2- Phương pháp tự động đạt kích thước
3.1.3 Dung sai, lắp ghép và cấp chính xác kích thước của chi tiết máy
1- Dung sai
Các kích thước của một chi tiết có được trong q trình tính tốn thiết kế hoặc lựa chọn theo ý đồ thiết kế hoặc cơng nghệ là kích thước danh nghĩa (đã được qui trịn theo dãy kích thước ưu tiên). Tuy nhiên, trong thực tế chế tạo, do ảnh hưởng của một loạt các yếu tố nên kích thước thực của chi tiết khơng hồn tồn đúng với kích thước danh nghĩa mà dao động xung quanh trị số kích thước danh nghĩa. đó là sai số khơng thể tránh khỏi. Tùy theo điều kiện làm việc cụ thể của chi tiết trong máy mà quy định phạm vi cho phép của sai số này. Sai số cho phép này chúng ta gọi
là dung sai. Để xác định dung sai ta định nghĩa một số thuật ngữ sau:
- Kích thước thực: kích thước đo được bằng dụng cụ đo thích hợp.
- Kích thước giới hạn: Hai kích thước giới hạn cho phép của một yếu tố (bề mặt)
giữa chúng chứa kích thước thực. Có kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất. (H.3.2).
Hình 3.2 Kích thước danh nghĩa, kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất của chi
tiết
- Sai lệch: hiệu đại số giữa một kích thước (kích thước thực, kích thước giới hạn
v.v...) và kích thước danh nghĩa tương ứng. Có sai lệch trên, được ký hiệu ES đối với lỗ và ký hiệu es đối với trục, và sai lệch dưới, được ký hiệu là EI đối với lỗ và ei đối với trục.
+ Sai lệch trên ES, es: hiệu đại số giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích
thước danh nghĩa tương ứng (H.3.3).
Hình 3.3 Biểu diễn qui ước sai lệch trên (ES, es), sai lệch dưới (EI, ei) và dung sai
+ Sai lệch dưới EI, ei: hiệu đại số giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất và kích
thước danh nghĩa tương ứng (H.3.3).
diễn dung sai và lắp ghép bằng sơ đồ, sai lệch dương được đặt ở phía trên đường khơng, sai lệch âm được đặt ở phía dưới đường khơng.
- Sai lệch cơ bản: sai lệch dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với
đường khơng.
Từ định nghĩa này có thể xem sai lệch cơ bản là sai lệch trên hoặc sai lệch dưới gần với đường khơng nhất. Trên hình 3.4, đối với lỗ, sai lệch cơ bản là sai lệch dưới, còn đối với trục, sai lệch cơ bản là sai lệch trên.
Theo TCVN 2244: 1999 (ISO 286-1 : 1998) có 27 sai lệch cơ bản của lỗ và 27 sai lệch cơ bản của trục đối xứng với nhau qua đường khơng (H.3.4).
Hình 3.4 Sai lệch cơ bản của lỗ và trục
. Dung sai kích thước là hiệu giữa kích thước giới hạn lớn nhất và kích thước giới hạn nhỏ nhất, nghĩa là hiệu giữa sai lệch trên và sai lệch dưới.
Dung sai kích thước có ký hiệu T. Dung sai về mặt trị số nó là hiệu số của kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất hoặc là hiệu số đại số giữa sai lệch trên và sai lệch dưới.
Dung sai được tính theo công thức:
T = dmax – dmin hoặc T = Dmax – Dmin hay T = es – ei hoặc T = ES – SI Ở đây :
dmax, Dmax – kích thước giới hạn (đường kính) lớn nhất của trục hoặc lỗ
dmin, Dmin – kích thước giới hạn (đường kính) nhỏ nhất của trục hoặc lỗ
es, ES – giới hạn trên của trục hoặc lỗ tương ứng ei, EI – giới hạn dưới của trục hoặc lỗ tương ứng
2-. Lắp ghép
Đối với mối lắp, chúng ta có một số thuật ngữ sau:
Lắp lỏng: Mối lắp luôn luôn tồn tại khe hở giữa lỗ và trục (trong trường hợp khe hở nhỏ nhất bằng không ta gọi là lắp trượt)
Khe hở lắp ghép: hiệu s dương giữa các kích thước của bề mặt bao và bề mặt bị bao (sau này chúng ta gọi là lỗ và trục)
Khe hở nhỏ nhất: hiệu số dương giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và kích thước giới hạn lớn nhất của trục (H.3.5).
Khe hở lớn nhất: hiệu số dương giữa kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục (H.3.5).
Lắp chặt (lắp ghép có độ dơi)
Mối lắp ln ln tồn tại độ dơi (kích thước lớn nhất của lỗ nhỏ hơn hoặc trong trường hợp giới hạn có thể bằng kích thước nhỏ nhất của trục)
Độ dôi lắp ghép: hiệu số âm giữa kích thước của lỗ và kích thước của trục (H.3.6) Độ dôi nhỏ nhất: hiệu số âm trước khi lắp giữa kích thước giới hạn lớn nhất của
lỗ và kích thước giới hạn nhỏ nhất của trục (H.3.6).
Hình 3.6 Lắp ghép có độ dơi (độ dơi nhỏ nhất, độ dơi lớn nhất) Hình 3.5 Lắp ghép có khe hở
Độ dơi lớn nhất: hiệu số âm giữa kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ và kích
thước giới hạn lớn nhất của trục (H.3.6).
Lắp ghép trung gian: Lắp ghép có thể có khe hở hoặc độ dơi giữa lỗ và trục
(H.3.7).
Hình 3.7 Lắp ghép trung gian (có thể có độ dơi hoặc khe hở)
Hệ thống lắp ghép: hệ thống của các lắp ghép bao gồm các trục và lỗ thuộc về
một hệ thống dung sai và sai lệch đã được tiêu chuẩn hóa.
Có hai hệ thống lắp ghép: hệ thống lắp ghép lỗ cơ bản (gọi tắt là hệ thống lỗ)
và hệ thống lắp ghép trục cơ bản (gọi tắt là hệ thống trục).
Hệ thống lỗ: hệ thống các lắp ghép trong đó khe hở hoặc độ dơi có được bằng
cách phối hợp các lỗ có các loại dung sai khác nhau với các trục chỉ có một loại dung sai (H.3.8a).
Theo tiêu chuẩn (TCVN 2244 : 1999, ISO 286-1 : 1988) kích thước giới hạn nhỏ nhất của lỗ là kích thước danh nghĩa, nghĩa là sai lệch dưới bằng 0.
Hệ thống trục: hệ thống các lắp ghép trong đó khe hở hoặc độ dơi có được bằng
cách phối hợp các lỗ có các loại dung sai khác nhau với các trục chỉ có một loại dung sai (H.3.8b).
Theo tiêu chuẩn (TCVN 2244 : 1999, ISO 286-1 : 1988) kích thước giới hạn lớn nhất của lỗ là kích thước danh nghĩa, nghĩa là sai lệch trên bằng 0.
Lỗ có sai lệch dưới bằng 0 gọi là lỗ cơ bản. Trục có sai lệch trên bằng 0 gọi là trục cơ bản.
Ví dụ về ký hiệu của lắp ghép
Lắp ghép trong hệ thống lỗ, lỗ cơ bản có kích thước danh nghĩa ∅50mm, loại dung sai H7, trục có kích thước danh nghĩa ∅50mm, loại dung sai g6
∅50 H7/g6 hoặc ∅50 7 6
H g .
Lắp ghép trong hệ thống trục, trục cơ bản có kích thước danh nghĩa ∅40mm, loại dung sai h6, lỗ có kích thước danh nghĩa ∅40mm, loại dung sai K7:
∅40 K7/h6 hoặc ∅40 7 6
K h .