Tài liệu bài tập lớn kĩ thuật đo

BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN Chương 2: TRÌNH TỰ THỰC HIỆN BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT ĐO 2.1. Tính toán dung sai lắp ghép hình trụ trơn - Dữ liệu cho trước:  Đường kính trục, nơi lắp bánh răng: dt = 52 (mm)  Đặc tính giới hạn cho phép: [Smax] = 248 (𝜇m) [Smin] = 100 (𝜇m) 2.1.1. Chọn kiểu lắp cho mối ghép Dựa heo bảng 1 ta chọn được kiểu lắp ∅52 H9 d9 ( Lắp ghép trong hệ thống lỗ có đặc tính giới hạn thỏa mãn yêu cầu) 2.1.2. Vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai - Xác định SLGH của lỗ và trục: Với lắp ghép là ∅52 H9 d9 , tra bảng 4,5 ta được sai lệch giới hạn của lỗ và trục: Kích thước lỗ ∅52H9 : ES = +74 μm , EI = 0 Kích thước trục ∅52d9 : es = - 100 μm , ei = -174 μm µm + 74 Smin Ø52mm + - Smax H9 -100 d9 -174 Hình 2.1. Sơ đồ dung sai lắp ghép ∅52H9/d9 - Vẽ sơ đồ dung sai lắp ghép: Dựa theo trị số các số liệu giới hạn, vẽ sờ đồ dung sai lắp ghép như hình dưới. Đặc tính của lắp ghép là có độ hở vì miền dung sai của lỗ nằm trên miền dung sai của trục SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 1 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN -0,1 Ø52d9-0,174 Ø52H9+0,074 -0,174 H9 +0,074 Ø52d9 -0,1 - Tính các đặc tính lắp ghép giới hạn: Độ hở lớn nhất và nhỏ nhất được biếu diễn như hình trên Smax = ES − ei = 74 − (−174) = 248 μm Smin = EI − es = 0 − (−100) = 100 μm 2.1.3. Ghi ký hiệu dung sai lắp ghép trên bản vẽ Vẽ mối ghép; vẽ riêng các chi tiết của mối ghép; sau đó ghi ký hiệu lắp ghép; kí hiệu sai lệch giới hạn của lỗ và trục theo phương pháp dùng đồng thời cả chữ và số (hình 2.2) Hình 2.2. Ghi ký hiệu lắp ghép và SLGH cho mối ghép hình trụ trơn 2.2. Tính toán dung sai lắp ghép các mối ghép điển hình 2.2.1. Tính toán lắp ghép ổ lăn 2.2.1.1. Chọn kiểu lắp của ổ lăn với trục và lỗ vỏ hộp *) Các kích thước cơ bản của ổ lăn được tra theo các bảng từ P2.7 đến P2.12 dựa vào kí hiệu của ổ. Theo kí hiệu ổ là 7209 ta có: - Đường kính trục, nơi lắp ổ: d = 45 mm - Đường kính ngoài của vòng ngoài: D = 85 mm - Chiều rộng ổ: B = 19 mm - Bán kính góc lượn mép ổ r = 2 mm - Góc tiếp xúc giữa con lăn vòng ngoài ổ: β = 15,33o SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 2 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN - Chọn kiểu lắp ổ lăn với trục và lỗ vỏ hộp chủ yếu dựa vào tính chất và dạng tải trọng. - Vòng trong quay với trục, tải trọng tác dụng lên ổ có phương không đổi nên + Vòng trong chịu tải trọng chu kì, còn vòng ngoài chịu tải trọng cục bộ. + Vòng trong chịu tải trọng chu kì nên kiểu lắp được chọn dựa theo tải trọng hướng tâm PR tác dụng lên ổ: PR = R B′ K đ FFA = 2000 15 . 1.1.2 = 266,67 N/mm R - phản lực hướng tâm tác dụng lên ổ, R = 2000 N Kđ - hệ số động lực học của lắp ghép, tra bảng 14, đối với từng trường hợp tải trọng có va chạm và dao động vừa phải, quá tải đến 150%, Kđ = 1 F - hệ số tính đến mức độ giảm độ dôi của lắp ghép khi trục rỗng hoặc hộp có thành mỏng, tra bảng 12, khi trục đặc, F = 1 FA - hệ số phân bố không đều tải trọng hướng tâm R, tra bảng 13 A R cotgβ = 6000 2000 cotg15,33o ≈ 10,9 nên FA = 2 B’ - chiều rộng lắp ghép của vòng ổ, B’ = B - 2r = 19 - 2.2 = 15 mm B,r - chiều rộng và bán kính góc kính góc lượn mép ổ lăn. - Dựa theo đường kính trục, nơi lắp ổ lăn d = 45 mm và cường độ tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ, tra bảng 15 để chọn lắp ghép giữa vòng trong với trục là n6. - Vòng ngoài chịu tải trọng cục bộ nên chọn DSLG vòng ngoài với vỏ hộp dựa vào đặc tính tải trọng (kσ) và cấp chính xác của ổ. Với K σ ≤ 1,5 và cấp chính xác P0, theo bảng 11, ta chọn kiểu lắp của vòng ngoài với lỗ của vỏ hộp là G7. - Như vậy, lắp ghép của vòng trong với trục là Ø45n6 và vòng ngoài với lỗ vỏ hộp là Ø85G7. - Theo bảng 4,5 tra SLGH cho trục và lỗ vỏ hộp 𝑒𝑠 = +33 m Trục Ø45n6 => { 𝑒𝑖 = +17 m 𝐸𝑆 = +47 m Lỗ vỏ hộp Ø85G8 => { 𝐸𝐼 = +12 m SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 3 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN 2.2.1.2. Vẽ sơ đồ dung sai của lắp ghép - Vẽ sơ đồ dung sai của lắp ghép của các vòng ổ với trục và lỗ vỏ hộp Vòng trong của ổ với trục Vòng ngoài của ổ với lỗ vỏ hộp Hình 2.3. Sơ đồ DSLG 2.2.1.3. Ghi ký hiệu dung sai lắp ghép trên bản vẽ Vẽ ổ lăn bên phải, sau đó vẽ riêng trục và lỗ vỏ hộp và ghi ký hiệu dung sai lắp ghép bằng chữ cho lắp ghép giữa vòng trong với trục, lắp ghép giữa vòng ngoài với lỗ vỏ hộp và cho trục, cho lỗ vỏ hộp (hình 2.4) Hình 2.4. Ghi ký hiệu DSLG các chi tiết lắp với ổ lăn SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 4 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN 2.2.2. Tính toán lắp ghép then 2.2.2.1. Chọn kiểu lắp giữa then với rãnh trục và then với rãnh bạc - Then thường được lắp cố định với trục và lắp động với bạc - Kiểu lắp thông dụng dùng trong sản xuất hàng loạt lớn là then lắp với trục theo 𝑁9 ℎ9 𝐽𝑆9 , then lắp với bạc theo lắp với trục theo 𝑃9 . Trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ thì then , then lắp với bạc theo ℎ9 𝐷10 then lắp bạc theo ℎ9 ℎ9 then lắp với bạc theo 𝐽𝑆9 ℎ9 . Khi chiều dài then lớn ( l > 2d) thì . Khi bạc di trượt trên trục thì then lắp với trục theo 𝐷10 ℎ9 𝑁9 ℎ9 và . - Theo đề bài, bánh răng không di trượt dọc trục, qui mô sản xuất hàng loạt nên ta chọn kiểu lắp thông dụng của then với trục với bạc, nghĩa là lắp với trục theo then lắp với bạc theo 𝐽𝑆9 ℎ9 𝑁9 ℎ9 , . 2.2.2.2. Vẽ sơ đồ dung sai lắp ghép Theo bảng 4 và 5, tra SLGH cho các kích thước lắp ghép: 𝑒𝑠 = 0 + Chiều rộng then 16h9 { 𝑒𝑖 = − 43 𝜇𝑚 𝐸𝑆 = 0 + Chiều rộng rãnh trục 16N9 { 𝐸𝐼 = − 43 𝜇𝑚 𝐸𝑆 = +21 𝜇𝑚 + Chiều rộng rãnh bạc 16JS9 { 𝐸𝐼 = −21 𝜇𝑚 Hình 2.5. Sơ đồ DSLG của then với trục và then với bạc SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 5 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN 2.2.2.3. Ghi ký hiệu dung sai lắp ghép trên bản vẽ Vẽ mối ghép then và vẽ riêng từng chi tiết tham gia lắp ghép, sau đó ghi ký hiệu lắp ghép cho chúng bằng chữ và bằng số (hình 2.6). 2.2.3. Tính toán lắp ghép then hoa 2.2.3.1. Chọn kiểu lắp cho mối ghép then hoa - Kiểu lắp của mối ghép then hoa được chọn tùy theo phương pháp định tâm(làm đồng tâm). Có 3 phương pháp định tâm: theo bề mặt ngoài D, theo bề mặt trong d và theo mặt bên b - Định tâm theo D khi yêu cầu độ đồng tâm cao và độ rắn bề mặt bạc không cao, để có thể gia công bề mặt kích thước D của lỗ bằng chuốt tinh SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 6 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN - Định tâm theo d khi yêu cầu độ đồng tâm cao nhưng độ rắn bề mặt bạc cao, không cho phép gia công lần cuối bằng chuốt tinh - Định tâm theo b khi yêu cầu độ đồng tâm cao, nhưng cần truyền momen xoắn lớn, không yêu cầu cụ thể về độ rắn của bạc, nên có thể định tâm theo D hoặc d. Ở đây ta chọn phương pháp định tâm theo D. Theo bảng 20, chọn các kiểu lắp sau: + Theo đường kính ngoài D: + Theo cạnh bên của răng b : 𝐻7 𝑗𝑠6 𝐹8 𝑗𝑠7 - Theo bảng 19, với then hoa 6x26x32 , ta tra chiều rộng then là 6 mm. Theo bảng 23, tra miền dung sai của đường kính không định tâm: Miền dung sai của bạc là 26H11, kích thước trục không ngỏ hơn 23,4 mm Như vậy, mối ghép theo hoa có ký hiệu như sau: D −6 × 26 × 32 𝐻7 𝑗𝑠6 ×6 𝐹8 𝑗𝑠7 2.2.3.2. Vẽ sơ dồ dung sai lắp ghép Theo bảng 4 và 5, tra các số liệu giới hạn cho các kích thước lắp ghép: - Lắp ghép theo yếu tố định tâm D: 32 𝐻7 𝑗𝑠6 𝐸𝑆 = +25 𝜇𝑚 Kích thước lỗ 32H7 { 𝐸𝐼 = 0 𝑒𝑠 = +8 𝜇𝑚 Kích thước trục 32js6 { 𝑒𝑖 = −8 𝜇𝑚 - Lắp ghép theo chiều rộng b: 6 𝐹8 𝑗𝑠7 Kích thước lỗ 6F8 { 𝐸𝑆 = +28 𝜇𝑚 𝐸𝐼 = +10 𝜇𝑚 𝑒𝑠 = +6 𝜇𝑚 Kích thước trục 6js7 { 𝑒𝑖 = −6 𝜇𝑚 SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 7 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN c) Vẽ mặt cắt ngang mối ghép then, vẽ riêng từng chi tiết tham gia lắp ghép, sau đó ghi kí hiệu lắp ghép cho chúng bằng chữ và bằng số 4) Tính toán lắp ghép ren a) Chọn kiểu lắp cho mối ghép ren - Theo đề bài, ren đã cho là ren hệ mét, có đường kính danh nghĩa d (D) = 24mm, ren bước nhỏ, với bước ren p = 1,5mm - Vì là ren của dùng để kẹp chạt bánh đai lên trục ( cố định bánh đai theo phương dọc trục), nên ta chọn kiểu lắp ren là có độ hở. Theo bảng 7.3, với chiều dài vặn ren thuộc nhóm bình thường (N), ta chọn miền dung sai của ren vít là 6g và miền dung sai của ren lỗ vít là 6H ( các miền dung sai được ưu tiên đóng khung) - Ký hiệu kiểu lắp mối ghép ren là: M24x1,5 - 6H/6g. b) Vẽ sơ đồ dung sai của ren bulong và ren đai ốc - Xác định giá trị các kích thước danh nghĩa: d(D), d2(D2), d1(D1): Theo bảng 24, ta có: SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 8 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN d(D) = 24 mm d2(D2) = d – 1 + 0,026 = 24 – 1 + 0,026 = 23,026 mm d1(D1) = d – 2 + 0,376 = 24 – 2 + 0,376 = 16,106 mm - Tra sai lệch giới hạn đường kính theo bảng 25: + Ren ngoài M24x1,5 – 6g 𝑒𝑠 = −32𝜇𝑚 Kích thước d { 𝑒𝑖 = −269𝜇𝑚 𝑒𝑠 = −32𝜇𝑚 Kích thước 𝑑2 { 𝑒𝑖 = −182𝜇𝑚 Kích thước 𝑑1 {𝑒𝑠 = −32𝜇𝑚 + Ren trong M24x1,5 – 6H Kích thước D {𝐸𝐼 = 0 Kích thước D2 { ES = +200μm EI = 0 ES = +300μm Kích thước D1 { EI = 0 - Vẽ sơ đồ dung sai của ren bulông và ren đai ốc: Đối với ren đai ốc: + Tính các kích thước giới hạn của đai ốc: D = D1 + EID1 = 22,376 + 0 = 22,376 mm { 1min D1max = D1 + ESD1 = 22,376 + 0,3 = 22,676 mm D = D2 + EID2 = 23,026 + 0 = 23,026 mm { 2min D2max = D2 + ESD2 = 23,026 + 0,2 = 23,226 mm Dmin = D + EID = 24 + 0 = 24 mm. + Vẽ profin danh nghĩa của ren + Vẽ profin giới hạn dưới theo 𝐷1𝑚𝑖𝑛 , 𝐷2𝑚𝑖𝑛 , 𝐷𝑚𝑖𝑛 và profin giới hạn theo 𝐷1𝑚𝑎𝑥 , 𝐷2𝑚𝑎𝑥 + Gạch sọc miền dung sai của đai ốc SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 9 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN Đối với bu lông: + Tính các kích thước giới hạn của bu lông: d1max = d1 + esd1 = 22,376 - 0,032 = 22,344 mm d2min = d2 + eid2 = 23,026 − 0,182 = 22,844 mm { d2max = d2 + esd2 = 23,026 − 0,032 = 22,994 mm d = d + eid = 24 − 0,269 = 23,731 mm { min dmax = d + esd = 24 − 0,032 = 23,968 mm + Vẽ profin danh nghĩa của ren + Vẽ profin giới hạn dưới theo 𝑑2𝑚𝑖𝑛 , 𝑑𝑚𝑖𝑛 và profin giới hạn trên theo 𝑑1𝑚𝑎𝑥 , 𝑑2𝑚𝑎𝑥 và 𝑑𝑚𝑎𝑥 + Gạch sọc miền dung sai của đai ốc (ngược chiều với chiều gạch sọc miền dung sai của đai ốc) c) Kiểm tra điều kiện đạt yêu cầu của ren bu lông Để kiểm tra điều kiện đạt yêu cầu của ren bu lông, cần tính đường kính trung bình biểu kiến d′2 , sau đó so sánh với các kích thước d2min , d2max 𝑓𝑝 = 1,732. ∆𝑝 = 1,732 . 0,007 = 0,012 𝑚𝑚 𝛼 𝑓𝑎 = 0,36. 𝑝. ∆ . 10−3 = 0,36.1,5.35. 10−3 = 0,019 𝑚𝑚 2 d2th = 22,275 mm. d'2 = d2th + ( fp + fα ) = 22,275 + ( 0,012 + 0,019) = 22,306 mm. d2min = 22,844 mm d2max = 22,994 mm Như vậy, ren bulông ( ren của vít đầu trục ) không đạt yêu cầu vì không thỏa mãn d2min ≤ d2th ≤ d2max. SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 10 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN 5) Tính toán độ chính xác cho truyền động bánh răng a) Chọn cấp chính xác cho truyền động bánh răng - TCVN1067-84 qui định 12 cấp chính xác chế tạo bánh răng và bộ truyền bánh răng, ký hiệu theo thứ tự giảm dần cấp chính xác từ 1 đến 12. Trong mỗi cấp chính xác, qui định mức chính xác động học, mức chính xác làm việc êm và mức chính xác vết tiếp xúc - Chọn cấp chính xác cho bánh răng và bộ truyền bánh răng cần dựa theo điều kiện làm việc cụ thể của bộ truyền. Xác định cấp chính xác có thể bằng tính toán, dựa vào kinh nghiệm hoặc theo các trường hợp tương tự - Chọn cấp chính xác bằng tính toán là chính xác nhất, nhưng thường rất phức tạp. Vì vậy trên thực tế thường chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng dựa theo kinh nghiệm - Cho phép chọn các cấp chính xác khác nhau cho mức chính xác động học, mức làm việc êm và mức tiếp xúc, nhưng tùy theo chức năng sử dụng mà mức nào được đặt ở cấp chính xác cao hơn (hoặc ít nhất là bằng) các mức khác: + Nếu yêu cầu truyền động với tỷ số truyền chính xác thì chọn cấp chính xác của mức chính xác động học cao hơn ( hoặc ít nhất là bằng ) hai mức kia SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 11 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN + Nếu yêu cầu bộ truyền có tốc độ cao thì ưu tiên chọn mức làm việc êm + Nếu yêu cầu truyền tải trọng lớn thì ưu tiên chọn mức vết tiếp xúc - Sự kết hợp các cấp chính xác cho các mức phải tuân theo qui định sau ( rút ra từ thực tế chế tạo và sử dụng ): Cấp chính xác mức làm việc êm của các bánh răng và bộ truyền không cao hơn quá hai và không thấp hơn một so với mức chính xác động học. Cấp chính xác vết tiếp xúc có thể bất kỳ, cao hơn hoặc thấp hơn một cấp so với mức làm việc êm nghĩa là: + (CCX động học – 2 ) ≤ CCX làm việc êm ≤ (CCX động học +1 ) + CCX vết tiếp xúc ≤ CCX làm việc êm ≤ (CCX vết tiếp xúc +1 ) Yêu cầu về mức độ hở mặt bên là yêu cầu của bất kỳ bộ truyền bánh răng nào. Độ hở mặt bên cần thiết để tạo điều kiện bôi trơn mặt răng, để bù lại sai số do dãn nở nhiệt, do gia công và lắp ráp, tránh hiện tượng kẹt răng Theo đề bài, bộ truyền bánh răng là bộ truyền bánh răng thẳng của hộp tốc độ với vận tốc vòng không vượt quá 10 m/s. Yêu cầu chủ yếu đối với loại bộ truyền này là mức chính xác làm việc êm. Theo bảng 27, kết hợp với qui định ở trên, ta chọn mức chính xác làm việc êm là 8. Mức chính xác động học chọn là 9 và mức vết tiếp xúc chọn là 8 Do không có yêu cầu gì đặc biệt, nên mức khe hở mặt bên được chọn là mức thông dụng nhất B và dung sai độ hở mặt bên là b Ký hiệu cấp chính xác truyền động bánh răng là 9-8-8-B TCVN1067-84 b) Chọn thông số kiểm tra bánh răng - Để đánh giá độ chính xác của bánh răng sau khi gia công, người ta kiểm tra một số thông số hình học, ảnh hưởng trực tiếp đến mức chính xác của bộ truyền bánh răng. Các thông số đó gọi là bộ thông số kiểm tra bánh răng - Bộ thông số kiểm tra bánh răng được chọn dựa vào điều kiện sản xuất và điều kiện trang bị kiểm tra ở từng cơ sở. Ở đây, ta chọn bộn thông số dựa theo bảng 28: SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 12 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN + Mức chính xác động học: có thể chọn một trong chín bộ thông số ở bảng 28 ( khi chọn thông số hay bộ thông số của bảng 28 cần lưu ý rằng chúng phải được qui định theo cấp chính xác động học đã chọn ở bảng 29, nếu không cần chọn thông số hay bộ thông số khác, có qui định theo cấp chính xác động học đã chọn). Ở đây, ta chọn thông số thứ 8 trong bảng 28: Độ dao động khoảng cách tâm sau một vòng quay 𝐹𝑖𝑟" + Mức tiếp xúc mặt răng: Chọn thông số vết tiếp xúc (thường gọi là tiếp xúc tổng) + Độ hở mặt bên: Vì bộ truyền điều chỉnh được khoảng cách tâm nên ta chọn sai lệch nhỏ nhất của chiều dài pháp tuyến chung trung bình –Ewme - Dựa vào cấp chính xác và các kích thước cơ bản của bảnh răng ( đường kính vòng chia d = mz/cos𝛽 = 2,5.80/cos180 = 190,221 ≈ 190 mm), ta xác định giá trị cho phép của thông số theo bảng 29,30 ( mức chính xác động học), 31 (mức làm việc êm), 32b (mức tiếp xúc mặt răng), 33a, 33b, 33c (mức khe hở cạnh răng): 𝐹𝑖𝑟" = 112 , fpb = ±21 µm, fpt = ± 22 µm Vết tiếp xúc tổng theo chiều cao: 40% Vết tiếp xúc tổng theo chiều dài: 50% Trị số nhỏ nhất của khoảng pháp tuyến chung trung bình xác định bằng tổng thành phần I (bảng 33b) và thành phần (bảng 33c) -Ewme = -( 140 + 18) = - 158 µm Bộ thông số kiểm tra bánh răng Độ dao dộng khoảng cách tâm sau 1 vòng quay Sai lệch giới hạn bước ăn khớp Sai lệch giới hạn bước vòng Vết tiếp xúc tổng 𝐹𝑖𝑟" fpb fpt Sai lệch nhỏ nhất của khoảng cách pháp tuyến -Ewme chung bình 112 µm ±21 µm ± 22 µm Theo chiều cao 40% Theo chiều cao 50% - 158 µm c) Ghi ký hiệu dung sai lắp ghép cho bản vẽ chế tạo bánh răng Xác định các kích thước cơ bản của bánh răng: SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 13 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN - Chiều rộng may ơ: B = 42 mm, dt – đường kính trục nơi lắp bánh răng, dt = 52 mm - Đường kích đỉnh răng: da = d + 2m = 190 + 2.2,5 =195 mm, d – đường kính vòng chia của bánh răng, d = 190 mm Xác định dung sai kích thước và sai lệch vị trí các phần tử của bánh răng: Trên bản vẽ chế tạo bánh răng trụ cần ghi: - Sai lệch giới hạn kích thước lỗ bánh răng. Theo kết quả tính toán ở phần” Dung sai lắp ghép hình trụ trơn”, sai lệch kích thước lỗ bánh răng là Φ52H9, ES = + 74µm, EI = 0 - Sai lệch giới hạn của đường kính da ( đường kính phôi ) có thể lấy theo h11 đến h14, ta chọn h11, theo bảng 4, với da = 105mm, ta có es = 0, ei = -220 μm - Sai lệch giới hạn của kích thước chiều rộng bánh răng B có thể lấy theo h11 đến h14, ta chọn h11, theo bảng 4, với B = 39mm, ta có es = 0, ei = -160 μm - Độ đảo hướng tâm của mặt ngoài phôi bánh răng. Với cấp chính xác động học 9 và đường kính chia d = 190mm, tra bảng 21-7, ta được dung sai độ đảo là 90 µm - Độ đảo mặt mút của vánh răng. Với cấp chính xác động học 9, đường kính chia d =190mm và chiều rộng của vành răng B = 42 mm, tra bảng 21-8, ta được dung sai độ đảo mặt mút của vành răng là 34. 190 100 = 64,6 ≈ 65 µm Xác định dộ nhám bề mặt: Cần ghi độ nhám bề mặt cho các phần tử sau trên bản vẽ chế tạo bánh răng: - Nhám bề mặt răng. Theo cấp chính xác về mức tiếp xúc là 8, tra bảng 34, ta được Ra = 1,6 µm - Nhám bề mặt trụ của phôi. Xác định theo quan hệ giữa dung sai kích thước và dung sai hình dạng (với giả thiết dung sai hình dạng bằng 60% của dung sai kích thước) và cấp chính xác, dựa vào bảng 5.6. Với cấp chính xác của đường kính trụ phôi da là 11 ( vì miền dung sai đã chọn là h11 ở trên) và da = 195µm, ta có Ra = 12,5 μm - Nhám bề mặt lỗ may ơ. Xác định theo quan hệ giữa dung sai kích thước và dung sai hình dạng(với giả thiết dung sai hình dạng bằng 60% của dung sai kích thước) SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 14 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN và cấp chính xác, dựa vào bảng 5.6. Với cấp chính xác của đường kính lỗ bánh răng là 9 và đường kính trục, nơi lắp bánh răng là dt = 52 mm,ta có Ra = 6,3 µm. 1.2.3 Tính toán chuỗi kích thước thẳng 1) Xác định kích thước và sai lệch giới hạn các đoạn chiều dài để gia công trục - Để xác định kích thước và sai lệch giới hạn cho chiều dài các đoạn trục ta cần lập các chuỗi kích thước lắp và giải các chuỗi đó. Các chuỗi kích thước được lập dựa theo yêu cầu chung của bộ phận lắp: + Yêu cầu thứ nhất: đảm bảo khe hở 𝐴∑ 1 , để ổ lăn không bị kẹt khi trục dãn nở. Đó là khâu khép kín trong chuỗi trên + Yêu cầu thứ hai: đảm bảo khe hở 𝐴∑ 2 , để đảm bảo đầu trục không bị hụt trong lỗ ổ lăn. Đó là khâu khép kín trong chuỗi trên + Yêu cầu thứ ba: đảm bảo khe hở 𝐴∑ 3 , để đảm bảo bạc chặn 6 luôn tỳ sát vào bánh 5. Đó là khâu khép kin trong chuỗi trên hình SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 15 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN + Yêu cầu thứ tư: đảm bảo khe hở 𝐴∑ 4 , để đảm bảo ngõng trục không bị tụt vào trong lỗ của ổ lăn bên phải. Đó là khâu khép kín trong chuỗi trên hình + Yêu cầu thứ năm: đảm bảo khe hở 𝐴∑ 5 , để đảm bảo vòng đệm của đai ốc 8 luôn tỳ sát vào bánh đai 7. Đó là khâu khép kín trong chuỗi trên hình + Yêu cầu thứ sáu: đảm bảo khe hở 𝐴∑ 6 , để đảm bảo bánh đai 7 khi quay không bị chạm vào nắp ổ. Đó là khâu khép kín trong chuỗi trên hình Tương ứng với 6 khâu khép kín, ta lập được 6 chuỗi kích thước, được sơ đồ hóa như trên hình. Xuất phát từ 1 khâu khép kín có thể có nhiều phương án hình thành chuỗi khác nhau. Tuy nhiên, để dễ chế tạo cần chọn “chuỗi ngắn nhất” có số khâu thành phần ít nhất, vì vậy dung sai của chúng sẽ lớn Một số khâu thành phần có thể tham gia vào nhiều chuỗi kích thước khác nhau. Vì vậy mà kích thước của chúng phải được xác định từ chuỗi mà khâu khép kín có yêu cầu cao, có số khâu thành phần nhiều, tức là chuỗi đòi hỏi khắt khe nhất. Khi kích thước các khâu thành phần thỏa mãn chuỗi khắt khe nhất thì cũng sẽ thỏa mãn các chuỗi khác. Trong các chuỗi đang xét thì chuỗi 1 là chuỗi khắt khe nhất. Khi giải các chuỗi kích thước thì phải giải chuỗi khắt khe nhất trước tiên 1. Trục 6. Bạc chặn 2. Ổ lăn 7. Bánh đai SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 16 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN 3. Nắp ổ 8. Vít 4. Hộp 9. Then hoa 5. Bánh răng 10. Then bằng Chuỗi 1: Xác định các khâu đã biết kích thước danh nghĩa: N1 = N2 = 19 mm, O1 = O2 = 25-0,120 mm, T1 = 54 mm, B = 42 mm, D = 19 mm, H = 203 mm với điều kiện định trước 𝐴∑ 1 = 0+0,900 mm. Đây là bài toán nghịch, khâu khép kín là 𝐴∑ 1 - Chuỗi kích thước lập được như hình a, đây là sơ đồ chuỗi kích thước đường thẳng, có một khâu tăng H, các khâu còn lại là khâu giảm và 2 khâu O1 và O2 đã cho trước sai lệch - Hệ số cấp chính xác trung bình xác định theo công thức: 𝑎𝑚 = 𝑇Σ − ∑ 𝑇𝑠 𝑛−𝑛 ∑𝑖=1 𝑠 𝑖𝑖 = 𝑇𝐴∑ 1 −𝑇𝑂1 −𝑇𝑂2 𝑖𝐻 +𝑖𝑁2 +𝑖𝐷 +𝑖𝐵 +𝑖𝑇 +𝑖𝑁1 = 900−120−120 2,89+1,31+1,31+1,31+1,56+1,86 = 64,45 ns – tổng số khâu thành phần có dung sai định trước Ts – dung sai định trước của khâu thứ s, tính theo µm ii – đơn vị dung sai của khâu i, tra bảng 9.1 - Chọn hệ số cấp chính xác gần nhất theo bảng 4.1: a = 64 tương ứng với ccx IT10. SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 17 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN - Sai lệch các khâu tra bảng theo cấp chính xác 10, để lại khâu T1 làm khâu bù. H = 203H10 = 203+0,185 mm ( khâu tăng) N1 = N2 = 19h10 = 19-0,084 mm ( khâu giảm) D = 19h10 = 19-0,084 mm ( khâu giảm) B = 42h10 = 42-0,1 mm ( khâu giảm) - Tính sai lệch khâu T1 (khâu bù giảm) Sai lệch trên theo công thức: esT = EIH – 2esN1 – 2esO1 – esB – esD - EIΣ = 0 Sai lệch dưới theo công thức eiT = ESH – 2eiN1 – 2eiO1 – eiB – eiD - ESΣ = 185 - 2.(-84) -2.(-120) - (-100) -(-84) -900 = -123 μm TT1 = 54-0,123 mm Chuỗi 2: Xác định kích thước đoạn trục T2 với điều kiện định trước AΣ2 = 1-0,6 .Đây là bài toán nghịch chuỗi đường thẳng, sơ đồ hình b , T2 là khâu tăng, O1 là khâu giảm. Kích thước danh nghĩa, theo công thức: 𝐴Σ2 = T2 – O1 => T2 = 𝐴Σ2 + O1 = 1 + 25 = 26 mm Sai lệch trên của khâu bù tăng: EST2 = 𝐸𝑆AΣ2 - 0 + eiO1 = 0 - 0 -120 = -120 µm Sai lệch dưới của khâu bù tăng: EIT2 = 𝐸𝐼AΣ2 - 0 + esO1 = -600 - 0 +0 = -600 µm TT2 = 26−0,12 −0,6 mm Chuỗi 3: Xác định kích thước đoạn thân trục lắp với bánh răng (T3) với điều kiện định trước 𝐴Σ3 = 1+0,4 . Đây là bài toán nghịch chuỗi đường thẳng, sơ đồ hình, T3 là khâu giảm, B là khâu tăng SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 18 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN Kich thước danh nghĩa, theo công thức: 𝐴Σ3 = B – T3 => T3 = B - 𝐴Σ3 = 42 - 1 = 41 mm Sai lệch trên của khâu bù giảm: esT3 = −𝐸𝐼AΣ3 - eiB + 0 = 0 + 100 + 0 = 100 µm Sai lệch dưới của khâu bù giảm: eiT3 = −𝐸𝑆AΣ3 - eiO1 + 0 = -400 - 0 + 0 = -400 µm TT3 = 41+0,1 −0,4 mm Chuỗi 4: Xác định kích thước đoạn trục từ đầu thân trục đến hết ngõng trục 2(T4) với điều kiện định trước AΣ4 = 1-0,6. Đây là bài toán nghịch chuỗi đường thẳng, sơ đồ hình, T4 là khâu tăng, các khâu B, D và O2 là các khâu giảm Kích thước đanh nghĩa, theo công thức: 𝐴Σ4 = T4 – (B + D + O2) => T4 = B + D + O2 + 𝐴Σ4 = 42 + 19 + 25 + 1 = 87 mm Sai lệch trên của khâu bù tăng: EST4 = 𝐸𝑆AΣ4 - 0 + eiB + eiD + eiO2 = 0 - 0 - 100 - 84 - 120 = - 304 µm Sai lệch dưới của khâu bù tăng: EIT4 = 𝐸𝑖AΣ4 - 0 + esB + esD + esO2 = - 600 - 0 + 0 + 0 + 0 = - 600 µm TT4 = 87−0,304 −0,6 mm Chuỗi 5: Xác định kích thước đoạn trục lắp may ơ bánh đai (T5) với điều kiện định trước 𝐴Σ5 = 1+0,4 . Đây là bài toán nghịch chuỗi đường thẳng, sơ đồ hình, T5 là khâu giảm, P là khâu tăng Kích thước danh nghĩa theo công thức: 𝐴Σ5 = P – T5 => T5 = P - 𝐴Σ5 = 35 - 1 = 34 mm Hệ số cấp chính xác trung bình: 𝑇 𝑎𝑚 = ∑𝑛𝑠Σ 𝑖=1 𝑖𝑖 = 400 𝑖𝑝 +𝑖𝑇5 SV :Lê Văn Hải Msv:57177 = 400 1,56+1,56 = 128 Page 19 BTL KỸ THUẬT ĐO – PGS. TS. ĐÀO NGỌC BIÊN, ĐHHHVN Theo bảng 4.4, lấy a gần nhất a = 100 , tương ứng với cấp chính xác 11 Sai lệch khâu P tăng là: P = 35H11 = 35+0,16 . Sai lệch khâu T5 tính theo khâu bù. Sai lệch trên của khâu bù giảm: esT5 = −𝐸𝐼AΣ5 – eiP + 0 = 0 -0 + 0 = 0 µm Sai lệch dưới của khâu bù giảm: eiT5 = −𝐸𝑆AΣ5 – eiP + 0 = - 400 - 160 + 0 = - 560 µm TT5 = 34-0,56 mm. Chuỗi 6: Xác định kích thước đoạn trục từ ngõng trục 1 đến bánh đai (T6) với điều kiện định trước AΣ6 = 15+0.2 −0,6 mm. Đây là bài toán nghịch chuỗi đường thẳng, sơ đồ hình, các khâu tăng gồm: T6 , O1 và N1, các khâu giảm gồm H và N3 Kích thước danh nghĩa theo công thức: 𝐴Σ6 = T6 + N1 + O1 – (H+ N2) => T6 = 𝐴Σ4 – N1 – O1 + H + N3 =15 - 19 - 25 + 203 + 12 = 186 mm Hệ số cấp chính xác trung bình: 𝑎𝑚 = 𝑇Σ − ∑ 𝑇𝑠 𝑛−𝑛 ∑𝑖=1 𝑠 𝑖𝑖 = 𝑇𝐴∑ 6 −𝑇𝑂1 −𝑇𝐻 −𝑇𝑁1 800−120−185−84 𝑖𝑇6 +𝑖𝑁3 = 2,89+1,08 =103 Theo bảng 4.1, lấy a gần nhất a = 100, tương ứng cấp chính xác 11. Chọn T6 làm khâu bù Sai lệch khâu giảm: N3 =12h11 = 12-0,11 mm Sai lệch trên của khâu bù tăng: EST6 = 𝐸𝑆AΣ6 - ESO1 – ESN1 + eiH + eiN3 = 200 - 0 - 0 + 0 - 110 = 90 µm Sai lệch dưới của khâu bù tăng: EIT6 = 𝐸𝐼AΣ6 - EIO1 – EIN1 + esH + esN3 = - 600 - ( - 120 ) - ( - 84 ) + 185 + 0 = 211 µm SV :Lê Văn Hải Msv:57177 Page 20