BÁO CÁO THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT đo LƯỜNG CƠ KHÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Thái Thị Thu Hà (Chủ biên)
Nguyễn Lê Quang – Trần Vũ An
Tơ Hồng Minh – Hồ Minh Đạo
Trần Ngun Duy Phương – Trần Tuấn Đạt

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ

GVHD: Trần

Hải Nam

SINH VIÊN:
1652349 - Dương Nguyễn Hoàng Long
1652754 – Trần Đăng Khoa
1652337 – Từ Gia Lạc
1552378 - Nguyễn Văn Tới

TP. HỒ CHÍ MINH - 2020


GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 1
KIỂM TRA SAI SỐ HÌNH DÁNG CHI TIẾT TRỤ TRƠN TRONG
MẶT CẮT NGANG VÀ MẶT CẮT DỌC
I.

MỤC ĐÍCH

 Biết sử dụng pan me , đồng hồ so
 Biết cách kiểm tra sai số hình dáng của loại chi tiết điển hình là trụ trơn
II.
DỤNG CỤ
 Bàn máp
 Khối V
 Pan me
 Đồng hồ so
III. SỐ LIỆU
1. Đo sai số hình dáng trong mặt cắt dọc
Kiểm tra độ côn, độ tang trống(hoặc yên ngựa), độ cong sinh

- Đánh dấu các vị trí tiết diện kiểm tra. Hai tiết diện I-I và III-III cách mép 10mm
- Đặt chi tiết lên bàn máp cho mũi đồng hồ so tiếp xúc với chi tiết, chỉnh không cho đồng
hồ hoặc đọc giá trị tại điểm A(của mặt cắt I-I). Sau đó trượt đồng hồ đến điểm A của mặt
cắt II-II, đọc song một giá trị và trượt đến điểm A của mặt cắt III-III, đọc một giá trị và
ghi lại số liệu:


GVHD : Trần Hải Nam
Bảng 1.1 (đơn vị : mm)
Chi tiết
số 2

Mặt cắt I-I
AA’
BB’
CC’

Đường sinh

thứ 1
Đường sinh
thứ 2
Đường sinh
thứ 3

0

Mặt cắt II-II
AA’
BB’

CC’

-0.01
0

Mặt cắt III-III
AA’
BB’ CC’
0.08

-0.015
0

- Đường sinh thứ 1 : ∆côn= 0.08 - 0 = 0.08 (mm)
- Đường sinh thứ 2 : ∆côn= 0.05 - 0 = 0.05 (mm)
- Đường sinh thứ 1 : ∆côn= 0.045 – 0 = 0.045(mm)
Vậy chi tiết bị sai số độ côn.
2. Đo sai số hình dáng trong mặt cắt ngang

a. Đo độ ơ van :

- Kiểm tra điểm “0” của pan me.
- Dùng pan me đo đường kính AA’; BB’; CC’; DD’

0,05
-0,05

0.045


GVHD : Trần Hải Nam
Bảng 1.2 (đơn vị: mm)
(Trong mỗi mặt cắt ngang chỉ đo ở hai cặp đường kính vng góc với nhau)
∆ơ van=Dmax-Dmin

Chi tiết số 2

AA’

BB’

CC’

DD’

Mặt cắt I-I

31.2

31.3

31.3

31.2

0,1

Mặt cắt II-II

31.5

31.8

31.7

31.5

0,3

Mặt cắt III-III

31.8

31.12

31.11

31.11

0,4

Vậy chi tiết bị sai số độ oval và giá trị này khác nhau ở từng tiết diện.
b. Đo độ đa cạnh :

- Đặt chi tiết lên khối V và cùng đặt lên bàn map.
- Đặt mũi đồng hồ so tiếp xúc với chi tiết tại điểm A1 sau đó xoay chi tiết đi 180o tới
điểm A2,cùng lúc đó quan sát giá trị chỉ thị của đồng hồ tại điểm A1 và A2,hiệu 2 chỉ thị
đó là ∆h. Lượng ∆h ngoài sự phụ thuộc số cạnh của chi tiết cịn phụ thuộc vào góc
của khối V.

− Nếu 2ϕ = 60° thì độ đa cạnh là: ∆𝑐𝑐 =

Nếu 2ϕ = 90°và120° thì độ đa cạnh là ∆𝑐𝑐 =

∆ℎ 𝑐𝑐ℎỉ 𝑡𝑡ℎị
3

∆ℎ 𝑐𝑐ℎỉ 𝑡𝑡ℎị
2


GVHD : Trần Hải Nam
-Tiến hành đo tại 3 mặt cắt (I-I,II-II,III-III)
Bảng 1.3 (đơn vị: mm)
Chi tiết số 2

Trị số tại các mặt cắt

Tiết diện đo

I-I

II-II

III-III

A-A’

0.005

0,0

0.01

B-B’

0,01

0

0,01

C-C’

0,01

0

0,005

∆h 0, 01
=
= 0, 005
2
2
∆h
0
=0
- Tiết diện II-II : ∆dc = =
2
2
∆h 0, 01
- Tiết diện III-III : ∆dc = =
= 0, 005
2
2

- Tiết diện I-I : ∆dc =

Vậy chi tiết bị sai số độ đa cạnh.


GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 2
ĐO ĐỘ ĐẢO HƯỚNG TÂM VÀ ĐỘ ĐẢO MẶT ĐẦU
CỦA HÌNH TRỤ TRƠN
I.



II.


III.

-

MỤC ĐÍCH
Biết sử dụng đồng hồ so và đồ gá đo
Biết kiểm tra sai số vị trí của hình trụ trơn
DỤNG CỤ
Đồng hồ so
Bàn máp
CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

Gá chi tiết lên 2 mũi tâm
Đặt đồ gá đồng hồ so lên bàn máp
Đặt mũi đồng hồ so tiếp xúc với bề mặt trục hoặc bề mặt đầu cần kiểm tra
Xoay chi tiết gọc 360o
Đọc giá trị chỉ thị max , min


GVHD : Trần Hải Nam
IV.

SỐ LIỆU.
Bảng 2.1 (đơn vị : mm)
Độ đảo mặt đầu

Chi tiết

số 2

max

min

Lần 1

0,20

Lần 2
Lần 3

Độ đảo hướng tâm
Mặt cắt 1

Mặt cắt 2

Mặt cắt 3

max

min

max

min

max

min

-0,45

0.01

-0.04

0,14

-0.01

0,05

-0,09

0.22

-0,38

0,01

-0.03

0,16

-0.02

0,03

-0,1

0.21

-0.42

0,02

-0.04

0,15

-0.01

0,04

-0.02

 Độ đảo mặt đầu :

∆1= Max – Min = 0.2 + 0.45 = 0.65 mm
∆2= Max – Min = 0.22 + 0.38 = 0.6 mm
∆3= Max – Min = 0,21 + 0.42 = 0.63 mm
Dung sai độ đảo mặt đầu của chi tiết là 0,01mm. Do đó chi tiết khơng đạt u cầu.
 Độ đảo hướng tâm : ∆ = Max – Min ( lấy giá trị trung bình của 3 lần )

∆mặt cắt I = 0.05
∆mặt cắt II = 0.163
∆mặt cắt III = 0.113
Dung sai độ đảo hướng tâm của 3 mặt đều là 0,01 mm. Do đó cả 3 mặt cắt đều

không đạt yêu cầu .
Kết luận : Chi tiết này không đạt yêu cầu


GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 3
ĐO VÀ KIỂM TRA ĐỘ THẲNG, ĐỘ PHẲNG
VÀ ĐỘ VNG GĨC
I.

MỤC ĐÍCH
 Biết thực hiện cách đo và kiểm tra độ phẳng độ thẳng
 Xác định được độ phẳng , độ thẳng
 Biết cách kiểm tra độ vng góc
 Biết cách sử dụng đồng hồ so
II.
DỤNG CỤ
 Bàn máp
 Thước rà thẳng
 Đồ gá đồng hồ so
 Êke vng góc
 Căn lá loại 0,05 – 1,0 mm
III. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH
1. Kiểm tra độ thẳng và độ phẳng :
 Chi tiết hình hộp chữ nhật có kích thước (150x100x40) mm
 Cách 1 : Sử dụng thước rà thẳng.
6
1

2

4

 Cách 2 : Sử dụng bàn máp, đồng hồ so.


GVHD : Trần Hải Nam
2. Kiểm tra độ vng góc :
 Chi tiết cần kiểm tra có yêu cầu độ vng góc giữa các mặt

0,02
50
0,01
50

L

 Tiến hành đo độ vng góc bằng cách dung eke và căn lá để xác định khe hở
∆min, ∆max
 Thực hiện đo ba lần với các đoạn L như yêu cầu (50mm) ở các vị trí khác nhau.


GVHD : Trần Hải Nam
IV.

SỐ LIỆU.
Bảng 3.1 (đơn vị mm)

Chi tiết

Mặt số

Đường
Thước
và căn lá
ĐHS
Thước
và căn lá
ĐHS

Độ
Thẳng
Độ
Phẳng

Độ
Vng
Góc

Dùng
căn lá và
Êke

1

2

1

2

3

4

5

0

00.3

0

0.03

0

0,0

0,08

0

-0.06

0

6

1

2

3

4

5

6

0,03 0,03

0,03

0

0.03

0

0,03

0,08 0,08

0

0,45 -0.06 0,04 0,04

0,03

0,03

0,0

0,04

Mặt B vng góc với mặt F

Mặt A vng góc với mặt E

Lần 1

Lần 2

Lần 3

min

max

min

max

min

0

0,03

0

0,03

0

max

Lần 1
min

max

Lần 2
min

max

Lần 3
min

0,03 0.03 0,05 0.03 0,05 0.03 0,05

V.
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ.
 Độ không thẳng của chi tiết khác nhau ở các đường.
 Độ không thẳng khi xác định bằng đồng hớn so có giá trị lớn hơn khi xác định
bằng thước thẳng và căn lá.
 Độ phẳng là độ không thẳng lớn nhất.
 Độ không phẳng khi xác định bằng đồng hớn so có giá trị lớn hơn khi xác định

bằng thước thẳng và căn lá.
 Độ vng góc :

∆

=
BF

∆

=
AE

0, 03 + 0, 03 + 0, 03
3
0, 05 + 0,05 + 0,05

= 0, 03(mm)
= 0,05(mm)

3

Suy ra chi tiết này không đạt yêu cầu.

max



GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 5

ĐO LỖ CÔN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐO GIÁN TIẾP.
I. MỤC ĐÍCH.
 Tìm hiểu sơ bộ kết cấu máy dựa trên nguyên tắc quang cơ, biết sử dụng máy để đo
kích thước ngồi.
 Nắm được ngun tắc dùng bi cầu để đo lỗ côn.
II. DỤNG CỤ.
 Máy Đờ Lin Nô Mét là một loại máy đo kiểu cơ khí- quang học, nó dùng để đo
kích thước thẳng(đường kính, chiều dài). Kích thước của chi tiết đo được bằng
hiệu số giữa hai số đọc ứng với vị trí của đầu đo khi tiếp xúc với chi tiết và với
bàn đo.
 Bi cầu
III. CÁC BƯỚC TẾN HÀNH.

1. Đo kích thước các viên bi, xác định D, d, , (mỗi bi đo năm lần).

𝜎𝜎𝐷𝐷 = �

� )2
∑5𝑖𝑖−1(𝐷𝐷𝑖𝑖 −𝐷𝐷
𝑛𝑛−1

2. Đặt chi tiết có lỗ cơn cần kiểm tra lên bàn chi tiết của máy đo. Bỏ viên bi thứ nhất vào,
thả đầu đo xuống, đọc được chỉ số h1 (tiến hành đo 5 lần).

3. Lấy viên bi thứ nhất ra, cho viên bi thứ 2 vào, đưa đầu đo xuống, đọc được chỉ
số h2 (tiến hành đo 5 lần).

4. Tnh tốn góc cơn đo, xử lý các số liệu tính sai số phương pháp đo.

GVHD : Trần Hải Nam
BẢNG SỐ LIỆU : Bảng 5.1 ( đơn vị mm)
IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

Các thơng số

Lần1
(mm)

Lần 2
(mm)

Lần 3
(mm)

Lần 4
(mm)

Lần 5
(mm)

Trung bình
(mm)

D

30.01

30.02

30.04

30

29.99

30.01

d

23.81

23.81

23.80

23.80

23.80

23.80

h1

23.85

23.84

23.845

23.875

23.905

23.863

h2

53.54

53.535

53.545

53.55

53.555

53.545

Ta có :

σD =

σd =

= 0,0194

∑ (d − d )
n −1

5

οh =
1

οh =
2

i−1

(hi − h1) 2
n −1
(h − h )
n −1

= 0,0071

= 0,0271

= 0,0079


GVHD : Trần Hải Nam
Tính tốn góc độ cơn :
𝛼𝛼� = 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎 �
𝜎𝜎𝛼𝛼� =

� − 𝑑𝑑̅
𝐷𝐷

� = 6,33°
� − 𝑑𝑑̅
𝐷𝐷
���
���
��
2. ��ℎ1 − ℎ2 � − �
2

𝜕𝜕𝜕𝜕 2
𝜕𝜕𝜕𝜕 2
𝜕𝜕𝜕𝜕 2
𝜕𝜕𝜕𝜕 2
2
2
2
� + 𝜎𝜎𝑑𝑑 . � � + 𝜎𝜎ℎ1 . �
� + 𝜎𝜎ℎ2 . �
� = 0,001°
𝜕𝜕𝜕𝜕
𝜕𝜕𝜕𝜕
𝜕𝜕ℎ1
𝜕𝜕ℎ2

�𝜎𝜎𝐷𝐷2 . �

Kết quả đo được chính xác khá cao do:

+ Xác định đường kính viên bi bằng Banme 0,01mm và dung nguyên tắc ABBE nên kết
quả khá chính xác.

+ Dùng thước Đơ li nơ met chính xác đến 0,001mm nên các kích thước h1 và h2 cũng
chính xác đến μm.



GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 6
ĐO ĐỘ ĐẢO VÀNH RĂNG
I.



II.








MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Biết cách đo độ đảo hướng tâm nói chung trên cơ sở đo độ đảo vành răng
Là một trong các yếu tố quan trọng về độ chính xác động học của bánh răng
Biết xử lý về đầu đo khi gặp bề mặt phức tạp
DỤNG CỤ
Một bánh răng có
Đồng hồ so 0,01mm
Đồ gá đồng hồ so
Bàn máp

Đồ gá chống tâm
Một trục gá mài có độ ơ van 0,005 và lắp xít với lỗ răng
Một con lăn có kích thước thích hợp

III. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH.
1. Sơ đồ đo


GVHD : Trần Hải Nam
2. Cách đo.
- Chọn con lăn có đường kính sao cho tiếp điểm của nó với profile răng tại đường
ăn khớp. Chiều dài con lăn bằng khoảng 3 lần đường kính của nó để ổn định khi
đặt vào rãnh răng.
- Đặt con lăn vào một rãnh bất kỳ.
- Đồng hồ so với đầu đo lưỡi dao (dễ đo hơn) tại vòng tâm trục gá.
- Quay nhẹ trục gá quanh đầu đồng hồ và ghi chỉ số cao nhất là Ri.
- Lắp lại cho từng rãnh đến hết chu vi bánh răng.
IV. BẢNG SỐ LIỆU :
Bảng 6.1 ( đơn vị mm) (Z = 26 răng)
STT

Giá trị R

STT

Giá trị R

1

0.00

14

0.12

2

0.00

15

0.10

3

0.03

16

0.05

4

0.05

17

0.01

5

0.08

18

0.00

6

0.13

19

0.01

7

0.15

20

0.06

8

0.20

21

0.00

9

0.23

22

0.15

10

0.22

23

0.05

11

0.20

24

0.02

12

0.18

25

0.08

13

0.16

26

0.00


GVHD : Trần Hải Nam
V. ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ.
+ Rmax = 0,23 mm
+ Rmin = 0 mm
-

Độ đảo hướng tâm : Rmax – Rmin = 0,23 – (0) = 0,23 mm
Độ đảo hướng tâm vành răng được dùng để đánh giá mức chính xác động học
của bánh răng.
Độ chính xác của phép đo cịn phụ thuộc việc chọn con lăn. Tâm của con lăn
cần phải nằm trên vịng chia của bánh răng thì mới chính xác. Có thể chọn
đường kính con lăn d = (mπ)/2 , m : module bánh răng.



GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 7
ĐO CHIỀU DÀI PHÁP TUYẾN CHUNG

I.

MỤC ĐÍCH.
- Biết cách sử dụng panme chuyên dùng để đo chiều dài pháp tuyến chung.
- Biết cách xác định chiều dài pháp tuyến chung.
II. DỤNG CỤ.
Thước panme chuyên dùng để đo chiều dài pháp tuyến chung.
III. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH.
Chọn 1 trong các bánh răng sau
STT

Số hiệu

Mô đun

1

1

1

2

2,4,8

2

3

3

3

4

26

1,5

5

7

1,8

6

65

2,5

 Chọn bánh răng:
Số hiệu 4, m = 2, Z = 40.
 Xác định số răng trong chiều dài pháp tuyến chung:

n = 0,111Z + 0,5 = 4,94

Chọn n = 5
Tính chiều dài pháp tuyến chung:

L = m.cos α ( n − 0,5 ) π + Z.θ + 2ξ tan α  = 27.34

Trong đó:
m = 2: modun bánh răng.

α : góc ăn khớp (α = 20o )

Z = 40: tổng số răng của bánh răng.
θ = tanα −α : in-va của góc α .
ξ = 0 : hệ số dịch răng.

Ghi chú


GVHD : Trần Hải Nam
 Bảng 7.2 (đơn vị: mm)
Số hiệu

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lần 4

Lần 5

4

27,15

27,16

27,12

27,09

27,13

Giá trị trung bình:

Ltt =

27,13 + 27,16 + 27,12 + 27,09 + 27,13
= 27,12(mm)
5

IV. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT.
 Sai lệch giữa giữa chiều dài pháp tuyến chung danh nghĩa và thực là :

∆L = L − Ltt = 27,34 − 27,12 = 0.22(mm)

 Kết quả đo khá chính xác vì :
• Sử dụng thước banme chun dụng có độ chính xác cao
• Đo theo nguyên tắc Abbe
 Dung sai độ dao động khoảng pháp tuyến chung dùng để đáng giá mức độ chính
xác động học của bánh răng.

GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 10:
ĐO BIẾN DẠNG SỬ DỤNG STRAIN GAGE
I. MỤC ĐÍCH.
 Tìm hiểu cách sử dụng strain gage để đo biến dạng.
 Tìm hiểu mạch đo sử dụng strain gage(mạch cầu wheastone).
II. DỤNG CỤ.
 Thanh nhôm lắp console có các strain gage dnas tại vị trí gần đầu cố định, đầu tự
do của cơ cấu mang các khối nặng.
 Các quả nặng có đánh số, thước đo chiều dài, thước cặp.
 Test board, điện trở, bộ nguồn DC.
 Đồng hồ miltimeter.
BẢNG SỐ LIỆU

STT

Mạch cầu 2 strain gage
Điện áp
Vread (mV)

Mạch cầu 2 strain gage

Khối lượng
M (kg)

1

1.41

1.05

2

1.07

0.70

3

0.93

0.55

4

2.32

2.00

5

2.65

2.35

6

2.80

2.50

7

2.44

2.13

8

2.78

2.48

3.00

Khối lượng M (kg)

IV.

2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Điện áp V-read (mV)

2.50

3.00


GVHD : Trần Hải Nam
IV. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
 Strain gage bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, dán theo phương vng góc với
phương biến dạng.
 Đặc tính bù nhiệt của cầu: phần lớn các miếng đo biến dạng hiện nay đều có
khả năng tự động cân bằng. Miếng đo được cân bằng cho phép về lý thuyết
sẽ
không cho thấy sự thay đổi điện trở nào khi miếng thép mà miếng đo được
dán lên sẽ giãn nở khi nhiệt độ thay đổi. Đặc tính tự cân bằng này có được
nhờ việc xử lý nhiệt áp dụng cho kim loại dung để chế tạo miếng đo. Cách
xử lý nhiệt này chỉ có hiệu qquar trong một tầm nhiệt độ giới hạn nào đó.
 Bằng cách dùng cầu Wheatstone ta cũng có thể chế tạo mạch cân bằng nhiệt
độ. Sự thay đổi nhiệt độ của hai nhánh cầu kề nhau sẽ tự triệt tiêu nên miếng
đo cân bằng được nối vào mạch cầu Wheatstone với miếng đo hữu cơng.
 Vì miếng strain gage cũng biến dạng nên ta nên dán hai miếng strain gage
phía trên và phía dưới thanh để bù trừ sai số.

 Gọi R và R là điện trở của biến trở. Khi đó mạch cầu cân bằng ta có: =
5

6

Dựa vào giá trị điện trở R1, R2 để điều chỉnh biến trở cho phù hợp.
Cường độ dòng điện và hiệu điện thế qua R , I = 0, U = 0.


GVHD : Trần Hải Nam
BÀI 11
LẬP BẢN VẼ TỪ MẪU

IV.

90

Φ 27 .9

Φ2.01

45.21
89.6

III.

Φ22,02
44.88

II.

MỤC ĐÍCH.
 Biết cách lập bản vẽ từ chi tiết mẫu có sẵn
 Sử dụng được các loại dụng cụ đo khác.
DỤNG CỤ.
 Thước cặp vạn năng loại có độ chính xác 0,02mm
 Thước đo cao
TIẾN HÀNH.
 Kiểm tra xem các kích thước có đủ mơ tả tồn bộ chi tiết hay chưa
 Đo tất cả các kích thước cần thiết để ghi lên bản vẽ
BÁO CÁO.

15.06

I.

Φ11.9
14.89


5.34

5.23

23.32

5.27

GVHD : Trần Hải Nam

Nhận xét:
 Ta thấy các kích thước thực là số lẻ, đó là do sai số của phép đo. Qua các kích
thước trên ta có thể xây dựng được bản vẽ.
 Một số kích thước đo gián tiếp.