Giáo trình Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (Nghề Công nghệ ô tô, Hàn)

UBND TỈNH LÀO CAI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG LÀO CAI

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: DUNG SAI LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG
NGHỀ: CÔNG NGHỆ Ô TƠ, NGHỀ HÀN
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP, CAO ĐẲNG

Lào Cai, năm 2019

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 ơtơ 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 khơng thể tránh khỏi những thiếu
sót. Rất mong nhận được sự góp ý của các bạn đọc để bổ xung cho giáo trình hồn chỉnh
hơn .

Tác giả
Lào Cai 10/2019

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.
- Những khái niệm cơ bản của dung sai lắp ghép.
-Thành thạo giải các bài tập lắp ghép..
- Tra 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
LỜI NĨI ĐẦU ................................................................................................................ 1
HƯỚNG DẪN ĐỌC GIÁO TRÌNH .............................................................................. 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. Khái niệm về tính lắp lẫn trong nghành cơ khí ................................................ 6
1.2. Kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai ............................................................ 7
1.3. Lắp ghép và các loại lắp ghép ........................................................................ 13
2. Hệ thống dung sai lắp ghép bề mặt trơn. .............................................................. 20
2.1. Hệ thống dung sai ........................................................................................... 20
2.2. Hệ thống lắp ghép. .......................................................................................... 25
2.3. Các bảng dung sai. .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.4. Các lắp ghép tiêu chuẩn .................................. Error! Bookmark not defined.
3. Dung sai hình dạng, vị trí và độ nhám bề mặt. ..................................................... 25
3.1. Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong q trình gia cơng. ....................... 25
3.2. Sai số về hình dạng và vị trí bề mặt của chi tiết gia công. ............................. 27
3.3. Nhám bề mặt ................................................................................................... 35
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG DUNG SAI LẮP GHÉP. .................................................. 43
1. Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép thơng dụng. ................................ 43
1.1. Dung sai lắp ghép ổ lăn. ................................................................................. 43
1.2. Dung sai lắp ghép then và then hoa. ............................................................... 46
1.3. Dung sai lắp ghép côn. ................................... Error! Bookmark not defined.
2. Dung sai kích thước và lắp ghép các mối ghép ren. ............................................. 51
3. Dung sai truyền động bánh răng. .......................................................................... 54
3.1. Các thơng số kích thước cơ bản của truyền động bánh răng.......................... 54
3.2.Các yêu cầu kỹ thuật của truyền động bánh răng ............................................ 54
3.3. Đánh giá mức chính xác truyền động bánh răng ............................................ 56
3.4. Tiêu chuẩn dung sai, cấp chính xác của truyền động .......... Error! Bookmark not
defined.
4


4. Chuỗi kích thước................................................... Error! Bookmark not defined.
4.1. Định nghĩa ...................................................... Error! Bookmark not defined.
4.2. Các thành phần của chuỗi............................... Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 3: DỤNG CỤ ĐO THÔNG DỤNG TRONG CƠ KHÍ. ............................ 59
1. Cơ sở đo lường kỹ thuật........................................................................................ 59
1.1. Khái niệm về đo lường kỹ thuật ..................................................................... 59
1.2. Dụng cụ đo và các phương pháp đo ............................................................... 60
2. Căn mẫu. ............................................................................................................... 62
2.1. Công dụng, cấu tạo các bộ căn mẫu. .............................................................. 62
2.2. Cách bảo quản ................................................................................................ 64
3. Thước cặp. ............................................................................................................ 68
3.1. Công dụng, cấu tạo, nguyên lý du xích .......................................................... 68
3.2 Cách sử dụng ................................................................................................... 70
3.3. Cách bảo quản. ............................................................................................... 72
4. Pan me. .................................................................................................................. 73
4.1. Nguyên lý làm việc của pan me. ................... Error! Bookmark not defined.
4.2. Cách sử dụng. ................................................. Error! Bookmark not defined.
4.3. Bảo quản. ........................................................................................................ 77
5. Đồng hồ so. ........................................................................................................... 64
5.1. Công dụng, cấu tạo và nguyên lý làm việc của đồng hồ so. .......................... 64
5.2. Sử dụng và bảo quản ...................................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 81

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. Khái niệm về tính lắp lẫn trong ngành cơ khí.
1.1.1. Bản chất của tính lắp lẫn.
Tính lắp lẫn( hay cịn gọi là 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 yêu 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 lắp lẫn được chia ra làm hai loại:
+ Lắp lẫn 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 lắp lẫn hồn tồn.
Lắp lẫn 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.
+ Lắp lẫn 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 cơng thêm mới lắp ghép được thì loạt chi tiết đó chỉ đạt được tính lắp lẫn
khơng hồn tồn.
Lắp lẫn khơng hồn tồn 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 lắp lẫn 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 lắp lẫn hồn tồn hay khơng hồn tồn.

1.1.2. Ý nghĩa của tính lắp lẫn
Tính lắp lẫn 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 lắp lẫn 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 bulông 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 lắp lẫn của chi tiết quá trình lắp ráp được đơn giản thuận tiện.
Trong sửa chữa, dễ dàng thay thế một chi tiết bị hỏng bằng một chi tiết dự trữ cùng loại.
Ví dụ: Thay thế xéc măng, piston bị hỏng bằng các xéc măng, piston dự trữ cùng
loại...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 công 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 xác định được bằng cách tính toán xuất phát từ chức
năng của chi tiết , sau đó quy trịn (về phía lớn lên) theo các giá trị của dãy kích thước thẳng có
trong bảng tiêu chuẩn.
Ví dụ khi tính tốn (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 ghi trên bản vẽ và dùng làm gốc 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

+ Đối với chi tiết lỗ là DN

7


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.
Ví dụ: Khi đo kích thước thực của chi tiết trục bằng Panme có giá trị vạch chia là
0,01mm, kết quả đo nhận được là 24,98mm, thì kích thước thực của chi tiết trục là 24,98 mm
so với sai số cho phép là 0,01mm
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 cơng, 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

10


Hình 1.4. Ghi ký hiệu trên bản vẽ chi tiết

Hình 1.5. Ghi ký hiệu trên bản vẽ lắp
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 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
Công 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:
11


+ 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 yêu
cầu không? 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 khơng đạt u cầu về kích thước.

* Biểu diễn sơ đồ phân bố dung sai
- 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 không. 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.

12


- 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 1.6. 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 lơng) 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.
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
13


Lắp ghép
giữa trục
và lỗ

Lắp ghép
giữa rãnh
và con
Hình 1.7: Hai chi tiếttrượt
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 dơi.
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.
- 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 1.8. Nhóm lắp ghép lỏng

14


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

+ 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
15


- 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 dơi (lắp chặt).
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 1.9. Nhóm lắp ghép chặt
16


- 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 dơi giới hạn lớn nhất
và độ dôi giới hạn nhỏ nhất
Ntb 

Nmax  Nmin
2

- 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

T N = Td + TD

Như vậy dung sai của độ dôi đặc trưng cho mức độ chính xác yêu 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
17


- 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

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
tồn 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 1.10. Nhóm lắp trung gian
18

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.
- 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 dôi, độ hở; độ hở hoặc độ dôi 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
19


- 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  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 công 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
20


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 công 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
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 1.11. 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

21

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

18
30
50
80
180

250
315
400

30
50
80
120
250

315
400
500

Trên

Đến và bao gồm

10

14

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

22


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
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. Các sai lệch cơ bản
Sai lệch cơ bản là sai lệch giới hạn dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với
đường không. 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 1.12. Vị trí sai lệch cơ bản
2.1.4. Ký hiệu miềm dung sai kích thước
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 đối 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.
23


Chữ thường đối với trục:a,b,c,cd...za,zb,zc

Hình 1.13. Vị trí các miền dung sai ứng với các sai lệch cơ bản của trục và lỗ
Sự phối hợp giữa các kích thước danh nghĩa, sai lệch cơ bản và cấp chính xác tạo nên
miền dung sai.
Từ hình 1.13 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…
24


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
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.

Hình 1.14: Sơ đồ lắp hệ thống lỗ cơ bản
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.

2.2.2. Hệ thống trục
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 1.15: Sơ đồ lắp hệ thống trục cơ bản

và có đặc điểm là es = 0, ei = -Td.

3. Dung sai hình dạng, vị trí và độ nhám bề mặt.
3.1. Nguyên nhân chủ yếu gây ra sai số trong quá trình gia cơng.

3.1.1. Khái niệm về độ chính xác gia cơng
Sau khi gia cơng, các chi tiết có thể đạt được những mức độ khác nhau về các yếu tố
hành học so với bản vẽ thiết kế đề ra. Mức độ khác nhau đó gọi là độ chính xác gia cơng.

25