Đề 15 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 Tên sinh viờn:
nguyn huy c
Lớp:
c in t 9
Giáo viªn híng dÉn: lê văn văn

Đề số :15


Câu 1: Tính toán khe hở hay độ dôi trong mối ghép giữa trục 1 và bạc 8 :
1.1 Xác định sai lệch giới hạn của kích thớc lỗ và trục theo TCVN:
a. Lắp ghép tiêu chuẩn:
ã Kích thớc danh nghÜa mèi ghÐp
: d = D = 50 mm
• KiĨu lắp

:

K7
h7

ã Tra bảng 1-1 và 1-2[SGK-tr202] ta có sai lệch kích thớc của trục và lỗ :
+ Trục :
+ Lỗ

:

es = −0mm = −0µ m
Φ50h7 ⇒ Φ500−0,025 ⇒ 
ei = −0, 025mm = −25µ m
 ES = +0, 007mm = +7 µ m
Φ50 K 7 ⇒ Φ50+−0,007
0.018 ⇒ 
 EI = 0, 018mm = 18à m

b. Lắp ghép phối hợp:
ã Kích thớc danh nghĩa mối ghép
ã Kiểu lắp

: d = D = 30 mm
:

C11
d11

ã Tra bảng 1-1 và 1-2[SGK-tr202] ta có sai lệch kích thớc của trục và lỗ :

+ Trục :
+ Lỗ

:

es = 0, 065mm = 65à m
30d11 Φ30−−0,065
0,195 ⇒ 
ei = −0,195mm = −195µ m
 ES = +0, 240mm = +240µ m
Φ30C11 ⇒ Φ30++0,240
0,110 ⇒ 
 EI = +0,110mm = +110à m

1.2.Tính kích thớc giới hạn, dung sai, đặc tính lắp ghép:
a. Lắp ghép tiêu chuẩn:
ã Kích thíc giíi h¹n:
+ Trơc
:
dmin =d + ei= 50 – 0,025
= 49,975 mm
dmax = d + es=50 - 0
= 50
mm
+ Lỗ
:
Dmax =D + ES = 50 + 0,007 = 50,007
mm
Dmin = D +EI =50 - 0,018
= 49,982 mm

• Dung sai :
+ Trục
:
Td
= es - ei
= 0,025 mm
+ Lỗ
:
TD
= ES - EI = 0,025 mm
ã Đặc tính lắp ghép : Mối ghép là mối ghép trung gian
+ Độ hở lớn nhất:
Smax = ES - ei
= 0,032
mm
+ Độ dôi lớn nhất:
Nmax = es -EI
= 0,018
mm
+ Dung sai cña mèi ghÐp:
TNS = Nmax + Smax = 0.05
mm

b. Lắp ghép phối hợp:
ã Kích thớc giới hạn:
+ Trục
: dmin
dmax
+ Lỗ
: Dmax

Dmin

= d + ei =30 0,195 = 29,905
= d +es =30 – 0,065 = 29,935
=D + ES = 30 + 0,240 = 30,240
=D + EI = 30 + 0,110 = 30,110

mm
mm
mm
mm


• Dung sai :
+ Trôc
:
Td
= es - ei
= 0,13 mm
+ Lỗ
:
TD
= ES - EI = 0,13 mm
ã Đặc tính lắp ghép : mối ghép này là mỗi ghép có độ hë.
+ §é hë lín nhÊt:
S max = ES - ei
= 0,435
mm
+ §é hë nhá nhÊt:
Smin = EI - es

= 0,175
mm
+Dung sai độ hở:
TS = Smax Smin = 0,26
mm
1.3.Sơ đồ phân bố dung sai:
a.Lắp ghép tiêu chuẩn:

b: Lắp ghép phối hỵp:


1.4 Ghi kích thớc cho mối ghép và các chi tiết :
a. Lắp ghép tiêu chuẩn

b. Lắp ghép phối hợp:


4286951


Câu 2 : Tính toán chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho mối ghép có độ dôi giữa bánh
răng 3 và trục 1 :
Độ dôi của mối ghép này phải thoả mÃn 2 điều kiện:
a. Điều kiện 1 : Độ dôi phải đủ lớn để chống sự di chuyển tơng đối giữa trục và
bạc dới tác dụng của mômen xoắn (truyền đợc mômen xoắn):
+Để chống dịch chuyển dọc trục.
Nmin =

P Cd C D  9
.

+
÷.10 + 1, 2. ( Rzd + RZD )
π .l. f1  Ed ED 

Trong ®ã : P = 0 ,l =40 mm, f1 = 0,05.
d 2 + D12
− µ d , víi trơc b»ng thÐp, µ d = 0,3
Cd
= 2
d − D12
d= 50 mm, D1 = 10 mm
Suy ra Cd

2
2
= 502 + 102 − 0,3

50 10

=

0,783

d22 + D 2
+ à D , với bạc b»ng thÐp, µ D = 0,3
CD
= 2
d2 − D 2
d2 =160 mm, D = 50 mm
Suy ra

CD

2
2
= 1602 + 502 + 0,3

160 50

=

1,516

Ta có mô đun đàn hồi của thép : Ed = ED = 2,1.1011 N/m2
Độ nhám bề mặt lỗ và trục:
RZd =10 ;RZD =10
Thay vào công thức, ta cã:
Nmin =

0
1,516  9
 0, 783
.
+
.10 + 1, 2.(10 + 10)
11
.40.0, 05 2,1.10
2,1.1011 ữ

= 24 àm
+Để chống sự xoay tơng đối:
Nmin =

2 M Cd CD 12
.
+
÷.10 + 1, 2. ( Rzd + RZD )
π .d .l. f 2  Ed ED 

Thay sè vµo ta ®ỵc:
Nmin =

2.100
1,516  12
 0, 783
.
+
.10 + 1, 2.(10 + 10)
11
.50.40.0, 05 2,1.10
2,1.1011 ữ


=31 àm
Suy ra Nmin = 31 àm

b. Điều kiện 2 : Độ dôi không quá lớn để chi tiết lắp ghép không bị phá hủy (đảm
bảo bền cho chi tiết):
ã Đối với chi tiết bị bao:

Nmaxtt =

σ Td .d (

Cd C D
+
)(d 2 − D12 )
Ed E D
2.d

2

Víi σTd = 32.107

.10 3 + 1,2.( RZD + RZd )

(N/m2)


Suy ra

Nmaxtt =

32.107.50.(0, 783 + 1,516).(50 2 − 10 2 ) 3
.10 + 1, 2(10 + 10)
2.502.2,1.1011

= 107,88

( àm )

ã §èi víi chi tiÕt bao:
Nmaxtt =

=

σ TD .D(

Cd + CD
)(d 22 − D 2 )
E
.10 3 + 1,2.( RZD + RZd ) =
2.d 22

32.107.50.(0, 783 + 1,516).(1602 − 50 2 ) 3
.10 + 1, 2(10 + 10)
2.1602.2,1.1011

= 102,88
( µm )
Ta chọn giá trị nhỏ hơn: Nmaxtt = 102,88

( àm )

Vậy kiểu lắp ghép có đội dôi thoả mÃn:
31 ( àm )=Nmin N Nmax=102,88 ( àm )
Vì trục dễ gia công hơn nên ta chọn sử dụng hệ thống lỗ với lỗ cơ bản : 50 H 7
ứng với độ nhám Rz = 10 µm , sai lƯch kÝch thíc cđa lỗ: 500+0,025
Để có độ dôi nhỏ nhất :
dmin = Dmax + Nmin

= 50,025 + 0,031
= 50,056
mm
Do ®ã
ei
= 0,056
mm
Theo TCVN 2245-77, ta chọn đợc kiểu lắp 50

H7
u7

Kiểu lắp này có độ dôi giới hạn là:
àm
Nmax = es - EI = 85 - 0 = 85
µm
Nmin = ei - ES = 70 - 25 = 45
Ta thấy kiểu lắp này thoả mÃn cả 2 điều kiện trên, nh vậy ta chọn sử dụng
kiểu lắp chặt : 50

H7
u7

Ti bn FULL (File Word 20 trang): bit.ly/2Ywib4t
Câu 3: Tính chọn lắp ghép giữa ổ lăn với trục và vỏ hộp :
3.1 Xác định các thông sè kÝch thíc cđa ỉ :
• Sè hiƯu cđa ỉ: 7606
ã Tra bảng 7-6 Bài tập chi tiết máy-HVKTQS trang 229, ta có các thông số cơ
bản của ổ đợc cho trong bảng sau:
d

D
D1
B
c1
T
mm
mm
mm
mm
mm
mm
30
72
77
27
23 28,75

r
r1
a
Ctc
Cotc
mm
mm
mm
độ
kN
kN
2,0
0,8

6 12,00
61,3
51,0


3.2 Chọn kiểu lắp cho vòng trong - trục và vòng ngoài - vỏ hộp :
a. Kiểu lắp giữa vòng trong víi trơc :
• KÝch thíc danh nghÜa cđa mèi ghép : d = 30
mm
ã Theo dữ kiện đề bài, với dạng tải trọng vòng trong là tải trọng chu kỳ, ta
tính đợc cờng độ tải trọng theo công thức : PR =
Trong ®ã : R B’ F -

R
.K d F .FA
B'

Phản lực hớng tâm, R = 30000 N
Chiều rộng lắp ghép ổ lăn, B = B - 2r = 23 mm
Hệ số tính đến sự giảm độ dôi khi trục rỗng, mà theo
điều kiện đề bài: vỏ theo kết cấu, nên F = 1
FA - Hệ số phân bố không đều, vì A = 0 kN nên FA = 1
Kd hệ số tải trọng động theo bài ra ta cã Kd=1,8
Do ®ã, ta cã :
Pr =

30000
.1,8.1.1 = 2348 N/mm=23,48.102 N/mm
23

ã Theo bảng 3.18 Bài tập dung sai ta có :
Sai lệch cơ bản của trục là n5L.
ã Theo TCVN 2245-99, trị số các sai lệch cơ bản của trục :
30n5 L ( ++0,024
0,015 )

ã Sơ đồ phân bố dung sai:

b. Kiểu lắp vòng ngoài với vỏ hộp :


• KÝch thíc danh nghÜa cđa mèi ghÐp : D = 72
mm
ã Chế độ tải trọng tác dụng lên vòng ngoài: tải trọng dao động, theo bảng
3.17 tài liệu [1], ứng với tải dao động, sai lệch cơ bản của lỗ vỏ hộp: P6L
ã Theo TCVN 2245-77, ta có trị số các sai lệch cơ bản là :

72 P6 L ( 0,026
0,045 )

ã Sơ đồ phân bố dung sai :

3.4 Phân tích chọn kiểu lắp giữa bạc với trục, giữa nắp và lỗ thân máy :
3.4.1 Phân tích kiểu lắp giữa bạc và trục :
ã Bạc dùng để cố định bánh răng trong quá trình làm việc. Để đảm bảo cố
định vị trí bánh răng, bạc cần lắp trung gian để hạn chế sự di chuyển dọc trục của
bánh răng, đồng thời để đảm bảo tháo lắp bánh răng bạc phải có độ dôi không quá
lớn để dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh, và để quá trình chế tạo bạc dễ dàng hơn.
Theo đó ta chọn sai lệch của bạc là :F7
+0,041

ã Theo TCVN 2245-77, ta có giá trị các sai lệch này là : 30 F 7( +0,020 )
3.4.2 Phân tích kiểu lắp giữa nắp ổ và vỏ hộp :
ã Nắp ổ dùng để cố định ổ lăn, bịt kín, chắn bụi, đảm bảo cho ổ lăn làm
việc ổn định, mối ghép này là mối ghép thờng xuyên tháo lắp và điều chỉnh và để
đảm bảo thuận tiện cho việc chế tạo do vậy nắp ổ lắp chọn kiểu lắp có độ hở, và
cấp chính xác chế tạo nắp vỏ hộp giảm đi. Theo đó ta chọn sai lệch của lỗ vỏ hộp
là : F8
0,020
ã Theo TCVN 2245-77, ta có giá trị các sai lệch này là : Φ 72 F 8( −0,053 )
3.5 VÏ t¸ch chi tiết trục, bạc chặn, nắp lỗ thân máy và ghi kích thớc, sai lệch hình dạng
và nhám bề mặt :
Ti bản FULL (File Word 20 trang): bit.ly/2Ywib4t


Câu 4 : Xác định xác suất xuất hiện khe hở (độ dôi) của mối ghép giữa trục 1 và
bạc 8

4286951