第一章 光滑圆柱的公差配合幻灯片.ppt

第一章光滑圆柱的公差与配合,梁宁宁烟台工程职业技术学院,技术要求,调质处理235-265HBS,例2：箱体的尺寸、形状、位置精度要求的标注,一、概述,新国标（GB/T1800.11997）、（GB/T1800.21800.31998）、（GB/T18041992），代替了1979年颁布的旧国标（GB1800180479）中的相应部分，这些新国标的依据是国际标准（ISO），以尽可能地使我国的国家标准与国际标准一致或等同。孔与轴的极限与配合标准是机械工程最重要的基础标准，制定最早，体系比较完善，也是学习其它互换性标准的基础。,一、有关尺寸的术语定义,尺寸（size）尺寸是指以特定单位表示线性尺寸的数值。通常用表示（常省略）如直径40、半径R20，宽度12，高度120，中心距60等。,第一节光滑圆柱公差与配合的基本概念,尺寸的基本术语,1.基本尺寸基本尺寸:设计给定的尺寸（孔D、轴d）。它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，计算或通过实验而确定的。应该在优先数系中选择。(见GB/T22822005),2.实际尺寸实际尺寸是通过测量得到的尺寸（孔-Da、轴-da）实际尺寸并非尺寸的真值。（存在测量误差）,注：实际尺寸是加工后测量的尺寸,3、极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。最大极限尺寸：Dmax、dmax最小极限尺寸：Dmin、dmin合格零件的实际尺寸应该是：,孔：,轴：,4.实体状态和实体尺寸,实体状态：最大实体状态和最小实体状态,最大实体尺寸：孔或轴大最大实体状态下的尺寸,最小实体尺寸：孔或轴大最小实体状态下的尺寸,（轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin）,（轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax）,实体尺寸、实际尺寸与公差的关系,二、有关尺寸偏差和公差的术语及定义,1.尺寸偏差某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）,其值可正、可负或零。1）实际偏差:实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。2）极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,极限偏差：上偏差和下偏差,注意：标注极限偏差和计算实际偏差时前面必须加注“+”或“”号（零除外）。,上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,孔用ES表示、轴用es表示,下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,孔用EI表示、轴用ei表示,ES=Dmax-Des=dmax-d,EI=Dmin-Dei=dmin-d,问题：比较尺寸公差与极限偏差,孔：TD=Dmax-Dmin=ES-EI轴：Td=dmax-dmin=es-ei,尺寸公差与极限偏差是两个不同的概念。尺寸公差表示对制造精度的要求，反映加工的难易程度。极限偏差决定了极限尺寸相对基本尺寸的位置。,2.尺寸公差,允许尺寸的变动量,基本尺寸、极限尺寸、极限偏差及公差的关系,1）零线：在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸。2）公差带（尺寸公差带的简称）在公差带图中，由代表上偏差和下偏差两条直线所限定的区域。,3.尺寸公差带,表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许的变动范围,用图所表示的公差带,公差带图：,孔公差带图,轴公差带图,公差带图示例,+0.033,-0.065,-0.098,+0.060,+0.040,+0.007,-0.018,(图1),(图2),(图4),(图3),TD,TD,Td,Td,公差带和公差带图示例,3）基本偏差基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置的偏差（上偏差或下偏差）一般指靠近零线的那个偏差。4）标准公差：标准中表列的，用来确定公差带大小的任一公差。,D（d）,基本偏差示意图,基本偏差和公差的关系:,孔公差带图,轴公差带图,TD=ES-EI,Td=es-ei,三、有关配合的术语及定义,孔与轴孔通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱型的表面（由两个平行平面或切面的包容面）。轴是指工件的圆柱型表面（由两个平行平面或切面而形成的被包容面）。,配合：基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,广义的孔与轴：孔为包容面（尺寸之间无材料），在加工过程中，尺寸越加工越大；而轴是被包容面（尺寸之间有材料），尺寸越加工越小。,1.间隙或过盈,间隙或过盈,=孔的实际尺寸轴的实际尺寸,0间隙0过盈,间隙配合过渡配合过盈配合,国标规定配合分三类,配合的种类,间隙配合中孔与轴公差带的关系：,最大、最小及平均间隙的计算：,过盈配合中孔与轴的公差带关系：,最大、最小、平均过盈的计算：,过渡配合中孔与轴公差带的关系,平均间隙或平均过盈的计算：,过渡配合：,4.配合公差,允许间隙或过盈的变动量。,=,=,=,间隙配合：,过盈配合：,注：三类配合的配合公差都为孔公差与轴公差之和,三种配合实例,配合公差带图,例2-2求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图,1.基孔制,第二节公差与配合标准的主要内容简介,一、基准制国标规定两种基准制：基孔制、其轴制。,间隙配合示意图,2.基轴制,间隙配合,过渡配合,过盈配合,基孔制中的孔称为基准孔，用H表示,基轴制中的轴称为基准轴，用h表示,二、标准公差系列,1.公差等级:指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至IT18。IT表示公差，数字表示公差等级，从IT01至IT18依次降低。,2.标准公差的计算公式,3、基本尺寸分段,为了简化公差表格，标准将常用尺寸段分为13主尺寸段，,三、基本偏差系列,国家标准规定：孔和轴的基本偏差各有28个，用于确定公差带的位置。1.代号基本偏差代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴。以轴为例，字母顺序：az，去除5个：i、l、o、q、w，增加7个双写：cd、ef、fg、js、za、zb、zc共计28个。,孔和轴的基本偏差系列,AH（ah）的基本偏差用于间隙配合；PZC（pzc）用于过盈配合；J（j）N（n）用于过渡配合。,2.基本偏差系列图及特征,1）轴的基本偏差从ah为上偏差，从jzc为下偏差，js的上下偏差分别为+IT/2和-IT/2。,2）孔的基本偏差从A为下偏差，从JZC为上偏差，JS的上下偏差分别为+IT/2和-IT/2。,3）孔、轴的公差带代号由基本偏差代号与标准公差等级数字组成。两种代号并列，字高相同，如H8,3.基本偏差数值1）轴的基本偏差数值直接查表查表加值2）孔的基本偏差数值3）轴、孔基本偏差数值的查表和极限偏差的确定。例1-1查表确定的35j6、72K8、90R7基本偏差和极限偏差。,（一）公差带代号与配合代号1、公差带代号(如H8、f7),标准公差等级数字，如：8、7。,四、公差与配合在图样上的标注,公差与配合在图样上的标注,2、配合代号(如H8/f7),（二）零件图中尺寸公差带的三种标注形式,（三）在装配图中配合的三种标注方法,采用基轴制配合时，分母为基准轴的公差带代号。,例如：,基轴制间隙配合,基轴制过渡配合,公差与配合在装配图上的标注示例,查表练习,五、常用和优先的公差带与配合1.GB/T1800.31998规定：公差等级20个；基本偏差28种。其中，轴的基本偏差j仅留j5j84个，故；轴的公差带：（28-1）204=544种孔的基本偏差J仅留J6J83个，故；孔的公差带：（28-1）203=543种应用如此多的公差带，显然不经济，GB/T18011999规定：一般、常用、优先公差带。,3、孔的一般公差带,选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般公差带的顺序选用,2、轴的一般公差带,选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般公差带的顺序选用,六、一般公差线性尺寸的未注公差,未注公差尺寸：是指图样上只标注基本尺寸，而不标其公差带或极限偏差。没有标注极限偏差不能理解为没有公差要求，其极限偏差应按“未注公差”标准规定选取。,（一）线性尺寸的一般公差的概念,（二）一般公差的作用1）简化制图，使图样清晰易读2）节省图样设计时间3）明确那些要素可由一般工艺水平保证，简化要素的检验要求。4）突出图样上注出公差的要素，便于加工和检验时引起重视。5）便于供需双方达成加工和销售合同协议。,（三）线性尺寸的一般公差标准（GB/T18042000）1、适用范围GB/T18042000规定的极限偏差适用于低精度的非配合尺寸。2、公差等级与数值（表1-9、1-10）GB/T18042000规定了线性尺寸的一般公差等级和极限偏差。一般公差等级分为四级：F（精密级）、m（中等级）c（粗糙级）、v（最粗级）极限偏差全部采用对称偏差值。,第三节公差配合的选择,公差配合的选择原则实质上是尺寸的精度设计。,与滚动轴承内圈配合的轴应该选用基孔制；而与滚动轴承外圈配合的孔则宜选择基轴制,一、基准制的选择选用基准制时，主要应从零件的结构、工艺、经济等方面来综合考虑。优先选用基孔制配合,2.有明显经济效益时选用基轴制配合（见下页图）,3.根据标准件选择基准制（见下页图）,4.需要时可选择混合制配合,1.加工工艺2.技术测量,为了满足某些配合的特殊需要,活塞销连接配合选择,活塞销连接配合选择,如图所示，配合代号为20H6/h5，试说明它是基孔制配合还是基轴制配合?,解：分子“H”可说是基孔制配合，分母“”又可说是基轴制配合。但因20N6/h5是基轴制配合，对同一根光轴，一般不应有两种配合制度。所以，应理解20H6/h5也是基轴制配合。,若与标准件形成配合时，应按标准件确定基准制配合。例如：与滚动轴承内圈配合的轴应按基孔制配合；与滚动轴承外圈配合的孔应按基轴制配合,标准件选择基准制,特殊情况下允许采用混合配合,特殊情况下允许采用混合配合,二、公差等级的选用选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。方法：类比法,三、配合的选择本质：在确定了基准制的基础上，根据使用中允许间隙或过盈的大小及变化范围，选定非基准件的基本偏差代号。有的配合同时确定基准件与非基准件的公差等级。方法：1.计算法2.试验法3.类比法,（一）各类配合选择的大体方向,（二）各种基本偏差的特点及应用,（三）各类配合的选择,1、间隙配合的选择,2、过盈配合的选择,3、过渡配合的选择,根据定心要求与拆卸情况选择过渡配合,GB/T1800.31998规定了大尺寸零件加工的公差等级及孔、轴常用的公差带（加大公差），还强调在一般情况下孔、轴采用同级配合，为解决大尺寸零件出现的配合精度要求高与轴、孔制造公差大的矛盾，提出了配制配合的工艺方法。,第四节配制配合与配作,1、问题的提出,当配合精度要求很高时，即TD、Td较小，尤其对于大尺寸（5003150mm)增加了制造困难。,Tf=TD+Td,2、什么是配制配合,根据大尺寸零件配合的设计要求，在大尺寸国家标准中选取相近似的配合要求用以代替，再确定较难加工的零件（一般情况下选孔，也可选轴），使其按（或都按）经济的加工精度加工（有较大的公差），先加工好一个零件（可以是孔，也可以是轴），并在加工后测量出先加工零件的实际尺寸，再通过计算确定另一配制零件的极限偏差（后加工件为配制件），以达到设计的配合要求，这种配合称之为配制配合。,3、配制配合的标注,以设计要求的基本尺寸和