公差与极限配合PPT课件

第3节机械零件的公差和配合1。公差和配合的基本概念1。公差，加工误差3。1.公差和配合的基本概念1。维度1的术语和含义。尺寸是以特定单位表示长度的数字。(2)基本尺寸基本尺寸是根据设计者根据经验计算或确定后选择的标准在设计图纸上标注的尺寸。(3)实际尺寸是通过测量获得的尺寸。6，1。“尺寸”的术语和含义，(4)极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变化的两个极限值。其中，较大的称为最大极限尺寸，较小的称为最小极限尺寸。图2-8的极限尺寸、公差和配合图以及图2-9的公差带图。8，2。“公差、偏差和误差”的术语和定义，(1)尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸偏差包括：实际偏差=实际尺寸-基本尺寸极限偏差。9，极限偏差，上限偏差=最大极限尺寸-基本尺寸es(孔)，下限偏差ES(轴)-最小极限尺寸-基本尺寸ei(孔)，EI(轴)。10，2。“公差、偏差和误差”的术语和定义，(2)尺寸公差(tolerance)尺寸公差是指允许的尺寸变化。尺寸公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差，11，2。“公差、偏差和误差”的术语和定义，(3)中性线是一条参考线，也称为零偏差线，用于确定公差带图中的偏差。在公差带图中，由代表上下偏差的两条直线定义的区域称为公差带。在国家标准中，公差带包括：公差带的大小由标准公差带决定；公差带的位置由基本偏差、14、2决定。“公差、偏差和误差”的术语和定义，(5)标准公差是由国家标准确定的公差。(6)基本偏差基本偏差用于确定公差带相对于零线的上偏差或下偏差，一般指零线附近的偏差。(7)误差误差是指零件的设计值X0和加工后的测量值Xi之间的差值，用Xi表示。也就是说， Xi=Xi-x0，其中i=1，2，3，n是测量的次数。误差Xi不是零！“配合”的术语和定义(1)配合是指基本尺寸相同的孔与轴向公差带之间的配合关系。基本孔系统，基本轴系统。18、基本孔系，基本孔系是具有固定基本偏差的孔公差带，与具有不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的系统。由基本孔构成的孔是基本准孔，其下偏差为零。参考孔的代号为“H”。图2-11基本孔系和基本轴系，20，基本轴系，基本轴系是具有固定基本偏差的轴公差带，并与具有不同基本偏差的孔公差带形成各种协调的系统。由基准轴组成的轴是参考轴，它的上偏差为零。基准轴的代号为“H”。图2-11基孔配合和基轴配合。22，(2)配合类型，间隙配合过渡配合过盈配合，23，(2)配合类型，间隙配合：当孔的公差带高于轴的公差带时，形成间隙配合(包括最小间隙等于零的配合)。图2-11基孔系统配合和基轴系统配合。25，(2)配合类型，过盈配合：当孔的公差带低于轴的公差带时，形成过盈配合(包括最小过盈等于零的配合)。图2-11基孔和基轴配合。27，(2)配合类型，过渡配合：当孔和轴的公差带相互重叠时，可能形成间隙配合或过盈配合。图2-11基孔系统和基轴系统，29，(3)配合公差，允许的间隙或干涉变化称为配合公差。间隙配合：配合公差=最大间隙-最小间隙过盈配合：配合公差=最大余量-最小过盈过渡配合：配合公差=最大间隙的最大余量。30，(3)配合公差，配合公差=轴公差孔公差，31，2，标准公差系列和基本偏差系列，1。标准公差系列P28表2-7、32、1。标准公差系列，(1)公差单位(公差系数，单位微米)当尺寸500mm(mm)时，反映加工误差和测量误差。33，1。标准公差系列，(2)公差等级标准公差分为20个等级：IT01，IT0，IT1，IT2，敬IT18。国际标准公差的缩写IT7表示标准公差等级7。从IT01到IT18，公差等级依次降低，相应的标准公差值依次增加。标准公差系列，(2)公差等级公差等级系数a(见表2-6)标准公差值T=ai，表2-6 IT5至IT18标准公差计算表，尺寸500mm公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i，35，1。标准公差系列，(3)基本尺寸段，标准公差值T=ai，36，1。标准公差系列，(3)基本尺寸段示例：基本尺寸45mm(尺寸段 30 mm 50 mm)的公差值IT6和IT7。计算基本尺寸(mm)的公差值IT6和IT7，37，1。标准公差系列，例如基本尺寸45毫米(在尺寸段 30毫米 50毫米)。公差单位(mm)IT6=10i=101.5616(mm)IT7=16i=161.5624.9725(mm)，图2-15基本偏差系列， 40，2基本偏差系列，(1)轴的基本偏差见P32表2-9，41，2基本偏差系列，(1)如果轴的基本偏差具有基本偏差和标准公差，则不难找到另一个基本偏差系列，(1)轴的基本偏差1)a、B和C用于大间隙或热动态配合；2)d、e和f主要用于旋转运动；3)g主要用于滑动和半液体摩擦，或用于定位配合；4)cd、ef和fg适用于小型旋转运动部件；5)jh主要用于过渡协调，有利于保持中立；6)pzc主要用于过盈配合，以保证轴与孔之间有足够的连接强度。基本偏差系列，(2)孔的基本偏差见P34表2-10，(2)孔的基本偏差当基本尺寸500mm时，孔的基本偏差由轴的基本偏差换算而来。孔与轴之间基本偏差换算的前提是：“当基本偏差代码相等时，匹配应保持不变”。1)一般规则a)所有间隙配合a h；b)标准公差IT8的k、m、n；c)标准公差IT7的p zc孔的基本偏差等于轴的基本偏差，但符号相反。然而，也有一些例外。对于公差等级IT8，基本尺寸为3 mm的n的基本偏差ES=0，(2)标准公差IT8的特殊规则a) k，m，n；B) p ZC，标准公差IT7；孔的基本偏差应在上述基础上增加一个值。公差和配合的基准系统和公差等级，1。国家标准中规定的公差和配合，尺寸500mm的轴的2-17通用公差带(框内)和优先公差带(圆内),图2-18尺寸500mm的孔的通用公差带(框内)和优先公差带(圆内),图2-19基本孔系统优先配合公差带，图2-20基本轴系统优先配合公差带，51，3，公差和配合的基准系统和公差等级，以及2。基准系统的一般选择公差和配合选择的主要内容包括：1)确定基准系统；2)确定公差等级；3)确定合作类型。公差和配合的选择原则是在保证机械产品基本性能的前提下，充分考虑制造的可行性，使制造成本最小化。(1)对于基本尺寸500mm的轴孔配合，当标准公差IT8时，国家标准建议该孔比轴低一级配合。但是，当标准公差为 IT8级或基本尺寸为 500mm时，建议采用相同级别的孔和轴的匹配。(2)公差等级的选择不仅要满足设计要求，还要考虑加工的可能性和经济性。公差等级的选择1)IT01、IT0和IT1公差通常用于高精度量块和其他精密标准量块的尺寸。2)IT2IT5公差用于特别精确的零件尺寸。3)IT5(孔到IT6)公差用于匹配高精度和重要表面的尺寸；4)IT6(孔到IT7)公差用于更精确的零件装配尺寸；5)IT7IT8用于匹配一般精度要求的尺寸；6)IT9IT10一般用于一般要求的匹配尺寸，或精度较高的按键匹配所需的槽宽尺寸。7)IT11IT12公差用于不重要的配合尺寸。8)IT12IT18公差用于无公差的尺寸。公差和配合的基准系统和公差等级。5.应尽可能选择首选配合和普通配合。形状公差和位置公差(1)形状公差和形状误差1。形成机械零件形状的几何特征的容许变化称为形状公差。形状公差和位置公差(1)形状公差和形状误差2。形状误差：形状误差是指测量的实际元素到理想元素的变化。评估形状公差、位置公差和形状误差的最小条件是测量的实际元素与其理想元素的最大变化最小。例如，形状公差和位置公差，(2)形状公差项目，(2)形状公差项目，(60)，(2)形状公差项目，1。直线度公差测量元素相对于理想直线的实际允许偏差。61，1。直线度公差，1)给定平面内的直线度公差带，给定平面内的2-21直线度公差带，62，1。直线度公差，2)给定方向的直线度公差带，2-22给定方向的直线度公差带，63，1。直线度公差，3)相互垂直的两个方向上的直线度公差带，图2-23给出直线度公差带。64，2。平面度公差，即实际测量元件相对于理想平面的容许偏差，公差带是两个平行平面之间的面积，公差带的距离为公差值t。图2-24平面度公差带，65，3。圆度公差，实际测量元素与理想圆的容许偏差，公差带是两个同心圆之间的区域，其半径差是垂直于轴的任何截面上的公差值t。图2-25圆度公差带，66，4。圆柱度公差，实际测量元件相对于理想圆柱体的容许偏差，公差带是两个同轴圆柱体之间的面积，公差带的半径差为公差值t。图2-26圆柱度公差带，67，5。线轮廓公差，实际测量元素相对于理想等高线的容许偏差，公差带是两条等距曲线之间的区域，其距离为公差值t，并且对称分布于理想等高线。图2-27线轮廓公差带、平面轮廓公差带、实际测量元素到理想轮廓面的允许偏差，其公差带为距离T，对于理想轮廓面均匀分布的两个等距曲面之间的区域，理想轮廓面用理论上正确的尺寸标注。图2-28轮廓公差区。69，4，形状公差和位置公差，(3)位置公差和位置误差几何特征相关元件参考元件参考、70，4，形状公差和位置公差，(3)位置公差和位置误差位置公差是相关实际元件相对于参考位置的总变化。位置公差带是限制相关实际元素变化的区域。只有在这个区域，测量的实际元素才能合格。(3)位置公差和位置误差位置公差包括：位置公差方位公差跳动位置公差，方位位置公差-平行度，要求被测实际元件相对于参考元件的方向为0。图2-29基于平面的平行度公差带，73，1。方位位置公差-垂直度，要求测量的实际元素相对于参考元素的方向为90。图2-30基于轴74，1的垂直度公差区域。方向位置公差-倾斜度，要求测量的实际元素相对于参考元素的方向形成一定的角度。图2-32同轴度公差带76，2。定位位置公差-对称度，要求测量的实际元素与参考元素共面。图2-33对称公差带77，2。定位公差定位度，要求测量的实际元素和参考元素之间有一定的位置关系。图2-34孔轴位置公差带，78，3。跳动位置公差，圆跳动全跳动，79，3。跳动位置公差-相对于参考元件的任何截面中的单个测量实际元件的圆跳动和允许跳动。根据允许变化的方向，圆跳动可分为径向圆跳动、端面圆跳动、斜圆跳动、80、径向圆跳动，径向圆跳动用于控制圆柱面任何截面上的跳动。图2-35径向圆跳动公差带81，端面圆跳动，用于控制端面任何测量直径的轴向跳动。图2-36端面圆跳动公差带82，斜面圆跳动，斜面圆跳动用于控制锥面在法线方向的跳动。跳动位置公差-总跳动量，整个测量的实际元件相对于参考元件的总允许跳动量。根据允许变化的方向，完全跳动可分为径向完全跳动端面完全跳动斜向完全跳动、84、径向完全跳动，用于控制整个圆柱面上的完全跳动。图2-37径向总跳动公差带85端面总跳动端面圆跳动用于控制整个端面在轴向的总跳动。图2-38端面全跳动公差带，86，4，形状公差和位置公差，(4)形状和位置公差的选择，(4)，87，(4)形状和位置公差的选择，(1)形状公差应小于尺寸公差：例如，圆柱形零件的形状公差(轴直线度除外)一般应小于其尺寸公差值，平行度公差值应小于相应的距离尺寸公差值。圆度和圆柱度公差值约为同一级别尺寸公差值的50%，因此一般可根据同一级别进行选择。例如，如果尺寸公差为IT6，则圆度和圆柱度公差也选择为6级。然而，并不是说圆度和圆柱度公差必须在与尺寸公差相同的水平上选择，或者可以根据零件的功能要求选择相邻的水平，并且如果需