Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ thuật đo lường phần 1

VU TRUNG HOC CHUYEN

Giáo trình

NGHIEP VÀ DẠY NGHE

Ễ

DUNG SAI LẮP GHỜÉNPG
v KỸ THUẬT ĐO LƯ

HỆ TRUNG HỌC CHUYÊN NGHIỆP
SÁCH DÙNG CHO CÁC TRƯỜNG ĐÀO TẠO


PGS. TS. NINH ĐỨC TON

GVC. NGUYEN THI XUAN BAY

GIAO TRINH

DUNG S@l LAP GHEP
Va KY THU@T DO LƯỜNG

tạo hệ Trung học chuyên nghiệp
Sách dàng cho các trường đào

(Tái bản lần thứ hai)

NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC

Lời giới thiệu
Việc tổ chức biên soạn uà xuất bản một số giáo trình phục uụ cho đào
tạo

các chuyên ngành Điện ~ Điện tử, Cơ khí — Động lực ở các trường
THƠN

— DN

là một sự cố gắng lớn của Vụ Trung học chuyên nghiệp —- Dạy nghệ uà
Nhà xuất
bản Giáo dục nhằm từng bước thống nhất nội dung dạy uà học ở các trường
THCN trên toàn quốc.
Nội dung của giáo trình đã được xây dụng trên cơ sở hế thừa những

nội dung được giảng dạy ở các trường, kết hợp vdi những nội dung mới
nhằm

đáp ứng yêu cầu nông cao chất lượng đào tạo phục tụ sự nghiệp cơng nghiệp

hóa, hiện đại hóa. Đề cương của các giáo trình đã được Vụ Trung học chuyên

nghiệp - Dạy nghệ tham khảo ý kiến của số trường như : Trường Cao đẳng
Công nghiệp Hà Nội, Trường TH Việt ~ Hung,

Trường TH Công nghiệp I1,

Trường TH Công nghiệp TT u.u... uà đã nhận được nhiêu ý biến thiết thực,

giúp cho tác giả biên soạn phù hợp hơn.

Giáo trình do các nhị giáo có nhiều kinh nghiệm giảng dạy ở các trường

Đại học, Cao đẳng, THƠN biên soạn. Giáo trình được biên soạn ngắn
gọn, dé

biểu, bổ sung nhiêu biến thức mới uà biên soạn theo quan điểm mổ, nghĩa là, dé
cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành
nghệ

đào tạo mà nhà trường tự điêu chỉnh cho thích hợp khơng trái uới quy
định
của chương trừnh khung đèo tạo THƠN.

Tuy các tác giả đã có nhiêu cố gắng khi biên soạn,

nhưng giáo trình

chắc khơng tránh khỏi những khiếm khuyết. Vụ "Trung học chuyên nghiệp
—
Dạy nghệ để nghị các trường sử dụng những giáo trình xuất bản lên
này để bổ
sung cho nguồn giáo trình đang rất thiếu hiện nay, nhằm phục nụ cho
oiệc day
uà học của các trường đạt chốt lượng cao hơn. Các giáo trình này cũng rất
bổ
ích đối uới đội ngũ kĩ thuật uiên, cơng nhân kĩ thuật để nâng cao kiến thức
uà
tay nghề cho mình.

Hy vong nhan được sự góp ý của các trường bạn đọc để những
giáo

trình được biên soạn tiếp hoặc lần tái bản sau có chất tượng tốt hơn.
Mọi góp ý
xin gửi uề NXB Giáo dục 81 Trần Hưng Đạo - Hà Nội.

VỤTHCN-DN


Mỏ đầu
Giáo trình Dung sai lắp ghép Kỹ thuật đo lường được biên soạn: đê cương
do vu THCN — DN, Bộ Giáo dục & Đào tạo xây dựng vd thơng qua. Nội dung

được biên soạn theo tính thân ngắn gọn, dễ hiểu. Các biến thức trong tồn bệ
giáo trình có mới liên hệ lơgíc chặt chẽ. Tuy uậy, giáo trình cũng chỉ là một

phân trong nội dung của chuyên ngành đào tạo cho nên người dạy, người học

cần tham khảo thêm các giáo trình có liên quan đổi uới ngành học để uiệc sử
dụng giáo trình có hiệu quả hơn,

Nhi biên soạn giáo trình, chúng tơi đã cố gắng cập nhật những hiến thúc

mới có liên quan đến mơn bọc uà phù hợp uới đối tượng sử dụng cũng như cố
gắng gắn những nội dung lí thuyết uới những vén đề thực tế thường gặp trong
sẵn xuất, đời sống để giáo trình có tính thực tiễn cao.
Nội dụng của giáo trình được biên soạn gồm :

Phần thứ nhất : DUNG SAI LẮP GHÉP

Chương 1. Các khái niệm cơ bẩn về dung sai lấp ghép ; Chương 2. Hệ thống

dung sai lắp ghép bề mặt trơn ; Chương 3. Dung sai hình dạng, vị trí và nhám
bể mặt ; Chương 4. Dung sai kích thước và lấp ghép của các mối ghép thơng
dung ; Chương õ. Chuỗi kích thước ;

Phần thứ hai : KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG

Chương 6. Các khái niệm cơ bản trong đo lường ;›Chương 7. Dụng cụ đo

thơng dung trong chế tạo cơ khí ; Chương 8. Phương phấp đo các thơng số hình
học trong chế tạo cơ khí.
Ơn tập và kiểm tra
Trong q trình sử dụng, tùy theo yêu câu cụ thể có thể điều chỉnh số tiết
trong mỗi chương.

Trong giáo trình, chúng tơi khơng đề ra nội dụng thực tập

của từng chương, uì trang thiết bị phục uụ cho thực tập của các trường không
đồng nhất. Vì uậy, căn cứ uềo trang thiết bị đã có của từng trường uà khả năng
tổ chức cho học sinh thực tập ở các xí nghiệp bên ngồi mà trường xây dung thời
lượng uà nội dung thực tập cụ thể ~ Thời lượng thực tập tối thiểu nói chung

cũng khơng ít hơn thời lượng học lí thuyết của mỗi mơn.

Giáo trình được biên soạn cho đối tượng là học sinh THCN, Cơng nhân
2ao
lành nghệ bậc 3/7 nó cũng là tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh uiên

đẳng kỹ thuật cũng như Kỹ thuật vién dang lam viée ở các cơ sở kinh tế trong
nhiều lĩnh uực khác nhau.
Mặc dù đã cố gắng, nhưng chắc chắn không tránh khỏi hết khiếm khuyết.
Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của người sử dụng để lần tái bản sau được
hồn chỉnh hơn. Mọi góp ý xin được gửi Nhà XBGD
Hà Nội.

- 81 Trần Hung Doo,

TAC GIA


Phần thứ nhất

DUNG SAI LẮP GHÉP

CHUONG

I

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VE

DUNG SAI LẮP GHÉP

1.1. KHÁI NIỆM VỀ ĐỔI LẪN CHỨC NANG TRONG CHE TAO
CƠ KHÍ

1.1.1. Bản chất của tính đổi lẫn chức năng
Mỗi chỉ tiết trong bộ phận máy hoặc bộ phận máy trong máy đều thực
hiện một chức năng xác định, ví dụ : đai ốc vặn vào bu lơng có chức năng bắt

chặt, pit tơng trong xi lanh thực hiện chức năng nén khí, gây nổ và phát lực.

Khi ta chế tạo hàng loạt pit tông, hàng loạt đai ốc cùng loại, nếu lấy bất kỳ đai
ốc hoặc pit tông của loạt vừa chế tạo lắp vào bộ phận máy mà bộ phận máy đó

đều thực hiện đúng chức năng u cầu của nó
chế tạo đạt được tính đổi lẫn chức năng. Vậy
chỉ tiết là khả năng thay thế cho nhau khơng
gì them mà vẫn đảm bảo chức năng yêu cầu

chúng lắp thành.

thì loạt đai ốc và loạt pit tong da
tính đổi lẫn chức năng của loạt
cần phải lựa chọn hoặc sửa chữa
của bộ phận máy hoặc máy mà

Loạt chỉ tiết đạt được tính đối lẫn chức năng hồn tồn nếu mọi chỉ tiết
trong loạt đều đạt tính đổi lẫn chức năng. Cịn nếu có một hoặc một vài chỉ
tiết trong loạt không đạt tỉnh đổi lẫn chức năng thì loạt chỉ tiết ấy đạt tính đổi

lẫn chức năng khơng hồn tồn.

Sở dĩ loạt chỉ tiết đạt được tính đổi lẫn chức năng là vì chúng được chế tạo
giống nhau, tất nhiên không thể giống nhau tuyệt đối được mà chúng có sai
khác nhau trong một phạm vi cho phép nào đó. Chẳng hạn các thơng số hình
học của chỉ tiết như kích thước, hình dạng,... chỉ được sai khác nhau trong một
phạm vi cho phép gọi là dung sai. Giá trị dung sai ấy được người thiết kế tính
tốn và quy định dựa trên ngun tắc của tính đổi lẫn chức năng,

1.1.2. Vai trị của tính đổi lẫn chức năng
Tính đổ: tẫn chức năng là nguyên tắc của thiết kế và chế tạo. Nếu các chi

tiết được thiết kế, chế tạo theo ngun tắc đối lẫn chức năng thì chúng khơng
phụ thuộc vào địa điểm sản xuất. Đó là điều kiện để ta có thể hợp tác và
chun mơn hóa sản xuất. Sự hợp tác và chun mơn hóa sản xuất sẽ dẫn đến
sản xuất tập trung quy mô lớn, tạo khả năng áp dụng kỹ thuật tiên tiến, trang
bị máy móc hiện đại và dây chuyên sản xuất năng suất cao. Nhờ đó mà vừa
đảm bảo chất lượng lại giảm giá thành sản phẩm.

Mặt khác thiết kế, chế tạo chỉ tiết theo nguyên tắc đổi lẫn chức năng tạo

điều kiện thuận lợi cho việc sẵn xuất các chỉ tiết dự trữ thay thế. Nhờ đó mà

q trình sử dụng các sản phẩm công nghiệp sẽ tiện lợi xất nhiều.

Trong đời sống : ta để dàng thay một bóng đèn hỏng bằng một bóng đèn
mới với cùng một đui đèn, hoặc đễ dàng thay ổ bi đã mòn hỏng của một xe máy
bằng một ổ bí mới cùng loại. Trong sản xuất, giả dụ một bánh răng trong máy
bị gãy hỏng, ta có ngay một bánh răng dự trữ cùng loại thay thế vào là máy lại
tiếp tục hoạt động được ngay. Do đó giảm thời gian ngừng máy để sửa chữa,
sử dụng máy triệt để hơn, mang lại lợi ích lớn về kinh tế và quản lý sản xuất.

1.2. KHÁI NIỆM VỀ KÍCH THUGC SAI LECH GIGI HAN VA

DUNG SAI

1.2.1. Kích thước danh nghĩa : là kích thước được xác định xuất phát
từ chức năng của chỉ tiết sau đó quy trèn (vẻ phía lớn lên) theo các giá trị của

đấy kích thước tiêu chuẩn. Chẳng hạn, xuất phát từ độ bền chịu lực của chỉ tiết
trục ta tính được đường kính trục là 29,876 mm. Theo các giá trị của dãy kích
thước tiêu chuẩn (bảng 1.1) ta quy trịn là 30mm. Vậy kích thước danh nghĩa
của chỉ tiết trục là 30mm.

Bảng 1.1. DÃY KÍCH THƯỚC THẲNG TIÊU CHUẨN
R,5 | R,10 | R„20 | R„40 || R„5 | Rạ10 | R„20 | R,40 | R,5 | R,10 | R,20 | R„40
(R5) |(R°10) |(R"20) | (R40) l| (R5) |(R*10) |(R°20)|(R'40) || (R5) [("10)1(R*20) |(R*40)
10 |

10 | 16 |

1Ø |
1,05
11 | 11

1⁄2 |
i

-

12 |

115

12
1,3
14 | 14
1,5

10 | 10 |

10 |
H

12 |

12 |
14 |

t0 fl 100 | 100 | 100 | i00
10,5
105
1
110 | 110
115

12
13
14
15

`

120

125 | 125 | 125
130
140 | 140
150

¥
R,5 | R,10 | R,20 | R,40 | R,5 | R10 | R,20 | R,40{
(R5) |(Œ'10) (20) |(R*40)| (R5) |(R?10)J(R*20)|(R*40)|
16

1,6

1,6

1,6

17
1,8

16

16

1,8

16
18

1,9

20 | 20 | 2,0

20 | 20 |

241
2,2

2,5

2,5

2,2

2,5

22

25

25

3,0

32 | 3,2 | 3,2

25

32 |

3,6

4.0

32 |

5,0

40

40

45

63

6,3

50

6,7
71 | 71
F75

80 | 80 | 8,0
8,5

9,0 | 9.0
9,5

22

220

25

30

56

250

250

250

63

80 |

250
260

32

320 | 320 | 320

34

340

36

360

40

63

400

400

400

450 |
500

500

80 |
90 |

500

530

56

75

450
480

50

67
71 | T7

400

420

45

63

360
380

560 |

560
600

630 |

630

60
63

220

240

53

5,6
6,3

210

48

5,0

6,0
6,3

200 | 200 | 200

42

4,5

5,3
5,6

20

38

4,8

5,0

190

300

42
45

19

30

36

40

180

280 | 280

3,8
4,0

180

160

170

28 | 28

34

4,0

18

160 |

26

2,8 | 2.8

4,0

160 |

24

2,6

3,6

17

160 |

21

2,4
2,5

16

R„5 | R„10 | R,20 | R„40
(R5) |(R?10)](R*20)|(R'40)

630 |

630 |

670
710 | 719

750

80

300 | 800 | 800

85

850

90

900 | 900

95

950


Khi tra bang 1.1, ta ưu tiên sử dung day 1 (R,5) trước, rồi mới đến dãy 2
(R,10),... Kich thước danh nghĩa được ký hiệu là dy đối với chỉ tiết trục và Dạy
đối với chỉ tiết lỗ. Trong chế tạo cơ khí, đơn vị đo kích thước thẳng được dùng

là milimét (mm) và quy ước thống nhất trên các bản vẽ mà khơng cần ghi kí
hiệu đơn vị “mm”. Kích thước danh nghĩa được dùng làm gốc để xác định các
.
sai lệch của kích thước.

1.2.2. Kích thước thực : là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số

cho phéo và được kí hiệu là dụy đối với trục và Dụ đối với lễ. Ví dụ : khi đo

kích thước đường kính trục bằng Pan me có giá trị vạch chia 14 0,01mm, kết
quả đo nhận được là : 24.98 mm, thì kích thước thực của trục là dụy = 24,98mm
với sai số cho phép là +0,01mm. Nếu dùng dụng cụ đo chính xác hon thì kích
thước thực nhận được cũng chính xác cao hơn.

1.2.3. Kích thước giới hạn

Để xác định phạm vi cho phép của sai số chế tạo kích thước, người ta quy

định hai kích thước giới hạn (hình 1.1) là :

— Kích thước giới hạn lớn nhất kí niệu là dmạx„ (Dmax).
~— Kích thước giới hạn nhỏ nhất, !:í hiệu là dm¡n (Dm¡n).

Kích thước của chỉ tiết đã chế tạo (kích thước thực) nằm trong phạm vi
cho phép ấy thì đạt yêu cầu. Như vậy chỉ tiết chế tạo đạt yêu cầu khi kích
thước thực của nó thỏa mãn bất đẳng thức sau :
đmịn Ấ địn Š dmax

(il)

Din $ Din Dmax

42

1.2.4. Sai lệch giới hạn : là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn và
kích thước danh nghĩa.
— Sai lệch giới hạn trên : là hiệu số đại số giữa kích thước giới hạn lớn

nhất và kích thước đanh nghĩa. Nó được kí hiệu là es (ES) và được tính như

sau :

es = dạy — ON

(1.3)

ES = Drax ~ Dy

d4)

(chữ in hoa sử dụng đối với chỉ tiết lỗ, chữ thường đối với chỉ tiết trục).

a

T

| a3

7

|

LZ

„

s

me

4
J

eFE

a

”

q

en

a

J

ty

|
8

Ệ

—

Fi
a

lơ:

a

»=

F
a

A

Ld

Ị

ư

Ễ

4

kị

đ

Hình 1,1. Sơ đồ biểu diễn kích thước giới hạn
~ 8ai lệch giới hạn dưới : là hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất

và kích thước danh nghĩa. Nó được kí hiệu là ei (EI).

ei = din — dy

(1.5)

EI = Dmịn
— DN

(1.6)

Trị số sai lệch mang đấu “+” khi kích thước giới hạn lớn hơn kích thước
danh nghĩa, mang dấu “—“ khi nhỏ hơn kích thước danh nghĩa và bằng “0” khi

chúng bằng kích thước đanh nghĩa, hình 1.1.

1.2.5. Dung sai : là phạm vi cho phép của sai số. Trị số dung sai bằng
hiệu số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất,
hoặc bằng hiệu đại số giữa sai lệch giới hạn trên và sai lệch giới hạn đưới.

sau:

Dung sai được kí hiệu là T (Tolerance) và được tính theo các cơng thức
+ Dung sai kích thước trục : Tạ = dmạx — mịn

hoặc

+ Dung sai kich thuée 16:
hoac

(1.7)

Tyg = es — ei

(1.8)

Tp = Drax — Dinin

(1.9)

Tp = ES - EI

(1.10)

Dung sai ln ln có giá trị đương. Trị số dung sai càng nhỏ thì phạm vi
cho phép của sai số càng nhỏ, yêu cầu độ chính xác chế tạo kích thước càng
cao. Ngược lại nếu trị số dung sai càng lớn thì u cầu độ chính xác chế tạo


càng thấp. Như vậy dung sai đặc trưng cho độ chính xác u cầu của kích
thước hay cịn gọi là độ chính xác thiết kế.

Ví dựụ 1.1. Một chỉ tiết trục có kích thước danh nghĩa dạy = 32mm,
kích thước giới hạn lớn nhất d„„„ = 32,050mm kích thước giới hạn nhỏ nhất
dinin = 32,034mm.
Tính trị số các sai lệch giới hạn và dung sai.

Giải : — Sai lệch giới hạn kích thước trục được tính theo các cơng thức
(1.3) và (1.5):

es = dingx — dy = 32,050 — 32 = 0,050 mm
ei = dmịn — In = 32,034 — 32 = 0,034 mm
— Dung sai kích thước trục được tính theo cơng thức (1.7) hoặc (1.8) :

Tạ = đmạx — địa = 32,050 — 32,034 = 0,016 mm
hoặc

Ty = es — ei = 0,050 — 0,034 = 0,016 mm

Ví dụ 1.2 : Chỉ tiết lỗ có kích thước danh nghĩa là Dy = 45 mm,
kích thước giới hạn lớn nhất D„mạ„ = 44,992 mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất
Dạ¡n = 44,967 mm.
Tính trị số các sai lệch giới hạn và dung sai.
Giải : — Tính các sai lệch giới hạn theo các công thức (1.4) và (1.6) :

ES = Dinax - DN = 44,992 — 45 = — 0,008 mm
El = Dyin — Dn = 44,967 — 45 = — 0,033 mm
— Tinh tri s6 dung sai theo công thức (1.9) hoặc (1.10) :
Tp = Dmax — Dmịn = 44.992 — 44,967 = 0,025 mm
hoặc

Tp = ES - EI = - 0,008 - (0,033) = 0,025 mm.

Ví dụ 1.3 : Biết kích thước danh nghĩa của trục 1a dy = 28 mm va cdc sai
lệch giới hạn là : es = - 0,020 mm, ei = - 0,041 mm.
— Tính các kích thước giới hạn và dung sai.

10


—~ Nếu sau khi gia công trục người thợ đo được kích thước thực là :
di, = 27,976 mm thì chỉ tiết trục đó có đạt u cầu khơng.
Giải : — Từ các công thức (1.3) và (1.5) ta suy ra:

dinax = dy + es = 28 + (— 0,020) = 27,980 mm
dinin = dy + ei = 28 + (- 0,041) = 27,959 mm.
Áp dụng công thức (1.8) ta tính được dung sai :
Ty = es — ei = — 0,020 ~ (— 0,041) = 0,021 mm

— Ta đã biết ch tiết trục đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thỏa mãn
bất đẳng thức (1.1) :
đmịn Š đụ Š đuạy

Trong ví dụ này ta có :

din = 27,959 < diy, = 27,976 < day = 27,980
Vậy chỉ tiết trục đã gia công là đạt yêu cầu.
Vị dụ 1.4 : Biết kích thước danh nghĩa của chỉ tiết lỗ là : Dn = 25 mm, các
sai lệch giới hạn kích thước 16 1a : ES = + 0,053 mm, EI = + 0,020 mm.

— Tính các kích thước giới hạn và dung sai.

— Kích thước thực của lỗ sau khi gia công đo được là : Dụp, = 25,015 mm.

Chi tiết lỗ đã gia cơng có đạt u cầu không ?

Giải : - Từ các công thức (1.4) và (1.6) ta suy ra :

Dax = Dy + ES = 25 + 0,053 = 25,053 mm

Drain = Dy + El = 25 + 0,020 = 25,020 mm
Ap dung công thức (1.10) ta tính được dung sai :
` Tp =

E8 - EI = 0,053 - 0,020 = 0,033 mm

— Chỉ tiết lỗ đạt yêu cầu khi kích thước thực của nó thoả mãn bất đẳng
thức (1.2) :
Dmin S Dth

Dmạx

il

Trong ví dụ này : Dụ, = 25,015 mm < D„¡ạ = 25,020 mm tức là không
thỏa mãn bất đẳng thức (1.2). Vậy chỉ tiết lỗ đã gia công là không đạt yêu cầu.
Trong thực tế, trên bản vẽ chỉ tiết người thiết kế chỉ ghi kích thước danh
nghĩa và kể sau đó là các sai lệch giới hạn (sai lệch giới hạn trên ghi ở phía
trên, sai lệch giới hạn dưới ghi ở phía dưới). Trường hợp của ví dụ 1.3 và 1.4.
thì :
Kích thước trục được ghi là : $28

Kích thước lỗ được ghi là:

~0,020
oa

+0,053

$25 10,020

(chữ “$” biểu thị kích thước đường kính)
Khi gia cơng thì người thợ phải nhẩm tính ra các kích thước giới hạn, rồi
đối chiếu với kích thước đo được (kích thước thực) của chỉ tiết đã gia công và
đánh giá chỉ tiết đạt yêu cầu hay không đạt yêu cầu. Dưới đây là một số ví dụ
về cách nhẩm tính kích thước giới hạn và đánh giá, bảng 1.2.
Bảng 1.2
Kích thước
hi
ghi trên
us
an
bản vẽ

Kích thước giới hạn
dnax =a + es
dain = 4 + ei

305
00L

ma
dig = 30 + 0,01 = 30,01

pax = 30 + 0,04 = 30,04

max

30

dinax

-a05

300

0.04

= 30 — 0,01 = 29,99

dinax = 30 + 0,07 = 30,07
me = 30 ~ 0,07 = 29,93
pin

3007
30°

= 30 + 0,02 = 30,02

max
min

in0.01

Kích
thude
thực

.

Đánh giá
kết quả

30,025

Dat

29,992

Dat

29,92

Khong dat

mmdin = 30 + 0 = 30,00

29,995 |

Khong dat

đụng, = 30 + 0 = 30,00
đmạn = 30 — 0,05 = 29,950

30,01

Không đạt

29,99

Khong dat

= 30 + 0,045 = 30,045

max

mex

= 30 — 0,02 = 29,98

pin = 30 — 0,04 = 29,96

1.3. KHÁI NIỆM VỀ LẮP GHÉP
Hai hay một số chỉ tiết phối hợp với nhau một cách cố định (đai 6c van
chặt vào bu lông) hoặc di động (pit tong trong xi lanh) thì tạo thành mối ghép.

Những bề mặt mà dựa theo chúng các chỉ tiết phối hợp với nhau gọi là bề mặt
láp ghép. Bê mặt lắp ghép thường là bé mat bao bên ngoài và bê mặt bị bao
bên trong. Ví dụ : trong lấp ghép giữa trục và lỗ, hình 1.2, và lấp ghép giữa
con trượt và rãnh trượt, hình 1.3, thì bể mặt lỗ và bể mặt rãnh trượt là bể mặt

bao, còn bề mặt trục và bể mặt con trượt là bể mặt bị bao.

Hình 1.2: 1 - Lễ
2 - Trục

Hình 1.3 : 1 — Rãnh trượt
2 - Con trượt

Kích thước bề mặt bao được kí hiệu là D, kích thước bề mặt bị bao là : d.
Kích thước danh nghĩa của lắp ghép là chung cho cả bể mặt bao và bị bao :

Dy = dy:

Các loại lắp ghép thường sử dụng trong chế tạo cơ khí có thể phân loại

theo hình dạng bề mặt lấp ghép :

~ Lắp ghép bể mặt trơn bao gồm :
+ Lắp ghép trụ trơn : bề mặt lắp ghép là bể mặt trụ trơn, hình 1.2.
+ Lắp ghép phẳng : bể mặt lắp ghép là hai mặt phẳng song song, hình 1.3.
~ Lắp ghép cơn trơn : bể mặt lắp ghép là mặt nón cụt, hình 1.4.

~— Lắp ghép ren : bể mặt lắp ghép là mặt xoắn ốc có đạng prơfin tam giác,
hình thang, ..., hình 1.5.

13


a

l2 xe
pt

1
pe:

—

Hình 1.4. Lắp ghép cơn trơn

Hình 1.5. Lắp ghép ren

- Lắp ghép truyền động bánh rang : bể

mặt lắp ghép là bể mặt tiếp xúc một cách chu

kì của các răng bánh răng (thường là bể mặt

thân khai), hình 1.6.

Trong số các lắp ghép trên thì lắp ghép

bể mặt trơn chiếm phân lớn. Đặc tính của lap

ghép được xác định bởi hiệu số kích thước

bé mat bao và bị bao. Nếu hiệu số đó có giá

trị dương

đình 1.6. Lắp ghép bánh răng

(D — d > 0) thi lắp ghép có độ hở. Nếu hiệu
số đó có gid tri Am

(D ~ d < 0) thi lắp ghép có độ doi. Dựa vào đặc
tính đó lắp ghép được phân

thành 3 nhóm.

1.3.1. Nhóm lắp lỗng

i

ay Fi

Wy
ol4

Hinh 1.7. Lap ghép long

14

/_

eC iw”

;


Trong nhóm lắp ghép này kích thước bể mặt bao (lỗ), ln ln lớn hơn

kích thước bể mặt bị bao (trục), đảm bảo lắp ghép ln ln có độ hở, hình
1.7. Độ hở của lắp ghép được kí hiệu là S và tính như sau :
S=D-d

Tương ứng với các kích thước giới hạn của lỗ (Dmạx. Dmị¡n) và của trục
(max: đmịn), lắp ghép có độ hở giới hạn :
Šmax # Dmax — đmịn

Smin = Dmịn

mg

q10)

ˆ

ạ.12)

Độ hở trung bình của lắp ghép là :

Sq = Smet z Sin
nh

q13)

Từ (1.11) và (1.12) ta suy ra :

- ei
Smax = (Dmax — Dy) — min ~ dy) = ES

(1.14)

Smin = (Dmin — Dn) ~ (dmax ~ In) = El - es

(1.15)

(D6i v6i mot lap ghép thi Dy = dy)
Nếu

kích

thước

của

loạt

chỉ

tiết được

phép

dao

động

trong

khoảng

Dạy + Dạjg đối với lỗ và dma„ zđ„ịp đối với trục thì độ hở (S) của loạt lắp

ghép tạo thành cũng được phép dao động trong khoảng Smaxy + Sm¡n, tức là

trong phạm vi dung sai của độ hở, Ts :

Ts = Sax — Smin

.

(1.16)

Tir (1.11) va (1.12) ta suy ra:

Ts = (Dynax — Smin) — (Dmin ~ đmạx)
Ts = (Dynax — Drain) + (max — Smin)

Ts = Tp + Tạ

(iy

Như vậy dung sai của độ hở (Ts) bằng tổng dung sai kích thước lỗ và kích

thước trục. Dung sai của độ hở cịn được gọi là dung sai của lấp ghép lỏng. Nó
đặc trưng cho mức độ chính xác yêu cầu của lắp ghép.

15


Ví dự 1.5 ; Cho kiểu lắp ghép lịng trong đó kích thước lỗ là 95200ề”
~0,030

kích thước trục 52. 0,060? hãy tính :

— Kích thước giới han và dung sai của các chỉ tiết.
— Độ hở giới hạn, độ hở trung bình và dung sai của độ hở.
Giải : Theo số liệu đã cho ta có :

Lỗ ¿52

ES = +0,030mm
EI=0

Truc

e5]

es = ~0,030mm
.

ei = -0,060mm

~ Kích thước giới hạn và dung sai được tính tương tự như ví dụ 1.3 và 1.4:
+ Đối với lỗ :

Dmax = Dy + ES = 52 + 0,030 = 52,03 mm
Darin = Dy + El = 52 + 0 = 52,00 mm

Tp = BS ~ EI = 0,03 ~ 0 = 0,03 mm
+ Đối với trục: - đmạy =đNn + ©s= 52 +(— 0,03) = 51,97 mm

min = dn + ei = 52 + — 0,06) = 51,94 mm
Tạ = es — ei = — 0,03 ~ (— 0,06) = 0,03 mm

— Độ hở giới hạn và trung bình được tính theo (1.11), (1.12) và (1.13)
Smax max = Dmax — đmịn = 52.03 — 51,94 = 0,09 mm

Spin = Dyin ~ Umax = 52 ~ 51,97 = 0,03 mm

Sy, = Stak + Spin _ 0,09 + 0.08 - 0,06m
— Dung sai của độ hở được tính theo (1.16) hoặc (1.17)

Ts = Smax — Sm¡a = 0,09 ~ 0,03 = 0,06 mm
hoặc
16

Ts = Tp + Tạ = 0,03 + 0,03 = 0,06 min


1-3.2. Nhóm.lắp chặt

Trong nhóm lắp chặt, kích thước bẻ mặt bao ln
ln nhỏ hơn kích thước
bề mặt bị bao, đảm bảo lắp ghép ln ln có
độ đói, hình 1.8. Độ đơi của lấp

ghép được kí hiệu là N và tính như sau:

ar

đụ

N,

D

2=

Doin

Drax

Ts

N=d-D

Hinh 1.8. Lap ghép chat
Tương ứng với các kích thước giới hạn của trục và
lỗ ta có độ doi giới hạn :

Ninax = Imax - Din = 8 — El

Nmin = min ~ Drax = ei — ES

(1.18)
(1.19)

Độ di trungbình của lắp ghép :

Nu = Nmax = Nain

(1.20)

Dung sai độ đôi, Tụ :
TN = Ngạy — Nịn = Tp + Tạ

(1.21)

Đung sai độ đôi cũng bằng tổng dung sai kích thước
lỗ và trục.

Ví dụ 1.6 : Cho kiểu lắp chặt, trong đó kích thước lỗ
là 9451925, kích

thước trục $4570 015, hãy tính :

~ Độ dơi giới hạn và độ dơi trung bình của kiểu
lắp.
~ Dung sai kích thước lỗ, trục và dung sai d6 doi.

1

Giải : Với số liệu đã cho ta có :

Lỗ : @45

ES = +0,025mm
EI=0

Truc tị

es = +0,050mm

.

ei = +0,034mm

— Tính độ dôi giới hạn theo (1.18) và (1.19) :

Nmmax = €8 ~ El = 0,050 —'0 = 0,050 mm
Nmin = ei — ES = 0,034 — 0,025 = 0,009 mm
~ Tính độ đơi trung bình theo (1.20) :

Nmax +Nmin _ 0,050
+ 0,009

Nae

= 0,0295mm

— Tính dung sai kích thước chỉ tiết : .

Tp = ES ~ EI = 0,025 - 0 = 0,025 mm

Ty = es — ei = 0,050 — 0,034 = 0.016 mm
— Tính dung sai độ dơi theo (1.21)

TN = Tp + Tạ = 0,025 + 0,016 = 0,041 mm
1.3.3. Nhóm lắp trung gian
Trong nhóm lắp ghép này miền dung sai kích thước bể mặt bao (lỗ) bố trí
xen lẫn miền dung sai kích thước bể mặt bị bao (trục), hình 1.9.

Đ

2L NĐĐH-

Hình 1.9. Lắp ghép trung gian
Như vậy kích thước bê mặt bao được phép dao động trong phạm vị có thể

lớn hơn hoặc nhỏ hơn kích thước bể mặt bị bao và lắp ghép nhận được có thể

là độ hở hoặc độ dơi.
18


Trường hợp nhận được lắp ghép có độ hở thì độ hở lớn nhất là :
Šmax = Dmay — đmịn

Trường hợp nhận được lắp ghép có độ dơi thì độ đôi lớn nhất là :
N, max = đmax — Dmịn
Trong nhóm lắp ghép trung gian thì độ hở và độ dôi nhỏ nhất ứng với

trường hợp thực hiện lắp ghép mà kích thước lỗ bằng kích thước trục, có nghĩa

là độ hở và độ đơi nhỏ nhất bằng khơng. Vì vậy dung sai của lắp ghép trung

gian được tính như sau :

l

Ts,n = Smax + Ninax

(1.22)

Ts,N= Tp + Tạ
Trường hợp trị số độ hở giới hạn lớn nhất (S„a„) lớn hơn trị số độ dơi giới

hạn lớn nhất (Nm„„) thì ta tính độ hở trung bình :
Sin = So

Noes

(1.23)

Ngược lại nếu trị số độ đôi giới hạn lớn nhất lớn hơn trị số độ hở giới hạn

lớn nhất ta tính độ đơi trung bình :

Ni, = Nia
=? Sax
Smax

(1.24)

Vi dy 1.7 : Cho kiểu lắp trung gian, trong đó kích thước lỗ là $8220935,

kích thước trục là : ÿ8270/023, hãy tính :
— Tính kích thước giới hạn và dung sai kích thước lỗ và trục.
— Tính độ hở, độ đơi giới hạn và độ hở hoặc độ đơi trung bình.
— Tính dung sai của lấp ghép.
Giải - Theo số liệu đã cho ta có :
Lễ

ES = +0,035mm
tai

BI=0

Truc

ve

es = +0,045mm
ei = +0,023mm

~ Kích thước giới hạn và dung sai tính tương tự như các ví dụ 1.3 và 1.4 :
Dmạ¿ = Dy + ES = 82 + 0,035 = 82,035 mm


Dmịn = Dạ # BI = 82 + 0 = 82,000 mm
Tp = ES ~ EI = + 0,035 + 0 = 0,035 mm

dinax = dn + es = 82 + 0,045 = 82,045 mm
dmin = dy + ei = 82 + 0,023 = 82,023 mm
. Tg = es — ei = 0,045 — 0,023 = 0,022 mm
— Độ hở và độ đơi giới hạn lớn nhất tính theo (1.11) và (1.18)

Smax = Dmax ~ Imin = 82,035 — 82,023 = 0,012 mm
Nmmax = Gmax — Dmin = 82,045 — 82,00 = 0,045 mm

Trong ví dụ này : Nmạy = 0,045 mm > Smạ„ = 0,012 mm, nên ta tính độ
đơi trung bình theo (1.24)

Nm =

Ninax —Smax _ 0,045 ~0,012
2

2

= 0,0165mm

— Dung sai của lắp ghép được tính theo (1.22)

Ts, n= Nmax + Stax = 0,045 + 0,012 = 0,057 mm

hoặc

-

Ts, n= Tp + Tg = 0,035 + 0,022 = 0,057 mm

14. BIEU DIEN SO BO PHAN BO MIEN DUNG SAI CUA
LAP GHEP

Đề đơn giản và thuận tiện cho tính toán người ta biểu diễn lắp ghép dưới

dang sơ đồ phân bố miền dung sai.

Dùng hệ trục tọa độ vuông góc với trục tung biểu thị sai lệch của kícb
thước tính theo micromet (m) (lùim = 10

mm), trục hồnh biểu thị vị trí của

kích thước danh nghĩa. Ứng với vị trí đó thì sai lệch kích thước bằng khơng,
nên trục hồnh cịn gọi là đường khơng. Sai lệch của kích thước được phân bố
về hai phía so với kích thước danh nghĩa, sai lệch dương ở phía trên, sai lệch

âm ở phía dưới. Miền bao gồm giữa hai sai lệch giới hạn là miền dung sai kích
thước, được biểu thị bằng hình chữ nhật.
20