Giáo trình mô đun Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề Cơ điện tử - Trình độ cao đẳng) – CĐ Kỹ thuật Công nghệ BR–VT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:88

Thêm vào BST

Báo xấu

40
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật là môn học dành cho sinh viên ngành cơ điện tử. Nội dung của giáo trình được xây dựng trên cơ sở kế thừa những tài liệu đang được giảng dạy tại trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Nội dung giáo trình gồm 2 phần: Dung sai lắp ghép và đo lường. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình mô đun Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề Cơ điện tử - Trình độ cao đẳng) – CĐ Kỹ thuật Công nghệ BR–VT

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04 Ban hành lần: 3 UBND TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT NGÀNH/NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐKTCN ngày…….tháng….năm ................... của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT) BÀ RỊA-VŨNG TÀU, NĂM 2020
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật là môn học dành cho sinh viên ngành cơ điện tử. Nội dung của giáo trình được xây dựng trên cơ sở kế thừa những tài liệu đang được giảng dạy tại trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa. Giáo trình biên soạn ngắn gọn, cơ bản tùy theo tính chất của ngành nghề đào tạo mà nhà trường đang tự điều chỉnh cho phù hợp với xu thế mới. Giáo trình gồm 2: Dung sai lắp ghép và đo lường. Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian đào tạo 45 giờ gồm có 9 chương: Chương 1: Khái niệm cơ bản về Dung sai – lắp ghép Chương 2: Dung sai lắp ghép bề mặt trơn Chương 3: Dung sai hình dáng vị trí nhám bề mặt Chương 4: Dung sai lắp ghép các chi tiết điển hình Chương 5: Chuổi kích thước Chương 6: Sử dụng thước thẳng, thước đo góc, thước đo cung Chương 7: Sử dụng thước kẹp Chương 8: Sử dụng thước pan-me Chương 9: Sử dụng đồng hồ so Trong quá trình biên soạn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô và các bạn học sinh- sinh viên để hoàn thiện cuốn sách này. Bà rịa – vũng tàu, ngày 03 tháng 06 năm 2020 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Trần Trường Lam 2
MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU ................................................................................................................ 2 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN ................................................................................ 5 Ch-¬ng I: C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ dung sai - l¾p ghÐp ..................... 7 1.1/ kh¸i niÖm vÒ sai sè chÕ t¹o VÀ sai sè ®o l-êng .............................................................. 7 1.2/ Kh¸i niÖm vÒ tÝnh ®æi lÉn CHỨC NĂNG TRONG CƠ KHÍ ................................................ 7 1.3/ Quy ®Þnh dung sai vµ tiªu chuÈn ho¸ .............................................................................. 8 1.4/ Kh¸i niÖm vÒ kÝch th-íc, sai lÖch giíi h¹n vµ dung sai. ................................................. 8 1.5/ L¾p ghÐp . ...................................................................................................................... 10 Ch-¬ng 2: dung sai l¾p ghÐp bÒ mÆt tr¬n ................................................ 18 2.1/ Kh¸i niÖm vÒ hÖ thèng dung sai l¾p ghÐp. .................................................................... 18 2.2/ QUY ĐỊNH VỀ dung sai l¾p ghÐp .................................................................................. 18 2.3/ ghi KÝ hiÖu sai lÖch vµ l¾p ghÐp trªn b¶n vÏ. ................................................................. 23 2.4/ Chän kiÓu l¾p tiªu chuÈn cho mèi ghÐp khi thiÕt kÕ ..................................................... 24 Ch-¬ng III: sai lÖch h×nh d¹ng, vÞ trÝ - Nh¸m bÒ mÆt ........................ 27 3.1. Kh¸i niÖm về sai số gia công ......................................................................................... 27 3.2. Sai số h×nh d¹ng............................................................................................................. 27 3.3/ vÞ trÝ c¸c bÒ mÆt .................................................................................................. 29 3.4/ Nh¸m bÒ mÆt. .......................................................................................................... 33 CH¦¥NG IV: Dung sai l¾p ghÐp c¸c CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH ............................. 39 4.1/ Dung sai l¾p ghÐp ren .................................................................................................... 39 4.2/ Dung sai l¾p ghÐp æ bi. .................................................................................................. 42 4.3/ Dung sai l¾p ghÐp then, then hoa. ......................................................... 48 4.4/ Dung sai truyÒn ®énh b¸nh r¨ng. .................................................................................. 56 CHƯƠNG V: CHUçi kÝch th-íc ............................................................................ 66 5.1/ C¸c ĐỊNH NGHĨA c¬ b¶n. ............................................................................................... 66 5.2/ Gi¶I chuèi kÝch th-íc. ................................................................................................... 67 Ch-¬ng 6: SỬ DỤNG THƯỚC THẲNG, THƯỚC ĐO GÓC, THƯỚC ĐO CUNG .............. 72 6.1/ Kh¸i niÖm vÒ ®o l-êng kü thuËt. ................................................................ 72 6.2/ Dông cô ®o vµ ph-¬ng ph¸p ®o. .................................................................................... 73 6.3. Cấu tạo thước thẳng, thước đo góc, thước đo cung:................................................... 74 CHƯƠNG 7: SỬ DỤNG th-íc KẸP. ............................................................................. 77 7.1. Cấu tạo .......................................................................................................................... 77 7.2. Phương pháp đọc kết quả đo ........................................................................................ 78 7.3. Bảo quản và bảo dưỡng ................................................................................................ 78 7.4. Thực hành đo................................................................................................................. 78 CHƯƠNG 8: SỬ DỤNG THƯỚC PAN - ME. ..................................................................... 80 3
8.1. Panme ®o ngoµi ............................................................................................................. 80 8.2. Panme ®o trong .............................................................................................................. 82 CHƯƠNG 9: SỬ DỤNG ®ång hå so ............................................................................. 85 9.1. CÊu t¹o ........................................................................................................................... 85 9.2. Phương pháp đọc kết quả ............................................................................................. 86 9.3. C¸ch b¶o qu¶n ............................................................................................................... 86 9.4. Thực hành đo: ............................................................................................................... 86 4
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học: Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật Mã môn học: MH10 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun: Vị trí: Môn học được bố trí song song với một số môn cơ sở và trước các môn học/ mô-đun nghề. Tính chất của môn học: là môn học cơ sở bắt buộc trang bị lý thuyết, kết hợp với bài tập thực hành môn học. Mục tiêu của môn học/mô đun: - Về kiến thức: +Định nghĩa về tính đổi lẫn. +Giải thích được các ký hiệu, biểu diễn bằng sơ đồ phân bố miền dung sai, đọc và hiểu các hồ sơ và tài liệu kỹ thuật +Giải thích được các ký hiệu, các quy ước về dung sai (sai lệch) trên bản vẽ lắp ghép; +Giải thích được các ký hiệu, các quy ước về dung sai hình dạng và vị trí tương quan trên bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp. +Giải thích và biểu diễn được các ký hiệu, quy ước về dung sai lắp ghép ổ lăn và mối ghép ren trên bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp ghép. +Giải thích và biểu diễn được các ký hiệu, quy ước về dung sai lắp ghép của chi tiết và mối ghép bánh răng trên bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp ghép. +Phân tíchyêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng. +Phân tíchđược các khâu trong chuỗi kích thước. +Phân tíchcấu tạo và chức năng các bộ phận cấu tạo nên thước thẳng, thước đo góc, thước đo cung, pan-me, thước kẹp và đồng hồ so. - Về kỹ năng: +Tính toán kích thước danh nghĩa, dung sai của chi tiết trên bản vẽ chế tạo; +Lựa chọn các kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc của mối ghép; +Sử dụng thành thạo các bảng dung sai. Tra các sai lệch, dung sai của mối ghép. +Biểu diễn được các yêu cầu kỹ thuật về dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt trên bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp theo đúng tiêu chuẩn TCVN. +Tra bảng tìm dung sai hình dạng và vị trí +Tính toán dung sai các yếu tố của mối ghép ổ lăn, mối ghép ren, then. +Lựa chọn được cấp chính xác chế tạo bánh răng phù hợp với điều kiện làm việc. +Thiết lập các chuỗi kích thước và tính toán được sai lệch và dung sai chuỗi kích thước theo phương pháp đổi lẫn hoàn toàn. +Phương pháp đo và đọc, ghi kết quả đo thước thẳng, thước đo góc, thước đo cung, thước kẹp, pan-me, đồng hồ so. +Các phương pháp và cách thức bảo quản dụng cụ thước thẳng, thước đo góc, thước đo cung, thước kẹp, pan-me, đồng hồ so. 5
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Người học có khả năng làm việc độc lập hoặc làm nhóm, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn nhau trong học tập và rèn luyện, có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc. Nội dung của môn học/mô đun: 6
Ch-¬ng I: C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ dung sai - l¾p ghÐp Giới thiệu: Chương này giới thiệu về các khái niệm về tính đổi lẫn và sai số chế tạo đo lường trong dung sai và lắp ghép. Mục tiêu: +Định nghĩa về tính đổi lẫn. +Giải thích được các ký hiệu, biểu diễn bằng sơ đồ phân bố miền dung sai, đọc và hiểu các hồ sơ và tài liệu kỹ thuật +Tính toán kích thước danh nghĩa, dung sai của chi tiết trên bản vẽ chế tạo; +Có thái độ học tập nghiêm túc, sáng tạo và phát triển kỹ năng làm việc nhóm Nội dung chính: 1.1/ Khái niệm sai số chế tạo và sai số đo lường. 1.1.1. Sai sè chÕ t¹o Lµ sai sè xuÊt hiÖn trong qu¸ tr×nh gia c«ng lµm cho c¸c chi tiÕt trong lo¹t chi tiÕt ®-îc chÕ t¹o kh«ng gièng nhau. C¸c nguyªn nh©n g©y ra sai sè chÕ t¹o: M¸y dïng ®Ó gia c«ng chi tiÕt kh«ng chÝnh x¸c. Dông cô c¾t kh«ng chÝnh x¸c. Lùc c¾t: lµm biÕn d¹ng hÖ thèng m¸y- dao - ®å g¸ g©y ra sai sè gia c«ng ChiÒu s©u c¾t: Rung ®éng cña m¸y: NhiÖt ®é: 1.1.2. Sai sè ®o l-êng Sai sè ®o l-êng lµ sai lÖch gi÷a kÕt qu¶ ®o vµ trÞ sè ban ®Çu (trÞ sè gèc) cña ®¹i l-îng ®-îc ®o Sai sè ®o l-êng th-êng x¶y ra do c¸c nguyªn nh©n sau: Sai sè cña ®å ®o chuÈn, mÉu chuÈn §é kh«ng chÝnh x¸c cña dông cô ®o Kinh nghiÖm vµ kü n¨ng cña ng-êi ®o, ®é nh¹y c¶m cña tay vµ ®é tinh cña m¾t ... 1.2/ Khái niệm về tính đổi lẫn chức năng trong cơ khí. 1.2.1. B¶n chÊt tÝnh ®æi lÉn C¸c chi tiÕt m¸y cã tÝnh ®æi lÉn ph¶i gièng nhau vÒ h×nh d¸ng, kÝch th-íc, vÞ trÝ c¸c bÒ mÆt, nh¸m bÒ mÆt vµ c¬, lý, ho¸ tÝnh...hoÆc chØ ®-îc kh¸c nhau trong ph¹m vi cho phÐp. Ph¹m vi cho phÐp ®ã gäi lµ dung sai. Nh- vËy ta thÊy dung sai lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh cña tÝnh ®æi lÉn, do ®ã b¶n chÊt cña tÝnh ®æi lÉn lµ viÖc tÝnh dung sai vµ quy ®Þnh dung sai cho chi tiÕt. Trong gi¸o tr×nh dung sai l¾p ghÐp nµy ta chØ nghiªn cøu tÝnh ®æi lÉn cho c¸c th«ng sè h×nh häc cña chi tiÕt: kÝch th-íc, h×nh d¸ng, vÞ trÝ bÒ mÆt vµ nh¸m bÒ mÆt. Lo¹t chi tiÕt trong ®ã tÊt c¶ c¸c chi tiÕt ®æi lÉn ®-îc cho nhau th× lo¹t chi tiÕt ®ã cã tÝnh ®æi lÉn hoµn toµn. 7
NÕu lo¹t chi tiÕt cã mét sè chi tiÕt kh«ng ®æi lÉn ®-îc cho nhau th× lo¹t chi tiÕt ®ã cã tÝnh ®æi lÉn kh«ng hoµn toµn. 1.2.2. Vai trß cña tÝnh ®æi lÉn ®èi víi s¶n xuÊt vµ sö dông a. §èi víi s¶n xuÊt. TÝnh ®æi lÉn chøc n¨ng lµ nguyªn t¾c cña thiÕt kÕ vµ chÕ t¹o. Trong s¶n xuÊt viÖc chuyªn m«n ho¸ t¹o kh¶ n¨ng ¸p dông c¸c tiÕn bé khoa häc kü thuËt, gióp ta hîp lÝ ho¸ trong s¶n xuÊt, n©ng cao ®-îc chÊt l-îng s¶n phÈm, vµ t¹o ®-îc ®iÒu kiÖn n©ng cao n¨ng xuÊt lao déng dÉn ®Õn h¹ ®-îc gi¸ thµnh s¶n phÈm. ViÖc hîp t¸c ho¸ trong s¶n xuÊt gióp chóng ta tiÕp cËn ®-îc nÒn s¶n xuÊt tiªn tiÕn, thóc ®Èy s¶n xuÊt ngµy cµng ph¸t triÓn. b. §èi víi sö dông. Nh- vËy gi¶m thêi gian ngõng m¸y ®Ó söa ch÷a, sö dông m¸y ®-îc triÖt ®Ó h¬n. 1.3/ Quy ®Þnh dung sai vµ tiªu chuÈn ho¸ Quy ®Þnh dung sai trªn c¬ së tÝnh ®æi lÉn chøc n¨ng lµ ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc thèng nhÊt ho¸ vµ tiªu chuÈn ho¸ trong ph¹m vi quèc gia vµ quèc tÕ. Khi nÒn c«ng nghiÖp cµng ph¸t triÓn th× s¶n phÈm cµng ®a d¹ng vµ phong phó, kh«ng chØ chñng lo¹i, mÉu m· mµ c¶ kÝch cì n÷a. Trong ®iÒu kiÖn nh- vËy ®ßi hái cã sù thèng nhÊt ho¸ vÒ mÆt qu¶n lý nhµ n-íc, mÆt kh¸c ®Ó n©ng cao hiÖu qu¶ kinh tÕ th× ph¶i quy c¸ch ho¸ vµ tiªu chuÈn ho¸ c¸c s¶n phÈm. §Ó ®¸p øng yªu cÇu trªn nhµ n-íc ViÖt Nam ®· ban hµnh hµng lo¹t c¸c tiªu chuÈn kü thuËt trong ®ã cã tiªu chuÈn vÒ dung sai l¾p ghÐp. C¸c tiªu chuÈn cña nhµ n-íc ViÖt Nam (TCVN) ®-îc x©y dùng dùa trªn c¬ së cña tiªu chuÈn Quèc TÕ ISO. 1.4/ Kh¸i niÖm vÒ kÝch th-íc, sai lÖch giíi h¹n vµ dung sai. 1.4.1. KÝch th-íc. KÝch th-íc lµ gi¸ trÞ b»ng sè cña ®¹i l-îng ®o chiÒu dµi theo ®¬n vÞ ®o ®-îc lùa chän. Trong chÕ t¹o m¸y ®¬n vÞ ®o th-êng dïng lµ mm. 1m = 1000mm ; 1mm = 1000m. a/ KÝch th-íc danh nghÜa. Lµ kÝch th-íc ®-îc x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n dùa trªn c¬ së chøc n¨ng cña chi tiÕt, sau ®ã qui trßn (vÒ phÝa lín h¬n) theo c¸c gi¸ trÞ cña d·y kÝch th-íc th¼ng danh nghÜa tiªu chuÈn. a) Trôc b) Lç H×nh 1.1 KÝch th-íc danh nghÜa cña chi tiÕt trôc ®-îc kÝ hiÖu lµ dN (h×nh 1.1a) KÝch th-íc danh nghÜa cña chi tiÕt lç ®-îc kÝ hiÖu lµ DN (h×nh 1.1b) 8
KÝch th-íc danh nghÜa®-îc ghi trªn b¶n vÏ dïng lµm gèc ®Ó tÝnh c¸c sai lÖch kÝch th-íc. b/ KÝch th-íc thùc. Lµ kÝch th-íc nhËn ®-îc tõ kÕt qu¶ ®o trªn chi tiÕt gia c«ng víi sai sè cho phÐp. KÝch th-íc thùc ®-îc ký hiÖu lµ dt ®èi víi trôc vµ Dt ®èi víi lç. c/ KÝch th-íc giíi h¹n. §Ó x¸c ®Þnh ph¹m vi cho phÐp cña sai sè chÕ t¹o kÝch th-íc, ng-êi ta quy ®Þnh hai kÝch th-íc giíi h¹n : KÝch th-íc giíi h¹n lín nhÊt lµ kÝch th-íc lín nhÊt cho phÐp khi chÕ t¹o chi tiÕt, ký hiÖu ®èi víi trôc dmax vµ ®èi víi lç Dmax KÝch th-íc giíi h¹n nhá nhÊt lµ kÝch th-íc nhá nhÊt cho phÐp khi chÕ t¹o chi tiÕt, ký hiÖu ®èi víi trôc dmin vµ ®èi víi lç Dmin VËy ®iÒu kiÖn ®Ó kÝch th-íc cña chi tiÕt sau khi chÕ t¹o ®¹t yªu cÇu lµ : dmin  dt  dmax Dmin  Dt  Dmax 1.4.2. Sai lÖch giíi h¹n. Lµ hiÖu ®¹i sè gi÷a c¸c kÝch th-íc giíi h¹n vµ kÝch th-íc danh nghÜa. a/ Sai lÖch giíi h¹n lín nhÊt ( Sai lÖch giíi h¹n trªn ) Lµ hiÖu ®¹i sè gi÷a kÝch th-íc giíi h¹n lín nhÊt vµ kÝch th-íc danh nghÜa, sai lÖch giíi h¹n trªn ®-îc ký hiÖu lµ es, ES . Víi trôc: es = dmax – dN Víi lç: ES = Dmax – DN H×nh 1.2 S¬ ®å biÓu diÔn kÝch th-íc giíi h¹n vµ sai lÖch giíi h¹n b/ Sai lÖch giíi h¹n nhá nhÊt ( Sai lÖch giíi h¹n d-íi ) Lµ hiÖu ®¹i sè gi÷a kÝch th-íc giíi h¹n nhá nhÊt vµ kÝch th-íc danh nghÜa, sai lÖch giíi h¹n nhá nhÊt ®-îc ký hiÖu lµ ei, EI . Víi trôc: ei = dmin – dN Víi lç: EI = Dmin – DN Sai lÖch giíi h¹n cã thÓ cã gi¸ trÞ d¬ng “+”, ©m “-”. hoÆc b»ng “0”. 9
 Sai lÖch giíi h¹n ®-îc ghi bªn c¹nh kÝch th-íc danh nghÜa víi cì ch÷ nhá h¬n: ES DN EI , es d N ei . VÝ dô: 50 +0 , 020 − 0 , 041 1.4.3. Dung sai kÝch th-íc. Lµ ph¹m vi cho phÐp cña sai sè kÝch th-íc. Dung sai ®-îc kÝ hiÖu lµ T (Tolerance) Dung sai kÝch th-íc trôc: Td = dmax - dmin hoÆc Td = es – ei Dung sai kÝch th-íc lç: TD = Dmax - Dmin hoÆc TD = ES – EI Dung sai lu«n lu«n cã gi¸ trÞ d-¬ng.TrÞ sè dung sai cµng nhá th× ®é chÝnh x¸c kÝch th-íc cµng cao. TrÞ sè dung sai cµng lín th× ®é chÝnh x¸c kÝch th-íc cµng thÊp VÝ dô: BiÕt kÝch th-íc cña chi tiÕt lç lµ: 50 +−00,,020 041 mm TÝnh c¸c kÝch th-íc giíi h¹n vµ dung sai. KÝch th-íc thùc cña lç sau khi gia c«ng ®o ®-îc lµ: D t = 49,950 mm, hái chi tiÕt lç ®· gia c«ng cã ®¹t yªu cÇu kh«ng ? Gi¶i: KÝch th-íc giíi h¹n lín nhÊt cña lç: Dmax = DN + ES = 50 + 0,020 = 50,020 mm KÝch th-íc giíi h¹n nhá nhÊt cña lç: Dmin = DN + EI = 50 - 0,041 = 49,959 mm Dung sai cña lç: TD = ES - EI = 0,020 - (- 0,041) = 0,061 mm Chi tiÕt lç ®¹t yªu cÇu khi kÝch th-íc thùc cña nã tháa m·n: Dmin  Dt  Dmax Ta thÊy: Dmin = 49,959 > Dt = 49,950 VËy chi tiÕt lç ®· gia c«ng kh«ng ®¹t yªu cÇu.  Khi gia c«ng th× ng-êi thî ph¶i nhÈm tÝnh c¸c kÝch th-íc giíi h¹n råi ®èi chiÕu víi kÝch th-íc ®o ®-îc (kÝch th-íc thùc) cña chi tiÕt gia c«ng vµ ®¸nh gi¸ chi tiÕt ®¹t yªu cÇu hay kh«ng ®¹t yªu cÇu vÒ kÝch th-íc. 1.5/ L¾p ghÐp . 1.5.1. Kh¸i niÖm vÒ l¾p ghÐp. Hai hay mét sè chi tiÕt phèi hîp víi nhau mét c¸ch cè ®Þnh (®ai èc vÆn chÆt vµo bu l«ng) hoÆc di ®éng (pÝt t«ng trong xy lanh) th× t¹o thµnh mèi ghÐp. 10
H×nh 1.3: 1- Lç H×nh 1.4: 1- R·nh tr-ît 2- Trôc 2- Con tr-ît KÝch th-íc l¾p ghÐp lµ kÝch th-íc mµ dùa vµo nã c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp víi nhau. Trong mét mèi ghÐp, kÝch th-íc danh nghÜa cña lç (DN) b»ng kÝch th-íc danh nghÜa cña trôc (dN) vµ gäi chung lµ kÝch th-íc danh nghÜa cña mèi ghÐp: DN = dN BÒ mÆt l¾p ghÐp lµ bÒ mÆt mµ dùa vµo nã c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp víi nhau.Trong ®ã bÒ mÆt l¾p ghÐp cña lç gäi lµ bÒ mÆt bao, bÒ mÆt l¾p ghÐp cña trôc lµ bÒ mÆt bÞ bao. Tïy theo h×nh d¹ng bÒ mÆt l¾p ghÐp, trong chÕ t¹o c¬ khÝ ph©n lo¹i nh- sau: + L¾p ghÐp bÒ mÆt tr¬n: bÒ mÆt l¾p ghÐp cã d¹ng lµ bÒ mÆt trô tr¬n hoÆc mÆt ph¼ng. + L¾p ghÐp c«n tr¬n: bÒ mÆt l¾p ghÐp lµ mÆt nãn côt. + L¾p ghÐp ren: bÒ mÆt l¾p ghÐp lµ mÆt xo¾n èc cã d¹ng profin tam gi¸c, h×nh thang ... + L¾p ghÐp truyÒn ®éng b¸nh r¨ng: bÒ mÆt l¾p ghÐp lµ bÒ mÆt tiÕp xóc mét c¸ch chu kú cña c¸c r¨ng b¸nh r¨ng. §Æc tÝnh cña l¾p ghÐp bÒ mÆt tr¬n ®-îc x¸c ®Þnh bëi hiÖu sè kÝch th-íc bÒ mÆt bao vµ kÝch th-íc bÒ mÆt bÞ bao: NÕu Dt – dt cã gi¸ trÞ d-¬ng th× l¾p ghÐp cã ®é hë NÕu Dt – dt cã gi¸ trÞ ©m th× l¾p ghÐp cã ®é d«i Dùa vµo ®Æc tÝnh trªn l¾p ghÐp bÒ mÆt tr¬n ®-îc chia lµm 3 nhãm. 1.5.2. Ph©n lo¹i l¾p ghÐp a/ Nhãm l¾p láng. Trong nhãm l¾p ghÐp nµy kÝch th-íc l¾p ghÐp cña lç lu«n lu«n lín h¬n kÝch th-íc l¾p ghÐp cña trôc. H×nh 1.5 - Nhãm l¾p ghÐp láng §Æc ®iÓm cña nhãm l¾p láng lµ lu«n lu«n cã ®é hë vµ ®é hë ®-îc ký hiÖu lµ S vµ S = Dt - dt - øng víi c¸c kÝch th-íc giíi h¹n ta cã ®é hë giíi h¹n. Smax = Dmax - dmin Smax = ES – ei 11
Smin = Dmin - dmax Smin = EI – es - §é hë trung b×nh: S max + S min S tb = 2 - Dung sai cña ®é hë (dung sai l¾p ghÐp láng): Ts = Smax - Smin Ts = (Dmax- dmin) - (Dmin - dmax) Ts = (Dmax- Dmin) - (®max - dmin) Ts = TD + Td Nh- vËy dung sai mèi ghÐp b»ng tæng dung sai cña kÝch th-íc lç vµ kÝch th-íc trôc. Ph¹m vi sö dông: l¾p ghÐp láng th-êng ®-îc sö dông ®èi víi mèi ghÐp mµ hai chi tiÕt l¾p ghÐp cã sù chuyÓn ®éng t-¬ng ®èi víi nhau vµ tïy theo chøc n¨ng cña mèi ghÐp mµ ta chän kiÓu l¾p cã ®é hë nhá, trung b×nh hay lín. b/ Nhãm l¾p chÆt. Trong nhãm l¾p ghÐp nµy kÝch th-íc l¾p ghÐp cña trôc lu«n lín h¬n kÝch th-íc l¾p ghÐp cña lç. H×nh 1.6 – Nhãm l¾p ghÐp chÆt §Æc ®iÓm cña nhãm l¾p chÆt lµ lu«n lu«n cã ®é d«i, ®é d«i ®-îc kÝ hiÖu lµ N vµ N = dt - Dt - øng víi c¸c kÝch th-íc giíi h¹n ta cã ®é d«i giíi h¹n. Nmax = dmax- Dmin Nmax = es -EI Nmin = dmin- Dmax Nmin = ei -ES - §é d«i trung b×nh N max + N min N tb = 2 - Dung sai cña ®é d«i (dung sai cña l¾p ghÐp chÆt) TN = Nmax - Nmin TN = TD + Td Ph¹m vi sö dông: l¾p ghÐp chÆt ®-îc sö dông ®èi víi c¸c mèi ghÐp cè ®Þnh kh«ng th¸o hoÆc chØ th¸o khi söa ch÷a lín. §é d«i cña l¾p ghÐp ®ñ ®¶m b¶o truyÒn m«men xo¾n nh-ng tuú theo trÞ sè cña lùc truyÒn mµ ta chän l¾p ghÐp cã ®é d«i nhá, trung b×nh hay lín. 12
c/ Nhãm l¾p ghÐp trung gian. Trong nhãm l¾p ghÐp nµy kÝch th-íc thùc cña trôc cã thÓ lín h¬n hoÆc nhá h¬n kÝch th-íc cña lç. Cã nghÜa lµ l¾p ghÐp cã thÓ cã ®é d«i hoÆc cã ®é hë. TrÞ sè ®é d«i hoÆc ®é hë ë ®©y ®Òu nhá. Trong nhãm l¾p trung gian chØ tÝnh: Smax = Dmax - dmin Nmax = Dmax - dmin §é hë trung b×nh hoÆc ®é d«i trung b×nh ®-îc tÝnh nh- sau: - NÕu Smax > Nmax S max − N max S tb = 2 - NÕu Nmax > Smax N max − S max N tb = 2 H×nh 1.7 - Nhãm l¾p ghÐp trung gian. + Dung sai cña l¾p ghÐp ®-îc tÝnh: TN,S = Nmax + Smax TN,S = TD + Td Ph¹m vi sö dông: l¾p ghÐp trung gian th-êng ®-îc sö dông ®èi víi c¸c mèi ghÐp cè ®Þnh nh-ng th-êng xuyªn ph¶i th¸o l¾p trong qu¸ tr×nh sö dông vµ nh÷ng mèi ghÐp yªu cÇu ®é ®ång t©m cao gi÷a c¸c chi tiÕt l¾p ghÐp. Cã thÓ dïng l¾p ghÐp trung gian ®Ó truyÒn lùc nh-ng víi ®iÒu kiÖn ph¶i cã thªm chi tiÕt phô (then, chèt, vÝt ...) 1.6/ BiÓu diÔn b»ng s¬ ®å sù ph©n bè miÒn dung sai l¾p ghÐp S¬ ®å l¾p ghÐp lµ h×nh biÓu diÔn vÞ trÝ t-¬ng quan gi÷a miÒn dung sai cña lç vµ miÒn dung sai cña trôc trong mèi ghÐp. 1.6.1. C¸ch vÏ s¬ ®å l¾p ghÐp. KÎ mét ®-êng n»m ngang biÓu diÔn vÞ trÝ cña ®-êng kÝch th-íc danh nghÜa. T¹i vÞ trÝ ®ã sai lÖch cña kÝch th-íc b»ng 0, nªn cßn gäi lµ ®-êng kh«ng. Trôc tung biÓu diÔn gi¸ trÞ cña sai lÖch kÝch th-íc theo ®¬n vÞ m. Gi¸ trÞ sai lÖch d-¬ng ®Æt trªn ®êng “kh«ng” Gi¸ trÞ sai lÖch ©m ®Æt díi ®êng “kh«ng” MiÒn dung sai cña kÝch th-íc ®-îc biÓu thÞ b»ng h×nh ch÷ nhËt cã g¹ch chÐo ®-îc giíi h¹n bëi hai sai lÖch giíi h¹n. 13
VÝ dô: S¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai cña l¾p ghÐp cã d = D = 40mm. Sai lÖch giíi h¹n cña kÝch th-íc lç lµ: ES = +25m ; EI = 0. Sai lÖch giíi h¹n cña kÝch th-íc trôc lµ: es = - 25m ; ei = -50 m ®-îc biÓu diÔn nh- h×nh vÏ 1.8. H×nh 1.8 - S¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai. 1.6.2. T¸c dông cña s¬ ®å l¾p ghÐp Qua s¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai ta x¸c ®Þnh ®-îc: - Gi¸ trÞ cña kÝch th-íc danh nghÜa cña mèi ghÐp (DN , dN ) - BiÕt ®-îc gi¸ trÞ cña sai lÖch giíi h¹n( ES , EI, es, ei ) - BiÕt ®-îc vÞ trÝ vµ gi¸ trÞ cña kÝch th-íc giíi h¹n (Dmax, Dmin, dmax, dmin) - TrÞ sè dung sai cña kÝch th-íc lç, trôc ( TD ,Td ) vµ cña mèi ghÐp - DÔ dµng nhËn biÕt ®-îc ®Æc tÝnh l¾p ghÐp : + L¾p láng nÕu miÒn dung sai lç n»m trªn miÒn dung sai trôc + L¾p chÆt nÕu miÒn dung sai trôc n»m trªn miÒn dung sai lç + L¾p trung gian nÕu miÒn dung sai lç vµ trôc n»m xen kÏ nhau - BiÕt ®-îc trÞ sè ®é hë, ®é d«i giíi h¹n. VÝ dô : Cho l¾p ghÐp cã s¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai nh- h×nh vÏ 1.9. H×nh 1.9 Qua s¬ ®å trªn ta x¸c ®Þnh ®-îc: KÝch th-íc danh nghÜa cña mèi ghÐp DN = dN = 45 mm Sai lÖch giíi h¹n ES = 25m ; EI = 0 es = 50m ; ei = 34m. KÝch th-íc giíi h¹n Dmax = 45,025 mm ; Dmin = 45 mm dmax = 45,05 mm ; dmin = 45,034 mm 14
Dung sai kÝch th-íc lç TD = 0,025 mm trôc Td = 0,016 mm Dung sai cña mèi ghÐp T = 0,025 + 0,016 = 0,041 mm Mèi ghÐp lµ l¾p chÆt v× miÒn dung sai trôc n»m trªn miÒn dung sai lç §é d«i giíi h¹n Nmax = 0,05 mm Nmin = 0,009 mm Bµi tËp: Cho l¾p ghÐp trong ®ã kÝch th-íc danh nghÜa 82mm. Sai lÖch giíi h¹n cña lç ES = 35m , EI = 0.Sai lÖch giíi h¹n cña trôc es = 45m , ei = 23 m. Yªu cÇu: VÏ s¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai vµ tÝnh: kÝch th-íc, dung sai, ®é hë, ®é d«i giíi h¹n. - TÝnh kÝch th-íc giíi h¹n Dmax = D + ES = 82mm + 0,035 = 82,035mm Dmin = D + EI = 82mm + 0= 82mm dmax = d+ es = 82mm + 0,045 = 82,045mm dmÞn = d+ ei = 82mm + 0,023 = 82,023mm H×nh 1.10 - TÝnh dung sai TD = ES – EI = 35m – 0 = 35m Td = es – ei = 45m - 23m = 22m TN,S = TD + Td = 35m + 22m = 57m - TÝnh ®é hë , d«i giíi h¹n 15
Smax = Dmax - dmin = 82,035mm – 82,023 mm = 0,012 mm Nmax = dmax - Dmin = 82,045mm – 82,000 mm = 0,045 mm 16
C©u Hái «n tËp 1. ThÕ nµo lµ tÝnh ®æi lÉn? ý nghÜa cña nã ®èi víi s¶n xuÊt vµ sö dông. 2. Ph©n biÖt c¸c kÝch th-íc danh nghÜa, thùc vµ giíi h¹n. §iÒu kiÖn ®Ó chi tiÕt ®¹t yªu cÇu kÝch th-íc lµ g×? 3. ThÕ nµo lµ sai lÖch giíi h¹n, c¸ch ký hiÖu vµ c«ng thøc tÝnh. 4. Cã mÊy nhãm l¾p ghÐp, ®Æc ®iÓm cña tõng nhãm. 5. Tr×nh bµy c¸ch biÓu diÔn s¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai cña l¾p ghÐp. Bµi tËp 1. TÝnh kÝch th-íc giíi h¹n vµ dung sai kÝch th-íc chi tiÕt tr ong c¸c tr-êng hîp: a. 820+0,074 b. 120++00,,101 079 c. 102−−00,,120 207 , chi tiÕt sau khi gia c«ng cã kÝch th-íc thùc 101,85 cã ®¹t yªu cÇu kh«ng, sao? 2. BiÓu diÔn s¬ ®å ph©n bè miÒn dung sai cña c¸c l¾p ghÐp cho trong b¶ng sau: Thø tù KÝch th-íc trôc KÝch th-íc lç 1  46 +0, 025  46 −−00,,009 025 2  58 +0, 030  58+0,053 +0, 072 3 1200,0175 120−0,022 3. Cho l¾p ghÐp trong ®ã kÝch th-íc lç lµ  56+0,030 , tÝnh sai lÖch giíi h¹n cña trôc trong c¸c tr-êng hîp sau: a. §é hë giíi h¹n cña l¾p ghÐp lµ: Smax = 136 m, Smin = 60m. b. §é d«i giíi h¹n cña l¾p ghÐp lµ: Nmax = 51 m, Nmin = 2m. c. §é hë vµ ®é d«i giíi h¹n cña l¾p ghÐp lµ: Smax = 39,5 m, Nmin = 9,5m. 17
Ch-¬ng 2: dung sai l¾p ghÐp bÒ mÆt tr¬n Giới thiệu: Chương này trình bày về khái niệm hệ thống dung sai và tính toán dung sai lắp ghép bề mặt trơn. Mục tiêu: +Giải thích được các ký hiệu, các quy ước về dung sai (sai lệch) trên bản vẽ lắp ghép; +Lựa chọn các kiểu lắp ghép phù hợp yêu cầu làm việc của mối ghép; +Sử dụng thành thạo các bảng dung sai. Tra các sai lệch, dung sai của mối ghép. + Có thái độ học tập nghiêm túc, sáng tạo và phát triển kỹ năng làm việc nhóm Nội dung chính: 2.1/ Kh¸i niÖm vÒ hÖ thèng dung sai l¾p ghÐp. HÖ thèng dung sai l¾p ghÐp lµ tËp hîp c¸c qui ®Þnh vÒ dung sai vµ l¾p ghÐp ®-îc thµnh lËp theo qui luËt vµ ®-a thµnh tiªu chuÈn thèng nhÊt. HÖ thèng dung sai l¾p ghÐp kh¾c phôc ®-îc sù lùa chän tuú tiÖn, t¹o kh¶ n¨ng tiªu chuÈn ho¸ dông cô c¾t vµ calip ®o. 2.2/ QUY ĐỊNH VỀ dung sai l¾p ghÐp 2.2.1. Quy ®Þnh dung sai Trªn c¬ së cho phÐp sai sè vÒ kÝch th-íc ng-êi ta ®· nghiªn cøu vµ thèng kª thùc nghiÖm gi÷a gia c«ng c¬ víi sai sè vÒ kÝch th-íc vµ ®-a ra ®-îc c«ng thøc thùc nghiÖm tÝnh dung sai nh- sau: T = a.i a - hÖ sè phô thuéc vµo møc ®é chÝnh x¸c cña kÝch th-íc. KÝch th-íc cµng chÝnh x¸c th× a cµng nhá, trÞ sè dung sai cµng bÐ vµ ng-îc l¹i a cµng lín, trÞ sè dung sai cµng lín, kÝch th-íc cµng kÐm chÝnh x¸c. i - lµ ®¬n vÞ dung sai, ®-îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm vµ phô thuéc vµo ph¹m vi kÝch th-íc. §èi víi c¸c kÝch th-íc tõ 1500mm th×: i = 0,0453 D + 0,001D D = D1 .D2 Trong ®ã D1, D2 lµ kÝch th-íc biªn cña kho¶ng. Sù ph©n kho¶ng kÝch th-íc danh nghÜa ph¶i tu©n theo nguyªn t¾c ®¶m b¶o sai kh¸c gi÷a gi¸ trÞ dung sai tÝnh theo kÝch th-íc biªn cña kho¶ng so víi gi¸ trÞ dung sai tÝnh theo kÝch th-íc trung b×nh cña kho¶ng ®ã kh«ng qu¸ 5  8. theo nguyªn t¾c ®ã th× c¸c kÝch 18
th-íc tõ 1  500mm cã thÓ ph©n thµnh 13  25 kho¶ng tuú theo ®Æc tÝnh cña tõng lo¹i l¾p ghÐp (b¶ng 2.1). Tiªu chuÈn ViÖt Nam quy ®Þnh cã 20 cÊp chÝnh x¸c (cÊp dung sai tiªu chuÈn) vµ ®-îc kÝ hiÖu IT01, IT0, IT1,..., IT18. C¸c cÊp chÝnh x¸c tõ IT1IT18 ®-îc sö dông phæ biÕn hiÖn nay. CÊp chÝnh x¸c tõ IT1  IT4 ®-îc sö dông ®èi víi c¸c kÝch th-íc yªu cÇu ®é chÝnh x¸c rÊt cao (chÕ t¹o dông cô ®o, c¨n mÉu) CÊp chÝnh x¸c IT5, IT6 ®-îc sö dông trong lÜnh vùc c¬ khÝ chÝnh x¸c CÊp chÝnh x¸c IT7, IT8 ®-îc sö dông trong lÜnh vùc c¬ khÝ th«ng dông CÊp chÝnh x¸c tõ IT9  IT11 th-êng sö dông trong lÜnh vùc c¬ khÝ lín (chi tiÕt cã kÝch th-íc lín) CÊp chÝnh x¸c tõ IT12  IT16 th-êng sö dông ®èi víi nh÷ng kÝch th-íc chi tiÕt yªu cÇu gia c«ng th«. TrÞ sè dung sai tiªu chuÈn cho c¸c cÊp chÝnh x¸c kh¸c nhau vµ kÝch th-íc danh nghÜa kh¸c nhau ®-îc cho trong b¶ng 2.2. B¶ng 2.1. Kho¶ng kÝch th-íc danh nghÜa KÝch th-íc danh nghÜa ®Õn 500 mm Kho¶ng chÝnh Kho¶ng trung gian Trªn §Õn vµ bao gåm Trªn §Õn vµ bao gåm - 3 3 6 6 10 10 14 10 18 18 14 18 24 18 30 24 30 30 40 30 50 40 50 50 65 50 80 65 80 80 100 80 120 100 120 120 140 120 180 140 160 160 180 180 200 180 250 200 225 225 250 19