Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật - Nghề: Hàn
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI
KHOA: CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC
GIÁO TRÌNH
DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG KỸ
THUẬT
NGHỀ: HÀN
TÀI LIỆU DÙNG CHO HỆ CAO ĐẲNG VÀ TRUNG CẤP NGHỀ
(Lưu hành nội bội)
Giảng viên biên soạn: Tạ Thị Hoàng Thân
Lào Cai, năm 2019
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
1
MỤC TIÊU MÔN HỌC
- Về kiến thức
+ Trình bày được các khái niệm cơ bản về hệ thống dung sai lắp ghép.
+ Giải thích được các khái niệm cơ bản về dung sai hình dạng và vị trí bề mặt,
nhám bề mặt, các thành phần kích của chi tiết và mối ghép.
+ Mô tả được công dꢀng, cấu tạo, nguyên lý làm việc, cách sử dꢀng dꢀng cꢀ đo
thường dùng trong cơ khí.
- Về kỹ năng
+ Giải thích đúng các ký hiệu, các kích thước, các quy ước về dung sai trên bản
vẽ chi tiết, bản vẽ lắp mối ghép.
+ Lựa chọn các kiểu lắp ghép phù hợp, nhận dạng được đặc tính và yêu cầu làm
việc của từng mối ghép.
+ Tính toán các kích thước, sai lệch, dung sai của chi tiết, mối ghép.
+ Sử dꢀng được các dꢀng cꢀ đo, kiểm tra thông dꢀng trong cơ khí.
+ Đo các kích thước trên chi tiết bằng dꢀng cꢀ đo phù hợp.
-Về năng lực tự chủ và trách nhiệm
+ Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật trong
nghề hàn.
+ Độc lập, sáng tạo trong quá trình thực hiện công việc, có ý thức tự giác, tính
kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong công việc, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ lẫn
nhau.
+ Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác.
NHIỆM VỤ CỦA MÔN HỌC
Môn học nghiên cứu những vấn đề về nguyên tắc thiết kế và chế tạo, đồng thời
nghiên cứu những tiêu chuẩn về dung sai và cách đo lường, kiểm tra các yếu tố hình
học của chi tiết sao cho chúng đạt được tính đổi lẫn chức năng mà vẫn đảm bảo được
hiệu quả kinh tế hợp lý nhất.
Là môn học lý thuyết cơ sở thuộc các môn học, mô đun đào tạo nghề bắt buộc
nhằm bổ trợ kiến thức cho các môn học chuyên môn nghề. Nhiệm vꢀ quan trọng của
môn học là giúp người thiết kế và chế tạo các sản phẩm mới và hoàn thiện các sản
phẩm cũ chuẩn bị tốt các bản vẽ thiết kế và công nghệ, tạo khả năng đảm bảo tính
công nghệ cần thiết và chất lượng cao của sản phẩm. Để giải quyết tốt nhiệm vꢀ đó,
người học cần phải nắm vững những nguyên tắc cơ bản để lựa chọn dung sai cho các
thông số hình học của chi tiết và lắp ghép cho các mối ghép theo tiêu chuẩn nhà nước
Việt Nam đã ban hành.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
2
HƯỚNG DẪN ĐỌC TÀI LIỆU
1.Tập tài liệu “Bài giảng Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật” được sử dꢀng để
giảng dạy cho trình độ Trung cấp nghề và Cao đẳng nghề hàn.
2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp đọc tài liệu.
Tập tài liệu “Bài giảng Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật” bao gồm lý thuyết và
thực hành (bài tập) gồm 4 chương:
Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép
Chương 2. Các loại lắp ghép
Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt
Chương 4: Các dꢀng cꢀ đo lường thông dꢀng trong chế tạo máy
Trong từng chương các nội dung lý thuyết đã được giảng viên biên soạn rất chi
tiết cꢀ thể. Cuối mỗi chương đều có câu hỏi để người học trả lời nhằm hệ thống lại nội
dung kiến thức đã được học và các bài tập áp dꢀng có cho đáp án để người học có thể
so sánh kết quả đã làm.
Để hiểu được nội dung kiến thức trong tài liệu người học cần nghiên cứu đọc kỹ
từng nội dung, tiến hành trả lời các câu hỏi ở cuối mỗi chương, thực hiện làm tốt các bài tập
và rèn luyện kỹ năng tự nghiên cứu kết hợp tìm hiểu thêm các tài liệu có liên quan( trên
mạng Internet) để tiếp thu được tốt nhất nội dung đã cho trong tài liệu.
3. Những trọng tâm cần chú ý khi đọc tài liệu
Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép
- Các khái niệm cơ bản và đặc điểm về dung sai lắp ghép, những kiến thức về
dung sai kích thước trong gia công cơ khí.
- Lắp ghép và phân laoij lắp ghép. Nhận biết được đặc tính của từng mối ghép
và thành thạo trong việc tính toán trị số các mối ghép
Chương 2. Các loại lắp ghép
- Hệ thống dung sai, hệ thống lắp ghép của bề mặt trꢀ trơn qua đó nhận thức
được tầm quan trọng của kích thước trên bản vẽ.
- Các thông số kích thước và dung sai lắp ghép mối ghép ren.
Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt
- Dung sai hình dạng, vị trí, nhám bề mặt của chi tiết và cách ký hiệu trên bản vẽ.
- Giải chuỗi kích thước, ghi được kích thước cho bản vẽ chi tiết.
Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy
- Công dꢀng, cấu tạo và cách đo và đọc trị số của thước cặp, panme.
- Sử dꢀng và bảo quản các dꢀng cꢀ đo đúng kỹ thuật.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
3
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Trang bìa ...............................................................................................................
Hướng dẫn nghiên cứu tài liệu ..........................................................................
Mꢀc lꢀc.....................................................................................................................
Chương 1: Khái niệm về dung sai lắp ghép..........................................................
1. Khái niệm về kích thước, sai lệch, dung sai.............................................
1.1. Khái niệm về kích thước......................................................................
1.2. Sai lệch giới hạn....................................................................................
1.3. Dung sai ........................................................................................................
2. Lắp ghép và các loại lắp ghép.........................................................................
2.1. Khái niệm về lắp ghép..............................................................................
1
2
4
6
6
6
7
9
10
10
19
14
2.2. Các loại lắp ghép.......................................................................................
2.3. Sơ đồ lắp ghép.......................................................................................
Chương 2. Các loại lắp ghép...................................................................................
1. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn........................................................
1.1. Quy định dung sai..........................................................................................
1.2. Hệ thống lắp ghép..........................................................................................
19
19
19
23
1.3. Các bảng dung sai..........................................................................................
24
25
1.4. Chọn mối ghép tiêu chuẩn................................................................................
1.4.1. Các kiểu lắp lỏng............................................................................................
1.4.2. Các kiểu lắp trung gian...................................................................................
1.4.3. Các kiểu lắp chặt...........................................................................................
2. Dung sai mối ghép ren.......................................................................................
2.1. Các thông số kích thước cơ bản....................................................................
2.2. Dung sai lắp ghép ren.....................................................................................
2.3. Cấp chính xác chế tạo ren hệ mét...................................................................
25
27
28
29
29
30
32
Chương 3: Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt..........................................
1. Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt..................................................................
1.1. Khái niệm chung. .................................................................................
1.2. Sai lệch và dung sai hình dạng .................................................................
1.3. Sai lệch và dung sai vị trí ...........................................................................
34
34
34
36
37
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
4
1.4. Sai lệch và dung sai tổng cộng về hình dạng và vị trí .................................
1.5. Ghi kí hiệu dung sai hình dạng và vị trí trên bản vẽ ..................................
2. Nhám bề mặt.....................................................................................................
2.1. Khái niệm.......................................................................................................
2.2. Các chỉ tiêu đánh giá nhám...........................................................................
2.3. Các kí hiệu trên bản vẽ..................................................................................
3. Chuỗi kích thước..............................................................................................
3.1. Khái niệm......................................................................................................
39
41
43
43
43
45
48
48
3.2. Các thành phần của chuỗi kích thước...........................................................
3.3. Giải chuỗi kích thước.....................................................................................
40
50
Chương 4: Các dụng cụ đo lường thông dụng trong chế tạo máy......................
54
54
54
54
56
56
59
59
59
61
62
62
62
63
65
1. Cơ sở đo lường kỹ thuật.............................................................................................
1.1. Khái niệm về đo lường kỹ thuật.............................................................................
1.2. Dꢀng cꢀ đo và các phương pháp đo..........................................................................
2. Căn mẫu..........................................................................................................................
2.1. Cấu tạo, công dꢀng và các bộ căn mẫu...................................................................
2.2. Cách bảo quản............................................................................................................
3. Thước cặp.......................................................................................................................
3.1. Công dꢀng, cấu tạo, nguyên lý du xích ..................................................................
3.2. Cách sử dꢀng...............................................................................................................
3.3. Cách bảo quản.............................................................................................................
4. Pan me...............................................................................................................................
4.1. Nguyên lý làm việc của pan me................................................................................
4.2. Cách sử dꢀng..............................................................................................................
4.3. Bảo quản...................................................................................................................
Tài liệu tham khảo………………………………………………………………...
Bảng phꢀ lꢀc ........………………………………………………………………...
67
68
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
5
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP
1. KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƯỚC, SAI LỆCH, DUNG SAI
1.1. Khái niệm về kích thước
1.1.1. Kích thước
Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài. Theo đơn vị đo được
lựa chọn.
Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimét (mm) và quy
ước thống nhất trên các bản vẽ không cần ghi chữ (mm).
Ví dụ: Chi tiết có đường kính 19,95mm, chiều dài 125,5mm thì trên bản vẽ chỉ cần ghi
ø19,95 và 125,5.
1.1.2. Kích thước danh nghĩa.
Kích thước danh nghĩa là kích thước mà dựa vào chức năng của chi tiết xác
định được sau khi đã tính toán đảm bảo các thông số kỹ thuật như độ cứng, độ bền ...
sau đó được quy tròn về phía lớn lên theo giá trị của dãy số kích thước tiêu chuẩn.
Ký hiệu: - Chi tiết lỗ: DN
- Chi tiết trꢀc: dN
Hình 1.1: Kích thước danh nghĩa
a - Chi tiết trục, b - Chi tiết lỗ
Ví dụ: Khi tính toán người thiết kế xác đinh được kích thước xác định được kích
thước của chi tiết là 35,785; đối chiếu với bảng tiêu chuẩn chọn kích thước là 36mm.
Kích thước 36mm này là kích thước danh nghĩa của chi tiết.
Việc lựa chọn các kích thước danh nghĩa của chi tiết theo tiêu chuẩn nhằm giảm
bớt số loại, kích cỡ của các chi tiết và sản phẩm, do đó cũng giảm được số loại, kích
cỡ của trang bị công nghệ như dꢀng cꢀ cắt, dꢀng cꢀ đo ... Số loại giảm thì sản lượng sẽ
tăng, vì vậy sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất đạt hiệu quả kinh tế cao.
Kích thước danh nghĩa được ghi trên bản vẽ và dùng làm gốc để tính toán các sai lệch,
kích thước danh nghĩa của bề mặt lắp ghép chung cho các chi tiết tham gia lắp ghép.
1.1.3. Kích thước thực.
Kích thực là kích thước nhận được từ kết quả đo chi tiết với sai số cho phép.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
6
Ký hiệu: : - Chi tiết lỗ: Dt
- Chi tiết trꢀc: dt
Ví dụ: Khi đo kích thước đường kính trꢀc bằng panme có giá trị vạch chia là 0,01 mm
kết quả đo nhận được là 25,97 mm thì kích thước thực của trꢀc là dt = 25.97 mm với
sai số cho phép là 0.01 mm.
Khi gia công không thể đạt được kích thước thực hoàn toàn đúng như kích
thước danh nghĩa. Sai lệch giữa kích thước thực và kích thước thiết kế phꢀ thuộc vào
nhiều yếu tố: độ chính xác của máy, dao, dꢀng cꢀ lắp, dꢀng cꢀ đo kiểm, trình độ tay
nghề của người thợ....Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích thước
danh nghĩa phꢀ thược vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của chi tiết.
1.1.4. Kích thước giới hạn.
Kích thước giới hạn là hai kích thước giới hạn một khoảng nào đó mà kích
thước của các chi tiết chế tạo yêu cầu phải nằm trong khoảng đó thì chi tiết mới đạt
yêu cầu.
Để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy định
hai kích thước giới hạn và được ký hiệu như sau:
- Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và trꢀc: Dmax, dmax
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và trꢀc: Dmin, dmin
Kích thực nằm trong phạm vi cho phép ấy thì đạt yêu cầu, chi tiết có kích thước
đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn điều kiện bất đẳng thức sau:
dmin dt dmax
1.2. Sai lệch giới hạn.
Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích thước danh
nghĩa.
- Sai lệch giới hạn lớn nhất hay sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa các
kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa, ký hiệu là es đối với chi tiết
trꢀc và ES đối với chi tiết lỗ.
ES = Dmax - DN
es = dmax - dN
- Sai lệch giới hạn nhỏ nhất hay sai lệch giới hạn dưới: là hiệu đại số giữa các
kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa, ký hiệu là ei đối với chi tiết
trꢀc và EI đối với chi tiết lỗ
EI = Dmin - DN
ei = dmin - dN
Sai lệch giới hạn có thể có giá trị âm, dương và bằng không. Khi kích thước
giới hạn bằng kích thước danh nghĩa thì sai lệch bằng không, nên đường biểu thị vị trí
kích thước danh nghĩa còn gọi là đường không (đường “0”).
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
7
a
b
c
d
Hình 1.2. Sai lệch giới hạn của chi tiết trục (a, b) và chi tiết lỗ (c, d)
Ngoài sai lệch giới hạn TCVN 2244 - 77 còn qui định sai lệch thực và sai lệch cơ bản.
Sai lệch thực là hiệu đại số giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa.
Sai lệch cơ bản là một trong hai sai lệch (trên hoặc dưới) được dùng để xác định vị
trí của miền dung sai so với đường “0” (đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa)trong
tiêu chuẩn này quy định sai lệch gần với đường “0” là sai lệch cơ bản.
Sai lệch giới hạn ký hiệu trên bản vẽ được ghi bên phải kích thước danh nghĩa,
sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch dưới ghi ở dưới, sai lệch bằng 0 không ghi. Trong bảng
tiêu chuẩn dung sai thì sai lệch tính bằng đơn vị micrômét (m).
Ví dụ: Một chi tiết trꢀc có kích thước danh nghĩa dN = 50mm; kích thước giới hạn lớn
nhất dmax = 50,055mm; kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 49,985mm. Tính trị số sai
lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới.
Bài giải :
- Sai lệch giới hạn trên của trꢀc:
es = dmax – dN = 50,055 - 50 = 0,055mm
- Sai lệch giới hạn dưới của trꢀc:
ei = dmin – dN = 49,985 - 50 = - 0,015mm
Trên bản vẽ thường không nghi kích thước giới hạn lớn nhất, kích
thước giới hạn nhỏ nhất mà ghi kích thước danh nghĩa và các sai lệch giới hạn.
Trong thí dꢀ trên kích thước gia công của chi tiết trꢀc được ghi trên bản vẽ là:
Như vậy nghĩa là:
- Sai lệch giới hạn trên là
- Sai lệch giới hạn dưới là
+ 0,055 mm
- 0,015 mm
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
8
1.3. Dung sai.
Khi gia công, kích thước thực được phép sai khác so với kích thước danh nghĩa
trong phạm vi giữa hai kích thước giới hạn. Phạm vi sai cho phép đó của chi tiết gọi là
dung sai.
Dung sai là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất hoặc là hiệu
số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.
Dung sai ký hiệu là T và được tính theo công thức sau:
- Đối với chi tiết lỗ : TD =Dmax - Dmin
TD = ES - EI
- Đối với chi tiết trꢀc: Td = dmax - dmin
Td = es – ei
Hình 1.3. Kích thước giới hạn và dung sai
Cần chú ý: Kích thước giới hạn lớn nhất bao giờ cũng lớn hơn kích thước giới
hạn nhỏ nhất vì thế dung sai luôn luôn có giá trị dương và biểu hiện phạm vi cho phép
của sai số kích thước. Giá trị dung sai càng nhỏ thì yêu cầu độ chính xác kích thước
càng cao và ngược lại nếu giá trị dung sai càng lớn thì yêu cầu độ chính xác kích thước
càng thấp. Vì vậy dung sai đặc trưng cho độ chính xác yêu cầu của kích thước hay còn
gọi là độ chính xác thiết kế.
500,020
Ví dụ: Biết kích thước của chi tiết lỗ là
0,041
- Tính các kích thước giới hạn và dung sai.
- Kích thực của lỗ sau khi gia công đo được là Dt = 49,950 mm, hỏi chi tiết lỗ
đã gia công có đạt yêu cầu không?
Bài giải
Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ là:
Dmax = DN + ES = 50 + 0,020 = 50,020 (mm)
Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ là:
Dmin = DN + EI = 50 - 0,041 = 49,959 (mm)
Dung sai của lỗ:
TD = ES - EI = 0,020 - (- 0,041) = 0,061 (mm)
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
9
Chi tiết lỗ đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn bất đẳng thức
Dmax Dt Dmin
Ta nhận thấy: Dmin = 49,959 (mm) > Dt = 49,950 (mm)
Vậy chi tiết lỗ đã gia công không đạt yêu cầu.
2. LẮP GHÉP VÀ CÁC LOẠI LẮP GHÉP
2.1. Khái niệm về lắp ghép.
Lắp ghép là sự phối hợp giữa hai hay nhiều các chi tiết máy lại với nhau một
cách cố định hay di động. Các chi tiết máy chỉ có ý nghĩa khi chúng phối hợp với
nhau, ví dꢀ như đai ốc vặn chặt vào bu lông là mối ghép cố định hoặc pittông chuyển
động trong xilanh thì tạo thành mối ghép di động.
Trong các lắp ghép có những bề mặt và những kích thước mà dựa theo chúng
các chi tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép.
Bề mặt lắp ghép được chia làm hai loại: bề mặt bao và bề mặt bị bao. Bề mặt
bao là bề mặt trong như bề mặt rãnh, lỗ ...; bề mặt bị bao là bề mặt ngoài như bề mặt
trꢀc, bề mặt con trượt, bề mặt của then, ...
Hai chi tiết lắp ghép sẽ có chung một kích thước danh nghĩa gọi là kích thước
danh nghĩa của lắp ghép.
Hình 1.4: Mối ghép của 2 chi tiết
2.2. Các loại lắp ghép
Mỗi một mối ghép có một đặc tính riêng, dựa vào đặc tính đó người ta chia mối
ghép thành các loại khác nhau.
Trong ngành chế tạo máy các mối ghép được sử dꢀng có thể phân loại theo hình
dạng bề mặt lắp ghép có các loại mối ghép sau.
- Lắp ghép các bề mặt trơn: bề mặt lắp ghép là các bề mặt trꢀ trơn, bề mặt lắp
ghép là bề mặt phẳng ta có lắp ghép phẳng.
- Lắp ghép ren: bề mặt lắp ghép là bề mặt xoắn vít có dạng prôfin tam giác,
hình thang ...
- Lắp ghép truyền động bánh răng: bề mặt lắp ghép là bề mặt tiếp xúc một cách
chu kỳ của các bánh răng.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
10
Đặc tính của lắp ghép bề mặt trơn được xác định bằng hiệu số kích thước bề
mặt bao và kích thước bề mặt bị bao. Hiệu số đó có thể dương, có thể âm.
2.2.1. Mối ghép có độ hở.
Là nhóm mối ghép luôn tạo ra khe hở giữa lỗ và trꢀc, kích thước nhỏ nhất của
lỗ luôn lớn hơn kích thước lớn nhất của trꢀc.
Độ hở ký hiệu là S. Được xác định bằng biểu thức: S = Dt - dt
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trꢀc ta có các độ hở giới hạn
- Độ hở lớn nhất (ký hiệu Smax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất của
lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trꢀc hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên của
lỗ và sai lệch dưới của trꢀc
Smax = Dmax - dmin
Smax = ES - ei
- Độ hở nhỏ nhất (ký hiệu Smin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất
của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trꢀc hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch
dưới của lỗ và sai lệch trên
của trꢀc
Smin = Dmin - dmax
Smin = EI - es
- Độ hở trung bình
(ký hiệu Stb ): là trung bình
cộng giữa độ hở giới hạn
lớn nhất và độ hở giới hạn
Smax Smin
nhỏ nhất
Stb
2
Hình1.5
- Dung sai của độ hở
(ký hiệu TS ): là hiệu số
giữa độ hở lớn nhất và độ hở nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi
tiết trꢀc.
TS = Smax - Smin
TS = TD + Td
Như vậy dung sai độ hở đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép
*Phạm vi sử dꢀng: lắp lỏng thường được sử dꢀng đối với mối ghép mà hai chi
tiết lắp ghép có sự chuyển động tương đối với nhau va tùy theo chức năng của mối
ghép mà ta chọn kiểu lắp có độ hở nhỏ, trung bình hay lớn
500,023
Ví dụ: Một lắp ghép có độ hở, trong đó chi tiết lỗ có kích thước
500,005
; chi
tiết trꢀc có kích thước
.
0,028
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
11
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết
- Tính độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép
Bài giải:
- Kích thước giới hạn của lỗ: Dmax = DN + ES = 50 + 0,023 = 50,023 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: Dmin = DN + EI = 50 + 0 = 50,0 mm
- Dung sai của lỗ: TD = Dmax - Dmin = 50,023 - 50 = 0,023 mm
- Kích thước giới hạn lớn nhất của trꢀc: dmax = d + es = 50 - 0,005 = 49,995 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trꢀc: dmin = d + ei = 50 - 0,028 = 49,972 mm
- Dung sai của trꢀc: Td = dmax - dmin = 49,995 - 49,972 = 0,023 mm
+ Độ hở lớn nhất: Smax = Dmax - dmin = 50,023 - 49,972 = 0,051 mm
+ Độ hở nhỏ nhất: Smin = Dmin - dmax = 50 - 49,995 = 0,005 mm
+ Độ hở trung bình:
Smax Smin
0,051 0,005
Stb
0,028mm
2
2
+ Dung sai độ hở: TS = Smax - Smin = 0,051 - 0,005 = 0,046 mm
2.2.2. Mối ghép có độ dôi.
Là nhóm mối ghép có kích thước lớn nhất của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước nhỏ
nhất của trꢀc.
Độ dôi ký hiệu là N. Được xác định bằng biểu thức: N = dt - Dt
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trꢀc ta có các độ dôi giới hạn.
Hình 1.6
- Độ dôi lớn nhất (ký hiệu là Nmax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất
của trꢀc và kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch trên
của trꢀc và sai lệch dưới của lỗ
Nmax = dmax - Dmin
Hay Nmax = es - EI
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
12
- Độ dôi nhỏ nhất (ký hiệu là Nmin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất
của trꢀc và kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch
dưới của trꢀc và sai lệch trên của lỗ
Nmin = dmin - Dmax
Hay Nmin = ei - es
- Độ dôi trung bình (ký hiệu là Ntb): là trung bình cộng giữa độ dôi giới hạn lớn
nhất và độ dôi giới hạn nhỏ nhất
Nmax Nmin
Ntb
2
- Dung sai của độ dôi (ký hiệu là TN): : là hiệu số giữa độ đôi lớn nhất và độ dôi
nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trꢀc.
TN = Nmax - Nmin
Hay TN = Td + TD
Như vậy dung sai của độ dôi đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép
* Phạm vi ứng dụng: lắp ghép chặt được sử dꢀng đối với các mối ghép cố định
không tháo được khi sửa chữa lớn. Độ dôi của lắp ghép đủ đảm bảo truyền mô men
xoắn nhưng tùy theo trị số của lực truyền mà ta chọn lắp ghép có độ đôi nhỏ, trung
bình hay lớn
2.2.3. Mối ghép trung gian.
Trong mối ghép trung gian miền dung sai kích thước lỗ và kích thước trꢀc xen
kẽ nhau. Vì vậy khi lắp một chi tiết trꢀc bất kỳ trong loạt chi tiết trꢀc với một chi tiết
lỗ bất kỳ trong loạt chi tiết lỗ sẽ nhận được một mối ghép có độ hở hoặc có độ dôi.
Hình 1.7
Đặc trưng của mối ghép là độ hở lớn nhất hoặc độ dôi lớn nhất.
- Độ hở lớn nhất:
Smax = Dmax - dmin
Hay Smax = ES - ei
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
13
- Độ dôi lớn nhất:
Nmax = dmax - Dmin
Hay Nmax = es - EI
- Dung sai của mối ghép trung gian được tính như sau:
TS = TN = Smax+ Nmax
TS = TN = TD+ Td
Trong mối ghép trung gian, dung sai của mối ghép bằng tổng dung sai của kích
thước lỗ và dung sai của kích thước trꢀc.
- Độ hở hoặc độ dôi trung bình trong lắp ghép trung gian được xác định như
sau:
+ Nếu lắp ghép có Smax
Nmax thì lắp ghép có độ hở trung bình bằng nửa hiệu số
giữa độ hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất.
S max N max
Stb =
2
+ Nếu lắp ghép có Nmax Smax thì lắp ghép có độ dôi trung bình bằng nửa hiệu
số giữa độ đôi lớn nhất và độ hở lớn nhất.
N max S max
Ntb =
2
2.3. Sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép
Để biểu diễn dung sai của một kích thước trên bản vẽ, người ta ghi giá trị dung
sai ở bên phải giá trị kích thước danh nghĩa. Trong đó sai lệch trên ghi ở trên, sai lệch
dưới ghi ở dưới. Nếu sai lệch đối xứng qua đường 0 người ta ghi dấu () và giá trị sai
lệch đó.
2000,,003058,400,02,450,018
Ví dꢀ:
Ngoài ra, để đơn giản và thuận tiện cho tính toán, người ta còn biểu diễn lắp
ghép dưới dạng sơ đồ gọi là sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.
Miền dung sai là miền nằm giữa hai đường biểu thị kích thước giới hạn lớn nhất
và nhỏ nhất được xác định bằng trị số dung sai và vị trí của nó so với đường không khi
biểu thị dung sai theo sơ đồ.
Để biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép: Dùng hệ 2 đường thẳng
vuông góc với nhau, trꢀc hoành biểu diễn vị trí của kích thước danh nghĩa tại đó sai
lệch bằng 0 lên gọi là đường không. Trꢀc tung biểu thị sai lệch của kích thước tính
theo àm ( 1m = 10 – 3 mm). Sai lệch của kích thước được phân bố về hai phía so với
kích thước danh nghĩa
+ Nếu sai lệch là giá trị âm thì nằm phía dưới đường không.
+ Nếu sai lệch là giá trị dương thì nằm phía trên đường không.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
14
+ Miền dung sai được biểu diễn bằng một hình chữ nhật có chiều dài tuỳ ý và
có cạnh trên ứng với sai lệch giới hạn trên và cạnh dưới ứng với sai lệch giới hạn dưới.
+ Nhóm lắp lỏng miền dung sai của chi tiết lỗ luôn nằm trên miền dung sai của
chi tiết trꢀc.
+ Nhóm lắp chặt miền dung sai của chi tiết trꢀc luôn nằm trên miền dung sai
của chi tiết lỗ.
+ Nhóm lắp trung gian miền dung sai của chi tiết lỗ và miền dung sai của chi
tiết trꢀc luôn nằm đan xen vào nhau.
Ví dụ:
Biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai
của loạt chi tiết lỗ có kích thước 40+0.025
và loạt chi tiết trꢀc có kích thước là
0,025
0,050
40
Ý nghĩa: Qua sơ đồ phân bố miền dung sai
ta dễ dàng xác định được:
- Giá trị của thước danh nghĩa (DN, dN)
Hình 1.8
- Giá trị của các sai lệch giới hạn (ES, EI,
es, ei)
- Vị trí và giá trị của các kích thước danh nghĩa ( Dmax, Dmin, dmax, dmin)
- Trị số dung sai của kích thước lỗ, trꢀc (TD, Td) và của mối ghép
- Dễ dàng xác định được đặc tính của mối ghép.
- Biết trị số giá trị độ hở, độ dôi giới hạn( Smax, Smin, Nmax, Nmin)
Ví dụ: Cho một lắp ghép trong đó kích thước danh nghĩa của lắp ghép là 85mm. Sai
lệch giới hạn của lỗ ES =35m, EI = 0. Sai lệch giới hạn của trꢀc es = 15m, ei = -
12m.
Yêu câu: 1/ Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai.
2/ Tính trị số kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết.
3/ Tính trị số độ hở hoặc độ dôi và dung sai lắp ghép
Tóm tắt
DN = dN = 85mm
Tính 1/ Vẽ sơ đồ lắp ghép
ES = 35m = 0,035mm
EI = 0
2/ Dmax, Dmin, dmax, dmin, TD, Td = ?
3/ Smax, Smin, Stb, TS hoặc Nmax, Nmin, Ntb, TN = ?
es = 15m = 0,015mm
ei = -12m = - 0,012mm
Bài giải
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
15
1/ Vẽ sơ đồ lắp ghép
m
ES =35
TD
es =15
EI = 0
Td
Đường O
ei = -15
2/ Tính trị số kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết:
- Kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ: Dmax = ES + DN
= 0,035 + 85 = 85,035mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: Dmin = EI + DN
= 0 + 85 = 85mm
- Dung sai của chi tiết lỗ: TD = Dmax - Dmin
= 85,035 - 85 = 0,035mm
- Kích thước giới hạn lớn nhất của trꢀc : dmax = es + dN
= 0,015 + 85 = 85,015mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ: dmin = ei + dN
= (- 0,012) + 85 = 84,988mm
- Dung sai của chi tiết lỗ: Td = dmax - dmin
= 85,015 - 84,988 = 0,027mm
3/ Tính trị số mối ghép:
Nhìn vào sơ đồ lắp ghép thấy miền dung sai của lỗ và miền dung sai của trꢀc
nằm trùng lên nhau vậy đây là mối ghép trung gian.
- Độ hở giới hạn lớn nhất: Smax = Dmax - dmin
= 85,035 - 84,988 = 0,047mm
- Độ dôi giới hạn lớn nhất: Nmax = dmax - Dmin
= 85,015 - 85 = 0,015mm
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
16
S max N max
Stb =
2
Nhận thấy Smax Nmax do đó ta tính được độ hở trung bình:
0,032
2
S max N max
0,047 0,015
Stb =
=
=
= 0,016mm
2
2
- Dung sai của lắp ghép: TS = TN = Smax+ Nmax
= 0,047 + 0,015 = 0,062mm
Thử lại:
TS = TN = TD+ Td = 0,035 + 0,027 = 0,062mm
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Thế nào là kích thước danh nghĩa, kích thước thước thực, kích thước giới hạn? Điều
kiện để một chi tiết đạt yêu cầu là gì?
2. Thế nào là sai lệch giới hạn, cách ký hiệu và công thức tính?
3. Dung sai là gì? Ký hiệu và công thức tính dung sai.
4. Thế nào là lắp ghép? Có mấy nhóm lắp ghép, đặc tính của từng nhóm?
5. Trình bầy cách biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai của lắp ghép. Qua sơ đồ lắp ghép
ta xác định được những giá trị gì về một lắp ghép ?
BÀI TẬP
Bài 1. Một chi tiết trꢀc có kích thước danh nghĩa dN = 45(mm), kích thước giới hạn
lớn nhất dmax = 45,05(mm), kích thước giới hạn nhỏ nhất dmin = 45,034(mm).
- Tính các sai lệch giới hạn và dung sai.
- Kích thực của trꢀc sau khi gia công đo được là dt = 45,015(mm), hỏi chi tiết
trꢀc đã gia công có đạt yêu cầu không ? tại sao?
Đáp số: es = 0,05mm, ei = 0,034mm, Td = 0,016mm, chi tiết không đạt yêu cầu.
Bài 2. Một chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa DN = 52(mm), sai lệch giới hạn lớn
nhất ES = 21(m), sai lệch giới hạn nhỏ nhất EI = 0
- Tính các kích thước giới hạn và dung sai.
- Kích thực của lỗ sau khi gia công đo được là Dt = 52,011(mm), hỏi chi tiết
lỗ đã gia công có đạt yêu cầu không? tại sao?
Đáp số: Dmax = 52,021mm, Dmin = 52mm, TD = 0,021, chi tiết đạt yêu cầu.
Bài 3. Một mối ghép có độ hở, trong đó kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ và chi
tiết trꢀc là DN = dN = 55(mm), sai lệch của lỗ và trꢀc ES = 34(m), EI = 18(m), es =
12(m), ei = 0(m), .
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
17
- Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết.
- Tính trị số độ hở trong mối ghép.
Đáp số: Dmax = 55,034mm, Dmim = 55,018mm, dmax= 55,012mm, dmin= 55mm,
TD =0,016mm, Td = 0,012mm, Smax = 0,034mm, Smin = 0,006mm,
Stb = 0,02mm , TS = 0,028mm
0,018
0,005
0,043
.
0,025
Bài 4. Cho một mối ghép có độ dôi, trong đó chi tiết lỗ 50
, chi tiết trꢀc 50
- Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết.
- Tính trị số độ dôi và dung sai của mối ghép.
Đáp số:
Dmax = 50,018mm, Dmim = 49,995mm, dmax= 50,043mm, dmin= 50,025mm,
TD =0,023mm, Td = 0,018mm, Nmax = 0,048mm, Nmin = 0,007mm,
Ntb = 0,0205mm , TN = 0,041mm
640,020
Bài 5. Cho một mối ghép trung gian, trong đó chi tiết lỗ 0,015 , chi tiết trꢀc
6400,041
.
- Tính các kích thước giới hạn và dung sai của chi tiết.
- Tính trị số độ hở, độ dôi và dung sai của mối ghép.
Đáp số:
Dmax = 64,020mm, Dmim = 63,985mm, dmax= 64mm, dmin= 63,959mm,
TD =0,035mm, Td = 0,041mm, Smax = 0,061mm, Nmax = 0,015mm,
Stb = 0,023mm, TS = TN = 0,076mm
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
18
CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI LẮP GHÉP
1. HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP BỀ MẶT TRƠN
1.1. Hệ thống dung sai
1.1.1. Công thức tính trị số dung sai:
Đơn vị dung sai dùng để tính trị số dung sai và phân chia cấp chính xác. Trong
hệ thống dung sai TCVN, đơn vị dung sai được ký hiệu là chữ i.
Trị số dung sai tính cho kích thước đến 500 mm với các cấp chính xác từ 5 đến
17 được tính theo công thức:
T = a.i
Trong đó: i - là đơn vị dung sai, được xác định bằng thực nghiệm và phꢀ thuộc vào
phạm vi kích thước
- Đối với các kích thước từ 1 đến và bao gồm 500 mm thì đơn vị dung sai được
3
xác định theo công thức:
i 0,45 D 0,001D
- Đối với kích thước trên 500 mm đến và bao gồm 3150 mm thì xác định theo
công thức: i = 0,004 D + 2,1
a - là hệ số phꢀ thuộc vào mức độ chính xác của kích thước. Kích thước càng
chính xác thì a càng nhỏ, trị số dung sai càng bé và ngược lại a càng lớn thì trị số dung
sai lớn, kích thước kém chính xác.
- Đối với các cấp chính xác từ 5- 17 trị số dung sai được xác định theo đơn vị
dung sai
Dựa theo các công thức trên, trị số dung sai được tính và cho trong bảng 2.1.
Cấp dung sai
tiêu chuẩn
IT5
IT6
IT7
IT8
IT9
IT10
IT11
IT12
IT13
IT14
IT15
IT16
IT17
Kết quả tính
7i
10i
16i
25i
40i
64i
100i
160i
250i
400i
640i
1000i 1600i
bằng m
1.1.2. Cấp chính xác (cấp dung sai tiêu chuẩn):
TCVN 2245 - 77 quy định 19 cấp chính xác ký hiệu là: IT01, IT0, IT1, …, IT17
và được sắp xếp theo độ chính xác giảm dần. Các cấp từ IT1 IT17 được sử dꢀng phổ
biến hiện nay.
- Cấp IT1 IT4 sử dꢀng đối với các kích thước yêu cầu độ chính xác rất cao
như các kích thước mẫu chuẩn, kích thước chính xác cao của các chi tiết trong dꢀng cꢀ
đo.
- Các cấp IT5, IT6 sử dꢀng trong lĩnh vực cơ khí chính xác.
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
19
- Cấp IT7, IT8 sử dꢀng trong lĩnh vực cơ khí thông dꢀng.
- Các cấp IT9- IT11 thường được sử dꢀng trong lĩnh vực cơ khí lớn( các chi tiết
có kích thước lớn).
- Các cấp IT12 IT16 thường sử dꢀng đối với những kích thước chi tiết yêu
cầu gia công thô.
Trên bản vẽ cấp chính xác được ký hiệu bằng chữ số và được ghi sau ký hiệu
sai lệch cơ bản
1.1.3. Khoảng kích thước danh nghĩa
Đối với cấp chính xác đã cho, nếu tính dung sai cho tất cả các kích thước danh
nghĩa cách nhau 1mm, trên thực tế không thuận tiện vì bảng dung sai rất lớn, mặt khác
sự khác nhau giữa các dung sai của hai đường kính lân cận sẽ không đáng kể. Vì vậy
để đơn giản và thuận tiện cho việc sử dꢀng người ta quy định dung sai cho từng khoảng
kích thước và giá trị dung sai của mỗi khoảng kích thước được tính theo kích thước trung
bình (D) của khoảng: D D1.D2
Trong đó D1, D2 là kích thước biên của khoảng cách.
Sự phân khoảng kích thước danh nghĩa phải tuân theo nguyên tắc đảm bảo sai khác
giữa giá trị dung sai tính theo kích thước biên của khoảng so với giá trị dung sai tính
theo kích thước trung bình của khoảng đó không quá 58%
Theo nguyên tắc trên để đơn giản cho việc xây dựng hệ thống dung sai, toàn bộ
các đường kính danh nghĩa có kích thước từ 1 500 mm được chia thành 13 khoảng
cơ bản và 22 khoảng trung gian tuy theo đặc tính của từng loại lắp ghép như trong bảng
2.2 như sau:
Khoảng kích thước danh nghĩa từ 1 500 mm
Khoảng chính
Khoảng trung gian
Trên
Đến và bao gồm
Trên
Đến và bao gồm
-
3
3
6
6
10
18
10
10
14
14
18
18
30
30
50
80
18
24
24
30
30
40
40
50
50
50
65
[Giảng viên: Tạ Thị Hoàng Thân ]
20
Tải về để xem bản đầy đủ
76 trang
15/04/2022
2080
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật - Nghề: Hàn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_dung_sai_lap_ghep_va_do_luong_ky_thuat_nghe_han.pdf
