DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT

Tuy nhiên môn học dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật chỉ đảm bảo được tính đổi lẫn chức năng của các chi tiết máy về các thông số hình học: kích thước, hình dáng, vị trí tương quan g

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH LÀO CAI

KHOA: CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC

GIÁO TRÌNH DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ

THUẬT

NGHỀ: HÀN

DÙNG CHO HỆ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP NGHỀ

( Lưu hành nội bộ)

Tác giả: Tạ Thị Hoàng Thân

Lào Cai, năm 2017

LỜI NÓI ĐẦU

Để đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng dạy và học của trường, phù hợp với sự phát triển chung của ngành và đât nước

Nhằm từng bước thống nhất nội dung dạy và học ở trường Nội dung của bài giảng được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung được giảng dạy ở các trường, kết hợp với những nội dung mới trên cơ sở các tiêu chuẩn hiện hành của nhà nước Việt Nam với mục đích và đối tượng của môn học là

Nghiên cứu những nguyên tắc thiết lập và biện pháp chế tạo để các chi tiết máy đạt được tính đổi lẫn chức năng về mặt hình học của chi tiết máy và máy Trang bị những tiêu chuẩn về dung sai và biện pháp kiểm tra yếu tố hình học của chi tiết máy

để giúp cho việc thực hiện các nguyên tắc thiết kế và chế tạo chi tiết sao cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế

Trang bị khái niệm cơ bản các phương pháp đo các thông số kỹ thuật cơ bản trong ngành chế tạo máy

Để đảm bảo được tính đổi lẫn chức năng, các chi tiết máy lắp lẫn cần có tính đồng nhất về: Kích thước, hình dáng, độ cứng, độ bền, tính vật lý, hoá học Nếu tất cảc các thông số chức năng này của chi tiết máy được quy định trong giới hạn dung sai thì sẽ đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật và tính kinh tế của máy

Tuy nhiên môn học dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật chỉ đảm bảo được tính đổi lẫn chức năng của các chi tiết máy về các thông số hình học: kích thước, hình dáng, vị trí tương quan giữa các bề mặt, nhám bề mặt

Môn học cũng nhằm giải quyết tính đổi lẫn chức năng trong mối quan hệ giữa người thiết kế và chế tạo sao cho khi chế tạo theo những nguyên tắc đã được thiết kế trên đem lại hiệu quả kinh tế cao

Người thiết kế máy mong muốn kích thước đã cho đạt được độ chính xác cao nhất nghĩa là dung sai gia công phải là nhỏ nhất Dung sai gia công nhỏ thì quá trình lắp ráp sẽ đảm bảo chính xác hơn các chức năng khi làm việc như: độ tin cậy, vận tốc, công suất

Ngược lại, người chế tạo lại mong muốn dung sai lớn để việc chế tạo dễ dàng hơn, khi đó dẫn tới độ dao động lớn của các kích thước chi tiết làm cho chất lượng lắp ráp thấp, độ tin cậy và tuổi thọ giảm

Vì những lý do trên mà cần phải nghiên cứu, thiết lập các tiêu chuẩn về dung sai và lắp ghép nhằm thống nhất giữa người thiết kế và người chế tạo, đảm bảo sản phẩm sản xuất ra có chất lượng tốt và tính kính tế cao

Nghiên cứu các phương pháp đo lường và các dụng cụ đo thông dụng

Nói chung, đối tượng nghiên cứu của môn học là những vấn đề về nguyên tắc thiết kế và chế tạo, đồng thời nghiên cứu nhhững tiêu chuẩn về dung sai và cách đo lường, kiểm tra các yếu tố hình học của chi tiết sao cho chúng đạt được tính đổi lẫn chức năng mà vẫn đảm bảo được hiệu quả kinh tế hợp lý nhất

Với tính chất là tài liệu học tập cho học sinh, sinh viên ngành cắt gọt kim loại nên nội dung bài giảng chỉ hạn chế trong những vấn đề chủ yếu cần thiết nhất Bản thân chúng tôi đã có những cố gắng để xây dựng bài giảng và được sự giúp đỡ của các đồng nghiệp, nhưng chắc không tránh khỏi những khiếm khuyết

Rất mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp

- Môn học ‘Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật’ bao gồm lý thuyết và thực hành (bài tập)

3 Những trọng tâm chương trình cần chú ý

- Trình bày được những khái niệm cơ bản của dung sai lắp ghép

- Giải được các bài toán về chuỗi kích thước đơn giản

- Tra bảng dung sai và thao tác sử dụng các loại dụng cụ đo thành thạo

MỤC LỤC

Lời nói đầu 1

Hướng dẫn nghiên cứu giáo trình

Mục lục

Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép

1.1 Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai

1.1.1 Khái niệm về kích thước

1.1.2 Sai lệch giới hạn

1.1.3 Dung sai 1.2 Lắp ghép và các loại lắp ghép

1.2.1 Khái niệm về lắp ghép

1.2.2 Các loại lắp ghép

Chương 2 Các loại lắp ghép

2.1 Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn

2.1.1 Quy định dung sai

2.1.2 Hệ thống lắp ghép

2.2 Phạm vi ứng dụng của các lắp ghép tiêu chuẩn

2.2.1 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp lỏng

2.2.2 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp trung gian

2.2.3 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp chặt

2.3 Dung sai truyền động bánh răng

2.3.1 Các thông số cơ bản của truyền bánh răng

2.3.2 Các yêu cầu kĩ thuật

2.3.3 Đánh giá mức chính xác của bộ truyền bánh răng

2.3.4 Cấp chính xác chế tạo bánh răng

2.3.5 Kí hiệu bánh răng trên bản vẽ

2.4 Dung sai mối ghép ren

2.4.1 Dung sai lắp ghép ren hệ mét

2.4.2 Dung sai lắp ghép ren thang

Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt

3.1 Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt

3.1.1 Sai lệch về hình dáng

3.1.2 Sai lệch vị trí tương quan giữa các bề măt

3.1.3 Ghi kích thước cho bản vẽ

3.2 Nhám bề mặt

3.2.1 Khái niệm

3.2.2 Các chỉ tiêu đánh giá nhám

3.2.3 Các kí hiệu trên bản vẽ

Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy

4.1 Dụng cụ đo có độ chính xác thấp (thước không có Du xích)

4.2.Dụng cụ đo dạng thước cặp

4.2.1 Công dụng,cấu tạo

4.2.2 Nguyên lí du xích

4.2.3 Cách sử dụng

4.2.4 Cách bảo quản

4.3.Dụng cụ đo dạng panme

4.3.1 Panme đo ngoài

4.3.2 Panme đo trong

4.4 Dụng cụ đo dạng đồng hồ so

4.4.1 Công dụng,cấu tạo

4.4.2 Cách sử dụng

4.4.3 Cách bảo quản

4.5 Các dụng cụ đo kiểm khác

4.5.1 Calíp

4.5.2 Căn mẫu

Tài liệu tham khảo………

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 1.1 KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH, DUNG SAI

1.1.1 Khái niệm về kích thước

1.1.1.2 Kích thước danh nghĩa

Kích thước danh nghĩa là kích thước mà dựa vào chức năng của chi tiết xác định được sau khi đã tính toán đảm bảo các thông số kỹ thuật như độ cứng, độ bền sau đó được quy tròn về phía lớn lên theo giá trị của dãy số kích thước tiêu chuẩn

Ký hiệu: - Chi tiết lỗ: DN

- Chi tiết trục: dN

Ví dụ: Khi tính toán người thiết kế xác đinh được kích thước xác định được kích

thước của chi tiết là 35,785; đối chiếu với bảng tiêu chuẩn chọ kích thước là 36mm Kích thước 36mm này là kích thước danh nghĩa của chi tiết

Việc lựa chọn các kích thước danh nghĩa của chi tiết theo tiêu chuẩn nhằm giảm bớt số loại, kích cỡ của các chi tiết và sản phẩm, do đó cũng giảm được số loại, kích

cỡ của trang bị công nghệ như dụng cụ cắt, dụng cụ đo Số loại giảm thì sản lượng sẽ tăng, vì vậy sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao Kích thước danh nghĩa được ghi trên bản vẽ và dùng làm gốc để tính toán các sai lệch,

kích thước danh nghĩa của bề mặt lắp ghép chung cho các chi tiết tham gia lắp ghép

1.1.1.3 Kích thước thực

Kích thực là kích thước nhận được từ kết quả đo chi tiết với sai số cho phép

Ký hiệu: : - Chi tiết lỗ: Dt

- Chi tiết trục: dt

Hình 1.1: Kích thước danh nghĩa

a - Chi tiết trục, b - Chi tiết lỗ

Ví dụ: Khi đo kích thước đường kính trục bằng panme có giá trị vạch chia là 0,01 mm

kết quả đo nhận được là 25,97 mm thì kích thước thực của trục là dt = 25.97 mm với sai số cho phép là  0.01 mm

Khi gia công không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích thước danh nghĩa Sai lệch giữa kích thước thực và kích thước thiết kế phụ thuộc vào nhiều yếu tố: độ chính xác của máy, dao, dụng cụ lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độ tay nghề của người thợ Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích thước danh nghĩa phụ thược vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của chi tiết 1.1.1.4 Kích thước giới hạn

Kích thước giới hạn là hai kích thước giới hạn một khoảng nào đó mà kích thước của các chi tiết chế tạo yêu cầu phải nằm trong khoảng đó thì chi tiết mới đạt yêu cầu

Để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy định hai kích thước giới hạn và được ký hiệu như sau:

- Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trục: Dmax, dmax

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và trục: Dmin, dmin

Kích thực nằm trong phạm vi cho phép ấy thì đạt yêu cầu, chi tiết có kích thước đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn điều kiện bất đẳng thức sau:

ES = Dmax - DN

es = dmax - dN

- Sai lệch giới hạn nhỏ nhất hay sai lệch giới hạn dưới: là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa, ký hiệu là ei đối với chi tiết trục và EI đối với chi tiết lỗ

ei = dmin - dN

Sai lệch giới hạn có thể có giá trị âm, dương và bằng không Khi kích thước giới hạn bằng kích thước danh nghĩa thì sai lệch bằng không, nên đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa còn gọi là đường không (đường “0”)

a b c d

Hình 1.2 Sai lệch giới hạn của chi tiết trục (a, b) và chi tiết lỗ (c, d)

Ngoài sai lệch giới hạn TCVN 2244 - 77 còn qui định sai lệch thực và sai lệch cơ bản

Sai lệch thực là hiệu đại số giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa Sai lệch cơ bản là một trong hai sai lệch (trên hoặc dưới) được dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường “0” (đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa)trong tiêu chuẩn này quy định sai lệch gần với đường “0” là sai lệch cơ bản

Sai lệch giới hạn ký hiệu trên bản vẽ được ghi bên phải kích thước danh nghĩa, sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch dưới ghi ở dưới, sai lệch bằng 0 không ghi Trong bảng tiêu chuẩn dung sai thì sai lệch tính bằng đơn vị micrômét (m)

nhất dmax = 50,055mm; kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 49,985mm Tính trị số sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới

Trong thí dụ trên kích thước gia công của chi tiết trục được ghi trên bản vẽ là:

Như vậy nghĩa là:

- Sai lệch giới hạn trên là + 0,055 mm

- Sai lệch giới hạn dưới là - 0,015 mm

1.1.3 Dung sai

Dung sai là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất hoặc là hiệu

số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới

Dung sai ký hiệu là T và được tính theo công thức sau:

- Đối với chi tiết lỗ : TD =Dmax - Dmin

TD = ES - EI

- Đối với chi tiết trục: Td = dmax - dmin

Td = es – ei

Hình 1.3 Kích thước giới hạn và dung sai

Cần chú ý: Kích thước giới hạn lớn nhất bao giờ cũng lớn hơn kích htuwowcs

giới hạn nhỏ nhất vì thế dung sai luôn luôn có giá trị dương và biểu hiện phạm vi cho phép của sai số kích thước Giá trị dung sai càng nhỏ thì yêu cầu độ chính xác kích thước càng cao và ngược lại nếu giá trị dung sai càng lớn thì yêu cầu độ chính xác kích thước càng thấp Vì vậy dung sai đặc trưng cho độ chính xác yêu cầu của kích thước hay còn gọi là độ chính xác thiết kế

Ví dụ: Biết kích thước của chi tiết lỗ là  0 , 020

041 , 0

50

- Tính các kích thước giới hạn và dung sai

- Kích thực của lỗ sau khi gia công đo được là Dt =  49,950 mm, hỏi chi tiết lỗ

đã gia công có đạt yêu cầu không?

Bài giải

Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ là:

Dmax = DN + ES = 50 + 0,020 = 50,020 (mm) Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ là:

Dmin = DN + EI = 50 - 0,041 = 49,959 (mm) Dung sai của lỗ:

TD = ES - EI = 0,020 - (- 0,041) = 0,061 (mm)

Chi tiết lỗ đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn bất đẳng thức

Lắp ghép là sự phối hợp giữa các chi tiết máy với nhau Các chi tiết máy chỉ có

ý nghĩa khi chúng phối hợp với nhau, ví dụ như đai ốc vặn chặt vào bu lông hoặc pittông trong xilanh thì tạo thành mối ghép

Trong các lắp ghép có những bề mặt và những kích thước mà dựa theo chúng các chi tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép

Bề mặt lắp ghép được chia làm hai loại: bề mặt bao và bề mặt bị bao Bề mặt bao là bề mặt trong như bề mặt rãnh, lỗ ; bề mặt bị bao là bề mặt ngoài như bề mặt trục, bề mặt con trượt, bề mặt của then,

Hai chi tiết lắp ghép sẽ có chung một kích thước danh nghĩa gọi là kích thước danh nghĩa của lắp ghép

- Lắp ghép ren: bề mặt lắp ghép là bề mặt xoắn vít có dạng prôfin tam giác, hình thang

- Lắp ghép truyền động bánh răng: bề mặt lắp ghép là bề mặt tiếp xúc một cách chu kỳ của các bánh răng

Đặc tính của lắp ghép bề mặt trơn được xác định bằng hiệu số kích thước bề mặt bao và kích thước bề mặt bị bao Hiệu số đó có thể dương, có thể âm

Hình 1.4: Mối ghép của 2 chi tiết

1.2.2.1 Mối ghép có độ hở

Là nhóm mối ghép luôn tạo ra khe hở giữa lỗ và trục, kích thước nhỏ nhất của

lỗ luôn lớn hơn kích thước lớn nhất của trục

Độ hở ký hiệu là S Được xác định bằng biểu thức: S = Dt - dt

Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ hở giới hạn

- Độ hở lớn nhất (ký hiệu Smax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của

lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên của

lỗ và sai lệch dưới của trục

Smax = Dmax - dmin

Smax = ES - ei

- Độ hở nhỏ nhất (ký hiệu Smin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trục hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của lỗ và sai lệch trên

Độ dôi ký hiệu là N Được xác định bằng biểu thức: N = dt - Dt

Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ dôi giới hạn

Hình1.5

- Độ dôi lớn nhất (ký hiệu là Nmax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của trục và kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên của trục và sai lệch dưới của lỗ

Nmax = dmax - Dmin Hay Nmax = es - EI

- Độ dôi nhỏ nhất (ký hiệu là Nmin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục và kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch dưới của trục và sai lệch trên của lỗ

Nmin = dmin - Dmax Hay Nmin = ei - es

- Độ dôi trung bình (ký hiệu là Ntb): là trung bình cộng giữa độ dôi giới hạn lớn nhất và độ dôi giới hạn nhỏ nhất

2

min max N N

- Dung sai của độ dôi (ký hiệu là TN): : là hiệu số giữa độ đôi lớn nhất và độ dôi nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục

TN = Nmax - Nmin Hay TN = Td + TD

Như vậy dung sai của độ dôi đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép 1.2.2.3 Mối ghép trung gian

Trong mối ghép trung gian miền dung sai kích thước lỗ và kích thước trục xen

kẽ nhau Vì vậy khi lắp một chi tiết trục bất kỳ trong loạt chi tiết trục với một chi tiết

lỗ bất kỳ trong loạt chi tiết lỗ sẽ nhận được một mối ghép có độ hở hoặc có độ dôi

Hình 1.6

Đặc trưng của mối ghép là độ hở lớn nhất hoặc độ dôi lớn nhất

- Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax - dmin

1.2.3 Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

Để biểu diễn dung sai của một kích thước trên bản vẽ, người ta ghi giá trị dung sai ở bên phải giá trị kích thước danh nghĩa Trong đó sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch

dưới ghi ở dưới Nếu sai lệch đối xứng qua đường 0 người ta ghi dấu () và giá trị sai lệch đó

Ví dụ: 0 , 035 0 , 02 0 , 018

008 ,

0 , 40 , 45

20    

Ngoài ra, để đơn giản và thuận tiện cho tính toán, người ta còn biểu diễn lắp ghép dưới dạng sơ đồ gọi là sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

Miền dung sai là miền nằm giữa hai đường biểu thị kích thước giới hạn lớn nhất

và nhỏ nhất được xác định bằng trị số dung sai và vị trí của nó so với đường không khi biểu thị dung sai theo sơ đồ

Để biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép: Dùng hệ 2 đường thẳng vuông góc với nhau, trục hoành biểu diễn vị trí của kích thước danh nghĩa tại đó sai lệch bằng 0 lên gọi là đường không Trục tung biểu thị sai lệch của kích thước tính theo àm ( 1m = 10 – 3 mm) Sai lệch của kích thước được phân bố về hai phía so với kích thước danh nghĩa

+ Nếu sai lệch là giá trị âm thì nằm phía dưới đường không

+ Nếu sai lệch là giá trị dương thì nằm phía trên đường không

+ Miền dung sai được biểu diễn bằng một hình chữ nhật có chiều dài tuỳ ý và

có cạnh trên ứng với sai lệch giới hạn trên và cạnh dưới ứng với sai lệch giới hạn dưới

+ Nhóm lắp lỏng miền dung sai của chi tiết lỗ luôn nằm trên miền dung sai của chi tiết trục

+ Nhóm lắp chặt miền dung sai của chi tiết trục luôn nằm trên miền dung sai của chi tiết lỗ

+ Nhóm lắp trung gian miền dung sai của chi tiết lỗ và miền dung sai của chi tiết trục luôn nằm đan xen vào nhau

Ví dụ:

Biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai

của loạt chi tiết lỗ có kích thước  40+0.025

và loạt chi tiết trục có kích thước là 

- Giá trị của thước danh nghĩa (DN, dN)

- Giá trị của các sai lệch giới hạn (ES, EI,

es, ei)

- Vị trí và giá trị của các kích thước danh nghĩa ( Dmax, Dmin, dmax, dmin)

- Trị số dung sai của kích thước lỗ, trục (TD, Td) và của mối ghép

- Dễ dàng xác định được đặc tính của mối ghép

- Biết trị số giá trị độ hở, độ dôi giới hạn( Smax, Smin, Nmax, Nmin)

Hình 1.8

Ví dụ: Cho một lắp ghép trong đó kích thước danh nghĩa của lắp ghép là 85mm Sai lệch giới hạn của lỗ ES =35m, EI = 0 Sai lệch giới hạn của trục es = 15m, ei = -

12m

Yêu câu: 1/ Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai

2/ Tính trị số kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết

3/ Tính trị số độ hở hoặc độ dôi và dung sai lắp ghép

Tóm tắt

DN = dN = 85mm Tính 1/ Vẽ sơ đồ lắp ghép

ES = 35m = 0,035mm 2/ Dmax, Dmin, dmax, dmin, TD, Td = ?

EI = 0 3/ Smax, Smin, Stb, TS hoặc Nmax, Nmin, Ntb, TN = ?

es = 15m = 0,015mm

ei = -12m = - 0,012mm

Bài giải

1/ Vẽ sơ đồ lắp ghép

2/ Tính trị số kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết:

- Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ: Dmax = ES + DN

Nhìn vào sơ đồ lắp ghép thấy miền dung sai của lỗ và miền dung sai của trục nằm trùng lên nhau vậy đây là mối ghép trung gian

- Độ hở giới hạn lớn nhất: Smax = Dmax - dmin

=

2

032 , 0

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Phân biệt các kích thước danh nghĩa kích thước thước thực, kích thước giới hạn Điều kiện để một chi tiết đạt yêu cầu là gì?

Câu 2: Dung sai là gì? Ký hiệu và công thức tính dung sai?

Câu 3: Thế nào là sai lệch giới hạn, cách ký hiệu và công thức tính?

Câu 4: Thế nào là lắp ghép? Có mấy nhóm lắp ghép, đặc tính của từng nhóm?

BÀI TẬP

Bài 1 Một chi tiết trục có kích thước danh nghĩa dN = 45(mm), kích thước giới hạn lớn nhất dmax = 45,05(mm), kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 45,034(mm)

- Tính các sai lệch giới hạn và dung sai

- Kích thực của trục sau khi gia công đo được là dt =  45,015(mm), hỏi chi tiết trục đã gia công có đạt yêu cầu không ? tại sao?

Đáp số: es = 0,05mm, ei = 0,034mm, Td = 0,016mm, chi tiết không đạt yêu cầu

Bài 2 Một chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 52(mm), sai lệch giới hạn lớn nhất ES = 21(m), sai lệch giới hạn nhỏ nhất EI = 0

- Tính các kích thước giới hạn và dung sai

- Kích thực của lỗ sau khi gia công đo được là Dt =  52,011(mm), hỏi chi tiết

lỗ đã gia công có đạt yêu cầu không? tại sao?

Đáp số: Dmax = 52,021mm, Dmin = 52mm, TD = 0,021, chi tiết đạt yêu cầu

Bài 3 Một mối ghép có độ hở, trong đó kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ và

chi tiết trục là DN = dN = 55(mm), sai lệch của lỗ và trục ES = 34(m), EI = 18(m),

- Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết

- Tính trị số độ dôi và dung sai của mối ghép

- Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết

- Tính trị số độ hở, độ dôi và dung sai của mối ghép

Đáp số:

Dmax = 64,020mm, Dmim = 63,985mm, dmax= 64mm, dmin= 63,959mm,

TD =0,035mm, Td = 0,041mm, Smax = 0,061mm, Nmax = 0,015mm,

Stb = 0,023mm, TS = TN = 0,076mm

CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI LẮP GHÉP

1 HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN

1.1 Hệ thống dung sai

1.1.1 Công thức tính trị số dung sai:

Đơn vị dung sai dùng để tính trị số dung sai và phân chia cấp chính xác Trong hệ thống dung sai TCVN, đơn vị dung sai được ký hiệu là chữ i

Trị số dung sai tính cho kích thước đến 500 mm được tính theo công thức:

T = a.i Trong đó: i - là đơn vị dung sai, được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào

phạm vi kích thước

- Đối với các kích thước từ 1 đến và bao gồm 500 mm thì đơn vị dung sai được xác định theo công thức:

D D

- Đối với các cấp chính xác từ 5- 17 trị số dung sai được xác định theo đơn vị dung sai

Dựa theo các công thức trên, trị số dung sai được tính và cho trong bảng 2.1

Cấp dung sai

Kết quả tính

1.1.2 Cấp chính xác (cấp dung sai tiêu chuẩn):

TCVN 2245 - 77 quy định 19 cấp chính xác ký hiệu là: IT01, IT0, IT1, …, IT17

và được sắp xếp theo độ chính xác giảm dần Các cấp từ IT1  IT17 được sử dụng phổ biến hiện nay

- Cấp IT1 IT4 sử dụng đối với các kích thước yêu cầu độ chính xác rất cao như các kích thước mẫu chuẩn, kích thước chính xác cao của các chi tiết trong dụng cụ

đo

- Các cấp IT5, IT6 sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác

- Cấp IT7, IT8 sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thông dụng

- Các cấp IT9- IT11 thường được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn( các chi tiết

1.1.3 Khoảng kích thước danh nghĩa

Đối với cấp chính xác đã cho, nếu tính dung sai cho tất cả các kích thước danh nghĩa cách nhau 1mm, trên thực tế không thuận tiện vì bảng dung sai rất lớn, mặt khác

sự khác nhau giữa các dung sai của hai đường kính lân cận sẽ không đáng kể

Để đơn giản cho việc xây dựng hệ thống dung sai, toàn bộ các đường kính danh nghĩa có kích thước từ 1  500 mm được chia thành 13 khoảng cơ bản và 22 khoảng trung gian như trong bảng 2.2 như sau:

Khoảng chính Khoảng trung gian Trên Đến và bao gồm Trên Đến và bao gồm

Trên Đến và bao gồm Trên Đến và bao gồm

Là sai lệch xác định vị trí của miền dung sai so với kích thước danh nghĩa Nếu

miền dung sai nằm phía trên kích thước danh nghĩa thì SLCB là sai lệch dưới (ei hoặc

EI), còn nếu nằm phía dưới kích thước danh nghĩa thì SLCB là sai lệch trên (es, ES)

hình 2.1

Để có hàng loạt kiểu lắp thì phải quy định một dãy miền dung sai trục và một

dãy miền dung sai lỗ có vị trí khác nhau, tức là có sai lệch khác nhau Xuất phát từ yêu

cầu thực tế tiêu chuẩn đã quy định một dãy SLCB của trục ký hiệu bằng chữ thường:

a, b, c, , z, za, zb, zc

và một dãy SLCB của lỗ ký hiệu bằng chữ in hoa: A, B, C, , Z, ZA, ZB, ZC

Dãy các SLCB của lỗ và trục được biểu thị trên hình 2.2

Miền dung sai trục Miền dung sai lỗ

Từ hình 2.2 ta nhận thấy, muốn hình thành một kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ bản, ta phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miền dung sai bất kỳ nào của trục, chẳng hạn phối hợp miền dung sai có SLCB là H với miền dung sai của trục có SLCB

là f ta được kiểu lắp H/f Cũng tương tự khi phối hợp miền dung sai trục với SLCB là

h với bất kỳ miền dung sai nào của lỗ ta được kiểu lắp trong hệ thống trục cơ bản, chẳng hạn: E/h; F/h…

1.2 Hệ thống lắp ghép

1.2.1 Hệ thống lỗ

Hệ thống lỗ là tập hợp các kiểu lắp mà ở đó khi cùng một cấp chính xác và cùng một kích thước danh nghĩa các kiểu lắp chỉ khác nhau ở kích thước giới hạn của trục còn kích thước giới hạn của lỗ không đổi

Chi tiết lỗ được gọi là lỗ cơ sở, có miền dung sai của chi tiết lỗ cơ bản là H và

có đặc điểm là EI = 0, ES = TD

thước giới hạn của chi tiết lỗ còn

kích thước giới hạn của chi tiết

trục là không đổi

Chi tiết trục được gọi là trục

cơ sở, có miền dung sai của chi tiết

Bảng 5: Hệ thống trục Lắp ghép với các kích thước từ 1 đến 500 mm TCVN

2245 -77

Bảng 6: Sai lệch giới hạn của trục đối với kích thước từ 1 đến 500 mm

Bảng 7: Sai lệch giới hạn của lỗ đối với kích thước từ 1 đến 500 mm

( với những kích thước nhỏ hơn 1mm và lớn hơn 500 đến 3150mm được quy định theo những bảng riêng)

Trong các bảng đều có kết cấu giống nhau là gồm các hàng ngang và các cột dọc Dóng các hàng ngang với các cột dọc ta sẽ xác định được đại lượng cần tìm

Ví dụ 1: Xác định trị số dung sai cho một chi tiết có kích thước danh nghĩa 35mm; cấp chính xác 8

Giải: - Tra bảng 1: Theo hàng ngang chọn khoảng kích thước trên 30 đến 50mm và dóng với cột dọc cấp chính xác 8, ta xác định được trị số dung sai là 39µm

Ví dụ 2: Cho lắp ghép

Tra bảng tìm sai lệch của lỗ và trục

Giải:

Lắp ghép là lắp ghép có kích thước danh nghĩa là 50mm, lắp ghép theo hệ thống

lỗ, cấp chính xác của lỗ là cấp 7; miền dung sai của lỗ là H7 ; cấp chính xác của trục là cấp 6, miền dung sai của trục là r6

Tra bảng 7, theo ký hiệu 50H7 ta xác định được sai lệch giới hạn trên và dưới c của lỗ

1.4 Chọn kiểu lắp tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn TCVN 2244-99 đã quy định một dãy kiểu lắp ghép trong hệ thống

lỗ cơ bản và một dãy kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ bản Hệ thống các kiểu lắp ghép tiêu chuẩn này đủ đáp ứng cho yêu cầu thực tế sản xuất

Tuỳ theo đặc tính lắp ghép các kiểu lắp tiêu chuẩn được phân thành 3 nhóm

- Nhóm lắp trung gian:

Việc lựa chọn kiểu lắp tiêu chuẩn khi thiết kế, ngoài đặc tính yêu cầu của lắp ghép thiết kế còn phải dựa vào tính kinh tế kỹ thuật và tính công nghệ của kết cấu để quyết định lựa chọn kiểu lắp theo hệ thống trục hay hệ thống lỗ

1.4.1 Phạm vi ứng dụng của các lắp ghép lỏng

+ Công dụng: Được dùng cho các mối ghép yêu cầu độ đồng tâm cao, dẫn hướng chính xác hoặc dùng trong các mối ghép mà chi tiết trong quá trình làm việc thường phải tháo ra

Ví dụ: nòng ụ động máy tiện, ống bạc trục máy khoan

+ Ứng dụng: Dùng cho các bề mặt đối tiếp có chuyển động quay hoặc tịnh tiến tương đối với nhau

+ Một số ví dụ mối ghép có độ hở:

- Nòng ụ động lắp với thân ụ động của máy tiện

- Piston trong xylanh của máy khoan khí nén

- Lắp ghép bánh răng tháy thế trên trục của máy nông nghiệp

+ Các ký hiệu

Các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn thường được sử dụng đối với mối ghép mà hai chi tiết chuyển động tương đối với nhau Nhưng tuỳ theo chức năng của mối ghép mà ta chọn kiểu lắp có độ hở nhỏ, trung bình hoặc lớn

h

H

, 8

Ví dụ: bánh răng thay thế lắp với trục trong máy công cụ, cán piston lắp với bặc dẫn hướng

Ví dụ: ổ trục chính xác của máy chính xác, trục thanh đo với bạc dẫn hướng của đồng hồ so, bánh răng dịch chuyển trên trục…

8

d

H

: các kiểu lắp có độ hở lớn, cho phép bồi thường sai lệch lớn về

vị trí của bề mặt lắp ghép và biến dạng nhiệt

Ví dụ: trục máy cán, máy nghiền bi lắp với ổ trục, vòng găng lắp với rãnh piston của máy nén khí

1.4.2 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp trung gian

Lắp ghép trung gian có thể cho khe hở hoặc độ dôi nhưng khe hở hoặc độ dôi không lớn lắm

+ Công dụng: Dùng cho mối ghép cố định đảm bảo độ đồng tâm, mômem xoắn được truyền giữa 2 chi tiết bằng then hoặc chốt, thường dùng cho các mối ghép có cấp chính xác cao và trung bình Cấp 4-7 đối với trục và cấp 5-8 đối với lỗ

+ Ứng dụng: Dùng cho mối ghép yêu cầu đồng tâm cao, thường phải tháo ra theo chu

kỳ để kiểm tra, lau rửa hoặc thay thế

+ Một số ví dụ mối ghép trung gian

- Bánh răng lắp trên đầu trục chính máy mài

7

h

K

- Bạc côn trong ổ trục của ụ trước máy tiện

- Nòng di động ụ sau máy tiện

7

h

Js

: khi thực hiện cá kiểu lắp này thường độ hở lớn hơn độ dôi

Độ dôi không lớn nên tháo lắp dễ dàng, chỉ cần lực nhẹ và cũng không đủ đảm bảo truyền mômem xoắn mà phải dùng chi tiết kẹp chặt phụ như then, vít,…

Ví dụ: sử dụng đối với mối ghép bánh răng với trục có then, bánh đai, tay quay với đầu trục có then

có then, bạc biên lắp với đầu biên của động cơ máy kéo

Ví dụ: bánh răng lắp với trục trong máy búa hơi, máy nghiền đá

Chúng cũng được dùng đối với mối ghép cố định không có chi tiết phụ kẹp chặt nhưng tải trọng không lớn, chi tiết lỗ có thành mỏng

1.4.3 Phạm vi ứng dụng của các kiểu lắp chặt

+ Công dụng: Lắp chặt có độ dôi giữa lỗ và trục gây ra biến dạng đàn hồi tạo ra lực

ma sát trên bề mặt lắp ghép giữa cho mối ghép được bền chặt Trong mối ghép có đội dôi cá chi tiết luôn cố định với nhau

+ Ứng dụng: Dùng cho mối ghép cố định, ít tháo lắp, các mối ghép cần truyền mômem xoắn mà không cần chi tiết phụ

+ Một số ví dụ

- Bạc và bánh răng ụ trước máy tiện

- Các bạc đồng lắp trong cá ổ trượt

+ Các ký hiệu

Chúng được sử dụng đối với các mối ghép cố định không tháo, không có chi tiết phụ kẹp chặt như then, vít…Độ dôi của lắp ghép đủ đảm bảo truyền mô mem xoắn

Ví dụ: bạc ổ trượt lắp với thân ổ khi tải nặng có va đập, áo xilanh lắp với thân pisto, vành răng đồng của bánh vít lắp với thân gang có kẹp chặt

Ví dụ: bánh tầu hoả lắp với trục tầu hoả, vành răng đồng của bánh vít lắp với thân thép, bạc ổ trượt lắp với thân ổ trong máy ép bánh lệch tâm

e/ Phương pháp lắp ráp:

Khi lắp ghép cần đảm bảo 2 yêu cầu sau:

- Nếu độ dôi Nmin phải đảm bảo mối ghép đủ bền, chặt truyền được mômem xoắn

- Nếu độ dôi Nmax không làm các chi tiết bị phá hỏng

+ Dùng ngoại lực để lắp ráp: Dùng búa để đóng, dùng lực ép cơ học, lực ép thuỷ lực, lực khí nén

+ Làm thay đổi kích thước của trục và lỗ bằng phương pháp gia công nhiệt

- Dùng nhiệt độ nung nóng chi tiết lỗ làm tăng nhiệt độp của lỗ làm lỗ nở ra

- Hạ thấp nhiệt độ trục xuống quá -2700C làm trục co lại

2 Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng

2.1 Dung sai truyền động bánh răng

Dung sai truyền động bánh răng trụ được quy định trong TCVN 1067 – 84 Tiêu chuẩn này áp dụng cho các bộ truyền bánh răng trụ thân khai ăn khớp ngoài và trong, có răng thẳng, răng nghiêng, và răng chữ V

2.1.1 Các thông số kích thước cơ bản của truyền động bánh răng

2.1.2.Các yêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng

Tuỳ theo yêu cầu chức năng sử dụng của truyền động bánh răng mà chúng có các yêu cầu khác nhau:

+ Truyền động chính xác

Là yêu cầu sự phối hợp chính xác về góc quay của bánh dẫn và bánh bị dẫn của truyền động Yêu cầu này đề ra đối với truyền động bánh răng của xích động học chính xác của dụng cụ đo, xích phân độ của máy gia công răng, Bánh răng trong truyền động này thường có môđun nhỏ, chiều dày răng lớn, làm việc với tải trọng và vận tốc nhỏ

Ví dụ: Truyền động bánh răng của các xích động học chính xác trong dụng cụ

đo hoặc trong máy cắt kim loại

+ Truyền động tốc độ cao:

Hình 2.16 Các thông số kích thước cơ bản

m - mô đun của răng

z - số răng của bánh răng

α- góc ăn khớp của truyền động

β- góc nghiêng của hướng răng

p- bước răng

b- chiều rộng răng

pb - bước răng trên vòng cơ bản

d- đường kính vòng chia của bánh răng

df - đường kính vòng chân răng

da - đường kính vòng đỉnh răng db- đường kính vòng cơ bản h- chiều cao của răng

b- chiều rộng bánh răng

w- khoảng pháp tuyến chung a- khoảng cách tâm 2 bánh răng

Yêu cầu chủ yếu của nhóm truyền động này là “ mức chính xác làm việc êm” cần đòi hỏi bánh răng cần phải có tốc độ quay ổn định, không có sự thay đổi tức thời

về tốc độ gây va đập và ồn Ngoài ra cũng cần hạn chế các sai số có chu kỳ lặp lại nhiều lần trong một vòng quay của bánh răng Bánh răng trong truyền động này thường có modun trung bình và chiều dài răng lớn, tốc độ của vòng quay bánh răng có thể đạt tới 120  150 m/s, công suất truyền động tới 40.000 kW do vậy dễ phát sinh dung động và ồn

Ví dụ: Truyền động trong hộp tốc độ của động cơ máy bay, ôtô,

+ Truyền động công suất lớn

Yêu cầu chủ yếu của các truyền động này là “ mức tiếp xúc mặt răng” lớn theo chiều dài và chiều cao răng lớn, đặc biệt là tiếp xúc theo chiều dài Độ chính xác tiếp xúc mặt răng đảm bảo độ bền của răng khi truyền động với tốc độ nhỏ nhưng mômen xoắn cần truyền lớn

Ví dụ truyền động trong các máy cán thép, trong cần trục, cầu trục, bánh răng trong truyền động này thường có môdul và chiều dài răng lớn

* Độ hở mặt bên

Yêu cầu này cần được đảm bảo độ hở mặt bên giữa các mặt răng phía không làm việc của cặp răng ăn khớp Bất kỳ bộ truyền bánh răng nào cũng cần quy định về khe hở mặt bên để tạo màng dầu bôi trơn mặt răng, bồi thường cho sai số giãn nở vì nhiệt, sai số do gia công và lắp ráp, tránh hiện tượng kẹt răng

Như vậy đối với bất kỳ bộ truyền bánh răng nào cũng đòi hỏi cả 4 yêu trên, nhưng tuỳ theo chức năng sử dụng mà yêu cầu nào là chủ yếu Khi đó yêu cầu chủ yếu được quy định cao hơn các yêu cầu khác

Ví dụ truyền động bánh răng trong hộp tốc độ thì yêu cầu chủ yếu là độ chính xác ổn định và nó phải quy định cao hơn độ chính xác động học và độ chính xác tiếp xúc

Hình 2.17 Mức chính xác khe hở cạnh

răng

2.1.3 Đánh giá mức chính xác truyền động bánh răng

+ Đánh giá mức chính xác động học:

- Mức chính xác động học được đánh giá bằng sai số động học bánh răng: là sai số lớn nhất về góc quya của bánh răng trong phạm vi một vòng quay khi nó ăn khớp với bánh răng mẫu chính xác

- Sai số động học là tổng hợp ảnh hưởng của tất cả các loại sai số gia công đến mức chính xác động học

+ Đánh gia mức làm việc êm:

- Mức làm việc êm được đánh giá bằng “ Sai số động học cục bộ” của bánh răng: là hiệu số lớn nhất giữa các giá trị lớn và nhỏ kế tiếp nhau của sai số động học cục bộ

- Sai số động học cục bộ nó chính là sự thay đổi tốc độ góc tức thời, sinh ra gia tốc, gây va đạp và ồn

- Sai số động học cụ bộ thể thiện tổng hợp ảnh hưởng của các sai số gia công đến mức làm việc êm

+ Đánh giá mức chính xác tiếp xúc:

-Mức đánh giá tiếp xúc được đánh giá bằng vết tiếp xúc mặt răng của hai bánh răng trong truyền động: là phần làm việc của mặt răng có vết tiếp xúc với răng của bánh răng thứ hai trong cặp truyền sau khi quay cặp truyền động có tải

-Mức tiếp xúc được đánh giá theo hai chiều: chiều cao và chiều dài

+ Bộ thống số đánh giá mức chính xác chế tạo bánh răng:

-Để kiểm tra mức chính xác chế tạo bánh răng ta dùng một bộ thông số bao gồm những thông số và những cặp thông số đánh giá các mức chính xác và độ hở mặt bên

- Việc chọn bộ thông số nào là tùy thuộc vào cấp chính xác răng và điều kiện sản xuất, kiểm tra ở từng cơ sở sản xuất Chọn bộ bộ thông số cần phải kết hợp sao cho kiểm tra đơn giản nhất, số dụng cụ sử dụng ít nhất

2.1.4 Tiêu chuẩn dung sai, cấp chính xác của truyền động

2.1.4.1 Cấp chính xác chế tạo bánh răng

Theo tiêu chuẩn TCVN 1067-84, cấp chính xác chế tạo bánh răng được gui định 12

cấp kí hiệu là 1,2 12 Cấp chính xác giảm dần từ 1 đến 12 Ở mỗi cấp chính xác tiêu chuẩn qui định giá trị dung sai và sai lệch giới hạn cho các thông số đánh giá mức chuẩn chính xác

Việc lựa chọn cấp chính xác của truyền động bánh răng khi thiết kế phải dựa vàođiều kiện làm việc cụ thể của truyền động, chẳng hạn tốc độ vòng quay, công suất truyền Trong sản xuất cơ khí thường sử dụng cấp chính xác 6,7,8,9 Ngoài ra khi thiết kế chế tạo bánh răng việc chọn cấp chính xác có thể dựa theo kinh nghiệm

2.1.4.2 Sai số gia công của truyền động bánh răng

Bề mặt chức năng của bánh răng là bề mặt thân khai của răng, quá rtình gia công tạo thành bề mặt ấy phát sinh sai số rất phức tạp Các sai số này gây ra sai số prôfin răng và vị trí của chúng trên bánh răng Vị trí prôfin răng được xét theo 3 phương: Phương hướng tâm, phương tiếp tuyến với vòng chia

và phương dọc trục bánh răng Như vậy sai số gia công bánh răng được phân thành 4 loại:

- Sai số hướng tâm: Bao gồm tất cả những sai số gây ra sự dịch chuyển prôfin răng theo hướng tâm bánh răng

- Sai số tiếp tuyến: Bao gồm tất cả những sai số gây ra sự dịch chuyển prôfin răng

theo hướng tiếp tuyến với vòng chia

- Sai số hướng trục: Là những sai số làm prôfin răng dịch chuyển sai với vị trí lý thuyết dọc theo trục bánh răng

- Sai số prôfin răng lưỡi cắt của dụng cụ cắt răng

2.1.4.3 Dạng đối tiếp mặt răng và dung sai độ hở bên: Jnmim

Tuỳ theo yêu cầu về giá trị độ hở mặt bên nhỏ nhất, jnmin mà tiêu chuẩn qui định 6 dạng đối tiếp, kí hiệu là H, E, D, C, B, A theo TCVN 1067-84 Dạng H có gí trị độ hở mặt bên nhỏ nhất (jnmin =0) và độ hở tăng dần từ H đến A

Hình 2.18 Dạng đối tiếp mặt răng

Trong điều kiện làm việc bình thường thì sử dụng dạng đối tiếp B, dạng này cũng được dùng phổ biến trong chế tạo cơ khí

Tiêu chuẩn cũng qui định 8 miền dung sai của độ hở mặt bên, kí hiệu là

h, d, c, b, a , x, y, z Trong thiết kế có thể sử dụng dạng đối tiếp và miền dung sai tương ứng, ví dụ dạng đối tiếp B, miền dung sai b Nhưng cũng có thể sử dụng không tương ứng, ví dụ dạng đối tiếp là B còn miền dung sai là a

Khi đánh giá "mức khe hở cạnh răng" người ta có thể kiểm tra trực tiếp giá trị độ hở mặt bên nhỏ nhất jnmin

2.1.4.4 Ghi ký hiệu cấp chính xác và dạng đối tiếp mặt răng

Trên bản vẽ thiết kế, chế tạo bánh răng thì cấp chính xác và dạng đối tiếp được ghi ký hiệu như sau:

Ví dụ: 7 – 8 – 8B TCVN 1067 – 84

7 – cấp chính xác động học

8 – cấp chính xác của mức làm việc êm (cấp chính xác ổn định)

8 – cấp chính xác của mức tiếp xúc mặt răng

B – dạng đối tiếp mặt răng và dung sai độ hở mặt bên tương ứng là b

2.2 Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép ren

Mối ghép ren được dùng nhiều trong các máy và dụng cụ để nối ghép các chi tiết với nhau, để kẹp chặt chi tiết (đai ốc vặn vào bu lông) để truyền chuển động hoặc truyền lực (vít me đai ốc trong máy công cụ, vít đai ốc trong ê tô, kích)

Các mối ghép ren này tuỳ theo dạng ren mà người ta phân ra: mối ghép ren dạng răng tam giác, hình thang, chữ nhật…

Theo chức năng mối ghép phân ra: ren kẹp chặt( ren hệ mét, ren hệ anh), ren truyền động tuy nhiên những chi tiết ren hệ mét được dùng phổ biến

nhất

2.2.1 Các thông số kích thước cơ bản

Trên hình vẽ là mặt cắt dọc theo trục ren để thể hiện prôfin ren của mối ghép Chi tiết bao có ren trong là đai ốc, chi tiết bị bao có ren ngoài là bulông

d đường kính ngoài của ren ngoài (bulông)

D đường kính ngoài của ren trong (đai ốc)

d2 đường kính trung bình của ren ngoài

D2 đường kính trung bình của ren trong

d1 đường kính trong của ren ngoài

D1 đường kính trong của ren trong

p bước ren

 góc profin ren ( = 600 với ren hệ mét,  = 550 với ren hệ anh)

H chiều cao của profin gốc

H1 chiều cao làm việc của profin ren

2.2.2 Ảnh hưởng sai số các yếu tố đến tính đổi lẫn của ren

Ảnh hưởng tới tính đổi lẫn của ren không chỉ có sai số của kích thước đường kính ren mà còn có cả sai số bước ren (P) và góc profin ren ( )

Nhưng khi phân tích ảnh hưởng của chúng về phương của đường kính trung bình gọi là lượng bù hướng kính của đường kính trung bình với:

Lượng bù đường kính của sai số bước ren: f p 1,732.P n với P nlà sai số tích lũy

n hước ren, tính theo mm

Hình 2.15 Mặt cắt dọc theo trục ren

Lượng bù đường kính sai số góc nửa profin ren: f P  m

2 36,



Với P tính theo mm và phútgóc

trái phai

2

22

Đường kính trung bình có tính đến ảnh hưởng của sai số bước và góc profin ren được gọi là "đường kính trung bình biểu diễn (d2, D2)” Trị số của chúng được tính theo công thức sau:



f f d

d2  2th  p  , đối với ren vít

Lắp ghép ren cũng có đặc tính như lắp ghép trơn là: lắp có độ hở, lắp có độ dôi

và lắp trung gian Trong chương này chúng ta chỉ đi nghiên cứu lắp ghép ren có độ hở thường dùng cho ren kẹp chặt và ren truyền động

Lắp ghép ren được hình thành bằng cách phối hợp các miền dung sai kích thước ren ngoài và ren trong

Giá trị sai lệch giới hạn các kích thước ren ứng với các miền dung sai được quy định theo TCVN 1917 – 93

Bảng 2-2 CẤP CHÍNH XÁC KÍCH THƯỚC REN

Bảng 2-3 MIỀN DUNG SAI KÍCH THƯỚC REN (LẮP GHÉP CÓ ĐỘ HỞ )

* Ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép ren trên bản vẽ

Trên bản vẽ, lắp ghép ren cũng được ký hiệu dưới dạng phân số sau ký hiệu ren Ví dụ M12x1-

g g

H

67

7

Ký hiệu lần lượt là ren hệ mét đường kính 12 mm, bước ren p = 1 Miền dung sai đường kính trung bình D2 và đường kính trong D1 đều là 7H Miền dung sai đường kính trung bình d2 là 7g, đường kính ngoài d là 6g Trên bản vẽ chi tiết, từ ký hiệu lắp ghép trên ta có thể ghi ký hiệu tren bản vẽ chi tiết như sau:

M12x1-7H đối với ren đai ốc M12x1-7g6g đối với ren ngoài

CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề mặt trơn TCVN 2244- 99 quy định bao nhiêu cấp chính xác và ký hiệu của chúng như thế nào ?

2 Thế nào là hệ thống lắp ghép lỗ và trục cơ bản ? Vẽ hình minh hoạ

3 Cho các ký hiệu về sai lệch và lắp ghép trên bản vẽ, giải thích các ký hiệu đó

4 Nêu phạm vi ứng dụng cảu các kiểu lắp

7

k

H

5 Cho biết phạm vi ứng dụng của các lắp ghép tiêu chuẩn?

6 Nêu các yêu cầu kỹ thuật đề ra đối với truyền động bánh răng? một truyền động bánh răng bất kì thì cần có những yêu cầu nào?

7 Trình bày dung sai lắp ghép ren?

BÀI TẬP

Bài 1 : Cho các kiểu lắp trụ trơn ghi trong bảng 1 dưới đây Hãy ghi ký hiệu sai lệch và lắp ghép bằng chữ và bằng số trên bản vẽ

7

h Js

7

h K

Gợi ý : Ký hiệu sẽ được viết như phần lý thuyết

Bài 2 : Cũng với các lắp ghép trụ trơn cho trong bảng 1

- Hãy lập sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép

- Lắp ghép đã cho thuộc nhóm lắp ghép nào? Xác đinh độ hở, độ dôi giới hạn của chúng

Gợi ý làm bài : Dùng bảng dung sai tra sai lệch giới hạn theo các ký hiệu ta sẽ tìm

được sai trên, sai dưới của lắp ghép và sẽ vẽ được sơ đồ lắp ghép Sau khi có sơ đồ lắp ghép sẽ xác định được đặc tính của các mối ghép và tính toán

CHƯƠNG 3 DUNG SAI HÌNH DẠNG, VỊ TRÍ VÀ NHÁM BỀ MẶT

1 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công

1.1 Khái niệm về độ chính xác gia công

Sau khi gia công, các chi tiết có thể đạt được những mức độ khác nhau về các yếu tố hành học so với bản vẽ thiết kế đề ra Mức độ khác nhau đó gọi là độ chính xác gia công

Độ chính xác gia công của mỗi chi tiết bao gồm những yếu tố sau:

1.2 Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia công

Sai số gia công do rất nhiều nguyên nhân gây ra

* Độ chính xác của máy, đồ gá và tình trạng của chúng khi bị mòn

Độ chính xác của máy thấp hoặc khi máy đã bị mìn sẽ gây ra sai số cho các chi tiết gia công trên máy

Ví dụ: - Cổ trục chính máy tiện bị mòn, khi chuyển động trục bị đảo làm chi tiết gia công không tròn

- Sống trượt không song song với tâm trục chính gây ra độ côn trên chi tiết gia công

- Trong đồ gá khoan lỗ, nếu vị trí của ống dẫn hướng kém chính xác do chế tạo hoặc do bị mòn thì vị trí các lỗ khoan sẽ bị sai lệch

* Độ chính xác của dụng cụ cắt

Những dụng cụ định kích thước như mũi khoan, mũi doa, bàn ren, ta rô có đường hính sai hoặc bị mòn sẽ làm cho kích thước của chi tiết gia công cũng bị sai đi

* Độ cứng vững của hệ thống máy – đồ gá – dao – chi tiết gia công

Độ cúng vững của hệ thống kém thì sai số gia công càng lớn

* Biến dạng do kẹp chặt chi tiết

Khi kẹp chặt những chi tiết có thành mỏng thì dưới tác dụng của lực kẹp, chi tiết

dễ bị biến dạng Sau khi gia công xong, tháo chi tiết ra, do biến dạng đàn hồi, nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu làm cho mặt vừa gia công bị sai đi

* Biến dạng vì nhiệt và ứng suất bên trong

Trong quá trình gia công, nhiệt phát sinh: chi tiết gia công, dụng cụ cắt, dụng cụ

đo và các bộ phận máy đều chịu ảnh hưởng của nhiệt, các ảnh hưởng đó sẽ tác động vào chi tiết gia công làm cho hình dạng, kích thước của chi tiết gia công bị sai lệch

* Rung động phát sinh trong quá trình cắt

Rung động sẽ gây ra sai số gia công và ảnh hưởng lớn đến độ nhám bề mặt của chi tiết gia công

* Phương pháp đo, dụng cụ đo và những sai số do người thợ gây ra

Sai số chịu ảnh hưởng của đồng thời của nhiều yếu tố phức tạp như vậy nên nó muôn hình muôn vẻ Để ngăn ngừa và hạn chế được sai số phát sinh, cần phân biệt được các loại sai số và những đặc tính biến thiên của chúng

2 Các loại sai số chủ yếu

Sai số hệ thống cố định không làm thay đổi kích thước các chi tiết trong cùng loạt gia công

Sai số do độ mòn của dụng cụ cắt cũng là một loại sai số hệ thống, nhưng nó thay đổi theo một quy luật nhất định

Ví dụ: Nếu dùng mũi doa để gia công lỗ thì vì quá trình mòn của nó, đường kính

lỗ của chi tiết gia công sẽ bị mòn dần dần đi Trường hợp này gọi là sai số hệ thống thay đổi Sai số này làm thay đổi kích thước của loạt gia công theo một quy luật xác định

2.2 Sai số ngẫu nhiên

Sai số ngẫu nhiên là những sai số có trị số khác nhau ở các chi tiết gia công Trong quá trình gia công sai số loại này biến đổi không theo một quy luật nhất định Sai sô xuất hiện lúc ít, lúc nhiều, lúc có, lúc không

Ví dụ:Lực cắt thay đổi theo chiều sâu cắt không đều, kết cấu kim loại không đồng nhất dẫn đến sai số phát sinh cũng không đều và không đồng nhất

Sai số do những nguyên nhân đó gây ra có trị số thay đổi, nó làm cho kích thước của loạt chi tiết gia công phân tán không theo một qui luật, do đó không định trước được biện pháp phòng ngừa

3 Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt

3.1.Sai lệch hình dạng

3.1.1 Khái niệm chung

Trong chế tạo máy người ta thường thiết kế các chi tiết máy từ những hình dáng hình học đơn giản nhất, bởi điều đó làm đơn giản quá trình chế tạo Các chi tiết riêng biệt hoặc các bộ phận của chúng thường được làm ở dạng mặt phẳng hoặc mặt trụ Rất

ít khi người ta dùng các chi tiết ở các dạng hình học khác

Tuy nhiên, do một loạt nguyên nhân ảnh hưởng đến chế tạo, hình dạng của chi tiết không giữ được lý tưởng Do đó người ta quy định các tiêu chuẩn riêng cho sai lệch so với hình dáng hình học đúng Để định mức và đánh giá về số lượng các sai lệch hình dáng, người ta đưa vào các khái niệm sau:

- Bề mặt thực là bề mặt trên chi tiết gia công và cách biệt nó với môi trường xung quanh

- Prôfin thực là đường biên của mặt cắt qua bề mặt thực

- Bề mặt áp là bề mặt có hình dạng của bề mặt danh nghĩa ( bề mặt hinh fhọc đúng trên bản vẽ) tiếp xúc với bề mặt thực và được bố trí ở ngoài vật liệu chi tiết sao cho sai lệch từ bề mặt áp tới điểm xa nhất của bề mặt thực có giá trị nhỏ nhất

- Prôfin áp là đường biên của mặt cắt qua bề mặt áp

- Độ lõm: là sai lệch của độ phẳng (hoặc độ thẳng) mà khoảng cách từ các điểm

của bề mặt thực đến mặt phẳng (đường thẳng) áp được tăng lên từ ngoài mép đến vào giữa

Hình 3.1

Hình 3.2