第三章、孔、轴公差配合.ppt

1,目的要求了解孔轴公差与配合的基本术语及定义，掌握标准公差与基本偏差的确定方法，学会尺寸公差的标注与配合的选择。重点1、基本偏差和标准公差的定义和选择；2、孔轴公差带图的画法；3、常用孔轴配合的选择及标注；难点1、基本偏差和标准公差的定义和选择；2、常用孔轴配合的选择及标注；学时：8学时参考资料：韩进宏.互换性与测量技术.北京：机械工业出版社，2005王伯平.互换性与测量技术基础.北京：机械工业出版社，2003廖念钊.互换性与技术测量.计量出版社,1982,2,孔轴配合实例,定位销,3,第三章孔、轴公差配合与检测,3.1基本术语3.2常用尺寸孔、轴公差与配合3.3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择3.4大尺寸孔、轴公差与配合选择3.5未标公差线性尺寸的公差选择3.6尺寸精度的检测,4,3.1基本术语,3.1基本术语和定义3.1.1有关要素的术语和定义1.尺寸要素是指由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状2.实际（组成）要素是指由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分,5,3.1基本术语和定义,3.1.1有关要素的术语和定义3.提取组成要素是指按规定方法，由实际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际（组成）要素的近似替代。4.拟合组成要素是指按规定方法，由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素,6,3.1.2孔、轴的定义,1、孔：(宏观的、广义的孔)具有单一尺寸的内表面；2、轴：(宏观的、广义的孔)具有单一尺寸的外表面；当尺寸加工时越来越大，我们认为是孔；尺寸加工时越来越小，我们认为是轴。,7,3.1.3有关尺寸的术语及定义,1、尺寸：包括线性尺寸和角度尺寸。线性尺寸是指两点之间的距离。2、公称尺寸：指设计确定的尺寸，由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。孔的公称尺寸用符号d表示，轴的公称尺寸用符合d表示。工程设计中应尽量采用标准尺寸（见附表3）注意：公称尺寸是计算偏差、极限尺寸的起始尺寸，其指表示尺寸的基本大小，并不是在实际加工中要求得到的尺寸。,8,3.1.3有关尺寸的术语及定义,3.实际（组成）要素尺寸是指在零件上实际测量的尺寸。孔（轴）的实际尺寸表示为da（da）。4.极限尺寸允许尺寸变化的两各界限值。,孔轴最大极限尺寸：dmaxdmax最小极限尺寸：dmindmin,极限尺寸是根据零件的使用要求确定的，可能大于、等于或小于公称尺寸。它和公称尺寸都是设计时给定的，实际要素尺寸应限制在极限尺寸范围内。孔（轴）实际要素尺寸的合格条件：,9,3.1.3有关尺寸的术语及定义,5.最大实体状态和最大实体尺寸合格零件占有材料最多时的状态最大实体尺寸：dmindmax6.最小实体状态和最小实体尺寸合格零件占有材料最小时的状态最小实体尺寸：dmaxdmin,10,3.1.3有关尺寸的术语及定义,7.提取组成要素的局部尺寸（点与点之间距离）8.提取圆柱面的局部尺寸（点与点之间距离）9.两平行提取表面的局部尺寸（点与点之间距离）,11,3.1.4有关偏差和公差的术语及定义,1.偏差尺寸偏差简称偏差：某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差；偏差必须带符号，正号也不能省略。,12,3.1.4有关偏差和公差的术语及定义,2.极限偏差和实际偏差a.极限偏差=极限尺寸公称尺寸孔轴上极限偏差（上偏差）：es=dmax-des=dmax-d下极限偏差（下偏差）：ei=dmin-dei=dmin-db.实际偏差=实际尺寸基本尺寸孔（轴）实际偏差：ea（ea）实际偏差在极限偏差范围内即为合格,极限偏差在图样上的标注：1000.14mm5025,ea=da-d；ea=da-d,13,3.1.4有关偏差和公差的术语及定义,3.基本偏差标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。确定公差带的位置。,14,15,3.1.4有关偏差和公差的术语及定义,4.尺寸公差定义：上极限尺寸减去下极限尺寸（上极限偏差减去下极限偏差）。允许尺寸的变动量如：1000.14mm，变动量为0.28计算：孔：th=dmax-dmin=es-ei；轴：ts=dmax-dmin=es-ei特征：公差值为正值公差大小反映零件加工的难易程度，尺寸的精确程度。,16,极限尺寸、公差与偏差相互关系,17,3.1.4有关偏差和公差的术语及定义,5.公差带示意图及公差带为清晰表达一批轴和孔的公差与配合，引入公差带图。不画孔、轴的结构，只画放大了的孔、轴公差带。公差带图：用以表明两个相互结合的孔、轴的基本尺寸、极限尺寸与公差关系的图形。,18,尺寸公差带图,如右图。零线：表示公称尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差（it01it18共20个等级）确定，位置由基本偏差确定。基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。确定公差带的位置。标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。,19,公差带有两个基本参数：,大小（th、ts）,位置es(es）或ei(ei),6.极限制,用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度称为极限制。,20,尺寸公差带图（举例）,画出公称尺寸为50，最大极限尺寸为50.025、最小极限尺寸为50mm的孔与最大极限尺寸为49.975、最小极限尺寸为49.959mm的轴的公差带图。,0,+,-,50,+0.025,-0.025,-0.041,21,练习：尺寸公差带图,d=30mm,dmax=30.021mm,dmin=30mm,dmax=29.980mmdmin=29.967mm求：孔和轴的上、下极限偏差及公差,0,+,-,30,+0.021,-0.020,-0.033,22,3.1.5有关配合的术语及定义,1.配合是指公称尺寸相同的互相结合的孔与轴公差带之间关系。（间隙、过盈、过渡）配合条件：一孔一轴相结合；孔、轴基本尺寸相同。配合性质：孔与轴装配后的松紧程度,23,3.1.5有关配合的术语及定义,2.配合公差（反应配合精度）是指组成配合的孔与轴公差之和（tf=th+ts），用符合tf表示。性质：允许间隙或过盈的变动量。是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。特点对于一具体的配合tf值越大，间隙或过盈可能出现的差别越大，其松紧差别的程度越大，配合精度越低。,24,3.1.5有关配合的术语及定义,3.间隙、最小间隙、最大间隙间隙（x）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。最小间隙（xmin）：孔的下极限尺寸与轴的上极限尺寸之差。即xmin=dmin-dmax=ei-es（配合中最紧状态）最大间隙（xmax）：孔的上极限尺寸与轴的下极限尺寸之差。即xmax=dmax-dmin=es-ei（配合中最松状态）平均间隙（xav）：xav=（xmax+xmin）/2,25,3.间隙、最小间隙、最大间隙,孔公差带在轴公差带之上（包括xmin=0）。,间隙配合,26,3.1.5有关配合的术语及定义,4.过盈、最小过盈、最大过盈过盈（y）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负。最小过盈（ymin）：ymin=dmax-dmin=es-ei表配合中最松状态。最大过盈（ymax）：ymax=dmin-dmax=ei-es表配合中最紧状态。平均过盈（yav）：yav=（ymax+ymin）/2,27,4.过盈、最小过盈、最大过盈,孔公差带在轴公差带之下（包括ymin=0）,图过盈配合,ymin=0、xmin=0两者概念不同：xmin=0=dmin-dmax=0最紧状态，孔公差带在轴之上；ymin=0=dmax-dmin=0最松状态，轴公差带在孔之上。,28,图过渡配合,3.1.5有关配合的术语及定义,5.配合的分类（1）间隙配合（2）过盈配合（3）过渡配合,过渡配合中的平均间隙或平均过盈配为,+为间隙、-为过盈,29,例：组成配合的孔和轴在零件图上标注的公称尺寸和极限偏差分别为:,试计算该配合的最大间隙、最大过盈、平均间隙或平均过盈及配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。,30,解：(1)最大间隙xmax=es-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066mm最小间隙xmin=ei-es=0-(-0.025)=+0.025mm配合公差tf=xmaxxmin=+0.066-(+0.025)=0.041mm(2)最大过盈ymax=ei-es=0-(+0.059)=-0.059mm最小过盈ymin=es-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差tf=yminymax=-0.018-(-0.059)=0.041mm(3)最大间隙xmax=es-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023mm最大过盈ymax=ei-es=0-(+0.018)=-0.018mm配合公差tf=xmaxymax=+0.023-(-0.018)=0.041mm,31,32,3.1.5有关配合的术语及定义,6.配合制用标准化的孔、轴公差带（即同一极限制的孔和轴）组成各种配合的制度称为配合制。gb/t1800.1-2009规定了两种基准制（基孔制和基轴制）来获得各种配合。,33,6.配合制三种配合最基本的区别：孔轴公差带的相对位置不同，即孔轴公差带位置相对移动，就可获得不同的配合。1、基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。孔为基准孔，ei=0,34,2、基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。轴为基准轴，es=0说明：基孔制和基轴制是两个等效的配合制度，但实际应用中有所区别。,35,例：d=30mm，dmax=30.033mm，dmin=30mm,dmax29.993mm，dmin=29.972,求孔、轴的极限偏差、公差、极限间隙（或极限过盈）、平均间隙（或平均过盈）、配合公差，并画出尺寸公差带图，说明该配合属于哪种基准制，是什么配合？,36,37,38,第2章极限与配合基础,3.2常用尺寸孔、轴公差与配合,3.2.1孔轴标准公差,1标准公差及其分级,（1）代号国家标准（gb/t1800.21998）（2）公差等级在基本尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级规定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定了it1至it18共18个标准公差等级，依次为：it01it0it1it18等级高低it7称为低于it7级公差值小大it7称为高于it7级公差等级相同，尺寸的精确程度相同。,39,3.2常用尺寸孔、轴公差与配合,3.2.1孔轴标准公差2标准公差因子（*）标准公差因子（单位：m）是计算标准公差的基本单位，用符合i、i表示，也是制定标准公差数值系列的基础。,计算标准公差的基本单位加工误差w与公称尺寸d之间的关系：,it5至it8的标准公差因子i用下式表示：,40,3.标准公差数值的计算（*）,(1)、it01it1因精度较高，受加工误差影响比较小，主要考虑测量误差的影响，所以采用线性公式计算，it=a+bd，d为公称尺寸，a、b是按r10/2变动的系数。(2)、it2it4在it1与it5间呈等比数列，公比q=(it5/it1)1/4(2)、it5it18it=ai，i为公差单位（标准公差因子）a为标准公差等级系数，采用r5优先数系。公差等级越高，a值越小。各标准公差等级的标准公差值计算公式见表3.1。标准公差等级系数的划分符合优先数系的规律，有利于标准的发展和扩大使用。例如：按r5系列可确定it19=4000i按r10系列可确定it6.5=12.5i,41,4、尺寸分段（*）,为了简化表格，将常用尺寸分成若干段，这叫尺寸分段。公称尺寸一项，工程上分为13段。见附表4。尺寸分段后，标准公差计算公式中的公称尺寸，按尺寸分段的首、末两个尺寸的几何平均值dj代入，即：,d首d末,见p47页例题4。,42,3.2.2孔、轴基本偏差,基本偏差用来确定公差带相对零线位置的偏差。一般靠近零线的偏差为基本偏差。1.基本偏差代号基本偏差的代号国际规定了28个基本偏差。大写表示孔，小写表示轴。由下图，认识28个基本偏差代号。,43,44,2.轴的基本偏差（图315）（基孔制）当孔取h时，ei=0,与之配合的轴的偏差变化。a最松，zc最紧ah：间隙配合，轴基本偏差为上偏差es；jsn：过渡配合，除js上下偏差对称(it/2)外。轴对应的基本偏差为下偏差ei；pzc：过盈配合，轴的基本偏差为下偏差ei。,45,3.孔的基本偏差（图316）（基轴制）当轴取h时，es=0,与之配合的孔的偏差变化。a最松，zc最紧ah：间隙配合，孔基本偏差为下偏差ei；jsn：过渡配合。js与h配合较松，获得间隙配合的概率较大。n与h配合较松，获得过盈配合的概率较大；js上下偏差为：it/2。jsn的孔，对应的基本偏差为上偏差es；pzc：过盈配合，孔的基本偏差为上偏差es。p与h配合的过盈最小，zc与h配合的过盈最大。,46,4.轴的基本偏差的确定,与标准公差的确定方法相同，基本偏差也已按尺寸分段代入公式计算，化整后列成表格形式，只需直接查表即可。p51页表3.2为轴、孔的基本偏差的计算公式。p259页附表67为轴、孔的基本偏差数值。看p52页例5、例6,47,5.孔的基本偏差数值的确定孔的基本偏差没有直接的计算公式，而是由同名的轴的基本偏差换算而来。换算时遵守以下两个原则：1.换算原则(倒影关系):同名配合的配合性质相同。即：基孔制的配合（如30h7/f8）变成同名的基轴制的配合（30f7/h8）时，其配合性质不变。2.工艺等价性：在高精度或较高精度的间隙、过渡和过盈配合中，一般取孔比轴低一个级别。其中：间隙和过渡配合时it8级为高或较高精度，过盈配合时it7级为高精度或较高精度。工艺等价性是指同一配合中的孔和轴的加工难度大致相同,48,5.孔的基本偏差数值的确定,通用规则：一般同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的。即：孔与轴的基本偏差对应（如a与a）时，两者的基本偏差的绝对值相等，而符号相反。（ei=-es，es=ei）,49,5.孔的基本偏差数值的确定,特殊情况：1）公称尺寸大于3-500mm，标准等级it8时，代号为n的孔的基本偏差（es）的数值等于零。2）公称尺寸大于3-500mm的基孔制或基轴制配合中，给定某一标准公差等的孔要与高一级的轴相配合，并要求两者的配合性质相同（具有相同的极限过盈或间隙），此时，计算孔的基本偏差数应附加一个值，即：es=-ei+为公称尺寸段内给定的某一标准公差等级公差数值itn与高一级的标准公差等级公差数值itn-1的差值，即=itn-itn-1=th-ts,50,例：试用查表法确定和的孔和轴的极限偏差，计算极限间隙并画出公差带图及配合公差带图。,51,52,可见，基孔制的配合变成同名基轴制的配合时，其配合性不变。,根据上述换算原则，按孔、轴配合的分类分别讨论孔的基本偏差的计算。,53,一般情况下，基本偏差与公差等级无关，然而孔在过盈、过渡配合时，在公差等级7或8时，要加上一个值。公称尺寸d=100mm的孔或轴，其基本偏差不同的是：a、r7和r8b、r7和r8c、c7和c8d、c7和c8,54,（1）对于间隙配合和过渡配合，标准公差等级为8级或高于8级(标准公差等级it8)的孔应与高一级的轴配合。（2）对于间隙配合和过渡配合，标准公差等级为9级或低于9级(标准公差等级it9)的孔应与同一级的轴配合。（3）对于过盈配合，标准公差等级为7级或高于7级(标准公差等级it7)的孔应与高一级的轴配合。（4）对于过盈配合，标准公差等级为8级或低于8级(标准公差等级it8)的孔应与同一级的轴配合。,工艺等价性的详细描述,55,3.2.3孔、轴公差代号、配合代号及其标注,1.孔、轴公差代号及其标注（1）公差带代号：由基本偏差代号和标准公差等级代号中的阿拉伯数字组合而成。例：孔公差带代号h7、f8;轴的公差带代号h7、f6公差代号标注在零件图上,56,3.2.3孔、轴公差代号、配合代号及其标注,2.配合代号及其标注配合代号：它用分数形式表示，分子为孔公差带，分母为轴公差带，构成孔、轴的配合代号。例：基孔制配合代号配合代号标注在装配图上,57,公差与配合在图样上的标注,58,59,3.2.4孔、轴的常用公差带和优先、常用配合,1、孔、轴的常用公差带（p54、55页图中）标准公差20个等级，基本偏差28种，应当共有2028=560种公差带，国标规定孔的j用3种，轴j用4种，因此孔公差带有543种，轴公差带有544种为了提高生产效率，国家标准利用简化原理提出了一般、常用、优先公差带：,60,图3-18尺寸500mm孔一般、常用、优先公差带,61,图3-19尺寸500mm轴一般、常用、优先公差带,62,2、孔、轴的优先配合和常用配合国标规定了基孔制优先配合有13种，常用配合59种基轴制优先配合有13种，常用配合47种看p55、56页表3.3和表3.4，表中带的配合为优先配合。选择配合时，应按照优先、常用的顺序选择，采用优先配合能够满足要求时，尽量采用优先配合，以便增加效率，减小设计周期。在精度要求不高，小批量生产时可以利用优先配合快速设计。,63,64,65,3.3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,3.3.1标准公差等级和配合种类的选择方法类比法通过对同类机器和零、部件以及它们的图样进行分析，参考生产实践中总结出来的技术资料，把设计产品的技术要求与之进行对比，来选择孔、轴公差与配合。计算法：困难、麻烦。实验法：成本高、只用于重要配合,66,3.3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,3.3.2配合制的选择原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，但为了简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标准在尺寸500mm的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各13种）和常用配合（基孔制59种，基轴制47种）。,67,3.3.2配合制的选择,1.优先选用基孔制从工艺上看：加工中等尺寸的孔通常要用价格较贵的定值刀具，而加工轴则用一把车刀或砂轮就可以加工不同的尺寸。因此，采用基孔制可以减少备用定值刀具和量具的规格数量，降低成本，提高加工的经济性。所以，一般优先选择基孔制。,68,3.3.2配合制的选择,2.特殊情况下采用基轴制配合在有些情况下，由于结构和材料等原因，选择基轴制更适宜:(1)采用冷拉标准轴时，这些轴不需再加工，如农业机械、纺织机械等；(2)加工尺寸小于mm的精密轴比同级孔困难，在仪器制造，钟表生产中，无线电工程中，常使用经过光轧成型的钢丝直接做轴，比较经济。(3)与标准件配合的基准制选择：若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为基准件来确定采用基孔制或基轴制。,69,如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件，键与键槽的配合应采用基轴制。滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制。（4）同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，而且有不同的配合性质时采用基轴制。（如下图所示）,70,第2章极限与配合基础,3.3.2配合制的选择,2.特殊情况下采用基轴制配合,图非基准制配合选择,（5）特殊需要时采用非基准制，如图2-9。,71,3.3.3标准公差等级的选择,重要性：正确处理使用要求与制造工艺、加工成本之间的关系。,公差等级过高,加工困难、成本高,容易加工、成本低，但未必能满足使用要求,综合考虑，保证质量、使用要求选择尽量低的公差等级,公差等级过低,72,第2章极限与配合基础,3.3.3标准公差等级的选择,基本原则：thtstf（1）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大的公差值。（2）满足gb推荐的公差等级组合规定p48-49。工艺等价:对于基本尺寸500mm有较高公差等级的配合，因孔比同级轴难加工，当标准公差it8时，国标推荐孔比轴低一级相配合，使孔、轴的加工难易程度相同。但对it8级或基本尺寸500mm的配合，因孔的测量精度比轴容易保证，推荐采用孔、轴同级配合。,73,3.3.3标准公差等级的选择,1.各个标准公差等级的应用范围1）it01-it1：用于量块的尺寸公差2）it1-it7：用于量规的尺寸公差，这些量规主要用于检验it6-it16的孔和轴。3）it2-it5：用于精密配合，如滚动轴承各零件。4）it5-it10：用于有精度要求的重要和较重要配合。it5的轴和it6的孔用于高精度的重要配合，如精密机床主轴的轴颈与轴承、内燃机的活塞销与活塞上的两个销孔的配合。it8和it9分布用于普通平键宽度与键槽宽度的配合。it9、it10的轴和孔用于一般精度要求的配合。,74,3.3.3标准公差等级的选择,1.各个标准公差等级的应用范围5）it11、it12用于不重要的配合6）it12-it18用于非配合尺寸。,75,3.3.3标准公差等级的选择,2.用类比法选择标准公差等级时应考虑的几个问题（1）同一配合中孔与轴的工艺等价性工艺等价性：指孔、轴的加工难易程度大致相同。对500mm基本尺寸，当公差等级低于it8，推荐孔比轴低一级，h8/f7，h7/n6；公差等级为it8，也可采用同级孔、轴配合，如h8/f8，当公差等级高于it9，h9/c9。对500mm基本尺寸，一般采用同级孔、轴配合。对3mm的基本尺寸，由于工艺的多样性，th=ts或thts。,76,2.用类比法选择标准公差等级时应考虑的几个问题,（2）配合性质对过渡、过盈配合，公差等级不宜太大，一般：孔it8、轴it7；对间隙配合，间隙小的公差等级应较小，间隙大的公差等级可较大。（3）配合零部件的精度要匹配。齿轮孔与轴的配合，它们的公差等级取决于齿轮的精度等级；与滚动轴承配合的外壳孔和轴的公差等级取决于滚动轴承的公差等级。,77,3.3.4配合性质的选择,选择配合性质实际上就是确定基本偏差代号。,78,3.3.4配合性质的选择,1.间隙配合的选择工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔、轴配合选择间隙配合要求孔、轴有相对运动的间隙配合中，相对运动速度较高，润滑油粘度越大，则配合应越松。对于一般工作条件的滑动轴承，可以选用由基本偏差f或f组成的配合，如h8/f7。要求装拆方便而无相对运动的孔、轴配合，可以选用由基本偏差h与h组成的最小间隙为零的配合。,79,3.3.4配合性质的选择,2.过渡配合对于既要求对中性，又要求装拆方便的孔、轴配合，应选择用过渡配合。这时，传递载荷必须加键或销等连接件。3.过盈配合的选择对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合，应选择过盈配合。,80,第2章极限与配合基础,3.3.4配合性质的选择,图配合的选择原则,81,3.3.4配合性质的选择,4.配合性质选择的注意事项择配合种类时应考虑的因素，主要有：1）孔、轴是否有相对运动（有，间隙）（没有，过盈或过渡）2）过盈配合的受载情况（大扭矩，过盈量大一些，小扭矩，过盈量小一些）注：过盈量太大会使装配困难，甚至撑破，因此在使用大的过盈配合时，应当验算材料强度，国标有相应的规定。,82,3）孔、轴定心精度定心精度高时不宜采用间隙配合，而用过渡配合、小过盈量配合。4）拆装要求常拆卸零件应比不常拆卸零件松一些5）孔、轴工作时，温度差别较大时，要考虑材料的热膨胀影响6）装配时的变形问题7）尽量采用优先配合。,p64页表3.6各种基本偏差的应用实例，列出了间隙、过渡、过盈配合的实例，对今后从事实际设计提供了参考。,83,3.4大尺寸孔、轴公差与配合的选择,3.4.1大尺寸标准公差因子大尺寸：是指公称尺寸大于500至3150mm的尺寸常用尺寸段中标准公差因子i与公称尺寸呈三次方抛物线关系，而大尺寸的标准公差因子i与公称尺寸d呈线性关系，如图所示。,i=0.004d+2.1,84,3.4大尺寸孔、轴公差与配合的选择,3.4.2大尺寸标准公差数值的计算（见68页表3.7）3.4.3大尺寸孔、轴基本偏差数值的计算（见68页表3.8）3.4.4大尺寸孔、轴常用公差带、标准公差等级与配合1.大尺寸孔、轴常用公差带gb/t1801-2009对大尺寸规定了31种常用孔公差带和41种常用轴公差带。如图所示。,85,3.4.4大尺寸孔、轴常用公差带、标准公差等级与配合,2.大尺寸孔、轴标准公差等级与配合大尺寸孔和轴的配合一般采用基孔制的同级配合。可按照互换性原则进行加工。在某些情况下，可根据制造特点采用配制配合。配制配合：是指以一个零件的实际要素尺寸为基数，来配制另一个零件的一种工艺措施。应用场所：一般用于公差等级较高，单件小批量生产的配合零件。是否采用配制配合由设计人员根据零件的生产和使用情况决定。,86,2.大尺寸孔、轴标准公差等级与配合,配制配合零件的一般要求：1）先按互换性生产选取配合，配制的结果应满足此配合要求；2）一般选择较难加工，但能得到较高测量精度（多数情况下是孔）的那个零件作为先加工件，给它一个比较容易达到的公差或按“线性尺寸的未标公差”加工。3）配制件（多数为轴）的公差可按规定的配合公差来选取。4）配制配合是关于尺寸极限方面的技术规定，不涉及其他技术要求。5）测量对保证配合性质有很大关系，要注意温度、形状、方向和位置误差对测量结果的影响。,87,3.配制配合在图样上的标注,用代号mf表示配制配合，借用基准孔的代号h或基准轴的代号h表示先加工件。在装配图和零件图的相应部位标出，装配图上还要标明按互换性生产时的配合要求。案例：公差尺寸为mm的孔和轴，要求配合的最大间隙为0.45mm，最小间隙为0.14mm，按互换性生产可选用,88,3.配制配合在图样上的标注,（1）装配图上的标注（如图所示）（2）先加工零件图上的标注（3）配制件零件图上的标注,89,3.配制配合在图样上的标注,（4）配制件极限尺寸的计算用尽可能准确的测量方法测出先加工件（孔）的实际要素尺寸，如孔的,则配制件（轴）的极限尺寸计算如下：,上极限尺寸：,下极限尺寸：,90,3.5未标公差线性尺寸的公差选择,3.5.1一般公差的定义未标注公差：对不重要的尺寸和精度要求很低的非配合尺寸，在零件图上通常不标注它们的公差。一般公差：是指在车间通常加工条件下保证的公差。其控制未标注公差。,91,3.5未标公差线性尺寸的公差选择,3.5.2一般公差的公差等级和极限偏差数值gb/t1804-2000对线性尺寸和倒圆半径、倒角高度尺寸的一般公差各规定了4个公差等级：精密级（f）中等级（m）粗糙级（c）最粗级（v）具体偏差数值见附表11、12、13,92,3.5未标公差线性尺寸的公差选择,3.5.3一般公差的总则选取图样上未标注公差的公差等级时，应考虑通常车间精度并由相应的技术文件后标准做出具体规定。,93,3.6尺寸精度检测,3.6.1孔、轴的尺寸验收3.6.2光滑极限量规,94,3.6尺寸精度的检测,3.6.1孔、轴的尺寸验收1.验收极限与安全裕度验收极限是检验工件时判断工件合格与否的尺寸界限。验收极限方式：方法一：内缩方式验收极限是从规定的最大实体尺寸（mms）和最小实体尺寸（lms）分别向工件尺寸公差带内移动一个安全裕度a的距离来确定的。安全裕度a：为测量不确定度的允许值，按工件尺寸公差t的1/10确定。附表14,95,96,97,3.6.1孔、轴的尺寸验收,方法一：内缩方式,孔尺寸的验收极限：上验收极限=最小实体尺寸（lms）-安全裕度a下验收极限=最大实体尺寸（mms）+安全裕度a,轴尺寸的验收极限：上验收极限=最大实体尺寸（mms）-安全裕度a下验收极限=最大实体尺寸（lms）+安全裕度a,方法二：验收极限等于标定的最大、最小实体尺寸即安全裕度a=0.,验收极限：上验收极限=最大实体尺寸（mms）-安全裕度a下验收极限=最小实体尺寸（lms）+安全裕度a,98,3.6.1孔、轴的尺寸验收,2.验收极限方式的选择具体选择原则：1）对遵循包容要求的尺寸（在尺寸公差后加注符号）、公差等级高的尺寸，其验收极限方法采用方法一；2）当工艺能力指数cp1时，其验收极限可以按方法二确定；但对遵循包容要求的尺寸，其最大实体尺寸一边的验收极限仍应按方法一确定。,3）对偏态分布的尺寸，其验收极限对尺寸偏向的一边按方法一确定。4）对非配合和一般公差的尺寸，按方法二确定。,99,3.6.1孔、轴的尺寸验收,3.计量器具的选择按照计量器具所导致的测量不确定度（简称计量器具的不确定度）的允许值（u1）选择计量器具。计量器具的不确定度u1系指在测量结果的测量不确定度（u）中由计量器具所引入的不确定度分量。选择时，应使所选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于标准所规定的u1的允许值。,注：u1值按测量结果的测量不确定度u与工件公差t的比值分档：用于it6it11的分为、三档。用于it12it18的只分为、两档。、档值分别约为工件公差的1/10、1/6和1/4。u1约为u的0.9倍。,100,解：,确定验收极限,由于该轴精度要求为it8级且采用包容要求，故验收极限按内缩方案确定。,根据工件公差t=0.039mm，查表确定安全裕度a和测量器具的不确定度允许值u1:,上验收极限=mmsa=44.971mm,下验收极限=lms+a=44.940mm,101,选择测量器具,根据工件的公称尺寸以及查表确定的测量器具的不确定度允许值u1，查表选择不确定度u1不超过u1的测量器具。,查表可知，分度值为0.005mm的比较仪的不确定度,因此可以用它来检测本例的工件。,102,例1试确定测量85f7（）e轴时的验收极限。,3.6.1孔、轴的尺寸验收,103,3.6.2光滑极限量规,光滑极限量规是一种没有刻度的专用测量器具。作用：确定被测孔、轴工件的尺寸是否在极限尺寸范围内，判断其是否合格。范围：光滑极限量规适用于有包容要求、大批量生产的工件的合格性检验。,104,3.6.2光滑极限量规,轴用光滑极限量规环规（卡规）,孔用光滑极限量规塞规,光滑极限量规,以被检孔或轴的最大实体尺寸和最小实体尺寸为公称尺寸的标准测量面，能反映控制被检孔或轴边界条件的无刻度长度测量器具。检验工件孔径的量规一般又称为塞规，检验工件轴径的量规一般称为卡规。,105,塞规和卡环包括的两个量规,通规用来体现最大实体边界，它的测量面应具有与孔或轴相对应的完整表面，且其长度应等于被测工件的配合长度。通规能够通过被测工件，表示被测工件的组成要素没有超过最大实体边界，反之亦反。止规用来体现最小实体尺寸，它的测量面应为两点状。