Lý thuyết dung sai và kỹ thuật đo

Câu 1: Trình bày khái niệm và phân loại của tính đổi lẫn chức năng? Trình bày ý nghĩa của tính đổi lẫn chức năng? Trả lời: Tính đổi lẫn chức năng của loạt chi tiết là khả năng thay thế cho nhau không cần phải lựa chọn hoặc sửa chửa gì thêm mà vẫn đảm bảo chức năng yêu cầu của bộ phận máy hoặc máy mà chúng lắp thành. Phân loại: tính đổi lẫn chức năng hoàn toàn và tính đổi lẫn chức năng không hoàn toàn. Ý nghĩa : + Thuận tiện cho việc sửa chữa và thay thế các chi tiết máy + Tạo điều kiện cho việc sản xuất dự trữ các chi tiết máy để thay thế + Chuyên môn hóa sản xuất, nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm, hạ giá thành sản phẩm. Như vậy, tính đổi lẫn chức năng có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế và kỹ thuật. Câu 2: Trình bày khái niệm về kích thước danh nghĩa, kích thước thực, kích thước giới hạn? Trình bày công thức xác định kích thước đạt yêu cầu? Trả lời: Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định xuất phát từ chức năng của chi tiết sau đó quy tròn ( về phía lớn lên) theo các giá trị của dãy kích thước tiru chuẩn. Kích thước thực là kích thực nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép và được ký hiệu là dth đối với trục, Dth đối với lỗ. Kích thước giới hạn là kích thước để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy định hai kích thước giới hạn là: + Kích thước giới hạn lớn nhất kí hiệu là dmax (Dmax) + Kích thước giới hạn nhỏ nhất kí hiệu là dmin (Dmin) Chi tiết chế tạo đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức sau: dmin ≤ dth ≤ dmax Dmin ≤ Dth ≤ Dmax JZ 2 Câu 3: Trình bày khái niệm của sai lệch giới hạn kích thước? Trình bày khái niệm dung sai kích thước? Trả lời: Sai lệch giới hạn là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa của chi tiết. Sai lệch giới hạn trên: là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước danh nghĩa của chi tiết. Kí hiệu là es (ES) Sai lệch giới hạn dưới là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích thước danh nghĩa của chi tiết. Kí hiệu là ei (EI) Dung sai kích thước là hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất hoặc hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới. Kí hiệu là Td (TD). Câu 4,5: Trình bày đặc điểm lắp ghép có độ hở, độ dôi, trung gian ( vẽ hình biểu diễn). Trình bày ứng dụng của lắp ghép có độ hở, độ dôi, trung gian. Trả lời: Nhóm lắp ghép có độ hở: kích thước của bề mặt bao luôn luôn lớn hơn kích thước bề mặt bị bao, đảm bảo lắp ghép luôn có độ hở. Độ hở của lắp ghép kí hiệu là S và được tính S = Dd Ứng dụng: trục của máy, lắp ổ của ổ trượt ghép, lắp bánh răng lồng không lên trục. Nhóm lắp ghép có độ dôi: kích thước của bề mặt bao luôn luôn nhỏ hơn kích thước bề mặt bị bao, đảm bảo lắp ghép luôn có dôi. Độ dôi của lắp ghép kí hiệu là N và được tính N = d D. JZ 3 Ứng dụng: Nhóm lắp ghép trung gian: Miền dung sai kích thước bề mặt bao bố trí xen lẫn miền dung sai của kích thước bề mặt bị bao. Miền dng sai của chi tiết bao và bị bao luôn giao nhau. Nghĩa là lắp ghép có cả độ hở lớn nhất (Smax) và độ dôi lớn nhất (Nmax). Ứng dụng: mối ghép bánh răng, máy nghiền đá, bạc biên lắp với đầu biên động cơ máy kéo…. Câu 6: Trình bày đặc điểm và ứng dụng của quy luật lắp ghép theo hệ thống lỗ ( vẽ hình biểu diễn). Trả lời: Đặc điểm: là hệ thống các kiểu lắp mà vị trí của miền dung sai là cố định ( lỗ cơ sở H) còn muốn được các kiểu lắp khác nhau thì ta thay đổi vi trí miền dung sai trục. Lỗ cơ sở H có: ES = +TD ; EI=0 Ứng dụng: Hệ thống lắp ghép lỗ cơ bản được sử dụng chủ yếu trong ngành chế tạo máy và chế tạo ô tô. Câu 7: Trình bày đặc điểm và ứng dụng của quy luật lắp ghép theo hệ thống trục ( vẽ hình biểu diễn). JZ 4 Trả lời: Đặc điểm : là hệ thống các kiểu lắp mà vị trí của miền dung sai trục là cố định ( trục cơ sở h) còn muốn được lắp kiểu khác nhau thì ta thay đổi miền dung sai lỗ. Trục cở sở h có : es = 0, ei =Td Ứng dụng: Hệ thống lắp ghép trục cơ bản được sử dụng chủ yếu ở những nơi mà trục dài có đường kính không thay đổi. Đây là một phần trong trường hợp các thiết bị nâng, máy dệt và máy nông nghiệp. Câu 8: Trình bày các nhóm lắp ghép tiêu chuẩn? Trình bày đặc tính của từng nhóm? Trả lời: Nhóm lắp ghép có độ hở tiêu chuẩn: Đặc tính là phải đảm bảo độ hở cần thiết để các chi tiết lắp ghép có thể chuyển động quay hoặc dọc trục tương đối với nhau hoặc khi cần độ chính các định tâm cao,tháo lắp dễ dàng. Nhóm lắp ghép có độ dôi tiêu chuẩn: Đặc tính là dùng cho mối ghép cố định, các chi tiết trong mối ghép không có chuyển động tương đối với nhau… Nhóm lắp ghép trung gian tiêu chuẩn: Đặc tính: khi lựa chọn lắp ghép trung gian cho mottj kết cấu nào đó cần chú ý tới tải trọng tác dụng, yêu cầu về độ chính xác địn tâm, về tháo lắp, điều chỉnh… Câu 9: Trình bày các phương pháp làm đồng tâm của mối ghép then hoa ( vẽ hình biểu diễn). Trình bày phạm vi ứng dụng của các phương pháp làm đồng tâm của mối then hoa? Trả lời: JZ 5 Làm đồng tâm theo mặt ngoài, kích thước D. Phương pháp này được sử dụng khi yêu cầu độ chính xác đông tâm cao và khi độ cứng bề mặt không yêu cầu quá cao. Sử dụng cho mối ghép có độ mòn nhỏ. Làm đồng tâm theo bề mặt trong, kích thước d. Phương pháp này yêu cầu độ chĩnh xác đồng tâm cao, bề mắt lắp ghép được gia công bằng mài tinh lần cuối. Đây là phương pháp đạt độ đồng âm cao nhất. Làm đồng tâm theo bề mặt bên, kích thước b. Phương pháp này đạt độ đồng tâm thấp nhất nên ít nhất sử dụng. Chỉ dùng khi truyền mô men xoắn lớn và thay đổi chiều. Câu 10: Trình bày các yếu tố kích thước thực hiện lắp ghép trong lắp ghép then hoa? Trình bày phạm vi ứng dụng của từng yếu tố lựa chọn? Trả lời: Lắp ghép then hoa được thực hiện theo 2 trong 3 yếu tố kích thước D, d, b. Để đảm bảo truyền lực ( truyền mô men xoắn) lắp ghép thực hiện theo yếu tố kích thước b Để đảm bảo sự dồng tâm giữa 2 chi tiết ( bạc và trục then hoa) lắp ghép có thể thực hiện 1 trong 3 yếu tố D, d, b. Lắp ghép theo kích thước D và b, khi làm dồng tâm theo D Lắp ghép theo kích thước d và b, khi làm dồng tâm theo d Lắp ghép chỉ thực hiện theo kích thước b, khi làm đồng tâm theo b. Câu 11: Trình bày các tiêu chuẩn dung sai lắp ghép bề trơn TCVN 224499 quy đinh về cấp chính xác? Trình bày về cách kí hiệu chúng? Trả lời: Theo tiêu chuẩn quy định 20 cấp chính xác ký hiệu: IT01, IT00, IT1, IT2,…, IT18, chúng được sử dụng như sau: IT01÷IT4 được sử dụng cho các yêu cầu độ chính xác rất cao như các kích thước của mẫu chuẩn, các kích thước của dụng cụ đo. IT5, IT6 thường sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác. IT7, IT8 thường sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thông dụng. IT9÷IT11 thường sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn. IT12÷IT16 thường sử dụng đối với kích thước cần gia công thô. JZ 6 Câu 12: Trình bày các dạng tải trọng tác động lên ổ lăn (vẽ hình biểu diễn)? Trình bày đặc tính của từng dạng? Trả lời: Dạng tải cục bộ : Vòng chịu tỉa cục bộ là vòng chịu tác dụng của một lực hướng tâm cố định về phương và trị số lên một điểm hoặc một phần rất nhỏ của đường lăn. Dạng tải chu kỳ: Vòng chịu tải chu kỳ là vòng chịu tác dụng của một lực hướng tâm lần lượt trên khắp đường lăn của ổ. Dạng tải dao động: Vòng chịu tải dao động là vòng chịu tác dụng của một lực hướng tâm vào một phần đường lăn nhưng phương và trị số của lực sẽ dao động trong phần đường lăn ấy theo chu kỳ quay của lực. Câu 13: Trình bày phương pháp chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho lắp ghép ổ lăn với trục? Trình bày phương pháp chọn kiểu lắp tiêu chuẩn cho lắp ghép ổ lăn với lỗ thân hộp? Trả lời: Chọn kiểu lắp của các vòng ổ lăn với trục và lỗ vỏ hộp chủ yếu dựa vào dạng tải trọng tác dụng lên vòng ổ. Dạng tải trọng tác dụng lên vòng ổ có thể là: tải trọng cục bộ, tải trọng chu kỳ và tải trọng dao động. Đối với vòng ổ chịu tải trọng cục bộ hoặc chu kỳ cần chọn kiểu lắp có độ hở, để dưới tác động của va đập và chấn động, vòng ổ bị xê dịch đi, làm thay đổi miền chịu lực, do đó vòng ổ mòn đều hơn và nâng cao tuổi thọ của ổ. Đối với vòng ổ chịu tải trọng chu kỳ cần chọn kiểu lắp có độ dôi để duy trì sự chịu lực đồng đều của ổ. Để chọn kiểu lắp của các vòng ổ với trục và lỗ vỏ hộp, cần thực hiện những tính toán cần thiết và tra các bảng dung sai tiêu chuẩn để tìm trị số các sai lệch giới hạn (SLGH) và dung sai (DS) của trục và lỗ vỏ hộp. Câu 14: Trình bày các yêu cầu kỹ thuật truyền động bánh răng ? Trình bày cách đưa ra yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của bánh răng? Trả lời: JZ 7 Truyền động chính xác : Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu là mức chính xác động học cao, có nghĩa là đòi hỏi sự phối hợp chính xác về góc quay của bánh dẫn và bị dẫn của truyền động. Truyền động tốc độ cao: Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu là mức chính xác làm việc êm, có nghĩa là bánh răng truyền động ổn định, không có sự thay đổi tức thời về tốc độ gây va đập và ồn Truyền động công suất lớn: Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu là mức tiếp xúc bánh răng lớn, đặc biêt là tiếp xúc theo chiều dài răng. Mức tiếp xúc bánh răng đảm bảo độ bền của răng khi truyền mô men xoắn lớn. Độ hở mặt bên : Yêu cầu này cần được đảm bảo giữa các mặt răng phía không làm việc của cặp bánh răng ăn khớp. Câu 15: Trình bày thông số đánh giá mức chình xác động học trong truyền động răng (vẽ hìn biểu diễn)? Trình bày thống số đánh giá mức làm việc êm trong truyền động bánh răng (vẽ hình biểu diễn)? Trả lời: Đánh giá mức chính xác động học: Mức chính xác động học đc đánh giá bằng chính sai số động học của bánh răng ( F’ir) là sai số lớn nhất về góc quay của bánh răng trong phạm vi một vòng quay khi nó ăn khớp với bánh mẫu chính xác. Đánh giá mức làm việc êm : Mức chính xác làm việc êm đước đánh giá bằng “ sai số động học cục bộ” của bánh răng f’ir là hiệu số lớn nhất giữa các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất kế tiếp nhau của sai số động học cục bộ của bánh răng. Câu 16: Trình bày thông số đánh giá mức tiếp xúc mặt răng trong truyền động răng (vẽ hình biểu diễn)? Trình bày thống số đánh giá độ hở mặt bên trong truyền động bánh răng (vẽ hình biểu diễn)? Trả lời: JZ 8 Đánh giá mức tiếp xúc mặt răng : Mức chính xác tiếp xúc được đánh giá bằng chính viết tiếp xúc mặt răng của bánh răng trong truyền động. Ngoài ra còn được đánh giá bằng ai số hướng răng Fr, sai số hình dạng và vị trí của đường tiếp xúc Fkr Đánh giá độ hở mặt bên: Độ hở mặt răng trong truyền động đc đánh giá bằng cách kiểm tra độ hở Jnmin, là trị số cho phép nhỏ nhất của độ hở mặt bên. Đối với những truyền động bánh răng ko điều chỉnh vị trí tâm bánh răng thì độ hở mặt bên được đánh giá thông qua sai lệch khoảng cách tâm far. Đối với bánh răng điều chỉnh thì độ hở mặt bên được đánh giá thông qua độ dich chuyển phụ nhỏ nhất của profin gốc EHS. Câu 17: Trình bày về sai số hướng tâm trong truyền động bánh răng ( vẽ hình biểu diễn)? Trình bày ảnh hưởng sai số hướng tâm đến khả năng làm việc của truyền động bánh răng? Trả lời: Sai số hướng tâm là tổng hợp những nguyên nhân làm thay đổi khoảng cách tâm giữa bánh răng gia công và dụng cụ cắt răng. Sai số hướng tâm tần số thấp là những sai số làm thay đổi tâm phôi khi gia công, tức là những sai số mà nguyên nhân của nó gắn liền với phôi và bàn máy mang phôi với chu kỳ một lần sau một vòng quay bánh răng. Nó được thể hiện trên bánh răng bằng sự thay đổi của các thông số hình học : độ đảo hướng tâm của vành răng (Frr), độ dao động khoảng cách tâm đo sau một vòng kí hiệu (F”ir), sai số tích lũy bước răng ( Fpr). Sai số hướng tâm tần số cao là những sai số gây ra do dịch chuyển tâm dao khi gia công. Sai số này lặp lại n lần sau một vòng quay của phôi và được thể hiện bằng sự thay đổi của các thông số hình học: Sai số profin răng(ffr), độ dao dộng khoảng cách tâm đo sau một răng (fir), sai lệch bước răng (fptr). Câu 18: Trình bày về sai số tiếp tuyến trong truyền động bánh răng (vẽ hình biểu diễn)? Trình bày ảnh hưởng của sai số tiếp tuyến đến khả năng làm việc của truyền động bánh răng? Trả lời: JZ 9 Nguyên nhân chủ yếu là sai số chuyển động bao hình, tức là sai số của xích động học từ dao đến phôi trên máy cắt răng. Sai số tiếp tuyến tần số thấp là sai số mà nguyên nhân phát sinh ra nó gắn liền với bánh răng vít của xích bao hình. Sai số tiếp tuyến tần số thấp đc thể hiện bằng sự thay đổi của các thông số sau: độ dao động khoảng pháp tuyến chung kí hiệu là Fvwr , sai số lăn răng Fcr Sai số tiếp tuyến tần số cao là sai số gây ra sự dịch chuyển profin răng theo hướng tiếp tuyến theo chu kì với tần số n lần sau một vòng quay của phôi. Sai số này đc thể hiện trên bánh răng bằng sự thay đổi của các thông số sau: Độ dao động khoảng cách tâm đo sau môt răng, sai số profin răng, sai số bước răng. Câu 20: Trình bày về tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 106784 quy định cấp chính xác của truyền động bánh răng? Trình bày về chọn cấp chính xác cho truyền động bánh răng? Trả lời: Theo TCVN106784 thì tùy theo mức chính xác chế tạo bánh răng và truyền động mà người ta phân ra 12 cấp chính xác từ cấp 112. Cấp 1 là cấp chính xác cao nhất và cấp 12 là cấp thấp nhất. Ở cấp 1 và cấp 2 hiện chưa quy định trị số dung sai và sai lệch giới hạn cho phép của các thông số. Ở mỗi cấp chính xác tiêu chẩn quy định giá trị dung sai, và sai lêch giới hạn cho phép của các thông số đánh giá mức chính xác. Tiêu chuẩn quy định dung sai cho bánh răng thân khai có mô đun m =155 m và đg kính vòng chia đến 6300 mm. Quyết định cấp chính xác của truyền động bánh răng phải dựa vào diều kiện làm việc cụ thể của truyền động, những yêu cầu về độ chính xác động học, mức làm việc êm không ồn, koong có chấn động, căn cứ vào tốc độ vòng và công suất của truyền động. Chon cấp chính xác bằng tính toán là chính xác nhất. Chọn theo kinh nghiệm, co nghĩa là cấp chính xác của truyền động thiết kế được chọn như cấp chính xác của truyền động đã sử dụng trong những điều kiện làm việc tương tự. Câu 21: Trình bày các yêu cầu đối với việc ghi kích thước? Trình bày các nguyên tắc để ghi kích thước cho những kích thước tham gia vào lắp ghép thông dụng? Trả lời: Khi ghi kích thước phải quan sát triệt để các yêu cầu sau: + Dùng kích thước tiêu chuẩn nếu loại kích thước đó đã được tiêu chuẩn hóa. + Đảm bảo chất lượng làm việc của chi tiết nói riêng và những yêu cầu khác có liên quan của bộ phận máy hoặc máy nói chung. + Tạo điều kiện dễ dàng nhất cho việc gia công chi tiết nói riêng và máy nói chung. JZ 10 Các nguyên tắc ghi kích thước cho những kích thước tham gia vào lắp ghép thông dụng là đầu tiên cần phải quyết định kiểu lắp cho các mối ghép thông dụng theo tiêu chuẩn sẵn có. Khi đã quyết định đc kiểu lắp thì độ chính xác (dung sai) của các kích thước chi tiết tham gia lắp ghép cũng đc xác định. Việc quyết định kiểu lắp phải dựa vào chức năng sử dung của nó. Việc ghi kích thước cho những kích thước tham gia vào các lắp ghép thông dụng là xuất phát chủ yếu từ yêu cầu cục bộ của các lắp ghép và đc chọn theo tiêu chuẩn. Câu 22: Trình bày khái niệm chuỗi kích thước? Trình bày cách phân loại chuỗi kích thước? Trả lời: Chuỗi kích thước là một vòng khép kín các kích thước nối tiếp nhau của một hoặc một số chi tiết Phân loại chuỗi kích thước: Về mặt kết cấu phân thành: + Chuỗi kích thước chi tiết: các khâu của chuỗi thuộc về một chi tiết. + Chuỗi kích thước lắp: các khâu của chuỗi thuộc về các chi tiết khác nhau được lắp với nhau trong bộ phận máy hoặc máy. Về mặt hình học : + Chuỗi kích thước đường thẳng: các khâu của chuỗi song song với nhau thuộc cùng một mặt phẳng hoặc những mặt phẳng song song với nhau . + Chuỗi kích thước mặt phẳng:các khâu của chuỗi thuộc một mặt phẳng hoặc thuộc những mặt phẳng song song với nhau nhưng chúng không song song với nhau. + Chuỗi kích thước không gian: các khâu của chuỗi thuộc những mặt phẳng bất kỳ. Câu 23: Trình bày các loại khâu trong chuỗi kích thước. Trình bày phương pháp phân biệt các loại khâu trong chuỗi. Trả lời: Các loại khâu trong chuỗi kích thước: Khâu thành phần Ai : là khâu mà kích thước của chúng do quá trình gia công quyết định và không phụ thuộc lẫn nhau. Khâu khép kín A : là khâu mà kích thước của nó được xác định bởi các khâu thành phần. JZ 11 Trong một chuỗi chỉ có một khâu khép kín. Muốn phân biệt khâu thành phần và khâu khép kín trong chuỗi kích thước chi tiết thì phải biết trình tự gia công các kích thước trong chuỗi ấy. Các khâu thành phần được phân làm 2 loại: + Khâu thành phần tăng (khâu tăng): là khâu mà kích thước của nó tăng hoặc giảm làm kích thước của khâu khép kín tăng hoặc giảm theo. + Khâu thành phần giảm (khâu giảm): là khâu mà kích thước của nó tăng hoặc giảm làm kích thước của khâu khép kín giảm hoặc tăng theo. Câu 24: Trình bày các dạng bài toán chuỗi. Trình bày ứng dụng của từng bài toán chuỗi. Trả lời: Các dạng bài toán chuỗi và ứng dụng của từng bài toán là: Bài toán 1(Bài toán thuận): Cho biết kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần Ai . Tìm kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín  . Ứng dụng: + Tính sai số chuẩn cho một kích thước thực hiện nào đó trong công nghệ. + Kiểm nghiệm lại một kết quả tính toán hay một yêu cầu trong lắp ráp. Bài toán 2(Bài toán nghịch): Cho biết kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của khâu khép kín  . Tìm kích thước, sai lệch giới hạn và dung sai của các khâu thành phần Ai . Ứng dụng: + Chuyển từ kích thước thiết kế sang kích thước công nghệ khi kích thước công nghệ khác với kích thước thiết kế do việc chọn chuẩn công nghệ không trùng với chuẩn thiết kế. + Tính toán, xác định độ chính xác kích thước của các chi tiết máy cấu tạo thành máy từ yêu cầu kỹ thuật của máy. Câu 25: Trình bày phương pháp đo một tiếp điểm? Trình bày phương pháp đo hai tiếp điểm? Trình bày phương pháp đo 3 tiếp điểm? Trả lời: Câu 26: Trình bày nguyên tắc Abbe trong đo lường? Trình bày ví dụ minh họa? Trả lời: Nguyên tắc Abbe là: Kích thước đo và kích thước mẫu nằm trên cùng môt đường thẳng thì kết quả đo đạ độ chính xác cao nhất. JZ 12 Với khe hở