Cơ khí chế tạo máy - Chương 2: Dung sai lắp ghép

GV: TRƯƠNG QUỐC THANH CHƯƠNG 2: DUNG SAI LẮP GHÉP 1. Kích thước, sai lệch và dung sai 2. Các dạng lắp ghép 3. Biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai lắp ghép 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Người thiết kế dựa trên yêu cầu kỹ thuật, đặc tính làm việc, để thiết kế nên chi tiết. Kích thước ghi trên bản vẽ thiết kế đó là kích thước danh nghĩa. Các chi tiết sau khi gia công có kích thước (kích thước thực) không hoàn toàn giống kích thước danh nghĩa. Nó dao động quanh giá trị kích thước danh nghĩa. DUNG SAI và LẮP GHÉP GV: TRƯƠNG QUỐC THANH
Kích thước danh nghĩa: dN , DN
Kích thước thực: dr , Dr
Sai lệch giới hạn trên es , ES
Sai lệch giới hạn dưới ei , EI
Dung sai kích thước T
Miền dung sai Xác định theo tiêu chuẩn ISO
Sai lệch cơ bản Xác định theo miền dung sai và CCX DUNG SAI và LẮP GHÉP GV: TRƯƠNG QUỐC THANH
Dung sai tiêu chuẩn (IT ): là dung sai thuộc hệ thống tiêu chuẩn ISO về dung sai và lắp ghép.
Cấp dung sai tiêu chuẩn: (CCX: Cấp chính xác) là tập hợp các dung sai tương ứng với mức độ chính xác như nhau đối với tất cả các kích thước danh nghĩa. DUNG SAI và LẮP GHÉP GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 1.1 Kích thước 1. Kích thước, sai lệch và dung sai a. Kích thước danh nghĩa Là kích thước mà dựa vào chức năng chi tiết, tính tóan xác định sau đó chọn cho đúng với vị trí gần nhất của kích thuớc tiêu chuẩn. b. Kích thước thực Là kích thước đo trực tiếp trên chi tiết bằng những dụng cụ đo và phương pháp đo chính xác nhất mà kỹ thuật đo có thể đạt được. (Ký hiệu dr ) c. Kích thước giới hạn Là kích thước có giá trị được khống chế trong một phạm vi kích thước nhất định. (Giới hạn 1 phía hoặc 2 phía đồng thời). (d min ≤ d r ≤ d max ) GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 1.2 Sai lệch kích thước và dung sai 1. Kích thước, sai lệch và dung sai
Sai lệch kích thước: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa: (dn , Dn) - Sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa: (es , Es) - Sai lệch giới hạn dưới: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn bé nhất và kích thước danh nghĩa: (ei , Ei) Kích thước cơ bản (đường không) GV: TRƯƠNG QUỐC THANH
Dung sai kích thước (T ) Là hiệu giữa kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất hoặc hiệu giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới. Ví dụ: 1. Kích thước, sai lệch và dung sai 1.2 Sai lệch kích thước và dung sai Kích thước cơ bản GV: TRƯƠNG QUỐC THANH VD: Kích thước giới hạn 1. Kích thước, sai lệch và dung sai GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 2. Các dạng lắp ghép 2.1 Lắp ghép Những bề mặt hay kích thước mà dựa vào đó dùng để lắp các chi tiết lại với nhau thì gọi là bề mặt lắp ghép hoặc kích thước lắp ghép. (Một lắp ghép bao giờ cũng có chung 1 kích thước danh nghĩa) GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 2. Các dạng lắp ghép 2.2 Lắp ghép (Lỏng / Chặt / Trung Gian) Lắp lỏng : Trong lắp ghép này kích thước bao lớn hơn kích thước bị bao. Lắp chặt : Trong lắp ghép này kích thước bao nhỏ hơn kích thước bị bao. Lắp trung gian : Trong lắp ghép này khoảng dung sai kích thước kích thước bao và bị bao bố trí xen lẫn nhau. GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Mối ghép lỏng Mối ghép chặt Mối ghép trung gian 2. Các dạng lắp ghép Sơ đồ phân bố dung sai GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Tiêu chuẩn ISO qui định 20 CCX (Cấp dung sai tiêu chuẩn): (IT0, IT01, IT1,,IT18):  IT1 – IT4: Kích thước yêu cầu độ chính xác cao như dụng cụ đo.  IT5 – IT6: Dùng trong cơ khí chính xác.  IT7 – IT8: Dùng trong gia công cơ khí thông thường.  IT9 – IT11: Dùng trong gia công cơ khí có chi tiết lớn và không đòi hỏi chính xác.  IT12 – IT16: Dùng trong gia công thô hoặc chế tạo phôi . 3. Biểu diễn sơ đồ dung sai lắp ghép GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Qui định về dung sai Trên cơ sở thống kê thực nghiệm, người ta lập được mối quan hệ giữa kích thước và sai số gia công (trong phạm vi kích thước từ 1 – 500 mm là phạm vi sản xuất hàng loạt): Trong thực tế, cùng một kích thước danh nghĩa nhưng điều kiện làm việc khác nhau  cần có một dung sai khác nhau. ( giá trị a thay đổi). ( )1/ 3. 0, 001. 0, 45. .T a d d a i= + = 3. Biểu diễn sơ đồ dung sai lắp ghép GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Cùng 1 kích thước danh nghĩa nhưng đối với các CCX khác nhau thì dung sai sẽ khác nhau một hệ số “a”. Giá trị “a” biểu thị mức độ chính xác gần với giá trị kích thước thực nếu “a” càng nhỏ. Ví dụ: Chế tạo trục I, trục II có: d1=65mm với Td1=20 µm; d2=24mm với Td2= 9 µm Biên soạn: ThS. Trần Anh Sơn mm3150500viphạmtrongdkhi:1,2d.004,0i mm5001viphạmtrongdkhi:d.45,0d.001,0ii.aIT 3 1 ÷+= ÷+== 1 2 1 3 1 2 3 2 1 2 20 10,67 0,001.65 0,45. 65 9 6,8 0,001.24 0,45. 24 d d T a i T a i a a = = = + = = = + > 3. Biểu diễn sơ đồ dung sai lắp ghép Trục 1 chế tạo kém chính xác hơn trục 2 GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 3. Biểu diễn sơ đồ dung sai lắp ghép GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 3. Biểu diễn sơ đồ dung sai lắp ghép GV: TRƯƠNG QUỐC THANH
Miền dung sai: là miền nằm giữa 2 đường biểu diễn kích thước lớn nhất và nhỏ nhất. Được xác định bằng trị số dung sai và vị trí tương đối của nó so với đường 0 (hay kích thước danh nghĩa). 3. Biểu diễn sơ đồ dung sai lắp ghép GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn es = 0 EI = 0 GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Hệ thống trục: Mối lắp được thực hiện bằng các ghép các lỗ có kích thước khác nhau với trục cơ sở. Trục cơ sở có sai lệch cơ bản kiểu h (sai lệch giới hạn trên bằng 0). Tức dmax = dN Hệ thống lỗ: Mối lắp được thực hiện bằng các ghép các trục có kích thước khác nhau với lỗ cơ sở. Lỗ cơ sở có sai lệch cơ bản kiểu H (sai lệch giới hạn dưới bằng 0). Tức dmin = dN 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH Mục đích việc qui chuẩn một số thông số chức năng và miền dung sai nhằm:
Giảm số lượng dụng cụ gia công, dụng cụ đo, dưỡng đo, v.v về kích cỡ.
Gia tăng tính năng phù hợp trong lắp ráp của chi tiết (dễ dùng chung  Tính lắp lẫn). Dễ dàng tiêu chuẩn hóa trong phạm vi quốc gia và quốc tế.
Giảm thời gian chết khi máy khi sản xuất do chi tiết bị hư hỏng (chuẩn hóa phụ tùng thay thế).
Chuyên môn hóa để tăng chất lượng, giảm giá thành. 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn
Dựa trên hai hệ thống lắp (lỗ và trục) ta cũng có các kiểu lắp lỏng, lắp chặt và lắp trung gian: Các mối lắp từ a  h (A  H) là lắp lỏng Các mối lắp từ p  z (P  Z) là lắp chặt Các mối lắp: js, k, m, n (Js, K, M, N) là lắp trung gian. GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn GV: TRƯƠNG QUỐC THANH 4. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn Ký hiệu: Sai lệch &ø Lắp ghép trên bản vẽ Mối lắp theo hệ thống Lỗ