Giải thích chi tiết: Dung sai lắp ghép lỗ – trục

Bài toán dùng để làm gì

Mỗi cặp lỗ – trục (ổ lăn trên trục, bạc trong lỗ, chốt định vị) cần một kiểu lắp: lỏng để quay/trượt được, trung gian để định vị, chặt để truyền lực. Sheet tra bảng ISO 286-1 theo ký hiệu lắp ghép (ví dụ Ø25 H7/g6) ra giới hạn kích thước lỗ và trục, khe hở hay độ dôi lớn nhất/nhỏ nhất và loại lắp ghép – dùng để ghi bản vẽ, làm calip và kiểm tra hàng.

Hình dung đơn giản

Kiến thức nền cần có

Đọc lại các mục sau ở Chương 0 nếu chưa nắm chắc: 0.17 dung sai · 0.16 thống kê

Các đại lượng và lấy số liệu ở đâu

Ký hiệu	Ý nghĩa	Đơn vị	Lấy số liệu ở đâu
D	Kích thước danh nghĩa (đường kính chung của lỗ và trục)	mm	Bản vẽ; 0 < D ≤ 500
Miền dung sai lỗ	H (hệ lỗ cơ sở, sai lệch dưới = 0) hoặc JS (đối xứng)	–	Ký hiệu trên bản vẽ
Cấp IT lỗ, cấp IT trục	Cấp chính xác: số càng nhỏ càng chính xác (IT6 mài, IT7 doa, IT8–9 tiện)	–	Ký hiệu trên bản vẽ
Miền dung sai trục	e, f, g, h (lỏng) · js, k, m, n (trung gian) · p (chặt)	–	Ký hiệu trên bản vẽ; k chỉ áp dụng IT4–IT7
Bảng IT và sai lệch cơ bản	Độ rộng dung sai và vị trí miền dung sai trục theo khoảng kích thước	µm	Sheet Du_lieu, trích ISO 286-1 Bảng 1 và 2

Xây dựng công thức từng bước

Công thức tổng quát không "từ trên trời rơi xuống": nó được ghép từ những công thức con đơn giản. Đi lần lượt từng bước:

Bước 1. Khoảng kích thước và đơn vị dung sai

Bảng ISO chia kích thước thành các khoảng (trên … đến). Đơn vị dung sai i tăng dần theo kích thước – trục lớn được phép sai nhiều hơn:

D = √(Dtrên·Dđến) ; i = 0,45·∛D + 0,001·D [µm]

Bước 2. Tra độ rộng dung sai IT

Theo khoảng kích thước và cấp IT, tra ra độ rộng miền dung sai của lỗ và của trục:

ITh = bảng(khoảng, IT lỗ) ; ITs = bảng(khoảng, IT trục)

Bước 3. Sai lệch giới hạn của lỗ

Lỗ H bắt đầu đúng từ kích thước danh nghĩa; JS chia đều hai phía:

H: EI = 0 · JS: EI = −IT/2 ; ES = EI + ITh

Bước 4. Sai lệch giới hạn của trục

Sai lệch cơ bản tra bảng là mép miền dung sai gần danh nghĩa nhất: với e…h là mép trên es, với k…p là mép dưới ei:

e…h: es = sai lệch cơ bản, ei = es − ITs ; k…p: ei = sai lệch cơ bản, es = ei + ITs ; js: es = ITs/2

Bước 5. Kích thước giới hạn

Cộng sai lệch (đổi µm ra mm) vào kích thước danh nghĩa:

Dmax = D + ES · Dmin = D + EI · dmax = D + es · dmin = D + ei

Bước 6. Khe hở và loại lắp ghép

Khe hở lớn nhất: lỗ to nhất với trục nhỏ nhất; nhỏ nhất: lỗ nhỏ nhất với trục to nhất. Số âm nghĩa là độ dôi:

Smax = ES − ei ; Smin = EI − es ; Smin ≥ 0 → lắp lỏng · Smax ≤ 0 → lắp chặt · còn lại → trung gian

Hình CT48.2 – Sơ đồ hình thành công thức: số liệu → từng công thức con → kết luận

Lời giải mẫu từng bước (số liệu mẫu của công cụ tính ở đầu trang)

Bước A – Số liệu đầu vào (ô vàng của công cụ tính). Đây là bộ số ví dụ có sẵn; khi làm thật bạn thay bằng số của mình:

TT	Đại lượng	Ký hiệu	Giá trị	Đơn vị	Ghi chú / nguồn
1	Kích thước danh nghĩa	D	25	mm	0 < D ≤ 500
2	Miền dung sai lỗ	hl	H
3	Cấp dung sai lỗ IT	ih	7
4	Miền dung sai trục	sl	g
5	Cấp dung sai trục IT	is	6		k chỉ áp dụng IT4–IT7

Bước B – Tính lần lượt (web tự tính, bạn có thể bấm tay để kiểm tra lại). Dòng xanh lá là kết quả chính:

TT	Đại lượng	Ký hiệu	Kết quả	Đơn vị	Công thức / cách tính
6	Dòng khoảng kích thước	row	5		Khoảng (trên; đến]
7	Khoảng kích thước: trên	lo	18	mm
8	Khoảng kích thước: đến	hi	30	mm
9	Đơn vị dung sai i	i	1,31	µm	i = 0,45·∛D + 0,001·D, D = √(Dmin·Dmax) – để đối chiếu
10	Dung sai lỗ IT	ITh	21	µm	Tra ISO 286-1
11	Dung sai trục IT	ITs	13	µm
12	Sai lệch cơ bản trục (bảng)	dev	-7	µm	es cho e, f, g, h; ei cho k, m, n, p (ISO 286-1 Bảng 2)
13	Sai lệch dưới lỗ EI	EI	0	µm	H: EI = 0; JS: ±IT/2
14	Sai lệch trên lỗ ES	ES	21	µm	ES = EI + IT
15	Sai lệch trên trục es	es	-7	µm	e…h: es = sai lệch cơ bản; k…p: es = ei + IT
16	Sai lệch dưới trục ei	ei	-20	µm	ei = es − IT
17	Lỗ lớn nhất	Dmax	25,02	mm
18	Lỗ nhỏ nhất	Dmin	25	mm
19	Trục lớn nhất	dmax	24,99	mm
20	Trục nhỏ nhất	dmin	24,98	mm
21	Khe hở lớn nhất (âm = độ dôi)	Smax	41	µm	Smax = ES − ei
22	Khe hở nhỏ nhất (âm = độ dôi lớn nhất)	Smin	7	µm	Smin = EI − es
23	Loại lắp ghép		LẮP LỎNG		Lắp chặt → nhập Umin = −Smax, Umax = −Smin vào CT06

Áp dụng thực tế và lưu ý

Ví dụ mặc định Ø25 H7/g6: lỗ 0/+21 µm, trục −7/−20 µm → khe hở 7–41 µm, lắp lỏng chính xác (bạc trượt, chốt dẫn hướng).
Lắp ghép hay dùng: H7/g6 trượt chính xác · H7/h6 lắp lỏng định tâm · H7/k6 trung gian (ổ lăn trên trục, bánh răng có then) · H7/p6 chặt (ép bạc).
Lắp chặt: đưa độ dôi Umin = −Smax và Umax = −Smin sang CT06 (lắp độ dôi) để kiểm tra mô-men truyền và lực ép.
Ổ lăn có dung sai riêng của nhà sản xuất cho vòng trong/vòng ngoài; chọn miền dung sai trục và lỗ theo catalogue ổ.
Cấp IT chọn phải phù hợp năng lực gia công: tiện thường đạt IT8–9; yêu cầu IT6 phải mài. Ghi dung sai chặt hơn mức cần làm tăng chi phí và tỉ lệ phế phẩm.