机械基础知识(公差与配合).ppt

2014年3月19日 公差与配合 一 公差 在现代化大规模生产中要求零件具有互换性 即同一规格的一批零件中任取一件 不经修配就能装配到机器或部件中 并能保证使用要求 零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产 对保证产品质量 降低成本及方便装配 对维修具有重要意义 在实际生产中 零件的尺寸不可能加工得绝对精确 为保证能实现零件的互换性 在加工零件时允许零件的实际尺寸在一个合理的范围内变动 这允许尺寸的变动量就是尺寸公差 简称公差 当轴装进孔时 为了满足使用过程中不同程度的松紧程度要求 必须对轴和孔的直径给出一个尺寸大小的限制范围 如图所示 1 基本尺寸与极限尺寸 基本尺寸设计给定的尺寸 30 极限尺寸允许尺寸变动的两个极限值 孔30 0 021 30 021最大极限尺寸轴30 0 007 29 993孔30 0 30最小极限尺寸轴30 0 02 29 98零件经过测量所得的尺寸称为实际尺寸 若实际尺寸在最大和最小极限尺寸之间 即为合格 2 极限偏差与尺寸公差极限偏差极限尺寸减基本尺寸所得的代数差 上偏差最大极限尺寸减基本尺寸所得的代数差 下偏差最小极限尺寸减基本尺寸所得的代数差 孔的上 下偏差代号用大写字母ES EI表示 轴的上 下偏差代号用小写字母es ei表示 上偏差ES 30 021 30 0 021上偏差es 29 993 30 0 007孔轴下偏差EI 0下偏差ei 29 98 30 0 02尺寸公差 简称公差 零件尺寸的允许变动量 公差 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差孔的公差30 021 30 0 021或 0 021 0 0 021轴的公差29 993 29 98 0 013或 0 007 0 02 0 013 3 公差带 为便于分析尺寸公差和进行有关计算 可以基本尺寸为基准 零线 用夸大了间距的两条直线表示上 下偏差 这两条直线所限定的区域称为公差带 用这种方法画出的图称为公差带图 它表示了尺寸公差的大小和相对零线 即基本尺寸线 的位置 在公差带图中 零线是确定正 负偏差的基准线 零线以上为负偏差 在零件图上标注的尺寸公差 其上 下偏差有时都是正值 有时都是负值 有时一正一负 上下偏差值中可以有一个值是 0 公差值必定为正值 公差不应是 0 或负值 4 标准公差与基本偏差国家标准 公差与配合 规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成 标准公差确定公差带的大小 而基本偏差确定公差带的位置1 标准公差 IT 标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定 其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级 标准公差分为20个等级 即 IT01 IT0 IT1 IT2 IT18 IT表示标准公差 数字表示公差等级 IT01公差值最小 精度最高 IT18公差值最大 精度最低 如图 2 基本偏差基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差 即当公差带位于零线上方时 基本偏差为下偏差 当公差带位于零线下方时 基本偏差为上偏差 基本偏差的代号用字母表示 孔 EI ES 轴 ei es 国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差 5 公差带代号孔 轴的尺寸公差可用公差带代号表示 孔 轴的公差带代号由基本偏差代号 字母 和公差等级代号 数字 组成 二 配合 基本尺寸相同的 相互结合的孔和轴公差带之间的关系 称为配合 根据使用的要求不同 孔和轴之间的配合有松有紧 因而国标规定 配合分三类 即间隙配合 过盈配合 过渡配合 1 间隙配合孔的实际尺寸总比轴的实际尺寸大 装配在一起后 轴与孔之间存在间隙 包括最小间隙为零的情况 轴在孔中能相对运动 条件 轴的最大极限尺寸 孔的最小极限尺寸 如下图所示 孔的公差带在轴的公差带之上 2 过盈配合 孔的实际尺寸总比轴的实际尺寸小 在装配时需要一定的外力或使带孔零件加热膨胀后 才能把轴压入孔中 所以轴与孔装配在一起后不能产生相对运动 这时 孔的公差带在轴的公差带之下 条件 孔的最大极限尺寸 轴的轴最小极限尺寸 3 过渡配合 轴的实际尺寸比孔的实际尺寸有时小 有时大 它们装在一起后 可能出现间隙 或出现过盈 但间隙或过盈都相对较小 这种介于间隙与过盈之间的配合 即为过渡配合 这时 孔的公差带与轴的公差带将出现相互重叠部分 3 配合制 孔和轴公差带形成配合的一种制度 称为配合制 根据生产实际需要 国家标准规定了两种配合制 1 基孔制配合基本偏差一定的孔的公差带 与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度 基孔制配合的孔称为基准孔 其基本偏差代号为H 下偏差为零 即它的最小极限尺寸等于基本尺寸 2 基轴制配合基本偏差一定的轴的公差带 与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度 基轴制配合的轴称为基准轴 其基本偏差代号为h 其上偏差为零 即它的最大极限尺寸等于基本尺寸 3 配合代号配合代号由孔和轴的公差带代号组成 写成分数形式 分子为孔的公差带代号 分母为轴的公差带代号 凡是分子中含H的为基孔制配合 凡是分母中含h的为基轴制配合 例试说明含意 4 极限与配合的标注与查表1 在装配图上的标注方法在装配图上标注配合代号时 采用组合式注法 在基本尺寸后面用分式表示 分子为孔的公差带代号 分母为轴的公差带代号 2 在零件图上的标注方法在零件图上标注公差有三种形式 在基本尺寸后只标注公差带代号 或只标注极限偏差 或代号和偏差均标注 注 当标注极限偏差时 上 下偏差的小数点必须对齐 小数点后的位数也必须相同 当上偏差或下偏差为 零 时用数字 0 标出 不加正 负号 并与上偏差或下偏差的小数点前的个位数对齐 当公差带相对于基本尺寸对称配置 即两个偏差绝对值相同时 偏差只需注写一次 并应在偏差与基本尺寸之间注出符号 士 且两者数字高度相同 四 形状和位置公差 1 概念零件经加工后 不仅会存在尺寸的误差 而且会产生几何形状及相互位置的误差 如加工轴时可能会出现轴线弯曲 这种现象属于零件的形状误差 如下图所示的圆柱体 即使在尺寸合格时 也有可能出现一端大 另一端小或中间细两端粗等情况 其截面也有可能不圆 这属于形状方面的误差 如下图所示的阶梯轴 加工后可能出现各轴段不同轴线的情况 这属于位置方面的误差 形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量 位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量 两者简称形位公差