互换性与技术测量-第03章.ppt

1,内容提要:,第三章 孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 概述 1. 孔、轴结合的使用要求； 2.极限与配合的基本结构； 3.极限与配合的基本术语和定义； 4. 配合制（基准制）。,2,3.3 基本偏差系列公差带位置的标准化 1. 基本偏差代号及其特点 2. 孔、轴的基本偏差 3. 极限与配合的表示及其应用举例,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化 1. 标准公差因子i及其计算式的确定 2. 公差等级及a值的确定 3. 尺寸分段及D值的确定,3,3.5 尺寸精度的检测 1. 用通用计量器具测量 2. 用光滑极限量规检验,3.4 尺寸精度的设计 1. 配合制的选用 2. 标准公差等级的选用 3. 配合的选用 4. 线性尺寸的未注公差的选用,4,3.1 概述,3.1.1 孔、轴结合的使用要求,1.用作相对运动副,这类结合必须保证有一定的配合间隙。,主要用于具有相对转动和移动的机构中。,例如：,滑动轴承与轴颈的结合,导轨与滑块的结合,相对转动,相对移动,5,2.用作固定连接,这类结合必须保证有一定的过盈。,将整体零件拆成两件，然后再经过装配而形成一体，形成固定的连接。,机械产品有很多旋转零件，由于结构上的特点或考虑节省较贵材料等原因，,例如：,齿轮轴,齿轮和轴的结合,使之能够在传递足够的扭矩或轴向力时不打滑。,6,3.用作定位可拆连接,这类结合必须保证有一定的过盈量，但也不能太大。,主要用于保证有较高的同轴度和在不同修理周期下能拆卸的一种结构。,例如：,减速器中齿轮和轴的结合,较高的同轴度,定位销与销孔的结合,便于拆卸,传递扭矩比固定连接小，甚至不传递扭矩，而只起定位作用，但由于要求有较高的同轴度，,7,3.1.2 极限与配合的基本结构,孔、轴结合的三种要求,三类配合,过盈配合,间隙配合,过渡配合,极限与配合的国家标准,8,3.1.3 极限与配合的基本术语和定义,孔通常是指圆柱形内表面，也包括非圆柱形的内表面（由二平行平面或切平面形成的包容面）。,1.有关孔、轴的定义,由定义，孔、轴并非仅指圆柱形体的内、外表面，也包括非圆柱形的内、外表面。,轴通常是指圆柱形外表面，也包括非圆柱形的外表面（由二平行平面或切平面形成的被包容面）。,9,从装配关系看，,孔是包容面，轴是被包容面；,从加工过程看，随着加工余量的切除，,孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小。,10,2. 有关尺寸的术语和定义,(1) 尺寸(size),(2) 公称尺寸（basic size）,以特定单位表示线性尺寸值的数值。,设计给定的尺寸。,孔：D 轴：d,一般情况下，尺寸只表示长度值（线值）。 标准规定，图样上的尺寸以mm为单位时，不需标注单位的名称或符号。,即由设计人员根据使用要求，通过强度、刚度计算或按结构位置确定后取标准值的尺寸。 在极限配合中，它也是计算偏差的起始尺寸。,11,是指零件加工后通过测量获得的某一尺寸。,(3) 实际尺寸(actual size) ,存在测量误差，实际尺寸并非真实尺寸，而是一个近似真值的尺寸。,工件存在形状误差，不同部位的尺寸真值也不相同。,12,是指允许的尺寸的两个极端。,(4) 极限尺寸(limits of size) ,极限尺寸以公称尺寸为基数来确定， 两个极端中允许的最大尺寸为上极限尺寸（最大极限尺寸 (maximum limit of size)），允许的最小尺寸为下极限尺寸（最小极限尺寸(minimum limit of size)） 。,13,公称尺寸和极限尺寸都是设计时给定的，实际尺寸应控制在极限尺寸范围内。,14,3. 有关尺寸偏差和尺寸公差的术语及定义,是指某一尺寸（极限尺寸、实际尺寸等）减其公称尺寸所得的代数差。,(1) 尺寸偏差（简称偏差） (deviation) ,孔：,轴：,ES=Dmax-D ，,EI=Dmin-D ；,es=dmax-d ，,ei=dmin-d 。,用极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差为上偏差和下偏差。,15,用实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差，称为实际偏差。,孔、轴实际偏差用下式表示：,偏差为代数值，有正数、负数和零。,计算和标注时，除零以外必须带有正号或负号。,孔、轴实际偏差合格条件为：,16,是指允许尺寸的变动量。,（2）尺寸公差（简称公差） (tolerance),轴：,孔：,图3.3,17,公差与偏差的比较：,（1）偏差是代数值，可以为正值、负值或零；而公差是绝对值，没有正负之分，计算时绝不能加正负号，而且尺寸公差不能为零。,（2）极限偏差用于限制实际偏差，而公差用于限制误差。,18,（3）尺寸公差带及公差带图,尺寸公差带,是在公差带图中，由代表上、下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。,公差带图由两部分组成：零线和公差带。,零线：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常零线表示公称尺寸。,它由公差大小和其相对零线的位置来确定。,在绘制公差带图时，应注意标注零线（公称尺寸线）、公称尺寸数值和符号“、0、”。,19,在绘制公差带图时，应注意用不同方式区分孔、轴公差带，其相互位置与大小则应用协调比例画出。,20,孔、轴的公称尺寸和上、下偏差的量纲单位可能不同，所以公差带图有两种画法：,孔、轴基本尺寸和上、下偏差都不标写量纲单位，,表示图中各数值的量纲单位均为mm，,21,在公差带图中，还应标出极限间隙或极限过盈。,孔、轴的公称尺寸标写量纲单位mm,上、下偏差不标写量纲单位 ，表示,孔、轴的基本尺寸量纲单位为mm，,而上、下偏差的量纲单位为um,22,ES=,解：,TD=,EI=,例3.1 已知D(d)=25， Dmax=25.021， Dmin=25， dmax=24.980， dmin=24.967，求孔、轴的极限偏差和公差，并注明孔、轴的极限偏差在图样上如何标注，最后用两种方法画出它们的尺寸公差带图。,+0.021,0,|ESEI|=,0.021,画法1,画法2,23,4.极限制,极限制是指标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度。,标准公差：,是指国家标准所规定的任一公差值。,基本偏差：,是指国家标准所规定的上极限偏差或下极限偏差，它一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。,24,5.有关配合的术语和定义,(1) 配合,是指公称尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,形成配合的两个基本条件：,一、孔和轴的公称尺寸必须相同；,二、具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合。,配合是指一批孔、轴的装配关系，而不是指单个孔和单个轴的相配。,所以，用公差带相互位置关系来反映配合比较确切。,25,(2) 间隙或过盈,此差值为正数时是间隙，间隙代数量代号用X表示。,是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。,此差值为负数时是过盈，过盈代数量代号用Y表示。,26,间隙配合,图3.6,具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上（包括相接）。,(3) 配合的分类,27,Xav=,Dmaxdmin=,ESei,Xmax=,Dmindmax=,EIes,Xmin=,间隙配合主要用于：,存储润滑油；,补充温度引起的尺寸误差；,补偿弹性变形及制造与安装误差。,间隙值的前面必须标注正号。,28,过盈配合,图3.7,具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下（包括相接）。,29,Yav=,Dmaxdmin=,ESei,Ymin=,过盈配合用于：,孔和轴的紧固联接，不允许两者之间有相对运动。,过盈值的前面必须标注负号。,30,过渡配合,图3.8,可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带和轴的公差带相交叠。,31,Xav(Yav) =,Dmaxdmin=,ESei,Xmax=,Dmindmax=,EIes,Ymax=,过渡配合主要用于：,孔和轴的定位联接，既要求拆装方便，又要求对中性好。,32,33,配合公差（variation of fit）,配合公差为允许间隙或过盈的变动量，用代号 表示。配合公差表示装配后的配合精度。,组成配合的孔、轴公差之和。,34,例3.5：试计算例3.2、3.3、3.4的配合公差。,35,3.1.4 配合制（基准制）,配合制 ,用标准化的孔、轴公差带（同一极限制的孔和轴）组成的一种配合制度。,1.基孔制,基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，对本标准极限与配合制，就是孔的下极限尺寸与公称尺寸相同，即孔的下偏差为零的一种配合制。,基孔制的孔为基准孔,基本偏差 EI=0 。,其代号为 H，,36,图3.9.1,37,2.基轴制,基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，对本标准极限与配合制，就是轴的上极限尺寸与公称尺寸相等，即轴的上偏差为零的一种配合制。,基轴制的轴为基准轴,基本偏差 es=0 。,其代号为 h，,38,39,例: 孔f25 mm 分别与轴 f25 mm、 轴f25 mm、轴f25 m