Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề: Cơ điện nông thôn) - Trường CĐ Cộng đồng Lào Cai

TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI
KHOA: CƠ KHÍ – ĐỘNG LỰC

GIÁO TRÌNH
DUNG SAI LẮP GHÉP
VÀ ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT
NGHỀ: CƠ ĐIỆN NƠNG THƠN
( Lưu hành nội bộ)

Tác giả: Tạ Thị Hồng Thân
Lê Thị Nga

Lào Cai, năm 2017
1


LỜI NĨI ĐẦU
Nhiệm vụ quan trọng trong q trình thiết kế các sản phẩm mới và hoàn thiện
các sản phẩm cũ là chuẩn bị tốt các bản vẽ thiết kế và cơng nghệ, tạo khả năng đảm
bảo tính cơng nghệ cần thiết và chất lượng cao của sản phẩm. Để giải quyết tốt nhiệm
vụ đó, các nhà thiết kế cần phải nắm vững những nguyên tắc cơ bản để lựa chọn dung
sai cho các thơng số hình học chi tiết và lắp ghép cho các mối ghép theo tiêu chuẩn
nhà nước Việt Nam đã ban hành
Nội dung của giáo trình được biên soạn trên cơ sở kế thừa những nội dung đã
có của các giáo trình dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật đã được ban hành và kết
hợp với yêu cầu mới phù hợp với điều kiện học tập và giảng dạy của nghề học sửa
chữa ôtô nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, giáo trình gồm có 3 chương.
Trong giáo trình này phần lý thuyết mơn học được xắp xếp theo một trình tự
lơgíc, các kiến thức cơ bản được cơ đọng. Trong đó một số nội dung được trình bầy tỉ
mỉ nhằm giúp cho người đọc dễ hiểu. Sau mỗi nội dung lý thuyết đều có các câu hỏi
và bài tập kèm theo để nâng cao tính thực hành của mơn học.

Việc biên soạn một tài liệu thật cơ bản và chất lượng cao quả là một việc khó.
Mặc dù các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, song cũng không thể tránh khỏi
những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của các bạn đọc để bổ xung cho giáo
trình hoàn chỉnh hơn .
Các tác giả

2


HƯỚNG DẪN ĐỌC GIÁO TRÌNH
1. Chương trình mơn học được sử dụng để giảng dạy cho trình độ Trung cấp
nghề và Cao đẳng nghề.
2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp dạy và học.
- Môn học ‘Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật’ bao gồm lý thuyết và thực
hành (bài tập) của 3 chương:
Chương 1: Các khái niệm về hệ thống dung sai lắp ghép
Chương 2: Hệ thống dung sai lắp ghép.
Chương 3: Dụng cụ đo thơng dụng trong cơ khí.
3. Những trọng tâm chương trình cần chú ý.
- Trình bày được những khái niệm cơ bản của dung sai lắp ghép và thành thạo
trong việc giải các bài tập lắp ghép..
- Giải được các bài tốn về chuỗi kích thước đơn giản
- Tra được bảng dung sai để làm các bài tập trong hệ thống lắp ghép
- Nhận biết các loại dụng cụ đo và phương pháp đo.
- Thao tác sử dụng các loại dụng cụ đo thành thạo.

3


MỤC LỤC

Nội dung

Trang

Lời nói đầu.

1

Hướng dẫn nghiên cứu giáo trình

2

Mục lục

3

Chương 1: Các khái niệm về hệ thống dung sai lắp ghép

6

1.Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép.

6

1.1. Tính đổi lẫn chức năng trong ngành cơ khí chế tạo

6

1.2. Kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai

7

1.3. Lắp ghép và các loại lắp ghép

12

2. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn.
2.1. Hệ thống dung sai

18
18

2.2. Hệ thống lắp ghép.
2.3. Các bảng dung sai
2.4. Các lắp ghép tiêu chuẩn.
3. Dung sai hình dạng, vị trí và độ nhám bề mặt.

23
25

3.1. Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong q trình gia cơng
3.2. Sai số về hình dạng và vị trí giữa các bề mặt của chi tiết gia công.

25

3.3. Nhám bề mặt

34

Chương 2: Hệ thống dung sai lắp ghép.

1. Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép thông dụng.

42
42

1.1. Dung sai láp ghép ổ lăn

42

1.2. Dung sai lắp ghép then và then hoa.

45

1.3. Dung sai lắp ghép cơn.

50

2. Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép ren

54

2.1 Các thơng số kích thước cơ bản
2.2. Ảnh hưởng của các yếu tố đến tính đổi lẫn của ren

57

2.3.Cấp chính xác chế tạo ren
3. Dung sai truyền động bánh răng.

59

3.1. Các thông số cơ bản của chuyền động bánh răng.

59

3.2. Các yếu tố kỹ thuật của truyền động bánh răng.

61

3.3. Đánh giá mức chính xác của truyền động bánh răng.
4


3.4.Tiêu chuẩn dung sai, cấp chính xác của truyền động bánh răng.
4. Chuỗi kích thước.

62

4.1. Khái niệm

62

4.2. Các thành phần của chuỗi

64

4.3. Giải chuỗi kích thước. (Bài tốn thuận).

64

Chương 3: Dụng cụ đo thơng dụng trong cơ khí.

69

1. Cơ sở đo Lường kỹ thuật.

69

1.1. Khái niệm về đo lường kỹ thuật

69

1.2. Dụng cụ đo và các phương pháp đo

70

2. Căn mẫu

72

2.1. Cấu tạo, công dụng và các bộ căn mẫu.

72

2.2. Bảo quản.

74

3. Thước cặp.

75

3.1. Công dụng, cấu tạo, nguyên lý du xích.

75

3.2. Cách sử dụng.

80

3.3. Cách bảo quản.

80

4. Pan me.

81

4.1. Nguyên lý làm việc của pan me.

81

4.2. Cách sử dụng.

81

4.3. Bảo quản.

85

5. Đồng hồ so.

86

5.1. Công dụng, cấu tạo và nguyên lý làm việc của đồng hồ so.

86

5.2. Sử dụng và bảo quản

87

Tài liệu tham khảo

95

Bảng phụ lục

96

5


CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP
1. Các khái niệm cơ bản về dung sai lắp ghép.
1.1. Tính đởi lẫn chức năng trong ngành cơ khí chế tạo
1.1.1. Bản chất của tính đổi lẫn chức năng.
Tính đổi lẫn chức năng của loạt chi tiết là khả năng thay thế cho nhau bằng các
chi tiết khác cùng loại mà không cần phải lựa chọn hoặc sửa chữa gì mà vẫn đảm bảo
u cầu kỹ thuật.

Ví dụ: Đai ốc lắp với bu lơng có chức năng bắt chặt, líp xe lắp với moay ơ có
chức năng truyền chuyển động. Khi ta chế tạo hàng loạt đai ốc cùng loại, líp xe cùng
loại, nếu lấy bất kỳ đai ốc nào, líp xe nào vừa chế tạo lắp vào bu lông, vào moay ơ đều
thực hiện đúng chức năng của nó thì loại đai ốc, loại líp xe đó đã chế tạo đạt được tính
đổi lẵn chức năng.
Tính đổi lẫn chức năng được chia ra làm hai loại:
+ Đổi lẫn chức năng hoàn toàn
Trong một loạt chi tiết cùng loại, nếu các chi tiết đều thay thế được cho nhau,
thì loạt đó đạt được tính đổi lẫn chức năng hồn tồn.
Đổi lẫn chức năng hồn tồn địi hỏi phải có độ chính xác cao, giá thành sản
phẩm cao. Lắp lẫn hoàn toàn dùng chế tạo các chi tiết tiêu chuẩn như bu lông - đai ốc,
bánh răng, ổ lăn..., các chi tiết dự trữ, thay thế.
+ Đổi lẫn chức năng khơng hồn tồn
Nếu một số trong các chi tiết trong loạt không lắp lẫn cho nhau được hoặc khi
lắp lẫn cho nhau cần phải gia công thêm mới lắp ghép được thì loạt chi tiết đó chỉ đạt
được tính lắp lẫn khơng hồn tồn.
Đổi lẫn chức năng khơng hồn toàn cho phép các chi tiết chế tạo với phạm vi
dung sai lớn hơn, thường thực hiện đối với công việc lắp ráp trong nội bộ phân
xưởng hoặc nhà máy.
Các chi tiết có tính đổi lẫn chức năng phải giống nhau về hình dạng về kích thước,
hoặc kích thước chỉ được khác nhau trong một phạm vi cho phép nào đó, phạm vi cho
phép đó gọi là dung sai. Như vậy dung sai là yếu tố quyết định đổi lẫn chức năng, tuỳ
theo giá trị của dung sai mà chi tiết đạt được tính đổi lẫn chức năng hồn tồn hay
khơng hồn tồn.

1.1.2. Ý nghĩa của tính đổi lẫn chức năng
Tính đổi lẫn chức năng trong chế tạo máy là điều kiện cơ bản và cần thiết của nền
sản xuất tiên tiến.
6

Trong sản xuất hàng loạt, nếu không đảm bảo các ngun tắc của tính đổi lẫn
chức năng thì khơng thể sử dụng bình thường nhiều loại đồ dùng phương tiện trong
cuộc sống của chúng ta.
Ví dụ : Lắp một bóng đèn điện vào đui đèn; vặn đai ốc vào một bulơng bất kỳ có
cùng kích cỡ kích thước, lắp ổ lăn có cùng số hiệu về kích thước vào trục và ổ trục nào
đó v.v...
Trong sản xuất, nhờ tính đổi lẫn chức năng của chi tiết quá trình lắp ráp được đơn
giản thuận tiện.
Trong sửa chữa, nếu thay thế một chi tiết bị hỏng bằng một
chi tiết dự trữ cùng loại. Ví dụ: xéc măng, piston ...thì máy có thể làm việc
được ngay, giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa, tận dụng được thời gian
sản xuất của nó.
Về mặt cơng nghệ, nếu có các chi tiết được thiết kế và chế tạo đảm bảo
tính đổi lẫn sẽ tạo điều kiện cho việc hợp tác sản xuất giữa các xí nghiệp, thực
hiện chun mơn hố dễ dàng, tạo điều kiện để áp dụng kỹ thuật tiên tiến, tổ
chức sản xuất hợp lý, nâng cao năng xuất và chất lượng, hạ giá thành sản
phẩm.
Như vậy tính đổi lẫn chức năng có ý nghĩa rất lớn về kinh tế, kỹ thuật.

1.2. Kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai
1.2.1. Kính thước:
Kích thước là giá trị bằng số của các đại lượng đo chiều dài( đường kính, chiều
dài, chiều rộng…) theo đơn vị đo được lựa chọn.
Trong cơng nghiệp chế tạo cơ khí đơn vị thường dùng là milimét( mm) và quy
ước thống nhất trên bản vẽ kỹ thuật không cần ghi chữ (mm).

1.2.1.1. Kích thước danh nghĩa
Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định dựa vào chức năng
của chi tiết, sau đó chọn cho đúng với trị số gần nhất của kích thước có trong bảng tiêu

chuẩn.
Ví dụ khi tính toán (về sức bền, độ cứng vững, độ ổn định…) người thiết kế xác
định được kích thước của chi tiết là 35,785 mm; đối chiếu với bản tiêu chuẩn chọn kích
thước là 36 mm. Kích thước 36 mm này là kích thước danh nghĩa của chi tiết.
Kích thước danh nghĩa được dùng để xác định các kích thước giới hạn và tính
sai lệch.
Ký hiệu kích thước danh nghĩa: + Đối với chi tiết trục là dN
7


+ Đối với chi tiết lỗ là DN

Hình 1.1.Biểu diễn
kích thước lỗ và trục

1.2.1.2. Kích thước thực
Là kích thước nhận được từ kết quả đo trực tiếp trên chi tiết. Sai số của kích
thước thực phụ thuộc vào độ chính xác của dụng cụ đo.
Trong thực tế không phải lúc nào cũng xác định được kích thước một cách chính
xác, như vậy nên cịn cho phép quan niệm kích thước thực là kích thước được xác định
bằng cách đo với sai số cho phép.
Ký hiệu kích thước thực: + Đối với chi tiết trục là dth
+ Đối với chi tiết lỗ là Dth
Khi gia cơng, khơng thể đạt được kích thước thực hồn tồn đúng như kích thước
danh nghĩa, sự sai lệch giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa phụ thuộc nhiều
yếu tố: độ chính xác của máy, dao gia công, dụng cụ gá lắp, dụng cụ đo kiểm, trình độ
tay nghề của người thợ v.v... Miền sai lệch cho phép của kích thước thực so với kích
thước danh nghĩa phụ thuộc vào mức độ chính xác yêu cầu và tính chất lắp ghép của các
chi tiết.

1.2.1.3. Kích thước giới hạn
Khi gia cơng bất kỳ một một kích thước của chi tiết nào đó, ta cần phải quy định
một phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước đó. Phạm vi cho phép ấy được giới hạn
bởi hai kích thước quy định gọi là kích thước giới hạn.
Kích thước giới hạn là hai kích thước lớn nhất và nhỏ nhất mà kích thước thực
của các chi tiết đạt yêu cầu nằm trong phạm vi đó.
Phạm vi cho phép phải quy định sao cho các chi tiết đạt được tính lắp lẫn về
phương diện kích thước.
Có 2 kích thước giới hạn:

8


- Kích thước giới hạn lớn nhất: Là kích thước lớn nhất cho phép của chi tiết khi
chế tạo mà kích thước thực phải nhỏ hơn hoặc bằng với nó
Ký hiệu kích thước giới hạn lớn nhất : + Đối với chi tiết trục là dmax
+ Đối với chi tiết lỗ là Dmax
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất: Là kích thước nhỏ nhất cho phép của chi tiết
khi chế tạo mà kích thước thực phải lớn hơn hoặc bằng với nó
Ký hiệu kích thước giới hạn nhỏ nhất : + Đối với chi tiết trục là dmin
+ Đối với chi tiết lỗ là Dmin

Hình 1.2. Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn và sai lệch giới hạn
- Điều kiện để một chi tiết đạt yêu cầu khi gia công là :
dmin  dth  dmax
Dmin  Dth  Dmax

1.2.2. Sai lệch giới hạn
1.2.2.1. Khái niệm:
Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích

thước danh nghĩa, là hiệu số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh
nghĩa.
Sai lệch giới hạn gồm: sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.

1.2.2.2. Sai lệch giới hạn trên
Sai lệch giới hạn trên là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích
thước danh nghĩa.
Ký hiệu: + Đối với chi tiết trục là es
+ Đối với chi tiết lỗ là ES
Cơng thức tính: es = dmax - dN
ES = Dmax - DN

1.2.2.3. Sai lệch giới hạn dưới

9


Sai lệch giới hạn dưới là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích
thước danh nghĩa.
Ký hiệu: + Đối với chi tiết trục là ei
+ Đối với chi tiết lỗ là EI;
Cơng thức tính: ei = dmin - dN
EI = Dmin –DN

Hình 1.3. Sơ đồ biểu diễn sai lệch giới hạn
* Chú ý: Tuỳ theo tính chất mối ghép yêu cầu mà sai lệch giới hạn có những
giá trị khác nhau.
- Sai lệch có giá trị dương (+) khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước danh
nghĩa.
- Sai lệch giới hạn bằng 0 khi kích thước giới hạn bằng kích thước danh nghĩa

- Sai lệch giới hạn có giá trị âm (-) khi kích thước giới hạn nhỏ hơn kích thước
danh nghĩa.
* Cách ghi sai lệch giới hạn kích thước trên bản vẽ
- Trên bản vẽ sai lệch giới hạn kích thước được ghi sau kích thước danh nghĩa.
- Đơn vị của kích thước danh nghĩa và sai lệch giới hạn đều là mm
- Khổ chữ sai lệch giới hạn viết nhỏ hơn kích thước danh nghĩa
- Sai lệch giới hạn trên được ghi ở phía trên: Ví dụ: 50+0,3
- Sai lệch giới hạn dưới được ghi ở phía dưới: Ví dụ: 50- 0,1
- Sai lệch bằng khơng thì khơng ghi hoặc ghi số 0.Ví dụ: 50- 0,1
- Sai lệch có trị số đối nhau thì ghi chung và phía trước có dấu cộng, trừ ( ),
khổ chữ sai lệch giới hạn viết bằng khổ chữ kích thước danh nghĩa.Ví dụ: 50  0,1

1.2.3. Dung sai
Khi gia cơng, kích thước thực được phép sai khác so với kích thước danh nghĩa
trong phạm vi giữa hai kích thước giới hạn. Phạm vi sai cho phép đó của chi tiết gọi là
10


dung sai.
Dung sai là khoảng sai số cho phép của kích thước, trị số dung sai bằng hiệu đại
số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất hoặc bằng hiệu số
giữa sai lệch trên và sai lệch dưới.
Ký hiệu: T( Tolerance)
Với chi tiết trục: Td
Với chi tiết lỗ : TD
Cơng thức tính: + Với chi tiết trục: Td = dmax - dmin hay Td = es- ei
+ Với chi tiết lỗ: TD = Dmax - Dmin hay TD = ES -EI
* Chú ý: Dung sai bao giờ cũng có giá trị dương bởi nó là chiều dài, chiều rộng
của một khoảng có thực ( T > 0 )
- Quy định giá trị dung sai phải căn cứ vào quá trình làm việc hay chế độ lắp

ghép của các cơ cấu mà có thể tìm ra được giá trị dung sai đó:
+ Trị số dung sai lớn - độ chính xác chi tiết thấp.
+ Trị số dung sai nhỏ - độ chính xác chi tiết cao.
Ví dụ: Một chi tiết trục có kích thước danh nghĩa dN= 50mm; kích thước giới hạn
lớn nhất dmax = 50,055mm; kích thước giới hạn nhỏ nhất d min = 49,985mm. Tính trị
số sai lệch giới hạn trên, sai lệch giới hạn dưới và dung sai của chi tiết.
Nếu người thợ gia cơng chi tiết đó đo được kích thước 50,065mm thì chi tiết đó
đạt u cầu khơng? Tại sao?
Bài giải :
- Sai lệch giới hạn trên của trục:
es = dmax - dN = 50,055 - 50 = 0,055mm
- Sai lệch giới hạn dưới của trục:
ei = dmin - dN = 49,985 - 50 = - 0,015mm
- Dung sai của trục:
Td = dmax - dmin = 50,055 – 49,985 = 0,07mm
- Chi tiết gia công đo được d = 50,065mm - đây là kích thước thực của chi tiết.

Ta biết chi tiết gia công đạt yêu cầu sử dụng khi thoả mãn điều kiện
dmax  dth  dmin
ở đây 50,055  50,065 > 49,985. Vậy chi tiết không đạt yêu cầu về kích thước.

* Biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai

11


- Dùng hệ 2 đường thẳng vng góc với nhau, trục hồnh biểu diễn vị trí của
kích thước danh nghĩa tại đó sai lệch bằng 0 gọi là đường khơng. Trục tung biểu thị sai
lệch của kích thước tính theo µm ( 1µm = 10 – 3 mm). Sai lệch của kích thước được
phân bố về hai phía so với kích thước danh nghĩa

+ Nếu sai lệch là giá trị âm thì nằm phía dưới đường khơng.
+ Nếu sai lệch là giá trị dương thì nằm phía trên đường khơng.
- Đường 0 là đường giới hạn nhỏ nhất của chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ. Miền
dung sai của chi tiết lỗ trong hệ thống lỗ nằm ở phía trên đường 0. Miền dung sai của
chi tiết trục nằm ở những vị trí khác nhau tuy từng lắp ghép.
- Đường 0 là đường giới hạn lớn nhất của chi tiết trục trong hệ thống trục. Miền
dung sai của chi tiết trục trong hệ thống trục nằm ở phía dưới đường 0. Miền dung sai
của chi tiết lỗ nằm ở những vị trí khác nhau tuy từng lắp ghép.
- Miền dung sai được biểu diễn bằng một hình chữ nhật có chiều dài tuỳ ý được
giới hạn bằng sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn dưới.
Ví dụ: Loạt chi tiết lỗ có kích thước
 40+0.025 và loạt chi tiết trục có kích
thước là  40 00,,025
050

Hình 1.4. Sơ đồ phân bố miền dung sai
Ý nghĩa: Qua sơ đồ phân bố miền dung sai ta dễ dàng xác định được giá trị của
các sai lệch giới hạn, kích thước giới hạn, dung sai và đặc tính của mối ghép.

1.3. Lắp ghép và các loại lắp ghép
1.3.1. Khái niệm:
Sự phối hợp của hai hay nhiều chi tiết một cách cố định ( đai ốc vặn vào bu
lông) hay di động ( piston lắp trong xylanh ) thì tạo thành một mối ghép
Ví dụ: - Đai ốc vặn vào bu lơng tạo thành mối ghép có tác dụng bắt chặt
- Piston, xéc măng lắp trong xylanh động cơ tạo thành mối ghép có tác
dụng nén khí- gây nổ- phát lực.
12


Trong những mối ghép có những bề mặt và những kích thước mà dựa theo

chúng các chi tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt lắp ghép và kích thước lắp ghép.
Một mối ghép bao giờ cũng có chung một kích thước danh nghĩa cho cả hai chi
tiết lắp ghép gọi là kích thước danh nghĩa của lắp ghép.
Bề mặt lắp ghép là bề mặt trụ hoặc bề mặt phẳng và bao giờ cũng gồm mặt của
chi tiết bao ngoài ( bề mặt bao) và mặt của chi tiết bị bao ( bề mặt bị bao)
Chi tiết bao ngoài qui ước là chi tiết lỗ
Chi tiết bị bao qui ước là chi tiết trục

Lắp ghép
giữa trục
và lỗ

Lắp ghép
giữa rãnh
và con
trượt

Hình 1.5: Hai chi tiết lắp ghép

Đặc tính của lắp ghép được xác định bởi hiệu số của kích thước bao và kích thước
bị bao trong lắp ghép.

1.3.2. Phân loại lắp ghép.
Đặc tính của lắp ghép được xác định bởi hiệu số kích thước của bề mặt bao và
bề mặt bị bao trong lắp ghép.
Nếu hiệu số đó có giá trị dương thì lắp ghép có độ hở.
Nếu hiệu số đó có giá trị âm thì lắp ghép có độ dôi.
Tuỳ theo sự phân bố miền dung sai của lỗ và trục theo TCVN 2244-77 có thể
phân ra 3 nhóm lắp ghép: lắp ghép có độ hở, lắp ghép có độ dơi và lắp ghép trung gian.

1.3.2.1. Lắp ghép có độ hở( Lắp lỏng)
- Trong loại lắp ghép này kích thước bề mặt bao (lỗ) bao giờ cũng lớn hơn kích
thước của bề mặt bị bao (trục) ( lớn hơn về giá trị chủa kích thước giới hạn), miền
dung sai của lỗ luôn nằm trên miền dung sai của trục đảm bảo cho mối ghép bao giờ
cũng có độ hở.
13


- Độ hở trong lắp ghép đặc trưng cho sự dịch chuyển tương đối giữa hai chi tiết
trong lắp ghép. Nếu độ hở càng lớn thì khả năng dịch chuyển tương đối càng nhiều và
ngược lại.
- Độ hở trong lắp ghép là hiệu số kích thước của lỗ và kích thước của trục.
- Độ hở ký hiệu là S. Được xác định bằng biểu thức: S = Dt – dt

Hình 1.6. Nhóm lắp ghép lỏng
Các kích thước thực tế của chi tiết dao động trong giới hạn dung sai đã cho nên độ
hở cũng sẽ dao động trong một phạm vi nhất định.
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ hở giới hạn.
+ Độ hở giới hạn lớn nhất (ký hiệu là Smax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn
lớn nhất của lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục hoặc bằng hiệu đại số giữa sai
lệch trên của lỗ và sai lệch dưới của trục
Smax = Dmax– dmin hay Smax = ES – ei
+ Độ hở giới hạn nhỏ nhất (ký hiệu là Smin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn
nhỏ nhất của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trục hoặc bằng hiệu đại số giữa sai
lệch dưới của lỗ và sai lệch trên của trục
Smin = Dmin – dmax hay Smin = EI – es
+ Độ hở trung bình (ký hiệu là Stb) : là trung bình cộng giữa độ hở giới hạn lớn
nhất và độ hở giới hạn nhỏ nhất

14

+ Dung sai độ hở (ký hiệu là TS) : là hiệu số giữa độ hở giới hạn lớn nhất và độ
hở giới hạn nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục.
TS = Smax – Smin = TD + Td
Ví dụ: Một lắp ghép có độ hở, trong đó chi tiết lỗ có kích thước  50 0,023 ; chi
tiết trục có kích thước  50 00,,005
028 .
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết
- Tính độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của lắp ghép
Bài giải:
- Kích thước giới hạn của lỗ:
Dmax = DN + ES = 50 + 0,023 = 50,023 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ:
Dmin = DN + EI = 50 + 0 = 50,0 mm
- Dung sai của lỗ:
TD = Dmax - Dmin = 50,023 - 50 = 0,023 mm
- Kích thước giới hạn lớn nhất của trục:
dmax = d + es = 50 - 0,005 = 49,995 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục:
dmin = d + ei = 50 - 0,028 = 49,972 mm
+ Dung sai của trục:
Td = dmax - dmin = 49,995 - 49,972 = 0,023 mm
+ Độ hở lớn nhất:
Smax = Dmax - dmin = 50,023 - 49,972 = 0,051 mm
+ Độ hở nhỏ nhất:
Smin = Dmin - dmax = 50 - 49,995 = 0,005 mm
+ Độ hở trung bình:
S tb 

S max  S min 0,051  0,005

 0,028mm
2
2

+ Dung sai độ hở:
TS = Smax - Smin = 0,051 - 0,005 = 0,046 mm

1.3.2.2. Lắp ghép có độ dôi (lắp chặt).

15


Trong loại lắp ghép này kích thước bề mặt bị bao (trục) bao giờ cũng lớn hơn
kích thước của bề mặt bao (lỗ), miền dung sai của trục luôn nằm trên miền dung sai
của lỗ.
Độ dôi trong lắp ghép đặc trưng cho sự cố định tương đối giữa hai chi tiết trong
lắp ghép. Nếu độ dơi càng lớn thì sự cố định giữa hai chi tiết càng bền chặt và ngược lại.
Độ dôi ký hiệu là N. Được xác định bằng biểu thức: N = dt – Dt
Hay N = - (Dt – dt) = -S
Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ và trục ta có các độ dơi giới hạn.

Hình 1.7. Nhóm lắp ghép chặt
- Độ dôi giới hạn lớn nhất (ký hiệu là Nmax): là hiệu số giữa kích thước giới hạn
lớn nhất của trục và kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai
lệch trên của trục và sai lệch dưới của lỗ
Nmax = dmax - Dmin
Hay Nmax = es - EI
- Độ dôi giới hạn nhỏ nhất (ký hiệu là Nmin): là hiệu số giữa kích thước giới hạn

nhỏ nhất của trục và kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ hoặc bằng hiệu đại số giữa sai
lệch dưới của trục và sai lệch trên của lỗ
Nmin = dmin - Dmax
Hay Nmin = ei – ES
- Độ dơi trung bình (ký hiệu là Ntb): là trung bình cộng giữa độ dôi giới hạn lớn
nhất và độ dôi giới hạn nhỏ nhất
Ntb 

Nmax  Nmin
2
16


- Dung sai của độ dôi (ký hiệu là TN): là hiệu số giữa độ đôi lớn nhất và độ dôi
nhỏ nhất hoặc bằng tổng dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục.
TN = Nmax - Nmin
Hay

TN = T d + T D

Như vậy dung sai của độ dơi đặc trưng cho mức độ chính xác u cầu của lắp
ghép.
Ví dụ: Một lắp ghép có độ dơi, trong đó chi tiết lỗ có kích thước  75 0,018 ; chi
tiết trục có kích thước  75 00,,062
030 .
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết
- Tính độ dơi giới hạn, độ dơi trung bình và dung sai của lắp ghép
Bài giải:
- Kích thước giới hạn của lỗ:
Dmax = DN + ES = 75 + 0,018 = 75,018 mm

- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ:
Dmin = DN + EI = 75 + 0 = 75,0 mm
- Dung sai của lỗ:
TD = Dmax - Dmin = 75,018 - 75 = 0,018 mm
- Kích thước giới hạn lớn nhất của trục:
dmax = d + es = 75 + 0,062 = 75,062 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục:
dmin = d + ei = 75 + 0,030 = 75,030 mm
+ Dung sai của trục:
Td = dmax - dmin = 75,062 – 75,030 = 0,032 mm
+ Độ dôi lớn nhất:
Nmax = dmax - Dmin = 75,062 - 75 = 0,062 mm
+ Độ dôi nhỏ nhất:
Nmin = dmin - Dmax = 75,030 - 75,018 = 0,012 mm
+ Độ dơi trung bình:
N tb 

N max  N min 0,062  0,012

 0,037 mm
2
2

+ Dung sai độ dôi:
TN = Nmax - Nmin = 0,062 - 0,012 = 0,050mm
17


1.3.2.3. Lắp ghép trung gian.
Lắp ghép trung gian là loại lắp ghép quá độ giữa lắp ghép có độ hở và lắp ghép có

độ dơi có nghĩa là miền dung sai của chi tiết lỗ và chi tiết trục có thể cắt nhau từng
phần hay toàn phần.
Trong lắp ghép này tuỳ theo kích thước thực tế của chi tiết lỗ và chi tiết
trục (kích thước thực tế trong phạm vi dung sai) mà lắp ghép có độ hở và có
độ dơi.

Hình 1.8. Nhóm lắp trung gian
Tương tự như lắp ghép có độ hở hoặc lắp ghép có độ dơi, nếu lắp chi tiết lỗ có
kích thước giới hạn là lớn nhất thì mối ghép có độ hở lớn nhất Smax
Ngược lại nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới hạn là nhỏ nhất với chi tiết trục có
kích thước thước là lớn nhất thì mối ghép có độ dơi lớn nhất
Trong lắp ghép trung gian cơng thức tính trị số mối ghép như sau.
- Độ hở giới hạn lớn nhất:

Smax = Dmax - dmin
Hay Smax = ES - ei

- Độ dôi giới hạn lớn nhất:

Nmax = dmax - Dmin
Hay Nmax = es - EI

- Dung sai của mối ghép trung gian được tính như sau:
TS = TN = Smax+ Nmax
TS = TN = TD+ Td
Trong mối ghép trung gian, dung sai của mối ghép bằng tổng dung sai của kích
thước lỗ và dung sai của kích thước trục.
18

- Độ hở hoặc độ dơi trung bình trong lắp ghép trung gian được xác định như
sau:
+ Nếu lắp ghép có Smax  Nmax thì lắp ghép có độ hở trung bình bằng nửa hiệu
số giữa độ hở lớn nhất và độ dôi lớn nhất.
Stb =

S max  N max
2

+ Nếu lắp ghép có Nmax  Smax thì lắp ghép có độ dơi trung bình bằng nửa hiệu
số giữa độ đôi lớn nhất và độ hở lớn nhất.
Ntb =

N max  S max
2

Ví dụ: Một lắp ghép trung gian, trong đó chi tiết lỗ có kích thước  60 0,030 ; chi
tiết trục có kích thước  60 00,,015
018 .
- Tính kích thước giới hạn và dung sai của các chi tiết
- Tính trị số giới hạn độ dơi, độ hở; độ hở hoặc độ dơi trung bình và dung sai
của lắp ghép?
Bài giải:
- Kích thước giới hạn của lỗ:
Dmax = DN + ES = 60 + 0,030 = 60,030 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ:
Dmin = DN + EI = 60 + 0 = 60 mm
- Dung sai của lỗ:
TD = Dmax - Dmin = 60,030 - 60 = 0,030 mm
- Kích thước giới hạn lớn nhất của trục:

dmax = d + es = 60 + 0,015 = 60,015 mm
- Kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục:
dmin = d + ei = 60 + (- 0,018) = 59,982mm
+ Dung sai của trục:
Td = dmax - dmin = 60,015 – 59,982 = 0,033 mm
+ Độ hở lớn nhất:
Smax = Dmax - dmin = 60,030 - 59,982 = 0,048 mm
+ Độ dôi lớn nhất:
Nmax = dmax - Dmin = 60,015 - 60 = 0,015 mm
+ Trong lắp ghép này độ hở lớn nhất lớn hơn độ dôi lớn nhất( Smax 
19


Nmax) nên lắp ghép có độ hở trung bình là:

S tb 

S max  N max 0,048  0,015

 0,0165 mm
2
2

+ Dung sai lắp ghép:
TS = TN = Smax + Nmax = 0,048 - 0,015 = 0,063mm

2. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn.
2.1. Hệ thống dung sai
Hệ thống dung sai là tập hợp các quy định về trị số dung sai cho các kích thước
lắp ghép theo tiêu chuẩn thống nhất của quốc gia (TCVN) hay quốc tế (ISO)

Nền sản xuất cơng nghiệp cơ khí ở nước ta từ năm 1962 về trước áp
dụng hệ thống dung sai lắp ghép tiêu chuẩn nhà nước Liên xô. Năm 1963 Nhà
nước ta ban hành tiêu chuẩn Việt nam về dung sai lắp ghép TCVN 20- 63;
TCVN 42-63. Sau hơn 10 năm áp dụng trong thực tế sản xuất, các tiêu chuẩn
trên bước đầu áp ứng được các yêu cầu của công tác nghiên cứu, thiết kế và
chế tạo các sản phẩm cơ khí. Song, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và
sự hợp tác rộng rãi giữa các nước trên thế giới trong lĩnh vực này, bộ tiêu chuẩn về dung
sai và lắp ghép đã bộc lộ nhiều nhược điểm cần được khắc phục. Năm 1977 Nhà nước
ta đã ban hành bộ tiêu chuẩn SEV (khối các nước trong Hội đồng tương trợ kinh tế) và
các kiến nghị của ISD (hệ thống dung sai lắp ghép của tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế).
Việc áp dụng hệ thống dung sai lắp ghép mới này đáp ứng được yêu
cầu về sự hợp tác giữa nước ta và các nước trên thế giới, do nó đảm bảo được
sự thống nhất về dung sai lắp ghép, thống nhất về cơng nghệ, về dụng cụ, đảm
bảo tính đổi lẫn v.v... do đó đảm bảo việc trao đổi hàng hố và phát triển
thương mại.
2.1.1. Cơng thức tính trị số dung sai(Quy định dung sai)
Trên cơ sở cho phép sai số về kích thước người ta đã nghiên cứu và thống kê
thực nghiệm giữa gia cơng cơ với sai số kích thước và đưa ra được cơng thức thực
nghiệm tính dung sai như sau:
T = a.i
a - là hệ số phụ thuộc vào mức độ chính xác của kích thước. Kích thước càng
chính xác thì a càng nhỏ, trị số dung sai càng bé và ngược lại a càng lớn thì trị số dung
sai lớn, kích thước kém chính xác.
i - là đơn vị dung sai, được xác định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào phạm
vi kích thước
20


Đối với các kích thước từ 1 500mm thì: i  0,453 D  0,001D
Đối với kích thước trên 500 mm  3150 mm thì xác định theo cơng thức:

i = 0,004 D + 2,1

Hình 1.9. Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa T và d
Từ đồ thị biểu diễn quan hệ giữa trị số dung sai và kích thước ở trên ta thấy rằng:
trong từng khoảng nhỏ d của kích thước, giá trị dung sai kích thước biên của
khoảng so với giá trị trung bình của khoảng sai khác nhau khơng đáng kể nên có thể
bỏ qua được. Vì vậy để đơn giản và thuận tiện cho việc sử dụng người ta quy định dung
sai cho từng khỏang kích thước và giá trị dung sai của mỗi khoảng kích thước được tính
theo kích thước trung bình (D) của khoảng:
D  D1.D2

Trong đó D1, D2 là kích thước biên của khoảng cách.
Sự phân khoảng kích thước danh nghĩa phải tuân theo nguyên tắc đảm bảo sai khác
giữa giá trị dung sai tính theo kích thước biên của khoảng so với giá trị dung sai tính
theo kích thước trung bình của khoảng đó khơng q 58% theo ngun tắc đó thì
các kích thước từ 1 500mm có thể phân thành 13 khoảng cơ bản và 22 khoảng trung
gian tuy theo đặc tính của từng loại lắp ghép
Khoảng kích thước danh nghĩa từ 1  500 mm
Khoảng chính

Khoảng trung gian

Trên

Đến và bao gồm

-

3

3

6

6

10

10

18

Trên

Đến và bao gồm

10

14
21


18
30
50
80
180

250
315

400

30
50
80
120
250

315
400
500

14

18

18

24

24

30

30

40

40

50

50

65

65

80

80

100

100

120

180

200

200

225

225

250

250

280

280

315

315

355

355

400

400

450

450

500

2.1.2. Cấp chính xác ( cấp dung sai tiêu chuẩn)
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2244 -77; TCVN 2245 -77 quy định có 19 cấp
chính xác và được kí hiệu IT01, IT0, IT1,...IT17 ( ở đây IT là hai chữ cái đầu tiên của “
International Tolerance” nghĩ là “ dung sai quốc tế”.
Các cấp chính xác từ IT1 IT17 được sử dụng phổ biến hiện nay.
Cấp chính xác từ IT1 IT4 được sử dụng đối với các kích thước yêu cầu độ

chính xác rất cao(căn mẫu , ca líp).
Cấp chính xác IT5, IT6 được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí chính xác( dụng cụ đo)
Cấp chính xác IT7, IT8 được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí thơng dụng ( các kích
thước lắp ghép).
Cấp chính xác từ IT9 IT11 thường được sử dụng trong lĩnh vực cơ khí lớn (chi
tiết có kích thước lớn trong lắp ghép)
Cấp chính xác từ IT12 IT17 thường được sử dụng đối với những kích thước chi
tiết yêu cầu gia công thô, chi tiết không lắp ghép
22


Trên bản vẽ cấp chính xác được ký hiệu bằng chữ số và được ghi sau ký hiệu
sai lệch cơ bản
2.1.3. Ký hiệu miền dung sai kích thước
Sai lệch cơ bản là sai lệch giới hạn dùng để xác định vị trí của miền dung sai so
với đường khơng. Trong hệ thống TCVN, sai lệch gần với đường không nhất gọi là sai
lệch cơ bản.
Đối với những miền dung sai nằm ở phía trên đường kích thước danh nghĩa thì
sai lệch cơ bản là sai lệch giới hạn dưới (EI, ei) của chúng, cịn với những sai lệch nằm
phía dưới đường kích thước danh nghĩa thì sai lệch cơ bản là sai lệch giới hạn trên
(ES, es) của chúng.

Hình 1.10. Vị trí sai lệch cơ bản
Theo TCVN 2244-77 có 28 sai lệch cơ bản đối với lỗ và 28 sai lệch cơ bản đối với
trục. Sai lệch cơ bản được kí hiệu bằng 1 hoặc 2 chữ cái la tinh:
Chữ in hoa với lỗ: A, B, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H, J, Js, K, M, N, P, R, S, T, U,
V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC.
Chữ thường với trục:a,b,c,cd...za,zb,zc

Hình 1.11. Vị trí các miền dung sai ứng với các sai lệch cơ bản của trục và lỗ

23


Sự phối hợp giữa các kích thước danh nghĩa, sai lệch cơ bản và cấp chính xác
tạo nên miền dung sai.
Từ hình 1.11 ta nhận thấy, muốn hình thành một kiểu lắp trong hệ thống lỗ cơ
bản, ta phối hợp miền dung sai lỗ có SLCB là H với miền dung sai bất kỳ nào của trục,
chẳng hạn phối hợp miền dung sai có SLCB là H với miền dung sai của trục có SLCB
là f ta được kiểu lắp H/f. Cũng tương tự khi phối hợp miền dung sai trục với SLCB là
h với bất kỳ miền dung sai nào của lỗ ta được kiểu lắp trong hệ thống trục cơ bản,
chẳng hạn: E/h; F/h…
Ký hiệu miền dung sai bao gồm 3 thành phần trên VD: 30H7

2.2. Hệ thống lắp ghép.
2.2.1. Hệ thống lỗ cơ bản
Hệ thống lỗ là tập hợp các kiểu lắp
mà ở đó khi cùng một cấp chính xác và
cùng một kích thước danh nghĩa các kiểu
lắp chỉ khác nhau ở kích thước giới hạn
của trục cịn kích thước giới hạn của lỗ
khơng đổi.
Chi tiết lỗ được gọi là lỗ cơ sở, có miền dung sai của chi tiết lỗ cơ bản là H và có đặc
điểm là EI = 0, ES = TD.
Hình 1.11: Sơ đồ lắp hệ thống lỗ cơ bản

2.2.2. Hệ thống trục cơ bản

Là tập hợp các kiểu lắp mà ở đó khi
cùng một cấp chính xác và cùng một kích

thước danh nghĩa các kiểu lắp chỉ khác
nhau ở kích thước giới hạn của chi tiết lỗ
cịn kích thước giới hạn của chi tiết trục là
không đổi.
Chi tiết trục được gọi là trục cơ sở,
có miền dung sai của chi tiết trục cơ bản là h

Hình 1.12: Sơ đồ lắp hệ thống trục cơ bản

và có đặc điểm là es = 0, ei = -Td.

2.3. Các bảng dung sai.
Trong tiêu chuẩn TCVN 2244 -77 và TCVN 2245 – 77 gồm một hệ thống các
quy đinh và bản về dung sai và lắp ghép các bề mặt trơn. Để thuận tiện cho việc sử
24


dụng trong học tập và hệ thống lại một số vấn đề cơ bản trong nội dung phần này sẽ
giới thiệu về 7 bảng gồm những nội dung sau:
Bảng 1: Trị số dung sai – TCVN 2244- 77
Bảng này quy định những trị số dung sai tiêu chuẩn cho các khoảng kích thước danh
nghĩa ứng với từng cấp chính xác.
Bảng 2: Miền dung sai của trục đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm. TCVN
2245 -77.
Bảng 3: Miền dung sai của lỗ đối với các kích thước từ 1 đến 500 mm. TCVN
2245 -77.
Trong hai bảng này qui định những miền dung sai sử dụng cho lắp ghép và không lắp
ghép và miền dung sai ưu tiên.
Bảng 4: Hệ thống lỗ. Lắp ghép với các kích thước từ 1 đến 500 mm. TCVN
2245 -77.

Bảng 5: Hệ thống trục. Lắp ghép với các kích thước từ 1 đến 500 mm. TCVN
2245 -77.
Bảng 6: Sai lệch giới hạn của trục đối với kích thước từ 1 đến 500 mm.
Bảng 7: Sai lệch giới hạn của lỗ đối với kích thước từ 1 đến 500 mm.
(với những kích thước nhỏ hơn 1mm và lớn hơn 500 đến 3150mm được quy
định theo những bảng riêng).
Trong các bảng đều có kết cấu giống nhau là gồm các hàng ngang và các cột
dọc. Dóng các hàng ngang với các cột dọc ta sẽ xác định được đại lượng cần tìm.
Ví dụ 1: Xác định trị số dung sai cho một chi tiết có kích thước danh nghĩa 35mm; cấp
chính xác 8.
Giải: - Tra bảng 1: Theo hàng ngang chọn khoảng kích thước trên 30 đến 50mm và
dóng với cột dọc cấp chính xác 8, ta xác định được trị số dung sai là 39µm.
Ví dụ 2: Cho lắp ghép

. Tra bảng tìm sai lệch của lỗ và trục.

Giải:
Lắp ghép

là lắp ghép có kích thước danh nghĩa là 50mm, lắp ghép theo

hệ thống lỗ, cấp chính xác của lỗ là cấp 7; miền dung sai của lỗ là H7 ; cấp chính xác
của trục là cấp 6, miền dung sai của trục là r6.
Tra bảng 7, theo ký hiệu 50H7 ta xác định được sai lệch giới hạn trên và dưới c
của lỗ.
ES = + 25µm = 0,025mm
EI = 0
25