武汉理工大学互换性与测量技术课程B课件第1章--极限与配合

,1.1概述1.2基本术语及定义1.3公差带的标准化1.4公差与配合的选择1.5线性尺寸的未注公差,第1章极限与配合,（1）非常清楚地理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、定义。,本章学习主要目的与要求,（2）牢固掌握标准中的28个基本偏差代号以及它们的分布规律。,通过本章的学习，要求了解极限与配合中的概念和基本规定，掌握应用国家标准进行机械产品的精度设计方法，包括：尺寸公差和配合的选择及在图样上的正确标注。,（3）掌握公差带的概念和公差带图的画法，并能熟练查取标准公差和基本偏差表格，正确进行有关计算。,（4）初步学会公差与配合的正确选用，并能正确标注在图上。,机械工业是我国的支柱产业之一，其中光滑圆柱体结合是机械制造中应用最为广泛的一种结合。,1.1概述,孔和轴,轴（shaft）指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。,孔（hole）指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱内表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。,1.2.1有关“尺寸”的术语及定义,1.2基本术语及定义,1.尺寸（size）以特定单位表示线性尺寸值的数值。,2.基本尺寸（basicsize）在设计时根据零件的强度、刚度和结构要求确定的尺寸。,孔和轴的基本尺寸分别用D和d表示。,最大极限尺寸：如孔Dmax为35.025，轴dmax为34.975,最小极限尺寸：如孔Dmin为35，轴dmin为34.95,3.极限尺寸（limitsofsize）孔和轴允许的尺寸变化的两个极端值，以基本尺寸为基数来确定。,4.实际尺寸（actualsize）零件完工后，实际测量所得的尺寸，如孔35.01，轴34.96。,只要实际尺寸在两个极限尺寸之间，即为合格产品。,5.最大实体状态（MMC）与最大实体尺寸（MMS）孔和轴具有允许的材料最多时的状态称为最大实体状态，在该状态下的尺寸称为最大实体尺寸。,孔的最大实体尺寸DMDmin,轴的最大实体尺寸dMdmax,6.最小实体状态（LMC）与最小实体尺寸（LMS）孔和轴具有允许的材料最少时的状态称为最小实体状态，在该状态下的尺寸称为最小实体尺寸。,孔的最小实体尺寸DLDmax,轴的最小实体尺寸dLdmin,1.2.2有关“偏差”与“公差”的术语及定义,1.偏差（deviation）某一尺寸减其基本尺寸所得的代数值。,偏差可以为正值、负值或零。,（a）实际偏差（actualdeviation）实际尺寸减其基本尺寸所得的代数值。,孔的实际偏差EaDaD,轴的实际偏差eadad,（b）极限偏差（limitdeviations）极限尺寸减其基本尺寸所得的代数值。,最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数值称为上偏差（upperdeviation）,最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数值称为下偏差（lowerdeviation）,孔的上偏差ESDmaxD,孔的下偏差EIDminD,轴的上偏差esdmaxd,轴的下偏差eidmind,2.尺寸公差（简称公差tolerance）允许实际尺寸变动的范围。,孔的公差TDDmaxDminESEI,轴的公差Tddmaxdminesei,尺寸公差最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差下偏差,由于公差表示尺寸变动的范围，它总为一个大于零的数值，所以公差没有正负号。,解：孔的各尺寸如下：,D50,Dmax50.06,Dmin50.02,ES0.06,EI0.02,TD0.04,轴的各尺寸如下：,d50,dmax49.98,dmin49.93,es0.02,ei0.07,Td0.05,3.零线、公差带和公差带图,零线（zeroline）是代表基本尺寸所在的线。,公差带（tolerancezone）是由上、下偏差的两条直线所确定的区域。,将基本尺寸、偏差、公差之间的关系用放大的比例画成的简图，称为公差带图。,1.2.3有关“配合”的术语及定义,2.间隙（clearance）与过盈（interference）,孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差为正值时，此差值称为间隙，以S表示；为负值时，其差值称为过盈，以d表示。,间隙,过盈,1.配合（fit）指基本尺寸相同、相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,它表示在一批轴和一批孔中，任取一个轴和一个孔的结合。,3.配合种类间隙配合、过盈配合和过渡配合。,间隙配合（clearancefit）具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。孔的实际尺寸轴的实际尺寸。,表示间隙配合松紧程度的特征值是Smax和Smin，有时也用平均间隙Sav表示，Sav（SmaxSmin）/2（平均松紧状态）,最小间隙SminDmindmaxEIes（最紧状态）,最大间隙SmaxDmaxdminESei（最松状态）,过盈配合（interferencefit）具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。孔的实际尺寸500mm)，孔、轴加工难易程度相当，取同级；,如：对钟表行业的小尺寸(尺寸3mm)，轴比孔难加工，可取轴比孔低一级；,50H7/f680S8/h7,800C11/h1180H11/c11,2.加工精度与成本的关系,IT0,大约以IT8级为界，高于IT8级时，成本急剧上升。,3.配合性质,对过渡配合或过盈配合，一般要求间隙或过盈的变动较小，因此应选用较高的公差等级；,对于大间隙配合，间隙变动对使用性能影响的敏感性低，因此可选用较低的公差等级；,4.与相配合零件的精度相适应,1.4.3配合种类的选择,配合的性质包括配合的一致性（由配合的孔、轴公差带大小决定）和配合的松紧程度（由配合的孔、轴公差带相对位置决定）。,1.选择基本偏差代号的方法有,（1）计算法根据一定的理论和公式，算出所需间隙和过盈。,（2）试验法对机器性能影响很大又特别重要的配合，可通过试验得出最佳极限间隙或过盈。,（3）类比法按同类型机器或机构中，经过生产实践验证的已用配合的实例，再考虑所设计机器的使用要求，并进行分析对比确定所需配合的方法。,2.配合选择的步骤,采用类比法选择配合时，可以按照下列步骤选择。,（1）确定配合的大致类别根据配合部位的功能要求，确定配合的大致类别。,ah(或AH)11种基本偏差与基准孔（或基准轴）形成间隙配合，主要用于结合件有相对运动或需方便装拆的配合。,jsn(或JSN)5种基本偏差与基准孔（或基准轴）形成过渡配合，主要用于需精确定位和便于装拆的相对静止的配合。,pzc(或PZC)12种基本偏差与基准孔（或基准轴）形成过盈配合，主要用于孔、轴间没有相对运动，需传递一定的扭矩的配合。过盈不大时主要借助键连接（或其它紧固件）传递扭矩，可拆卸；过盈大时，主要靠结合力传递扭矩，不便拆卸。,（2）配合类别大体确定后，通过查表，比照配合的应用实例，参考各种配合的性能特征，选择较合适的配合即确定非基准件的基本偏差代号。,1.5线性尺寸的未注公差,国标规定：一般公差线性尺寸的未注公差适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般的冲压加工的尺寸。,一般公差指在车间一般加工条件下可保证的公差。采用一般公差的尺寸，在该尺寸后不注出极限偏差。,国标对一般公差规定了4个公差等级及其极限偏差值。,公差带的位置对称