Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề: Hàn) - Trường CĐ Cộng đồng Lào Cai

Chia sẻ: Behodethuonglam | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

87
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề: Hàn) gồm 4 chương, cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái niệm về dung sai lắp ghép; Các loại lắp ghép; Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt; Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề: Hàn) - Trường CĐ Cộng đồng Lào Cai

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI KHOA: CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC GIÁO TRÌNH DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT NGHỀ: HÀN TÀI LIỆU DÙNG CHO HỆ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP NGHỀ (Lưu hành nội bội) Giảng viên biên soạn: Tạ Thị Hoàng Thân Lào Cai, năm 2019 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 1
MỤC TIÊU MÔN HỌC - Về kiến thức + Trình bày được các khái niệm cơ bản về hệ thống dung sai lắp ghép. + Giải thích được các khái niệm cơ bản về dung sai hình dạng và vị trí bề mặt, nhám bề mặt, các thành phần kích của chi tiết và mối ghép. + Mô tả được công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dụng dụng cụ đo thường dùng trong cơ khí. - Về kỹ năng + Giải thích đúng các ký hiệu, các kích thước, các quy ước về dung sai trên bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp mối ghép. + Lựa chọn các kiểu lắp ghép phù hợp, nhận dạng được đặc tính và yêu cầu làm việc của từng mối ghép. + Tính toán các kích thước, sai lệch, dung sai của chi tiết, mối ghép. + Sử dụng được các dụng cụ đo, kiểm tra thông dụng trong cơ khí. + Đo các kích thước trên chi tiết bằng dụng cụ đo phù hợp. -Về năng lực tự chủ và trách nhiệm + Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật trong nghề hàn. + Độc lập, sáng tạo trong quá trình thực hiện công việc, có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau. + Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác. NHIỆM VỤ CỦA MÔN HỌC Môn học nghiên cứu những vấn đề về nguyên tắc thiết kế và chế tạo, đồng thời nghiên cứu những 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. Là môn học lý thuyết cơ sở thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc nhằm bổ trợ kiến thức cho các môn học chuyên môn nghề. Nhiệm vụ quan trọng của môn học là giúp người thiết kế và chế tạo các sản phẩm mới và hoàn thiện các sản phẩm cũ chuẩn bị tốt các bản vẽ thiết kế và công nghệ, tạo khả năng đảm bảo tính công nghệ cần thiết và chất lượng cao của sản phẩm. Để giải quyết tốt nhiệm vụ đó, người học cần phải nắm vững những nguyên tắc cơ bản để lựa chọn dung sai cho các thông số hình học của chi tiết và lắp ghép cho các mối ghép theo tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam đã ban hành. [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 2
HƯỚNG DẪN ĐỌC TÀI LIỆU 1.Tập tài liệu “Bài giảng Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật” được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề hàn. 2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp đọc tài liệu. Tập tài liệu “Bài giảng Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật” bao gồm lý thuyết và thực hành (bài tập) gồm 4 chương: Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép Chương 2. Các loại lắp ghép Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy Trong từng chương các nội dung lý thuyết đã được giảng viên biên soạn rất chi tiết cụ thể. Cuối mỗi chương đều có câu hỏi để người học trả lời nhằm hệ thống lại nội dung kiến thức đã được học và các bài tập áp dụng có cho đáp án để người học có thể so sánh kết quả đã làm. Để hiểu được nội dung kiến thức trong tài liệu người học cần nghiên cứu đọc kỹ từng nội dung, tiến hành trả lời các câu hỏi ở cuối mỗi chương, thực hiện làm tốt các bài tập và rèn luyện kỹ năng tự nghiên cứu kết hợp tìm hiểu thêm các tài liệu có liên quan( trên mạng Internet) để tiếp thu được tốt nhất nội dung đã cho trong tài liệu. 3. Những trọng tâm cần chú ý khi đọc tài liệu Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép - Các khái niệm cơ bản và đặc điểm về dung sai lắp ghép, những kiến thức về dung sai kích thước trong gia công cơ khí. - Lắp ghép và phân laoij lắp ghép. Nhận biết được đặc tính của từng mối ghép và thành thạo trong việc tính toán trị số các mối ghép Chương 2. Các loại lắp ghép - Hệ thống dung sai, hệ thống lắp ghép của bề mặt trụ trơn qua đó nhận thức được tầm quan trọng của kích thước trên bản vẽ. - Các thông số kích thước và dung sai lắp ghép mối ghép ren. Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt - Dung sai hình dạng, vị trí, nhám bề mặt của chi tiết và cách ký hiệu trên bản vẽ. - Giải chuỗi kích thước, ghi được kích thước cho bản vẽ chi tiết. Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy - Công dụng, cấu tạo và cách đo và đọc trị số của thước cặp, panme. - Sử dụng và bảo quản các dụng cụ đo đúng kỹ thuật. [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 3
MỤC LỤC Nội dung Trang Trang bìa ............................................................................................................... 1 Hướng dẫn nghiên cứu tài liệu .......................................................................... 2 Mục lục..................................................................................................................... 4 Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép.......................................................... 6 1. Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai............................................. 6 1.1. Khái niệm về kích thước...................................................................... 6 1.2. Sai lệch giới hạn.................................................................................... 7 1.3. Dung sai ........................................................................................................ 9 2. Lắp ghép và các loại lắp ghép......................................................................... 10 2.1. Khái niệm về lắp ghép.............................................................................. 10 2.2. Các loại lắp ghép....................................................................................... 19 2.3. Sơ đồ lắp ghép....................................................................................... 14 Chương 2. Các loại lắp ghép................................................................................... 19 1. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn........................................................ 19 1.1. Quy định dung sai.......................................................................................... 19 1.2. Hệ thống lắp ghép.......................................................................................... 23 1.3. Các bảng dung sai.......................................................................................... 24 1.4. Chọn mối ghép tiêu chuẩn................................................................................ 25 1.4.1. Các kiểu lắp lỏng............................................................................................ 25 1.4.2. Các kiểu lắp trung gian................................................................................... 27 1.4.3. Các kiểu lắp chặt........................................................................................... 28 2. Dung sai mối ghép ren....................................................................................... 29 2.1. Các thông số kích thước cơ bản.................................................................... 29 2.2. Dung sai lắp ghép ren..................................................................................... 30 2.3. Cấp chính xác chế tạo ren hệ mét................................................................... 32 Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt.......................................... 34 1. Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt.................................................................. 34 1.1. Khái niệm chung. ................................................................................. 34 1.2. Sai lệch và dung sai hình dạng ................................................................. 36 1.3. Sai lệch và dung sai vị trí ........................................................................... 37 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 4
1.4. Sai lệch và dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí ................................. 39 1.5. Ghi kí hiệu dung sai hình dạng và vị trí trên bản vẽ .................................. 41 2. Nhám bề mặt..................................................................................................... 43 2.1. Khái niệm....................................................................................................... 43 2.2. Các chỉ tiêu đánh giá nhám........................................................................... 43 2.3. Các kí hiệu trên bản vẽ.................................................................................. 45 3. Chuỗi kích thước.............................................................................................. 48 3.1. Khái niệm...................................................................................................... 48 3.2. Các thành phần của chuỗi kích thước........................................................... 40 3.3. Giải chuỗi kích thước..................................................................................... 50 Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy...................... 54 1. Cơ sở đo lường kỹ thuật............................................................................................. 54 1.1. Khái niệm về đo lường kỹ thuật............................................................................. 54 1.2. Dụng cụ đo và các phương pháp đo.......................................................................... 54 2. Căn mẫu.......................................................................................................................... 56 2.1. Cấu tạo, công dụng và các bộ căn mẫu................................................................... 56 2.2. Cách bảo quản............................................................................................................ 59 3. Thước cặp....................................................................................................................... 59 3.1. Công dụng, cấu tạo, nguyên lý du xích .................................................................. 59 3.2. Cách sử dụng............................................................................................................... 61 3.3. Cách bảo quản............................................................................................................. 62 4. Pan me............................................................................................................................... 62 4.1. Nguyên lý làm việc của pan me................................................................................ 62 4.2. Cách sử dụng.............................................................................................................. 63 4.3. Bảo quản................................................................................................................... 65 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………... 67 Bảng phụ lục ........………………………………………………………………... 68 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 5
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP 1. KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH, DUNG SAI 1.1. Khái niệm về kích thước 1.1.1. Kích thước Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài. Theo đơn vị đo được lựa chọn. Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimét (mm) và quy ước thống nhất trên các bản vẽ không cần ghi chữ (mm). Ví dụ: Chi tiết có đường kính 19,95mm, chiều dài 125,5mm thì trên bản vẽ chỉ cần ghi ø19,95 và 125,5. 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 Hình 1.1: Kích thước danh nghĩa a - Chi tiết trục, b - Chi tiết lỗ 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 chọn 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. 1.1.3. Kích thước thực. Kích thực là kích thước nhận được từ kết quả đo chi tiết với sai số cho phép. [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 6
Ký hiệu: : - Chi tiết lỗ: Dt - Chi tiết trục: dt 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. 1.1.4. 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: dmin  dt  dmax 1.2. Sai lệch giới hạn. Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa. - Sai lệch giới hạn lớn nhất hay sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa, ký hiệu là es đối với chi tiết trục và ES đối với chi tiết lỗ. 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 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”). [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 7
ei Dmax Dmin dmin EI dmax d=D Dmax dmax Dmin dmin 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). Ví dụ: Một chi tiết trục có kích thước danh nghĩa dN = 50mm; kích thước giới hạn lớn nhất dmax = 50,055mm; kích thước giới hạn nhỏ nhất d min = 49,985mm. Tính trị số sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới. Bài giải : - Sai lệch giới hạn trên của trục: es = dmax – dN = 50,055 - 50 = 0,055mm - Sai lệch giới hạn dưới của trục: ei = dmin – dN = 49,985 - 50 = - 0,015mm Trên bản vẽ thường không nghi kích thước giới hạn lớn nhất, kích thước giới hạn nhỏ nhất mà ghi kích thước danh nghĩa và các sai lệch giới hạn. 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 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 8
1.3. Dung sai. Khi gia công, kích thước thực được phép sai khác so với kích thước danh nghĩa trong phạm vi giữa hai kích thước giới hạn. Phạm vi sai cho phép đó của chi tiết gọi là 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 ITD ITd dmax Dmin Dmax dmin 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 thước 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  50 00,,020 041 - 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) [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 9
Chi tiết lỗ đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn bất đẳng thức Dmax  Dt  Dmin Ta nhận thấy: Dmin = 49,959 (mm) > Dt = 49,950 (mm) Vậy chi tiết lỗ đã gia công không đạt yêu cầu. 2. LẮP GHÉP VÀ CÁC LOẠI LẮP GHÉP 2.1. Khái niệm về lắp ghép. Lắp ghép là sự phối hợp giữa hai hay nhiều các chi tiết máy lại với nhau một cách cố định hay di động. Các chi tiết máy chỉ có ý nghĩa khi chúng phối hợp với nhau, ví dụ như đai ốc vặn chặt vào bu lông là mối ghép cố định hoặc pittông chuyển động trong xilanh thì tạo thành mối ghép di động. 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. Hình 1.4: Mối ghép của 2 chi tiết 2.2. Các loại lắp ghép Mỗi một mối ghép có một đặc tính riêng, dựa vào đặc tính đó người ta chia mối ghép thành các loại khác nhau. Trong ngành chế tạo máy các mối ghép được sử dụng có thể phân loại theo hình dạng bề mặt lắp ghép có các loại mối ghép sau. - Lắp ghép các bề mặt trơn: bề mặt lắp ghép là các bề mặt trụ trơn, bề mặt lắp ghép là bề mặt phẳng ta có lắp ghép phẳng. - 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. [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 10
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. 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 của trục Smin = Dmin - dmax Smin = EI - es - Độ hở trung bình (ký hiệu Stb ): là trung bình cộng giữa độ hở giới hạn lớn nhất và độ hở giới hạn Smax  Smin nhỏ nhất Stb  2 - Dung sai của độ hở Hình1.5 (ký hiệu TS ): là hiệu số giữa độ hở lớn nhất và độ hở nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục. TS = Smax - Smin TS = T D + T d Như vậy dung sai độ hở đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép *Phạm vi sử dụng: lắp lỏng thường được sử dụng đối với mối ghép mà hai chi tiết lắp ghép có sự chuyển động tương đối với nhau va tùy theo chức năng của mối ghép mà ta chọn kiểu lắp có độ hở nhỏ, trung bình hay lớn Ví dụ: Một lắp ghép có độ hở, trong đó chi tiết lỗ có kích thước  50 0,023 ; chi tiết trục có kích thước  50 00,,005 028 . [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 11
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết - Tính độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép Bài giải: - Kích thước giới hạn của lỗ: Dmax = DN + ES = 50 + 0,023 = 50,023 mm - Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: Dmin = DN + EI = 50 + 0 = 50,0 mm - Dung sai của lỗ: TD = Dmax - Dmin = 50,023 - 50 = 0,023 mm - Kích thước giới hạn lớn nhất của trục: dmax = d + es = 50 - 0,005 = 49,995 mm - Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục: dmin = d + ei = 50 - 0,028 = 49,972 mm - Dung sai của trục: Td = dmax - dmin = 49,995 - 49,972 = 0,023 mm + Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax - dmin = 50,023 - 49,972 = 0,051 mm + Độ hở nhỏ nhất: Smin = Dmin - dmax = 50 - 49,995 = 0,005 mm + Độ hở trung bình: S max  S min 0,051  0,005 S tb    0,028mm 2 2 + Dung sai độ hở: TS = Smax - Smin = 0,051 - 0,005 = 0,046 mm 2.2.2. Mối ghép có độ dôi. Là nhóm mối ghép có kích thước lớn nhất của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước nhỏ nhất của trục. 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. Hình 1.6 - 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 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 12
- 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 Nmax  Nmin Ntb  2 - 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 * Phạm vi ứng dụng: lắp ghép chặt được sử dụng đối với các mối ghép cố định không tháo được khi sửa chữa lớn. Độ dôi của lắp ghép đủ đảm bảo truyền mô men xoắn nhưng tùy theo trị số của lực truyền mà ta chọn lắp ghép có độ đôi nhỏ, trung bình hay lớn 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 1.7 Đặc trưng của mối ghép là độ hở lớn nhất hoặc độ dôi lớn nhất. - Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax - dmin Hay Smax = ES - ei [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 13
- Độ dôi lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin Hay Nmax = es - EI - Dung sai của mối ghép trung gian được tính như sau: TS = TN = Smax+ Nmax TS = TN = TD+ Td Trong mối ghép trung gian, dung sai của mối ghép bằng tổng dung sai của kích thước lỗ và dung sai của kích thước trục. - Độ hở hoặc độ dôi trung bình trong lắp ghép trung gian được xác định như sau: + Nếu lắp ghép có Smax  Nmax thì lắp ghép có độ hở trung bình bằng nửa hiệu số giữa độ hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất. S max  N max Stb = 2 + Nếu lắp ghép có Nmax  Smax thì lắp ghép có độ dôi trung bình bằng nửa hiệu số giữa độ đôi lớn nhất và độ hở lớn nhất. N max  S max Ntb = 2 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:  20 00,,035 008 ,  40 0 , 02 , 450, 018 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. [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 14
+ 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  40 00,,025 050 Ý nghĩa: Qua sơ đồ phân bố miền dung sai ta dễ dàng xác định được: - Giá trị của thước danh nghĩa (DN, dN) Hình 1.8 - 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) 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 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 15
1/ Vẽ sơ đồ lắp ghép m ES ES =35 =35 TD es =15 Nmax EI = 0 Td Đường O DN = dN eiei==-15 - 12 Dmax Dmin dmax dmin 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 = 0,035 + 85 = 85,035mm - Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: Dmin = EI + DN = 0 + 85 = 85mm - Dung sai của chi tiết lỗ: TD = Dmax - Dmin = 85,035 - 85 = 0,035mm - Kích thước giới hạn lớn nhất của trục : dmax = es + dN = 0,015 + 85 = 85,015mm - Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: dmin = ei + dN = (- 0,012) + 85 = 84,988mm - Dung sai của chi tiết lỗ: Td = dmax - dmin = 85,015 - 84,988 = 0,027mm 3/ Tính trị số mối ghép: 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 = 85,035 - 84,988 = 0,047mm - Độ dôi giới hạn lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin = 85,015 - 85 = 0,015mm [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 16
S max  N max Stb = 2 Nhận thấy Smax  Nmax do đó ta tính được độ hở trung bình: S max  N max 0,047  0,015 0,032 Stb = = = = 0,016mm 2 2 2 - Dung sai của lắp ghép: TS = TN = Smax+ Nmax = 0,047 + 0,015 = 0,062mm Thử lại: TS = TN = TD+ Td = 0,035 + 0,027 = 0,062mm CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Thế nào là kích thước danh nghĩa, kích thước thước thực, kích thước giới hạn? Điều kiện để một chi tiết đạt yêu cầu là gì? 2. Thế nào là sai lệch giới hạn, cách ký hiệu và công thức tính? 3. Dung sai là gì? Ký hiệu và công thức tính dung sai. 4. Thế nào là lắp ghép? Có mấy nhóm lắp ghép, đặc tính của từng nhóm? 5. Trình bầy cách biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép. Qua sơ đồ lắp ghép ta xác định được những giá trị gì về một lắp ghép ? 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), es = 12(m), ei = 0(m), . [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 17
- Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết. - Tính trị số độ hở trong mối ghép. Đáp số: Dmax = 55,034mm, Dmim = 55,018mm, dmax= 55,012mm, dmin= 55mm, TD =0,016mm, Td = 0,012mm, Smax = 0,034mm, Smin = 0,006mm, Stb = 0,02mm , TS = 0,028mm Bài 4. Cho một mối ghép có độ dôi, trong đó chi tiết lỗ  50 00,,018 005 , chi tiết trục  50  0 , 025 . 0 , 043 - Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết. - Tính trị số độ dôi và dung sai của mối ghép. Đáp số: Dmax = 50,018mm, Dmim = 49,995mm, dmax= 50,043mm, dmin= 50,025mm, TD =0,023mm, Td = 0,018mm, Nmax = 0,048mm, Nmin = 0,007mm, Ntb = 0,0205mm , TN = 0,041mm Bài 5. Cho một mối ghép trung gian, trong đó chi tiết lỗ  64 00,,020 015 , chi tiết trục  64 00, 041 . - 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 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 18
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 với các cấp chính xác từ 5 đến 17 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: i  0,453 D  0,001D - Đối với kích thước trên 500 mm đến và bao gồm 3150 mm thì xác định theo công thức: i = 0,004 D + 2,1 a - là hệ số phụ thuộc vào mức độ chính xác của kích thước. Kích thước càng chính xác thì a càng nhỏ, trị số dung sai càng bé và ngược lại a càng lớn thì trị số dung sai lớn, kích thước kém chính xác. - 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 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 tiêu chuẩn Kết quả tính 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1000i 1600i bằng m 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. [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 19
- 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 có kích thước lớn). - Các cấp IT12  IT16 thường sử dụng đối với những kích thước chi tiết yêu cầu gia công thô. Trên bản vẽ cấp chính xác được ký hiệu bằng chữ số và được ghi sau ký hiệu sai lệch cơ bản 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. Vì vậy để đơn giản và thuận tiện cho việc sử dụng người ta quy định dung sai cho từng khoảng kích thước và giá trị dung sai của mỗi khoảng kích thước được tính theo kích thước trung bình (D) của khoảng: D  D1.D2 Trong đó D1, D2 là kích thước biên của khoảng cách. Sự phân khoảng kích thước danh nghĩa phải tuân theo nguyên tắc đảm bảo sai khác giữa giá trị dung sai tính theo kích thước biên của khoảng so với giá trị dung sai tính theo kích thước trung bình của khoảng đó không quá 58% Theo nguyên tắc trên 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 tuy theo đặc tính của từng loại lắp ghép như trong bảng 2.2 như sau: Khoảng kích thước danh nghĩa từ 1  500 mm Khoảng chính Khoảng trung gian Trên Đến và bao gồm Trên Đến và bao gồm - 3 3 6 6 10 10 18 10 14 14 18 18 30 18 24 24 30 30 50 30 40 40 50 50 80 50 65 [Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ] 20