PGS. TS. NGUYN VN YN
BÀI GING
DUNG SAI
LP GHÉP
À NNG - 2007
Φ50H7
Φ50n6
1
MC LC
Trang
Bài m đu
1- Gii thiu
2- Mt s ký hiu thng dùng trong Dung sai Lp ghép
Chng 1: Nhng vn đ c bn trong Dung sai Lp ghép
1.1. Kích thc
1.2. Lp ghép
1.3. Tính đi ln chc nng
Chng 2: Dung sai lp ghép tr trn
2.1. Dung sai kích thc
2.1.1. Quy đnh v dung sai kích thc
2.1.2. Min dung sai và sai lch c bn
2.1.3. Dung sai ca kích thc
2.2. Quy đnh lp ghép
2.2.1. H thng l, h
thng trc
2.2.2. Kiu lp u tiên
2.2.3. Ký hiu kiu lp tr trn trên bn v
Chng 3: Dung sai các yu t hình hc
3.1. Sai lch hình dng và v trí tng đi gia các b mt
3.1.1. Biu din dung sai hình dng và v trí tng đi
3.1.2. Chn dung sai hình dng và v trí tng đi
3.2. nhám b mt
Chng 4: Dung sai các lp ghép đin hình
4.1. Dung sai lp ghép then bng, then bán nguy
t
4.2. Dung sai lp ghép then hoa
4.3. Dung sai lp ghép ln
4.4. Dung sai lp ghép ren
4.5. Dung sai truyn đng bánh rng
4.5.1. Sai s gia công bánh rng
4.5.2. chính xác truyn đng bánh rng
4.5.3. Ghi cp chính xác và dng khe h mt bên
Chng 5: Chui kích thc và cách ghi kích thc
5.1. Chui kích thc
5.1.1. Các khái nim c bn
5.1.2. Gii bài toán thun
5.1.3. Gii bài toán nghch theo đi ln chc nng
hoàn toàn
5.1.4. Gii bài toán nghch theo đi ln chc nng
không hoàn toàn
3
4
5
7
8
9
9
9
11
11
12
12
13
15
15
17
18
20
20
22
23
25
25
25
27
29
29
30
30
31
2
5.1.5. Gii bài toán nghch theo phng pháp tính
xác sut
5.2. Ghi kích thc cho bn v c khí
5.2.1. Nhng nguyên tc ch yu cn đm bo khi
ghi kích thc
5.2.2. Chn phng án ghi kích thc chiu dài cho
bn v chi tit máy
32
33
33
34
3
BÀI M U
I- Gii thiu
Dung sai - Lp ghép là môn hc c s trong chng trình đào to k s
c khí. Môn hc trang b cho sinh viên kin thc c bn đ thit k các chi tit
máy, các mi ghép và thit lp các bn v c khí.
Hc phn Dung sai Lp ghép có 02 đn v hc trình. im hc tp ca
sinh viên đc đánh giá qua bài kim tra gia hc k, bài thi kt thúc hc
phn và đim chuyên cn. Hình thc thi t lun. im chuyên cn đc đánh
giá qua vic hoàn thành các bài tp trong quá trình hc và thi gian có mt
trên lp ca sinh viên.
Giáo trình s dng đ hc môn hc này là sách “Dung sai và lp ghép”
ca tác gi Ninh c Tn, do Nhà xut bn Giáo dc xut bn nm 2006 (Tài
liu [1]).
Trc khi hc môn Dung sai Lp ghép, sinh viên cn đc trang b các
kin thc v V k thu
t c khí, C khí đi cng, C s thit k máy.
Ni dung ca môn hc Dung sai Lp ghép đc trình bày trong 05
chng:
Chng1: Nhng vn đ c bn trong Dung sai Lp ghép
Trình bày khái nim sai s gia công và dung sai. Nhng nguyên nhân
ch yu dn đn có sai s trong quá trình gia công ct gt. Áp dng lý thuyt
Xác sut Thng kê đ kho sát kích thc gia công. Trên c s đó s chn
đc phng pháp gia công hiu qu nht, hoc có th đa ra phng án điu
chnh máy hp lý đ hn ch ph phm.
Trình bày các khái nim v lp ghép: mi ghép có đ dôi, mi ghép có
khe h, kiu lp cht, kiu lp lng, kiu lp trung gian.
Trong chng này còn đ cp đn vn đ tính đi ln chc nng ca chi
tit máy.
Chng 2: Dung sai lp ghép tr trn
Nghiên cu dung sai kích thc dng trc và kích thc dng l ca chi
tit máy. Chn sai lch gii hn trên, sai lch gii hn di ca kích thc
trc, kích thc l, đ đm bo mi ghép có đc tính theo yêu cu. Cách ghi
kiu lp trên bn v k thut.
Chng 3: Dung sai các yu t hình hc ca chi tit máy
Trình bày các sai lch v hình dng: đ phng ca mt phng; đ thng
ca đng thng; đ tròn, đ côn, đ tr ca mt tr. Các sai lch v v trí
tng quan: đ song song, đ vuông góc, đ đng tâm, đ giao nhau, đ đi
4
xng, đ đo mt đu, đ đo hng kính. Sai lch cht lng b mt, đ
nhám ca b mt. Hng dn cách chn giá tr cho phép ca các sai lch trên,
và cách biu din các sai lch, giá tr cho phép ca sai lch trên bn v k
thut.
Chng 4: Dung sai các lp ghép đin hình
Tp trung nghiên cu mi ghép then bng, mi ghép then hoa, mi ghép
ln lên trc và lên bc; m
i ghép ren. Hng dn cách chn kiu lp ghép,
và biu din kiu lp trên bn v. Trong chng này còn quan tâm đn dung
sai truyn đng bánh rng. Nguyên nhân dn đn các sai s, các thông s đánh
giá sai lch trong truyn đng bánh rng, cách chn giá tr sai lch cho phép,
và cách biu din dung sai truyn đng bánh rng trên bn v.
Chng 5: Chui kích thc và cách ghi kích thc
Trình bày cách ghi kích thc trên bn v lp b phn máy và bn v
chi tit máy, đm bo thun li cho vic gia công. Thit lp các chui kích
thc và tính toán dung sai cho các khâu trong chui kích thc.
II- Mt s ký hiu thng dùng trong môn hc Dung sai Lp ghép
A
i
là kích thc ca khâu th i trong chui kích thc
d là kích thc ca khâu dng trc
D là kích thc ca khâu dng l
ei là sai lch di ca kích thc dng trc
es là sai lch trên ca kích thc dng trc
EI là sai lch di ca kích thc dng l
ES là sai lch trên ca kích thc dng l
IT là dung sai ca kích thc
N là đ dôi ca mi ghép
S là khe h ca m ghép
T là sai lch ca kích th
c.
5
CHNG 1
NHNG VN C BN TRONG DUNG SAI LP GHÉP
1.1. Kích thc
- Kích thc ca chi tit máy là khong cách gia hai đim, hai đng, hoc
hai mt thuc chi tit máy, đn v đo dùng trên bn v c khí là mm.
- Kích thc đc phân thành 02 nhóm:
+ Kích thc nhóm trc, khi ct gt thêm s làm
gim kích thc, ký hiu là d (Hình 1.1).
+ Kích thc nhóm l, khi ct gt thêm s làm
tng kích thc, ký hiu là D (Hình 1.2).
- Giá tr ca kích thc đc xác đnh bng cách
đo.
S d
ng dng c đo chính xác, phng
pháp đo thích hp, đo nhiu ln s nhn đc kt qu đo vi đ chính xác cao.
- Sai s khi gia công chi tit máy:
Khi gia công không th đt đc giá tr đúng nh mong mun, do có
các nguyên nhân sau:
+ Máy không chính xác.
+ Dao không chính xác.
+ Gá đt không chính xác.
+ H thng công ngh: MGDC b bin dng.
+ Rung đng do lc ct thay đi.
+ Giãn n không đu do nhit đ thay đi.
Ví d: cn gia công 100 chi tit trc có
đng kính 20 mm, ta s nhn đc các chi tit có
kích thc đng kính dao đng trong khong 20,03 mm đn 19,99 mm.
Nh vy lot chi tit có kích thc
d
dn
= 20 mm
d
max
= 20,03 mm,
d
min
= 19,99 mm,
d
max
đc gi là kích thc gii hn trên.
d
min
là kích thc gii hn di.
d
max
- d
min
đc gi là khong phân b kích thc
(hay sai lch ca kích thc), ký hiu là T.
d
dn
là kích thc danh ngha.
(d
max
+ d
min
)/2 là kích thc trung bình, ký hiu là
d
m
.
Sai lch kích thc ln, tc là gia công có
đ chính xác thp.
20
100
Hình 1.1: Các kích
thc dng trc
15
φ
22
Hình 1.2: Các kích
thc dng l
d
min
d
dn
d
m
d
max
Hình 1.3: Sai lch ca kích
thc gia công
6
- Ngoài ra, kích thc còn đc phân thành nhng loi sau:
+ Kích thc thc,
+ Kích thc đo đc,
+ Kích thc thc theo k thut (kích thc đo đc + dung sai ca
dng c đo.
+ Kích thc danh ngha,
+ Kích thc gii hn,
- Biu din kích thc và sai lch kích thc trên s đ (Hình 1.3).
đánh giá mc
đ chính xác gia công
chi tit máy, ngi ta
tin hành gia công mt
lot N chi tit (s lng
N không ít hn 60
chic), sau đó đo, xác
đnh các kích thc
gii hn, xác đnh tn
sut xut hin các giá
tr kích thc, v đng
cong phân b tn sut,
và đng cong phân b
mt đ xác sut.
- ng cong phân b
tn sut Hình 1.4.
Trong đó d
i
là giá tr kích thc nm trong khong d
min
÷ d
max
), d
i
/N là tn sut
xut hin kích thc th i (Khi N đ ln có th xem đây là xác sut p ca kích
thc th i).
- ng cong phân b mt
đ xác sut ca kích thc
gia công, phân b chun
Gauss (Hình 1.5). Trong
đó x = d
i
- d
m
,
y = dp/dx,
σ là sai lch bình phng
trung bình
σ
2
=
Nx
N
i
i
/
1
2
∑
=
Theo lý thuyt xác sut, có
99,73% kích thc ca
lot chi tit nm trong
khong x
max
- x
min
= 6σ.
d
m
d
max
Hình 1.4: S đ phân b tn sut kích thc
Tn sut d
i
/N
Kích thc
d
min
Min phân b kích
thc
d
m
6σ
Hình 1.5: S đ phân b mt đ xác sut kích thc
Trung tâm phân b
y
x
7
Khi thit k, đ đm bo cho chi tit máy có đ kh nng làm vic,
ngi thit k phi xác đnh sai lch cho phép ca kích thc d (còn gi là
dung sai, kí hiu là IT), n đnh kích thc ln nht và nh nht có th chp
nhn:
d
max
= d + es
d
min
= d + ei
IT = es - ei
es gi là giá tr sai lch trên cho phép
ei là giá tr sai lch di cho phép
Nu ta chn phng pháp gia công không hp lý, min phân b 6σ
không nm trong min dung sai IT, s có ph phm. Nu min phân b 6σ quá
nh hn IT, có ngha là chúng ta đã gia công chính xác cao hn so vi yêu
cu, làm tng giá thành ca chi tit. Phng pháp gia công hp lý nht (đm
bo không có ph phm, và giá gia công r), khi mà 6σ = IT và min phân b
kích thc trùng vi min dung sai.
Dùng xác sut đ kho sát sai s gia công kích thc ch có th s dng
trong trng hp sn xut hàng lot. Sau khi kho sát lot chi tit gia công đu
tiên, ta có th chn đc phng pháp gia công thích hp hn, hoc điu
chnh máy đ loi b các chi tit ph phm.
1.2. Lp ghép
- Mi ghép: Lp chi tit trc vào chi
tit bc s đc mt mi ghép. Trên
hình 1.6 biu din mi ghép tr trn.
+ Mi ghép có đ dôi gi là
mi ghép cht. dôi ký hiu
là N, N = d - D.
+ Mi ghép có khe h gi là
mi ghép lng. Khe h ký hiu
là S, S = D - d
- Kiu lp: Khi xem xét các mi ghép ghép ca lot chi tit bc A vi lot chi
tit trc B, ngi ta phân bit:
+ Kiu l
p cht: Tt c các mi ghép ca lot chi tit lp ghép vi nhau
đu có đ dôi. Ly bt c chi tit bc nào lp vi chi tit trc đu đc
mi ghép cht.
+ Kiu lp lng: Tt c các mi ghép ca lot chi tit lp ghép vi nhau
đu có khe h.
+ Kiu lp trung gian: Mt s mi ghép trong lot có đ dôi, s khác có
khe h. Ly m
t chi tit bc lp vi mt trc bt k s đc mi ghép
có th cht, cng có th lng.
d
D
Hình 1.6: Mi ghép tr trn
8
Biu din kiu lp, min dung sai ca kích thc trc, ca kích thc l
trên Hình 1.7. Kích thc trc, l có sai lch, nên đ dôi và khe h cng có sai
lch.
Sai lch ca đ dôi và khe h:
N
max
= d
max
- D
min
= es - EI
N
min
= d
mim
- D
max
= ei - ES
S
max
= D
max
- d
min
= ES - ei
S
min
= D
mim
- d
max
= EI - es
Cn c vào yêu cu làm vic ca
mi ghép, khi thit k chúng ta phi chn
các giá tr cho phép [N
max
], [N
min
] hoc
[S
max
], [S
min
]. Mi ghép đt yêu cu, khi
đ dôi hoc khe h nm trong gii hn
cho phép.
1.3. Tính đi ln chc nng
- Yêu cu ca kiu lp: khe h nm trong khong t [S
max
] đn [S
min
]. Nu
lot chi tit trc B lp vi lot chi tit l A có S
max
≤ [S
max
] và S
min
≥ [S
min
]. Có
ngha là ta ly bt c chi tit trc nào trong lot A lp vi mt chi tit trong
lot B đu đc mi ghép tho mãn yêu cu. Ta nói các chi tit máy trong lot
A và B có tính đi ln chc nng hoàn toàn. Chúng có th thay th cho nhau,
mà vn đm bo chc nng làm vic.
- Nu S
max
> [S
max
] hoc S
min
< [S
min
], lúc đó các chi tit trong lot A và B
không có tính đi ln chc nng. Tc là mt mi ghép đang tho mãn yêu cu,
nu thay th mt chi tit trc khác lp vào bc đang có, có th nhn đc mt
mi ghép không đt yêu cu.
- Khi thit k, ngi ta c gng chn dung sai kích thc ca chi tit máy mt
cách hp lý, đ chi tit máy tho mãn tính đi ln chc nng.
- Trong sn xut hàng lot, nu mi chi tit ca lot đu đt tính đi ln chc
nng thì lot chi tit đó đt tính đi ln chc nng hoàn toàn. Nu có mt hoc
mt s chi tit trong lot không đt tính đi ln chc nng, thì lot chi tit đó
đt tính đi ln chc nng không hoàn toàn.
Hình 1.7: Min dung sai ca kích
thc trc, kích thc l
Sai lch ca
kích thc l
Sai lch ca
kích thc truc
Kích thc
danh ngha
es
e
i
ES
EI
9
CHNG 2
DUNG SAI LP GHÉP TR TRN
2.1. Dung sai kích thc
2.1.1. Quy đnh v dung sai kích thc
Dung sai ca kích thc đc chn tu thuc vào đ chính xác yêu cu
và đ ln ca kích thc
T = a×i
Trong đó i là đn v dung sai. n v dung sai có th tính theo công thc:
i = 0,45
3
d
+ 0,001d đi vi kích thc t 1 dn 500 mm
i = 0,004d + 2,1 đi vi kích thc trên 500 đn 3150 mm
Tuy nhiên, đ đn gii cho vic lp tiêu chun, TCVN quy đnh giá tr i
c th cho các khong kích thc. Kích thc t 1 đn 500 mm có th phân
thành 13 ÷ 25 khong, tu theo đc tính ca tng loi lp ghép.
a: là h s ph thuc vào yêu cu mc đ chính xác ca kích thc.
TCVN 2244-1999 có quy đnh 20 cp chính xác kích thc: cp 01 ; 0 ;
1 ; 2 ; 3 ; ; 18. Trong đ
ó cp 01 chính xác cao nht, cp 18 ít chính xác
nht. Cp 5 đn cp 11 đc dùng trong thit k các máy thông dng. Giá tr
ca a có th chn nh sau:
Cp chính xác
4 5 6 7 8 9 10 11 12
Giá tr ca a
5 7 10 16 25 40 64 100 160
Dung sai kích thc do TCVN quy đnh đc ký hiu là IT. Giá tr ca IT
đc chn theo Bng 4.2 trang 24 tài liu [1]. Theo Bng 4.2, ng vi mi cp
chính xác và tng khong kích thc, kích thc càng ln, đ chính xác càng
thp, thì dung sai càng ln.
2.1.2. Min dung sai và sai lch c bn
Ví d, đ to mi ghép tr trn t chi
tit trc và bc (Hình 2.1) có kích thc danh
ngha d = D = 60 mm, đ chính xác cp 7. Tra
bng 4.2 ta có
IT
d
= IT
D
= 30µm = 0,03mm.
Mun có mi ghép cht ta phi b trí min
dung sai ca trc mn phía trên min dung
Φ60
Hình 2.1: Mi ghép tr trn
10
sai ca l (Hình 2.2). Mun có mi ghép lng ta phi b trí min dung sai ca
trc nm phía di min dung sai ca l (Hình 2.3).
TCVN quy đnh 27 cách b trí min dung sai (so vi kích thc danh
ngha) cho kích trc, và 27 min dung sai cho kích thc l.
Mim dung sai ca kích thc trc đc ký hiu bng ch in thng:
a, b, c, cd, d, e, ef, f, g, h, j, j
s
, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc
Min dung sai ca kích thc l đc ký hiu bng ch in hoa:
A, B, C, CD, D, E, EF, F, G, H, J, J
S
, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y,
Z, ZA, ZB, ZC
V trí ca min dung sai đc xác đnh bi sai lch c bn (Hình 2.4).
IT
d
IT
D
d
dn
Hình 2.2: Mi ghép cht
IT
d
IT
D
d
dn
Hình 2.3: Mi ghép lng
R
h
H
F
T
D
D
dn
, d
dn
Hình 2.4: H thng sai lch c bn theo TCVN
A
T
D
B
T
D
T
D
T
D
J
S
T
d
j
s
T
d
T
d
a
f
T
d
b
T
d
T
D
T
d
r
T
d
zc
ZC
T
D
11
Tr s ca các sai lch c bn ca trc đc cho trong Bng 4.3 trang
27; tr s ca các sai lch c bn ca l đc cho trong Bng 4.4 trang 29 tài
liu [1].
2.1.3. Dung sai ca kích thc
Kích thc trc, kích thc l và dung sai ca nó
đc ghi trên bn v nh sau (Hình 2.5):
- Ghi kích thc danh ngha, sai lch c bn và đ
chính xác kích thc
Ví d: Φ50n7 ; Φ150K7; 230h8 ; 130J
S
7
- Ghi kích thc danh ngha, kèm theo sai lch trên
và sai lch di
Ví d:
042,0
017,0
50
+
+
Φ
;
012,0
028,0
150
+
−
Φ
; 230
-0,072
;
02,0
130
±
Nu sai lch trên, hoc sai lch di bng 0 thì không ghi s 0; nu sai lch
trên và sai lch di có giá tr tuyt đi bng nhau, thì ghi lên phía trên cùng
vi du ±.
- Hoc ghi c sai lch c bn, cp chính xác và sai lch trên, sai lch di
)(750
042,0
017,0
+
+
Φ n
; 230h8 (
-0,072
)
Tr s sai lch gii hn ca kích thc l đc cho trong Bng 1 trang
133 tài liu [1]. Tr s sai lch gii hn ca kích thc trc đc cho trong
Bng 2 trang 138 tài liu [1].
Trc khi ghi dung sai kích thc lên bn v, ngi thit k phi tính
toán, hoc la chn cp chính xác cho kích thc, dng sai lch c bn, hoc
các sai lch gii hn ca kích thc. Các sai lch gii h
n có th nhn đc
thông qua bài toán gii chui kích thc, hoc xut phát t yêu cu ca mi
ghép, hoc ly theo kinh nghim đã đc thng kê trong các bng tra. Khi
chn cp chính xác gia công các kích thc cng cn đ ý đn kh nng đt
đc đ chính xác gia công ca máy, ca các nguyên công gia công trên máy.
2.2. Quy đnh lp ghép:
đáp ng yêu cu sn xut, ngi ta phi quy đnh các kiu lp vi
nhng đc tính khác nhau. Yêu cu tt c các mi ghép phi có đ dôi (chn
kiu lp cht), yêu cu tt c các mi ghép có khe (chn kiu lp lng); hoc
yêu cu mi ghép có đ dôi cng đc mà có khe h nh cng đc (chn
kiu lp trung gian).
Φ
50n7
130
±0,02
Hình 2.5: Ghi dung sai
12
2.2.1. H thng l, h thng trc
Khi lp nhiu trc trên mt
chi tit bc, ngi ta dùng
h thng
l c bn
. Min dung sai ca l c
đnh, có sai lch c bn kiu H.
có đc tính khác nhau ca các mi
ghép, ta thay đi min dung sai ca
kích thc trc (Hình 2.6).
Khi lp nhiu bc trên mt chi
tit trc, ngi ta dùng
h thng
trc c bn
. Min dung sai ca trc
c đnh, có sai lch c bn kiu h.
có đc tính khác nhau ca các
mi ghép, ta thay đi min dung sai
ca kích thc l (Hình 2.7).
2.2.2. Kiu lp tiêu chun,
kiu lp u tiên
Khi thit k mt mi ghép
vi đc tính cho trc, chúng ta có
th chn mt min dung sai ca trc
kt hp vi mt min dung sai ca
l đ có đ dôi, hoc khe h đúng
theo yêu cu. Song đ thun tin
cho vic gia công, đo kim tra kích
thc ca chi tit trc và l, chúng
ta nên chn các
kiu lp tiêu chun
đã
đc TCVN quy đnh. Các kiu lp tiêu
chun theo h thng l đc cho trên Bng
4.5 trang 32 tài liu [1]. Các kiu lp tiêu
chun theo h thng trc đc cho trên
Bng 4.6 trang 33 tài liu [1]. Các kiu lp
trong khung bôi đen là kiu lp u tiên.
Nh vy,
vi các giá tr gii hn ca
khe h, hoc đ dôi cho trc, chúng ta la
chn các kiu lp u tiên trc; nu không
tìm đc kiu lp tho mãn đc tính đã cho
ca mi ghép thì chn các kiu lp không
không u tiên trong tiêu chun; nu cng
không tho mãn đc tính đã cho ca mi
ghép, ta có th dùng kiu lp kt hp gia h thng l và h th
ng trc theo
T
d
T
D1
T
D2
T
D3
d
dn
Hình 2.7: Lp theo h thng trc c bn
Hình 2.8: Ghi mi ghép tr trn
Φ60
8
7
e
H
T
D
T
d1
T
d2
T
d3
D
dn
Hình 2.6: Lp theo h thng l c bn
13
Bng 2- 1: i chiu tiêu chun TCVN 2245-77 vi tiêu chun lp ghép c
Mim dung sai ca trc cho kích thc t 1 mm đn 500 mm
TCVN
c
TCVN
2245-77
TCVN
c
TCVN
2245-77
TCVN
c
TCVN
2245-77
TCVN c TCVN
2245-77
T4
1
T3
1
T2
1
T1
1
L1
1
= B
1
L2
1
L3
1
T4
T3
n5
m5
k5
j
S
5
h5
g5
f6
n6
m6
T2
T1
L1 = B
L2
L3
L4
L5
L6
T4
3
k6
j
S
6
h6
g6
f7
e8
d8
c8
n7
T3
3
T2
3
T1
3
L1
3
= B
3
L3
3
L1
4
= B
4
L3
4
L5
4
L1
5
= B
5
m7
k7
j
S
7
h7
f8
h8, h9
f9, e9
d9
j
S
10
L1
6
= B
6
L3
6
L4
6
L5
6
L1
7
= B
7
L3
7
L1
8
= B
8
L1
9
= B
9
L1
10
=B
10
h11
d11
b11, c11
a11, b11
h12
b12
h14
h15
h16
tiêu chun; nu vn không tìm đc kiu lp tho mãn đc tính đã cho ca mi
ghép, lúc đó ta có th kt hp min dung sai bt k ca trc và l đ đc mi
ghép có đc tính đúng theo yêu cu.
2.2.3. Ghi ký hiu kiu lp tr trn trên bn v
Sau khi xác đnh đc tính ca mi ghép, chn đ chính xác cho kích
thc trc, kích thc l, chn h thng lp ghép, chn dng sai lch c bn
(hay min phân b dung sai) cho kích thc trc, kích thc l, chúng ta ghi
kiu lp lên bn v.
Kiu lp bao gm kích thc danh ngha, sai lch c bn và cp chính
xác ca kích thc l
ghi trên t s, sai lch c bn và đ chính xác ca trc
ghi di mu s (Hình 2.8).
Trong nhiu tài liu thit k, cng nh trong các tp bn v chi tit máy,
các kiu lp đc ghi theo tiêu chun TCVN ban hành nm 1963 (TCVN c).
Ví d:
- Kiu lp cht C1, C2, C3, C4,
- Kiu lp trung gian T1, T2, T3
3
, T4
1
,
- Kiu lp lng L1, L2, L3, L4, L5, L6.
n nay các tiêu chun này đã đc thay th bng TCVN 2245-77,
trong tiêu chun mi, cách ghi kiu lp đc quy đnh khác vi tiêu chun c.
ngi thit k tin s dng các tài liu c trong vic thit lp các bn v,
trên Bng 2-1 và Bng 2-2 ghi s chuyn đi t tiêu chun c sang tiêu chun
mi ca mt s kiu lp thng dùng.
14
Ví d:
- Kiu lp ghi theo kiu c
2T
A
, đc thay th bng kiu ghi mi
6
7
k
H
,
- Kiu lp
B
L2
, đc thay th bng kiu ghi mi
6
7
h
G
,
Bng 2-2: i chiu tiêu chun TCVN 2245-77 vi tiêu chun lp ghép c
Mim dung sai ca l cho kích thc t 1 mm đn 500 mm
TCVN
c
TCVN
2245-77
TCVN
c
TCVN
2245-77
TCVN
c
TCVN
2245-77
TCVN
c
TCVN
2245-77
T4
1
T3
1
T2
1
T1
1
L1
1
= A
1
L2
1
L3
1
T4
T3
N6
M6
K6
J
S
6
H6
G6
F7
N7
M7
T2
T1
L1 = A
L2
L3
L4
L5
T4
3
T3
3
K7
J
S
7
H7
G7
F7, F8
E8
D8
N8
M8
T2
3
T1
3
L1
3
= A
3
L1
4
= A
4
L3
4
L5
4
L1
5
= A
5
L1
6
= A
6
L3
6
K8
J
S
8
H8
H8, H9
F9, E9
D9, F10
H10
H11
D11
L4
6
L5
6
L1
7
= A
7
L3
7
A
8
A
9
A
10
B11, C11
A11, B11
H12
B12
H14
H15
H16
15
CHNG 3
DUNG SAI CÁC YU T HÌNH HC
3.1. Sai lch hình dng và v trí tng đi ca các b mt
Trong quá trình gia công c, không nhng kích thc ca chi tit máy
có sai s, mà hình dng hình hc ca b mt, v trí tng quan gia các b mt
cng có sai lch so vi lý thuyt.
Nguyên nhân có các sai lch trên cng do h thng công ngh MDGC
bin dng, do máy không chính xác, lc ct không n đnh, nhit đ thay đi,
dng c ct không chính xác.
Các sai lch hình dng thng gp:
- phng ca mt phng
-
thng ca đng thng
- tr ca mt tr
- tròn ca mt tr
- côn (đ lõm, đ trng) ca mt tr
Các sai lch v trí tng đi thng gp:
- song song ca hai b mt
- vuông góc ca b mt
- đng tâm gia hai mt tr
- đi xng ga hai b mt
-
giao nhau gia hai đng
- đo hng kính ca mt tr so vi đng tâm
- đo mt đu so vi đng tâm
3.1.1. Biu din dung sai hình dng và v trí tng đi trên bn v
Dung sai hình dng và v trí tng đi ca các b mt chi tit máy đc
ghi trên bn v nh Hình 3.1.
Dung sai hình dng đc biu din trong hai ô hình ch nht. Ô th
nht ghi ký hiu dng sai l
ch, ô th hai ghi giá tr sai lch ln nht cho phép:
- Dung sai đ thng, đc tính theo mt đon thng nào đó, và đc ký
hiu là " ", giá tr sai lch ghi trên bn v có đn v là mm.
- Dung sai đ phng, tính cho mt phng đc gii hn bi mt đng
bao, đc ký hiu là " ", giá tr sai lch đc ghi trên bn v là mm.
16
Hình 3.1: Sai lch hình dng và v trí tng quan ca các b mt
A
0,06 AB
B
0,03
0,05
0,03
C
0,05 C
C
0,05
0,02
0,1/100 A
A
0,05
0,06 B
B
0,06 A
0,2 B
B
A
- Dung sai đ tròn, tính cho mt đng tròn, ký hiu là " ", giá tr sai
lch ghi trên bn v có đn v là mm.
- Dung sai đ côn (đ lõm, đ trng) đc tính trên mt mt ct dc
trc ca mt tr, đc ký hiu là " ", giá tr sai lch ghi trên bn v có
đn v là mm.
- Dung sai đ tr, tính cho mt tr có đ dài nht đnh, đc ký hiu là
" ", giá tr ca sai lch ghi trên bn v là mm.
Dung sai v trí tng
đi đc biu din trong ba ô hình ch nht. Ô th
nht ghi ký hiu dng sai lch, ô th hai ghi giá tr sai lch ln nht cho phép,
ô th ba ghi mt hoc đng chun dùng đ so sánh. Các dung sai v trí tng
đi gm có:
- Dung sai đ song song, quy đnh đ song song gia 2 mt phng,
đng tâm vi mt phng, gia 2 đng tâm vi nhau, đc ký hiu là
"// ", giá tr sai lch đ song song ghi trên bn v có đn v là mm.
17
- Dung sai đ vuông góc, quy đnh đ vuông góc gia hai mt phng
vi nhau, gia hai đng tâm vi nhau, gia đng tâm vi mt phng,
trên bn v ký hiu là " ⊥ ", giá tr đ vuông góc ghi trên bn v có đn
v là mm.
- Dung sai đ đng tâm, quy đnh s lch đng tâm cho phép ca hai
mt tr theo lý thuyt có chung đng tâm, ký hiu là " ", giá tr đ
đng tâm ghi trên bn v có đn v là mm.
- Dung sai đ đi xng, quy đnh sai lch cho phép ca hai mt đi
xng thc ca hai phn t có chung mt đi xng, ký hiu là " ", giá
tr ghi trên bn v có đn v là mm.
- Dung sai đ ct nhau, quy đnh khong cách nhau cho phép gia hai
đng tâm ca hai mt tr, theo danh ngha nó phi ct nhau, ký hiu là
" ", giá tr ghi trên bn v là mm.
- Dung sai đ đo hng kính - còn gi là đ đo hng tâm - ca mt
mt tr đi v
i đng tâm danh ngha hoc đng tâm ca mt tr
chun nào đó, đc đo trên mt mt ct ngang; ký hiu là " ", giá tr
ghi trên bn v có đn v là mm.
- Dung sai đ đo mt đu - còn gi là đ đo mt mút - đi vi đng
tâm danh ngha hoc đng tâm ca mt tr chun nào đó, đc đo trên
đng biên ca mt đu; ký hiu là " ", giá tr ghi trên bn v có đn
v là mm.
3.1.2. Chn giá tr dung sai hình dng và v trí tng đi
Trc khi ghi dung sai hình dng và v trí tng quan lên bn v, chúng
ta phi chn giá tr dung sai hp lý cho các b mt và v trí tng đi gia các
b mt.
Dung sai hình dng và v trí tng đi ca các b mt đc chn tu
thuc vào đ chính xác yêu cu ca chi tit máy, đm bo chi tit máy có đ
kh nng làm vic. ng thi cng phi đm bo có th d dàng gia công ch
to chi tit máy.
Tiêu chun Vit Nam TCVN 384-1993 quy đnh 16 cp chính xác cho
yu t hình dng và v trí tng đi ca b mt. Cp chính xác ca yu t hình
dng đc chn tng ng vi cp chính xác kích thc ca chi tit máy, theo
Bng 5.2 trang 76 tài liu [1]. Cp chính xác ca yu t hình dng và v
trí
tng quan tng ng vi các nguyên công ct gt đc cho trong Bng 5.5
trang 80 tài liu [1].
Sai lch gii hn ca các yu t hình dng và v trí tng quan đc
chn theo Bng 8 đn Bng 11 Ph lc 2 trang 147 tài liu [1].
18
3.2. nhám b mt
B
mt chi tit
máy sau khi
gia công
không bng
phng mt
cách lý
tng, mà
có nhng
mp mô
(Hình 3.2).
Nhng mp mô này là do lp b mt b bin dng do khi ct gt, là do
nh hng ca các chn đng khi ct, là vt ca li ct đ li trên b mt gia
công, vv
Theo tiêu chun c ca Vit Nam (và tiêu
chun ΓOCT ca Liên Xô c) đ nhám b
mt đc
chia làm 14 cp (cp 1 đn cp 14), cp 1 là nhám
nht và cp 14 là bóng nht. Trên bn v đ nhám
đc ký hiu ∇1 đn ∇14 - hoa 1 đn hoa 14 (Hình
3.3).
Theo quy đnh mi ca Vit Nam TCVN
2511-1995, đ nhám trên b mt chi tit máy đc
đánh giá bng mt trong hai thông s R
a
hoc R
z
(Hình 3.4). Nhng s có kèm ch R
z
là giá tr ca R
z
,
nhng s không kèm ch là giá tr ca R
a
, đn v là
µm.
- Sai lch trung bình s hc ca prôfil R
a
, đc
đo bng µm. Là trung bình s hc các giá tr tuyt đi
ca prôfil (h
i
) trong khong chiu dài chun (L). Ch
tiêu R
a
thng dùng đ đánh giá đ nhám b mt cp
6 đn cp 12.
- Chiu cao trung bình ca prôfil R
z
, µm. Là tr s trung bình ca tng
các giá tr tuyt đi ca chiêu cao 5 đnh cao nht (t
i
) và chiu sâu ca 5 đáy
thp nht (k
i
) ca prôfil trong khong chiu dài chun (L). Ch tiêu R
z
thng
dùng đ đánh giá đ nhám b mt cp 1 đn cp 5 và cp 13, 14.
tin s dng các tài liu thit k đc xut bn trc đây, trên Bng
3-1 ghi giá tr ca R
a
và R
z
tng ng vi 14 cp đ nhám.
∇6
∇5
Hình 3.3: Ghi đ nhám
theo quy đnh c
2,1
Rz15
Hình 3.4: Ghi đ nhám
theo quy đnh mi
L
k
i
h
i
Hình 3.2: Biên d
n
g
ca b m
t chi tit
t
i
19
Cp đ nhám ca b mt chi tit máy cng đc chn tng ng vi
cp chính xác kích thc, cp chính xác hình dng ca chi tit máy. ng thi
cng phi tng ng vi kh nng gia công ca các nguyên công gia công c.
Giá tr R
a
và R
z
ca các b mt đc chn theo Bng 5.5 trang 80 và
Bng 5.6 trang 82 tài liu [1].
Cp đ
nhám
Ra, µm Rz, µm
∇1
∇2
∇3
∇4
∇5
∇6
∇7
∇8
∇9
∇10
∇11
∇12
∇13
∇14
T 80,0 ÷ 40,0
di 40 ÷ 20
di 20 ÷ 10
di 10 ÷ 5
di 5 ÷ 2,5
di 2,5 ÷ 1,25
di 1,25 ÷ 0,63
di 0,63 ÷ 0,32
di 0,32 ÷ 0,16
di 0,16 ÷ 0,08
di 0,08 ÷ 0,04
di 0,04 ÷ 0,02
di 0,02 ÷ 0,01
di 0,01 ÷ 0,005
T 320 ÷ 160
di 160 ÷ 80
di 80 ÷ 40
di 40 ÷ 20
di 20 ÷ 10
di 10 ÷ 6,3
d
i 6,3 ÷ 3,2
di 3,2 ÷ 1,6
di 1,6 ÷ 0,8
di 0,8 ÷ 0,4
di 0,4 ÷ 0,2
di 0,2 ÷ 0,1
di 0,1 ÷ 0,05
di 0,05 ÷ 0,025
Bng 3.1: nhám b mt chi tit máy
20
CHNG 4
DUNG SAI CÁC LP GHÉP IN HÌNH
4.1. Dung sai lp ghép then bng, then bán nguyt
Mi ghép then bng, then bán nguyt thng đc dùng đ lp bánh
rng, bánh vít, bánh đai, đa xích, khp ni trên trc.
Then là mt thanh hình tr có tit din ch nht (đi vi then bng) và
hình bán nguyt (đi vi then bán nguyt). Trên trc và trên bc đc làm các
rãnh hình tr có tit din tng ng vi tit din ca then.
Mi ghép then bng trên trc bao gm hai mi ghép tr trn: Mi ghép
gia then vi rãnh trên trc và mi ghép gia then vi rãnh trên bc (Hình
4.1).
Min dung sai ca kích thc b ca
then, ca rãnh then trên trc và trên bc đc
chn theo Bng 4.11 trang 39 tài liu [1].
Dung sai chiu rng b ca then dùng kiu h9.
Dung sai chiu rng b ca rãnh trên trc
thng dùng kiu H9, N9, P9. Dung sai chiu
rng b ca rãnh trên bc thng dùng kiu
D10, J
S
9, P9.
Kiu lp ca mi ghép then có th chn
nh sau:
- Trong sn xut hàng lot ln, then lp vi trc theo kiu N9/h9, và lp vi
bc theo kiu J
S
9/h9.
- Trong sn xut đn chic và lot nh, then lp trên trc và trên bc theo kiu
P9/h9.
- Khi chiu dài then ln (l > 2d), then nên lp vi bc theo kiu D10/h9.
- i vi then dn hng, cn di trt chi tit bc dc trc, then lp trên trc
theo kiu N9/h9 và lp vi bc theo kiu D10/h9.
Sai lch gii hn ca các kích thc trong mi ghép có th tra Bng 1,
Bng 2 Ph lc 1 trang 133, 138 tài liu [1].
4.2. Dung sai l
p ghép then hoa
Mi ghép trc then hoa vi bc then hoa thc hin lp ghép theo hai
trong ba kích thc: Chiu rng b, đng kính ngoài D, và đng kính trong d
(Hình 4.2).
Lp ghép then hoa có th thc hin nh sau:
- Lp ghép theo yu t kích thc D và b khi làm đng tâm theo D.
b
Hình 4.1: Mi ghép then bng
21
- Lp theo yu t kích thc d và b khi làm đng tâm theo d.
- Lp theo yu t kích thc b khi làm đng
tâm theo b.
Min dung sai kích thc ca trc
then hoa và bc then hoa đc quy đnh
trong TCVN 2324-1978. Khi thit k mi
ghép có th chn min dung sai theo ch dn
trên Bng 4.12 và Bng 4.13 trang 41 tài
liu [1].
Kiu lp ca mi ghép then hoa có
th chn nh sau:
- Khi đnh tâm theo kích thc D
+ Lp ghép theo kích thc D có th
chn kiu H7/f7 hoc H7/j
s
6
+ Lp ghép theo kích thc b có th chn kiu F8/f7 hoc F8/j
s
7
- Khi đnh tâm theo kích thc d
+ Lp ghép theo kích thc d có th chn kiu H7/f7 hoc H7/g6
+ Lp ghép theo kích thc b có th chn kiu D9/h9 hoc D9/j
s
7
Ghi ký hiu lp ghép then hoa trên bn v:
- Có th ghi riêng tng mi ghép theo ba kích thc trên bn v.
- Cng có th
ghi chung thành
mt dãy s
(Hình 4.3).
Trong đó d biu
th đnh tâm theo
b mt tr đng
kính d. S 8 ch
ra có 8 then trên
trc. Tip theo là
kích thc và
kiu lp ca
đng kính d,
kích thc và
kiu lp ca
đng kính D,
kích thc và
kiu lp ca chiu r
ng b.
Hình 4.3: Ghi kiu lp cho mi ghép then hoa
d-8×36
7
7
f
H
×40
11
12
a
H
×7
9
9
h
D
D
d
d
1
Hình 4.2: Mi ghép then hoa
b
22
Sai lch ca
D, cp chính
xác 0, µm
Sai lch ca D,
cp chính xác
6, µm
Sai lch ca d,
cp chính xác
0, µm
Sai lch ca d,
cp chính xác
6, µm
ng kính
danh ngha
ca : d, mm
es ei es ei ES EI ES EI
n 18
trên 18 ÷ 30
trên 30 ÷ 50
trên 50 ÷ 80
trên 80 ÷ 120
trên 120÷150
trên 150÷180
trên 180÷250
trãn 250÷315
trên 315÷400
trên 400÷500
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-8
-9
-11
-13
-15
-18
-25
-30
-35
-40
-45
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-7
-8
-9
-11
-13
-15
-18
-21
-25
-28
-33
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-8
-10
-12
-15
-20
-22
-25
-30
-35
-40
-45
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
-7
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-21
-25
-30
-35
Bng 4.1: Sai lch gii hn ca kích thc ln
4.3. Dung sai lp ghép ln
Mi ghép ln đc biu din trên Hình 4.4. ln là chi tit máy đc
tiêu chun hóa cao, đc ch to trong nhà máy chuyên môn hóa. Dung sai
ca ln đc quy đnh trong tiêu chun v ln, nhà máy ch to ln đã
gia công đúng theo tiêu chun.
Khi thit k chúng ta ch tính chn kiu , c ln và cp chính xác ca
, không cn quy
đnh dung sai cho .
Tiêu chun quy đnh 5 cp chính xác ca ln: cp 0, cp 6, cp 5, cp
4 và cp 2. Trong đó cp 0 là cp chính xác bình thng, cp 2 là chính xác
cao nht.
Các ln thng dùng trong hp gim tc
có cp chính xác 0, trng hp s vòng quay ca
trc quá ln hoc yêu cu đ chính xác đng tâm
ca trc cao, có th dùng ln cp chính xác 6.
Bit ký hiu ca ln chúng ta s bi
t dung sai
ca , do đó không cn ghi ký hiu dung sai ca
ln trên bn v lp.
Ví d: ghi kiu lp gia bi vi trc và gi
đ (Hình 4.4):
Ký hiu Φ40k6 biu th:
ng kính trc là 40mm,
Hình 4.4: Ghi kiu lp
cho ln
Φ40k6
Φ68G7
23
α
p
r
d
1
=D
1
d
2
=D
2
d = D
đai c
b
u lôn
g
Hình 4.5: Kích thc ca
mi ghép ren
Mim dung sai ca trc là k6,
ng kính l vòng trong ca d=40mm, min dung sai ca kích
thc d do nhà máy ch to quy đnh.
Ký hiu Φ68G7 biu th:
ng kính l ca gi đ là 68mm,
Mim dung sai ca l là G7,
ng kính vòng ngoài ca D=68mm, min dung sai ca kích thc
D do nhà máy ch to quy đnh.
Tuy nhiên, khi lp ghép ln vi trc và gi đ, thng mt trong hai
vòng lp có đ dôi. dôi s làm cho vòng bin dng có th dn đn kt
. tính toán đ dãn n ca các vòng , kim tra đ h hng tâm sau khi
lp ghép ln, chúng ta cn bit dung sai kích thc đng kính ngoài D,
đng kính trong d ca . Giá tr dung sai kích thc D, và d đc ghi trên
Bng 4.1.
Kiu lp ghép l
n vi trc và v hp đc chn tu thuc vào kt cu
ca , điu kin s dng , đc tính tác dng ca ti trng và dng ti trng
ca các vòng ln.
Có ba dng ti trng tác dng lên ln: Ti trng cc b, ti trng chu
k và ti trng dao đng.
i vi vòng chu ti trng cc b và dao đng, thng chn kiu lp
có đ h đ di tác dng ca va đp và
chn đng, vòng b xê dch, thay đi đim
chu lc, lúc đó ln tng đc tui bn.
i vi vòng chu ti chu k,
thng chn kiu lp có đ dôi đ duy trì
tình trng ch
u lc đng đu cu .
Tham kho Bng 4.7 và Bng 4.8
trang 37 tài liu [1] đ chn kiu lp hp lý
cho vòng trong và vòng ngoài ca .
4.4. Dung sai lp ghép ren
Mi ghép ren gm có chi tit bu lông
ghép vi chi tit đai c. Bu lông có ren
ngoài, đai c có ren trong. đây chúng ta
ch quan tâm đn mi ghép ren h Mét, có
tit din ren tam giác.
Tu theo yêu cu s dng, mi ghép
ren cng đc thit k theo ki
u lp cht,
24
kiu lp lp lng, hoc kiu lp trung gian.
Các kích thc ch yu ca mi ghép ren đc trình bày trên Hình 4.5.
Mt ren là b mt xon vít, đ chính xác to hình ca nó do ba thông s
(đng kính trung bình d
2
= D
2
, bc ren p
r
, và góc đnh ren α) quyt đnh.
Tuy nhiên vic đo kim tra kích thc p
r
và α tng đi khó khn,
ngi ta thng quy đnh dung sai cho các kích thc d, d
2
, D
2
, D
1
đ
đm bo đ chính xác ca mi ghép ren.
Cp chính xác ca các kích thc ch yu ca mi ghép ren đc
chn theo Bng 7.1 trang 91 tài liu [1].
Sai lch c bn, min dung sai ca mi ghép ren theo kiu lp lng
đc chn theo Bng 7.2 và Bng 7.3 trang 91 tài liu [1].
Sai lch c bn, min dung sai ca mi ghép ren theo kiu lp
trung gian đc chn theo Bng 7.4 và Bng 7.5 trang 92 tài liu [1].
Sai lch c bn, min dung sai ca mi ghép ren theo kiu lp cht
đc chn theo Bng 7.6 và Bng 7.7 trang 93 tài liu [1].
Dung sai kích thc và sai lch gii hn ca các kích thc trong
mi ghép ren đc chn trong Bng 15 đn Bng 21 Ph lc 4 trang 152
tài liu [1].
Biu din mi ghép ren trên bn
v, ví d nh trên Hình 4.6. Trong đó:
- M20 biu th ren tam giác h Mét, có
đng kính thân bu lông d = 20mm,
- S 1,5 biu th dùng ren bc nh pr=1,5
mm (nu dùng bc ren ln thì không cn
ghi),
- Ký hiu 2(Pl) ch ren 2 đu mi (nu ren
1 đu mi thì không cn ghi,
- Ch LH ch ren trái (nu ren xon phi thì
không cn ghi),
- Ký hiu 4H6H là mim dung sai ca l đai c, đng kính trung bình D
2
có
cp chính xác 4 sai lch c bn kiu H; đng kính trong ca đai c D
1
có cp
chính xác 6 sai lch c bn kiu H (nu kích thc D
2
và D
1
cùng min dung
sai thì ch ghi mt ln).
- Ký hiu 4j6g biu th min dung sai đng kính trung bình d
2
ca bu lông,
cp chính xác 4 sai lch c bn kiu j, (d
2
= (d+d
1
) / 2); đng kính ngoài ca
bu lông d có cp chính xác 6 sai lch c bn kiu g. Nu kích thc d
2
và d
cùng cp chính xác và min dung sai thì ch ghi mt ln.
Hình 4.6: Ghi kiu lp mi ghép ren
M20 × 1,5 × 2(Pl) LH - 4H6H /4j6g
d
1
d