Giáo trình Vẽ cơ khí AutoCAD 2004 - Chương 5: Mối ghép then, chốt, vòng găng

Nội dung text: Giáo trình Vẽ cơ khí AutoCAD 2004 - Chương 5: Mối ghép then, chốt, vòng găng

1. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 105 l 1 t h t R B Hình 5.6 Các thông số cũa then bán nguyệt Hình 5.7 Gia công then bán nguyệt
2. 106 CHƯƠNG 5 Bảng 5.3 Trình bày một số kích thước then bán nguyệt theo đường kính lớn trục côn Chiều sâu rãnh then Đường kính Kích thước tiếât diện then Chiều sâu Chiều sâu trục Kiểu 1 Kiểu 2 Bề Bề Bán Chiều Trên Trên Trên Trên d rộng cao kính dài trục lỗ trục lỗ Loại h R t t t t t Lọai I b 1 1 II ]5,7] ]7,14] 2 2,6 7 6,8 1,7 1 3,7 10 9,7 2,8 2,5 3,7 10 9,7 2,7 1,1 ]7,10] ]10,18] 3,7 10 9,7 2,7 3 5 13 12,6 4 6,5 16 15,7 5,5 5 13 12,6 3,5 1,6 ]10,14] ]14,24] 4 6,5 16 15,7 5 7,5 19 18,6 6 9 22 21,7 7,5 6,5 16 15,7 4,5 2,1 4,7 1,9 7,5 19 18,6 5,5 5,7 ]14,18] ]18,30] 5 9 22 21,6 7 7,2 10 25 24,5 8 8,2 11 28 27,3 9 9,2
3. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 107 Bảng 5.3 ( tiếp theo) Trình bày một số kích thước then bán nguyệt theo đường kính trục côn Đường kính lớn Chiều sâu rãnh then lớn trục Kích thước tíêt diện then Chiều sâu Chiều sâu trục côn Kiểu 1 Kiểu 2 Bề Bề Bán Chiều Trên Trên Trên Trên D rộng cao kính dài trục lỗ trục lỗ Lọai I Loại b h R l t t1 t t1 II ]18,24] ]24,36] 6 9 22 21,6 6,5 2,6 6,8 2,3 10 25 24,5 7,5 7,8 11 28 27,3 8,5 8,8 13 32 31,4 10,5 10,8 15 38 37,1 12,8 12,8 ]24,30] ]30,42] 8 10 25 24,5 7 3,1 7,5 2,6 11 28 27,3 8 8 13 32 31,4 10 10,5 15 38 37,1 12 12,5 16 45 43,1 13 13,5 17 55 50,8 14 14,5 ]30,36] ]36,48] 10 13 32 31,4 9,5 3,6 10,2 2,9 15 38 37,1 11,5 12,2 16 45 43,1 12,5 13,2 17 55 50,8 13,5 14,2 19 65 59,1 15,1 16,2 24 80 73,3 20,5 21,2 ]36,42] ]42,55] 12 19 65 59,1 15,5 16,2 24 80 73,3 20,5 21,2 Kết cấu then bán nguyệt và trục côn được trình bày trên hình 5.8.
4. 108 CHƯƠNG 5 5 4 M24x1,5 3 0 4 0 0 2 2 1 5 Đệm M24 1 CT3 4 1 CT5 3 Then bán nguyệt 1 CT5 2 Trục 1 C45 1 Bánh xích 1 C45 Stt Ký hiệu Tên gọi S.lg Vật liệu Ghi chú Người vẽ Ngày TRỤC CÔN Kiểm tra Ký THEN BÁN NGUYỆT ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TL: 1:1 KHOA CƠ KHÍ S.lượng Hình 5.8 Kết cấu then bán nguyệt và trục cône
5. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 109 Câu hỏi: Cho biết chiều quay của trục phải như thế nào (nếu đứng nhìn từ phải vào đầu trục) để ren M24 1,5 có tác dụng khóa chặt bánh xích 1. 5.2.4 Then hoa (Anh: Spline) Đặc điểm: Thực chất của then hoa là nhiều then bằng, bố trí cách đều trên mặt trụ tròn của trục khi một then bằng không đủ truyền lực mà nhà thiếât kế không muốn tăng chiều dài moyeu. Trường hợp này nếu dùng nhiều then bằng thì chí phí gia công cao và do có nhiều then nên làm yếu trục nên người ta dùng then hoa. - Then hoa làm tăng sức bền của trục. - Bảo đảm độ đồng tâm, truyền lực lớn có thể dùng cho khối bánh răng di trượt trong hộp tốc độ. - Chế tạo khó, thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn. - Giá thành cao, chất lượng vượt trội so với then vát và then bằng. Kích thước của then hoa và trục đã được tiêu chuẩn hóa và được trình bày như trong bảng 5.4. Bảng 5.4 Đường Đường Số Bề Đường Đường Số Bề kính kính then rộng kính kính then rộng chân d đỉnh D Z then b chân d đỉnh D Z then b (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Mối ghép loại nhẹ 23 26 6 6 56 62 8 10 26 30 6 6 62 68 8 12 28 32 6 7 72 78 10 12 32 36 8 6 82 88 10 12 36 40 8 7 92 98 10 14 42 46 8 8 102 108 10 16 46 50 8 9 112 120 10 18 52 58 8 10 Mối ghép loại trung 11 14 6 3 42 48 8 8 13 16 6 3,5 46 54 8 9 16 20 6 4 52 60 8 10 18 22 6 5 56 65 8 10 21 25 6 5 62 72 8 12 23 28 6 6 72 82 10 12
6. 110 CHƯƠNG 5 Đường Đường Số Bề Đường Đường Số Bề kính kính then rộng kính kính then rộng chân d đỉnh D Z then b chân d đỉnh D Z then b (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 28 34 6 7 92 102 10 14 32 38 8 6 102 112 10 16 36 42 8 7 112 125 10 18 Mối ghép loại nặng 16 20 10 2,5 46 56 10 7 18 23 10 3 52 60 16 5 21 26 10 3 56 65 16 5 23 29 10 4 62 72 16 6 26 32 10 4 72 82 16 7 28 35 10 4 82 92 20 6 32 40 10 5 92 102 20 7 36 45 10 5 102 115 20 8 42 52 10 6 112 125 20 9 Cách chế tạo định vị lắp ráp và ghi kích thước.: Có ba cách định vị trục và lỗ then hoa có ảnh hưởng đến phương pháp gia công và phạm vi sử dụng then này: a/-Định vị theo đường kính đỉnh then hoa: - Đường kính đỉnh khít còn đường kính chân hở. - Trục dễ chế tạo vì khi định vị đường kính đỉnh thì đường kính ngoài trục được tiện mài chính xác. - Đường kính trong có thể phay bằng dao phay dĩa cho năng suất cao mà không yêu cầu độ đồng tâm cao do có khe hở ở chân then. - Lỗ then hoa khó chế tạo chính xác đường kính trong bằng phương pháp xọc nên phải chế tạo lỗ bằng phương pháp chuốt (hình 5.10) - Nhìn chung tuy khó chế tạo lỗ nhưng không cần phay trục then hoa bằng phương pháp bao hình cao cấp nên phương pháp này vẫn được chuộng dùng trong sản suất hàng loạt nhỏ hay hàng khối lớn. Trong sản xuất ở nước ta, các nhà chế tạo thường dùng cách định tâm này.
7. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 111 Hình 5.9 Các kiểu lắp then hoa a) Định vị đường kính ngoài; b) Định vị đường kính trong c) Định vị mặt bên Hình 5.10 Dao chuốt lổ then hoa (Định vị theo đường kính đỉnh) Cách ghi kích thước mối ghép then hoa khi định tâm bằng đường kính đỉnh: D xZ xD kiểu dung sai lắp ráp x d xb trong đó: D- ký hiệu định tâm theo đường kính lớn Z- số then; d- đường kính trong
8. 112 CHƯƠNG 5 D- đường kính ngoài kemø theo kiểu dung sai lắp ráp hình trụ trơn; b- bề rộng một then. b/-Định vị theo đường kính chân then hoa: - Đường kính chân khít còn đường kính đỉnh hở. - Trục khó chế tạo vì khi định vị đường kính chân thì khó phay chính xác đồng thời nhiều rãnh. - Đường kính trong của trục then hoa chỉ có thể phay bao hình bằng dao phay lăn trên máy phay chuyên dùng nên năng suất cao nhưng giá thành cũng cao. - Lỗ then hoa dễ chế tạo chính xác đường kính trong bằng phương pháp thông thường như khoét, dao, mài, dùng xọc có thể tạo tương đối đường kính ngoài đạt yêu cầu thì đường kính này hở nên không cần phải chế tạo chính xác. - Nhìn chung tuy dễ chế tạo lỗ nhưng cần phải phay trục then hoa bao hình nên phương pháp này vẫn ít được dùng trong sản suất hàng loạt nhỏ, chỉ thích hợp với sản xuất hàng khối lớn. Ngoài sản xuất ở nước ta ít dùng cách định tâm này. Cách ghi kích thước mối ghép then hoa khi định tâm bằng đường kính trong: d xZ xD x d kiểu dung sai lắp ráp xb trong đó: d- ký hiệu định tâm theo đường kính nhỏ; Z- số then D- đường kính ngoài; d- đường kính trong có kèm thêm kiểu dung sai lắp ráp b- bề rộng một then c/- Định vị theo hai mặt bên then hoa: Đặc điểm: Khi cần truyền lực thật lớn, tốc độ không cao, không yêu cầu đồng tâm cao. Vòng đỉnh và vòng chân then hoa đều hở chỉ có hai mặt bên là khít. Độ đồng tâm rất kém. Phải phân độ thật chính xác để bảo đảm độ kín khít của 2 mặt bên. Phạm vi sử dụng: Rất ít sử dụng trong sản xuất vì độ đồng tâm không cao mà giá thành không hạ mấy vì cũng khó chế tạo. Cách ghi kích thước mối ghép then hoa khi định vị bằng hai mặt bên:
9. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 113 B Z D d b kiểu dung sai lắp ráp then trong đó: B- ký hiệu định vị theo mặt bên; Z- số then d- đường kính trong; D- đường kính ngoài; b- bề rộng một then Có 2 cách vẽ then hoa: Hình 5.11 Mối ghép then hoa với hai dạng kết cấu thật và vẽ quy ước
10. 114 CHƯƠNG 5 2 3 4 1 b 0 0 4 7 1   Dx6x30x26x6 2 Vis M6x1x10 5 2 3 4 1 b 0 0 4 7 1   Dx6x30x26x6 2 Vis M6x1x10 5 1- trục then hoa 6x30x26x6; 2- bánh răng; 3- fer khóa then hoa 4,5- vis và đệm M6x1x10. Trục và bánh răng có thể quay theo chiều nào? Hình 5.12 Mối ghép then hoa với hai dạng kết cấu thật và vẽ quy ước
11. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 115 . Hình 5.13 Mối ghép then hoa lỗ với trục a- Vẽ kết cấu thật Bằng cách cắt một tiết diện then, quay 90o quanh trục đứng của nó (gọi là phương pháp cắt lật), gióng các đường giao tuyến ra để vẽ trọn mặt trụ cùng các cạnh vát. b- Vẽ quy ước Theo TCVN, trục then hoa được vẽ quy ước giống như ren: đường kính đỉnh vẽ nét cơ bản, đường kính chân vẽ đúng kích thước bằng nét mảnh. Sinh viên tự tìm hiểu vì sao đệm khóa (fer) có thể chận dọc trục được bánh răng. Kết cấu này thấy tương tự ở đâu? Ngoài then hoa dạng then chữ nhật còn có then hoa biên dạng then hình thân khai như bánh răng, có tác dụng như khớp nối răng dùng cho tải thật nặng. c- Then tam giác (trục khía) Đặc điểm: Chỉ dùng trong sản suất hàng loạt lớn, hàng khối. - Có tác dụng giống then hoa nhưng có thể điều chỉnh xoay tương đối một góc nhỏ. - Mômen truyền yếu hơn mối ghép then hoa chỉ dùng cho các bộ phận do người tác động khoảng 100W. - Trên thân trục khía thường được tiện một rãnh vòng nhằm chứa bu lông xiếât ép và chận dọc trục. - Lỗ then tam giác thường xẻ mở miệng và được kẹp bóp lại nhờ một bù long có phương trực giao với trục khía tam giác.
12. 116 CHƯƠNG 5 Chế tạo: trong sản suất hàng khối trục khía có thể gia công bằng lăn ép, phay lăn hoặc phay phân độ. Phạm vi sử dụng: dùng để chỉnh vị trí góc của chi tiết lắp trên trục như giò đạp khởi động, càng số, càng thắng trên xe gắn máy Hình 5.14 Trình bày kết cấu của trục khía giò đạp xe gắn máy. 5.3 TRUYỀN ĐỘNG BẰNG CHỐT 1- Khái niệm Chốt (Pháp: Groupille, Anh: Pin) là chi tiết vưà dùng truyền mômen xoắn vừ chận dọc trục. Tuy có nhiều công dụng nhưng chốt không được dùng nhiều trong kỹ nghệ nặng vì những lý do: - Phải xuyên qua trục hay phải vạt một phần trục nên làm yếu trục. - Công suất truyền thường bé nên chỉ dùng trong những thiết bị gia đình, vận hành bằng tay. - Tuy vậy kết cấu lại phức tạp chỉ thích hợp cho sản suất hàng khối, không phù hợp với sản xuất đơn chiết, chế tạo thử. Nói chung khó chế tạo. - Trong các máy có kết cấu đã hoàn thiện thì giá thành chốt rẻ do sản xuất hàng khối. 2- Phân loại, công dụng, vẽ và ghi kích thước chốt Có thể kể đến một số loại chốt thường gặp trong thực tế: a- Chốt vát Thân chốt hình côn, có vát phẳng một mặt, ở đầu nhỏ có ren lệch tâm để siết chốt vào lỗ côn chung. Chốt và lỗ côn thường tránh dùng trong sản xuất đơn chiếc vì rất khó chế tạo nên tốn kém chỉ dùng trong sản xuất hàng khối vì kết cấu đã hoàn thiện và có biện pháp gia công phù hợp.
13. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 117 Chốt vát được dùng cố định giò và cốt giữa xe đạp như kết cấu trên hình 5.16 1 H8 25  j7 2 3 4 5 M 5 Hình 5.16 Chốt clavette (chốt cône vát phẳng một mặt và có ren lệch tâm ở đầu nhỏ) b- Chốt đàn hồi Làm bằng thép lò xo, cuốn thành dạng hình ống có tác dụng bung ra khít với lỗ, tạo áp lực trên bề mặt lắp ráp. Mặt chốt chỉ là ống đơn giản như không có ren. Chốt đàn hồi thường dùng truyền động cho tay nắm thay đổi tốc độ trong máy công cụ. Chốt đàn hồi có tác dụng ép chặt vào lỗ, đắt hơn và tốt hơn chốt trụ trơn. Chốt đàn hồi có kết cấu trình bày như trong hình 5.17. Hình 5.17 Chốt ống đàn hồi
14. 118 CHƯƠNG 5 c- Chốt an toàn Trong một số kết cấu cần ngắt chuyển động khi quá tải tránh hư hỏng bánh răng hay các bộ phận bên trong máy khó thay thế người ta chế ra chốt an toàn có sức bền yếu, đặt bên ngoài máy, chỗ dễ thay thế. Khi quá tải chốt sẽ gãy trước, ngắt chuyển và bảo vệ các bộ phận khác. Việc thay chốt sẽ dễ dàng và nhanh chóng. Trong kỹ thuật người ta cũng dùng nhiều biện pháp an toàn khác, nhưng chốt an toàn đơn giản và rẻ tiền nhất. Hình 5.18 thể hiện kết cấu chốt an toàn dùng cho khớp nối ống (sẽ trình bày trong chương 7) truyền động cho trục trơn hoặc trục vis mère máy tiện. K7  h6 7 6 H k 0 4  1 2 3 4 1- Trục truyền; 2- then bằng; 3- khớp nối ống; 4- chốt an toàn Hình 5.18 Chốt an toàn và chốt ống 5.4 VÒNG GĂNG 5.4.1 Khái niệm Vòng găng (Pháp: Circle libre, Fer, Anh: O ring) là chi tiết đàn hồi làm bằng thép silic, được gài vào rãnh trên trục hay trên lỗ nhằm chận dọc trục. Nhiệm vụ chủ yếâu của vòng găng là chận dọc trục, không truyền chuyển động quay được. Vòng găng được mở ra nhờ kềm mở fer. Khi lắp đúng thì vòng găng phải quay được trong rãnh nếu vòng cứng phải mở ra lắp lại vì sai kỹ thuật. - So với dùng vis hay đai ốc chận dọc trục, thì vòng găng gọn hơn, kết cấu rãnh trên trục cũng đơn giản và không phụ thuộc chiều quay của trục như ren vis. Tuy nhiên vòng găng không chịu được lực dọc lớn, đôi khi không an toàn bằng vis đai ốc. 5.4.2 Phân loại và công dụng vòng găng a- Vòng găng trên trục (Vòng găng ngoài): đây là loại phổ biến, có hình dáng đa dạng, cách dùng và công dụng đã trình bày ở trên.
15. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 119 Loại nhỏ có 2 lỗ nhỏ ở 2 lỗ tai dùng kềm mở fer để bung ra khi lắp dọc trục, với loại vòng găng có đường kính lớn có thể không có lỗ tai. b- Vòng găng trong lỗ (Vòng găng trong): Tại nước ta ít phổ biến hơn vòng găng ngoài, thường có trong các chi tiết nhỏ tròn xoay có thể gia công trên máy tiện. Trong các vỏ hộp tốc độ được chế tạo ở ngoại quốc, việc dùng vòng găng trong các lỗ để chặn ổ lăn là chuyện bình thường vì họ sẵn những thiết bị gia công mạnh như máy doa có xích chạy dao hướng kính. Các kết cấu máy thiết kế và chế tạo trong nước không nên bắt chước theo kiểu này vì như vậy khó thực hiện và không có tính công nghệ. Vòng găng chận axe piston trong xe gắn máy là vòng găng trong, làm bằng cọng kẽm đàn hồi có bẻ vòng lỗ tai dùng chặn không cho axe chạy chạm vào thành piston khi hoạt động. c- Cách vẽ chung hai loại vòng găng Tuy có nhiều loại vòng găng nhưng quy ước chung là cắt vòng bằng mặt phẳng ngay miệng vòng tạo thành hai phần đối xứng. Do vậy một tiết diện bị cắt của vòng được bôi đen (thực ra là các đường gạch nhưng quá bé nên bôi đen) còn tiết diện kia để trắng vì là miệng vòng. Kích thước tiêu chuẩn của vòng găng ngoài và vòng găng trong thường dùng được cho trong bảng 5.5 sau: d 1 r R D n 1 b D k 2 d d s m Hình 5.19 Các dạng của vòng găng ngoài
16. 120 CHƯƠNG 5 Bảng 5.5a Tiêu chuẩn vòng găng ngoài gắn trên trục Trục Vòng găng Bán Đg Đg Bề Bề Đg Đg Đg Bềà Bán Bề kính kính kính rộng rộng kính kính kính rộng kính dày tâm trục rãnh rãnh gờ ngoài trong lỗ lớn nhất vành s lỗ D lỗ d d2 m n Dk 1 d1 b R 12 11,5 1,1 1,5 13,6 11 1,7 1 1,8 7,2 2 15 14,3 1,1 1,5 16,8 13,8 1,7 1 2 8,5 2 17 16,2 1,1 1,5 19,2 15,7 1,7 1 2,35 9,7 2 20 19 1,1 1,5 22 18,5 2 1 2,35 11,3 2 25 23,8 1,3 1,5 27,8 23,3 2 1,2 2,95 14 2,5 30 28,6 1,3 1,5 33,2 27,9 2 1,2 3,45 16,4 2,5 35 33 1,7 1,5 38,2 32,2 2,5 1,5 3,9 19,3 3 40 37,5 1,7 2 44 36,5 2,5 1,5 4,75 21,8 3 45 42,5 2,2 2 49 41,5 2,5 2,2 4,75 24,5 3 50 47 2,2 2 54 45,8 2,5 2,5 5,1 27 3,5 55 52 2,8 2 59 50,8 2,5 2,5 5,2 29,5 3,5 60 57 2,8 2 65 55,8 2,5 2,5 5,7 32 3,5 65 62 2,8 2,5 70 60,8 2,5 2,5 5,7 34,5 3,5 70 67 2,8 2,5 76 65,5 2,5 2,5 5,85 37 3,5 75 72 2,8 2,5 81 70,5 2,5 2,5 6,35 40 3,5 80 76,5 2,8 2,5 88 74,5 2,5 ,2,5 7,85 42,5 3,5 d 1 r R D n 1 b D k 2 d d s m Hình 5.20 Kết cấu và các loại vòng găng trong lỗ
17. MỐI GHÉP THEN - CHỐT - VÒNG GĂNG 121 Bảng 5.5b Tiêu chuẩn vòng găng trong gắn trong lỗ Trục Vòng găng Bán Bán Đg Đg Bề Bề Đg Đg Đg Bề Bềà rộng kính kính kính kính rộng rộng kính kính kính dày lớn nhất tâm vành trục rãnh rãnh gờ ngoài trong lỗ s b lỗ lỗ D d d2 m n Dk 1 d1 R r 26 27,2 1,3 1,5 27,8 23,5 2 1,2 2,8 10,8 2,5 30 31,4 1,3 2 32,2 27,5 2 1,2 3 13 2,5 32 33,7 1,3 2 34,5 34,5 2,5 1,2 3,4 14 3 35 37 1,7 2 37,8 37,8 2,5 1,5 3,4 15 3 40 42,5 1,7 2 43,5 43,5 2,5 1,5 4 18 3 47 49,5 2,2 2 50,5 50,5 2,5 2 4,5 21 3 52 55 2,8 2 56,2 56,2 2,5 2,5 4,6 24,2 3,5 62 65 2,8 2 66,2 66,2 2,5 2,5 5 29,2 3,5 72 75 2,8 2 76,5 76,2 2,5 2,5 5,6 34,5 3,5 Kết cấu trục và lỗ dùng vòng găng được trình bày như trên hình 5.21 như sau.
18. 122 CHƯƠNG 5 4 A 5 6 7 37 3 2 1 8 8 7 7 H k H k 0 0 8 4 5 7   H k 5 6  12 J7 h6 A-A 8 H7 40 A  k6 12 K7 h6 8 Thân máy 1 GX15-32 7 Lót ổ thau dưới 1 Đồng thau 6 Nắp ổ 1 GX15-32 5 Lót ổ thau trên 1 Đồng thau 4 Bánh răng 1 C40 3 Then bằng 1 C45 2 Vòng găng 1 Thép lò xo 1 Trục 1 C45 Stt Ký hiệu Tên gọi S.lg Vật liệu Ghi chú Người vẽ Ngày KẾT CẤU Ổ TRƯỢT Kiểm tra Ký VÀ VÒNG GĂNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TL: KHOA CƠ KHÍ S.lượng Hình 5.21 Chận dọc trục bằng vòng găng ngoài