【精品课件】 互换性与技术测量 第一章 孔与轴的公差与配合

第一章孔与轴的极限与配合第一节概述极限”是用于协调零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾。配合”是反映机器零件之间有关功能要求的相互关系。极限与配合”的标准化有利于机器的设计、制造、使用和维修直接影响产品的精度、性能和使用寿命是评定产品质量的重要技术指标。1959年我国颁布了公差与配合国家标准参照苏联1979年随着科技的发展和交流进行了修订参照国际标准1992、1996年又重新进行修订并更名极限与配合发展状况第二节极限与配合的基本词汇3基本尺寸设计中由经验或根据计算得到。孔、轴配合的基本尺寸相同。孔D轴D一、有关“叽/B”的术语和定义1尺寸用特定单位表示长度值的数字。广义地说尺寸也包括以角度单位表示角度尺寸的数值。2孔和轴孔工件的圆柱形内表面也包括非圆柱形内表面。轴工件的圆柱形外表面也包括非圆柱形外表面。4实际尺寸通过测量获得的尺寸。“局部实际尺寸”5极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值。其中较大的一个称为最大极限尺寸较小的一个称为最小极限尺寸。孔DMAXDMIN轴DMAXDMIN6最大实体状态MMC和最大实体尺寸指孔或轴在尺寸公差范围内具有材料量最多时的状态。在此状态下的尺寸称为最大实体尺寸。7最小实体状态LMC和最小实体尺寸指孔或轴在尺寸公差范围内具有材料量最少时的状态。在此状态下的尺寸称为最小实体尺寸。如孔为03900500250050050最大实体尺寸孔为50MM轴为49975MM最小实体尺寸孔为50039MM轴为49950MM轴为7作用尺寸在配合面的全长上与实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸。与实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。二、有关“偏差与公差”的术语和定义1尺寸偏差简称偏差某一尺寸实际尺寸、极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。上偏差ESDMAXDESDMAXD下偏差EIDMINDEIDMIND极限偏差上偏差和下偏差的统称。实际偏差实际尺寸基本尺寸2尺寸公差简称公差允许尺寸的变动量。公差最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差基本尺寸下偏差基本尺寸上偏差下偏差TESEIESEI例1基本尺寸为50MM最大极限尺寸为50008MM最小极限尺寸为49992MM计算偏差与公差。解上偏差50008500008MM下偏差49992500008MM公差5000849992T000800080016MM3零线与公差带零线确定偏差的一条基准直线即零偏差线。通常零线表示基本尺寸正偏差位于零线之上负偏差位于零线之下。公差带在公差带图中由代表上下偏差或最大与最小极限尺寸的两条直线所限定的区域。在国标中公差带包括两个参数公差带位置由基本偏差确定公差带大小由标准公差确定国标规定用以确定公差带大小的任一公差。基本偏差是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差一般指靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时其基本偏差为下偏差当公差带位于零线下方时其基本偏差为上偏差。三、有关配合的术语及定义1配合是指基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。国标对配合规定有两种基准制基孔制是基本偏差为一定的孔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。基孔制的孔为基准孔标准规定它的下偏差为零代号“H。基轴制是基本偏差为一定的轴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。基轴制的轴为基准轴标准规定它的上偏差为零代号“H。2间隙配合配合公差XMAXXMIN孔公差带轴公差带配合公差或间隙公差是允许间隙的变动量。最小间隙XMINDMINDMAXEIES最大间隙XMAXDMAXDMINESEI孔的公差带完全在轴的公差带之上即具有间隙的配合包括最小间隙为零的配合。在孔与轴配合中孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸其值为正时是间隙。例2的孔与的轴相配是基孔制间隙配合。025005005003900503过盈配合配瞎YMINYMAX孔公差带轴公差带配合公差或过盈公差是允许过盈的变动量。最小过盈YMINDMAXDMINESEI最大过盈YMAXDMINDMAXEIES孔的公差带完全在轴的公差带之下即具有过盈的配合包括最小过盈为零的配合。在孔与轴配合中孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸其值为负时是过盈。例3的孔与的轴相配是基孔制过盈配合。059004305002500504过渡配合配合公差XMAXYMAX孔公差带轴公差带在孔与轴配合中孔与轴公差带相互交迭任取其中一对孔和轴相配可能具有间隙也可能具有过盈的配合。例3的孔与的轴相配是基孔制过盈配合。02500500180002050例4已知某配合基本尺寸80MM配合公差为49M最大间隙XMAX19M孔公差为30M轴下偏差EI11M试画出该配合的尺寸公差带图并说明配合类型。解配合公差孔公差轴公差轴公差493019MXMAXESEIES191130M孔公差ESEI轴公差ESEIEI0MES191130MXMINEIES03030M此配合是过渡配合基孔制。5配合公差带以零间隙或零过盈为零线用适当比例画出的代表两极限间隙或极限过盈的两条直线所限定的区域。第三节极限与配合国家标准一、标准公差系列由下述原则确定标准公差因子是计算标准公差的基本单位。标准公差用以确定公差带大小的任一公差值。第一项主要反映加工误差第二项用于补偿与直径成正比的误差。式中D基本尺寸分段计算值。当尺寸500MM时DDI00104503标准公差等级标准公差T是由公差单位I和公差等级系数共同确定的。在一定程度上反映了加工方法的难易程度。根据公差等级系数的不同国家标准将标准公差分为20级IT01、IT0、IT1、IT18等级依次降低相应的标准公差值依次增大。TI基本尺寸分段21DDD这样就使得同一公差等级同一尺寸分段内的各基本尺寸的标准公差相同。如DD1D2例5基本尺寸25MMIT6、IT7的值。解25MM属于1830MM尺寸分段几何平均值MD24233018公差单位MDDI11300104503IT610I13113MIT716I209621M二、基本偏差系列基本偏差是国标使公差带位置标准化的唯一指标。国标规定了孔、轴28种公差带位置分别用拉丁字母表示。去掉26个英文字母中的I、L、O、Q、WI、L、O、Q、W加上7个双字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZCCD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC共28种。特点HH基本偏差0JSJS与零线对称ESESIT/2EIEIIT/2上下偏差均可作基本偏差从AHAH其基本偏差绝对值逐渐减小从JZCJZC其基本偏差绝对值逐渐增大AH的基本偏差为下偏差JZC的基本偏差为上偏差AH的基本偏差为上偏差JZC的基本偏差为下偏差公差带的另一极限偏差“开口”表示其公差等级未定。1轴的基本偏差轴的基本偏差大小在很大程度上决定着孔、轴配合的性质它是以基孔制为基础制定的。而另一个偏差根据下列关系计算ESEIIT或EIESIT当基本尺寸500MM时轴的基本偏差计算公式见表19。AH用于间隙配合指结合件有相对运动的配合其中A、B、C用于大间隙和热动配合D、E、F主要用于旋转运动G主要用于定位配合PZC用于过盈配合主要用于定位精确并要求拆卸的相对静止的联结。JN用于过渡配合指结合件没有相对运动的配合J主要用于和轴承相配的孔或轴2孔的基本偏差基本尺寸500MM时孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算的来的。根据上述原则孔的基本偏差按以下两种规则计算换算前提在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合的条件下当基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当如25F8/H8与25H8/F8或25F7/H6与25H7/F6时其基本偏差的对应关系应保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。通用规则用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等而符号相反。也就是说孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。适用于孔AH所有公差等级JZC公差等级IT8的KM、N和公差等级IT7的PZC例6确定25H7/F625F7/H6孔与轴的极限偏差。解查表1825属于尺寸段1830IT613MIT721M查表19轴F6的基本偏差为上偏差轴F6的下偏差EIESIT6201333M即按通用原则孔F7的下偏差EIES20M上偏差ESEIIT7202141M即702100H600130HMDES2055410602000330F704100200F例7确定25H8/P825P8/H8孔与轴的极限偏差。解查表1825属于尺寸段1830IT833M查表110轴P8的基本偏差为下偏差轴P8的上偏差ESEIIT8223355M即按通用原则孔P8的上偏差ESEI22M下偏差EIESIT8223355M即803300H800330HMEI22805500220P802200550P特殊规则当孔、轴基本偏差代号对应时孔的基本偏差ES和轴的基本偏差EI符号相反而绝对值相差一个值。因为在较高等级中孔比同级的轴加工困难常采用孔比轴低一级相配并要求两种基准制所形成的配合相同。特殊规则适用于基本尺寸至500MM标准公差IT8的JK、M、N和IT7级PZC。基孔制时最小过盈YMINESEIITNEIITN某一级孔的标准公差ITN1比某一级孔高一级的轴的标准公差由此得出孔的基本偏差ESEIITNITN1所以ITNEIESITN1基轴制时最小过盈YMINESEIESITN1例8确定25H7/P625P7/H6孔与轴的极限偏差。解IT613MIT721MIT7IT621138M查表110轴P6的基本偏差为下偏差EI22M轴P6的上偏差ESEIIT6221335M即按特殊原则孔P7上偏差ESEI22814M下偏差EIESIT7142135M即603500220P701400350P第四节国家标准规定的公差带与配合尺寸至18MM尺寸5003150MM国标也规定了常用的孔、轴用公差带。O表116基轴制常用、优先配合O表115基孔制常用、优先配合O表114一般、常用和优先的孔公差带尺寸500MMO表113一般、常用和优先的轴公差带第五节公差与配合的选用公差与配合国家标准的应用就是如何根据使用要求正确合理地选择符合标准规定的孔、轴公差带的大小和位置。即在基本尺寸确定之后选择配合制、公差等级和配合种类的问题。基本原则选用时首先满足性能要求其次是考虑生产、使用、维护过程的经济性。一、基准制的选用一般情况下应优先选用基孔制因为轴在制造的难度和费用上比孔要小故采用基孔制经济效益好。相同代号的基孔制、基轴制配合性质相同因此基准制的选用与使用要求无关主要应从工艺和经济性方面来考虑。特殊情况下选用基轴制用冷拔钢材直接作轴无须再加工当同一尺寸的轴上有多孔与之配合且配合性质不同时用基轴制。与标准件配合的孔或轴应以标准件为基准件来选取基准制。为了满足配合的特殊需要允许采用任一孔、轴配合。二、公差等级的选用准确的选择公差等级是十分困难的公差等级过低将不能满足使用性能和保证产品质量过高会增加成本不满足经济性要求。基本尺寸500MM或标准公差ITIT8由于孔测量准确度比轴易保证因此选用孔轴同级配合基本尺寸500MM标准公差ITIT8由