00 có 2 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 002 này tương ứng với số 002 trong danh sách lớp dung sai của các e, cũng là 1 tài liệu để các e trường khác tham khảo

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:

 Kích thớc danh nghĩa mối ghép : d = D = 40 mm

8

8

k H

 Tra bảng 7 [1] ta có sai lệch kích thớc của trục và lỗ :

es k



46 046

, 0

0 40

8

046 , 0

0 40

8

40 0 , 046

EI

m mm

 Tra bảng 7 [1] ta có sai lệch kích thớc của trục và lỗ :

ei

m mm

es K





3 003

, 0

38 038

, 0 90

7

120 0 , 038

003 , 0

ES M





41 041

, 0

5 005

, 0 120

8

120 0 , 005

041 0

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

Smax = ES - ei = 0,630 mm1.3 Sơ đồ phân bố dung sai:

a Lắp ghép tiêu chuẩn :Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát

b L¾p ghÐp phèi hîp :

1.4 Ghi kÝch th íc cho mèi ghÐp vµ c¸c chi tiÕt :

a L¾p ghÐp tiªu chuÈn :

b L¾p ghÐp phèi hîp :

Bµi tËp lín dung sai GVHD : NguyÔn §Æc tÝnh l¾p ghÐp : Mèi ghÐp lµ mèi ghÐp trung gianøc H¸t

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 trung gianộ dôi của mối ghép này phải thoả mãn 2 điều kiện:

a Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianiều kiện 1 : Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianộ 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:

Nmin = x d D , Rzd RZD

E

C E

C f l d

Trong đó :

D d

D d







 2 1 2

2 1 2

, với trục bằng thép, d  0, 3

30 80

30 80

2 2

2 2

D d







 2 2 2

2 2

2 , với trục bằng thép, D  0, 3

80 160

80 160

2 2

2 2

10

6

,

E

C E

C ,

.

D D d

,

d

)Dd)(

E

CC(d

Zd ZD

D d Td

3 2

2 1 2

Với td = 36.107 (N/m2)

10 1 2 80 2

30 80 8303 2 80 10

11 2

2 2 7





.

,

) (

,

,

2.d

) D d )(

E

C C ( D

Zd ZD 2

2

D d TD

2 1

10 3

2 1

2 2

10 1 2 25600 2

80 160 8303 2 80 10

11

2 2 7





.

,

) (

,

Ta chọn giá trị nhỏ hơn: Nmaxtt = 153,385 (μm)Vậy kiểu lắp ghép có đội dôi thoả mãn:

28,29 (μm)<=Nmin<Nmax<=13,385 (μm)

Vì trục dễ gia công hơn nên ta chọn sử dụng hệ thống lỗ với lỗ cơ bản :  80H 6

ứng với độ nhám Rz = 10  m, sai lệch kích thớc của lỗ: 0 019

0

80  ,



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

dmin = Dmax + Nmin

= 80,019 + 0,028Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát

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 = 90 mm

 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

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

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

Do đó, ta có :

1350 1

1 8 , 1 16

90 





 Sơ đồ phân bố dung sai:

b Kiểu lắp vòng trong với trục :

 Kích thớc danh nghĩa của mối ghép : D = 50 mm

 Chế độ tải trọng tác dụng lên vòng trong: cục bộ, theo bảng 3.13 tài liệu [1], ứng với tải trọng va đập và rung động, K >1,5; sai lệch cơ bản của trục: h5L

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

011 , 0

50



 Sơ đồ phân bố dung sai :

3.4 Phân tích chọn kiểu lắp giữa bạc với trục, giữa nắp và lỗ thân máy :

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 trung gianể 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

3.5 VÏ t¸ch chi tiÕt trôc, b¹c chÆn, n¾p lç th©n m¸y vµ ghi kÝch th íc, sai lÖch h×nh d¹ng

vµ nh¸m bÒ mÆt :

Câu 4 : Xác định xác suất xuất hiện khe hở (độ dôi) của mối ghép giữa trục 1 và

bạc 8

 Theo dữ kiện đề bài, ta có lắp ghép giữa trục - bạc là :

5

8 50

 Vậy xác suất xuất hiện độ dôi chính là

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

49,948 mm ≤ Dbạc < 49,989 mm hay xác suất suất hiện trục có kích thớc nằm trong khoảng :

) 5 , 22 (

11  



= 1,7692Tra bảng tích phân Laplace, ta có : P(-22,5m ≤ TD ≤ -11m) = 0,4614

Nh vậy : P(-22,5m ≤ TD ≤ -11m) = 46,14%

Thay số vào ta có :

P(-42m ≤ TD < 11m) = 50 + 46,14

= 96,14%

b Tính xác suất xuất hiện -3  m ≤ TD < 0  m :

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

= 96,27%

Xác suất xuất hiện độ hở thì ta có thể tính :

P’ = 100% - P = 3,73%

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

Kt tiết diện then,mm Chiều sâu rãnh then,mm Bk góc lợn,mm

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 :

5.4 Vẽ mối lắp và vẽ lắp từng chi tiết:

Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát

C©u 6 : L¾p ghÐp then hoa

6.1 Chän c¸c th«ng sè c¬ b¶n cña mèi ghÐp then hoa :

 T¶i träng Mx = 100 ( Nm), vËy t¶i träng t¸c dông thuéc lo¹i trung b×nh,

 §Æc tÝnh l¾p ghÐp : Mèi ghÐp lµ mèi ghÐp trung gianêng kÝnh trôc æ l¨n: d = 50(mm), tra b¶ng 51/119 [I], ta cã kÝch thíc c¬ b¶n cña then hoa nh sau :

§Æc tÝnh l¾p ghÐp : Mèi ghÐp lµ mèi ghÐp trung giank ngoµi, D §Æc tÝnh l¾p ghÐp : Mèi ghÐp lµ mèi ghÐp trung giank trong, d Sè then, z ChiÒu réng then b

mm mm mm

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:

Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát

 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 của

đ-Kết quả nh bảng sau:

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

Danh nghĩa Lớn nhất Nhỏ nhất Trên Dới

Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianai ốc Ngoài

Trung bìnhTrong

1615,02614,376

-

-15,85015,010 -

-

150-90 -

Bu lông Ngoài

Trung bìnhTrong

1615,02614,376

15,14414,612

-

+118+236

-

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

7.2 Tính toán ren :

Các số liệu đo đợc trên ren đai ốc :

+ D2t = D2 - D2+ Pn = 6 (m)+ 2.p = 23 (ph)+

t

2





)/2 Suy ra :

Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát

7.2.2 Kết luận về khả năng làm việc của ren :

Ren đai ốc đạt yêu cầu khi:

 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 trung gianánh giá mức chính xác động học : Fir và Vw+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianánh giá mức làm việc êm : fir''

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

 Giá trị cho phép của các thông số:

+ Dung sai sai số động học của bánh răng :

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:

- Theo chiều cao răng : ≥ 45%

- Theo chiều dài răng : ≥ 60%

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianộ hở mặt bên :

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

TDe = 0,5 THTrong đó dung sai độ đảo hớng tâm Fr = 56 mnên ta có: TH = 180 m,

Suy ra :

TDe = 90 m+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianộ đảo vòng đỉnh răng :

0,25 TH = 0,25 180 = 45 m+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianộ 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 trung gianộ đảo mặt đầu: 0,5 F = 8 m

+ Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianộ nhám bề mặt:

- Mặt răng : Ra = 0,80 m

- Mặt chân răng : Ra = 1,25 m ( bảng 5-4 [II] )

- Mặt đầu đỉnh răn : Ra = 0,8 m (bảng 3-7 [II] )Sai lệch của lỗ: 80 H7 ( 0 , 030

0

 )8.3 Bản vẽ chế tạo bánh răng :

A2 = A6 = 0

100 , 0

20 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 trung gianơn vị dung sai: i Tính chất 

giảmgiảmtăng

-1-11

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

atb =

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 = 51,07 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 coi là trục cơ sở, theo TCVN 2245-77 ta có sai lệch các khâu là :

043 , 0

062 , 0

45 (mm)

052 , 0

A8 = 185H9 = 185  0 , 115 (mm)

+ Tính sai lệch và dung sai cho khâu bù:

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

.

=

1

52 62 43 2 115 200

.

 Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianể 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 = 14; Ta có chuỗi kích thớc

615 -

giảmtănggiảm + Tính hệ số cấp chính xác atb:

atb =

jg p

j jg it

615 100 600

ứng với trị số atb đã tính tra bảng 15 [I], ta chọn đợc giá trị a gần nhất là 10, từ đó ta có cấp chính xác của các khâu là: IT6+ 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 :

011 , 0

Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát

+ Tính sai lệch và dung sai cho khâu bù:

.

.

b Giải bài toán thuận:

 Kích thớc và dung sai của khâu A02 :

+ Chuỗi kích thớc:

Trong đó :A12 = 20,5 H9 =

052 , 0 0

5 ,

A2 = 0

100 0

44

A4 = 45h9 = 0

062 , 0

45

+ Phơng trình cơ bản của chuỗi:

A03 = 45 - 44 = 1 (mm).+ Dung sai, sai lệch của A03:

 Kích thớc và dung sai của khâu A06:

75 

A4 = 0

062 , 0

45

A5 = 0

052 , 0

20

100 0

0 

9.2 Bản vẽ tách chi tiết trục:

(Phụ lục II)

Tài liệu tham khảo

1 Sô tay dung sai Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianỗ Xuân Mua HVKTQS 1986 [1]

2 lẫn trong chế tạo máyHD bài tập tính đổi Lu Văn Bồng HVKTQS 1987 [2]

3 HD thiết kế hệ dẫnđộng cơ khí Lê Văn UyểnTrịnh Chất - Giáo dục 2001 [3]

Bài tập lớn dung sai GVHD : Nguyễn Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gianức Hát