Đề 00 có 1 BTL dung sai Học Viện Kỹ Thuật Quân sự

đây là bài tập lớn do các thầy dạy môn dung sai tại HVKTQS biên soạn nhằm giúp các e sinh viên, học viên trong và ngoài trường có thêm tài liệu tham khảo cũng như làm bài tập lớn môn học, đề 001này tương ứng với số 001 trong danh sách lớp dung sai của các e, cũng là 1 tài liệu để các e trường khác tham khảo

Bài tập lớn dung sai

Câu 1: Tính toán khe hở hay độ dôi trong mối ghép giữa trục 1 và bạc 8 :

1.1 Xác định sai lệch giới hạn của kích th ớc lỗ và trục theo TCVN :

a Lắp ghép tiêu chuẩn:

6

7

r H

 Tra bảng 7 [tr39-stds] ta có sai lệch kích thớc giớ hạn của trục:

ei

m mm

es r





34 034

, 0

60 060

, 0 40

m mm

ES H





0

25 025

, 0 40

ei

m mm

es f





71 071

, 0

36 036

, 0 120

7

120 0 , 036

071 , 0

 Tra bảng 8 [tr53-stds] ta có sai lệch kích thớc giới hạn của lỗ:

EI

m mm

ES F





36 036

, 0

90 090

, 0 120

8

120 0 , 090

036 , 0

1.2.Tính kích th ớc giới hạn, dung sai, đặc tính lắp ghép :

N min = d min - Dmax = ei - ES = 0,009 mm

+Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ dôi trung bình:

Ntb =

2

min

Bài tập lớn dung sai

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ hở nhỏ nhất:

+Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ hở trung bình:

Stb =

2

min

a Lắp ghép tiêu chuẩn :Hình 1

b Lắp ghép phối hợp: Hình 21.4 Ghi kích th ớc cho mối ghép và các chi tiết :

a Lắp ghép tiêu chuẩn :Hình 3

b Lắp ghép phối hợp: Hình 4

Bµi tËp lín dung sai

Bài tập lớn dung sai

Câu 2 : Tính toán chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi giữa bánh

răng 3 và trục 1 :

Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ dôi của mối ghép này phải thoả mãn 2 điều kiện:

a Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiiều kiện 1 : Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ dôi phải đủ lớn để chống sự di chuyển tơng đối giữa trục và bạc dới tác dụng của mômen xoắn (truyền đợc mômen xoắn):

Ta có công thức tính độ dôi nhỏ nhất thoả điều kiện 1 là:

D

D d

d

E

C E

C f l d

.

D d







 2 1 2

2 1 2

, với trục bằng thép, d  0, 3

0 40

0 40

2 2

2 2

D d







 2 2 2

2 2

40 120

40 120

2 2

2 2





Ta có:M ô đun đàn hồi của thép : Ed = 2,1.1011 N/m2

Mô đun đàn hồi của đồng thau: ED=0,8.1011 N/m2

Thay vào công thức, ta có :

10 8 , 0

6 , 1 10

1 , 2

7 , 0 01 , 0 30 40 14 , 3

60

Bài tập lớn dung sai

bảo bền cho chi tiết):

 Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiối với chi tiết bị bao:

Nmaxtt =

) (

2 , 1 10

2

) )(

(

3 2

2 1 2

Zd ZD D

D d

d Td

R R d

D d E

C E

C d

) 0 40 (

33 , 2 40 10

11 2

2 2 7

2 , 1 10 2.d

) )(

(

3 2

2

2 1

2 2

Zd ZD D

D d

d TD

R R

D d E

C E

C D



10 120 2

) 0 120 (

33 , 2 40 10

11 2

2 2 7





Ta chọn giá trị nhỏ hơn: Nmaxtt =75,26 (μm)Vậy kiểu lắp ghép có đội dôi thoả mãn:

23,17 (μm) Nmin<Nmax 75,26 (μm)

Vì trục dễ gia công hơn nên ta chọn sử dụng hệ thống lỗ với lỗ cơ bản : 40H6

ứng với độ nhám Rz = 10  m, sai lệch kích thớc của lỗ: 0 , 016

0

40 



Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiể có độ dôi nhỏ nhất :

dmin = Dmax + Nmin

s H



Bài tập lớn dung sai

Câu 3: Tính chọn lắp ghép giữa ổ lăn với trục và vỏ hộp :

3.2 Chọn kiểu lắp cho vòng trong - trục và vòng ngoài - vỏ hộp :

a Kiểu lắp giữa vòng ngoài - vỏ hộp :

 Kích thớc danh nghĩa của mối ghép : d =72mm

 Theo dữ kiện đề bài, với dạng tải trọng vòng ngoài là tải trọng biến đổi theo chu kì, ta tính đợc cờng độ tải trọng theo công thức :

A d

r K F F B

F - Hệ số tính đến sự giảm độ dôi khi vỏ mỏng, mà theo

điều kiện đề bài: vỏ theo kết cấu, nên F = 1,4

FA - Hệ số phân bố không đều, vì A = 0 nên FA = 1

Do đó, ta có :

2455 1

4 , 1 2 , 1 13

Bài tập lớn dung sai

b Kiểu lắp vòng trong với trục :

 Chế độ tải trọng tác dụng lên vòng trong: cục bộ, theo bảng 3.13 tài liệu [1], ứng với tải chu kỳ, K >1,5; sai lệch cơ bản của trục: h6L

 Theo TCVN 2245-77, ta có trị số các sai lệch cơ bản là : 0

016 , 0

Bài tập lớn dung sai

3.4.1 Phân tích kiểu lắp giữa bạc và trục :

 Bạc dùng để cố định bánh răng trong quá trình làm việc Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiể đảm bảo cố

định vị trí bánh răng, bạc cần lắp trung gian để hạn chế sự di chuyển dọc trục củabánh răng, đồng thời để đảm bảo tháo lắp bánh răng bạc phải có độ dôi khôngquá lớn để dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh Theo đó ta chọn sai lệch của bạc là :JS6

 Theo TCVN 2245-77, ta có giá trị các sai lệch này là : 0 , 008

008 , 0

 Theo TCVN 2245-77, ta có giá trị các sai lệch này là : 0 , 035

h

Js



 Sơ đồ phân bố dung sai :

Bài tập lớn dung sai

 Theo sơ đồ phân bố dung sai, ta thấy mối ghép giữa bạc và trục là mối ghép trung gian, mối ghép có độ dôi khi ei > -0,016 mm hay ES < 0,008 mm

 Vậy xác suất xuất hiện độ dôi chính là

Xác suất xuất hiện lỗ bạc có kích thớc nằm trong khoảng :

35 mm  Dbạc  35,008mm hay xác suất suất hiện trục có kích thớc nằm trong khoảng :

34,984 mm dtrục ≤ 34,992 mm

a Tính xác suất xuất hiện -16 ≤ Td <- 8  m :

 Giả thiết:

Trung tâm phân bố trùng với trung tâm dung sai

Từ sơ đồ phân bố dung sai ta thấy chỉ những chi tiết trục có kích thớc nằm trong khoảng 34 , 984mm -  34 , 992mm khi lắp với lỗ  35 0 , 008

008 0



chắn có độ dôi

 Xác định sai lệch x1 ,x2 của các kích thớc  34 , 984mm -  34 , 992mm so với kích thớc trung bình là:

35 

=34,992mm

x2 = 34,992-34,992=0Theo đó, ta có : 6 = TD  =

p(x1+ x2)=  (0)-  (-2,99)=  (2,9)=0,4981=49,81%

b Tính xác suất xuất hiện 0  m ≤ TD < +8  m :

Hoàn toàn tơng tự nh phần tính trên, sau khi tính toán, ta có:

P(X1+X2)= (4,49)-  (-1,45)= 0,49997+0,4332=0,93317

= 93,33%

Bài tập lớn dung sai

Câu 5: Lắp ghép then giữa trục 1 và bánh răng 3

5.2 Quyết định kiểu lắp cho mối ghép then-trục và then-bánh răng :

 Vì bánh răng là chi tiết chịu tác dụng rất lớn của lực vòng cũng nh lực dọc trục, nên ta chọn kiểu lắp có độ dôi, đảm bảo cho bánh răng truyền đợc mômen

 Sai lệch cơ bản : h9, P9, P9

5.3 Sơ đồ phân bố dung sai :

Bµi tËp lín dung sai

5.4 VÏ mèi l¾p vµ vÏ l¾p tõng chi tiÕt:

GVHD : NguyÔn §øc H¸t HVTH : Vò Kh¾c Trai

Bài tập lớn dung sai

Câu 6 : Lắp ghép then hoa

6.1 Chọn các thông số cơ bản của mối ghép then hoa :

 Tải trọng Mx = 60 ( Nm), vậy tải trọng tác dụng thuộc loại trung bình,

 Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiờng kính trục ổ lăn: d = 35(mm), tra bảng 51/119 [I], ta có kích thớc cơ bản của then hoa nh sau :

Bài tập lớn dung sai

Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôik ngoài, D

mm Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôik trong, d mm Số then, z Chiều rộng then bmm

6.2 Chọn kiểu lắp cho mối ghép:

Lắp ghép giữa bánh đai và trục của hộp giảm tốc do vậy lỗ then hoa có độ cứngkhông cao, để đảm bảo phơng pháp chế tạo đơn giản và kinh tế ta chọn phơng pháp

đồng tâm theo đờng kính ngoài D, lắp ghép theo đờng kính định tâm, ta có dung sai củamối ghép:

 dung sai trục then hoa:js7;

 miền dung sai lỗ định tâm :H7;

 miền dung sai lỗ không định tâm: H11;

6.3.Sơ đồ phân bố dung sai của mối ghép:

Sơ đồ phân bố dung sai mối ghép then hoa

6.4.Vẽ mối ghép, tách chi tiết, ghi ký hiệu lắp ghép, sai lệch mối ghép:

GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Vũ Khắc Trai

Bài tập lớn dung sai

 Vậy ren lắp ghép M16 TCVN 2247-77, có bớc ren: p = 2mm

 Theo TCVN 2247-77, ta xác định đợc kích thớc danh nghĩa đờng kính ngoài, ờng kính trung bình và đờng kính trong của ren, cũng nh sai lệch giới hạn củachúng theo TCVN 2248-77 (Trang 81 [1])

đ-Kết quả nh bảng sau:

chi tiết Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiờng kính kích thớc (mm) TCVN 2248-77 sai lệch (mm)

Bài tập lớn dung sai

Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiai ốc Ngoài

Trung bìnhTrong

1615,02614,376

-

-15,85015,010 -

-

150-90 -

Trung bìnhTrong

1615,02614,376

15,14414,612

-

+118+236

-

- Sơ đồ phân bố dung sai của mối ghép:





)/2 Suy ra :

* D2t = 15,026 - 0,635

GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Vũ Khắc Trai

Bài tập lớn dung sai

Suy ra :

D2bk = 14,391-(10,392.10-3 + 19.10-3)

7.2.2 Kết luận về khả năng làm việc của ren :

Ren đai ốc đạt yêu cầu khi:

8.1 Cấp chính xác cho mức chính xác, động học, làm việc êm và tiếp xúc mặt răng :

 Vì bánh răng dùng cho hộp giảm tốc thông thờng, vận tốc vòng khá lớn, nhngkhông quá lớn (v  10 m/s) nên yêu cầu chủ yếu là độ ổn định trong khi làm việc, ngoài

ra ta còn chú ý đến khả năng làm việc êm, do đó, ta chọn cấp chính xác động học, làmviệc êm và tiếp xúc mặt răng đều là cấp 7

 Do truyền động trong hộp giảm tốc không yêu cầu cao về khe hở mặt bên, nên

 Vậy bộ thông số kiểm tra:

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiánh giá mức chính xác động học : Fir và Vw

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiánh giá mức làm việc êm : fir''

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiánh giá mức tiếp xúc : vết tiếp xúc tổng+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiánh giá độ hở mặt bên : far

 Giá trị cho phép của các thông số:

Tra bảng từ trang 161-181, ta có :

+ Dung sai sai số động học của bánh răng :

Bài tập lớn dung sai

Fir'' = 80 m (trang 161)+ Dung sai độ dao động khoảng pháp tuyến chung:

Vw = 40 m (trang 161)+ Dung sai độ dao động khoảng cánh trục :

fir'' = 30 m (trang 166)+ Vết tiếp xúc tổng:

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ hở mặt bên :

far = 80 m (trang 175)+ Do ta lấy bề mặt ngoài bánh răng làm chuẩn đo nên

0,25 TH = 0,25 180 = 45 m+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ đảo mặt đầu bánh răng :

Ta có dung sai hớng răng : F = 16 m Suy ra:

Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ đảo mặt đầu: 0,5 F = 8 m

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiộ nhám bề mặt:

- Mặt đầu đỉnh răn : Ra = 0,8 m (bảng 3-7 [II] )Sai lệch của lỗ: 40 H7 ( 0 , 030

Bài tập lớn dung sai

l-20 , 0

0 



+ Giả sử các khâu thành phần có cấp chính xác nh nhau, tức là :

ai = atb (i = 1,3,4,5,7)+ Ta đã biết kích thớc, sai lệch của khâu A2, A6 (các khâu tiêu chuẩn)

A2 = A6 = 0

070 , 0

17 mm+ Tính hệ số cấp chính xác atb:

Ta có bảng thống kê nh sau :Khâu Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiơn vị dung sai: i Tính chất 

A4A5A8

1,561,082.90

giảmgiảmtăng

-1-11

Ta có công thức tính số đơn vị dung sai là:

jg p

j jg it

Với giá trị atb vừa tính đợc, ta lấy trị số a gần nhất trong bảng

15 [I]; ứng với giá trị atb = 44,11 ta tra bảng, có đợc giá trị a gần nhất: 40, từ đó suy ra cấp chính xác của các khâu là : IT9

+ Theo quy ớc: khâu tăng coi là lỗ cơ sở, ngợc lại, các khâu giảm thì

Bài tập lớn dung sai

coi là trục cơ sở, theo TCVN 2245-77 ta có sai lệch các khâu là :

052 , 0

062 , 0

35 (mm)

043 , 0

0

+ Tính sai lệch và dung sai cho khâu bù:A3

Vì khâu bù là khâu giảm nên ta có công thức tính sai lệch:

.

=

1

0 ) 1 ( 0 ) 1 ( 0 2 ) 1 ( 0 200

i

it

it ES EI ES

.

=

1

) 43 )(

1 ( ) 62 )(

1 ( ) 52 (

2 ) 1 ( 115 1 700

55 

 Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiể đảm bảo cho bánh răng làm việc tốt khi làm việc, bánh răng phải cách

đầu bu lông nắp ổ lăn một khoảng cách nhất định A05 = 15; Ta có chuỗi kích thớc

2,902,521,081,08

115

?

?800

giảmtănggiảm

+ Tính hệ số cấp chính xác atb:Các khâu đã biết: A1= 0

052 , 0

25 ,A2= 0

070 00

0

189 

GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Vũ Khắc Trai

Bài tập lớn dung sai

atb =

jg p

j jg it

115 70 52 800

ứng với trị số atb đã tính tra bảng 15 [I], ta chọn đợc giá trị a gần nhất là 64, từ đó ta có cấp chính xác của các khâu là: IT10+ Theo quy ớc: khâu tăng coi là lỗ cơ sở, ngợc lại, các khâu giảm thì coi là trục cơ sở, theo TCVN 2245-77 ta có sai lệch khâu A10 là :

070 , 0

i

it

it ES EI ES

.

.

=

1

115 ).

1 ( ) 70 ( ) 52 (

300      



= -63 mSuy ra :

063 , 0

175 

b Giải bài toán thuận:

 Kích thớc và dung sai của khâu A02 :

+ Chuỗi kích thớc:

Trong đó :A12 = 17,5 H10 =

070 , 0 0

5 ,

070 , 0

Bài tập lớn dung sai

 Kích thớc và dung sai của khâu A03:

+ Chuỗi kích thớc:

Trong đó :

A13 = 34h = 0

062 , 0

34

A4 = 35h9 = 0

062 , 0

68

062 , 0

35 

043 , 0

15

070 , 0

0 

9.2 Bản vẽ tách chi tiết trục:

GVHD : Nguyễn Đức Hát HVTH : Vũ Khắc Trai

Bài tập lớn dung sai

(Phụ lục II)

Tài liệu tham khảo

1 Sô tay dung sai Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiỗ Xuân Mua HVKTQS 1986 [1]

4 Bài tập dung sai Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép có độ dôiức Hát