Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Khi bạn thiết kế một cụm chi tiết nào đó thì chúng ta phải đảm bảo cụm đó có thể hoàn toàn lắp ghép được với nhau sau khi gia công, như thế này tôi sẽ ví dụ đơn giản, nếu bạn thiết kế một cái máy móc nào đó thì sau khi gia công chi tiết, khi bạn lắp ghép thì không để ra sai sót gì như là lắp không khớp hay gì đó. Nên dụng sai lắp ghép trong bản vẽ cơ khí thì cực kỳ quan trọng

Giới thiệu về dụng sai lắp ghép

Dung sai lắp ghép thì gồm 2 loại là dung sai lắp ghép cho lỗ và dung sai lắp ghép cho trục

Dung sai lắp ghép cho lỗ: ký hiệu bằng chữ hoa , ví dụ H7

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Dung sai lắp ghép cho trục : ký hiệu bằng chữ thường ví dụ h7

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Phân loại lắp ghép

Trong hệ thống lắp ghép sẽ có 3 loại lắp ghép, đó là lắp ghép lỏng, lắp ghép trung gian, và lắp ghép chặc

Dựa vào miền dung sai trên sơ đồ bên dưới để phân loại ra 3 loại lắp ghép

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Phân tích sơ đồ bên trên 

+ Miền dung sai bên trên là dung sai của lỗ

+ Miền dung sai bên dưới là dung sai của trục

Nếu lỗ là A B C D E F G H mà lắp ghép với trục a b c d e f g h thì đó là loại lắp ghép lỏng

Ví dụ: 30H7/g6 thì đó là dạng lắp ghép lỏng

Nếu lỗ là Js K M N mà lắp ghép với trục js k m n thì đó là loại lắp ghép trung gian

Ví dụ: 30K7/js6 thì đó là dạng lắp ghép trung gian

Nếu lỗ với trục lắp ghép theo các chữ còn lại thì đó là lắp ghép có độ dôi hay còn gọi là lắp ghép chặt

Ví dụ: 30R7/s6 thì đó là dạng lắp ghép chặt

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

+ Lắp ghép lỏng : là thuộc dạng khi lắp ghép trục với lỗ với nhau, chúng ta có thể dễ dàng tháo ra .

Trong mối ghép này kích thước lỗ luôn lớn hơn kích thước thực. Độ hở trong lắp ghép đặc trưng cho sự chuyển động tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép. Độ hở càng lớn thì khả năng dịch chuyển tương đối càng lớn và ngược lại.

+ Lắp ghép chặt: là lắp ghép sau khi ghép trục với lỗ với nhau thì chúng ta không thể tháo 2 chi tiết ra với nhau

Đây là loại lắp ghép trong đó kích thước của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước của trục. Độ dôi trong lắp ghép đặc trưng cho sự cố định tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép. Nếu độ dôi càng lớn thì sự cố định giữa hai chi tiết càng bền chặt và ngược lại.

+ Lắp ghép trung gian : là loại lắp ghép sau khi ghép với nhau, bạn phải sử dụng lực lớn như cảo để tháo 2 chi tiết với nhau

Lắp ghép trung gian là loại lắp ghép quá độ giữa lắp ghép có độ hở và lắp ghép chặt. Trong lắp ghép này tùy theo kích thước của chi tiết lỗ và chi tiết trục (kích thước thực tế trong phạm vi dung sai) mà lắp ghép có độ hở hoặc lắp ghép có độ dôi.

Dung sai lắp ghép ghi trên bản vẽ như thế nào ?

  1. Ghi dung sai trên bản vẽ chi tiết

Có 3 cách ghi dung sai

a. Ghi theo ký hiệu quy ước

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

b. Ghi theo trị số dung sai

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

c. Ghi kết hợp cả 2

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

2. Ghi dung sai trên bản vẽ lắp ghép

a. Ghi theo ký hiệu miền dung sai

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

b. Ghi theo trị số dung sai

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

c. Kết hợp cả 2

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Kết luận

Nếu có chỗ nào chưa hiểu rõ hãy mạnh dạng comment bình luận vào, trên đời này không có câu hỏi này ngu ngốc, chỉ có người trả lời ngu ngốc

Kích thước là giá trị bằng số của đại lượng đo chiều dài (đường kính, chiều dài…) theo đơn vị đo được chọn. Trong công nghệ chế tạo cơ khí, đơn vị đo thường dùng là milimét. Để thống nhất và tiêu chuẩn hóa kích thước của chi tiết và của lắp ghép người ta lập ra 4 dãy kích thước tiêu chuẩn dựa trên các dãy số ưu tiên Ra5, Ra10, Ra20 và Ra40. Khi thiết kế chi tiết, các kích thước thẳng danh nghĩa được chọn theo giá trị của các dãy số ưu tiên và phải ưu tiên chọn trong dãy có độ chia lớn nhất.

Kích thước danh nghĩa là kích thước được xác định bằng tính toán dựa vào chức năng chi tiết, sau đó quy tròn (về phía lớn lên) với chỉ số gần nhất của kích thước có trong bảng tiêu chuẩn. Kích thước danh nghĩa của chi tiết lỗ kí hiệu là D, chi tiết trục kí hiệu là d.

Kích thước thực là kích thước nhận được từ kết quả đo với sai số cho phép. Kích thước thực của chi tiết lỗ được kí hiệu là Dt, chi tiết trục được kí hiệu là dt.

Khi gia công bất kỳ một kích thước bất kỳ của một chi tiết nào đó, ta cần phải qui 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 qui định được gọi là kích thước giới hạn. Kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết lộ được ký hiệu là Dmax và Dmin kích thước giới hạn lớn nhất và nhỏ nhất của chi tiết trục được ký hiệu là dmax và dmin .

Chi tiết đạt yêu cầu khi kích thước thực thỏa mãn điều kiện sau:

  • Dmin ≤ Dt ≤ Dmax
  • dmin  ≤ dt ≤ dmax

Chi tiết đạt yêu cầu được gọi là thành phẩm. Chi tiết không đạt yêu cầu được gọi là thứ phẩm nếu còn sửa được (dt > dmax hoặc Dt < Dmin) gọi là phế phẩm nếu không sửa được (dt < dmin hoặc Dt > Dmax )

Các giá trị sai lệch trong dung sai và lắp ghép

Sai lệch giới hạn là sai lệch của các kích thước giới hạn so với kích thước danh nghĩa. Sai lệch giới hạn gồm sai lệch giới hạn trên (es, ES)  và sai lệch giới hạn dưới (ei , El)

  • Sai lệch giới hạn trên của chi tiết trục : es = dmax – d
  • Sai lệch giới hạn trên của chi tiết lỗ : ES =  Dmax – D
  • Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết trục : ei = dmin – d
  • Sai lệch giới hạn dưới của chi tiết lỗ : EI = Dmin – D

Tùy theo giá trị của kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa mà sai lệch có thể âm, dương hoặc bằng không.

Sai lệch thực là hiệu đại số giữa kích thước thực và kích thước danh nghĩa.

Sai lệch cơ bản là một trong hai sai lệch (trên hoặc dưới) dùng để xác định vị trí của miền dung sai so với đường không. Tiêu chuẩn Việt Nam ( TCVN ) qui định sai lệch gần với đường không là sai lệch cơ bản . Đường không là đường biểu thị vị trí kích thước danh nghĩa. Khi biểu diễn sơ đồ phân bổ dung sai và lập ghép thì sai lệch dương đặt ở phía trên đường không, sai lệch âm đặt ở phía dướ.

Giá trị dung sai trong lắp ghép cơ khí

Dung sai, được ký hiệu là T, là hiệu giữa kích thước giới hạn lớn nhất với kích thước giới hạn nhỏ nhất.

  • Dung sai chi tiết lộ: TD = Dmax –  Dmin = ES – El
  • Dung sai chi tiết trục: Td = dmax – dmin = es – ei

Dung sai luôn luôn dương. Trị số dung sai lớn thì độ chính xác của chi tiết thấp và ngược lại.

Miền dung sai là miền được giới hạn bởi sai lệch trên và sai lệch dưới. Miền giá trị dung sai xác định trị số và sự phân bố dung sai tương đối so với kích thước danh nghĩa

Các loại lắp ghép bề mặt trơn

a. Lắp ghép có độ hở

Lắp ghép có độ hở còn được gọi là lắp lỏng. Trong mối ghép này kích thước lỗ luôn lớn hơn kích thước thực . Độ hở trong lắp ghép , được ký hiệu là S , đặc trưng cho sự chuyển động tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép . Độ hở càng lớn thì khả năng dịch chuyên tương đối càng lớn và ngược lại.

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Lắp ghép có độ hở

  • S = D – d
  • Độ hở lớn nhất : Smax = Dmax – dmin = ES - ei
  • Độ hở nhỏ nhất : Smin = Dmin –  dmax = EI - es
  • Độ hở trung bình : Stb = (Smax+Smin)/2
  • Dung sai độ hở : TS= Smax - Smin = TD + Td

b. Lắp ghép có độ dôi

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Lắp ghép có độ dôi

Lắp ghép có độ dôi còn được gọi là lắp chặt. Đây là loại lắp ghép trong đó kích thước của lỗ luôn nhỏ hơn kích thước của trục. Độ dối trong lắp ghép , được ký hiệu là N, đặc trưng cho sự cố định tương đối giữa hai chi tiết trong lắp ghép. Nếu độ dôi càng lớn thì sự cố định giữa hai chi tiết càng bền chặt và ngược lại.

  • N = d - D
  • Độ dôi lớn nhất : Nmax = dmax – Dmin = es - EI
  • Độ dôi nhỏ nhất : Nmin = dmin –  Dmax = ei - ES
  • Độ dôi trung bình : Ntb =  (Nmax+Nmin)/2
  • Dung sai độ dôi : TN = Nmax - Nmin = TD + Td

c. 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 dôi. Trong lắp ghép này tùy theo kích thước của chi tiết lỗ và chi tiết trục mà lắp ghép có độ hở hoặc lắp ghép có độ dôi.

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Lắp ghép trung gian

Nếu lắp chi tiết lộ có kích thước giới hạn lớn nhất với chi tiết trục có kích thước giới hạn nhỏ nhất thì lắp ghép có độ hở lớn nhất: Smax = Dmax – dmin = ES - ei

Nếu lắp chi tiết lỗ có kích thước giới hạn nhỏ nhất với chi tiết trục có kích thước giới hạn lớn nhất thì lắp ghép có độ dối lớn nhất: Nmax = dmax – Dmin = es - EI

Dung sai của lắp ghép trung gian là dung sai độ hở hoặc dung sai trung gian: TS = TN = Nmax + Smax  = TD+Td

Nếu lắp ghép có độ hở lớn nhất lớn hơn độ dôi lớn nhất thì lắp ghép có độ hở trung bình:

Stb =  (Smax - Nmax)/2

Nếu lắp ghép có độ dối lớn nhất lớn hơn độ hở lớn nhất thì lắp ghép có độ hở trung bình:

Ntb =  (Nmax - Smax)/2

Độ hở trung bình hoặc độ dôi trung bình trong các lặp ghép đạt được khi các kích thước của các chi tiết được chế tạo theo các trị số trung bình của dung sai của chúng.

Hệ thống lắp ghép trong cơ khí chế tạo

a. Hệ thống trục

Lắp ghép trong hệ thống trục là tập hợp các lắp ghép trong đó các độ hở và độ dôi khác nhau có được bằng cách ghép các lỗ có kích thước khác nhau với trục cơ sở.

Trong hệ thống trục, trục là chi tiết cơ sở nên còn gọi là hệ trục cơ sở. Chi tiết trục cơ sở được kí hiệu là h và es=0 nên dmax =d, ei = -Td .

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép theo hệ trục

b. Hệ thống lỗ

Lắp ghép trong hệ thống lỗ là tập hợp các lắp ghép trong đó các độ hở và độ dôi khác nhau có được bằng cách ghép các trục có kích thước khác nhau với lỗ cơ sở.

Trong hệ thống lỗ, lỗ là chi tiết cơ sở nên còn gọi là hệ lỗ cơ sở. Chi tiết lỗ cơ sở được kí hiệu là H và El=0 nên Dmin=D, ES - TD.

Trình bày các phương pháp lắp ghép mối ghép chặt

Sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép theo hệ lỗ

Sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép là hình biểu diễn, vị trí tương quan giữa viên dung sai của lỗ và miện dung sai của trục trong các lắp ghép.

Trên sơ đồ này cần thể hiện được hệ thống lắp ghép, các sai lệch giới hạn, miền dung sai của các chi tiết và đặc tính của lặp ghép. Các bước vẽ sơ đồ phân bố miền dung sai lắp ghép như sau:

  1. Vẽ đường nằm ngang biểu thị vị trí đường không. Sai lệch giới hạn được bố trí về hai phía của đường không: sai lệch dương ở phía trên, sai lệch âm ở phía dưới.
  2. Biểu diễn miền dung sai của trục hoặc lỗ cơ sở.
  3. Biểu diễn miền dung sai của lỗ hoặc trục.

Cùng TechK trả lời một số câu hỏi về dung sai và lắp ghép trong thiết kế kế cơ khí nào

Bài tập 1: Cho một chi tiết lỗ có kích thước danh nghĩa D = 70 mm, kích thước giới hạn lớn nhất là Dmax = 70,105 mm, kích thước giới hạn nhỏ nhất Dmin = 70,028 mm. Tính trị số các sai lệch giới hạn và dung sai của chi tiết lỗ. Nếu sau khi gia công đo chi tiết này và đạt kích thước 70,250 mm thì chi tiết có đạt yêu cầu không?

Bài tập 2: Một chi tiết trục có kích thước danh nghĩa d = 40 mm và các sai lệch giới hạn es = 0,055 mm, ei = - 0,020 mm. Hãy tính kích thước giới hạn của chi tiết trục và dung sai. Nếu sai khi gia công chi tiết này đạt kích thước 39,985 mm thì chi tiết này có đạt yêu cầu không?

Nếu bạn có câu trả lời, hãy gửi về cho TechK để chúng ta cùng bàn luận về đáp án nhé!

Tham khảo các khóa học tại TechK:

✨ Khóa học SolidWorks

✨ Khóa học MasterCAM

✨ Khóa học  Creo Parametric

✨ Khóa học ArtCAM

✨ Khóa học NX Unigraphic

✨ Khóa học Inventor

✨ Khóa học Catia

✨ Khóa học AutoCAD

✨ Khóa học lập trình và vận hành máy CNC

TRẦN TRỌNG TUẤN HẢI - TRUNG TÂM ĐÀO TẠO VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TECHK