Giáo trình Dung sai và thiết bị đo - Nghề: Sửa chữa máy tàu thuỷ & lắp ráp hệ thống đo lường tàu thủy
CỤC HÀNG HẢI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG HÀNG HẢI I
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: DUNG SAI VÀ THIẾT BỊ ĐO
NGHỀ: SỬA CHỮA MÁY TÀU THUỶ& LẮP RÁP
HTĐL TÀU THỦY
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số.....QĐ/ ngày......tháng........năm....của ...........)
Hải Phòng, năm 2017
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
LỜI GIỚI THIỆU
Dung sai và Thiết bị đo là là môn học kỹ thuật cơ sở của nghề Khai thác
máy tàu thủy; Sửa chữa MTT; Lắp ráp HTĐL tàu thủy và Chuyên ngành kỹ
thuật nói chung, nhằm trang bị cho học sinh, sinh viên những kiến thức cơ bản
về: Dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường trong ngành cơ khí.
Nội dung của giáo trình được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung
được giảng dạy trong Nhà trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp
ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo nghề phục vụ sự nghiệp công nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước. Đề cương của giáo trình đã tuân thủ nghiêm ngặt
“Đề cương chi tiết chương trình môn học” Dung sai và Thiết bị đo cho ngành kỹ
thuật, mà đã được Tổng Cục Giáo dục nghề nghiệp – Bộ Lao động Thương binh
và Xã hội thông qua về “Đề cương chương trình đào tạo nghề…”.
Giáo trình Dung sai và Thiết bị đo được biên soạn cũng đồng thời dựa trên
cơ sở tham khảo các giáo trình về Dung sai và Thiết bị đo trong và ngoài nước.
Giáo trình Dung sai và Thiết bị đo bao gồm 2 phần (chia làm 6 chương): Phần I.
Dung sai lắp ghép: Chương 1. Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép;
Chương 2. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn; Chương 3. Dung sai hình
dạng, vị trí và nhám bề mặt; Chương 4. Dung sai kích thước và lắp ghép của các
mối ghép thông dụng; Phần II. Kỹ thuật đo lường: Chương 5. Các khái niệm cơ
bản trong đo lường; Chương 6. Các dụng cụ đo thông dụng. Giáo trình này dùng
để giảng dạy và tham khảo cho sinh viên, học sinh và giảng viên ngành cơ khí
máy tàu thủy và các ngành kỹ thuật khác có liên quan.
Dung sai và Thiết bị đo là một trong những môn học cơ sơ ngành chủ yếu
của sinh viên cũng như học sinh ngành cơ khí máy tàu thủy và các ngành kỹ
thuật khác, trên cơ sở nắm vững môn học này kết hợp với một số môn học khác,
học sinh sinh viên có thể sửa chữa và lắp ráp hệ thống động lực tàu thủy đạt kết
quả cao nhất, đồng thời làm cơ sở để học tập, nghiên cứu các môn học/mô đun
chuyên môn khác được kỹ càng hơn.
Do trình độ và thời gian có hạn, chắc chắn trong giáo trình không tránh
khỏi những sai sót. Hy vọng nhận được sự góp ý, phê bình để giáo trình được
biên soạn tiếp hoặc lần tái bản sau có chất lượng tốt hơn. Mọi góp ý xin gửi về
Khoa Cơ khí, Trường Cao đẳng Hàng hải I, số 498 - Đà Nẵng, Đông Hải I, Hải
An, Hải Phòng.
Xin chân thành cảm ơn!
Hải Phòng, ngày 10 tháng 10 năm 2017
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Ths. Hoàng Thị Thuý Hảo
3
MỤC LỤC
TT
1
Nội dung
Trang
3
Lời giới thiệu
2
Mục lục
4
3
Danh mục bảng biểu
Danh mục hình vẽ
Nội dung
6
4
7
5
9
10
10
10
11
13
16
21
21
24
29
32
32
39
43
Phần I: Dung sai lắp ghép
Chương 1: Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép
1. Khái niệm về đổi lẫn chức năng trong chế tạo cơ khí
2. Khái niệm về kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai
3. Khái niệm về lắp ghép
4. Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép
Chương 2: Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn
1. Hệ thống dung sai
2. Hệ thống lắp ghép
3. Phạm vi ứng dụng của các lắp ghép tiêu chuẩn
Chương 3:Dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt
1. Dung sai hình dạng, vị trí bề mặt
2. Nhám bề mặt
Chương 4: Dung sai kích thước và lắp ghép của các mối ghép
thông dụng
1. Mối ghép ổ lăn với trục và lỗ thân hộp
2. Dung sai lắp ghép then, then hoa
3. Mối ghép ren
43
44
48
51
55
4. Dung sai truyền động bánh răng
Phần II. Kỹ thuật đo lường
55
Chương 5: Các khái niệm cơ bản trong đo lường
4
1. Khái niệm và phân loại đo
2. Quy trình đo
55
56
58
58
60
68
73
Chương 6: Các dụng cụ đo thông dụng
1. Dụng cụ đo kiểu thước cặp
2. Dụng cụ đo kiểu panme
3. Đồng hồ so
6
Tài liệu tham khảo
5
Danh mục bảng
Tên bảng
TT
1
Trang
23
Bảng 2.1. Khoảng kích thước danh nghĩa
2
Bảng 2.2. Công thức tính trị số dung sai tiêu chuẩn (IT=a.i)
Và trị số đơn vị dung sai, i
24
3
4
5
Bảng 3.1. Cách ghi kí hiệu sai lệch
39
42
43
Bảng 3.2. Sai lệch trung bình số học profin, Ra (µm)
Bảng 3.3. Chiều cao mấp mô profin theo mười điểm Rz và
chiều cao lớn nhất mấp mô của profin Rmax (µm)
6
Danh mục hình vẽ
Tên hình vẽ
TT
Trang
12
1. Hình 1.1. Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn
Hình 1.2. Lắp ghép giữa trục và lỗ
2.
3.
13
Hình 1.3. Lắp ghép giữa con trượt và rãnh trượt
13
4. Hình 1.4. Lắp ghép lỏng
14
5. Hình 1.5. Lắp ghép chặt
15
Hình 1.6. Lắp ghép trung gian
6.
16
Hình 2.1. Sơ đồ biểu diễn hệ thống lỗ cơ bản
Hình 2.2. Sơ đồ biểu diễn hệ thống trục cơ bản
Hình 2.3. Sơ đồ biểu diễn sai lệch cơ bản
7.
24
8.
25
9.
26
Hình 2.4. Vị trí các miền dung sai ứng với các sai lệch cơ bản của
trục và lỗ
10.
26-27
Hình 2.5. Kí hiệu sai lệch trên bản vẽ
11.
28
32
33
33
33
33
34
34
34
35
35
35
36
37
37
12. Hình 3.1. Biến dạng do kẹp chặt trên mâm cặp 3 vấu
13. Hình 3.2. Sai lệch độ tròn
14. Hình 3.3. Sai lệch độ ô van
15. Hình 3.4. Sai lệch độ phân
16. Hình 3.5. Sai lệch profin theo mặt cắt dọc
17. Hình 3.6. Sai lệch độ côn
18. Hình 3.7. Sai lệch độ phình
19. Hình 3.8. Sai lệch độ thắt
20. Hình 3.9. Sai lệch độ trụ
21. Hình 3.10. Sai lệch độ phẳng
22. Hình 3.11. Sai lệch độ thẳng
23. Hình 3.12. Sai lệch độ song song của mặt phẳng
24. Hình 3.13. Sai lệch độ vuông góc các mặt phẳng
25. Hình 3.14. Sai lệch độ vuông góc của mặt phẳng và đường tâm
7
26. Hình 3.15. Sai lệch về độ đồng tâm
27. Hình 3.16. Sai lệch về độ đối xứng
28. Hình 3.17. Sai lệch về giao nhau của các đường tâm
29. Hình 3.18. Độ đảo hướng kính
37
37
38
38
39
40
42
43
45
45
46
46
46
30. Hình 3.19. Prôfin bề mặt sau gia công
31. Hình 3.20. Các chỉ tiêu đánh giá nhám bề mặt
32. Hình 3.21. Kí hiệu nhám trên bản vẽ
33. Hình 4.1. Lắp ghép ổ lăn
34. Hình 4.2. Dung sai kích thước và lắp ghép then
35. Hình 4.3.Mối ghép then
36. Hình 4.4. Mối ghép then có độ dôi và độ hở độ
37. Hình 4.5. Mối ghép then có chiều dài lớn
38. Hình 4.6. Mặt cắt ngang của mối ghép đảm bảo chức năng
truyền lực
39. Hình 4.7.Mặt cắt ngang của mối ghép đảm bảo độ đồng tâm
40. Hình 4.8. Mặt cắt dọc của ren
47
49
41. Hình 4.9. Các thông số kích thước cơ bản của ren vít và đai ốc
42. Hình 4.10. Sai lệch bước cơ sở
51
53
43. Hình 7.1. Thước cặp đo trong, ngoài và chiều sâu
44. Hình 7.2. Panme đo ngoài
58
61
45. Hình 7.2. Sử dụng panme kiểm tra đường kính chốt ắc piston
46. Hình 7.3. Panme đo trong
65
66
47. Hình 7.4. Cách kiểm tra vị trí “0” của panme
48. Hình 7.5. Cách đọc số của panme
68
68
49. Hình 7.6. Đồng hồ so
69
50. Hình 7.7. Sơ đồ cấu tạo của đồng hồ so
51. Hình 7.8. Một số loại đồng hồ so và giá đỡ đồng hồ so
52. Hình 7.9. Cách đọc số
70
71-71
72
53. Hình 7.10. Sử dụng đồng hồ so đo đường kính trong sơ mi xi lanh
73
8
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC
Tên môn học: Dung sai và thiết bị đo
Mã môn học: MH. MH.6520131.08
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học:
- Vị trí: Môn học được thực hiện sau khi học xong các môn học chung.
- Tính chất: Đây là môn học kỹ thuật cơ sở nhằm trang bị cho học sinh, sinh viên
những kiến thức cơ bản về:Dung sai lắp ghép và kỹ thuậtđo lường trong ngành cơ
khí.
- Ý nghĩa và vai trò của môn học: Đây là môn học kỹ thuật cơ sở chuyên môn
nghề, cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản nhất của nghề Sửa chữa máy tàu
thủy
Mục tiêu của môn học:
- Về kiến thức: Trình bày được các nội dung cơ bản về dung sai lắp ghép và kỹ
thuật đo lường như:các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép; hệ thống dung sai
lắp ghép bề mặt trơn; dung sai hình dạng, vị trí và nhám bề mặt; dung sai kích
thước và lắp ghép củacác mối ghép thông dụng; các khái niệm cơ bản trong đo
lường; dụng cụ đo thông dụng trong ngành cơ khí.
- Về kỹ năng: Lựa chọn được dung sai lắp ghép cho các yếu tố hình học của sản
phẩm sao cho vừa đảm bảo tính công nghệ và chất lượng cao vừa phù hợp với tiêu
chuẩn của Việt Nam và Quốc tế. Lựa chọn, sử dụng được những dụng cụ đo thích
hợp để kiểm tra các yếu tố hình học của sản phẩm.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Có thái độ nghiêm túc,tính cẩn thận, chính
xác, khoa học, tự tin khi thực hiện các phương pháp đo và sử dụng một số loại
dụng cụ đo thông dụng.Có thể vận dụng được kiến thức môn học này để học các
môn chuyên môn và vào thực tế nghề nghiệp.
Nội dung của môn học:
9
PHẦN I: DUNG SAI LẮP GHÉP
CHƯƠNG 1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀDUNG SAI LẮP GHÉP
Mã chương: MH.6520131.08.01
Giới thiệu:
Trình bày khái niệm sai số gia công và dung sai. Những nguyên nhân chủ
yếu dẫn đến có sai số trong quá trình gia công cắt gọt. Áp dụng lý thuyết xác suất
thống kê để khảo sát kích thước gia công. Trên cơ sở đó sẽ chọn được phương
pháp gia công hiệu quả nhất, hoặc có thể đưa ra phương án điều chỉnh máy hợp lý
để hạn chế phế phẩm.
Trình bày các khái niệm về lắp ghép: mối ghép có độ dôi, mối ghép có khe
hở, kiểu lắp chặt, kiểu lắp lỏng, kiểu lắp trung gian.
Trong chương này còn đề cập đến vấn đề tính đổi lẫn chức năng của chi tiết máy
Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép như: khái niệm
về đổi lẫn chức năng trong chế tạo cơ khí, khái niệm về kích thước, sai lệch giới
hạn và dung sai, khái niệm về lắp ghép.
- Tính được kích thước giới hạn, sai lệch giới hạn, dung sai của các nhóm
lắp ghép và biểu diễn được sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.
- Nghiêm túc trong quá trình tiếp thu kiến thức mới.
Nội dung chính:
1. Khái niệm về đổi lẫn chức năng trong chế tạo cơ khí
1.1. Bản chất của tính đổi lẫn chức năng
Mỗi chi tiết trong bộ phận máy hoặc bộ phận máy trong máy đều thực hiện
một chức năng xác định. Khi ta chế tạo hàng loạt piston, hàng loạt đai ốc cùng loại,
nếu lấy bất kỳ đai ốc hoặc piston của loạt vừa chế tạo lắp vào bộ phận máy mà bộ
phận máy đó đều thực hiện đúng chức năng yêu cầu của nó thì loạt đai ốc và loạt
piston đã chế tạo đạt được tính đổi lẫn chức năng.
Vậy tính đổi lẫn chức năng của loạt chi tiết là khả năng thay thế cho nhau
không cần phải lựa chọn hay sửa chữa gì thêm mà vẫn đảm bảo chức năng yêu cầu
của bộ phận máy hoặc máy mà chúng lắp thành.
Cần phân biệt tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn và tính đổi lẫn chức năng
không hoàn toàn.
+ Tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn: Loạt chi tiết đạt được tính đổi lẫn chức năng
hoàn toàn nếu mọi chi tiết trong loạt đều đạt tính đổi lẫn chức năng.
+ Tính đổi lẫn chức năng không hoàn toàn: Loạt chi tiết đạt được tính đổi lẫn chức
năng không hoàn toàn nếu trong loạt có một hoặc một số chi tiết của loạt không đạt
tính đổi lẫn chức năng.
Sở dĩ loạt chi tiết đạt được tính đổi lẫn chức năng là vì chúng được chế tạo
giống nhau, tất nhiên không thể giống nhau tuyệt đối được mà chúng có sai khác
nhau trong một phạm vi cho phép nào đó. Chẳng hạn các thông số hình học của chi
tiết như kích thước, hình dạng,… chỉ được sai khác nhau trong một phạm vi cho
phép gọi là dung sai.
1.2. Vai trò của tính đổi lẫn chức năng
Tính đổi lẫn chức năng là nguyên tắc của thiết kế và chế tạo để đảm bảo cho
các chi tiết và bộ phận máy cùng loại không những có khả năng thay thế cho nhau
10
không cần sửa chữa, mà còn đảm bảo chỉ tiêu sử dụng của bộ phận máy hoặc máy
có trị số kinh tế hợp lý.
Nếu các chi tiết được thiết kế, chế tạo theo nguyên tắc đổi lẫn chức năng thì
chúng không phụ thuộc vào địa điểm sản xuất. Đó là điều kiện để ta có thể hợp tác
và chuyên môn hoá sản xuất. Sự hợp tác và chuyên môn hoá sản xuất sẽ dẫn đến
sản xuất sản xuất tập trung quy mô lớn. tạo khả năng áp dụng kỹ thuật tiên tiến,
trang bị máy móc hiện đại và dây truyền sản xuất năng suất cao. Nhờ đó mà vừa
tăng năng xuất, đảm bảo chất lượng lại giảm giá thành.
Mặt khác thiết kế, chế tạo chi tiết theo nguyên tắc đổi lẫn chức năng tạo điều
kiện thuận lợi cho việc sản xuất các chi tiết dự trữ thay thế. Nhờ đó quá trình sử
dụng các sản phẩm công nghiệp sẽ tiện lợi rất nhiều.
2. Khái niệm về kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai
2.1. Kích thước
2.1.1. Kích thước danh nghĩa (dN, DN)
Là kích thước được xác định bằng tính toán xuất phát từ chức năng của chi tiết,
sau đó quy tròn(về phía lớn lên) theo các giá trị của dãy kích thước thẳng tiêu chuẩn.
Kích thước danh nghĩa được ghi trên bản vẽ và dùng làm gốc để tính các sai lệch.
2.1.2. Kích thước thực:
Là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép. Kí hiệu dth đối với
trục và Dth đối với lỗ.
Nếu dùng dụng cụ đo chính xác hơn thì kích thước thực nhận được có độ chính
xác cao hơn.
2.1.3. Kích thước giới hạn:
Để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy định
hai kích thước giới hạn là:
- Kích thước giới hạn lớn nhất kí hiệu là dmax (Dmax).
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất kí hiệu là dmin (Dmin).
Hình 1.1.Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn
Kích thước của chi tiết đã chế tạo (kích thước thực) nằm trong phạm vi cho phép đó thì
đạt yêu cầu. Như vậy chi tiết chế tạo đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn
bất đẳng thức sau:
dmin dth dmax
(1.1)
(1.2)
Dmin Dth Dmax
11
2.2. Sai lệch giới hạn
Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa.
- Sai lệch giới hạn trên: Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước
danh nghĩa. Nó được kí hiệu là es (ES) và được tính theo công thức:
es = dmax – dN
(1.3)
(1.4)
ES = Dmax – DN
- Sai lệch giới hạn dưới: Là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước
danh nghĩa. Nó được kí hiệu là ei (EI) và được tính theo công thức:
ei = dmin – dN
(1.5)
(1.6)
EI = Dmin – DN
Trị số sai lệch mang dấu “+” khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước danh nghĩa,
mang dấu “-” khi kích thước giới hạn nhỏ hơn kích thước danh nghĩa và bằng “0” khi
chúng bằng kích thước danh nghĩa.
2.3. Dung sai
Dung sai là phạm vi cho phép của sai số.
Trị số dung sai bằng hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn
nhỏ nhất, hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.
Dung sai được kí hiệu là T (Tolerance) và được tính theo công thức sau:
+ Dung sai kích thước trục:
Td = dmax – dmin
Td = es – ei
(1.7)
(1.8)
(1.9)
(1.10)
hoặc
+ Dung sai kích thước lỗ:
hoặc
TD = Dmax – Dmin
TD = ES – EI
Dung sai luôn luôn có giá tri dương. Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm vi cho phép của
sai số càng nhỏ, yêu cầu độ chính xác chế tạo kích thước càng cao. Ngược lại nếu trị số
dung sai càng lớn thì yêu cầu độ chính xác chế tạo càng thấp. Như vậy dung sai đặc
trưng cho độ chính xác yêu cầu của kích thước hay còn gọi là độ chính xác thiết kế.
3. Khái niệm về lắp ghép
3.1. Khái niệm về lắp ghép
Hai hay một số chi tiết phối hợp với nhau một cách cố định (như đai ốc vặn vào
bulông) hoặc di động (như piston trong xi lanh) thì tạo thành lắp ghép.
Những bề mặt và 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 thường là bề mặt bao và bị bao.
12
Ví dụ:
Hình 1.2. Lắp ghép giữa trục
và lỗ
Hình 1.3. Lắp ghép giữa con
trượt và rãnh trượt
1 - Rãnh trượt
1 - Lỗ
2- Trục
3.2. Phân loại lắp ghép
3.2.1. Phân loại theo hình dạng bề mặt lắp ghép
- Lắp ghép bề mặt trơn:
+ Lắp ghép trụ trơn: Bề mặt ghép là bề mặt trụ trơn. Ví dụ: Hình 1.2
+ Lắp ghép phẳng: Bề mặt lắp ghép là hai mặt phẳng song song.Ví dụ : Hình 1.3
- Lắp ghép côn trơn: Bề mặt lắp ghép là mặt nón cụt
- Lắp ghép ren: Bề mặt lắp ghép là mặt xoắn ốc 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 kì
của các răng bánh răng (thường là bề mặt thân khai).
3.2.2. Phân loại theo đặc tính của lắp ghép
Đặc tính của lắp ghép được xác định bằng hiệu số giữa kích thước bề mặt bao và bị bao
(D – d).
- Nếu D – d > 0 thì lắp ghép có độ hở hay còn gọi là lắp lỏng.
- Nếu D – d ≈ 0 thì lắp ghép là lắp trung gian.
- Nếu D – d < 0 thì lắp ghép có độ dôi hay còn gọi là lắp chặt.
* Nhóm lắp lỏng: Trong nhóm lắp ghép này kích thước bề mặt bao (lỗ) luôn luôn
lớn hơn kích thước bề mặt bị bao (trục) và miền dung sai của lỗ luôn nằm trên
miền dung sai của trục, đảm bảo lắp ghép luôn luôn có độ hở.
13
Hình
1.4. Lắp ghép lỏng
Độ hở của lắp ghép được kí hiệu là S và được tính như sau: S = D – d
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ (Dmax, Dmin) và của trục (dmax, dmin),
lắp ghép có độ hở giới hạn là:
Smax = Dmax – dmin
Smin = Dmin – dmax
(1.11)
(1.12)
Độ hở trung bình của lắp ghép là:
S maxS min
Stb =
(1.13)
2
Đối với một lắp ghép thì DN = dN do đó từ (1.11) và (1.12) suy ra:
Smax = (Dmax – DN) – (dmin – dN) = ES – ei
(1.14)
(1.15)
Smin = (Dmin – DN) – (dmax – dN) = EI – es
Nếu kích thước của loạt chi tiết được phép dao động trong khoảng D
Dmin đối
max
với lỗ và d
d đối với trục thì độ hở (S) của loạt lắp ghép tạo thành cũng được
min
max
ghép dao động trong khoảng S
S , tức là trong phạm vi dung sai của độ hở, T :
max
min
S
TS = Smax – Smin
Tmax = (Dmax – dmin) – (Dmin – dmax)
(1.16)
TS = (Dmax – Dmin) – (dmax – dmin)
TS = TD + Td
(1.17)
Như vậy dung sai của độ hở (TS) bằng tổng dung sai kích thước lỗ và kích thước
trục. Dung sai của độ hở còn được gọi là dung sai của lắp ghép lỏng. Nó đặc trưng
cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép.
14
* Nhóm lắp chặt: Trong nhóm lắp chặt, kích thứơc bề mặt bao luôn luôn nhỏ hơn
kích thước bề mặt bị bao (kích thước lỗ luôn nhỏ hơn kích thước trục), miền dung
sai của trục luôn nằm trên miền dung sai của lỗ, đảm bảo lắp ghép luôn có độ dôi.
Hình 1.5. Lắp ghép chặt
Độ dôi của lắp ghép được kí hiệu là N và được tính như sau: N = d – D
Tương ứng với các kích thước giới hạn của trục và lỗ ta có độ dôi giới hạn là:
Nmax = dmax – Dmin = es – EI
Nmin = dmin – Dmax = ei – ES
(1.18)
(1.19)
Độ dôi trung bình của lắp ghép là:
N maxN min
Ntb =
(1.20)
(1.21)
2
Dung sai độ dôi: TN = Nmax – Nmin = TD + Td
Dung sai độ dôi cũng bằng tổng dung sai kích thước lỗ và trục.
* Nhóm lắp trung gian: Trong nhóm lắp ghép này miền dung sai kích thước bề mặt
bao (lỗ) bố trí xen lẫn miền dung sai kích thước bề mặt bị bao (trục).
Hình 1.6. Lắp ghép trung
Trong lắp ghép này ta vừa nhận được các ghép lỏng vừa nhận được các ghép chặt.
15
+ Trường hợp nhận được lắp ghép lỏng (có độ hở) thì độ hở lớn nhất là:
Smax = Dmax – dmin
+ Trường hợp nhận được lắp ghép chặt (có độ dôi) thì độ dôi lớn nhất là:
Nmax = dmax – Dmin
Trong nhóm lắp ghép trung gian thì độ hở và độ dôi nhỏ nhất ứng với trường hợp
thực hiện lắp ghép mà kích thước lỗ bằng kích thước trục, có nghĩa là độ hở và độ
dôi nhỏ nhất bằng không. Vì vậy dung sai của lắp ghép trung gian được tính như
sau:
TS,N = Smax + Nmax = TD + Td
(1.22)
Trường hợp trị số độ hở lớn nhất (Smax) lớn hơn trị số độ dôi giới hạn lớn nhất thì
ta tính độ hở trung bình như sau:
S maxN max
Stb =
(1.23)
2
Ngược lại nếu trị số độ dôi giới hạn lớn nhất lớn hơn trị số độ hở giới hạn lớn nhất
thì ta tính độ dôi trung bình như sau:
N maxS max
Ntb =
(1.24)
2
4. Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép
Để đơn giản và thuận tiện cho tính toán người ta biểu diễn lắp ghép dưới
dạng sơ đồ phân bố miền dung sai.
Dùng hệ trục tọa độ vuông góc với trục tung biểu thị sai lệch của kích thước
tính theo micromet (µm) (1µm = 10ˉ³mm), trục hoành biểu thị vị trí của kích thước
danh nghĩa. Ứng với vị trí đó thì sai lệch kích thước bằng không, nên trục hoành
còn gọi là đường không. Sai lệch của kích thước được phân bố về hai phía so với
kích thước danh nghĩa, sai lệch dương ở phía trên, sai lệch âm ở phía dưới. Miền
bao gồm giữa hai sai sai lệch giới hạn là miền dung sai kích thước, được biểu thị
bằng hình chữ nhật.
Ví dụ 1.1: Cho lắp ghép có kích thước danh nghĩa: dN = 40 mm, sai lệch giới hạn
các kích thước :
푒푠 = −25µ푚
푒푖 = −50µ푚
퐸푆 = +25µ푚
Lỗ {
Trục{
퐸퐼 = 0
Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung
sai của lắp ghép.
- Xác định đặc tính của lắp ghép và
16
tính trị số giới hạn của độ hở hoặc độ dôi
trực tiếp trên sơ đồ.
Giải : - Vẽ hệ trục tọa độ vuông góc:
trục tung có số đo theo µm, trục hoành
không có số đo mà chỉ biểu thị vị trí kích
thước danh nghĩa như hình vẽ.
Trên trục tung lấy 1 điểm có tung độ +25µm, ứng với sai lệch giới hạn trên
của lỗ (ES) và điểm có tung độ 0 ứng với sai lệch giới hạn dưới của lỗ (EI). Vẽ
hình chữ nhật có cạnh đứng là khoảng cách giữa hai sai lệch giới hạn. Như vậy số
đo của cạnh đứng chính là số dung sai kích thước. Hai cạnh nằm ngang của hình
chữ nhật ứng với hai vị trí của sai lệch giới hạn đồng thời cũng là vị trí của kích thước
giới hạn.
Cũng tương tự như đối với kích thước lỗ, để biểu thị miền dung sai kích
thước trục ta lấy 2 điểm ứng với -25µm và -50µm. Đó là vị trí của hai cạnh nằm
ngang của hình chữ nhật, còn khoảng cách giữa chúng chính là cạnh đứng hình chữ
nhật. Số đo của cạnh đứng chính là trị số dung sai kích thước trục.
- Đặc tính của lắp ghép được xác định dựa vào vị trí tương quan giữa hai
miền dung sai. Ở đây miền dung sai kích thước lỗ Td nằm ở phía trên miền dung
sai kích thước trục Td, nghĩa là kích thước lỗ luôn lớn hơn kích thước trục, do vậy
lắp ghép luôn luôn có độ hở, đó là lắp lỏng.
Độ hở giới hạn của lắp ghép được xác định trực tiếp trên sơ đồ :
푆푚푎푥 = 75µ푚
}→TS=50µ푚
푆푚푖푛 = 25µ푚
17
Ví dụ 1.2: Cho lắp ghép có kích thước danh nghĩa dN = 62mm, sai lệch giới hạn
các kích thước :
푒푠 = +60µ푚
푒푖 = +41µ푚
퐸푆 = +30µ푚
Lỗ{
Trục{
퐸퐼 = 0
- Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung
sai của lắp ghép.
- Xác định các đặc tính của lắp ghép và
tính trị số giới hạn tương ứng.
Giải: - Cũng tương tự như ví dụ 1.1
ta vẽ được sơ đồ phân bố miền dung sai kích
thước lỗ và trục như hình 1.8.
-Nhìn sơ đồ ta thấy miền dung sai kích
thước trục (Td) nằm ở phía trên miền dung
sai kích thướclỗ (TD). Như vậy kích thước
trục luôn luôn lớn hơn kích thước lỗ do đó
lắpghép luôn luôn có độ dôi. Đó là lắp chặt và độ dôi giới hạn của lắp ghép là:
푁푚푎푥 = 60µ푚
}→TN = 49µm
푁푚푖푛 = 11µ푚
Ví dụ 1.3: Cho lắp ghép có kích thước danh nghĩa dN =36 mm, sai lệch giới hạn
của các kích thước :
푒푠 = +18µ푚
푒푖 = +2µ푚
퐸푆 = +25µ푚
Lỗ {
Trục {
퐸퐼 = 0
- Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.
- Xác định đặc tính của lắp ghép và tính trị số giới hạn tương ứng.
Giải : - Tiến hànhtương tự như ví dụ 1.1, ta vẽ được sơ đồ phân bố miền dung
sai của lắp ghép như hình vẽ.
18
- Từ sơ đồ ta thấy: miền dung sai của lỗ (TD) nằm xen lẫn với miền dung sai
của trục(Td). Như vậy kích thước lỗ có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thước trục,
do vậy lắp ghép tạo thành có thể có độ hở hoặc độ dôi. Đó là đặc tính của lắp ghép
trung gian. Độ hở giới hạn lớn nhất và độ dôi giới hạn lớn nhất của lắp ghép là :
푆푚푎푥 = 23µ푚
}→TS,N = Smax + Nmax = 41µm
푁푚푎푥 = 18µ푚
CÂU HỎI ÔN TẬP
1. Thế nào là tính đổi lẫn chức năng? Ý nghĩa của nó đối với sản xuất và sử dụng.
2. Phân biệt các kích thước danh nghĩa, thực và giới hạn.
3. Tại sao phải quy định kích thước giới hạn và dung sai. Điều kiện để đánh giá
kích thước chi tiết chế tạo ra là đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu là gì?
4. Thế nào là sai lệch giới hạn, cách kí hiệu và phương pháp tính ?
5. Thế nào là lắp ghép, nhóm lắp ghép và đặc tính của chúng ?
6. Hãy phân biệt dung sai kích thước chi tiết và dung sai của lắp ghép.
7. Trình bày cách biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của lắp ghép.
BÀI TẬP
Bài 1. Chi tiết trục có kích thước danh nghĩa: dN = 30mm, kích thước giới hạn:
dmax = 29,980mm và dmin = 29,959.
19
- Tính sai lệch giới hạn và dung sai kích thước.
- Trục gia công xong có kích thước thực là: dth = 29.985 mm, có dùng
được không, tại sao ?
Bài 2. Chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa: DN= 55 mm, kích thước giới hạn :
Dmax = 55,046 mm và Dmin = 55 mm
-Tính sai lệch giới hạn và dung sai kích thước.
-Trục gia công xong có kích thước thực là: Dth =55.025 mm, có dùng được không,
tại sao?
Bài 3. Tính kích thước giới hạn và dung sai chi tiết trong các trường hợp sau:
+0,143
+0,043
+0,025
e)Ф90
+0,003
a) Ф80+00,074
c)Ф150
+0,101
+0.207
+0.120
b) Ф100
d)Ф720−0,046
f)Ф120
+0,079
Bài 4. Biểu diễn sơ đồ phân bố miền dung sai của các lắp ghép cho trong bảng
dưới đây:
TT Kích thước lỗ
Kích thước trục
TT Kích thước lỗ
Kích thước trục
−0,009
−0,025
−0,028
Ф46+0,025
Ф102+0,054
Ф58+0,030
Ф124−0,025
1.
2.
3.
Ф46
4.
5.
6.
Ф124
−0,068
−0,120
−0,207
+0,039
+0,020
Ф66+0,030
Ф102
Ф66
+0,072
+0,053
Ф120±0,0175
Ф120−0,022
Ф58
- Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước lỗ và trục.
- Xác định đặc tính của lắp ghép và tính trị số độ hở, và độ dôi giới hạn của lắp
ghép.
Bài 5. Cho lắp ghép trong đó kích thước lỗ là Ф56+0,030. Tính sai lệch giới hạn của
trục trong các trường hợp sau:
a) Độ hở giới hạn của lắp ghép là: Smax =136µm, Smin =60µm.
b) Độ dôi giới hạn của lắp ghép là: Nmax =51µm, Nmin =2µm.
c) Độ hở và độ dôi giới hạn của lắp ghép là: Smax =39,5µm, Nmax =9,5µm.
20
Tải về để xem bản đầy đủ
75 trang
26/03/2022
9562
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Dung sai và thiết bị đo - Nghề: Sửa chữa máy tàu thuỷ & lắp ráp hệ thống đo lường tàu thủy", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_dung_sai_va_thiet_bi_do_nghe_sua_chua_may_tau_thu.pdf
