đề 01 BTL dung sai Học Viện Kỹ Thuật Quân sự

Học viện kỹ thuật quân sự
Bộ môn chế tạo máy - khoa cơ khí


Bài tập lớn
Môn học :

Dung sai - lắp ghép
*** ***

Họ và tên học viên: Đặng Việt C-ờng
Lớp: CC VK 1 K25
Giáo viên h-ớng dẫn: Đỗ Tiến Lập

- Hà nội 2009 1


Đề bài: ( Số 01 )
Cho bộ phận máy nh- hình vẽ II-1, chuyển động đ-ợc truyền từ động cơ điện qua
bành đai 6 nđến trục 1 nhờ mối ghép then hoa và giữa trục và bánh đai. Bánh răng 3 lắp
cố định trên trục thông qua mối ghép trụ trơn ( bằng lắp ghép có độ dôI hoặc kết hợp với
mối ghép then) để truyền mô men xoắn lên trục tiếp theo. Trục 1 đ-ợc đỡ trên hai ổ lăn 4
lắp trong lỗ thân máy số 2. bánh đai 6 đ-ợc khống chế chuyển động dọc trục nhờ bu lông
7 và vòng đệm 10. Vòn g đệm 8 chặn ổ, nắp ổ số 5. Yêu cầu:
- Tính toán khe hở hoặc độ dôi.
- Tính toán và chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi giữa bánh răng 3 và
trục 1.
- Tính toán và chọn lắp ghép giữa ổ lăn với trục và vỏ hộp.
- Xác định xác suất xuất hiện khe hở và độ dôi của mối ghép giữa trục 1 và bạc 8
- Lắp ghép then.
- Lắp ghép then hoa.

- Lắp ghép ren.
- Truyền động bánh răng.
- Ghi kích th-ớc cho bản vẽ chi tiết.
- Kiểm tra chi tiết.
I. Tính toán khe hở hoặc độ dôi:
Biết kích th-ớc danh nghĩa của mối ghép là 50 (mm)
- Lắp tiêu chuẩn TCVN:

50

H8
e8

- Lắp phối hợp (T.C.V.N): 24

M8
k7

1. Xác định sai lệch giới hạn của kích th-ớc và trục theo TCVN:

50

H8
e8

a. Lắp tiêu chuẩn:
*. Đối với lỗ: 50H8
Dựa vào bảng 8 [ I ] ta có:
ES 46 m
EI 0 m

*. Đối với trục: 50e8
Dựa vào bảng 7 [ I ] ta có:
es 50 m
ei 89 m

b. Lắp phối hợp

24

M8
k7

2


*. Đối với lỗ 24M8: Dựa vào bảng 8 [I ] ta có:
ES 4 m
EI 29 m
*. đối với trục 24k7: Dựa vào bảng 7 [I] ta có:
es 23 m
ei 2 m

2. Tính kích th-ớc giới hạn, dung sai và các đặc tính của lắp ghép, vẽ sơ đồ phân bố
dung sai:
a. Lắp tiêu chuẩn:
*. Kích th-ớc giới hạn của lỗ:
- Từ công thức: ES = Dmax - D => Dmax = D + ES Thay số ta có:
Dmax = 50,000 + 0,046 = 50,046 mm
- Từ công thức: EI = Dmin - D => Dmin = D + EI

Thay số ta có:
Dmin = 50,000 + 0,000 = 50,000 mm
*. Kích th-ớc giới hạn của trục:
- Kích th-ớc giới hạn lớn nhất: es = dmax - d => dmax = d + es
Thay số ta có:
dmax = 50,000+(- 0,050) = 49, 950 mm
- Kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất: ei = dmin - d => dmin = d + ei
Thay số ta có:
dmin = 50,000 + (-0,089) = 49,911 mm
*. Tính độ hở lớn nhất:
Smax = Dmax - dmin = 50,046 49,911 = 0,135 mm
*. Tính độ hở nhỏ nhất:
Smin = Dmin - dmax = 50,000- 49,950 = 0,050 mm
*. Độ hở trung bình:

Stb

Smax Smin 0,135 0, 050

0, 0925mm
2
2

*. Tính dung sai của mối ghép:
- Dung sai của lỗ: TD = Dmax - Dmin
thay số ta có:
TD = 50,046 50,000 =0,046 mm
- Dung sai của trục: Td = dmax - dmin
thay số ta có:
Td = 49,950 49,911 = 0,039 mm

=> Từ tính dung sai của lỗ và của trục ta có dung sai của mối ghép là:
TS = Smax - Smin = TD + Td = 0,046 0,039 = 0,013mm
=> Đây là mối ghép có độ hở, nên mối ghép có Smax và Smin.

3


3a. Từ những kết quả tính toán trên, ta có sơ đồ phân bố dung sai:

Td
-89

Dmax = 50,046mm

-50

dmin = 49,911mm

50 mm

00

Dmin = 50,000mm

TD

dmax = 49,950mm

Smax=0,135 mm

46

Smin = 0,050mm

m

b. Lắp phối hợp:

24

M8
k8

*. Kích th-ớc giới hạn của lỗ 24M8
- Kích th-ớc giới hạn lớn nhất: ES = Dmax - D => Dmax = D + ES thay số:
Dmax = 24,000 + 0,004 = 24,004 mm
- Kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất: EI = Dmin - D => Dmin = D + EI thay số:
Dmin = 24,000 + (-0,029) =23,971 mm
*. Kích th-ớc giới hạn của trục 24 k8
- Kích th-ớc giới hạn lớn nhất:
es = dmax - d => dmax = d + es thay số ta có:
dmax = 24,000 + 0,023= 24,023 mm
- Kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất: ei = dmin - d
=> dmin = d + ei thay số ta có:
dmin = 24,000 +0,002= 24,002 mm
*. Độ dôi:
- Độ dôi lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin = es - EI thay số ta có:
Nmax = 0,023- (-0,029)=0,052 mm
- Độ dôi nhỏ nhất: Nmin = dmin - Dmax = ei - ES thay số ta có:
Nmin = 0,002 0,004 =-0,002 mm

- Độ dôi trung bình:

Ntb

N max N min 0, 052 (0, 002)

0, 027mm
2
2

4


*. Tính dung sai lắp ghép: Dung sai độ dôi: TN = TD + Td = Nmax -Nmin
TN = 0,052 (-0,002) = 0,054mm

23

Td

4
2
TD

dmax = 24,023mm

Dmin = 23,971 mm

dmin = 24,002mm

-29

Dmax = 24,004mm

24 mm

0

Nmax = 0,052 mm

Nmin = 0,002 mm

3b. Từ những kết quả tính toán trên ta có sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép là:
m

+0,0
55

+0,0
9
55

50 e8

H8

=> Nh- vậy: Hệ thống mối ghép trên là mối ghép có độ dôi.
4. Ghi kích th-ớc cho mối ghép và các chi tiết:
a- Lắp ghép tiêu chuẩn:

5


+0,046

+0,055
+0,055

50 +0,000

+0,055

+0,055

-0,050

50-0,089

k8
+0,0
55
+0,0

55

+0,055
+0,055

24 +0,004
-0,029

+0,055
+0,055

+0,023
24 +0,002

24

M8

b- Lắp ghép phối hợp:

II. Tính toán và chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi giữa bánh răng
3 và trục 1:
- Đ-ờng kính lắp ghép: d = D = 50 mm
- Đ-ờng kính trong trục D1 =0 mm
- Đ-ờng kính ngoài của bánh răng: d2 = 100 mm
- Chiều dài lắp ghép: l = 30 mm
- Ph-ơng pháp lắp ghép: Làm lạnh trục
- Vật liệu bánh răng: Thép 45X
- Vật liệu trục: Thép 20
6


- Hệ số ma sát: f = 0,07
- Tải trọng ngoài Px = 300 (N)
- Mô men xoắn trên trục Mx = 0 (N/m)
- Độ nhám bề mặt lỗ và trục Rz = 3,2 m
Giải:

1. Tính độ dôi nhỏ nhất để chống dịch chuyển dọc trục giữa trục và bánh răng.
Theo công thức (3-6), (3-7) ta có:
Cd

Cd

d 2 D12

d 2 D12

CD

d 22 D 2
d 22 D 2



d 2 D12
502 02



0,3 1 0,3 0,7
d 2 D12
502 02

d 22 D 2
1002 502
CD 2

0,3 1,97
d2 D2
1002 502
Căn cứ đầu bài cho nhấp nhô bề mặt lỗ và bề mặt trục là R zD = Rzd =6,3 m. Theo bảng
3-15 thì cấp độ nhám bề mặt của trục và lỗ là cấp 8 và theo bảng 3-10 thì cấp chính xác
của lỗ là IT6 và của trục là IT5.
Mô đuyn đàn hồi của thép là E = 2,1.1011 (N/m2)
- Tính độ dôi nhỏ nhất để chống dịch chuyển dọc trục:
P Cd C D 9


10 1, 2( RZD Rzd )
.l. f1 Ed ED
300
1, 97 9
0, 7
N min t .t

10 1, 2(2.6, 3) 15, 70 m

3,14.30.0, 07 2,1.1011 2,1.1011
Thay các số liệu trên vào công thức sau, ta có:
- Tính độ dôi lớn nhất để bảo đảm bền cho chi tiết.
+. Đối với trục, giá trị giới hạn chảy của thép 20, tra bảng 3-11 ta có là Td =26.107
N/m2; thay các giá trị vào công thức ta có:
N min t .t

N max t .t

N max t .t

Cd C D 2
2

Td .d .

d D1
Ed ED

3


.10 1, 2 RZD Rzd
2


2d






1, 97
0, 7
7
2
2

26.10 .50 2,1.1011 2,1.1011 50 0



3

.10

1,
2
2.6,
3

35,8( m)
2.1002







+. Đối với bánh răng, giá trị giới hạn chảy của thép tra bảng 3-11 ta cóTD =36.107
N/m2; thay các giá trị vào công thức ta có Vậy lấy Nmax t.t=35,8 m
7


15, 70 NNmax
35,8 m
min

Vậy kiểu lắp mà ta chọn có độ dôi phải thoả mãn biểu thức (3-3) cụ thể là
Căn cứ đầu bài cho cấp chính xác của trục và lỗ là IT6, chọn kiểu lắp theo hệ thống lỗ cơ
bản 60 H6.
Để có độ dôi nhỏ nhất Nmin= 8 m thì dmin - Dmax = e i- ES =0,008 mm. Theo bảng 3-1
Bài tập dung sai chọn ei = 0,032; ES = 0,019 => Nmin = 13 m.

N max t .t

N max t .t



Cd C D 2
2

TD .D

d2 D
Ed ED

3


.10 1, 2 RZD Rzd
2


2d 2

1,97
0, 07
7
2
2
36.10 .50 2,1.1011 2,1.1011 100 50



3


.10 1, 2 2.6,3 100( m)
2.1002







Để có độ dôi lớn nhất Nmax=42 m thì dmax - Dmin = es - EI = 0,042 mm. Vì là lắp theo
hệ thống lỗ cơ bản nên EI = 0; es = 0,045 => Nmax = 45 m
Theo TCVN 2245-77 bảng 7, 8 [1] chọn kiểu lắp:
H8
50

e8
Nh- vậy kiểu lắp mà chọn có độ dôi thoả mãn biểu thức là:
45 m
15, 70 NNmax
100 m
min 13 m

III. Tính toán và chọn lắp ghép giữa ổ lăn với trục và vỏ hộp:
Dữ kiện bài toán tra theo bảng II-3: ta có số hiệu ổ lăn là 7606

Số hiệu
ổ lăn

Tải trọng
h-ớng
tâm
(KN)

Tải trọng
h-ớng
trục (KN)

7606

45

5

Dạng tải
trọng

vòng
trong

Dạng tải Đ.kiện và
trọng
chế độ
vòng
làm việc
ngoài
của ổ
1T

Cấp
Tính
chính
chất bề
xác của mặt lắp
ổ
ghép trục

2

0

Đặc

1. Xác định các thông số kích th-ớc cơ bản của ổ lăn số hiệu 7606 ( tra bảng P.2-8
tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí tập I) ta đ-ợc ổ đũa trụ ngắn đỡ cỡ trung đặc.

d

D

B

Con lăn

r

C

C0
8


mm

mm

mm

đ-ờng
kính

Chiều dài

mm

kN

kN

30

72

29

10,2

20,4

2

23

47,5

d2
mm

D1
mm

B
mm

r1
mm

C
kN

C0
kN

50

55,5

29

2

61

47,5

Con lăn
đ-ờng
Chiều dài
kính
10,2

20,4

Tra bảng II-5. Theo dạng tải trọng vòng ngoài là 1T ta có:
Tải trọng h-ớng tâm
tác dụng lên ổ lăn
Quay cùng với vòng ngoài

Dạng tải trọng
Vòng trong
Vòng ngoài

Vòng quay
Vòng trong và
vòng ngoàI quay
cùng chiều hoặc
ng-ợc chiều (TN)

Chu kỳ

Cục bộ

2- Chọn kiểu lắp cho vòng trong với trục và vòng ngoài với vỏ máy.
a- Chọn kiểu lắp cho vòng ngoài với vỏ máy:
- Từ điều kiện làm việc của ổ theo bài ra là 3. Tra bảng 3-19 ta có tải trọng va đập và
rung động mạnh, quá tải đến 300%. Có hệ số tải trọng động Kđ= 1,8.
Vì là lắp ghép vòng chịu tải cục bộ ổ lăn với lỗ vỏ hộp nên:
Tra bảng 3-16, với kích th-ớc lỗ 90mm, cấp chính xác ổ lăn là cấp 5. Ta có kiểu lắp
là: H6L
Tra bảng 7 theo TCVN 2245-77 ta có: 90H6L

90 00, 022
Từ kết quả tính toán trên ta có sơ đồ phân bố dung sai:
m
+22

H6L

90 mm

0

b- Chọn kiểu lắp ghép cho vòng trong với trục.
- Kích th-ớc danh nghĩa của mối ghép là: d = 40mm
- Từ điều kiện làm việc của ổ theo bài ra là 3. Tra bảng 3-19 ta có tải trọng va đập và
rung động mạnh, quá tải đến 300%. Có hệ số tải trọng động Kđ= 1,8.
9


- Cấp chính xác của ổ là: 5
Tính c-ờng độ tải trọng PR:
Theo công thức:

PR

R
.K d .F .FA ( N / mm)
B'

Trong đó: B' = B - 2r =29 - 2. 2 = 25
Tra bảng 3-20 và 3-21 có F = 1,6 và FA =1; thay số vào công thức trên ta có:

30.10 3
PR
.1,8.1,6.1 30,85.10 2 ( N / mm)
28
Tra bảng 3-18 chọn kiểu lắp cho trục với vòng trong của ổ lăn là: n5L
Tra bảng 8 theo TCVN 2245-77 ta có: 40n5L

500,028
0,017
Từ kết quả tính toán trên ta có sơ đồ phân bố dung sai:

m

2,8

n5
1,7

50 mm

0

c- Sai lệch hình dạng của trục và lỗ hộp, độ nhám và làm tròn sai số theo TCVN 284 93 bảng 6 [ I ].
- Đối với trục: = 1/4.T = 1/4 . 0,011 = 0,0028 mm
Theo TCNV 384-93: =0,003 mm
- Đối với lỗ: = 1/4.T = 1/4 . 0,022 = 0,0055 mm
Theo TCNV 384-93: =0,005 mm
- Độ đảo mặt đầu trục và lỗ:
+.Trục: 0,005 mm
+. Lỗ: 0,012 mm
- Độ nhám bề mặt, theo bảng 3-24 có:
- Trục: Ra = 0,63 m
10


- Lỗ: Ra = 1,25 m ; mặt đầu Ra = 1,25 m

mm

90H6L

mm

L

50n5L

3- Vẽ bộ phận ổ lăn ở phía phải hình II - 1 ( gồm: Bạc chặc, trục, hộp và nắp), ghi lắp
ghép của ổ với trục và lỗ thân máy.

4- Phân tích chọn kiểu lắp giữa bạc với trục; giữa nắp và lỗ thân máy:
a- Chọn kiểu lắp giữa bạc với trục:
- Đối với Bạc 8 làm nhiệm vụ chống sự dịch chuyển dọc trục của bánh răng 3, nên bạc
không chịu tải trọng h-ớng tâm hay mô men xoắn. Do đó ta chọn kiểu lắp cho bạc với
trục là lắp ghép có khe hở nhỏ và không để đ-ờng kính ngoài chùm vòng ngoài ổ lăn.
Theo nh- ở phần 2 chọn kiểu lắp: E7
- Đối với lỗ của bạc. Ta có: 40E7

40 00,,075
050
- Đối với trục: chọn kiểu lắp: n5
Ta có: 40n5

40 00,,028
017
- Kích th-ớc lắp ghép:

40

E7
n5

b- Giữa nắp và lỗ thân máy:
-Nắp 5 làm nhiệm vụ chặn ổ lăn chống sự dịch chuyển dọc trục của ổ sang phải, giữ
chất bôi trơn ổ không cho chảy ra ngoài. Nắp đ-ợc cố định nhờ các bu lông nên ta chọn
kiểu lắp có khe hở để khi tháo lắp đ-ợc dễ dàng mà vẫn bảo đảm yêu cầu kỹ thuật. Do đó
ta chọn kiểu lắp cho nắp là: f 7
Ta có: 90 f 7

90 00,,036
071
11


- Với lỗ thân máy chọn kiểu lắp là:
Ta có: 90H6

90 00,022
- Kích th-ớc lắp ghép:

90

H6
f7

5- Vẽ tách chi tiết trục, bạc chặn, nắp, lỗ thân máy và ghi kích th-ớc sai lệch

chữ và số), sai lệch hình dạng và độ nhám bề mặt:
a- Độ nhám bề mặt: Theo tra bảng 3 - 24 ta có:
- Trục: Ra = 0,63 m
- Lỗ:
Ra = 1,25 m
- Mặt đầu Ra = 1,25 m
- Với bạc: Ra = 0,63 m
- Với nắp: Ra = 1,25 m
b- Sai lệch hình dạng, theo nh- tính toán ở phần 3.
- Đối với trục: = 0,003 mm
- Đối với lỗ thân máy: = 0,005 mm - Đối với bạc: = 0,003 mm
- Đối với nắp ổ lăn: = 0,005 mm
c- Ta có bản vẽ tách chi tiết.

0,63

+0,055
+0,055

+0,075

+0,055

+0,05

+0,055
5

+0,028

50 +0,017

0,63

+0,0
55

0,63

0,63

50 +0,050

0,005

0,005

a- Chi tiết trục

( bằng

0,003
0,003

b- Chi tiết bạc

12


0,012

b- Chi tiết lỗ thân máy

90

+0,055

-0,036
-0,071
+0,055
+0,055

1,25

1,25

90

+0,022
00,022

0,005
0,005

c- Chi tiết Nắp ổ lăn

IV- Xác định xác suất xuất hiện khe hở và độ dôi của mối ghép giữa trục 1 và bạc 8,
nếu giả định lắp ghép giữa 2 chi tiết đó nh- bảng II-4:
Dữ liệu đầu bài cho:
- Kích th-ớc danh nghĩa của mối ghép: 40 mm

- Sai lệch của mối lắp ghép:
+. Đối với trục: 40n5

40 00,,028
017
=> Td =11 m
+. Đối với lỗ bạc: 40H7

H7

dmax

Nmax

Smax

n5

Dmax

N max S max 28 8

10 m
2
2

m

Dmin

Nm

40 mm

=> TD = 25 m
- Ta có sơ đồ phân bố dung sai:
Theo lý thuyết xác suất thống kê toán học, xác suất
xuất hiện mối ghép có khe hở tuân theo luật phân
+28
bố chuẩn.
+25
Từ sơ đồ phân bố dung sai trên, ta có đặc tính
+17
lắp ghép là:
Nmax = 28 m
Smax = 8 m
0
Đặc tr-ng của quy luật phân bố là:

dmin

40 00, 025

13


Điểm c ứng với giá trị N= 0 và S = 0có tọa độ là
xc , từ đồ thị ta có:
1

1

N
TD2 Td2
25 2 112 4,55m
xC N6 m
10
6
ZC


2,2
N N 4,55

Y

x C = Nm
Tra bảng tích phân Laplas, ta đ-ợc:
(ZC) = (2,2) = 0,486
Vậy xác suất xuất hiện độ dôI và độ hở tính
theo phần trăm là:
P(N) = 0,5 + (2,2) = 0,5 + 0,486 = 0,986
P(S) = 0,5 - (2,2) = 0,5 0,486 = 0,014
Xác suất xuất hiện khe hở khi lắp ghép
loạt kích th-ớc trục với lỗ: 1,4% và xác
suất xuất hiện độ dôi khi lắp ghép loạt
kích th-ớc trục với kích th-ớc lỗ là:98,6 %.
V- Lắp ghép then: Giữa bánh răng 3 và trục 1 có then.

-3

0

c

+3X
C

x

1- Chọn kích th-ớc then ( kích th-ớc trục và lỗ).
- Kích th-ớc trục và lỗ ( theo câu 2) là: 50 mm
- Chọn kiểu then là then bằng kiểu A: Tra bảng 47 theo TCVN 2261 - 77 ta có:
Đ-ờng
kính d
(mm)
50

Mặt cắt của then
b
18

h
11

Mặt cắt của rãnh then
Bán kính góc l-ợn của
Chiều sâu của rãnh then
rãnh r
Trên trục t1

Trên lỗ t2
Max
Min
7
4,4
0,4
0,25

h

b

t1

t2

Căn cứ vào kích th-ớc trục và bánh răng ta chọn chiều dài then: l = 28 (mm)
Ta có sơ đồ lắp ghép:

d

2- Quyết định kiểu lắp cho mối ghép giữa then với trục và bánh răng:
Then đ-ợc sản xuất hàng loạt, nh- tính toán phần tr-ớc là quá trình làm việc chỉ chịu
lực dọc trục. Vậy ta chọn kiểu lắp then là kiểu lắp ghép bình th-ờng với các miền dung sai
kích th-ớc là:
14


- Ta xác định miền dung sai các kích th-ớc của then và mối ghép then theo TCVN
2245-77.

+ Chiều rộng then b: h9
+ Chiều dài then l: h14
+ Chiều cao then h: h11
+ Chiều dài rãnh then l: H15
+ Chiều rộng rãnh then trên trục: P9
+ Chiều rộng rãnh then trên bánh răng: P9
- Sai lệch giới hạn của các kích th-ớc (d-t1) và (d+t2).
Với chiều cao của then là 11 mm ta có :
+ Sai lệch giới hạn kích th-ớc (d - t1) là: - 0,2 mm
+ Sai lệch giới hạn kích th-ớc (d + t2) là: + 0,2 mm
3- Lập sơ đồ phân bố dung sai của mối ghép:
Từ những lựa chọn và tính toán trên ta có sơ đồ sau:

- Mi ền dung sai chiều rộng then
- Miền dung sai chiều rộng rãnh then trên trục
- Miền dung sai chiều rộng rãnh then trên bánh răng

b = 18 mm

+m
0
-18

h9
P9

P9

-43
-61

4- Vẽ mối lắp và vẽ tách từng chi tiết, ghi ký hiệu lắp ghép, sai lệch bằng chữ và số,
các yếu tố hình dáng hình học và độ bóng bề mặt.

7

18

11

A-A

4,4

A

15


50

H6
p5

A
1- Mèi l¾p ghÐp then gi÷a trôc vµ b¸nh r¨ng

0,000
-0,110
+0,055

+0,055

11

28

18  00,,000
043

0 , 000
 0 , 520

B

B-B

B

 60 00,,045
032

7,00,2

11

-0,018
-0,061
+0,055
+0,055

2- Chi tiÕt then

3- R·nh l¾p then trªn trôc
C- C

60 +0,019

0
+0,055
+0,055

C

1100,,018
061
C

3-R·nh l¾p then trªn b¸nh r¨ng
16


VI. Lắp ghép then hoa: Lắp ghép giữa bánh đai 6 và trục 1 bằng mối ghép then
hoa.
1- Phân tích để chọn các thông số cơ bản của mối ghép then hoa:
Kích th-ớc của trục 1 để lắp ổ lăn là 40 mm. Căn cứ tính chất làm việc của cụm
khi tiết máy ta hạ bậc của trục và chọn kích th-ớc đ-ờng kính ngoài của then hoa D = 38.
Ta chọn then hoa loại trung bình. Tra bảng 52 - Sổ tay dung sai ta có các kích th-ớc
của then hoa là: Z x d x D x b = 8 x 32 x 38 x 6.
ZxdxD

Số then
Z

Đ-ờng
kính d

Đ-ờng
kính D

C.dày
then b

f
d1

a

KT
d.nghĩa

S.lệch
g. hạn

r

8x32x38
8
32
38
7,0

29,4 1,70
0,4
+0,2 0,3
Trong đó:
D- Đ-ờng kính ngoài của trục và lỗ then hoa
d- Đ-ờng kính trong của trục và lỗ then hoa
b- Chiều dày của then và chiều rộng của rãnh then
Z- Số then trong mối ghép then hoa.
2. Phân tích chọn kiểu lắp cho mối ghép.
Theo TCVN 2324-78 trong mối ghép then hoa có ba ph-ơng pháp đồng tâm các chi
tiết then hoa. Căn cứ đầu bài cho mối ghép chi tiết quay đảo chiều, lỗ then đòi hỏi có độ
cứng không cao, yêu cầu về độ chính xác đồng tâm không cao. Cần chế tạo chính xác kích
th-ớc bề mặt bên b.
Từ những phân tích trên và các thông số cơ bản của then hoa ta chọn đ-ợc kiểu lắp:
Tra bảng 7, 8 TCVN ta có dung sai là:

b 8.32.38

D9
7
7
e8

H 12
D9
.7
a11
e8

0 , 076

0 , 040
0 , 025
0 , 047

H 12
38
38
a11

0 , 250
0 , 000
0 , 310
0 , 470

3- Lập sơ đồ phân bố dung sai của mối ghép.
+m

+m
+76

+250
H12

+40
0

-310

a11

b = 7 mm

= 38 mm

0

D9

-25
-47

e8

17


-470

4- Vẽ mối ghép, tách chi tiết và ghi ký hiệu lắp ghép, sai lệch bằng chữ và số cho mối
ghép và chi tiết.
D9
7
7 00,,076
e8
040
7 0, 025

38

H12

a11
+0,05
5
+0,05
5

0 , 047

32
38 00,,310
470

32

32
38 00,,250
000

VII. Lắp ghép ren.
Dữ kiện đầu bài cho:
- Đ-ờng kính ren: Dr = 32 - 10 = 22 mm
- Cấp chính xác và sai lệch: 7H/8g
- Chọn ren hệ mét, có b-ớc ren là P = 1,5 mm. Vậy mối ghép ren đã chọn sẽ là:
7H
8g
- Lắp ghép có độ hở có D = d = 22mm.
+. Miền dung sai của ren đai ốc: 7H
+. Miền dung sai của ren bu lông: 8g
M 22 1,5

Tra bảng 37, 38 trang 101 - 105 "Sổ tay dung sai" ta có kết quả sau:
Kích th-ớc (mm) TCVN 2248-7
Chi tiết
Đai ốc

Bu lông

Đ-ờng kính
Ngoài (D)
Trung bình (D2)
Trong (D1)
Ngoài (d)
Trung bình (d2)
Trong (d1)
d3

Danh nghĩa
22,000

Lớn nhất

Nhỏ nhất
22,000

21,026
20,376
22,000
21,026
20,376

21,262
20,751
21,968
21,174
20,344

21,026
20,376
20,799
20,120

Sai lệch (mm)
Trên
D-ới
0
+0,236
+0,375
-0,032
-0,032
-0,032

0
0
-0,407
-0,256

20,160
18

d1 = 20,376 mm

d1max = 20,344 mm

b- Bu lông

Td1/2 = 0,112 mm
d1min = 20,120 mm

esd2/2 =0,016 mm
d2max = 21,174 mm

d2min =20,799 mm

Td2/2 = 0,188 mm

d2 =21,206 mm

d =22 mm
dmax =21,968 mm

D1=D1min =20,376 mm

a- Đai ốc

TD1/2 =0,188 mm

D1max =20,751 mm

D2max =21,262 mm

D2=D2min =21,026 mm

D=Dmin =22 mm

TD2/2 =0,118 mm

esd/2 =0,016 mm

1- Lập sơ đồ phân bố miền dung sai các yếu tố ren đai ốc và bu lông:

2- Các số liệu đo đ-ợc trên ren đai ốc:
Theo số liệu đầu bài ở bảng II - 7 ta có:
- Sai số đ-ờng kính trung bình đai D2 = 0,765
- Nửa góc Prô phin ren phải (/2)P (ph) = 12'
- Nửa góc Prô phin ren trái (/2)t (ph) = 18'
- Sai số tích luỹ b-ớc ren Pn = 6 m
3- Tính đ-ờng kính trung bình kiến của ren đai ốc.
Theo công thức:



2 (TB )





2

( P)
2


2

(t )




2 (TB )



12 18
15'
2

- L-ợng bù trừ đ-ờng kính trung bình do ảnh h-ởng của sai số tích luỹ b-ớc ren
f .P 1,372. Pn 1,372.6.10 3 0,008232 (mm)

- L-ợng bù trừ h-ớng kính cho D2 do ảnh h-ởng của sai số góc prô phin ren.
f . 0,36.P.


2

.10 3 0,36.1,5.15.10 3 0,0081 (mm)

- Đ-ờng kính trung bình thực của ren đai ốc là:
D2t = D2 - D2 = 21,026 - 0,765 = 20,261 (mm)
19


- Đ-ờng kính trung bình biểu kiến đai ốc đ-ợc xác định:
D2BK = D2t - (fP + f) = 20,261 - (0,008232 + 0,0081) = 20,245 (mm)
4- Kiểm tra mối ghép ren:
- Đối với đai ốc:
D2t = 20,261 mm < D2max= 21,262 mm
D2BK = 20,245 mm < D2min =21,026 mm
=> Nh- vậy căn cứ vào kết quả trên cho ta thấy mối ghép ren trên là không đạt yêu
cầu.
VIII- Truyền động bánh răng:
Các dữ liệu đầu bài cho:
- Bánh răng trong bộ phận máy là bánh răng trụ răng thẳng của hộp tốc độ thông
dụng.
- Vận tốc V 2 (m/s)
- Mô đuyn m = 4 (mm)
- Số răng Z = 40
- Tỉ số truyền i = 3
- = 200; = = 00.
1- Quyết định cấp chính xác cho mức chính xác động học, làm việc êm và tiếp xúc mặt
răng; chọn dạng đối tiếp mặt răng:
- Cấp chính xác: Vì bánh răng trong bộ phận máy đã cho là bánh răng trụ thẳng của
hộp tốc độ thông dụng, có vận tốc v 2 (m/s). Theo bảng 5.1 và 5.2 "Bài tập dung sai" ta
chọn cấp chính xác cho mức chính xác động học là cấp 9 và căn cứ mức độ làm việc êm
ta chọn dạng đối tiếp C và tiếp xúc mặt răng là cấp 10. Theo bảng 64 sự t-ơng quan giữa
dạng đối tiếp và miền dung sai ta chọn dung sai khe hở là c.

- Cấp sai lệch khoảng cách trục là: IV.
- Giá trị khe hở cạnh răng cần thiết Jmin = 87 m
Ký hiệu cấp chính xác truyền động bánh răng: 9 - 10-10-Cc/IV- 87 TCVN 1067-84
2- Chọn bộ thông số kiểm tra bánh răng, xác định giá trị cho phép của các thông
số:
Kiểm tra độ chính xác của mức chính xác động học của bánh răng hình trụ răng
thẳng khi không có dụng cụ đo một phía prô phin, nên ta chọn bộ thông số F''ir và
Vwr(Fvwr):
Theo nh- phần 2, ta có đ-ờng kính lỗ là 55 mm.
- Chọn bộ thông số F''ir và Vwr để đánh giá mức chính xác động học.
- Chọn bộ thông số f''ir để đánh giá mức tiếp xúc của răng.
- Chọn far để đánh giá độ hở mặt bên.
Giá trị cho phép các thông số theo TCVN 1067 - 84: bảng từ trang 161 - 181:
- F'ir = 140 m (bảng trang 162)
20


- Vw (Fvw) = 40 m
- f''i = 60 m
- Vết tiếp xúc tổng: ( bảng 12 trang 174)
+. Theo chiều cao răng 30 %
+. Theo chiều dài răng 40 %
- Sai lệch giới hạn khoảng cách trục: ( bảng 13 trang 175)
fa = 45m
- Bề mặt bánh răng làm chuẩn đo nên:
TDe = 0,5 . TH = 0,5. 140 = 70 m
- Độ đảo vòng đỉnh răng: 0,25.TH = 0,25.140 = 35 m
- Độ đảo mặt đầu bánh răng: 0,5.Fvw = 0,5.40 = 20 m
- Độ nhám bề mặt: Tra bảng 5 - 4
+ Mặt răng Rz = 15 m

+ Mặt đầu đỉnh răng Rz = 15 m
+ Mặt chân răng Rz = 15 m
+ Mặt lỗ Rz = 15 m
Sai lệch lỗ 55 H9

55 00,,074
000
2- Bản vẽ chế tạo bánh răng:

0,8

+0
,0
55

0,8
55 +0,008
0,000+0,
0,020 A
+0,055055
+0,
+0,055
05 +0,055 +0,
05
5
5

0,8
+0,0
55 +0,

055

120 0,000

+0,022
+0,055
15+0,055

15

0,020 A

A

15

0,8
15

15

Các thông số
kích th-ớc cơ
bản
m = 4 mm
z = 40
= 200
=0
=0

Giá trị cho phép của bộ
thông số kiểm tra bánh
răng
F''ir = 140m
Vw = 40 m
f"i = 60 m
Vết tiếp xúc:
+Chiều cao răng 30 %
+Chiều dài răng 40 %

fa = 45m

9 - 10 -10 C-TCVN 1064 - 84

IX. Ghi kích th-ớc cho bản vẽ chi tiết:
21


Dự kiện đầu bài cho: Bài toán nghịch.
Bài toán nghịch
Kích th-ớc danh nghĩa khâu thành phần Ai (mm)
A1=A7

A2=A6

A3

A4

A5

A8

Sai lệch khâu khép
kín (mm)

A9

A10

A01

A05

0,61,1

15,816,2

7

20

Bh10

95

25

10

A i A01 7 A A A A
i
01
10
05 18
i 3

i 1

Bài toán thuận
Kích th-ớc danh nghĩa khâu thành phần Ai
(mm)
A11

A12

50

A13

B+0,5

A4 -1

A14

6

Ai 1

i 4

A15

Sai lệch và cấp chính xác của khâu thành
phần Ai (mm)
A11

A11 -1

A12

H12

A13

H7

A14

h10

A15

h9

h9

B- Kích th-ớc chiều rộng ổ lăn (lấy theo cấp 8). h10- Sai lệch chiều rộng B của ổ lăn
(TCVN 2245 - 91).

- Dung sai khâu khép kín:

A01 0,6 1,1 0 10,,100
600

16, 200
A05 15,8 16,2 15 15
,800

1- Lập các chuỗi kích th-ớc trong đó cóA9
kích th-ớc của trục tham gia vào chuỗi:
5
6

A04

7
2

A13
A03
A12

A15

A15

10

3

A03

9
2

8

1

A15

A06

A02
A1 A2

A3

A4
A8

1. Trục
2. Thân hộp
3. Bánh răng

A5

A7 A10

A6

A01

6. Bánh đai
7. Bu lông
8. Bạc

A11

A05

22


*. Chuỗi 1:
Khâu khép kín : A01

A1

A2

A3

A5

A4

A6
A01

A8

*. Chuỗi 2:
Khâu khép kín: A05

A1

A7

A2

A9

A8

A10

A05

*. Chuỗi 3:
Khâu khép kín: A02
A12
A02

*. Chuỗi 4:
Chuỗi khép kín: A03

A2

A13

A03
A4

A14

*. Chuỗi 5:
Khâu khép kín: A04
A4

*. Chuỗi 6:
Khâu khép kín: A06

A5

A04

A6

A15

A06
A11

2- Giải các chuỗi kích th-ớc theo ph-ơng pháp đổi lẫn chức năng hoàn toàn. Khâu bù
là kích th-ớc chiều dài của trục:
a. Giải chuỗi 1:
A1 A2
A3
A5
A6

A7
A4
- Ta có khâu A01 là khâu hình thành
A01
A8
sau cùng của quá trình thiết kế nên khâu
này là khâu khép kín.
23


- Khâu thành phần tăng: A8 => 8 = 1
- Khâu thành phần giảm: A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7
=> 1=2=3=4=5=6=7 = -1.
- Xác định đây là bài toán nghịch.
- Giải bài toán:
Giả thiết các khâu thành phần cùng cấp chính xác, ta áp dụng công thức:

aTb

TA01 TA2 TA6
m


i 1

it

P

.iit jg .i jg

(1)

j 1

Trong đó TA01 = A01 max A01 min = 1,1 - 0,6 = 0,5 mm
Tra bảng 14 trang 29 "Sổ tay dung sai" ta có:
A1 = A7 = 20 => i = 1,31
0,000

A2 = A6 = Bh10 = 33 -0,100

A3 = 95
=> i = 2,17
A4 = 25
=> i = 1,31
A5 = 10
=> i = 0,90
A8 = 236 => i = 2,89
Thay vào công thức (1) ta có:

aTb

500 200
30
1.2,89 1.0,90 1
. 2,17 1.1,31 1.0,31.2

Chọn abảng = 25 gần với aTb = 30 Bảng 15 - Sổ tay dung sai, có cấp chính xác là IT8.
- Chọn khâu A8 là khâu bù. Các khâu từ A1 A7 đ-ợc tra theo hệ thống trục (h) có sai

lệch.
0,000
0,000
A1 = A7 = 20h8 => 20 -0,033
A4 = 25h8 => 25 -0,033
A3 = 95h8

0,000

=> 95 -0,054

A5 = 10h8

0,000

=> 10-0,022

Vì khâu bù là khâu tăng. Theo công thức:
ES8

m 1
P
1
ES01 it .ESit jg .ei jg
8
i 1
j 1

1
1,1 1 0,033.3 1 0,100 .2 1 0,054 1. 0,022
1
7
7

1
EI it .EIit jg .ES jg
EI8

8
i 1
j 1


1
EI8 .(0,600 0) 0,600
1

ES8

0,725

TA8 = ES8 - EI8 = 0,725 - 0,600 = 0,125
+0,725

Vậy ta có khâu A8 = 240+0,600
24


b- Giải chuỗi 2: Có khâu khép kín là A05
0,000

A1 = 20-0,033

0,000
; A2 = 33-0,100

+0,725

A1

A8 = 240 +0,600 ; A9 = 216

A9

A2
A8

A10

A05

; A05 = 15 +1,200
+0,800

A10 = 18

- Xác định các khâu:
+ Khâu khép kín: A05
+ Khâu thành phần tăng: A1; A2; A9 =>1=2=9= +1
+ Khâu thành phần giảm: A8; A10 =>8=10= -1
- Xác định đây là bài toán nghịch.
- Giải bài toán:
Giả thiết tất cả các khâu thành phần có cùng cấp chính xác. Theo công thức:
aTb

TA05 TA1 TA2 TA8
( 2)
9 .i9 10 .i10

Trong đó: TA05 = A05max A05min = 16,2 - 15,8 = 0,4 mm
Tra bảng 14 - T29 " Sổ tay dung sai" ta có:
A9 = 216

=> i9 = 2,89

A10 = 18 => i10 = 1,08

Thay vào công thức (2)

aTb

400 33 100 125
36
1.2,89 (1).1,08

Chọn abảng = 40 gần với aTb = 36 Tra bảng 15 - "Sổ tay dung sai". Có cấp chính xác
là IT9.
- Chọn khâu A9 là khâu bù. Khâu A10 đ-ợc tra theo hệ thống trục cơ bản (h) có sai
lệch là:
0,000
A10 = 18h9 => 18 -0,043
- Vì khâu bù là khâu tăng nên áp dụng công thức:
m1
P

1
ES05 it .ESit jg .ei jg

9
i 1
j 1

1
ES9 1,2 1.0 1.0 (1).0,6 1 0,043 1,757
1
m 1
P

1
EI 05 it .EI it jg .es jg
EI 9

9
i 1

j 1


1
EI9 0,8 1 0,033 1( 0,100 ) 1.0,725 1
. 0
1
TA9 = ES9 - EI9 = 1,757 - 1,392 = 0,365
+1,757
Nh- vậy dung sai của khâu A9 là: A9 = 216 +1,392

ES9

1,392

25