Dung sai và kỹ thuật đo bài giảng dành cho sinh viên Đại học và cao đẳng

ΤΡ√¬ΝΓ ∇Α∉Ι ΗΟ∉Χ ΠΗΑ∉Μ ςΑ⊇Ν ∇ΟℵΝΓ
ΚΗΟΑ ΚΨ∏ ΤΗΥΑ⊗Τ ΧΟℜΝΓ ΝΓΗΕ⊗
ΒΟ⊗ ΜΟℜΝ Χ ΚΗ⊆
∗∗∗∗∗∗∗∗

TR

NG QUANG D NG

Bài Giảng
DUNG SAI – K THU T O

ΘΝ 12/2013


TR

NG QUANG D NG

Bài Giảng
DUNG SAI – K THU T O
(Dùng cho b c C ngành CNKT c khí)


M

U

Bài gi ng Dung sai – K thu t đo đ c biên so n theo đ c ng do khoa K
thu t Công ngh tr ng
i h c Ph m V n

ng xây d ng và thông qua. N i
dung đ c biên so n theo tinh th n ng n g n, d hi u. Các ki n th c trong toàn
b bài gi ng có m i liên h logic ch t ch . Tuy v y, bài gi ng c ng ch là m t
ph n trong n i dung c a chuyên ngành đào t o cho nên ng i d y, ng i h c c n
tham kh o thêm các tài li u có liên quan đ i v i ngành h c đ vi c s d ng bài
gi ng có hi u qu h n.
Khi biên so n, tôi đã c g ng c p nh t nh ng ki n th c m i có liên quan đ n
môn h c và phù h p v i đ i t ng s d ng c ng nh c g ng g n nh ng n i dung
lý thuy t v i nh ng v n đ th c t th ng g p trong s n xu t đ bài gi ng có tính
th c ti n cao.
N i dung bài gi ng đ

c biên so n v i dung l

ng 30 ti t, g m:

Ch ng 1: Cá c k hái ni m c b n v dung sai l p ghép; Ch ng 2:
D u n g s a i v à l p g h é p b m t t r n ; Ch ng 3: Sai l ch hình d ng, v trí
và nhám b m t ; Ch ng 4: Dung sai kích th c và l p ghép các m i ghép
thông d ng ;
Ch ng 5: Chu i kích th c; Ch ng 6: Các v n đ c b n c a k thu t
đo l ng; Ch ng 7: Các d ng c đo thông d ng trong ch t o c khí.
Trong quá trình s d ng bài gi ng này c n tham kh o thêm các tài li u liên
quan nh : S tay Dung sai và l p ghép, s tay Công ngh ch t o máy… Bài gi ng
đ c biên so n cho đ i t ng là b c Cao đ ng và c ng là tài li u tham kh o cho
sinh viên i h c ngành c khí.
M c dù, tôi đã c g ng đ tránh sai sót trong lúc biên so n, nh ng ch c
ch n v n còn nh ng khi m khuy t r t mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp c a
ng i s d ng đ hoàn ch nh h n.

Tác gi


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

PH N I.
Ch

ThS. Tr

ng Quang D ng

DUNG SAI L P GHÉP

ng 1.

CÁC KHÁI NI M C

B N V DUNG SAI L P GHÉP

M c đích:
Nh m cung c p cho sinh viên các ki n th c c b n v tính đ i l n,
kích th

c, sai l ch gi i h n, dung sai, các nhóm l p ghép và hi u rõ h n v s

đ l p ghép c a h th ng l và tr c.
Yêu c u:
Sinh viên ph i bi t đ
toán đ

đ

c các lo i kích th

c các khái ni m đã nêu trên c ng nh tính

c, sai l ch gi i h n, dung sai. Phân bi t, tính toán

c các lo i l p ghép và v đ

c s đ l p ghép cho h th ng l và tr c.

1.1. Khái ni m v tính đ i l n ch c n ng trong ch t o máy
1.1.1. B n ch t c a tính đ i l n ch c n ng
Khi thi t k ch t o m t máy hay b ph n máy, tùy theo ch c n ng c a
chúng mà ng

i thi t k ph i đ ra m t s thông s k thu t t i u nh : đ b n,

đ chính xác, n ng su t, hi u su t, l
đ

ng tiêu hao nhiên li u … Thông s này

c bi u hi n b ng m t tr s ký hi u A .
Máy hay b ph n máy đ

máy này quy t đ nh đ n ch t l

c c u thành b i các chi ti t máy. Do các chi ti t

ng máy cho nên nó c ng ph i có m t thông s

k thu t Ai nào đó nh : đ chính xác kích th

c, hình dáng, đ c ng, đ b n …

xu t phát t thông s k thu t c a máy hay b ph n máy.
M i quan h gi a ch tiêu s d ng máy A và các thông s ch c n ng Ai
c a các chi ti t l p thành máy có d ng:

A  f ( A1 , A2 , A3 ..., An )
V i Ai là nh ng đ i l

(i = 1  n )

(1.1)

ng bi n đ i đ c l p.

Do sai s gia công, l p ráp mà ch tiêu s d ng máy A và các thông s
ch c n ng Ai c a các chi ti t máy không th đ t đ chính xác tuy t đ i nh giá tr
thi t k . B i v y c n xác đ nh ph m vi thay đ i h p lý c a A và Ai quanh giá tr
thi t k , ph m vi thay đ i h p lý cho phép đó g i là dung sai ch tiêu s d ng
máy T và dung sai các thông s ch c n ng chi ti t Ti.

Trang 1


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

Các chi ti t máy đ m b o tính đ i l n ch c n ng n u tho mãn đi u ki n:
n

T  
i 1

f
Ti
Ai

(1.2)

Tính đ i l n ch c n ng là nguyên t c thi t k , ch t o đ m b o các b
ph n máy ho c các chi ti t máy cùng lo i không nh ng có kh n ng l p thay th
cho nhau không c n s a ch a ho c gia công b sung mà còn đ m b o m i yêu
c u k thu t và kinh t .
Tuy nhiên, tùy theo kh n ng ch t o và yêu c u v đ chính xác mà tính
đ i l n ch c n ng đ
-

c th a mãn theo m t trong hai hình th c sau:

i l n hoàn toàn: Lo t chi ti t máy s n xu t ra, n u t t c đ u có th đ i

l n thì lo t đó đ t tính đ i l n ch c n ng hoàn toàn.

c s d ng khi dung sai

ch t o có kh n ng đáp ng hoàn toàn yêu c u c a thi t k , ngh a là chi ti t
không yêu c u đ chính xác quá cao ho c kh n ng ch t o có th a mãn đ

c

dung sai thi t k c a chi ti t.
-

i l n không hoàn toàn: N u có m t ho c m t s không đ t tính đ i l n

thì lo t đó đ t tính đ i l n ch c n ng không hoàn toàn.

c s d ng khi dung

sai ch t o không th a mãn yêu c u c a thi t k . ó có th là do kh n ng ch t o
kém hay yêu c u thi t k quá cao.

i l n hoàn toàn cho phép chi ti t đ

t o v i dung sai l n h n dung sai thi t k và th
vi c l p ráp trong ph m vi n i b phân x

ng đ

c ch

c th c hi n đ i v i công

ng ho c nhà máy.

1.1.2. Ý ngh a c a tính đ i l n ch c n ng
Tính đ i l n trong ch t o máy là đi u ki n c b n và c n thi t c a
n n s n xu t tiên ti n. Trong s n xu t hàng lo t, n u không đ m b o các
nguyên t c c a tính đ i l n thì không th s

d ng bình th

ng nhi u đ

dùng hàng ngày.
Trong s n xu t, tính đ i l n c a chi ti t làm đ n gi n quá trình l p ráp.
Trong s a ch a, n u thay th m t chi ti t b h ng b ng m t chi ti t d tr
cùng lo i thì máy có th làm vi c đ
s a ch a, t n d ng đ

c ngay, gi m th i gian ng ng máy đ

c th i gian s n xu t.

Trang 2


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

Thi t k và ch t o theo tiêu chu n hóa là đi u ki n thu n l i cho vi c
s n xu t gi a các xí nghi p, th c hi n chuyên môn hóa d dàng, t o đi u
ki n đ áp d ng k thu t tiên ti n, t ch c s n xu t h p lý, nâng cao n ng
su t và ch t l
1.2.

ng, h giá thành s n ph m.

Quy đ nh dung sai và tiêu chu n hóa
Quy đ nh dung sai trên c s đ i l n ch c n ng là đi u ki n thu n l i cho

vi c th ng nh t hóa và tiêu chu n hóa trong ph m vi qu c gia và qu c t . Khi
n n công nghi p càng phát tri n thì s n ph m càng đa d ng và phong phú,
không ph i ch ch ng lo i, m u mã mà còn kích c n a. Trong đi u ki n nh
v y đòi h i s th ng nh t hóa v m t qu n lý nhà n

c. M t khác đ nâng cao

hi u qu kinh t c a s n xu t và đ m b o giao l u hàng hóa r ng rãi thì ph i
quy cách hóa và tiêu chu n hóa s n ph m.
Vi c nhà n

c ban hành các tiêu chu n trong đó tiêu chu n v dung sai và

l p ghép là m t đòi h i c p thi t.
Trong giai đo n hi n nay v i n n kinh t th tr

ng theo h

kinh t khu v c và th gi i thì các tiêu chu n nhà n

đ
1.3.

ng h i nh p

c Vi t Nam (TCVN)

c xây d ng trên c s tiêu chu n qu c t ISO.
Khái ni m v kích th

1.3.1. Kích th
Kích th

c, sai l ch gi i h n và dung sai

c
c là giá tr b ng s c a đ i l

chi u dài…) theo đ n v đo đ

ng dùng cho kích th

c dài là milimet

c là không c n ghi ký hi u “mm” trên b n v .

1.3.1.1. Kích th
Là kích th

c danh ngh a (ký hi u: D,d)

cđ

c xác đ nh d a vào ch c n ng c a chi ti t, sau đó

ch n cho đúng v i tr s g n nh t c a kích th
Ví d 1: Khi tính toán thi t k , ng

c có trong b ng tiêu chu n.

i ta xác đ nh đ

c kích th

chi ti t là 35,785 đ i chi u v i b ng tiêu chu n ch n kích th
Kích th

ng kính,

c l a ch n.

Trong ngành c khí, đ n v đo th
(mm) và quy

ng đo chi u dài (đ

c 36 mm là kích th

c danh ngh a c a chi ti t.

Trang 3

cc a

c là 36 mm.


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

+ Kích th

ThS. Tr

c danh ngh a đ

ng Quang D ng

c ch n theo giá tr c a dãy kích th

c th ng

tiêu chu n và ph i u tiên ch n trong dãy có đ chia l n h n.
+ Kích th

c danh ngh a c a b m t l p ghép là chung cho các chi ti t

tham gia l p ghép.
- Dãy kích th

c th ng tiêu chu n Ra5, Ra10, Ra20, Ra40: là các giá tr c a

4 dãy s c p s nhân có công b i :
+ Dãy Ra5 có   5 10  1,6 .
+ Dãy Ra10 có   10 10  1,25 .
+ Dãy Ra20 có   20 10  1,2 .
+ Dãy Ra40 có   40 10  1,06 .
V i s h n đ u là 0,001 mm và s h ng cu i là 20.000 mm.

ây là nh ng

dãy s Renard (S tay dung sai – l p ghép). Khi s d ng nên u tiên ch n các
kích th

c trong các dãy theo th t trên.

1.3.1.2. Kích th
Kích th

c th c (ký hi u: Dt , dt)
c th c là kích th

d ng c đo và ph

c tr c ti p trên chi ti t b ng nh ng

ng pháp đo chính xác nh t mà k thu t đo có th đ t đ

cđ

Kích th

c đo đ

c ký hi u nh sau:

Dt : kích th

c th c c a chi ti t l .

dt : kích th

c th c c a chi ti t tr c.

1.3.1.3. Kích th

c gi i h n

Khi gia công b t kì 1 kích th

c c a 1 chi ti t nào đó, ta c n ph i qui

đ nh 1 ph m vi cho phép c a sai s ch t o kích th
đ

c gi i h n b i 2 kích th

có 2 kích th

th

c gi i h n và đ

c đó. Ph m vi cho phép y

c qui đ nh g i là kích th

c gi i h n. Nh v y,

c kí hi u:

Dmax, dmax : kích th

c gi i h n l n nh t c a l và tr c.

Dmin, dmin : kích th

c gi i h n nh nh t c a l và tr c.

Kích th

c.

c gi i h n là 2 kích th

c l n nh t và nh nh t mà kích

c th c c a các chi ti t đ t yêu c u n m trong ph m vi đó.
Nh v y, chi ti t đ t yêu c u khi kích th

ki n sau:

Trang 4

c th c c a nó th a mãn đi u


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

dmin  dth  dmax

ng Quang D ng

(đ i v i chi ti t tr c)

Dmin  Dth  Dmax (đ i v i chi ti t l )
1.3.2. Sai l ch gi i h n
Sai l ch gi i h n là sai l ch c a các kích th

c gi i h n kích th

c danh

ngh a.
Sai l ch gi i h n g m sai l ch gi i h n trên và sai l ch gi i h n d
Sai l ch gi i h n trên là hi u đ i s gi a kích th
kích th

i.

c gi i h n l n nh t và

c danh ngh a.

Sai l ch gi i h n trên kí hi u là es ho c ES. Trong đó:
- Sai l ch gi i h n trên c a chi ti t tr c
- Sai l ch gi i h n trên c a chi ti t l
Sai l ch gi i h n d
nh t và kích th

es = dmax - d
ES = Dmax - D

i là hi u đ i s gi a kích th

c gi i h n nh

c danh ngh a.
i kí hi u là ei ho c EI. Trong đó:

Sai l ch gi i h n d
-

Sai l ch gi i h n d

i c a chi ti t tr c

-

Sai l ch gi i h n d

i c a chi ti t l

ei = dmin - d
EI = Dmin - D

Hình 1.1. S đ sai l ch gi i h n c a chi ti t tr c và l
Nh n xét: Do các kích th
h n ho c b ng kích th

c gi i h n và kích th

c danh ngh a, nên các sai l ch có th âm, d

b ng 0. Trên các b n v sai l ch đ
sai l ch đ

c th c có th l n h n, nh
ng ho c

c tính b ng mm. Trong các b ng tiêu chu n

c cho b ng (m).

Trang 5


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

1.3.3. Dung sai (T)
Khi gia công kích th

c th c đ

c phép sai khác so v i kích th

danh ngh a trong ph m vi gi a 2 kích th

c

c gi i h n. Ph m vi sai cho phép đó

c a chi ti t g i là dung sai.
Dung sai là ph m vi cho phép c a sai s . V tr s dung sai b ng hi u s
gi a hai kích th

c gi i h n ho c hai sai l ch gi i h n.

+ Dung sai kích th

c tr c: T = dmax - dmin = es - ei

+ Dung sai kích th

c l : T = Dmax - Dmin = ES – EI

* Ý ngh a:
- Dung sai luôn có giá tr d

ng.

- Dung sai đ c tr ng cho đ chính xác yêu c u c a kích th

c hay còn g i

là đ chính xác thi t k vì:
Tr s dung sai càng nh , ph m vi cho phép c a sai s càng nh , yêu c u
đ chính xác ch t o kích th

c càng cao, vi c ch t o càng khó kh n. Ng

c l i,

n u tr s dung sai công l n thì yêu c u đ chính xác ch t o càng th p nh ng
ch t o d dàng h n.
Ví d 2: M t chi ti t có kích th
kích th

c gi i h n nh nh t dmin = 35 mm. Tính dung sai c a chi ti t đó. N u

i th gia công chi ti t đó đo đ

ng

c gi i h n l n nh t dmax = 35,025 mm,
c kích th

c 35,015 mm thì chi ti t có

đ t yêu c u không ?
Gi i:
Tr s dung sai c a chi ti t tr c tính theo công th c
Td = dmax – dmin = 35,025 - 35 = 0,025 (mm)
Chi ti t gia công đo đ

c d = 35,015 (mm) đây là kích th

c th c c a chi

ti t. Ta bi t chi ti t gia công đ t yêu c u khi th a đi u ki n:

dmax  d  dmin
Nh v y: 35,025 > 35,015 > 35
th

(th a). V y chi ti t đ t yêu c u v m t kích

c
Ví d 3: Gia công 1 chi ti t l có kích th

th

c danh ngh a D = 50 mm, kích

c gi i h n l n nh t Dmax = 50,05 mm, kích th

Trang 6

c gi i h n nh

nh t


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

Dmin = 50,03 mm. Tính dung sai chi ti t. N u ng
th

ng Quang D ng

i th gia công chi ti t đ t kích

c 50 mm cho bi t chi ti t đ t yêu c u ?
Gi i:
Dung sai c a chi ti t tính theo công th c:
TD = Dmax – Dmin = 50,05 - 50,03 = 0,02 (mm)
Chi ti t gia công đo đ
ti t.

c D = 50 (mm) đây là kích th

c th c c a chi

đây Dt = 50 mm < Dmin = 50,03 mm. V y chi ti t không đ t yêu

c u v m t kích th

c.

* Qua ví d 2 và ví d 3 trên ta có nh n xét sau:
- Chi ti t đ t yêu c u v m t kích th
n m trong ph m vi 2 kích th

c khi kích th

c th c c a nó

c gi i h n.

- Chi ti t đ t yêu c u g i là thành ph m. Chi ti t không đ t yêu c u g i
là th ph m n u còn s a ch a đ
n u không s a ch a đ

c dt > dmax ho c Dt < Dmin, g i là ph ph m

c (dt < dmin ho c Dt > Dmax).

* Chú ý:
- Sai l ch gi i h n có giá tr d
h n kích th c danh ngh a.
th

ng (>0) khi kích th

- Sai l ch gi i h n b ng không khi kích th
c danh ngh a.

- Sai l ch gi i h n có giá tr âm (<0) khi kích th
kích th c danh ngh a.

c gi i h n l n

c gi i h n b ng kích
c gi i h n nh h n

1.4. L p ghép và các lo i l p ghép
1.4.1. Khái ni m v l p ghép
Th

ng các chi ti t đ ng riêng bi t thì không có công d ng gì c , ch khi

ph i h p v i nhau chúng m i có công d ng.
Ví d 4:
+ L p c đ nh: (đai c v n vào bulông), có tác d ng b t ch t, xi t ch t.
+ L p di đ ng: (nh pittông trong xilanh), th c hi n nén khí gây n và
phát l c; Tr c l p vào

tr c có kh n ng quay nh nhàng đ truy n l c.

Trang 7


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

1
2

2
1

Ø50

60

Hình 1.2. L p ghép tr tr n.
1 – B m t bao.
2 – B m t b bao.

Hình 1.3. L p ghép ph ng.
1 – B m t bao.
2 – B m t b bao.

Nh v y, hai hay m t s chi ti t ph i h p v i nhau m t cách c đ nh ho c
di đ ng thì t o thành m i ghép.
- Trong các m i ghép có nh ng b m t và nh ng kích th

c mà d a

vào chúng đ l p ghép các chi ti t l i v i nhau. B m t c a l p ghép th

ng là

b m t bao bên ngoài và b m t b bao bên trong.
Các lo i l p ghép th

ng s d ng trong ch t o c khí có th phân lo i

theo hình d ng b m t l p ghép:
- L p ghép b m t tr n bao g m:
+ L p ghép tr tr n: b m t l p ghép là b m t tr tr n, hình 1.2
+ L p ghép ph ng: b m t l p ghép là hai m t ph ng song song, hình 1.3
- L p ghép côn tr n: b m t l p ghép là m t nón c t
- L p ghép ren: b m t l p ghép là m t xo n c có d ng profin ren tam giác,
hình thang....
- L p ghép truy n đ ng bánh r ng: b m t l p ghép là b m t ti p xúc m t
cách chu k c a các r ng bánh r ng (th

ng là m t thân khai);

Trong s l p ghép trên thì l p ghép b m t tr n chi m ph n l n.
-

c tính c a l p ghép đ

kích th

c xác đ nh b i hi u s c a kích th

c bao và

c b bao trong l p ghép.

+ N u hi u s đó có giá tr d

ng (D – d > 0) thì l p ghép có đ h .

+ N u hi u s có giá tr âm (D – d < 0) thì l p ghép có đ dôi.

Trang 8


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

Tiêu chu n TCVN 2244 – 77 phân chia 3 nhóm l p ghép: l p ghép có đ h ,
l p ghép có đ dôi, l p ghép trung gian.
1.4.2. Các nhóm l p ghép
1.4.2.1. L p ghép có đ h (l p l ng)
Trong nhóm l p ghép này kích th
th

c b m t bao luôn luôn l n h n kích

c b m t b bao, đ m b o l p ghép luôn luôn có đ h .

ng đ i gi a hai chi ti t trong l p ghép.

Td
dmax
dmin

Dmin

Dmax

Smin

Smax

TD

đ c tr ng cho s t do d ch chuy n t

h trong l p ghép

Hình 1.4. L p l ng
-

h trong l p ghép b ng hi u s gi a kích th

và kích th
-

c c a chi ti t b bao. Kí hi u là S:

ng v i các kích th

c c a chi ti t bao

S=D-d

c gi i h n c a l ( Dmax , Dmin ) và c a tr c ( dmax , dmin )

ta có đ h gi i h n:
+ Smax = Dmax – dmin = ES - ei
+ Smin = Dmin – dmax = EI - es
+

h trung bình c a l p ghép: Stb 

Smax  Smin
2

đánh giá đ chính xác c a m i ghép, ng

i ta dùng khái ni m dung sai

l p ghép. Dung sai l p ghép đ h là:

Ts  Smax  Smin  TD  Td
Tóm l i, dung sai l p ghép c a l p ghép có đ h b ng t ng dung sai c a

Trang 9


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

kích th

ThS. Tr

ng Quang D ng

c b m t bao và b m t b bao.
Ph m vi s d ng: l p ghép đ h th

ng đ

mà hai chi ti t l p ghép có s chuy n đ ng t

c s d ng đ i v i m i ghép

ng đ i v i nhau và tùy theo ch c

n ng c a m i ghép mà ta ch n ki u l p có đ h nh , trung bình hay l n.
1.4.2.2. L p ghép có đ dôi (l p ch t)
Trong nhóm l p ch t kích th
th

c b m t b bao luôn luôn l n h n kích

c b m t bao có ngh a là đ m b o l p ghép luôn luôn có đ dôi.

ng đ i gi a hai chi ti t trong l p ghép.

dmax
Dmax

Dmin

dmin

TD

Nmax

Nmin

Td

l p ghép đ c tr ng cho s c đ nh t

dôi trong

Hình 1.5. L p ch t
-

dôi trong l p ghép b ng hi u s gi a kích th

và kích th

c c a chi ti t bao.

c c a chi ti t b bao

dôi kí hi u là N:

N = d – D = - (D - d) = - S
-

ng v i các kích th

c gi i h n b m t b bao và b m t bao, ta có đ dôi

gi i h n:
Nmax = dmax – Dmin = es – EI;
-

dôi trung bình c a l p ghép:

Nmin = dmin – Dmax = ei - ES
Ntb = (Nmax + Nmin )/2

- Dung sai đ dôi c ng b ng t ng dung sai c a l và tr c

TN  Nmax  Nmin  TD  Td
Ph m vi s d ng: l p ghép ch t đ

c s d ng đ i v i các m i ghép c

đ nh không tháo ho c ch tháo khi s a ch a l n.

dôi c a l p ghép đ đ m b o

truy n mômen xo n nh ng tùy theo tr s c a l c truy n mà ta ch n tr s có đ
dôi nh , trung bình hay l n.

Trang 10


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

1.4.2.3. L p ghép trung gian
L p ghép trung gian là l p ghép quá đ gi a l p ghép có đ h và l p
ghép có đ dôi. Trong l p ghép này, tùy theo kích th

c th c t c a chi ti t l

và chi ti t tr c mà l p ghép có đ h ho c đ dôi.
Nmax

Td Smax

dmin

dmax

Dmin

Dmax

TD

Hình 1.6. L p trung gian
Nh
th

v y, kích th

c b

m t bao có th l n h n ho c nh

h n kích

c b m t b bao. Ngh a là l p ghép có th có đ h ho c có đ dôi.
Tr s đ h ho c đ dôi

đây đ u nh . Cho nên ch tính:

Smax = Dmax – d min = ES - ei
Nmax = dmax – Dmin = es - EI
- N u l p ghép có đ h l n nh t l n h n đ dôi l n nh t thì trong l p
ghép trung gian có đ h trung bình.
Stb = (Smax - Nmax )/2
- N u l p ghép có đ dôi l n nh t l n h n đ h l n nh t thì trong l p
ghép trung gian có đ dôi trung bình.
Ntb = (Nmax - Smax )/2
- Dung sai c a l p ghép trung gian:
TS = TN = Smax + Nmax = TD + Td
Ph m vi s d ng: L p ghép trung gian th
ghép c đ nh nh ng th

ng đ

c s d ng đ i v i các m i

ng xuyên ph i tháo l p trong quá trình s d ng và

nh ng m i ghép yêu c u đ đ ng tâm cao gi a các chi ti t l p ghép. Có th dùng
l p ghép trung gian đ truy n l c nh ng v i đi u ki n ph i có thêm các chi ti t
ph (then, ch t,...)

Trang 11


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

Ví d 5: M t l p ghép trung gian, trong đó chi ti t l  600,02 ;
0,015
Chi ti t tr c  600,02

- Tính kích th

c gi i h n và dung sai c a l và tr c.

- Tính tr s gi i h n đ dôi, đ h ; đ h ho c đ dôi trung bình và dung
sai c a l p ghép.
Gi i:

Kích th

c gi i h n c a l và tr c:

Dmax = DN + ES = 0,02 + 60 = 60,02 mm
Dmin = DN + EI = 60 + 0 = 60mm
dmax = dN + es = 60 + 0,015 = 60,015 mm
dmin = dN + ei = 60 + (-0,02) = 59,98 mm
Dung sai c a l và tr c:
TD = ES – EI = 20µm
Td = es – ei = 15 – (-20) = 35 µm
dôi l n nh t:
Nmax = dmax – Dmin = 60,015 – 60 = 15µm
h l n nh t:
Smax = Dmax – dmin = 60,02 – 59,98 = 40 µm
Vì: Smax > Nmax nên trong l p ghép ch có đ h trung bình:
Stb = (Smax - Nmax)/2 = (40 – 15)/2 = 12,5µm
Dung sai l p ghép:
TN = TS = Td + TD = 20 + 35 = 55µm
1.5.

S đ phân b mi n dung sai và l p ghép

1. 5.1. H th ng l p ghép
Các chi ti t l p ghép v i nhau theo hai h th ng là h th ng l và h th ng tr c.
1.5.1.1. H th ng l c b n
H th ng l c b n là h th ng các ki u l p ghép mà v trí c a mi n dung
sai l là c đ nh, còn mu n đ

c các ki u l p khác nhau (l ng, ch t, trung

gian) ta thay đ i mi n dung sai tr c so v i kích th

Trang 12

c danh ngh a.


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

µ

ng Quang D ng

Τδ

Τ∆

Η
Τδ

δΝ

Τδ

Hình 1.7. S đ bi u di n h th ng l c b n
Sai l ch c b n c a l đ

c ký hi u là H và ng v i các sai l ch gi i h n sau:

 ES  TD
H 
 EI  0
1.5.1.2. H th ng tr c c b n
H th ng tr c c b n là h th ng các ki u l p mà v trí c a mi n dung sai
tr c là c đ nh, còn mu n đ

c các ki u l p có đ c tính khác nhau ta thay

đ i v trí mi n dung sai l so v i kích th

c danh ngh a.

µ
Τ∆

Τ∆
η

δΝ

Τδ

Τ∆

Hình 1.8. S đ bi u di n h th ng tr c c b n
Sai l ch c b n c a tr c c b n kí hi u là h và ng v i các sai l ch gi i h n sau:

es  0
h 
ei  Td

Trang 13


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

1.5.2. S đ l p ghép
đ n gi n và thu n ti n cho tính toán, ng

i ta bi u di n l p ghép d

i

d ng s đ phân b mi n dung sai.
1.5.2.1. Cách v s đ l p ghép
K m t đ

ng n m ngang bi u di n v trí c a đ

ngh a. T i v trí đó sai l ch c a kích th

c b ng 0 nên còn g i là đ

Tr c tung bi u di n giá tr c a sai l ch kích th
+ Giá tr sai l ch d

ng đ t trên đ

+ Giá tr sai l ch âm đ t d

iđ

- Mi n dung sai c a kích th
chéo đ

ng kích th

c danh

ng không.

c theo đ n v µm.

ng “không”.
ng “không”

cđ

c bi u th b ng hình ch nh t có g ch

c gi i h n b i hai sai l ch gi i h n.
Ví d 6: S đ phân b mi n dung sai c a l p ghép có dN = DN = 40 mm.

Sai l ch gi i h n c a kích th
kích th

c l là: ES = +25µm; EI = 0. Sai l ch gi i h n c a

c tr c es = -25µm; ei = -50µm đ

c bi u di n nh hình v 1.9.

Hình 1.9. S đ phân b mi n dung sai
1.5.2.2. Tác d ng c a s đ l p ghép
Qua s đ phân b mi n dung sai ta xác đ nh đ
- Giá tr c a kích th

c:

c danh ngh a c a m i ghép (DN, dN)

- Bi t đ

c giá tr c a sai l ch gi i h n (ES, EI, es,ei)

- Bi t đ

c v trí và giá tr kích th

- Tr s c a dung sai kích th

c gi i h n (Dmax, Dmin, dmax, dmin).

c l , tr c (TD, Td) và c a m i ghép

- D dàng nh n bi t đ c tính c a l p ghép.

Trang 14


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

+L p l ng n u mi n dung sai l n m trên mi n dung sai tr c
+L p ch t n u mi n dung sai tr c n m trên mi n dung sai l
+L p trung gian n u mi n dung sai l và tr c n m xen k nhau.
- Bi t đ

c tr s đ h , đ dôi gi i h n.

Hình 1.10.

Ví d 7: Cho l p ghép có s đ phân b mi n dung sai nh hình v 1.10.
Qua s đ trên ta xác đ nh đ
Kích th

c:

c danh ngh a c a m i ghép DN= dN = 45mm

Sai l ch gi i h n ES = 25µm; EI = 0; es = 50µm; ei = 34µm.
Kích th

c gi i h n Dmax = 45,025 mm; Dmin = 45mm;

dmax = 45,05mm; dmin =45,034mm
Dung sai kích th

c l TD = 25µm và tr c Td = 16µm

Dung sai c a m i ghép T = 25 + 16 = 41 µm
M i ghép là l p ch t vì mi n dung sai tr c n m trên mi n dung sai l .
dôi gi i h n Nmax = 50 µm
Nmim = 9 µm
Ví d 8: Cho m t l p ghép theo h th ng l có kích th

c danh ngh a DN = 90

mm, dung sai c a chi ti t l là TD = 35  m , dung sai c a chi ti t tr c là Td = 22
m .

h nh nh t c a l p ghép là Smin = 12  m . H i:

1 V s đ cho l p ghép trên? Cho bi t đ c tính c a l p ghép.
2 Tính kích th

c gi i h n c a chi ti t l và tr c.

3 Tính tr s gi i h n đ h ho c đ dôi c a l p ghép.
4 Tính đ h trung bình ho c đ dôi trung bình và dung sai l p ghép

Trang 15


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

Gi i:
Tính đ

c:

ES = +35  m = 0,035 mm

EI = 0  m = 0 mm
es = -12  m = -0,012mm
ei = - 34  m = - 0,034 mm
Dmax  0,035  90  90,035mm
Dmin  90  0  90mm

TD  0,035  0  0,035mm  35 m

d max  90  (0, 012)  89,988mm
d min  90  (0, 034)  89,966mm
Td  22 m

Hình 1.11. ây là l p ghép có đ h

Smax  90, 035  89,966  0, 069mm  69  m
Smin  90  89,988  0, 012mm  12  m
Stb 

Smax  Smin 69  12

 40,5 m
2
2

Ts  69  12  57 m

−−−−−−−−−−−−−−−−−−ο0ο−−−−−−−−−−−−−−−−

Trang 16


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

CÂU H I ÔN T P
1. Th nào tính đ i l n ch c n ng? Ý ngh a c a nó đ i v i s n xu t và s d ng.
2. Phân bi t các khái ni m v kích th

c, sai l ch gi i h n và dung sai.

3. Th nào là l p ghép ? D a vào đâu đ phân bi t l p ghép có đ h , đ dôi,
trung gian?
4. Th nào là h th ng l , h th ng tr c? Mi n dung sai c a các chi ti t c s có
đ c đi m gì?
5. Bi u di n s đ l p ghép có thu n l i gì? Qua s đ l p ghép ta xác đ nh
đ

c nh ng gì v m t l p ghép.

6. Cho l p ghép trong đó kích th
tr c trong các tr
a)

c l là  560,030 , tính sai l ch gi i h n c a

ng h p sau:

h gi i h n c a l p ghép là:

Smax  136 m, Smin  60 m
b)

dôi gi i h n c a l p ghép là:

Nmax  51 m, Nmin  2 m
c)

h và đ dôi gi i h n c a l p ghép:

Smax  39,5 m, Nmin  9,5 m

7. M t l p ghép có đ h trong đó chi ti t l  500,023 ; chi ti t tr c  500,005
0,028 .
-

Tính kích th

-

Tính đ h gi i h n, đ h trung bình và dung sai c a l p ghép

c gi i h n và dung sai c a các chi ti t

8. M t l p ghép theo h th ng tr c có đ

ng kính danh ngh a d = 35 mm

dung sai tr c Td = 23  m , dung sai c a l TD = 25  m , đ h l n nh t
Smax = 15  m .
a) Tính kích th

c gi i h n c a l và tr c.

b) Tính tr s gi i h n đ dôi và dung sai l p ghép.
c) V s đ l p ghép ?

Trang 17


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

Ch

ng 2.

ThS. Tr

ng Quang D ng

DUNG SAI VÀ L P GHÉP B M T TR N

M c đích: Nh m cung c p cho sinh viên các ki n th c c b n v :
- C p chính xác
- Các sai l ch c b n
- Các m i l p ghép có đ dôi, đ h , trung gian.
Yêu c u: Sinh viên ph i n m đ

c:

- Các c p chính xác
- Phân bi t đ

c các sai l ch c b n

- Cách ghi kích th

c có sai l ch trên b n v

c đi m, công d ng c a m i l p ghép ch t

-

- Các ph

ng pháp l p m i ghép ch t.

2.1. H th ng dung sai l p ghép
2.1.1. Quy đ nh dung sai
Dung sai đ c tr ng cho đ chính xác v kích th
Cùng 1 kích th

c c a chi ti t gia công.

c n u dung sai càng bé thì đ chính xác càng cao.

Theo TCVN 2244-77, chia đ chính xác làm 20 c p và theo th t gi m
d n, kí hi u: IT01 , IT0 , IT1 , ... IT18.
- Dung sai theo các c p: IT01 – IT4: dùng cho các d ng c đo
- IT4 - IT11: dùng cho các kích th

c l p ghép

- IT12 - IT17: dùng cho các kích th

c không l p ghép ho c các l p ghép

không quan tr ng, m i ghép thô.
n v dung sai dùng đ tính tr s dung sai và phân chia c p chính xác.

-

v dung sai đ

c kí hi u là i V i c p chính xác t 5 đ n 18 đ

c tính theo công

th c sau:
i  0, 45 3 D  0,001D

V i: D (mm), i (µm)
+ Tr s dung sai có c p chính xác 5 đ n 18
i: h s dung sai
IT = ai
a: h s ph thu c vào c p chính xác
(

i v i kích th

c t 1 - 500 mm)

Trang 18

n


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

+ Còn kích th

ThS. Tr

ng Quang D ng

c 500 - 3150 mm i = 0,004D + 2,1
B ng 2.1. Kho ng kích th

KT
danh ngh a
(mm)
500

IT1

>5003150

IT2

IT3

c danh ngh a

IT4

IT5

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

IT16

IT17

IT18

-

-

-

-

7

10

16

25

40

64

100

160

250

400

640

1000

1600

2500

2

2,7

3,7

5

7

10

16

25

40

64

100

160

250

400

640

1000

1600

2500

2.1.2. Quy đ nh v l p ghép
H th ng các ki u l p ghép đ

c quy đ nh d a theo 2 qui lu t sau:

- Qui lu t c a h th ng l :
Mi n dung sai c a l c b n đ

c kí hi u là H và EI = 0 -> Dmin = D

- Qui lu t c a h th ng tr c:
Mi n dung sai c a tr c c b n là h và es = 0 -> dmax = d
Theo hai quy lu t trên đ t o thành các ki u l p ghép c n ph i qui đ nh dãy
các mi n dung sai c a tr c và c a l (hình 2.2). TCVN qui đ nh: dãy các mi n
dung sai c a l kí hi u là A, B, C….Z, ZA, ZB, ZC; dãy các mi n dung sai c a
tr c kí hi u là a, b, c, ….z, za, zb, zc. V trí m i mi n dung sai c a dãy đ

c xác

đ nh b i v trí c a “sai l ch c b n“ (hình 2.1).
V y, sai l ch c b n là sai l ch (d
mi n dung sai so v i đ

i ho c trên) dùng đ xác đ nh v trí

ng không. Sai l ch g n đ

ng không g i là sai l ch c

b n.
- Có 28 sai l ch c b n đ i v i tr c và 28 sai l ch c b n đ i v i l đ
kí hi u b ng ch latinh, ch hoa kí hi u cho l , ch th

c

ng kí hi u cho tr c.

- Dãy các sai l ch A (a) -> H (h) dùng đ t o các l p ghép có khe h . T
J(j) -> N(n) là l p ghép trung gian và t P(p) -> Zc(zc) là l p ghép có đ dôi
- Tr s c a sai l ch c b n thì không ph thu c vào c p chính xác.
- Các tr c j, js và các l J, JS không có sai l ch c b n.
mi n dung sai b trí đ i x ng so v i đ

i v i JS(js)

ng không.

- Các sai l ch c b n c a tr c và l có cùng ch kí hi u s b ng nhau v tr
s nh ng ng

c d u Ngh a là EI = - es v i các sai l ch c b n đi t J -> zc.

Trang 19


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

Μιν δυνγ σαι τρχ

T
Σαι λ√χη χ← β∂ν

ει

es = ei + T

εσ = ει + Τ

T

Μιν δυνγ σαι λ

T

ει = εσ − Τ

εσ

Σαι λ√χη χ← β∂ν

Κ⇑χη τηχ δανη νγη⇐α

T

ei = es - T

Κ⇑χη τηχ δανη νγη⇐α

es

ei

Σαι λ√χη χ← β∂ν

ng Quang D ng

Hình 2.1. Sai l ch c b n c a l và tr c.

Hình 2.2. Các mi n dung sai c a l và tr c.
2.2. Ký hi u sai l ch vƠ l p ghép trên b n v
Tiêu chu n qui đ nh có 3 cách ghi kí hi u:

Trang 20

Σαι λ√χη χ← β∂ν


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

- Ghi kí hi u c a mi n dung sa
- Ghi kí hi u c a sai l ch gi i h n.

- Ghi ph i h p.
2.2.1. Ghi kí hi u c a mi n dung sai
- S ph i gi a ch ch sai l ch c b n v i c p chính xác cho ta bi t mi n
dung sai: H7, N9, h8, k5…
- Mi n dung sai đ

c ghi sau kích th

c danh ngh a : 54 K7, 40h6,

50M8…
- Trên b n v l p ghép kí hi u đ
dung sai c a chi ti t l ghi
 80

c ghi

d ng phân s . Trong đó mi n

t s , mi n dung sai c a chi ti t tr c ghi

m us :

Js6
H6
K7
; 90
;... Nh :
 50
h5

m6
h6

-  70

H7
: L p ghép có kích th
n6

c danh ngh a là 70 mm; l p ghép theo h

th ng l c b n (H); chi ti t l c p chính xác 7, sai l ch c b n c a l là H, mi n
dung sai là H7; sai l ch c b n c a tr c là n; c p chính xác c a tr c là c p 6,
mi n dung sai c a tr c là n6.
-  80

Js6
: L p ghép có kích th
h5

c danh ngh a là 80 mm; l p ghép theo h th ng

tr c (h); chi ti t tr c chính xác c p 5; sai l ch c b n c a l là Js; c p chính xác
c a l là c p 6.
-  50H 6 : Chi ti t l trong l p ghép h th ng l ; kích th

c danh ngh a 50mm;

sai l ch c b n c a tr c là H, chính xác c p 6.
-  20d 9 : Chi ti t tr c l p ghép trong h th ng l ; kích th

c danh ngh a 20mm;

sai l ch c b n c a tr c là d; chính xác c p 9.
2.2.2. Ghi tr s c a sai l ch gi i h n
- Ghi kích th

c danh ngh a c a chi ti t ho c l p ghép, kèm theo d u và tr

s các sai l ch.
- Sai l ch trên thì ghi

trên, sai l ch d

thì vi t nh h n.

Trang 21

i thì ghi

d

i, con s ch sai l ch


Bài gi ng: Dung sai – K thu t đo

ThS. Tr

ng Quang D ng

2.2.3. Ghi ph i h p
Ghi c kí hi u qui
vào ngo c đ n và

c c a mi n dung sai và tr s sai l ch c b n đ

c ghi

0,02
bên ph i, kí hi u  60r 6  0,09
0,04  ;  50G5  0,01  …

Ø40js6
ηο∅χ
¬40±0,008
¬40Η7
¬40

ηο∅χ
¬40+0,025

Η7
ϕσ6

ηο∅χ
¬40+0,025
±0,008

Hình 2.3. Cách ghi sai l ch và l p ghép trên b n v .

2.3. Ch n ki u tiêu chu n cho m i l p ghép khi thi t k
Trong quá trình thi t k , theo quy lu t c a h th ng l p ghép l c b n và
tr c c b n ta có th hình thành các l p ghép tiêu chu n theo 3 nhóm l p l ng,
ch t, trung gian. Khi ch n các ki u l p tiêu chu n, ph i tùy thu c vào ch c n ng
s d ng c a m i ghép mà đ nh ra yêu c u v đ h ho c đ dôi gi i h n c a l p
ghép. Sau đó c n c vào đ h (đ dôi) gi i h n đ ch n ki u l p cho phù h p.
2.3.1. Ch n ki u l p l ng tiêu chu n
Nhóm l p l ng tiêu chu n g m các ki u l p:
V i đ gi m d n t :

H
a

H H
H
A B
H
và , ,....,
, ,....,
a b
h
h h
h

H
 A
 đ n
h
h

* Cách ch n: Xu t phát t giá tr đ h gi i h n yêu c u mà ta ch n ki u l p có
đ h gi i h n phù h p
2.3.2. Ch n ki u l p trung gian tiêu chu n
Nhóm l p ghép trung gian tiêu chu n g m các ki u l p:
H 7 Js 7 H H H H
, , ,
;
js6 h6 jz k m n

Trang 22