Giáo trình Dung sai lắp ghép - Nghề: Hàn - Trình độ: Cao đẳng nghề - CĐ Nghề Giao Thông Vận Tải Trung Ương II

0
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ
GIAO THÔNG VẬN TẢI TRUNG ƯƠNG II
..............o0o..............

Gi¸o tr×nh
M«n häc: dung sai l¾p ghÐp
M· sè: MH 09
NghÒ hµn
Tr×nh ®é: cao ®¼ng nghÒ

Hải phòng, năm 2011


1

Lời nói đầu
Môn dung sai lắp ghép là môn kỹ thuật cơ sở nhằm cung cấp những
kiến thức cơ bản về việc tính toán và lựa chọn dung sai lắp ghép của
sản phẩm sao cho vừa đảm bảo tính công nghệ và chất l-ợng cao,vừa
phù hợp với tiêu chuẩn mà nhà n-ớc Việt Nam ban hành.Mặt khác, môn
học cũng trang bị cho học sinh cách lựa chọn và sử dụng các dụng cụ
đo thích hợp để kiểm tra sự chính xác của sản phẩm.
Xuất phát từ các yêu cầu đó,tổ môn đã biên soạn tập tài liệu này để
đáp ứng nhu cầu giảng dạy và học tập của giảng viên và học sinh
sinh viên.
Giáo trình đ-ợc biên soạn theo ch-ơng trình môn học trong ch-ơng
trình khung quốc gia của nghề Hàn - trình độ Cao Đẳng Nghề.
Trong quá trình biên soạn, tổ môn đã tham khảo nhiều tài liệu và
đã lựa chọn, cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến môn học
và phù hợp với đối t-ợng sử dụng cũng nh- cố gắng gắn những nội

dung lý thuyết với những vấn đề thực tế th-ờng gặp trong sản xuất, đời
sống để giáo trình có tính thực tiễn cao.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nh-ng chắc chắn không tránh khỏi
thiếu sót.Rất mong đồng nghiệp và độc giả góp ý để giáo trình này
ngày càng hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

Tháng 5năm 2011


2

Mục lục
Đề mục

Trang

Lời nói đầu

1

Ch-ơng 1:

Khái niệm về dung sai lắp ghép

4

1.

Khái niệm kích th-ớc,sai lệch và dung sai.

4

2.

Khái niệm về lắp ghép và lắp ghép bề mặt trơn

9

Ch-ơng 2:

Các loại lắp ghép

20

1.

Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn.

20

2.

Các mối ghép bề mặt trơn thông dụng

29

3.

Dung sai truyền động bánh răng

38

4.

Dung sai mối ghép ren

47

Ch-ơng 3 :

Sai lệch hình dạng, vị trí và nhám bề mặt

54

1.

Sai lệch hình dạng và vị trí bề mặt

54

2.

Độ nhám bề mặt

62

3.

Chuỗi kích th-ớc

65

Ch-ơng 4:

Các dụng cụ đo l-ờng thông dụng trong chế
tạo máy

1.

Dụng cụ đo có độ chính xác thấp

82

2.

Th-ớc cặp

85

3.

Panme

89

4.

Đồng hồ so

95

5.

Các dụng cụ đo kiểm khác

97


3
Tài liệu tham khảo
1. PGS. TS. Ninh Đức Tốn - Dung sai và lắp ghép, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội,
2004.
2. PGS. TS. Ninh Đức Tốn, GVC Nguyễn Thị Xuân Bảy - Giáo trình Dung sai lắp
ghép và kỹ thuật đo l-ờng, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, 2003.
3. PGS. TS. Ninh Đức Tốn - Bài giảng Dung sai, tr-ờng đại học Bách khoa Hà Nội,
2000.
4. PGS. TS. Ninh Đức Tốn - Sổ tay Dung sai và lắp ghép, Nhà xuất bản Giáo dục,
Hà Nội, 2005.
5. PGS. TS. Ninh Đức Tốn, TS Đỗ Trọng Hùng - H-ớng dẫn làm bài tập Dung sai,
tr-ờng đại học Bách khoa Hà Nội, 2001.
6. PGS. TS. Ninh Đức Tốn - Sổ tay Dung sai và lắp ghép, Nhà xuất bản Giáo dục,
Hà Nội, 2005..
7. Phan Công Trình - Dung sai và kỹ thuật đo, tr-ờng đại học kỹ thuật H-ng Yên,
2007.
8. Bùi Thị Th-, Nguyễn Thị Thọ, Đinh Văn Thêm, D-ơng Văn C-ờng - Giáo trình
dung sai lắp ghép và đo l-ờng kỹ thuật , Nhà xuất bản Lao động xã hội, Hà Nội,
2005.

4
Ch-ơng 1 .

khái niệm về dung sai lắp ghép

1. khái niệm về kích th-ớc, sai lệch , dung sai
1.1. Khái niệm kích th-ớc;
* Dãy kích th-ớc thẳng tiêu chuẩn:
Để thống nhất hoá và tiêu chuẩn hoá kích th-ớc của chi tiết và lắp ghép ng-ời ta
đã lập ra 4 dãy số -u tiên kí hiệu là Ra5, Ra10, Ra20, Ra40 ( bảng 1.1).
Khi thiết kế chế tạo chi tiết và sản phẩm, các kích th-ớc thẳng danh nghĩa của
chúng đ-ợc chọn theo giá trị của các dãy số -u tiên và phải -u tiên chọn trong dãy
có độ chia lớn tr-ớc nhất.
Việc chọn các kích th-ớc danh nghĩa của chi tiết theo tiêu chuẩn giảm bớt số
loại, kích cỡ của các chi tiết và sản phẩm, do đó cũng giảm bớt đ-ợc số loại, kích
cỡ của các trang thiết bị công nghệ nh- dụng cụ cắt, dụng cụ đo chẳng hạn. Số loại
giảm thì sản l-ợng từng loại sẽ tăng, đó là điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất
đạt hiệu quả kinh tế cao.
* Kích th-ớc danh nghĩa:
- Định nghĩa: Là kích th-ớc đ-ợc xác định bằng tính toán xuất phát từ chức năng
của chi tiết sau đó quy tròn (về phía lớn lên) cho đúng với trị số gần nhất củ a dãy
kích th-ớc danh nghĩa tiêu chuẩn, bảng 1.1. Khi tra bảng 1.1 ta -u tiên sử dụng dãy
1( Ra5) tr-ớc rồi mới đến dãy 2 ( R a10)...
- Ký hiệu: Kích th-ớc danh nghĩa đ-ợc ký hiệu là d N đối với chi tiết trục, DN đối với
chi tiết lỗ.
- Ví dụ: Chẳng hạn khi tính toán theo sức bền vật liệu ta xác định đ-ợc đ-ờng kính
của chi tiết trục là 29,876mm. Theo các giá trị của dãy kích th-ớc thẳng tiêu chuẩn
ta quy tròn là 30mm. Vậy kích th-ớc danh nghĩa của chi tiết trục d N= 30mm
Trong chế tạo cơ khí đơn vị đo kích th-ớc thẳng đ-ợc dùng là milimét (mm) và
qui -ớc thống nhất trên các bản vẽ mà không cần ghi ký hiệu đơn vị (mm) kích

th-ớc danh nghĩa đựơc dùng làm gốc để xác định các sai lệch về kích th-ớc.


5
Bảng 1.1. dãy kích th-ớc thẳng tiêu chuẩn
Ra 5
(R5)

1,0

Ra 10
(R10)

1,0

Ra 20
(R20)

1,0
1,1

1,2

1,2
1,4

1,6

1,6

1,6
1,8

2,0

2,5

2,5

2,0

2,5
2,8

3,2

3,2
3,6

4,0

4,0

4,0
4,5

5,0

5,0
5,6

6,3

6,3

6,3
7,1

8,0

8,0
9,0

Ra 40
(R40)

Ra 5
(R5)

Ra 10
(R10)

Ra 20
(R20)

Ra 40
(R40)

Ra 5
(R5)

Ra 10
(R10)

Ra 20
(R20)

Ra 40
(R40)

1,0
1,05
1,1
1,15
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,4

10

10

10

10
10,5
11
11,5
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
24

100

100

100

100
105
110
120

125
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
240

2,5
2,6
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
4,5
4,8
5,0
5,3
5,6
6,0
6,3

6,7
7,1
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5

25

25
26
28
30
32
34
36
38
40
42
45
48
50
53
56
60
63
67
71
75

80
85
90
95

250

11
12

12
14

16

16

16
18

20

20
22

25

25
28

32

32
36

40

40

40
45

50

50
56

63

63

63
71

80

80
90

110

125

125
140

160

160

160
180

200

200
220

250

250
280

320

320
360

400

400

400
450

500

500
560

630

630

630
710

800

800
900

* Kích th-ớc thực:
- Định nghĩa: Là kích th-ớc nhận đ-ợc từ kết quả đo với sai số cho phép.
- Ký hiệu: dth đối với chi tiết trục; Dth đối với chi tiết lỗ.

250
260
280
300
320

340
360
380
400
420
450
480
500
530
560
600
630
670
710
750
800
850
900
950


6
- Ví dụ: Khi đo kích th-ớc đ-ờng kính trục bằng panme có giá trị vạch chia là
0,01mm. Kết quả đo đ-ợc là: 24,98mm, thì kích th-ớc thực của trục là d t
=24,98mm, với sai số cho phép là 0,01mm. Nếu dùng dụng cụ đo chính xác hơn
thì kích th-ớc thực nhận đ-ợc cũng chính xác cao hơn.
* Kích th-ớc giới hạn:
- Định nghĩa: Để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích th-ớc, ng-ời ta
quy định hai kích th-ớc giới hạn (hình 1.1) là kích th-ớc giới hạn lớn nhất và kích
th-ớc giới hạn nhỏ nhất.

- Ký hiệu: Có hai kích th-ớc giới hạn:
+ Kích th-ớc giới hạn lớn nhất (là kích th-ớc thực lớn nhất cho phép) kí hiệu dmax
(Dmax)
+ Kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất (là kích th-ớc thực nhỏ nhất cho phép) kí hiệu dmin
(Dmin)
Chú ý: Kích th-ớc của chi tiết đã chế tạo (kích th-ớc thực) nằm trong phạm vi
cho phép ấy thì đạt yêu cầu, nh- vậy chi tiết chế tạo xong đạt yêu cầu khi kích
th-ớc thực của nó thoả mãn bất đẳng thức sau:
Dmax Dth Dmin
dmax dth dmin
1.2. Khái niệm sai lệch giới hạn:
* Định nghĩa: Là hiệu đại số giữa các kích th-ớc giới hạn và kích th-ớc danh nghĩa.
* Kí hiệu và công thức:
- Sai lệch giới hạn trên: Là hiệu đại số giữa kích th-ớc giới hạn lớn nhất và kích
th-ớc danh nghĩa.
+ Sai lệch giới hạn trên của chi tiết lỗ: ES
ES = Dmax - DN
Dmax = ES + DN
DN = Dmax ES
+ Sai lệch giới hạn trên của chi tiết trục: es
es = dmax - dN
dmax = es + d N
dN = dmax - es
- Sai lệch giới hạn d-ới : Là hiệu đại số giữa kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất và kích
th-ớc danh nghĩa.
+ Sai lệch giới hạn d-ới của chi tiết lỗ: EI
EI = Dmin - DN
Dmin = EI + DN
DN = Dmin - EI
+ Sai lệch giới hạn d-ới của chi tiết trục: ei

ei = d min - dN
dmin = ei + d N
dN = dmin ei


7
Chú ý :
- Sai lệch giới hạn có thể có giá trị - (khi kích thứơc giới hạn nhỏ hơn kích th-ớc
danh nghĩa) hoặc + (khi kích th-ớc giới hạn lớn hơn kích th-ớc danh nghĩa)
hoặc bằng 0 (khi kích th-ớc giới hạn bằng kích th-ớc danh nghĩa).
- Sai lệch giới hạn đ-ợc ghi kí hiệu trên bản vẽ bên cạnh kích th-ớc danh nghĩa và
đơn vị là milimét (mm), trong bảng tiêu chuẩn dung sai tính bằng Micrômét ( m).
Dạng chung:
Chi tiết lỗ D N

ES

;

EI

Chi tiết trục: d N

es
ei

Dmax

TD

Dmin

EI

ES

ES
Dmax

Dmin

EI

DN

dmax

ei
dmin

T

dmaxd

dmin

dN

ei

es

es

Td

TD

1.3. Khái niệm dung sai:
* Định nghĩa:là phạm vi cho phép của sai số. Trị số dung sai bằng hiệu số giữa
kích th-ớc giới hạn lớn nhất với kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất hoặc bằng hiệu đại số
giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn d-ới, hình1.1.
* Kí hiệu và công thức:
Dung sai đ-ợc kí hiệu là T đ-ợc tính theo công thức sau:
Chi tiết lỗ: TD = Dmax - Dmin
TD = ES - EI
Chi tiết trục: Td = dmax - dmin
Td = es ei

` Hình 1.1
Chú ý:
- Dung sai luôn luôn có giá trị d-ơng và nó biểu hiện phạm vi cho phép của
sai số kích th-ớc.
- Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm vi cho phép của sai số càng nhỏ, yêu cầu
độ chính xác chế tạo kích th-ớc càng cao. Ng-ợc lại nếu trị dung sai càng lớn thì
yêu cầu độ chính xác chế tạo càng thấp. Nh- vậy dung sai đặc tr-ng cho độ chính
xác yêu cầu của kích th-ớc hay còn gọi độ chính xác thiết kế.


8

1.4. Ví dụ áp dụng:
Ví dụ 1:
Gia công một chi tiết lỗ có DN = 60mm. Biết Dmax= 60,05mm;Dmin = 59,97mm.
Tính trị số sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn d-ới và dung sai chi tiết lỗ. Nếu
chi tiết lỗ gia công xong đo đ-ợc Dth= 60,03mm có dùng đ-ợc không? Tại sao? Ghi
kích th-ớc chi tiết trên bản vẽ.
Bài giải
áp dụng các công thức đã học ta có:
ES = Dmax - DN = 60,05 - 60 = 0,05mm
EI = Dmin - DN = 59,97 - 60 = - 0,03mm
TD = Dmax - Dmin = 60,05 - 59,97 = 0,08mm
Hay TD = ES - EI = 0,05 - (- 0,03) = 0,08mm
Nếu chi tiết gia công xong đo đ-ợc Dth = 60,03mm thì dùng đ-ợc vì chi tiết lỗ
đạt yêu cầu khi Dmax DthDmin mà đây Dmax>Dth> Dmin, cụ thể 60,05 > 60,03 >
59,97mm
0 , 05
Cách ghi kích th-ớc trên bản vẽ 60 0, 03
Ví dụ 2:
Biết kích th-ớc danh nghĩa của chi tiết trục có d N= 25mm, các sai lệch giới hạn
kích th-ớc trục là: es = + 0,053mm; ei = + 0,020mm.
-Tính các kích th-ớc giới hạn và dung sai của chi tiết trục
- Kích th-ớc thực của chi tiết trục sau khi gia công đo đ-ợc là: dth= 25,015mm chi
tiết trục đã gia công có đạt yêu cầu không?
- Ghi kích th-ớc chi tiết trên bản vẽ.
Bài giải
- áp dụng các công thức đã học ta có:
dmax = dN + es = 25 + 0,053 = 25,053mm
dmin = dN + ei = 25 + 0,020 = 25,020mm
Td = dmax - dmin = 25,053 - 25,020 = 0,033mm
Hay Td = es - ei = 0,053 - 0,020 = 0,033mm

- Chi tiết trục không đạt yêu cầu khi kích th-ớc thực của nó không thoả mãn bất
đẳng thức d max dth dmin mà đây d max > dmin > d th, cụ thể 25,053 >25,020
>25,015mm
0 , 053

- Cách ghi kích th-ớc chi tiết trên bản vẽ 25 0, 020 ( Trong đó chữ biểu
thị kích th-ớc đ-ờng kính)
Khi gia công thì ng-ời thợ phải nhẩm tính ra các kích th-ớc giới hạn, rồi đối
chiếu với kích th-ớc đo đ-ợc (kích th-ớc thực) của chi tiết đã gia công và đánh giá
chi tiết đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu. D-ới đây là một số ví dụ về cách nhẩm
tính kích th-ớc giới hạn và đánh giá, bảng 1.2.


9
Bảng 1.2
Kích th-ớc
ghi trên bản
vẽ

Kích th-ớc giới hạn
dmax = dN +es
dmin = dN +ei
dmax = 30 + 0,04 = 30,04
dmin = 30 + 0,0 1 = 30,01
dmax = 30 + 0,02 = 30,02
dmin = 30 - 0,0 1 = 29,99
dmax = 30 + 0,07 = 30,07
dmin = 30 - 0,0 7 = 29,93
dmax = 30 + 0,045 = 30,045
dmin = 30 + 0 = 30

dmax = 30 + 0 = 30
dmin = 30 - 0,0 3 = 29,97
dmax = 30 - 0,02 = 30,08
dmin = 30 - 0,0 4 = 29,96

30 00..04
01
30 00..02
01
30 0,07

30 0,045
30 0,03
30 00,,02
04

Kích th-ớc
thực

Đánh giá
kết quả

30,025

Đạt

29,992

Đạt

29,92

Không đạt

30,05

Không đạt

29,94

Không đạt

29,99

Đạt

2. Khái niệm Lắp ghép và lắp ghép bề mặt trơn
2.1. Khái niệm lắp ghép:
Hai hay một số chi tiết phối hợp với nhau cố định (đai ốc vặn vào bu lông) hoặc
di động (piston lắp vào xilanh) thì tạo thành mối ghép. Những bề mặt và kích th-ớc
mà dựa theo chúng các chi tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt lắp ghép và kích
th-ớc lắp ghép.
* Bề mặt lắp ghép: 2 loại
Bề mặt bao ( bề mặt chi tiết lỗ, rãnh)
Bề mặt bị bao ( bề mặt chi tiết trục, con tr-ợt)
1

2

d

2

Hình 1.2: 1- lỗ
2- trục
* Kích th-ớc lắp ghép:
- Kích th-ớc của bề mặt bao: D
- Kích th-ớc của bề mặt bị bao: d

d

Hình 1.3: 1- Rãnh tr-ợt
2- Con tr-ợt

1


10
Một lắp ghép bao giờ cũng có chung một kích th-ớc danh nghĩa cho hai chi tiết
lắp ghép gọi là kích th-ớc danh nghĩa của lắp ghép: D N = dN.
*Phân loại lắp ghép
Các mối ghép sử dụng trong chế tạo máy có thể phân loại theo hình dạng bề mặt
lắp ghép.
- Lắp ghép bề mặt trơn bao gồm:
+ Lắp ghép trụ trơn: bề mặt lắp ghép là bề mặt trụ trơn, hình 1.2.
+ Lắp ghép phẳng: bề mặt lắp ghép là hai mặt phẳng song song, hình 1.3.
+ Lắp ghép côn trơn: bề mặt lắp ghép là mặt nón cụt, hình 1.4
- Lắp ghép ren: bề mặt lắp ghép là mặt xoắn ốc có dạng prôfin tam giác, hình
thang,...., hình 1.5.

Hình 1.4: Lắp ghép côn trơn

Hình 1.5: Lắp ghép ren

Lắp ghép truyền động bánh răng: Bề
mặt lắp ghép là bề mặt tiếp xúc một
cách chu kỳ của các răng bánh răng
(th-ờng là bề mặt thân khai), hình 1.6.
Trong thực tế các mối ghép của các
chi tiết máy có dạng lắp ghép bề mặt
trơn hay lắp ghép trụ trơn đ-ợc sử dụng
nhiều nhất.
Hình 1.6: Lắp ghép truyền động bánh
răng
2.2. Khái niệm lắp ghép bề mặt trơn:
Đặc tính của lắp ghép bề mặt trơn đ-ợc xác định bởi hiệu số kích th-ớc của bề
mặt bao và bị bao, nếu hiệu số đó có giá trị d-ơng (D - d > 0) thì lắp ghép có độ hở,
nếu hiệu số có giá trị âm (D - d < 0) thì lắp ghép có độ dôi. Dựa vào đặc tính đó lắp
ghép đ-ợc phân thành 3 nhóm.
2.2.1. Nhóm lắp ghép lỏng:
- Đặc điểm:
Trong lắp ghép này kích th-ớc của bề mặt bao (lỗ) luôn luôn lớn hơn kích
th-ớc của bề mặt bị bao (trục) đảm bảo lắp ghép luôn có độ hở, hình1.7.


Sma x

Td

dmin

dmax

Dmin

Dmax

Smin

TD

11

Hình 1.7 : Lắp ghép lỏng
- Ký hiệu và công thức tính:
+ Ký hiệu: Độ hở của lắp ghép ký hiệu là S
+ Công thức:
S=Dd
* ứng với các kích th-ớc giới hạn ta có độ hở giới hạn:
Độ hở giới hạn lớn nhất:
Smax = Dmax - dmin; hay Smax =(Dmax-DN) - (dmin- dN) = ES ei
Độ hở giới hạn nhỏ nhất:
Smin = Dmin - dmax; hay Smin =(Dmin-DN) - (dmax - dN) = EI es
(Đối với một lắp ghép DN = dN)
Độ hở trung bình: STB

sTB

S max S min
2

* Dung sai của độ hở hay dung sai của lắp ghép: TS
TS = Smax - Smin
= (Dmax - dmin)- (Dmin - dmax)
=(Dmax - Dmin) + ( d max - dmin)
Hay TS = TD + Td
Nh- vậy: Dung sai của độ hở bằng tổng dung sai kích th-ớc lỗ và dung sai kích
th-ớc trục. Dung sai độ hở còn gọi là dung sai của lắp ghép. Nó đặc tr-ng cho mức
độ chính xác yêu cầu của lắp ghép.
Ví dụ 1:
Cho một lắp ghép trong đó kích th-ớc lỗ là lỗ 60 0,03 , kích th-ớc trục là
0.04

60 0 ,1 , hãy tính:
- Kích th-ớc giới hạn và dung sai chi tiết lỗ và chi tiết trục
- Tính độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép.
Bài giải:
Theo số liệu đã cho ta có:


ES 0, 03mm


60
Lỗ
EI 0

12

es 0 , 04mm

60
ei 0 ,1mm
trục

,
- Tính kích th-ớc giới hạn và dung sai của các chi tiết:
+ Đối với chi tiết lỗ:
Dmax = ES + DN = 0,03 + 60 = 60,03 mm
Dmin = EI + DN = 0 + 60 = 60 mm
TD = ES - EI = 0,03 - 0 = 0,03mm
Hay TD = Dmax - dmin = 60,03 - 60 = 0,03 mm
+ Đối với chi tiết trục:
dmax = es + d N = - 0,04 + 60 = 59,96 mm
dmin = ei + d N = - 0,1 + 60 = 59,90 mm
Td = dmax - dmin = 59,96 - 59,90 = 0,06 mm
Hay Td = es - ei =- 0,04 - (- 0,1) = 0,06 mm
- Độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép:
Smax = Dmax - dmin = 60,03 - 59,90 = 0,13 mm
Hay Smax = ES - ei = 0,03 - (- 0,1) = 0,13 mm
Smin = Dmin - dmax = 60 - 59,96 = 0,04 mm
Hay Smin = EI - es = 0 - (- 0,04) = 0,04 mm

sTB

S max S min 0,13 0,04

0,085 mm
2

2

TS = Smax - Smin = 0,13- 0,04 = 0,09 mm
Hay TS = TD + Td = 0,03 + 0,06 = 0,09 mm

TD

Dmax
Dmin

dmin

dmax

Hình 1.8 : Lắp ghép chặt

Nma x

Nmin

Td

2.2.2. Nhóm lắp ghép chặt:
- Đặc điểm: Trong lắp ghép chặt, kích th-ớc bề mặt bao (lỗ) luôn luôn nhỏ hơn kích
th-ớc bề mặt bị bao (trục), đảm bảo lắp ghép luôn có độ dôi, hình1.8.
- Ký hiệu và công thức tính: Độ dôi của lắp ghép đ-ợc ký hiệu và tính nh- sau:
N=d-D
ứng với các kích th-ớc giới hạn của trục và lỗ ta có độ dôi giới hạn:

13
+ Độ dôi giới hạn lớn nhất: N max
Nmax = dmax - Dmin hay Nmax = es EI
+ Độ dôi giới hạn nhỏ nhất: N min
Nmin = dmin - Dmax

hay Nmin = ei ES

+ Độ hở trung bình: STB

N TB

N max N min
2

+ Dung sai của độ dôi hay dung sai của lắp ghép: T N
TN = Nmax - Nmin
= (d max - Dmin) - (dmin - Dmax)
= ( Dmax - Dmin) + ( d max - dmin)
Hay TN = TD + Td
Cũng giống nh- nhóm lắp ghép lỏng, dung sai của lắp ghép chặt là tổng dung sai
của hai chi tiết lỗ và trục.
Ví dụ 2:
Cho một lắp ghép chặt có: Lỗ 80 0,03 ; trục 80 00.,08
04 , hãy tính
- Trị số độ dôi giới hạn, độ dôi trung bình của lắp ghép.
- Dung sai của chi tiết và dung sai của lắp ghép.
Bài giải

Với số liệu đã cho:lỗ 80 EI 0
, trục 80
- Tính trị số độ dôi giới hạn, độ dôi trung bình:
Nmax= es - EI = 0,08 - 0 = 0,08 mm
Nmin = ei ES = 0,04 - 0,03 = 0,01mm
ES 0 , 03mm

N TB



es 0 , 08mm
ei 0 , 04mm

N max N min 0,08 0,01

0,045 mm
2
2

- Tính dung sai của hai chi tiết, dung sai của lắp ghép:
TD = ES - EI = 0,03 - 0 = 0,03 mm.
Td = es - ei = 0,08 - 0,04 = 0,04 mm.
TN = Nmax - Nmin = 0,08 - 0,01 = 0,07 mm
Hay TN = TD + Td = 0,03 + 0,04 = 0,07 mm.
2.2.3. Nhóm lắp ghép trung gian:
- Đặc điểm: Trong lắp ghép này miền dung sai kích th-ớc bề mặt bao (lỗ) bố trí xen
lẫn miền dung sai kích th-ớc bề mặt bị bao (trục), hình1.9.

Smax

Nmax

Td

Dmax
Dmin

dmax
dmin

TD

14

Hình 1.9: Lắp ghép trung gian
Nh- vậy kích th-ớc bề mặt bao đ-ợc phép dao động trong phạm vi có thể lớn
hơn hoặc nhỏ hơn kích th-ớc bề mặt bị bao và lắp ghép nhận đ-ợc có thể có độ hở
hoặc độ dôi.
- Kí hiệu và công thức tính:
+ Độ dôi giới hạn lớn nhất: N max
Nmax = dmax - Dmin hay Nmax = es - EI
+ Độ hở giới hạn lớn nhất : Smax
Smax = Dmax - dmin hay Smax = ES - ei
+ Dung sai của lắp ghép: TSN
TSN = Smax + Nmax
= ( Dmax - dmin ) + (d max - Dmin )
= ( Dmax - Dmin ) + (d max - dmin )

Hay TSN = TD + Td
Tr-ờng hợp trị số độ hở giới hạn lớn nhất (Smax) lớn hơn trị số độ dôi giới hạn
lớn nhất (N max) thì ta tính độ hở trung bình:
Smax Nmax
2
Ng-ợc lại nếu trị số độ dôi giới hạn lớn nhất (N max) lớn hơn trị số độ dôi giới
hạn lớn nhất (Smax) thì ta tính độ dôi trung bình:
N max S max
TB
2
Ví dụ1:

STB

N



Cho một lắp ghép trung gian có : Lỗ 70 0,02 ; trục 70 - 0,04 , .
- Tính kích th-ớc giới hạn và dung sai hai chi tiết.


15
- Tính trị độ hở, độ dôi giới và độ hở hoặc độ dôi trung bình
- Tính dung sai lắp ghép ?
Bài giải
Theo số liệu cho ta có:
Lỗ 70

ES0, 02mm

EI 0, 02mm , trục

70

es0
ei0, 04mm

- Kích th-ớc giới hạn và dung sai 2 chi tiết:
+ Chi tiết lỗ:
Dmax = ES + DN = 0,02 + 70 = 70,02 mm
Dmin = EI + DN = - 0,02 + 70 = 69,98 mm
TD = ES - EI = 0,02 - ( - 0,02 ) = 0,04 mm
Hay

TD = Dmax - Dmin = 70,02 - 69,98 = 0,04mm

+ Chi tiết trục:
dmax = es + d N = 0 + 70 = 70mm
dmin = ei + d N = - 0,04 + 70 = 69,96mm
Td = dmax - dmin = 70 - 69,96 = 0,04mm
Hay Td = es - ei = 0 - (- 0,04) = 0,04mm
- Trị số đô hở, độ dôi giới hạn:
Smax = Dmax - dmin
Hay Smax = ES - ei = 0,02 - (- 0,04) = 0,06mm
Nmax = dmax - Dmin
Hay Nmax = es - EI = 0 - (- 0,02) = 0,02mm
Trong ví dụ này: Smax= 0,06mm > N max= 0,02mm nên ta tính độ hở trung bình

STB

Smax N max
2



0 , 060 , 02
2

0,02 mm

- Dung sai của lắp ghép: TSN = Smax + Nmax = 0,06 + 0,02 = 0,08mm


Hay TSN

16
= TD + Td = 0,04 + 0,04 = 0,08mm

Ví dụ 2:
Cho một lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ bản đ-ờng kính danh nghĩa là 50mm.
Dung sai trục là 40m; dung sai của lỗ là 0,03mm. Độ hở nhỏ nhất là 0,01mm.
- Tính các giá trị sai lệch giới hạn của hai chi tiết?
- Tính kích th-ớc giới hạn của 2 chi tiết?
- Tính độ hở hoặc độ dôi giới hạn, trung bình và dung sai của lắp ghép.
- Chi tiết trục gia công xong đo đ-ợc 49,98mm có dùng đ-ợc không? Tại sao?
Bài giải:
- Tính ES,EI es, ei?
Theo bài ra lắp ghép theo hệ lỗ nên Dmin = DN = 50mm EI = 0
Theo công thức: TD = ES - EI ES = TD
Thay số ES = 0,03mm = 30m

Theo công thức: Smin = EI - es es = EI - Smin= 0 - 0,01= - 0,01mm = -10m
Theo công thức Td = ei - es ei = es - Td = - 10 - 40 = -50m = - 0,05mm.
Nh- vậy trị số các sai lệch giới hạn các chi tiết nh- sau:
Lỗ: EI = 0; ES = 30m.
Trục: ei = - 50m; es = -10m.
- Tính Dmax ; Dmin ; dmax ; dmin
Dmax = ES + DDN = 0,03 + 50 = 50,03 mm
Dmin = EI + DDN = 0 + 50 = 50 mm
dmax = es + d DN = - 0,01 + 50 = 49,99mm
dmin = ei + d DN = - 0,05 + 50 = 49,95mm
- Tính Smax ; Smin STB ; TS
Smax = ES - ei = 0,03 - (- 0,05) = 0,08mm
Hay Smax = Dmax - dmin = 50,03 - 49,95 = 0,08mm
Theo bài ra Smin = 0,01mm

sTB

S max S min
0,08 0,01

0,045 mm
2
2

TS = Smax - Smin = 0,08 - 0,01 = 0,07mm
Hay TS = TD + TD = 0,03 + 0,04 = 0,07mm
- Chi tiết trục gia công xong đo đ-ợc d th = 49,98mm có dùng đ-ợc vì theo yêu cầu
của chi tiết trục dùng đ-ợc khi.
dmax dth dmin mà đây d max > dth > dmin cụ thể 49,99 > 49,98 > 49,95 mm

17
Ví dụ 3:
Cho một lắp ghép theo hệ thống trục cơ bản đ-ờng kính danh nghĩa là
100mm. Dung sai trục là 30m; dung sai của lỗ là 0,02mm. Độ dôi nhỏ nhất là
0,04mm.
- Tính các giá trị sai lệch giới hạn của hai chi tiết?
- Tính kích th-ớc giới hạn của 2 chi tiết lỗ và trục.
- Tính độ hở hoặc độ dôi giới hạn, độ dôi trung bình và dung sai của lắp ghép?
- Chi tiết lỗ gia công xong đo đ-ợc 99,98mm có dùng đ-ợc không? Tại sao?
Bài giải:
- Tính ES,EI es, ei?
Theo bài ra lắp ghép theo hệ trục nên d max = dN = 100mm es = 0
Theo công thức: Td = es - ei ei = -Td
Thay số ei = - 30m
Theo công thức: N min = ei - ES ES = ei - Nmin= -30 40 = -70m=- 0,07mm
Theo công thức TD = ES - EI EI = ES - TD = - 70 - 20 = -90m = - 0,09mm.
Nh- vậy trị số các sai lệch giới hạn các chi tiết nh- sau:
Lỗ: EI = - 90; ES =- 70m.
Trục: ei = - 30m; es = 0.
- Tính Dmax ; Dmin ; dmax ; dmin
Dmax = ES + DDN = - 0,07 + 100 = 99,93 mm
Dmin = EI + DDN = - 0,09 + 100 = 99,91 mm
dmax = es + d DN = 0 + 100 = 100mm
dmin = ei + d DN = - 0,03 + 100 = 99,97mm
- Tính Nmax ; Nmin NTB ; TN
Nmax = es - EI = 0 - (- 0,09) = 0,09mm
Hay Nmax = dmax - Dmin = 100 - 99,91 = 0,09mm
Theo bài ra N min = 0,04mm

N TB

N max N min 0,09 0,04

0,065 mm
2
2

TN = Nmax - Nmin = 0,09 - 0,04 = 0,05mm
Hay TS = TD + TD = 0,03 + 0,02 = 0,05mm
- Chi tiết trục gia công xong đo đ-ợc Dth = 99,98mm có dùng đ-ợc vì theo yêu cầu
của chi tiết trục dùng đ-ợc khi.
Dmax Dth Dmin mà đây Dth >Dmax > Dmin cụ thể 99,98 > 99,93 > 99,91 mm


18
Câu hỏi ôn tập
1. Phân biệt kích th-ớc danh nghĩa, kích th-ớc thực? kích th-ớc giới hạn.
2.Tại sao phải qui định kích th-ớc giới hạn và dung sai. Điều kiện để đánh giá kích
th-ớc chi tiết chế tạo ra đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu ?
3.Dung sai là gì? phân biệt dung sai của chi tiết và dung sai lắp ghép. Viết công
thức tính dung sai chi tiết.
4. Thế nào là sai lệch giới hạn, ký hiệu và công thức tính?
5. Nêu đặc điểm và công thức tính cho các nhóm lắp ghép.
Bài tập
Bài 1. Chi tiết trục có kích th-ớc danh nghĩa là 35 mm, kích th-ớc giới hạn lớn nhất
là 35,04 mm, kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất là 34,98 mm.
- Tính các sai lệch giới hạn và dung sai của chi tiết trục.
- Cách ghi kích th-ớc chi tiết trục trên bản vẽ.
- Chi tiết trục gia công xong đo đ-ợc 35,01 mm có dùng đ-ợc không? Tai sao.

0 , 03

Bài 2. Chi tiết lỗ có kích th-ớc trên bản vẽ là 70 0 , 02 , hãy tính
- Kích th-ớc giới hạn và dung sai chi tiết?
- Lỗ gia công xong đo đ-ợc 70,04 mm có dùng đ-ợc không? Tại sao?
Bài 3. Tính kích th-ớc giới hạn và dung sai kích th-ớc chi tiết trong các tr-ờng hợp
sau:

a ) 80 00, 07

c) 160 00,,140
040

e) 90 00,,17
37

b) 100 00,, 05
02

d ) 72 00,125

f ) 120 00,,105
025

Bài 4. Cho một lắp ghép trong đó kích th-ớc lỗ là 80+0,03 , kích th-ớc trục là

80 00,,09
06 , hãy tính:
- Kích th-ớc giới hạn và dung sai của các chi tiết.
- Độ hở hoặc độ dôi giới hạn, trung bình và dung sai lắp ghép.

Bài 5. Cho một lắp ghép theo hệ thống lỗ cơ bản đ-ờng kính danh nghĩa là 65mm.
Dung sai trục là 40m; dung sai của lỗ là 0,03mm. Độ hở nhỏ nhất là 0,01mm.
- Tính kích th-ớc giới hạn của chi tiết lỗ và chi tiết trục.
- Tính độ hở hoặc độ dôi giới hạn, trung bình và dung sai lắp ghép.
- Chi tiết trục gia công xong đo đ-ợc 49,98 mm có dùng đ-ợc không? Tại sao?
Bài 6. Cho một lắp ghép theo hệ thống trục cơ bản có kính danh nghĩa là 75mm.
Dung sai trục là 0,03mm; dung sai của lỗ là 0,04mm. Độ dôi giới hạn lớn nhất là
90 m.
- Tính trị số giới hạn của lỗ và trục.
- Tính độ hở hoặc độ dôi giới hạn, trung bình và dung sai lắp ghép.
- Chi tiết lỗ gia công xong đo đ-ợc 74,95 mm có dùng đ-ợc không? Tại sao?


19
Bài 7. Cho một lắp ghép theo hệ thống trục cơ bản có kính danh nghĩa là 50mm.
Dung sai trục là 0,05mm, chi tiết lỗ có kích th-ớc là 50 0 , 01 .
- Tính trị số giới hạn và dung sai của lỗ và trục?
- Tính độ hở hoặc độ dôi giới hạn, trung bình và dung sai của lắp ghép?
0 , 04

Bài 8. Cho một lắp ghép trong đó kích th-ớc lỗ là 56
.Tính sai lệch giới hạn
của trục trong các tr-ờng hợp sau:
- Độ hở giới hạn của lắp ghép là: Smax= 136m, Smin =60m
- Độ dôi giới hạn của lắp ghép là: Nmax= 51m, Nmin =2m
- Độ hở và độ dôi giới hạn của lắp ghép là: Smax= 39,5m, Nmax =9,5m
0 , 04


20

Ch-ơng 2.

Td

Dmin=DN

TD

các loại lắp ghép
1. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn
1.1. Khái niệm về hệ thống dung sai lắp ghép:
Để đáp ứng yêu cầu phát triển và hội nhập với nền kinh tế thế giới, nhà n-ớc
Việt Nam đã ban hành hàng loạt các tiêu chuẩn kỹ thuật, trong đó có tiêu chuẩn
dung sai lắp ghép bề mặt trơn: TCVN 2244-99. Tiêu chuẩn đ-ợc xây dựng trên cơ
sở tiêu chuẩn quốc tế ISO286-1:1998. Hệ thống dung sai lắp ghép là tập hợp các
dung sai và lắp ghép đ-ợc thành lập theo quy luật và đ-a thành tiêu chuẩn thống
nhất.
Hệ thống dung sai lắp ghép khắc phục đ-ợc sự lựa chon tuỳ tiện, tạo khả năng
tiêu chuẩn hoá dụng cụ cắt và calíp đo.
1.2. Nội dung hệ thống dung sai lắp ghép:
1.2.1. Hệ cơ bản:
Có hai hệ thống cơ bản là :hệ thống trục cơ bản và hệ thống lỗ cơ bản
* Hệ thống lỗ cơ bản: Là tập hợp các kiểu lắp, ở đó khi cùng một cấp chính xác và
cùng kích th-ớc danh nghĩa thì các kiểu lắp chỉ khác nhau ở kích th-ớc giới hạn của
chi tiết trục (mặt bao) còn kích th-ớc giới hạn của chi tiết lỗ không thay đổi.(Hình
2.1)
Trong hệ thống lỗ, lỗ là chi tiết cơ bản nên gọi là hệ thống lỗ cơ bản. Trong hệ
thống lỗ cơ bản, kích th-ớc giới hạn nhỏ nhất của lỗ bằng kích th-ớc danh nghĩa,
nh- vậy sai lệch giới hạn d-ới của lỗ bằng không.

Hình 2.1: Hệ thống lỗ cơ bản
Quy định: Dmin = DN EI = Dmin - DN = 0 EI = 0 ; ES = TD > 0
*Hệ thống trục cơ bản:
Là tập hợp các kiểu lắp, ở đó khi cùng một cấp chính xác cùng kích th-ớc
danh nghĩa thì các kiểu lắp chỉ khác nhau ở kích th-ớc giới hạn của chi tiết lỗ (mặt
bao) còn kích th-ớc giới hạn của trục (mặt bị bao) không thay đổi.(Hình 2.2)
Trong hệ thống trục, trục là chi tiết cơ bản nên gọi là hệ thống trục cơ bản.
Trong hệ thống trục cơ bản, kích th-ớc giới hạn lớn nhất của trục bằng kích th-ớc
danh nghĩa, nh- vậy sai lệch giới hạn trên của trục bằng không.


dmax =dN

TD

Td

21

Hình 2.2. Hệ thống trục cơ bản
Quy định: d max = dN es = d max - dN = 0 es = 0; ei = -Td < 0
1.2.2. Công thức tính trị số dung sai:
Dung sai đ-ợc tính theo công thức sau: T = a.i
i- là đơn vị dung sai, đ-ợc xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào phạm
vi kích th-ớc.
Đối với kích th-ớc từ 1ữ500 mm thì i 0,45 D 0,001 D
a- là hệ số phụ thuộc vào mức độ chính xác của kích th-ớc. Kích th-ớc càng
chính xác thì a càng nhỏ, trị số dung sai càng bé và ng-ợc lại a càng lớn thì trị số
dung sai lớn, kích th-ớc càng kém chính xác

1.2.3 Cấp chính xác (cấp dung sai tiêu chuẩn):
Dung sai nói lên độ chính xác về kích th-ớc mà chi tiết gia công yêu cầu. Nếu
trị số dung sai càng bé thì độ chính xác càng cao và ng-ợc lại.
Vậy cấp chính xác là tập hợp các dung sai t-ơng ứng với một mức độ chính
xác nh- nhau đối với tất cả các kích th-ớc danh nghĩa. TCVN 2244:1991 quy định
20 cấp chính xác khác nhau (cấp dung sai tiêu chuẩn) Theo thứ tự độ chính xác
giảm dần và ký hiệu là: IT01; IT0; IT1; IT2; IT3; IT18 từ cấp IT1IT18 đ-ợc sử
dung phổ biến hiện nay. Cấp IT1IT4 dùng cho các kích th-ớc yêu cầu độ chính
xác rất cao nh- các kích th-ớc của mẫu chuẩn, kích th-ớc chính xác cao của chi tiết
trong dụng cụ đo. Cấp IT5; IT6 th-ờng sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác.
Cấp IT7; IT8 th-ờng sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thông dụng . Cấp IT9 IT11
th-ờng sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn (chi tiết có kích th-ớc lớn). Cấp
IT12IT16 th-ờng sử dụng đối với những kích th-ớc chi tiết yêu cầu gia công
thô.Trị số dung sai ứng với từng cấp chính xác đ-ợc tính theo công thức T, và chỉ
dẫn cụ thể trong bảng 2.1 đối với kích th-ớc từ 1ữ500 mm. Ví dụ: ở cấp IT7 thì
công thức tính là : T= 16i, trị số a t-ơng ứng với IT7 là 16 còn ở cấp IT8 thì :T= 25i,
trị số a t-ơng ứng là 25. Ng-ời ta có thể dùng trị số a để so sánh mức độ chính xác
của hai kích th-ớc bất kỳ.
3


IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

0,73 0,90

0,55

16i

Tr.3 Tr.6
Đ.6 Đ.10

10i

kích Trên
danh đến3

i=0,45D + 0,001D

Khoảng
th-ớc
nghĩa,mm

Trị số đơn vị i

7i

40i

64i

100i

160i

250i

1,08

1,31

1,56

1,86

2,17

2,52

Tr.10 Tr.18 Tr.30 Tr.50 Tr.80 Tr.12
Đ.18 Đ.30 Đ.50 Đ.80 Đ.12 0
Đ.180
0

25i

500

IT7

-

IT6

và Công thức tính dung sai tiêu chuẩn (kết quả tính bằng mircomet)
Đến
bao gồm

IT5

Cấp dung sai tiêu chuẩn

Trên

Kích th-ớc
danh ghĩa(mm)

2,89

Tr.12
0
Đ.250

400i

IT14

Bảng 2.1. công thức tính trị số dung sai tiêu chuẩn (IT = a.i)
Và trị số đơn vị dùn sai, i

3,22

Tr.250
Đ.315

640i

IT15

3,54

Tr.315
Đ.400

1000i

IT16

22


23
2.1.4. Khoảng kích th-ớc danh nghĩa:
Bảng 2.2. Khoảng kích th-ớc danh nghĩa
Trị số tính bằng milimet

Trên
3
6
10

18
30
50
80
120

Kích th-ớc danh nghĩa đến 500mm
Khoảng chính
Khoảng trung gian
Đến và bao gồm
Trên
Đến và bao gồm
3
6
10
18
10
14
14
18
30
18
24
24
30
50
30
40
40
50

80
50
65
65
80
120
80
100
100
120
180
120
140
140
160
160
180

180

250

250

315

180
200
225

200
225
250

250
280
280
315
315
400
315
355
355
400
400
500
400
450
450
500
Trong cùng một cấp chính xác thì trị số dung sai chỉ phụ thuộc vào i tức là phụ
thuộc vào kích th-ớc. Nếu qui định dung sai cho tất cả các kích th-ớc thì số giá trị
dung sai sẽ rất lớn, bảng giá trị dung sai tiêu chuẩn sẽ phức tạp, sử dụng không tiện
lợi. Mặt khác theo quan hệ công thức dung sai thì dung sai của các kích th-ớc liền
kề nhau sai khác nhau không đáng kể. Vì vậy để đơn giản, thuận tiện cho sử dụng
ng-ời ta phải phân khoảng cách kích th-ớc danh nghĩa và mỗi khoảng chỉ quy định


24
một trị số dung sai đặc tr-ng, tính theo trị số trung bình của khoảng: D D1 .D2

(D1 và D2 là 2 kích th-ớc biên của khoảng). Đối với kích th-ớc từ 1ữ500mm ng-ời
ta có thể phân thành 13 đến 25 khoảng, bảng 2.2. Do vậy trong công thức tính dung
sai thì đơn vị dung sai i đ-ợc tính đối với từng khoảng kích th-ớc danh nghĩa, bảng
2.1. Theo công thức đó, trị số dung sai đã đ-ợc tính và đ-a thành bảng tiêu chuẩn,
bảng 2.3.
Ví dụ 1
0 , 04

Cho kích th-ớc trục: 45 0,12 và 125 0 ,1 . Hỏi kích th-ớc nào yêu cầu
độ chính xác cao hơn?
Bài giải
Để so sánh mức độ chính xác của hai kích th-ớc bất kì ta phải dựa vào hệ số a .
Từ công thức T=a.i ta có : a= T/i.
0 , 075

0 , 075

Đối với kích th-ớc 45 0,12 thì:

075
T45 = - 0,075-(- 0,12)= 0,045mm = 45 m
45 00,,12

Từ bảng 2.1, ứng với khoảng kích th-ớc 30ữ50mm ta tra đ-ợc: i45 = 1,56.
Vậy: a 45

T45 45

28,85
i45 1,56

0 , 04
Đối với kích th-ớc 125 0,1 thì:

125 00,,104 T125 = - 0,04 -(- 0,1) = 0,06mm = 60 m
Từ bảng 2.1, ứng với khoảng kích th-ớc 120ữ180mm ta tra đ-ợc: i125 = 2,52.
Vậy: a125

T125 125

23,81
i125 2,52
0 , 04

Ta nhận thấy rằng : a125 = 23,81 < a45 28,85 vậy kích th-ớc trục 125 0,1 yêu cầu
0 , 075

độ chính xác cao hơn 45 0,12 .