CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO - ổ làm việc với hiệu suất tốt nhất: theo đk ma sát ướt thì h ≥[hmin], khi h đạt giá trị lớn nhất có thể thì đk ma sát ướt đ
Trang 19/11/2011 1
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.2: Cách ghi lý hiệu mối ghép.
6
7 40
g
H
Φ
025 0
009 0
025 0 40
−
−
+ Φ
Hệ thống lỗ:
Hoặc Hoặc
Hay
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
φ 30F7/h6
φ 30 F7- h6
6
7 30
h
F
Φ
013 0
020 0
041 0 30
− +
+ Φ
Hệ thống trục:
Hoặc
Hoặc
Hay
3.2: Cách ghi ký hiệu mối ghép.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Trang 29/11/2011 5
Đặc tính của nhóm lắp lỏng là đảm bảo trong mói lắp luôn luôn
có độ hở, S = D – d Với các đặc tính đó lắp lỏng thường được sử
dụng trong trường hợp hai chi tiết lắp ghép chuyển động tương đối với
nhau hoặc tháo lắp dễ dàng
Xét VD tính toán chọn kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn cho môí ghép ổ
trượt trong các máy Tính toán độ hở cần thiết và chọn kiểu lắp lỏng
tiêu chuẩn cho mối ghép ổ trượt là một bài toán được giải gần đúng với
hàng loạt giả thiết và tài liệu thực nghiệm Sau đây trình bày phương
pháp đơn giản để tính toán độ hở và chọn lắp ghép cho ổ trượt làm việc
với chế độ thuỷ động học
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.5.Tớnh, chọn mối ghộp cú khe hở theo tiờu chuẩn.
Trục bị nâng lệch về phía quay do tác động của nêm dầu, do đó
độ hở S của lắp ghép được phân bố như sau: tại vị trí trục và ổ gần
nhau nhất, tức là chiều dày của nêm dầu là nhỏ nhất, thì độ hở là h,
còn phía đối diện thì đọ hở là S – h Với e là độ lệch tâm tuyệt đối
của trục trong ổ thì:
Để tính toán chọn kiểu lắp cho mối ghép ta dựa theo 2 điều kiện:
- Phải đảm bảo ma sát ướt trong ổ, nghĩa là với chiều dày nhỏ nhất cho phép [hmin] của nêm dầu vẫn phải đảm bảo ma sát ướt trong ổ, muốn vậy phải đảm bảo điều kiện: [hmin] ≥k(RZD+ RZd+ γb) ≈k(4RaD + 4Rad+ γb) Trong đó: k – hệ số dự trữ tin cậy, k ≥2;γb– lượng bổ xung đảm bảo màng dầu không bị phá vỡ: γb= (2ữ3) àm
là (S/2)
e Với χ=
χ
ư
=
ư
=
ư
=
1 2
S h
S
e 2 1 2
S e 2
S h
độ lệch tâm tương đối
RZD, RZdvà RaD, Rad– các thông số đặc trưng nhám bề mặt ổ và bề mặt trục
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
- ổ làm việc với hiệu suất tốt nhất: theo đk ma sát ướt thì h ≥[hmin], khi h
đạt giá trị lớn nhất có thể thì đk ma sát ướt được đảm bảo một cách tin cậy
nhất, do đó ổ làm việc với hiệu suất tốt nhất, Stnh Để đảm bảo điều kiện này
thì độ hở trung bình Smcủa kiểu lắp mà ta chọn phải gần nhất với giá trị Stnh:
Sm≈Stnh Theo lý thuyết của thuỷ động học của đầu trong ổ người ta đã tìm được
quan hệ giữa h và S như sau:
Trong đó: m1, m2– hệ số phụ thuộc vào tỉ số l/dN(chiều dài ổ và đường
kính danh nghĩa lắp ghép);
p - áp lực trung bình của ổ, N/m2: p = R/(l.dN);
R – tải trọng hướng tâm tác dụng lên ngỗng trục, N;
+ àω
=
2 2
2 1
m d
pS 2
S m h
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Biểu thị quan hệ h và S bằng đồ thị
ðộ hở tốt nhất (Stnh) là giá trị S khi h
đạt giá trị lớn nhất h’
Ứng với giá trị nhỏ nhất cho phép của chiều dày nêm dầu [hmin], ta cũng xác định
được hai giá trị độ hở nhỏ nhất và lớn nhất cho phép [Smin], [Smax]
Từ công thức trờn ta tính được:
1
h 2
min
min
χ
ư
χmin- độ hở lệch tâm tương đối khi độ hở S = [Smin]
Khi ổ làm việc với độ hở cho phép nhỏ nhất [Smin] thì vẫn có khả năng suất hiện dao động tự kích thích của trục trong ổ nếu nhưχ<0,3 Dao động đó
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Trang 39/11/2011 9
Cũng từ trênta tính:
χmax- độ hở lệch tâm tương đối khi độ hở S = [Smax]
Giá trị độ hở lớn nhất của lắp ghép mà ta chọn cần phải tính đến sự tăng
độ hở do mòn của mhám bề mặt, độ mòn lớn nhất có thể là:
2(RzD, Rzd) ≈8(RaD, Rad) Như vậy đặc tính của kiểu lắp mà ta chọn phải thoả mãn các điều kiện
sau:
Smin≥[Smin] với χmin ≥0,3
Smax< [Smax] - 8(RaD, Rad)
Sm ≈Stnh
Để xác định trị số [Smin], [Smax], Stnh ta phải xác định các giá trị χmin, χmax,
χtnhxuất phát từ công thức sau
max
min max
1
h 2 S
χ
ư
=
N
C ) 1 ( p 2
d
h = àω ưχ
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
CR– hệ số tải trọng của ổ, là đại lượng không thứ nguyên và phụ thuộc vào vị trí trục trong ổ
p 2
d
h = N àω h
Suy ra:
@
p d
] h [ 2 A
N
min h
àω
=
Quan hệ giữa Ahvàχđược xác lập bằng thực nghiệm và cho dưới dạng
đồ thị hoặc bảng
Từ @ ứng với giá trị [hmin] ta xác định được Ah, ứng với Ahvà tỉ số l/dN
ta xác định được χmin, χmax theo bảng Từ bảng ta xác định được giá trị lớn nhất Ahmax ứng với tỉ số l/dNđã cho Từ quan hệ trờn ta thấy Ah đạt giá trị lớn nhất khi h là lớn nhất, tức là ứng với điều kiện ổ làm việc với hiệu xuất tốt nhất Giá trị Ahứng với điều kiện này được kí hiệu là Atnh= Ahmax ứng với Atnhta có giá trị χmin (theo bảng) và giá trị Stnhđược xác định theo công thức:
Trong trường hợp χmin < 0,3 thì điều kiện không thoả mãn, khi đó độ
hở nhỏ nhất cho phép được tính như sau:
Trong đó: Ahđược xác định theo @
Aχxác định được từ bảng, ứng với giá trị nhỏ nhất của χ(χ=0.3)
h tnh tnh
min tnh
A
A 1
] h [ 2 S
χ
ư
=
h min min
A
A ] h [ 857 2 ] S
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.5.Tớnh, chọn mối ghộp cú ủộ dụi 3.6 Chọn theo kinh nghiệm
Sinh viờn tự ủọc
Trang 49/11/2011 13
3.7 Dung sai lắp ghộp ổ lăn
Cấp chớnh xỏc ổ lăn:
Ổ lăn là một bộ phận mỏy ủó ủược
tiờu chuẩn húa trong ngành cơ khớ,
chỳng ủược sản xuất ở những nhà mỏy
cú mức ủộ chuyờn mụn húa rất cao.
B
ðường kớnh ngoài của vũng ngoài ủược
lắp theo hệ thống trục và ủường kớnh trong
của vũng trong ủược lắp theo hệ thống Lỗ.
C ỏ c k ớ ch thước lắp gh ộ p l à D, d, B
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Hộp
Trục
-TCVN 1484-85 quy định 5 cấp chính xác chế tạo ổ: cấp 0, 2, 4, 5, 6 thường sử
dụng cấp 0 và 6,theo thứ tự tăng dần
-Cấp 2 dùng cho những dụng cụ đo chính xác và các máy siêu chính xác
- Độ chính xác (quay) cao và số vòng quay lớn: 4, 5 (VD : ổ trục động cơ cao tốc, ổ
trục chính máy mài và các máy chính xác khác)
- Ghi kí hiệu cùng với số hiệu ổ: 6-305 : cấp chính xác 6, số hiệu ổ 305.Đối với 0
thì không ghi: VD: 305 có nghĩa là cấp cx 0, kí hiệu ổ 305
Ổ lăn ủược lắp với trục theo bề mặt trụ trong của vũng trong và lắp với lỗ thõn
hộp theo bề mặt trụ ngoài của vũng ngoài
Cỏc bề mặt lắp ghộp của ổ lăn ủều là cỏc bề mặt lắp ghộp trụ trơn, vỡ vậy miền
dung sai kớch thước trục và lỗ ủược chọn theo tiờu chuẩn dung sai lắp ghộp bề
mặt trụ trơn theo TCVN 2245 - 99
Cấp chớnh xỏc ổ lăn:
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
ðặc tớnh tải trọng và dạng tải trọng.
ðể chọn ủược kiểu lắp trục với vũng trong và lỗ hộp với vũng
ngoài phụ thuộc chủ yếu vào ủặc tớnh và dạng tải trọng tỏc dụng lờn cỏc vũng của ổ lăn
- ðặc tớnh tải trọng: 2 loại
+ Tải trọng va ủập và rung ủộng vừa phải, quỏ tải trong một thời gian ngắn tới 150% so với tải trọng tớnh toỏn
K σ ≥ 1,5
+ Tải trọng va ủập và rung ủộng lớn, quỏ tải tới 300%
σ
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Trang 59/11/2011 17
3.7 Dung sai lắp ghộp ổ lăn
ðặc tớnh tải trọng và dạng tải trọng.
Dạng tải cục bộ: Vũng chịu tải cục bộ là lỳc nú cố ủịnh và chịu
tỏc dụng của một lực hướng tõm cố ủịnh về phương, chiều và ủộ lớn
Hoặc khi nú quay chịu tỏc dụng của lực hướng tõm quay cựng tốc ủộ
P h
P h
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Nờn lắp cú khe hở
chọn lắp ghép cho vòng chịu tải cục bộ và dao động
Loại ổ trục
Lắp ghép kích thước đường kính
lắp ghép mm
H8 (F7)
1600
500
g6,f7 260
80
Tất cả các loại ổ trừ ổ kim dập H7
H7 h6
80
Có tháo không
tháo
Với vỏ bằng thép hoặc
gang Với trục
Đến Lớn hơn
Dạng tải cục bộ
Bảng 4.7.chọn lắp ghép cho vòng chịu tải cục bộ và dao động
Loại ổ trục Lắp ghép
kích thước đường kính lắp ghép
mm
H8 (F7)
1600 500
f7 500
260
G7 G6,f7
260 80
Tất cả các loại
ổ trừ ổ kim dập H7
H7 H6
80
-Tải trọng tĩnh hoặc có va chạm và rung động vừa phải (Kσ≤ 1.5)
Có tháo không tháo
Với vỏ bằng thép hoặc gang Với trục
Đến Lớn hơn
Dạng tải cục bộ
3.7 Dung sai lắp ghộp ổ lăn
Dạng tải chu kỳ: Vũng chịu tải chu kỳ là lỳc nú chịu một lực hướng tõm lần lượt tỏc dụng lờn khắp ủường lăn của ổ và truyền tải trọng ủú lần lượt lờn khắp bề mặt lắp ghộp
ðặc tớnh tải trọng và dạng tải trọng.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHẫP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
→ b P
Nờn lắp cú ủộ ủụi
Trang 69/11/2011 21
3.7 Dung sai lắp ghép ổ lăn
Dạng tải dao ñộng: Vòng chịu tải dao ñộng khi nó chịu một lực hướng
tâm tác dụng lên một phần ñường lăn, nhưng lực ñó có phương chiều
dao ñộng trong phần ñường lăn ấy theo chu kỳ quay của lực
ðặc tính tải trọng và dạng tải trọng.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Nếu Pn > Pb: Nếu Pn < Pb:
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.7 Dung sai lắp ghép ổ lăn
Giả sử vòng lăn chịu hai tải trọng hướng tâm Pn cố ñịnh và Pb quay
Xẩy ra hai trường hợp
- Nếu Pn > Pb:
ðặc tính tải trọng và dạng tải trọng.
3.7 Dung sai lắp ghép ổ lăn
Nếu Pn < Pb:
ðặc tính tải trọng và dạng tải trọng.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
Vòng chiụ tải trọng dao
PR - phản lực hướng tâm tính toán của ổ
B’ - chiều rộng làm việc của ổ; B’ = B - 2r
B - chiều rộng ổ
Kn - hệ số ñộng lực học của lắp ghép
với Kσ≤1,5 →Kn = 1; Kσ> 1,5 →Kn= 1,8
F - hệ số tính ñến mức ñộ làm giảm ñộ dôi do trục rỗng hoặc hộp có thành mỏng
FA- hệ số phân bố không ñều của tải trọng hướng tâm R (giữa các dãy con lăn trong ổ nén hai dãy, hoặc giữa các dãy bi trong ổ bi ñỡ chặn hai dãy và ổ bị chặn kép, khi có tải trọng chiều trục A)
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.7 Dung sai lắp ghép ổ lăn
) m / kN ( F F k ' B R
Trang 7CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO 3.8 Các phương pháp ño kích thước thẳng
Phương pháp ño 1 ñiểm D = XA- XB + d
d - ñường kính bi
Ưu ñiểm của phương pháp ño tọa ñộ là có thể ño kích thước các
chi tiết phức tạp, khó ño, không yêu cầu rà chỉnh chi tiết ño trước khi ño, giảm số lượng lớn các ñộng tác chuẩn bị khi ño
Trang 89/11/2011 29
Phương pháp ño 2 ñiểm.
0
0
M§
M§
0
0
C
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.8 Các phương pháp ño kích thước thẳng
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
α
α
3.8 Các phương pháp ño kích thước thẳng
Phương pháp ño 3 ñiểm.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.9 Các phương pháp ño góc
Phương pháp ño trực tiếp kích thước góc.
α
C D
MC
0
M§
0
Phương pháp ño gián tiếp kích thước góc.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.9 Các phương pháp ño góc
Trang 99/11/2011 33
Phương pháp ño gián tiếp kích thước góc.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.9 Các phương pháp ño góc
Dựa trên quan hệ lượng giác trong tam giác:
α = arcsin hoặc α = arctg
Từ ñó, thiết kế ra các dụng cụ ño chuyên dùng là thước sin, tang:
Trong thước Sin khoảng cách giữa 2 con lăn L không ñổi, trong thước Tang khoảng cách b không ñổi
Khi α thay ñổi sẽ làm a thay ñổi Từ sự thay ñổi ñó của a xác ñịnh
sự thay ñổi của α
Phương pháp ño bằng thước sin, tang thường ñược dùng ño góc tại hiện trường, tại phân xưởng hoặc dùng tạo ra các góc chuẩn trong
ñồ gá ño lường hoặc ñồ gá công nghệ
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.9 Các phương pháp ño góc
L
a
b a
Phương pháp ño gián tiếp kích thước góc.
Phương pháp ño gián tiếp kích thước góc.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT
TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.9 Các phương pháp ño góc
ðo góc bằng kích thước góc Sin, Tang
Phương pháp ño gián tiếp kích thước góc.
CHƯƠNG 3: DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN VÀ PHƯƠNG PHÁP ðO
3.9 Các phương pháp ño góc
ðo góc theo phương pháp tọa ñộ.
α
0 2
c