Gia Công Bánh Răng: Lỗ Trục - Dung Sai (H7, ...) Hay "Vạch" - Hiểu Thế Nào Cho Đúng?

Dung sai của lỗ trục bánh răng không cố định mà phụ thuộc vào đường kính lỗ, cấp chính xác của bánh răng, kiểu lắp ghép (lắp chặt, lắp trung gian hay lắp lỏng) và phương pháp cố định bánh răng trên trục (dùng then, then hoa hay lắp ghép căng/ép nhiệt).

Trong cơ khí chế tạo, dung sai lỗ bánh răng thường được chọn theo hệ thống lỗ chuẩn (miền dung sai của lỗ là H). Các ký hiệu H5, H6, H7, H8, H9, H11 biểu thị miền dung sai của lỗ thuộc hệ thống lỗ chuẩn theo tiêu chuẩn ISO (TCVN). Ký hiệu chữ H có nghĩa là sai lệch giới hạn dưới luôn bằng 0 (EI = 0). Tức là kích thước thực tế của lỗ không bao giờ được nhỏ hơn kích thước danh nghĩa.

Chữ số đi kèm (5, 6, 7, 8, 9,...) biểu thị cấp chính xác (IT - ISO Tolerance). Số càng nhỏ thì độ chính xác càng cao, dải dung sai càng hẹp và chi phí gia công càng đắt.

Công nghệ gia công tương ứng để đạt cấp H:

• H5 – H6: Bắt buộc phải mài lỗ chính xác, doa tinh bằng dao doa hợp kim hoặc hôn (honing) trên máy chuyên dùng.

• H7: Tiện tinh, doa tay/doa máy, khoét tinh. Đây là giới hạn kinh tế tối ưu cho hầu hết máy móc công nghiệp.

• H8 – H9: Tiện bán tinh, khoét thô, khoan + doa thô.

• H11: Khoan trực tiếp bằng mũi khoan thường hoặc đột lỗ.

Khái niệm "Vạch" trên đồng hồ so

Trong giới thợ cơ khí và công nhân vận hành máy (như máy tiện, máy phay, máy mài), "vạch" là cách gọi dân dã để chỉ đơn vị đo trên đồng hồ so (Dial Indicator) hoặc vạch chia của thước kẹp/panme.

• 1 vạch trên đồng hồ so tiêu chuẩn = 0.01mm (10µm).

• 1 vạch trên đồng hồ so micromet (đồng hồ so chân gập chính xác) = 0.001 mm (1µm).

Bảng quy đổi dung sai lỗ H ra "số vạch" (Dùng đồng hồ so 0.01mm)

Dưới đây là bảng quy đổi toàn diện trị số dung sai các cấp H5 đến H11 ra số vạch chia trên đồng hồ so tiêu chuẩn cho các dải đường kính lỗ từ 6mm đến 180mm.

Lưu ý: Vì đây đều là miền dung sai lỗ tiêu chuẩn H, sai lệch dưới luôn bằng 0 (EI = 0). Do đó, số vạch quy đổi chính là khoảng sai lệch trên cho phép (kim đồng hồ so đi từ vạch 0 đến tối đa số vạch trong bảng).

Dải đường kính lỗ (D)	H5 (μm) → Số vạch	H6 (μm) → Số vạch	H7 (μm) → Số vạch	H8 (μm) → Số vạch	H9 (μm) → Số vạch	H11 (μm) → Số vạch
6 - 10mm	+6 → 0.6 vạch	+9 → 0.9 vạch	+15 → 1.5 vạch	+22 → 2.2 vạch	+36 → 3.6 vạch	+90 → 9.0 vạch
10 - 18mm	+8 → 0.8 vạch	+11 → 1.1 vạch	+18 → 1.8 vạch	+27 → 2.7 vạch	+43 → 4.3 vạch	+110 → 11 vạch
18 - 30mm	+9 → 0.9 vạch	+13 → 1.3 vạch	+21 → 2.1 vạch	+33 → 3.3 vạch	+52 → 5.2 vạch	+130 → 13 vạch
30 - 50mm	+11 → 1.1  vạch	+16→1.6 vạch	+25→2.5 vạch	+39→3.9 vạch	+62→6.2 vạch	+160→16.0 vạch
50 - 80mm	+13 → 1.3 vạch	+19 → 1.9 vạch	+30 → 3.0 vạch	+46 → 4.6 vạch	+74 → 7.4 vạch	+190 → 19 vạch
80 - 120mm	+15 → 1.5 vạch	+22 → 2.2 vạch	+35 → 3.5 vạch	+54 → 5.4 vạch	+87 → 8.7 vạch	+220 → 22 vạch
120 - 180mm	+18 → 1.8 vạch	+25 → 2.5 vạch	+40 → 4.0 vạch	+63 → 6.3 vạch	+100 → 10 vạch	+250 → 25 vạch

Mẹo đọc nhanh cho thợ đứng máy

1. Gia công lỗ H5 - H6 (Dung sai dưới 2 vạch): Do dung sai nhỏ hơn 2 vạch trên đồng hồ so thường (0.01mm), việc căn chỉnh kim rất nhạy và dễ sai số. Trường hợp này nên đổi sang dùng đồng hồ so micromet (1 vạch = 0.001 mm). Khi đó, số vạch đo được sẽ đúng bằng số μm. (Ví dụ: Lỗ Phi 40 H6 có dung sai 16μm, tương ứng đúng 16 vạch trên đồng hồ 0.001mm).

2. Gia công lỗ H7 (Chuẩn cơ khí phổ biến nhất):

• Lỗ Phi 10 - 18 mm: Nhỉnh hơn 1.5 vạch (1.8 vạch).

• Lỗ Phi 18 - 30 mm: Khoảng 2 vạch (2.1 vạch).

• Lỗ Phi 30 - 50 mm: Đúng 2.5 vạch.

• Lỗ Phi 50 - 80 mm: Đúng 3 vạch.

3. Gia công lỗ H8 - H9 (Thoải mái hơn): Lấy ví dụ ở dải Phi 30 - 50 mm, chi tiết cho phép dao động tới gần 4 vạch (đối với H8) hoặc hơn 6 vạch (đối với H9), dễ dàng gia công đạt chuẩn hơn rất nhiều.

Phạm vi ứng dụng thực tế trong cơ khí

H5: Lỗ lắp vòng bi đĩa, lỗ bánh răng thiết bị đo lường, kính thiên văn, trục quay siêu chính xác.

H6: Bánh răng tốc độ rất cao, lỗ măng xông, lỗ ổ lăn chính xác, vị trí yêu cầu độ đảo < 0.01 mm.

H7: (Cấp tiêu chuẩn phổ biến nhất): Bánh răng hộp giảm tốc, lỗ ổ lăn thông thường, chốt định vị, sơ mi lót.

H8: Bánh răng di trượt (sang số), khớp nối xích, puly, bánh răng tải nhẹ, gối đỡ không quá quan trọng.

H9: Lỗ bạc lót thô, lỗ tay quay, chi tiết lắp tự do, gia công bằng phương pháp khoét/doãi chất lượng trung bình.

H11: Lỗ xỏ bu lông, chốt bản lề, lỗ đúc/rèn thô không qua gia công tinh, nắp che kết cấu thép.