Chương VI CHUỖI KÍCH THƯỚC * Khi thiết kế máy mới, ngồi việc tính tốn động học động lực học, người thiết kế cần phải quy định dung sai cho phép vị trí tương quan chi tiết để đảm bảo khả làm việc máy, bảo đảm tính kinh tế chế tạo chi tiết máy độ tin cậy tuổi bền máy Một phương tiện để xác định cách hợp lý dung sai cho phép vị trí chi tiết tính tốn chuỗi kích thước Nội dung chương giải vấn đề sai số kích thước bao gồm nhiều kích thước tạo thành tức sai số yếu tố hình học máy hay phận máy nhiều chi tiết có sai số tạo nên 6.1 - Các khái niệm định nghĩa 6.1.1 - Định nghĩa - Chuỗi kích thước tập hợp kích thước nối tiếp hay số chi tiết tạo thành vịng khép kín Chúng xác định độ xác vị trí tương quan bề mặt, đường tâm nhiều chi tiết tham gia lắp ghép - Như để hình thành chuỗi kích thước phải có hai điều kiện: +) Các kích thước nối tiếp +) Các kích thước tạo thành vịng khép kín 6.1.2 - Phân loại - Tùy theo vị trí phân bố chuỗi kích thước chi tiết phận máy, người ta phân chuỗi kích thước thành nhiều loại a) Chuỗi kích thước chi tiết - Chuỗi kích thước có kích thước chi tiết gọi chuỗi kích thước chi tiết - Chuỗi kích thước chi tiết dùng để xác định độ xác vị trí tương quan bề mặt đường trục chi tiết Hình 6.1 Chuỗi kích thước chi tiết 60 b) Chuỗi kích thước lắp ráp - Là chuỗi kích thước bao gồm kích thước nhiều chi tiết lắp ráp với gọi chuỗi kích thước lắp - Chuỗi kích thước lắp ráp dùng để xác định độ xác vị trí tương quan bề mặt đường tâm số chi tiết lắp ráp với Hình 6.2 Chuỗi kích thước lắp ráp c) Chuỗi kích thước đường thẳng - Là chuỗi mà kích thước chuỗi song song với d) Chuỗi kích thước mặt phẳng - Là chuỗi mà kích thước chuỗi nằm mặt phẳng hay số mặt phẳng song song với e) Chuỗi kích thước góc Các kích thước chuỗi trị số góc f) Chuỗi kích thước khơng gian Các kích thước chỗi nằm mặt phẳng không song song với Chuỗi kích thước khơng gian trường hợp tổng qt chuỗi đường thẳng, chuỗi mặt phẳng chuỗi kích thước góc Khi gặp chuỗi khơng gian ta qui chuỗi kích thước đường thẳng mặt phẳng cách chiếu kích thước chuỗi lên mặt phẳng hệ toạ độ Đêcac vng góc Hình 6.3 Chuỗi kích thước mặt phẳng * Ngồi người ta cịn phân chuỗi kích thước độc lập chuỗi kích thước quan hệ - Chuỗi độc lập: kích thước chuỗi khơng có quan hệ với chuỗi kích thước khác Ví dụ hình 6.1, hình 6.2, hình 6.3 - Chuỗi quan hệ: kích thước tham gia vào hai hay nhiều chuỗi kích thước Ví dụ: 61 B1, B2, B3 kích thước thiết kế A1, A2, A3 kích thước cơng nghệ Ở ta lấy hai chuỗi: Chuỗi 1: Gồm khâu A2, A3 B2 Chuỗi 2: Gồm khâu A1, A2 B1 Như A2 tham gia vào hai chuỗi Vậy chuỗi quan hệ Hình 6.4 Ví dụ chuỗi quan hệ * Các kích thước chuỗi gọi khâu Theo hình thành khâu chuỗi người ta phân biệt: - Khâu thành phần (Ai ): Là khâu khơng có liên quan với mặt sai số (giá trị khơng phụ thuộc vào khâu khác) Kích thước chúng hình thành độc lập q trình gia cơng Trong khâu thành phần chia ra: +) Khâu thành phần tăng: khâu mà kích thước tăng làm tăng kích thước khâu khép kín ngược lại +) Khâu thành phần giảm: khâu mà kích thước giảm làm tăng kích thước khâu khép kín ngược lại - Khâu khép kín (AΣ ): Là khâu hồn thành cuối (sau gia cơng lắp ráp) Giá trị khâu khép kín hồn toàn phụ thuộc giá trị khâu thành phần chuỗi Trong chuỗi có khâu khép kín Khâu khép kín cịn gọi khâu khởi thuỷ chuỗi * Muốn phân biệt khâu thành phần khâu khép kín chuỗi kích thước chi tiết cần phải biết trình tự gia cơng kích thước chuỗi Ví dụ: Trong chuỗi lắp ráp khâu khép kín thường độ hở độ dơi kích thước xác định vị trí hai bề mặt, kích thước chi tiết tham gia vào chuỗi khâu thành phần 6.2 - Giải chuỗi kích thước * Nhiệm vụ việc giải chuỗi kích thước: - Giải chuỗi kích thước xác định dung sai, sai lệch giới hạn khâu cho chúng đạt tính đổi lẫn chức (hồn tồn hay khơng hồn tồn) đảm bảo yêu cầu độ xác khả làm việc chi tiết phận máy * Có hai phương pháp giải chuỗi kích thước: Giải chuỗi theo phương pháp đổi lẫn chức hoàn toàn phương pháp đổi lẫn chức khơng hồn tồn * Việc giải chuỗi kích thước tiến hành qua hai toán: 62 - Bài toán thuận: Trong tốn này, u cầu phải xác định kích thước danh nghĩa, dung sai, sai lệch giới hạn khâu khép kín biết kích thước danh nghĩa, dung sai sai lệch giới hạn khâu thành phần - Bài tốn nghịch: Xác định kích thước dung sai sai lệch giới hạn khâu thành phần biết kích thước danh nghĩa, dung sai sai lệch giới hạn khâu khép kín Chẳng hạn thiết kế máy, người ta xuất phát từ độ xác chung cho trước máy để xác định độ xác chi tiết hợp thành 6.2.1 - Giải toán theo phương pháp đổi lẫn chức hoàn toàn (phương pháp cực đại – cực tiểu) a) Bài tốn thuận: Biết kích thước danh nghĩa, dung sai sai lệch giới hạn khâu thành phần Xác định kích thước danh nghĩa, dung sai sai lệch khâu khép kín, (thơng thường toán kiểm nghiệm) Để tiện cho việc giải, nên sơ đồ hoá chuỗi Các chuỗi hình 6.1, 6.2, 6.3, thường sơ đồ hóa thành chuỗi tương đương hình 6.5, hình 6.6 hình 6.7 Hình 6.5 Sđh chuỗi kt chi tiết phẳng Hình 6.6 Sđh chuỗi kt lắp ráp Hình 6.7Sđh chuỗi kt mặt Giả sử ký hiệu A∑ khâu khép kín chuỗi hình 6.5 viết: A∑ = A4 = A1 - A2 - A3 Còn chuỗi mặt phẳng hình 6.7 viết: A∑ = A3 = A1 cosα + A2 cosβ Tổng quát viết: n A∑ = β1 A1 + β2 A2 + + βn An = ∑β A i i (6.1) Trong βi hệ số cố định gọi hệ số ảnh hưởng khâu thành phần đến khâu khép kín Trong chuỗi đường thẳng: βi = +1 khâu tăng βi = - khâu giảm Trong chuỗi mặt phẳng: βi = + cosα khâu tăng βi = - cosα khâu giảm * Như nói rằng, khâu tăng khâu có hệ số ảnh hưởng dương, cịn khâu giảm khâu có hệ số ảnh hưởng âm Trong trường hợp chung gọi số khâu thành phần tăng chuỗi m số khâu thành phần giảm (n - m) Tổng số khâu chuỗi n + 63 Do viết công thức (6.1) tổng quát sau: m n m +1 AΣ = ∑ β i Ai + ∑ β i Ai (6.2) Đây công thức sở để giải chuỗi kích thước Trong đó: Tổng thứ bao gồm m khâu thành phần tăng Tổng thứ hai bao gồm ( n – m) khâu thành phần giảm * Xác định dung sai khâu khép kín: Trên sở công thức (6.2) nhận thấy rằng: khâu khép kín có giá trị lớn khâu tăng có giá trị lớn khâu giảm có giá trị nhỏ m n AΣ max = ∑ β i Aimax + ∑ β i Aimin (6.3) m +1 Tương tự giá trị bé khâu khép kín m n AΣ = ∑ β i Aimin + ∑ β i Aimax (6.4) m +1 m n m n m +1 m +1 TAΣ = AΣ max − AΣ = ∑ β i Aimax + ∑ β i Aimin − (∑ β i Aimin + ∑ β i Aimax ) Dung sai khâu khép kín: m n m +1 ⇒ TAΣ = ∑ β iTAi − ∑ β iTAi Chú ý: tất khâu thành phần giảm có hệ số ảnh hưởng âm cơng thức viết: n TAΣ = ∑ / β i / TAi (6.5) Vậy: Trong chuỗi kích thước, dung sai khâu khép kín tổng dung sai khâu thành phần nhân với hệ số ảnh hưởng chúng - Đối với chuỗi đường thẳng, ta có: βi = ±1 n ⇒ TAΣ = ∑ TAi Vậy chuỗi đường thẳng, dung sai khâu khép kín tổng dung sai khâu thành phần * Xác định sai lệch giới hạn: - Sai lệch giới hạn khâu khép kín ES∑ m n m n m +1 ESΣ = AΣ max − AΣ = ∑ β i Ai + ∑ β i Ai − (∑ β i Ai + ∑ β i Ai ) max m +1 64 m n ⇒ ES Σ = ∑ β i ESi + ∑ β i EI i (6.6) m+1 - Sai lệch giới hạn khâu khép kín EIΣ : m n m n m +1 m +1 EI Σ = AΣmin − AΣ = ∑ β i Aimin + ∑ β i Aimax − (∑ β i Ai + ∑ β i Ai ) m n m +1 ⇒ EI Σ = ∑ β i EI i + ∑ β i ESi (6.7) Như toán thuận giải xong cơng thức (6.2), (6.5), (6.6) (6.7) Ví dụ 1: * Cho chi tiết gia cơng hình vẽ với trình tự gia cơng sau: Gia cơng mặt đạt kích thước A1 Gia cơng mặt đạt kích thước A3 Gia cơng mặt đạt kích thước A2 Cho: A1 = 70-0,3 ; A2 = 30-0,15 A3 = 10+0,1 Tìm kích thước danh nghĩa, dung sai sai lệch kích thước A4 Hình 6.8 Chuỗi kích thước thẳng b) Bài tốn nghịch: Cho dung sai sai lệch giới hạn khâu khép kín Xác định dung sai, sai lệch giới hạn khâu thành phần * Nhận thấy công thức (6.5) phương trình cho mối liên hệ dung sai khâu khép kín dung sai khâu thành phần Trường hợp cần tìm n ẩn số có phương trình Do để giải tốn cần đưa số giả thiết Tương ứng giả thiết có phương pháp gần Trong thực tế, thường sử dụng ba phương pháp sau: 1) Coi dung sai khâu thành phần TA1 = TA2 = = TAn = TAtb 2) Coi cấp xác khâu thành phần a1 = a2 = = an = atb 3) Phương pháp kinh nghiệm * Ở môn học phương pháp thứ hai nghiên cứu Giả sử cấp xác khâu thành phần hệ số cấp xác khâu a1 = a2 = = an = atb Dung sai khâu thành phần TAi = atb × ii (i - đơn vị dung sai) 65 n n 1 TAΣ = ∑ / β i / TAi = ∑ / β i / atb ii i = 0,45 D + 0,001 D Khi đó: => a tb = n TAΣ (6.8) ∑ / β i / ii Giá trị ii tra bảng theo TCVN - 2244 - 99 - Sau xác định a tb ta tra bảng so sánh giá trị a tính với abảng để tìm cấp xác chung khâu chuỗi - Trị số atb tìm thường khơng khớp với abảng Khi phải lấy cấp xác thấp cao lên gần abảng Như dung sai khâu thành phần chuỗi mở rộng thu hẹp so với thực tế tính tốn theo a tb Để đáp ứng u cầu cho khâu khép kín, phải để lại khâu để bù trừ sai số việc chọn cấp xác khâu thành phần thấp cao lên +) Nếu atính > abảng có nghĩa dung sai khâu thành phần chuỗi bị thu hẹp Do khâu bù mở rộng dung sai nên chọn khâu khó chế tạo chuỗi +) Nếu atính < abảng nghĩa dung sai khâu thành phần chuỗi mở rộng Do khâu bù phải thu hẹp dung sai nên chọn khâu dễ chế tạo chuỗi Khi chọn abảng, tìm cấp xác biết kích thước danh nghĩa khâu, dựa theo TCVN 2244 – 99 để xác định sai lệch giới hạn dung sai chúng Khi tra bảng cần tuân theo qui ước: +) Khâu thành phần tăng coi lỗ sở H +) Khâu thành phần giảm coi trục sở h Đến tốn nghịch cịn: - Biết khâu khép kín - Biết (n-1) khâu thành phần - Tìm khâu thành phần Abù trừ * Nếu khâu bù khâu tăng: từ công thức (6.6) m n m +1 ESΣ = AΣ max − AΣ = ∑ β i ESi + ∑ β i eii = m −1 ∑ β ES i n i + β bu ES bu + ∑ β i eii m +1 (6.9) m -1 Từ công ES (6.7)  ES − thức = ⇒ β i ESi − bu  Σ β bu  ∑  n ∑ β ei   m +1 i i 66 EI bu = β bu m -1 n    EI Σ − ∑ β i EI i − ∑ β i esi  m +1   (6.10) * Nếu khâu bù trừ khâu giảm theo công thức (6.7) (6.11) Theo công thức (6.6) (6.12) * Dung sai khâu bù: (6.15) c) Ứng dụng phương pháp giải: Do dung sai sai lệch khâu xác định sở đảm bảo tính đổi lẫn chức hồn tồn, nên phương pháp có ưu điểm - Tạo điều kiện cho việc sử dụng máy móc, thiết bị có hiệu việc thay sửa chữa dễ dàng - Có thể lắp ráp tự động khơng phải sửa chữa, điều chỉnh phân nhóm lắp ráp - Tạo điều kiện hợp tác sản xuất rộng rãi xí nghiệp * Nhược điểm: - Độ xác khâu thành phần cao chi phí cơng nghệ lớn Nhược điểm rõ rệt chuỗi có nhiều khâu (thể cơng thức (6.8) Do phương pháp nên áp dụng số khâu thành phần khơng lớn khâu khép kín khơng địi hỏi có độ xác cao Trong trường hợp khác nên tiến hành giải chuỗi kích thước phương pháp đổi lẫn chức khơng hồn tồn Ví dụ 2: Cho kết cấu lắp hình vẽ Yêu cầu đề kết cấu lắp đảm bảo khe hở mặt đầu vai trục mặt đầu bạc ổ trục giới hạn AΣ : AΣ = 1+0,75 Cho biết: A1 = 101 ; A2 = 50 A3 = A5 = ; A4 = 140 67 Xác định dung sai sai lệch giới hạn khâu thành phần chuỗi ? A1 A2 A5 A3 AΣ A4 Hình 6.9 Ví dụ 6.2.2- Giải tốn theo phương pháp đổi lẫn chức khơng hoàn toàn - Bao gồm phương pháp sau: +) Phương pháp tính theo xác suất +) Phương pháp lắp lựa chọn +) Phương pháp điều chỉnh lắp +) Phương pháp sửa chữa lắp 6.2.2.1- Phương pháp xác suất a) Đặt vấn đề: Theo phương pháp đổi lẫn hồn tồn có m n m m +1 n A∑ max = ∑ β i Ai max + ∑ β i Ai A∑ = ∑β i Ai + ∑ β i Ai max (6.2) (6.3) m +1 Thấy rằng: - Khâu khép kín có giá trị lớn tất khâu thành phần tăng có giá trị lớn tất khâu giảm có giá trị bé - Khâu khép kín có giá trị bé tất khâu thành phần tăng có giá trị bé tất khâu giảm có giá trị lớn Điều xẩy ra, cần ý chi tiết có kích thước giá trị max có xác suất nhỏ, kết hợp tất giá trị cực đại cực tiểu lúc lại có xác suất bé thực tế bỏ qua Như bỏ qua giá trị khâu khép kín có xác xuất bé nói rằng, với kích thước dung sai cho trước khâu thành phần thực tế khâu khép kín có giá 68 trị max < giá trị A ∑max theo công thức (6.5) giá trị cực tiểu > giá trị A ∑min theo công thức (6.6) Khi với giá trị định khâu khép kín khâu thành phần chế tạo với dung sai TAi lớn giá trị tính tốn theo phương pháp b) Bài toán thuận: Biết dung sai, sai lệch giới hạn khâu thành phần Tìm dung sai, sai lệch giới hạn khâu khép kín Nếu gọi: σi sai lệch bình phương trung bình khâu Ai σ ∑ sai lệch bình phương trung bình khâu A∑ Áp dụng lý thuyết xác suất ta có: m ∑β σ σ = ∑ i i n + ∑β m +1 i σ = i n ∑β i σ i2 (6.14) Ở chương trước ta biết rằng, kích thước tuân theo quy luật phân bố chuẩn, trung tâm phân bố trùng với trung tâm dung sai khoảng phân bố với khoảng dung sai W = 6σ; W = T - Tuy nhiên trường hợp tổng qt, điều khơng xẩy Do người ta đưa vào hệ số K gọi hệ số phân bố đại lượng ngẫu nhiên Hệ số K phụ thuộc vào dạng đường cong phân bố mật độ xác suất vị trí so với trung tâm dung sai K T 1 n 2 K ∑ T∑ = ∑ β i2 K i2 TAi Thay vào công thức (6.14) 62 Khi đó: W = 6σ = K T ⇒ σ = Hình 6.10 Đường cong phân bố thực ⇒ n K Σ TΣ2 = ∑ β i2 K i2 TAi2 ⇒ T∑= K∑ n ∑β i K i2 TAi2 (6.15) Trong công thức KΣ , Ki hệ số phân bố khâu AΣ khâu thành phần Ai Trên hình 6.10: Gốc O vị trí kích thước danh nghĩa khâu Ai ∆i trung tâm dung sai Ai 69 Do_ sai số hệ thống nên trung tâm phân bố không trùng với trung tâm dung sai Quan hệ Χ i ∆i viết: _ Χ i TAi = ∆i + αi Trong αi hệ số vị trí đường phân bố tính đến việc khơng trùng trung tâm phân bố trung tâm dung sai Đối với khâu khép kín: X ∑ = ∆Σ + αΣ Theo công thức (6.4 AΣ = ∑ X∑ = Suy ra: (6.16) X i = ∆i + αi Tương tự khâu thành phần: n TAΣ TAi βi A i n ∑β A i i TAi ) n TA TAΣ ∆Σ = ∑ β i (∆i + αi i ) - αΣ 2 ∆Σ + αΣ Do đó: TAΣ = n ∑β Cũng hình 6.10 thấy rằng: ES∑ = ∆Σ + EI∑ = ∆Σ - i (∆i + αi (6.18) TA Σ TAΣ TAi TAΣ TAΣ ) - α∑ + 2 n TA TAΣ = ∑ β i (∆i + αi i ) + (1 - α∑ ) (6.19) 2 n TA TA EI∑ = ∑ β i (∆i + αi i ) - (1+ αΣ) Σ (6.20) 2 n Thay vào cơng thức có: (6.17) ES∑ = ∑β i (∆i + αi Bài toán thuận giải xong công thức: (6.15), (6.19), (6.20) hệ số αi, Ki , hoàn toàn phụ thuộc vào điều kiện gia công nên cần phải dựa vào thống kê sản xuất xác định Nói chung, với mức xác vừa phải lấy Ki = 1,2 ; αi = 0,15 bề mặt bị bao αi = - 0,15 bề mặt bao Riêng α∑ K∑ phải dùng xác suất để tính Nó phụ thuộc vào dạng vị trí đường cong phân bố với mức độ xác đủ dùng lấy K∑ = 1; α∑ = Ví dụ 3: Bài tốn đặt giống ví dụ Tìm kích thước danh nghĩa, dung sai sai lệch kích thước A4 theo phương pháp xác suất ? 70 c) Bài toán nghịch: Biết dung sai, sai lệch khâu khép kín tìm dung sai lệch khâu thành phần Cũng phương pháp giải theo tính chất đổi lẫn chức hồn tồn, có hai cách khác nhau: * Coi dung sai khâu thành phần nhau: TA1 = TA2 = = TAn = TAtb TΣ = K∑ n ∑β i K i2 TAi2 K ∑ T∑ và: TAtb = TAi = n ∑β i K i2 Phương pháp dùng * Coi khâu thành phần có cấp xác: Có: Ti = atb.i ; i = 0,45 D + 0,001D n 2 Theo công thức (18) K T = ∑ β i K i TAi = ∑ ∑ n ∑β K i i a i i2 tb K ∑ T∑ ⇒ atb = n ∑β K i (6.21) 2 i i i Sau tính atb đem so sánh chọn abảng gần với atb xác định cấp xác chung cho khâu Sau dùng bảng dung sai lắp ghép trụ trơn để tra dung sai cho (n1) khâu để lại khâu tính bù trừ sai số Cịn lại khâu thành phần Abù trừ: Lúc đó: n −1 Tbù = 2 K ∑ T∑ − ∑ β i2 Ti K i2 bu β K - Sai lệch giới hạn trên: Theo cơng thức (6.21): Khi đó: n −1 = 2 K ∑ T∑ − ∑ β i2 K i2 Ti ESbù = ∆bù + ∆Σ = bu β K bu n ∑β i (6.22) bu Tbù (∆ i + α i T TAi ) −α ∑ ∑ 2 T∑ n −1 TA TA ∆ ∑ + α ∑ − ∑ β i (∆ i + α i i ) − β kα k k 2 ∆k = βk n −1 T TA TA [∆ ∑ + α ∑ ∑ − ∑ β i (∆ i + α i i )] − α bu bu = 2 β bu 71 n −1 T TA T [ ∆ ∑ + α ∑ ∑ − ∑ β i (∆ i + α i i )] + (1 − α bu ) bu = β bu 2 (6.23) Tương tự, Sai lệch giới hạn dưới: EIbù = ∆bù + n −1 T TA T [∆ ∑ + α ∑ ∑ − ∑ β i (∆ i + α i i )] − (1 + α bu ) bu Tbù = 2 β bu Thông thường giả thiết khâu khép kín hệ số vị trí αΣ = Nên viết gọn lại: n −1 TA T [∆ ∑ − ∑ β i ( ∆ i + α i i )] + (1 − α bu ) bu 2 β bu n −1 TA T [∆ ∑ − ∑ β i ( ∆ i + α i i )] − (1 + α bu ) bu EIbù = 2 β bu ESbù = (6.24) (6.25) Như tốn giải xong cơng thức (6.22), (6.24), (6.25) Ví dụ 4: Bài tốn đặt giống ví dụ Xác định dung sai sai lệch giới hạn khâu thành phần chuỗi theo phương pháp xác suất d) Ứng dụng phương pháp tính theo xác suất - Vì phương pháp có khả tăng dung sai khâu thành phần mà đảm bảo yêu cầu khâu khép kín, tạo điều kiện chế tạo dễ dàng - Số phế phẩm có nhỏ Phương pháp gần với thực tế nên hay dùng - Ở phương pháp hệ số αi, Ki phải thống kê sở khảo sát số lớn kích thước nhiều chi tiết loạt gia cơng Vì phương pháp dùng sản xuất loạt lớn hàng khối 6.2.2.2- Phương pháp sửa chữa lắp - Trong thực tế, sử dụng lắp ghép hình trụ trơn, có trường hợp đặc tính u cầu mối ghép q cao, địi hỏi độ xác khâu thành phần cao, gây khó khăn cho việc chế tạo Trong trường hợp để nhận lắp ghép có đặc tính u cầu cao mà sử dụng khoảng dung sai tiêu chuẩn đặc biệt, đồng thời để đảm bảo tính kinh tế chế tạo chi tiết, người ta sử dụng kiểu lắp - Bản chất phương pháp sửa chữa lắp: dung sai khâu thành phần người thiết kế quy định dựa vào điều kiện gia công cụ thể, cho với dung sai người ta chế tạo hợp lý Lúc mở rộng dung sai khâu thành phần cho dễ chế tạo yêu cầu khép kín khơng đáp ứng Muốn cho khâu khép kín nằm miền dung sai u cầu phải tiến hành sửa chữa, cách cạo, dũa lấy lớp kim loại bề mặt khâu chuỗi gọi khâu bồi thường Ví dụ: Máy tiện có u cầu sai lệch độ đồng tâm trục máy tâm ụ động e = 0,01 mm 72 e VÝt ®iỊu chØnh §Õ Hình 6.11 Chuỗi kích thước tạo thành khâu khép kín - e có nhiều khâu thành phần mà e lại đồi hỏi độ xác cao (dung sai nhỏ) không sử dụng phương pháp tính tốn để xác định dung sai khâu thành phần (bởi nhỏ), mà mở rộng dung sai chúng đến mức chế tạo hợp lý Khi lắp, ta kiểm tra sai lệch độ đồng tâm e (theo mặt phẳng thẳng đứng) nằm giới hạn yêu cầu Chiều dày đế ụ động khâu bồi thường chuỗi kích thước Cần ý cho dung sai kích thước khâu thành phần, phải bố trí phạm vi dung sai so với kích thước danh nghĩa cho lắp máy tâm ụ động cao tâm trục máy - Với phương pháp này, nguyên tắc đạt độ xác khâu khép kín cao tùy ý Tuy nhiên tồn số nhược điểm sau: +) Gây khó khăn cho q trình lắp máy phải cạo sửa +) Khi lắp máy địi hỏi cơng nhân có bậc cao cơng việc sửa lắp khó +) Ngồi khó định mức thời gian cho cơng việc có lúc phải cạo sửa nhiều, có lúc Tuy nhiên, phương pháp cho hiệu kinh tế tốt Bởi khó khăn gây q trình lắp ráp yếu tố tích cực mà phương pháp đem lại q trình gia cơng chi tiết khác 6.2.2.3- Phương pháp điều chỉnh lắp Dung sai sai lệch giới hạn khâu thành phần thiết kế theo điều kiện gia công kiểm tra cho có lợi nhất, cịn để đạt độ xác yêu cầu khâu khép kín người ta tiến hành điều chỉnh khâu thành phần Khâu gọi khâu điều chỉnh Ví dụ: yêu cầu độ đồng tâm mặt phẳng thẳng đứng ví dụ trên, cịn có u cầu độ đồng tâm mặt phẳng nằm ngang Để đạt yêu cầu độ đồng tâm mặt phẳng nằm ngang, người ta dùng vít điều chỉnh để điều chỉnh ụ động theo phương ngang dựa theo sống trượt mặt đế Phương pháp có ưu điểm phương pháp chỗ trình điều chỉnh dễ dàng nhanh chóng sửa chữa cạo, dũa - Ứng dụng : 73 +) Thường dùng gặp tốn nghịch có dung sai khâu khép kín nhỏ số lượng khâu thành phần nhiều Nếu giải theo phương pháp khác (kể phương pháp xác suất) dung sai khâu thành phần nhỏ khó chế tạo Các khâu điều chỉnh thường dùng cố định chuyển dịch trình lắp ráp vận hành Các kết cấu điều chỉnh cố định bạc thay thế; vịng đệm; đệm có chiều dầy khác Chúng thuận tiện sử dụng điều chỉnh lắp vận hành Các kết cấu điều chỉnh chuyển dịch chuyển dịch ren vít, chêm, mặt cơn, kết cấu chuyển dịch lệch tâm Loại sử dụng rộng rãi chuỗi có yêu cầu cao khâu khép kín Ngồi cịn sử dụng chi tiết đàn hồi làm khâu điều chỉnh lò xo, vòng đệm, đệm cao su vạt liệu đàn hồi khác Độ biến dạng cho phép chi tiết điều chỉnh loại phải lớn bị số điều chỉnh tối thiểu Q 6.2.2.4- Phương pháp lắp chọn - Bản chất phương pháp để đạt yêu cầu khâu khép kín chọn khâu thành phần có kích thước thích hợp lắp với nhau, cịn lúc gia cơng mở rộng dung sai để dễ chế tạo Ví dụ: lắp ghép trụ trơn hệ thống lỗ có KTDN = 20mm với đặc tính lắp ghép yêu cầu: Smax = 0,020 ; Smin = 0,010 Để thỏa mãn yêu cầu lắp ghép trên, giả sử biết kích thước −0,010 loạt lỗ D = 20+0,005 kích thước loạt trục d = 20 −0,015 Khi dung sai loạt chi tiết là: TD = Td = 0,005 Với dung sai gây khó khăn cho q trình chế tạo Để tạo điều kiện dễ chế tạo, người ta mở rộng dung sai kích thước lỗ trục lên gấp lần: TD = Td = 0,025 Khi đó, kích thước loạt chi tiết gia cơng là: +0,010 D = 20+0,025 d = 20 −0,015 Với dung sai vậy, tiến hành chế tạo loạt trục lỗ cách dễ dàng Tuy nhiên, đem lắp ghép chúng với khơng đạt yêu cầu Muốn đảm bảo yêu cầu khâu khép kín, phải tiến hành chọn lắp cách phân loại kích thước lỗ trục thành nhóm có miền dung sai khác lắp ghép nhóm trục lỗ tương ứng để đảm bảo độ hở yêu cầu lắp ghép hình vẽ: Hình 6.12 Sơ đồ phân nhóm miền dung sai 74 Phân loạt kích thước lỗ thành nhóm : 1, 2, 3, 4, kích thước trục thành nhóm tương ứng: 1’, 2’, 3’, 4’, 5’ Khi lắp chi tiết nhóm tương ứng với nhau: – 1’, – 2’, …, – 5’ giá trị độ hở lắp ghép đảm bảo yêu cầu Phương pháp có nhược điểm phải phân nhóm trước lắp Nếu số khâu thành phần nhiều việc phân nhóm nhiều thời gian cơng sức Ngồi cịn tốn cơng quản lý để nhóm khơng lẫn vào cách bảo quản riêng biệt đánh dấu Phương pháp áp dụng hiệu chuỗi có số khâu thành phần mà yêu cầu khâu khép kín lại cao Ví dụ: chế tạo ổ lăn, chế tạo đôi piston xilanh, chốt piston piston thường áp dụng phương pháp 6.3 – Ghi kích thước cho vẽ chi tiết máy Nhiệm vụ việc ghi kích thước xác định dung sai cho kích thước chi tiết máy ghi vào vẽ Trong trình thiết kế máy, giai đoạn ghi kích thước cho chi tiết chiếm vị trí quan trọng, kích thước dung sai chi tiết định tới chất lượng làm việc, tính sử dụng máy, ảnh hưởng nhiều đến q trình chế tạo chi tiết 6.3.1 u cầu việc ghi kích thước - Kích thước cách ghi kích thước vẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng chi tiết trình chế tạo Trong q trình ghi kích thước, cần đảm bảo yêu cầu sau: 1/ Dùng kích thước tiêu chuẩn tiêu chuẩn hóa 2/ Đảm bảo chất lượng làm việc chi tiết nói riêng yêu cầu khác có liên quan phận máy máy nói chung 3/ Tạo điều kiện thuận lợi cho việc gia cơng chi tiết nói riêng máy nói chung * Yêu cầu thứ nhằm đưa vào thiết kế chế tạo số lượng nhiều kích thước kết cấu tiêu chuẩn hóa, thuận lợi cho q trình sản xuất đảm bảo tiêu kinh tế * Yêu cầu thứ hai nhằm thỏa mãn máy thiết kế đảm bảo tính sử dụng với chất lượng tốt Nếu không xuất phát từ yêu cầu chất lượng máy để ghi kích thước máy chế tạo khơng làm việc làm việc mà không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đòi hỏi * Yêu cầu thứ ba nhằm tạo thuận lợi cho trình chế tạo Với hai chi tiết loại, yêu cầu làm việc giống với cách ghi kích thước khác trình chế tạo khác nhau, ghi khơng hợp lý gây khó khăn cho chế tạo ảnh hưởng xấu tới hiệu kinh tế u cầu nầy địi hỏi người thiết kế cần có hiểu biết định công nghệ chế tạo → ba yêu cầu thể tính thống yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh tế 6.3.2 Những nguyên tắc để ghi kích thước Giai đoạn ghi kích thước cho vẽ chế tạo chi tiết nhà thiết kế có đầy đủ vẽ lắp phận máy máy, thể đầy đủ kết cấu kích thước danh nghĩa chi tiết Những kết cấu kích thước danh nghĩa tính tốn sở u cầu cơng dụng khả chịu tải máy Nhiệm vụ người 75 thiết kế lúc xác định độ xác mặt kích thước – thể giá trị dung sai chủ yếu 1/ Ghi kích thước cho kích thước tham gia vào lắp ghép thông dụng Các lắp ghép thông dụng lắp ghép bề mặt trơn, lắp ghép ổ lăn, then hoa … Những lắp ghép có đặc diểm: +) Yêu cầu chúng chủ yếu công dụng thân định mà chịu ảnh hưởng yêu cầu chung máy (gọi yêu cầu cục bộ) +) Đặc tính lắp ghép thường số kích thước định lắp ghép thơng thường tiêu chuẩn hóa Khi đó, việc định kiểu lắp cần dựa vào chức sử dụng Với đặc điểm này, thơng thường để ghi kích thước cần lựa chọn kiểu lắp cho mối ghép theo tiêu chuẩn có Khi xác định kiểu lắp dung sai kích thước tham gia lắp ghép xác định 2/ Ghi kích thước cho kích thước chức khác Nhiệm vụ cần ghi kích thước cho kích thước chức chiều dài Các kích thước khâu thành phần chuỗi kích thước lắp mà khâu khép kín yêu cầu chung phận máy máy Khi đó, để ghi kích thước chi tiết, cần xây dựng chuỗi kích thước lắp mà kích thước chi tiết tham gia vào chuỗi với vai trò khâu thành phần Từ yêu cầu khâu khép kín, giải chuỗi kích thước để xác định sai lệch dung sai kích thước chi tiết cần ghi Ví dụ: 3/ Chọn phương án ghi kích thước: Khi lập chuỗi kích thước lắp giải chuỗi để xác định sai lệch dung sai kích thước vẽ chế tạo xuất nhiều phương án ghi kích thước khác nhau, phương án phù hợp với chức sử dụng chi tiết yêu cầu chung phận máy máy → Vấn đề đặt lựa chọn phương án ghi kích thước cho việc chế tạo dễ dàng 76 ... ráp với Hình 6.2 Chuỗi kích thước lắp ráp c) Chuỗi kích thước đường thẳng - Là chuỗi mà kích thước chuỗi song song với d) Chuỗi kích thước mặt phẳng - Là chuỗi mà kích thước chuỗi nằm mặt phẳng... e) Chuỗi kích thước góc Các kích thước chuỗi trị số góc f) Chuỗi kích thước khơng gian Các kích thước chỗi nằm mặt phẳng khơng song song với Chuỗi kích thước khơng gian trường hợp tổng quát chuỗi. .. dung sai kích thước tham gia lắp ghép xác định 2/ Ghi kích thước cho kích thước chức khác Nhiệm vụ cần ghi kích thước cho kích thước chức chiều dài Các kích thước khâu thành phần chuỗi kích thước