MỞ ĐẦU CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI LẮP GHÉP A.Mục tiêu: - Trình bày đầy đủ kích thƣớc danh ngh a, kích thƣớc thực, kích thƣớc giới hạn, dung sai chi tiết, dung sai kích thƣớc - Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về dung sai và kỹ thuật đo. GiỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC Dung sai lắp ghép là một môn học cơ bản bắt buộc trong nội dung đào tạo của khoa Cơ khí động lực. Tất cả các ngành học của khoa đều phải học qua môn học cơ bản này. Với chƣơng trình môn học 30 tiết, nội dung của giáo trình đƣợc xây dựng dựa trên chƣơng trình chi tiết của môn học dung sai & đo lƣờng kỹ thuật do tổng cục dạy nghề quy định trong chƣơng trình đào tạo.
Tuy nhiên trong quá trình biên soạn có chỉnh sửa lại một số nội dung, đề mục cho phù hợp với những thiết bị hiện có của nhà trƣờng. Trong quá trình biên soạn, nội dung giáo trình đã đƣợc rút gọn, cô động các vấn đề sao cho phù hợp với trình độ học tập của học sinh sinh viên khoa cơ khí chế tạo và các hình thức đào tạo của trƣờng cao đẳng nghề. KHÁI NIỆM VỀ LẮP LẪN TRONG CHẾ TẠO CƠ KHÍ 1. Bản chất của tính lắp lẫn (đổi lẫn).
- Tính đổi lẫn của một loại chi tiết là khả năng thay thế cho nhau, không cần lựa chọn và sửa chữa gì thêm mà vẫn đảm bảo chất lƣợng sản phẩm đã quy định. - Loạt chi tiết trong đó tất cả các chi tiết đổi lẫn đƣợc cho nhau thì loạt chi tiết đó có tính đổi lẫn hoàn toàn. - Nếu loạt chi tiết có một số chi tiết không đổi lẫn đƣợc cho nhau thì loạt chi tiết đó có tính đổi lẫn không hoàn toàn. - Các chi tiết có tính đổi lẫn phải giống nhau về hình dáng, kích thƣớc hoặc chỉ đƣợc khác nhau trong một phạm vi cho phép, phạm vi cho phép đó gọi là dung sai.
- Ví dụ : thay ổ bi đã mòn của một xe gắn máy bằng một ổ bi mới cùng loại ; thay một bóng đèn hỏng bằng một bóng đèn mới với cùng một đui đèn. Ý nghĩa của tính lắp lẫn. Đối với thiết kế - Do hình dáng, kết cấu và thông số kỹ thuật của chi tiết máy đã đƣợc tiêu chuẩn hóa nên giảm đƣợc thời gian và công sức cho thiết kế. Đối với sản xuất - Tính đổi lẫn chức năng là nguyên tắc của thiết kế và chế tạo.Đó là điều kiện để ta chuyên môn hóa và hợp tác hóa sản xuất.
Đối với sử dụng - Việc sửa chữa máy sẽ đơn giản vì có thể thay thế bằng các chi tiết có tính đổi lẫn (phụ tùng thay thế). - Giảm đƣợc thời gian chết của máy do phải chờ đợi chế tạo các chi tiết bị hƣ hỏng. - Giảm nhẹ việc tổ chức các bộ phận sửa chữa, chế tạo các chi tiết bị hƣ hỏng. KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THƢỚC, SAI LỆCH GIỚI HẠN VÀ DUNG SAI.
Khái niệm về kích thước - Kích thƣớc là giá trị bằng số của đại lƣợng đo chiều dài (đƣờng kính, chiều dài, chiều rộng,…) theo đơn vị đo đƣợc lựa chọn. Trong chế tạo máy đơn vị đo thƣờng dùng là mm. Kích thƣớc danh nghĩa. - Là kích thƣớc mà dựa vào chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết để tính toán xác định và chọn theo trị số kích thƣớc tiêu chuẩn.
Ký hiệu : D hoặc D N : kích thƣớc danh ngh a chi tiết lỗ. d hoặc dN : kích thƣớc danh ngh a chi tiết trục. Kích thƣớc thực. - Là kích thƣớc đo đƣợc trực tiếp trên chi tiết bằng những dụng cụ đo và phƣơng pháp đo chính xác nhất mà kỹ thuật đo có thể đạt đƣợc.
Ký hiệu : Dt : kích thƣớc thực chi tiết lỗ. dt : kích thƣớc thực chi tiết trục. Kích thƣớc giới hạn. - Là kích thƣớc lớn nhất và nhỏ nhất giới hạn phạm vi cho phép của kích thƣớc chi tiết.
Kích thƣớc giới hạn lớn nhất : Dmax , dmax Kích thƣớc giới hạn nhỏ nhất :Dmin , dmin - Điều kiện để kích thƣớc của chi tiết sau khi chế tạo đạt yêu cầu là : Dmin ≤ Dt ≤ Dmax (đối với lỗ) dmin ≤ dt ≤ dmax (đối với trục) Trang 4 Hình 1. Sơ đồ biểu diễn kích thƣớc giới hạn và sai lệch giới hạn. Sai lệch giới hạn. Sai lệch giới hạn trên (ES, es).
- Là hiệu đại số giữa kích thƣớc giới hạn lớn nhất và kích thƣớc danh ngh a. Đối với lỗ : ES = Dmax – D Đối với trục : es = dmax - d b. Sai lệch giới hạn dƣới (EI, ei). - Là hiệu đại số giữa kích thƣớc giới hạn lớn nhất và kích thƣớc danh ngh a.
Đối với lỗ : EI = Dmin – D Đối với trục : ei = dmin - d 5. - Là hiệu số giữa kích thƣớc giới hạn lớn nhất và kích thƣớc giới hạn nhỏ nhất. Đối với lỗ : TD = Dmax – Dmin = ES - EI Đối với trục : Td = dmax – dmin = es – ei * Ghi chú : - Dung sai luôn luôn dƣơng T > 0. - Đơn vị của dung sai có thể là mm hoặc m.
- Kích thƣớc đƣợc ghi gồm : Kích thƣớc danh ngh a. Sai lệch giới hạn. Ví dụ : Một chi tiết trục có kích thƣớc danh ngh a d = 32 mm, kích thƣớc giới hạn lớn nhất dmax = 32,050 mm , kích thƣớc giới hạn nhỏ nhất dmin = 32,034 mm. - Tính trị số các sai lệch giới hạn và dung sai của chi tiết trục.
Trang 5 - Kích thƣớc thực của trục sau khi gia công đo đƣợc là dt = 32,042 mm. Chi tiết trục đã gia công có đạt yêu cầu không ? Giải : - Sai lệch giới hạn kích thƣớc trục : es = dmax – d = 32,050 – 32 = 0,050 mm ei = dmin – d = 32,034 – 32 = 0,034 mm - Dung sai kích thƣớc trục : Td = dmax – dmin = 32,050 – 32,034 = 0,016 mm Hoặc : Td = es – ei = 0,050 – 0,034 = 0,016 mm - Chi tiết trục đạt yêu cầu khi kích thƣớc thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức dmin ≤ dt ≤ dmax ta có : dt = 32,042 mm dmin = 32,034 mm < dt = 32,042 mm dt = 32,042 mm < dmax = 32,050 mm. Kết luận : vậy chi tiết trục đã gia công đạt yêu cầu. CHƢƠNG 1: HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP A.Mục tiêu: - Trình bày đầy đủ kích thƣớc danh ngh a, kích thƣớc thực, kích thƣớc giới hạn, dung sai chi tiết, dung sai lắp ghép - Trình bày r đặc điểm của các kiểu lắp ghép: Lắp lỏng - Lắp chặt - lắp trung gian - Trình bày đầy đủ các quy định về lắp ghép theo hệ thống lỗ và hệ thống trục, hai dãy sai lệch cơ bản của lỗ và trục các lắp ghép tiêu chuẩn - Vẽ đúng sơ đồ phân bố miền dung sai theo hệ thống lỗ và hệ thống trục và xác định đƣợc các đặc tính của lắp ghép khi cho một lắp ghép - ác định đựợc phạm vi phân tán kích thƣớc của trục và lỗ để điều chỉnh dụng cụ cắt và kiểm tra kích thƣớc gia công - Giải thích đúng các dạng sai lệch về hình dạng, sai lệch vị trí bề mặt đƣợc ghi trên bản vẽ gia công - iểu diễn và giải thích đúng các ký hiệu độ nhám trên bản vẽ gia công - Tuân thủ đúng quy định, quy phạm về dung sai và kỹ thuật đo.
KHÁI NIỆM VỀ LẮP GHÉP, BIỂU DIỄN SƠ ĐỒ PHÂN BỐ MIỀN DUNG SAI 1. Khái niệm về lắp ghép Trang 6 - Lắp ghép là sự phối hợp của hai hay nhiều chi tiết với nhau để tạo thành một bộ phận máy hay một máy có ích. -Ví dụ: Đai ốc vặn chặt vào bu lông (cố định) ;pittông trong xy lanh (di động). Trong một mối ghép có các khái niệm sau: - ề mặt tiếp xúc giữa hai chi tiết lắp ghép với nhau gọi là bề mặt lắp ghép.
- Kích thƣớc của bề mặt lắp ghép gọi là kích thƣớc lắp ghép. Một lắp ghép bao giờ cũng có chung một kích thƣớc danh ngh a cho cả hai chi tiết lắp ghép và đƣợc gọi là kích thƣớc danh ngh a của lắp ghép. - ề mặt lắp ghép chia làm 2 loại : bề mặt bao và bề mặt bị bao : Hình 1. Lắp ghép chi tiết điển hình.
Lắp ghép có độ hở (lắp lỏng). - Là lắp ghép trong đó kích thƣớc bao luôn luôn lớn hơn kích thƣớc bị bao để tạo thành độ hở trong lắp ghép. Lắp ghép có độ hở (lắp lỏng) Đặc trƣng của lắp ghép này là : - Độ hở lớn nhất : Smax = Dmax – dmin = ES – ei - Độ hở nhỏ nhất : Smin = Dmin – dmax = EI – es - Độ hở trung bình : S max S min S tb 2 Trang 7 - Dung sai độ hở : TS = Smax – Smin = TD + Td - Sử dụng với mối ghép mà hai chi tiết lắp ghép chuyển động tƣơng đối với nhau và tùy theo chức năng của mối ghép mà ta chọn kiểu lắp có độ hở nhỏ, trung bình hoặc lớn. Lắp ghép có độ dôi.
- Là lắp ghép trong đó kích thƣớc bao luôn nhỏ hơn kích thƣớc bị bao để tạo thành độ dôi trong lắp ghép. Lắp ghép có độ dôi (lắp chặt) Đặc trƣng của lắp ghép này là : - Độ dôi lớn nhất : Nmax = dmax – Dmin = es – EI - Độ dôi nhỏ nhất : Nmin = dmin – Dmax = ei – ES - Độ dôi trung bình : (Ntb) N max N min N tb 2 - Dung sai độ dôi : TS = Nmax – Nmin = TD + Td - Sử dụng với các mối ghép cố định không tháo đƣợc hoặc chỉ tháo khi sửa chữa lớn. Lắp ghép trung gian. - Là lắp ghép trong đó kích thƣớc thực của trục có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thƣớc của lỗ ngh a là lắp ghép này có thể có độ dôi hoặc độ hở.
Trị số độ dôi hoặc độ hở ở đây đều nhỏ.