Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
Bài tập tổng hợp
đề số: 17
Cho bộ phận máy nh hình vẽ II-1 , chuyển động đợc chuyền từ động cơ điện
qua bánh đai 6 đến trục 1 nhờ mối ghép then hoa và giữa trụ và bánh đai 3 lắp cố
định trên trục thông qua mối ghép trụ trơn (bằng lắp ghép có độ dôi hoặc kết hợp
với mối ghép then) để chuyền mô men xoắn lên trục tiếp theo. Trục 1 đợc đỡ trên 2
ổ lăn 4 lắp trong lỗ thân máy số 2. Bánh đai 6 đợc không chế chuyển động dọc trục
nhờ bu lông 7 và vòng đệm 10, vòng đệm 8 chặn ổ, nắp ổ số 5.
Bài tập lớn dung sai
bạc.
I/- Tính toán khe hở hoặc độ dôi trong mối ghép giữa trục và
- Tra bảng: II-1 ta có:
Cách lắp
Lắp tiêu chuẩn TCVN
Kích thớc danh nghĩa
(mm)
Lắp ghép
80
E9
h9
Ta tra bảng 8 (sổ tay dung sai) Theo TCVN 2245-77 ta có.
- 800,059
EI = - 0,089.
0,089 Từ đó ta có: ES = - 0,059 ;
* Đối với trục: 80 t7:
Ta tra bảng 7 (sổ tay dung sai) Theo TCVN 2245-77 ta có.
- 80++0,105
Từ đó ta có: es = 0,105 ; ei = 0,075.
0,075
2- Tính kích thớc giới hạn, dung sai và các đặc tính lắp ghép.
a- Lắp ghép tiêu chuẩn:
- Kích thớc giới hạn của lỗ: 80++0,030
0
Dmax= D + ES = 80 + 0,134 = 80,143.
Dmin= D + EI = 80 + 0,060
= 80,060.
0
- Kích thớc giới hạn của trục: 800,074
dmax= d + es = 80 + 0 = 80 .
Học viên : Trần Văn Tuấn
1
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
dmin= d + ei = 80 + (- 0,074) = 79,926 .
- Dung sai của lỗ : TD= ES EI = 0,074 .
- Dung sai của trục: Td= es ei = 0,074.
- Đặc tính của mối ghép: Ta thấy đây là mối ghép có độ hở.
=
= 0,164.
2
2
TN = TD + Td = Nmax- Nmin = 0,060.
3- Vẽ sơ đồ phân bố dung sai của mối ghép:
a- Lắp tiêu chuẩn:
Học viên : Trần Văn Tuấn
2
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
b- Lắp phối hợp:
4- Ghi kích thớc cho mối ghép và các chi tiết:
a- Lắp ghép tiêu chuẩn: 80
Học viên : Trần Văn Tuấn
E9
h9
3
Vật liệu trục
Hệ số ma sát (f)
Tải trọng ngoài Px (N)
Tải trọng ngoài Mx (Nm)
Độ nhám bề mặt lỗ và trục Rz
60
20
150
70
Nung nóng Bạc
Gang 28-48
Thép 35
0,11
100
100
6,3
- Mô đun đàn hồi của chi tiết Gang 28-48
: ED= 1,0.1011.
- Mô đun đàn hồi của chi tiết trục (bị bao) thép
: Ed = 2,1.1011.
- Hệ số Poátxông của Bạc (bánh răng) Gang 28-48: à D = 0,25
- Hệ số Poátxông của trục (Thép 35)
: à d = 0,3
- Vật liệu chi tiết Bạc (bánh răng) Gang 28- 48 có : TD = (15 ữ 38).107
N/m2.
- Vật liệu chi tiết trục Thép 35 có
: Td = 32. 107 N/m2.
1- Tính các hệ số:
2- Tính toán độ dôi nhỏ nhất đủ đảm bảo chống sự chuyển dịch chuyển
dọc trục
- Để chống dịch chuyển dọc trục:
Theo công thức: 3-4 ta có:
P Cd CD 9
.10 + 1,2( R ZD + R Zd )
+
l. f 1 E d E D
100
0,95
1, 63
=
.
+
.109 + 1, 2 ( 6,3 + 6,3 ) = 19, 27 ( à m)
11
11
3,14.70.0,11 2,1.10
1, 0.10
N min tt =
N min tt
3-Tính độ dôi nhỏ nhất để chống sự xoay tơng đối do Mx gây ra:
Theo công thức :
N min tt =
Td .d d + D ữ( d 2 D12 )
Ed ED
=
.103 + 1, 2 ( RZD + RZd )
2
2d
1, 63
0,95
32.107.60
+
602 202
11
11 ữ
( à m)
1, 0.10
2,1.10
3
=
.10
+
1,
2
6,3
+
6,3
=
193
(
)
2.602
.10
+
1,
2
6,3
+
6,3
=
215
(
)
2.1502
Học viên : Trần Văn Tuấn
(
5
)
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
Vậy kiểu lắp mà ta chọn có độ dôi phải thoả mãn biểu thức .
N min tt
Cụ thể:
N max
**Kết luận: Do đó ta chọn kiểu lắp ghép 60
4. Ghi kích thớc cho mối ghép và các chi tiết :
H7
.
u7
III/ Tính toán chọn lắp ghép giữa ổ lăn với trục và vỏ hộp
- Tra bảng III 3:
01
02
03
04
05
06
07
Số hiệu ổ lăn
Tải trọng hớng tâm R (KN)
Tải trọng hớng trục (KN)
Dạng tải trọng vòng ngoài
Điều kiện và chế độ làm việc của ổ lăn
Cấp chính xác của ổ lăn
Tính chất bề mặt lắp ghép trục
3608
19
0
1N
3608
40
90
33
64,9
66,2
2,5
2 Chọn kiểu lắp ghép vòng trong với trục và vòng ngoài với vỏ máy.
Theo bài ra thì tải trọng vòng ngoài là 1N: Tra bảng II 5 ta có:
Tải trọng hớng tâm tác
Vòng quay
Dạng tải trọng
dụng lên ổ lăn
Vòng trong
Vòng ngoài
Không đổi về phơng và
quay lực quay có trị số
Vòng ngoài
Chu kỳ (e)
Cục bộ (e)
lớn hơn.
Theo đầu bài tải trọng không đổi hớng, vòng trong quay cùng với trục nên.
- Vòng trong chịu tải chu kỳ .
- Vòng ngoài chịu tải cục bộ.
a- Chọn kiểu lắp cho vòng trong với trục:
- Vòng trong tải trọng chu kỳ.
- Theo bài ra ta chọn lắp ghép theo hệ thống lỗ:
- Cấp chính xác của ổ lăn là cấp 0.
- Tính cờng độ tải trọng PR:
Học viên : Trần Văn Tuấn
7
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
3- Vẽ bộ phận ổ lăn với phía phải hình: (gồm : Bạc chặn, trục, hộp và lắp).
Ghi lắp ghép của ổ với trục và lỗ thân máy:
4- Phân tích chọn kiểu lắp giữa bạc với trục, giữa nắp với lỗ thân máy.
a- Chọn kiểu lắp giữa bạc với trục:
- Bạc (8) làm nhiệm vụ, chống sự dịch chuyển dọc trục của bánh răng (3),
nên bạc không chịu tải trọng hớng tâm hay mô men xoắn. Do đó ta chọn kiểu lắp
cho bạc với trục có khe hở nhỏ và không để đờng kính ngoài chùm vòng ngoài ổ bi.
A11
để quá trình lắp
h6
ghép bánh răng đợc thuận tiện và dễ dàng ta chọn bạc có kích thớc lỗ 40++0,470
0,310 .
Kích thớc đờng kính ngài của bạc là 65 .
Nh phần I : Ta chọn kiểu lắp giữa bạc với trục là 40
b- Chọn kiểu lắp giữa nắp và lỗ thân máy:
- Nắp (5) làm nhiệm vụ chặn ổ bi chống sự dịch chuyển dọc trục của ổ sang
phải, giữ chất bôi trơn của ổ không để chảy ra ngoài. Nắp đợc cố định nhờ các bu
lông nên ta chọn kiểu lắp có khe hở nhỏ để khi tháo lắp đợc dễ dàng mà vẫn đảm
bảo yêu cầu kỹ thuật.
- Do đó ta chọn kiểu lắp là: 90
+ Lỗ :0,016.
- Dung sai độ đảo hớng kính :
+ Trục : 0,012.
+ Lỗ : 0,042.
IV/- Xác định xác suất xuất hiện khe hở và độ dôi :
- Theo kích thớc mối ghép giữa trục 1 và bạc 8 ở phần 4 câu 3 và theo bảng
II 4, ta có :
Kích thớc danh nghĩa của mối ghép là theo kích thớc d của ổ lăn ở câu 3 là
40
K8
h6
- Bạc : 40 K 8 400,012
0,051
+0,000
- Trục: 40h6 300,016
- Đặc tính của mối ghép:
+ TD = ES - EI = 39 àm
+ Td = es - ei = 16 àm
Học viên : Trần Văn Tuấn
9
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
PS = 0,1 0 0
V/- lắp ghép then:
11.
Đờng
kích
trục
60
Chọn kích thớc then:
Kích thớc trục và lỗ: Lấy theo (câu 2): 60
Chọn kiểu then: Kiểu III
Các thông số của then tra bảng 5-17 (SGK) có:
Kích thớc tiết diện
b (mm)
h(mm)
18
11
Chiều sâu rãnh then
Trên trục
Trên lỗ
t1(mm)
t2(mm)
7
+ Chiều dài then :40h14 400,520
+ Chiều cao then: 11h11 110,000
0,110
3- Lập sơ đồ phân bố dung sai mối ghép:
: MDS chiều rộng then.
: MDS chiều rộng rãnh then trên trục.
: MDS chiều rộng rãnh then trên trục
4Vẽ
sai lệch bằng
bề mặt.
mối ghép và tách từng chi tiết, ghi lên đó ký hiệu lắp ghép,
chữ và số. Các yếu tố hình dáng hình học khác và độ bóng
Học viên : Trần Văn Tuấn
11
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
VI/- Lắp ghép then hoa:
Lắp ghép giữa bánh đai 6 và trục 1 bằng then hoa.
1- Phân tích chọn then hoa:
- Từ kết quả tính toán ổ lăn là : 30
- Đờng kính trong của ổ lăn là: 30
Vậy chọn đờng kính ngoài của then hoa là: D 30 ; chọn D = 28.
Chọn then hoa loại trung bình. Tra bảng 52- 24 có kích thớc then hoa là:
6
29,4
1,7
kính
thớc
danh
nghĩa
0,4
Trong đó:
f
Sai
lệch
giới
hạn
+0,2
r
không
qua
lớn
0,3
z - Là số then trong mối ghép then hoa.
32
32 0,000
;
0,050
e9
0,112
6
F8
6
f7
+0 , 028
+ 0 , 010
0 , 010
0 , 022
;
38
+0,025
H7
38 00,025
f7
0,050
3- Lập sơ đồ phân bố dung sai cho mối ghép:
- Miền dung sai của bu lông: 6e
Chọn ren hệ mét, vậy mối ghép ren đã chọn sẽ là: M 20 x1,5
7H
6e
Theo TCVN 2248-77 xác định kích thớc danh nghĩa của đờng kính ngoài, đờng kính trung bình và đờng kính trong của ren là: (Tra bảng trang 8-3).
Chi
tiết
Đờng kính
Đai ốc
Bu
lông
Ngoài (D)
Trung bình (D2)
Trong (D1)
Ngoài (d)
Trung bình (d2)
Trong (d1)
d3
kích thớc (mm)
TCVN 2248-77
Danh
Lớn
Nhỏ
nghĩa
-0,067
-0,067
-0,,067
Dới
0
0
0
-0,303
-0,303
-0,303
-0,303
1- Sơ đồ phân bố của miền dung sai của các yếu tố kích thớc ren đai ốc và bu
lông.
* Đai ốc:
Học viên : Trần Văn Tuấn
14
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
2- Các số liệu đo đợc trên ren đai ốc:
- D2= 0,765 . Tra bảng II-7 ta có:
p = 15,
2
f .P = 1, 732. Pn = 1, 732.6.103 = 0, 010392(mm).
+ Lợng bù trừ hớng kính do D2 (hoặc d2) do ảnh hởng của sai số nửa góc
prôfiren
f = 0,36 P
.103 = 0,36.1,5.17,5.10 3 = 9, 45.10 3 ( mm)
2
Giá trị thực tế của đờng kính trung bình thực của ren đai ốc
D2t = D2 D2 = 19, 626 0, 765 = 18,861( mm )
- Đờng kính trung bình của ren đai ốc đợc xác định:
- D2bk = D2t ( f .P + f . ) = 18,861 (0, 010392 + 9, 45.103 ) = 18,841158(mm)
3- Kiểm tra mối ghép ren.
-Đối với đai ốc:
Vậy:
D2t = 18,861( mm) D2max = 19,861(mm)
D2bk = 18,841(mm) D2min = 19,926(mm)
+ Đối với bu lông:
Căn cứ công thức : dmin
trụ, răng thẳng khi không có dụng cụ đo một phía prôfin, nên ta chọn bộ thông số;
Fir, và Vwr (Fvwr) bởi vì:
Theo phần trên ta có đờng kính lỗ là: 60 .
- Chọn bộ thông số Fir và Vwr để đánh giá mức độ chính xác động học.
- Chọn thông số Fir để đánh giá mức tiếp xúc của răng.
- Chọn far để đánh giá độ hở mặt bên.
* Giá trị cho phép các thông số theo TCVN 1067-84.
- Fit = 80 àm .
- Vw(Fvw) = 40 àm .
- fi = 112 àm
* Vết tiếp xúc tổng hợp.
- Theo chiều cao răng: 30%.
- Theo chiều dài răng: 40% .
* Sai lệch khoảng cách trục.
fa = 45à m .
* Bề mặt bánh răng làm chuẩn đo nên.
TDe= 0,5.TH = 0,5.80 = 40 àm . (TH = 80).
+ Độ cao đỉnh răng: 0,25.TH = 0,25 . 80 = 20 àm .
+ Độ đảo mặt đầu bánh răng. 0,5.Fvw= 0,5. 40 = 20 àm .
* Độ nhám bề mặt.
- Mặt răng: Rz= 15.
- Mặt đầu đỉnh răng: Rz= 15.
- Mặt lỗ: Rz = 15.
-Mặt chân răng : R z = 15 .
+0,074
- Sai lệch lỗ 60 H 9 600,000
.
3- Bản vẽ chế tạo bánh răng:
Học viên : Trần Văn Tuấn
i
A +A
i =3
= 236
01
i
10
+ A01 + A05 = 215
A10 = 18
A11 = 45
A12 = B + 0,5 = 35,5
A13 = A4-1 = 24
A14 =
6
A + 1 = 69
i=4
i
A15 = A11-1 = 44
Sai lệch khâu khép kín
1
A15
A0
2
A1 A2
A3
A4
A5
A6
A7 A10
A01
A8
1. Trục
2. Thân hộp
3. Bánh răng
4. ổ lăn
5. Nắp ổ lăn
A11
A05
2- Giải các chuỗi kích thớc theo phơng pháp đổi lẫn chức năng hoàn toàn.
Khâu bù là kích thớc chiều dài của trục:
a/ Chuỗi A01
- Ta có khâu A01 là khâu hình thành sau cùng của quá trình thiết kế nên khâu này
là khâu khép kín.
- Khâu thành phần tăng: A8 8 = 1
- Khâu thành phần giảm: A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7
1= 2 = 3 = 4 = 5 = 6 = 7 = -1.
- Xác định đây là bài toán nghịch.
- Giải bài toán:
Giả thiết các khâu thành phần cùng cấp chính xác, ta áp dụng công thức:
aTb =
TA
m
.i
i =1
it
it
P
jg .i jg
(1)
m
p
i =1
i =1
it .iit ig .iig
540 120 120
= 21, 23
1.31 + 2,17 + 1,31 + 0,90 + 1,31 + 2,89
- Tra bảng 3-1(trang 30 sgk): cấp chính xác 7 có a = 16, cấp 8 có a = 25.
vì a = 21,23 nên ta chọn cấp chính xác chung là 8.
- Chọn khâu bù là khâu A8 khi dó ta có:
A1 = 20 là khâu giảm nên ta có A1h8 A1= 20 +0,0
0,033
+0,0
A3 = 95 là khâu giảm nên ta có A3h8 A3= 95 0,054
A4 = 25 là khâu giảm nên ta có A4h8 A4= 25 +0,0
0,033
+0,0
A5 = 10 là khâu giảm nên ta có A5h8 A5= 10 0,022
20
Giáo viên : Nguyễn Đức Hát
A7 = 20 là khâu giảm nên ta có A7h8 A7= 20 +0,0
b/ Chuỗi A02
- Ta có khâu A02 là khâu hình thành sau cùng của quá trình thiết kế nên khâu này
là khâu khép kín.
- Khâu thành phần tăng: A12 12 = 1
- Khâu thành phần giảm: A2 2 = -1.
- có:
A12 = (B + 0,5)H8 = (33+0,5) = 33,5 ++0,039
0
A2 = Bh10 = 33 +00,120
- Tìm: A02
- Xác định đây là bài toán thuận.
- Giải bài toán:
- Kích thớc danh nghĩa khâu khép kín A02:
Ta áp dụng công thức:
A02 = A12 - A2 = 33,5-33 = 0,5mm
- Xác định dung sai khâu khép kín
m
p
i =1
j =1
- TA = it .TAit jg .TAig
TA02=TA12 + TA2 = 39+120= 159 à m
- Xác định sai lệch giới hạn khâu khép kín
i =1
j =1
- TA = it .TAit jg .TAig
TA03=TA4 + TA13 = 33+21 = 54 à m
- Xác định sai lệch giới hạn khâu khép kín
ES03 = ES4- ei13 = 0-(-21) = 21 à m
EI03 = EI4- es13 = -33 - 0 = -33 à m
+0,021
Vậy A03 = 1 0,033
d/ Chuỗi A04
- Ta có khâu A04 là khâu hình thành sau cùng của quá trình thiết kế nên khâu này
là khâu khép kín.
- Khâu thành phần tăng: A14 14 = 1
- Khâu thành phần giảm: A4, A5, A6, 4 = 5 = 6 = -1
A4= 25 +0,0
0,033
+0,0
A5= 10 0,022
A6 = Bh10 = 33 00,120
A14h8 = 69h8
+0,0
0,046
- Tìm: A04
- Xác định đây là bài toán thuận.
- Khâu thành phần tăng: A1, A2, A9 1 = 2 = 9 = 1
- Khâu thành phần giảm: A8, A10 8 = 10 = -1
A1= 20 +0,0
0,033
A2 = Bh10 = 33 00,120
A9 = 215 i = 2,89
A8 = 236 ++0,685
0,650
A10 = 18 i = 1,08
A05 = 13, 6 ữ 14, 2 mm
Chọn A05 = 14 +0,200
0,400
- Tìm: A05
- Xác định đây là bài toán nghịch.
- Giải bài toán:
Giả thiết các khâu thành phần A9 và A10 cùng cấp chính xác, ta áp dụng công
thức:
- Chọn khâu A9 là khâu bù :
atb =
atb =
=
TA05
m
p
i =1
A11= 50H9 = 50 0+0,062
A15 = A11 1 = 50 1 = 49h8 = 49 00,039
- Tìm: A06
- Xác định đây là bài toán thuận.
- Giải bài toán:
- Kích thớc danh nghĩa khâu khép kín A06:
Ta áp dụng công thức:
A06 = A15 - A11 = 50-49 = 1 mm
- Xác định dung sai khâu khép kín
m
p
i =1
j =1
- TA = it .TAit jg .TAig
TA06=TA15 + TA11 = 62+39 = 101 à m
- Xác định sai lệch giới hạn khâu khép kín
ES06 = ES15- ei11 = 0 - 0 = 0 à m
EI06 = EI15- es11 = -39 - 62 = -101 à m
0
Vậy A06 = 1 0,101
3- Vẽ tách chi tiết trục và ghi lên đó đầy đủ kích thớc đờng kính, chiều dài cũng
nh các thông số hình học khác ( đa cạnh, độ trụ, độ nhám bề mặt của trục.)
24
Copyright: Tài liệu đại học ©