Chọn kiểu lắp trung gian hợp lý cho mối ghép bề mặt trụ trơn

Một mối ghép thuộc kiểu lắp trung gian có thể có khe hở, cũng có thể có độ dôi. Việc tính khe hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất có thể có trong mối ghép là dễ dàng. Việc tính toán xác suất xuất hiện khe hở, độ dôi của mối ghép kiểu trung gian đang còn là vấn đề khó khăn đối với những người thiết kế mối ghép. Bài báo cung cấp một phương pháp tính xác suất xuất hiện khe hở, độ dôi của mối ghép kiểu trung gian và hướng dẫn sinh viên chọn kiểu lắp trung gian hợp lý cho mối ghép bề mặt trụ trơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chọn kiểu lắp trung gian hợp lý cho mối ghép bề mặt trụ trơn TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009 CHỌN KIỂU LẮP TRUNG GIAN HỢP LÝ CHO MỐI GHÉP BỀ MẶT TRỤ TRƠN SELECTING A REASONABLE TRANSITION FIT FOR A PIN JOINT Nguyễn Văn Yến Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Một mối ghép thuộc kiểu lắp trung gian có thể có khe hở, cũng có thể có độ dôi. Việc tính khe hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất có thể có trong mối ghép là dễ dàng. Việc tính toán xác suất xuất hiện khe hở, độ dôi của mối ghép kiểu trung gian đang còn là vấn đề khó khăn đối với những người thiết kế mối ghép. Bài báo cung cấp một phương pháp tính xác suất xuất hiện khe hở, độ dôi của mối ghép kiểu trung gian và hướng dẫn sinh viên chọn kiểu lắp trung gian hợp lý cho mối ghép bề mặt trụ trơn. ABSTRACT A pin joint with a transitional fit can have any clearance or interference. The calculation of the maximum clearance, maximum interference and prediction appearance probability of a clearance/interference are still problematic for designers. This paper presents a method for calculating the appearance probability of a clearance/interference in a joint with the transitional fit, and provides some instructions for students in the selection of a reasonably transitional fit for the pin joint. 1. Đặt vấn đề Mối ghép bề mặt trụ trơn được dùng rất nhiều trong chế tạo máy. Mối ghép trụ trơn có hai loại: Loại có khe hở S, hai chi tiết ghép có thế trượt tương đối với nhau; loại có độ dôi N, hai chi tiết ghép rất khó trượt tương đối với nhau. Khi thiết kế mối ghép trụ trơn, muốn mối ghép chắc chắn có khe hở, ta chọn kiểu lắp lỏng. Muốn mối ghép chắc chắn có độ dôi, ta chọn kiểu lắp chặt. Nếu chọn kiểu lắp trung gian, mối ghép có thể có độ dôi, cũng có thể có khe hở. Mối ghép thuộc kiểu ghép lỏng, thường có khe hở tương đối lớn, độ lệch tâm của hai chi tiết ghép sẽ lớn. Mối ghép thuộc kiểu lắp chặt, thường có độ dôi lớn, lắp ghép và tháo rời mối ghép gặp khó khăn. Trong trường hợp cần độ đồng tâm tương đối cao, tháo lắp dễ dàng, người ta chọn kiểu lắp trung gian. Mối ghép thuộc kiểu lắp trung gian, hoặc là có khe hở nhỏ, hoặc là có độ dôi tương đối nhỏ. Các bánh răng, bánh vít, đĩa xích lắp trên trục thường dùng mối ghép kiểu trung gian. Các kiểu lắp trung gian được phân biệt bởi xác suất xuất hiện độ dôi hoặc độ hở. Xác suất xuất hiện độ dôi càng lớn, thì lắp ghép càng bền chắc. Các mối ghép bền chắc được sử dụng để định tâm chính xác các chi tiết ghép, hoặc chịu tải trọng va đập lớn. Thực hiện lắp ghép các mối ghép bền chắc tương đối phức tạp, cần lực tác dụng lớn. Khi tải trọng va đập nhẹ, hoặc không va đập, yêu cầu độ đồng tâm không cao lắm, chúng ta chọn kiểu lắp ít bền chắc, kiểu lắp có xác suất độ hở lớn, khi đó việc tháo lắp 1  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009 mối ghép dễ dàng. Như vậy, khi thiết kế mối ghép thuộc kiểu lắp trung gian, trên cơ sở đặc tính cần thiết của mối ghép, chúng ta cần xác định độ hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất có thể xuất hiện trong mối ghép, đồng thời cần xác định xem xác suất xuất hiện độ dôi trong mối ghép là bao nhiêu %, xác suất xuất hiện khe hở là bao nhiêu %. Cho đến nay, việc tính xác suất xuất hiện độ hở và độ dôi của kiểu lắp trung gian được thực hiện một cách gần đúng như sau [1]:  Tính và vẽ đường cong phân bố mật độ xác suất độ dôi (hoặc độ hở) của kiểu lắp (Hình 1), với giả thiết độ dôi phân bố theo quy luật chuẩn (phân bố Gauss). Trong đó sai lệch bình phương trung bình của độ dôi N được tính theo công thức: (1) với TD, Td là dung sai kích thước của kích thước lỗ và kích thước trục.  Xác định hoành độ xc của đường giới hạn giữa miền độ dôi và miền khe hở của kiểu ghép. Hoành độ xc lấy bằng độ dôi trung bình của lắp ghép Nm. (2)  Tính giá trị của biến số zc theo công thức: (3)  Tìm giá trị của hàm xác suất (z) trong bảng hàm Laplace (Bảng 1). Với mỗi giá trị của zc, ta tìm được giá trị của (z) tương ứng.  Tính giá trị xác suất xuất hiện độ dôi PN và xác suất xuất hiện độ hở PS của kiếu lắp: PN = 0,5 + (zc); PS = 1 - PN (4) y PN PS O xc=Nm C x 3N 3N Hình 1. Đồ thị mật độ xác suất của độ dôi N 2  TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(32).2009 Bảng. Trị số của hàm số xác suất (z) = z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,0 0,0000 0,0040 0,0080 0,0120 0,0160 0,0199 0,0239 0,0279 0,0319 0,0359 0,1 0,0398 0,0438 0,0478 0,0517 0,0557 0,0596 0,0636 0,0675 0,0714 0,0753 0,2 0,0793 0,0832 0,0871 0,0909 0,0948 0,0987 0,1020 0,1064 0,1103 0,1141 0,3 0,1179 0,1217 0,1255 0,1293 0,1331 0,1368 0,1406 0,1443 0,1480 0,1517 0,4 0,1555 0,1591 0,1628 0,1664 0,1700 0,1736 0,1772 0,1808 0,1844 0,1879 0,5 0,1915 0,1950 0,1985 0,2019 0,2045 0,2088 0,2123 0,2157 0,2190 0,2224 0,6 0, ...