公差配合与检测技术 第2章 孔、轴的公差与配合.ppt

1、第二章从孔、轴的公差与配合、课前领导最简单光滑的圆柱形(即孔与轴)兼容性要求，全面介绍了公差与配合国家标准。 本章是本课程的重要核心内容，是学习后各章的基础。 基础知识公差和配合的基础术语和定义重点知识公差和配合国家标准，上课前指南，2.1.1孔和轴，(1)孔主要指工件的圆柱形内表面，也包括由其他单一尺寸决定的非圆柱形内表面部分(由二平行平面或截平面形成的包容面)。 (2)轴主要指工件的圆柱形外表面，也包括由其他单一尺寸决定的非圆柱外表面部分(由二平行平面或截平面形成的被包容面)，在公差和嵌合基准中，孔由包容面构成，轴由被包容面构成，孔和轴都由单一的主要尺寸构成，例如圆柱形的直径，轴的孔和轴为

2、通常的宽度，即由此可知，除了孔、轴以外，像图2-1所示的牛鼻子接头这样的公差和配合也可以直接应用公差和配合国家的标准。 定义为.基础术语，定义为有关图2-1、2.1.2尺寸的术语，1 .尺寸是以特定单位表示长度值的数值。 长度值包括直径、半径、宽度、深度、高度和中心距离。 在机械制造中，作为特定的单位一般使用毫米(mm )，在对图案记入尺寸的时候，能够省略单位仅记入数值。 如果要以不同的单位显示尺寸，请指定相应长度的单位(例如，50m )。 2 .基本尺寸(d，d )的基本尺寸在设定修订时给出，孔用d表示，轴用d表示。 这是设定者按照使用要求，从强度、刚性修正算及构造等方面考虑，用标准直径或标

3、准长度舍入后给出的尺寸。 3 .实际尺寸(Da、Da )实际尺寸是通过测量得到的尺寸。 孔的实际尺寸用Da表示，轴的实际尺寸用Da表示。 因为有检验误差，实际尺寸不是被测量尺寸的真值，只是接近实际尺寸的随机尺寸。 (4)极限尺寸允许尺寸变化的2个界限值之中，将界限值大的称为最大极限尺寸(，)，将界限值小的称为最小极限尺寸(，)，如图2-2所示。 图2-2、(1)从上偏差最大极限尺寸减去其基本尺寸后的代数差称为上偏差。 用ES表示孔，用ES表示轴(2)从下偏差最小极限尺寸减去其基本尺寸的代数差称为下偏差。 孔用EI表示，轴用ES=Dmax - D表示，es=dmax-dEI=dmin-dei=d

4、min-d (2-1)，1、用ei表示从有尺寸偏差的尺寸中减去其基本尺寸的代数，用e表示孔，用e表示轴。 偏差可以是正值或负值，也可以是零值。 2、极限偏差上偏差和下偏差统称为极限偏差。2.1.3偏差、公差相关用语和定义、3、实际偏差从实际尺寸中减去其基本尺寸后的代数差称为实际偏差。 孔和轴的实际偏差编号分别为Ea和Ea。 4 .根据基本偏差公差和配合基准，决定尺寸公差乐队相对于零线的位置的极限偏差称为基本偏差。 孔、轴的基本偏差值是标准化的，可以是上偏差或下偏差，一般是接近零线的极限偏差。 从最大极限尺寸减少最小极限尺寸的差。 这是允许尺寸的变动量。 尺寸公差是没有象征符的绝对值。 如果用T

5、D表示孔的公差，用TD表示轴的公差，则孔的公差轴的公差、5、尺寸公差(简称公差)、6、决定标准公差和国家标准规定的公差乐队大小的公差值中的任意一个称为标准公差。 零配件尺寸表示相对于其基本尺寸所允许的变动范围，称为尺寸公差乐队。 (1)作为决定零线公差乐队图极限偏差的基准线的零偏差线表示基本尺寸。零线上方的极限偏差值为正数，零线下方的极限偏差值为负数，表示与零线重叠时偏差为零。 (2)偏差线公差乐队图中平行于零线的直线用于表示上下偏差，也称为上下偏差线。 这其间的宽度表示公差乐队的大小，即公差值。 公差乐队相对于零线的位置由基本偏差决定。 公差乐队格拉夫的例子如图25所示。7、公差乐队图、图2

6、-5、公差和极限偏差是两个极其重要的概念，有区别和关联，明确这些个两个概念有助于正确理解公差，配合国家标准。 总结在此，(1)两者都由设定修正给出，并反映了使用或设定修正要求。 (2)公差是绝对值，不能为零的偏差是正值、负值或者是零的任何一个世代的值。 (3)公差反映了对尺寸分布密集、均匀度的要求，用于限制尺寸误差的极限偏差表示对尺寸偏差程度的要求，用于限制实际偏差。8、公差和偏差的区别说明、(4)极限偏差决定加工零配件时的工作母机的接近度、接近度位置，一般与零配件的加工精度要求无关，通常任何工作母机都能加工任意极限偏差的零配件的公差反映了对制造精度的要求，体现了加工的容易度。 某精度等级的工

7、作母机只能加工公差值在某范围内的零配件。 (5)在极限偏差公差乐队图中限定公差乐队的位置，影响孔轴连接的松弛程度的公差值表示公差乐队的大小，影响配合的松弛的均匀性(或配合的正确度)。 1 .配合基本尺寸相同，是指相互结合的孔和轴公差乐队的关系。 2 .在间隙(x )或过盈量(y )轴和孔的配合中，是从孔的尺寸减去轴的尺寸的代数差，差为正时称为间隙，用x表示的差为负时称为过盈量，用y表示。 配合的种类根据配合的性质而不同，可分为配合缝隙配合、过盈量配合和过渡配合3种。 2.1.4配合术语和定义指具有包括最小间隙为零的间隙的配合。 在间隙配合中，孔的公差乐队位于轴的公差乐队上，如图2-7所示。 如

8、果孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸，则组装后可得到最大间隙Xmax如果孔为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸，则组装后可得到最小间隙Xmin。 最大间隙Xmax=Dmax - dmin=ES - ei (2-4)最小间隙Xmin=Dmin - d max=EI - es (2-5)平均间隙xav=(在xmm in过盈配合中，孔的公差乐队在轴的公差乐队下，如图2-8所示。 孔为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸时，组装后可得到最大开销Ymax孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，组装后可得到最小过盈量Ymin。 最大过剩Ymax=Dmin - dmax=EI - es (2-7)最小过剩Ymin=D

9、max - d min=ES - ei (2-8)平均过剩yav=(yymin-7 )最小过剩ymin=es-ei (对于孔、轴组来说。 一对孔，轴对准就没有过渡的说法)。 此时，孔的公差乐队和轴的公差乐队重叠，如图2-9所示。 如果孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸，则在组装后得到最大间隙Xmax如果孔为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸，则在组装后得到最大开销Ymax。 最大间隙Xmax=Dmax - dmin=ES - ei (2-10 )最大过剩Ymax=Dmin - dmax=EI - es (2-11 )平均过盈量xav ()这表示随张力程度的变化范围。 用Tf表示配合公差，是没有符号

10、的绝对值。间隙配合Tf=Xmax - Xmin过盈量Tf=Ymin - Ymax过盈量Tf=Xmax - Ymax (2-13 )通过上式，将最大、最小间隙过盈量分别以孔、轴的极限尺寸或偏差带入， 上式表示配对部件的组装精度与零配件的加工精度有关，但要提高组装精度，减小配对部件的间隙和过盈量的变动量，必须减小零配件的公差，提高零配件的加工精度。 用垂直角坐标表示配合公差、配合孔与轴的间隙和过盈量的变动范围的图形叫做配合公差乐队图。 3种配合的公差乐队图如下图所示。 如果知道了例子2-1或者配合的基本尺寸是60mm，配合公差Tf=49m，最大间隙=19m，孔的公差=30m，轴的下偏差= 11m，

11、画出该配合的尺寸公差乐队图和配合公乐队图，说明配合种类。 之所以要求孔和轴的极限偏差，是因为=(49-30) m=19 m，因此=(19 11) m=30m=(30-30) m=0 m是ESei且是EIes。 求最大盈馀=(19-49)m=-30 m。 描绘尺寸公差乐队图和配合公差乐队图(参照下图a、b )。 是形成、例题、基本偏差一定的孔的公差乐队、不同的基本偏差的轴的公差乐队和各种组合的制度，被称为基坑制组合(简称基坑制)。 基底孔制的孔称为基准孔，基本偏差为h，其下偏差为零，如图2-10所示。图2-10基础孔制配合，2.2公差和配合的标准化2.2.1基准制1，基础孔制配合，是形成基本偏差

12、一定的轴的公差乐队，不同的基本偏差的孔的公差乐队和各种配合的制度，被称为基础轴制配合。 基本轴制的轴称为基准轴，基本偏差为h，而且偏差为零，如图2-11所示。 2 .化学基轴制配合，图2-11化学基轴制配合，基准制公差乐队如图2-12所示。 从图中可以看出，在基准零件公差上画了两根折断线，一个显示精度低，另一个显示精度高。 精度高的话，像30H7/n6那样，过渡的配合有可能过盈配合。 此外，图中的所有孔、轴公差乐队未封口时，表示其位置被保留，取决于公差值的大小。图2-12基准制公差乐队、1、公差单位公差单位是补正标准公差的基本单位，是制作标准公差系列表的基础。 基准规定基本尺寸D500mm的常

13、用尺寸段的公差单位I的修正公式如下所示，将i=0. 45 3 D 0.001D (2-15 )式中的d孔或(轴)的基本尺寸(mm) i公差单位(m) 2、公差等级决定尺寸精度的等级称为公差等级。 不同零配件和零配件上不同部位的尺寸，对精度的要求往往不同，为了满足生产需要，国家标准设置了20个公差等级，各级标准公差的符号为IT01、IT0、IT1、IT2、IT18，其中IT01的精度最高，其佝偻率依次降低标准公差值依次增大的2.2.2标准公差系列，在尺寸500mm的常用尺寸范围内，各级别的标准公差修正公式如表2-2所示。 由表2-2可知，常用公差等级IT5 IT18可以汇总为IT=ai (2-1

14、6 )式中的a公差等级系数，与R5优先数系符合。 3 .尺寸段从标准公差修正公式可以看出，可以对每个基本尺寸和公差等级修正相应的公差值，这样制作的公差表非常庞大，给生产、设定修正带来麻烦，不利于云同步公差值的标准化、系列化。 为了减少标准公差的数量，统一公差值，简化公差表，使其实用化，国家标准对基本尺寸进行分段，对同一尺寸段内的所有基本尺寸，在同一公差等级的情况下规定了相同的标准公差。 在修正标准公差和基本偏差时，公差单位修正公式中的d采用尺寸段开头和结尾两个尺寸的对数平均值值。 例如，对于3050mm的尺寸段，D=305038.73mm。、2.2.3基本偏差系列、1、符号为了满足机械中各种性

15、质不同松弛程度的配合需要，国家标准对孔和轴分别规定28个公差乐队位置，分别由28个基本偏差符号确定。 基本偏差查询密码用字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。 28种基本偏差查询密码，从26个字母中除去5个容易与其它残奥仪表混淆的字母I、l、o、q、W(i、l、o、q、w )，在剩下的21个字母中加上7个双光字母CD、EF、FG、j 2、基本偏差系列图及其特征图2-13是基本偏差系列图。 该图主要具有(1)基本偏差系列中的H(h )基本偏差为零的特征。 (2)JS(js )为零线对称，上偏差ES(es)= IT/2，下偏差EI(ei)=- IT/2，上下偏差均可作为基本偏差。 在国家标

16、准中，孔只剩下J6、J7和J8，而轴只剩下j5、J6、J7和J8，因为JS和JS逐渐取代了相对于零线几乎对称的基本偏差j和j。 (3)在孔的基本偏差系列中，a到h的基本偏差为下偏差EI，j到ZC的基本偏差为上偏差ES。 在轴的基本偏差系列中，从a到h的基本偏差为上偏差es，从j到zc的基本偏差为下偏差ei。 从a到h (从a到h )的基本偏差的绝对值逐渐变小，从j到zc (从j到zc )的基本偏差的绝对值一般逐渐变大。 (4)图2-13中的各公差乐队只描绘基本偏差的一端，另一端依赖于标准公差值的大小。 3、轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值是根据基坑制配合，根据各种配合要求，修正根据生产实践经验和统一修正分析结果得到的一系列公式，舍入后得到的。 轴的基本偏差的修正公式请参照参考资料。 为了方便使用，国家标准采用与轴相关的基本偏差修正公式修正轴的基本偏差数值表，请参照表2-4。 轴的基本偏差值可以用显示查找表确认，另一个极限偏差可以根据轴的基本偏差值和标准公差值用以下的关系进行修正： ei=es- IT (2-17) es=ei IT (2-18) 4，孔的基本偏差值孔的基本偏差值根据同名