2.1-尺寸公差与配合课件

1、第1章 尺寸公差与配合,机械工程系,本章结构,1.1 基本术语及其定义 1.2 常用尺寸公差带与配合标准 -极限与配合标准的构成 1.3 尺寸精度与配合设计的内容与方法,1.1 基本概念,（二） 组成要素,（四） 尺寸要素,（六） 公称导出要素,（八） 实际（组成）要素,（十） 提取导出要素,（十二） 拟合导出要素,（一） 几何要素,（三） 导出要素,（五） 公称组成要素,（七） 工作实际表面,（九） 提取组成要素,（十一） 拟合组成要素,1.1 基本概念,1.1.1 有关尺寸的术语和定义 1.1.2 有关偏差、公差、公差带图的术语和定义 1.1.3 有关配合的术语和定义,1.1.1 有尺寸的

2、术语和定义,1.基本尺寸 2.实际尺寸 3.极限尺寸,基本尺寸 指结构设计和强度、刚度计算确定的尺寸. 孔(轴)直径的基本尺寸符号: D(d) 其它长度的基本尺寸符号: L,1.基本尺寸,2.实际尺寸对完工零件用两点法测量所得到的尺寸.,计器与零件两点接触,孔(轴)直径的实际尺寸符号:Da(da ) 其它长度的基本尺寸符号: La,由于形状误差的存在,孔、轴实 际尺寸Da/da不唯一. 实际尺寸Da(da)含测量误差,3.极限尺寸: 允许零件实际尺寸变化的两个界限值,零件合格的条件： 最大极限尺寸实际尺寸 最小极限尺寸 Dmax Da Dmin dmax da dmin Lmax La Lmi

3、n 极限尺寸可大于、等于、小于基本尺寸。,1.1.2 有关尺寸偏差、公差、公 差带图的术语和定义,偏差 尺寸公差 尺寸公差带示意图及公差带 标准公差IT和基本偏差,1. 偏差,实际尺寸 基本尺寸 = 实际偏差,偏差 某一尺寸与基本尺寸的代数差,符号为E（e）。,实际尺寸 基本尺寸 = 实际偏差,孔 Da D = Ea 轴 da d = ea,极限尺寸 基本尺寸 = 极限偏差,最大极限尺寸 基本尺寸 = 上偏差,最小极限尺寸 基本尺寸 = 下偏差,孔 Dmin D = EI 轴 dmin d = ei,孔 Dmax D = ES 轴 dmax d = es,有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示

4、为：,上偏差 实际偏差 下偏差 ES Ea I es ea ei,2. 尺寸公差,孔、轴的尺寸公差用符号TD、 Td 表示: TD = DmaxDmin = ES EI Td = dmax dmin = es ei,尺寸公差用符号T表示: T= LmaxLmin,尺寸公差 - 允许尺寸的变动量,偏差=0不标出,3.尺寸公差带示意图及公差带,公差带沿零线方向的长度可适当选取,单位:um（也可以是mm）,基本尺寸,偏差前必须冠于“+”或“-”,尺寸公差带二要素,大小-由公差值T确定 位置-由上偏差或下偏差确定,4. 尺寸公差带二要素-标准公差IT和基本偏差,尺寸公差带二要素,大小-公差值T 位置-

5、靠近零线的上偏差或下偏差,4. 尺寸公差带二要素-标准公差IT和基本偏差, 标准公差IT 基本偏差,标准化,标准化,1.1.3 有关配合的术语和定义,1. 配合 2. 间隙和过盈 3. 配合类别及其特征参量 4. 配合公差 5. 基准制,配合-基本尺寸相同的、相互结合的孔和 轴的公差带之间的关系。,1.配合,-孔的尺寸(偏差)减轴尺寸(偏差)的代数差.,间隙 X = 孔的尺寸(偏差) - 轴尺寸(偏差) 0 过盈 Y = 孔的尺寸(偏差) - 轴尺寸(偏差) 0,Da(Ea) - da (ea) 0,实际间隙 Xa =,Da(Ea) - da (ea) 0,实际过盈 Ya =,2.间隙和过盈,

6、Dmax(ES) dmin(ei) 0,最大极限间隙 Xmax =,Dmax(ES) dmin(ei) 0,最小极限过盈 Ymin =,Dmin(EI) dmax(es) 0,最小极限间隙 Xmin =,Dmin(EI) dmax (es) 0,最大极限过盈 Ymax =,配合-基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴 的公差带之间的关系。,3. 配合类别及其特征参量,配合类别,Xmax +80 +60 Xmin 0 +20 Xav +40 +40 Tf 80 40,Xmax = ESei Xmin = EIes,平均间隙Xav= (Xmax+ Xmin)/2,表示间隙配合松紧程度的参量：,例:,Ym

7、ax -80 -60 Ymin 0 -20 Yav -40 -40,Ymin = ESei Ymax = EIes,平均过盈Yav= (Ymax+ Ymin)/2,表示过盈配合松紧程度的参量：,例:,Xmax +60 +10 Ymax -20 -30 Xav（ Yav ） +20 -10,Xmax = ESei Ymax = EIes,Xav（Yav）= (Ymax+ Xmax)/2,表示过渡配合松紧程度的参量：,按此配合要求生产的孔、轴间隙的概率大,按此配合要求生产的孔、轴过盈的概率大,4. 配合公差-允许间隙或过盈的变动量，表示配合松紧均匀程度的特征参量，体现了配合精度。,间隙配合中: T

8、f XmaxXmin 过盈配合中:Tf Ymin Ymax TD+ Td 过渡配合中: Tf Xmax Ymax,5. 基准制,基准制-为了设计和制造上的经济性，把其中孔公差带 或轴公差带的位置固定,而改变轴公差带或孔 公差带的位置,来实现所需要的各种配合的制度。,固定孔公差带位置，改变轴公差带位置来实现所需要的各种配合的制度-基孔制,Td,Td,Td,固定轴公差带位置，改变孔公差带位置来实现所需要的各种配合的制度-基轴制,TD,TD,TD,1.2 常用尺寸公差带与配合标准 -极限与配合标准简介,2.2.4 一般、常用、优先公差带与配合 -孔、轴尺寸公差带与配合的优选,2.2.3 尺寸公差带标

9、注和孔、轴公差带代号与配合代号,2.2.1 标准公差系列 -孔、轴尺寸公差带大小标准 2.2.2 基本偏差系列 -孔、轴尺寸公差带位置标准,2.2.5 未注公差尺寸的公差带标准,结构,1.2.1 标准公差系列 -孔、轴注出尺寸公差带大小标准,标准公差代号及分级 标准公差代号：IT,高精度级,精度级,中、低级,共20级,附表 标准公差数值(摘自GB1800-79),1.2.2 基本偏差系列 -孔、轴注出尺寸公差带位置标准,孔、轴基本偏差系列特点,查阅30f6的基本偏差和另一极限偏差。 查阅30js6的基本偏差和另一极限偏差。 查阅30js7的基本偏差和另一极限偏差。 查阅30js9的基本偏差和另

10、一极限偏差。 查阅30j6的基本偏差和另一极限偏差。 查阅20k7的基本偏差和另一极限偏差。 查阅90k8的基本偏差和另一极限偏差。 查阅30N6的基本偏差和另一极限偏差。 查阅30T7的基本偏差和另一极限偏差,1.2.3 尺寸公差带标注和孔、轴公差带代号与配合代号,1.尺寸公差带标注和孔、轴公差带代号 2.配合代号,1.尺寸公差带标注和孔、轴尺寸公差带代号,尺寸公差带的表示,尺寸公差带,如果:上偏差=下偏差=T/2，则 尺寸公差带 基本尺寸T/2 例:100 0.05,孔、轴尺寸公差带代号 基本偏差代号+公差等级 例: H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8,孔、轴尺寸公差带的表示 基本

11、尺寸+尺寸公差带代号： 50H7、 50js6、 50h6、16N9 ： 50 、 500.008、 50 基本尺寸+尺寸公差带代号+（ ） : 50H7( ),+0.025 0,0 - 0.016,+0.025 0,上偏差 下偏差,基本尺寸,上偏差 下偏差,2.配合代号,配合代号 孔尺寸公差带代号/轴尺寸公差带代号,例：H7/r6、 J8/h7、E9/J6、H9/f9,1.2.4 孔、轴尺寸公差带与-一般、常用、 优先公差带与配合,1）孔、轴尺寸公差带的优选 -一般、常用、优先公差带 2）配合的优选 -常用、优先配合,H1 JS1 H2 JS2 H3 JS3 H4 JS4 K4 M4 G5

12、H5 JS5 K5 M5 N5 P5 R5 S5 F6 G6 H6 J6 JS6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 U6 V6 X6 Y6 Z6 D7 E7 F7 G7 H7 J7 JS7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 V7 X7 Y7 Z7 C8 D8 E8 F8 G8 H8 J8 JS8 K8 M8 N8 P8 R8 S8 T8 U8 V8 X8 Y8 Z8 A9 B9 C9 D9 E9 F9 H9 JS9 N9 P9 A10 B10 C10 D10 E10 H10 JS10 A11 B11 C11 D11 H11 JS11 A12 B12 C12 H12 JS1

13、2 H13 JS13,孔的一般、常用和优先公差带,总公差带- 543种,轴的一般、常用和优先公差带,总公差带- 544种,基孔制的优先、常用配合,基准孔 轴 (红色为优先配合) a b c d e f g h js k m n p r s t u v x y z 间隙配合 过渡配合 过盈配合 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 f5 g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 H7 H8 H8 H8 H8 H8 d8 e8 f8 h8 H9 H9 H9 H9 H9 H9 c9 d9 e9 f9 h9 H10 H11H11H11 H11 H1

14、1 H11 a11 b11 c11 d11 h11 H12 H12 H12 b12 h12,1.2.5 未注公差尺寸的公差带标准,1. 未注公差尺寸的公差带-线性尺寸的未注极限偏差,2. 线性尺寸的未注公差带的表示,未注公差线性尺寸的极限偏差数值（mm）（摘自GBT180492）,1. 未注公差尺寸的公差带 - 线性尺寸的未注极限偏差,公差带大小 - 公差等级 : f、m、c、v 4级,公差带位置 - 对称 ,f- 精密级 m- 中等级 c- 粗糙级 v-最粗级,2. 线性尺寸的未注公差带的表示,线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上或技术文件中，用GB/T1804的标准号和公差等级符号表示，例

15、如选用中等级时，表示为：,未注公差尺寸按GB/T1804- m,1.3 尺寸公差与配合设计的内容与方法,1.3.1 常用尺寸孔、轴配合设计 1.3.2 未注公差尺寸的公差设计 1.3.3 注出公差的非配合尺寸的公差设计,1.3.1 常用尺寸孔、轴配合设计,1.基准制的选择,(1)优先选用基孔制,(2)特殊情况采用基轴制,-采用基轴制更经济合理的情况,(3)与标准部件配合时基准制的选择视标准件而定,(4)必要时采用任何适当的孔、轴公差带组成非 基准制的配合,冷拉钢材直接做轴；特种材料小尺寸轴,（1） 基孔制：,（2） 基轴制：,（3）,（4）,2.公差等级的选择,类比法选择公差等级 -借鉴使用效

16、果良好的同类产品的技 术资料或参考有关资料并加以分析来确定 孔、轴公差等级。,类比法选择公差等级的必备知识 各个标准公差等级的应用范围 选择公差等级的时应考虑的因素,IT01IT1 用于量块。,IT1IT7 用于量规 的尺寸公差，常用于检验IT6IT16 的孔和轴。,IT2IT5 用于精密配合，如滚动轴承各零件的配合。 IT5IT10 用于有精度要求的重要和较重要配合。 IT5的轴和IT6的孔 用于高精度的重要配合， 例如精密机床主轴轴颈与轴承、内燃机的活塞 销与销孔的配合。,IT6的轴与IT7的孔 应用很广,用于较高精度的重要配合。,IT7、IT8 用于中等精度要求的配合。,IT9、IT10

17、用于一般精度要求的配合。,选择公差等级的时应考虑的因素,同一配合中孔和轴的加工难易程度基本相同,选择公差等级的时应考虑的因素,.考虑配合性质 过盈、过渡配合和间隙较小的间隙配合： 孔的公差等级应不低于8级 轴的公差通常不低于7级 间隙较大的间隙配合： 孔、轴的公差等级较低,.考虑相配件或相关件的结构或精度,IT5,IT6,IT7,IT8,IT9,IT10,IT11,表3-6 各种加工方法可能达到的公差等级 （返回标题）,.考虑各种加工方法可能达到的公差等级,3.配合种类的选择,（1）类比法选择配合种类 -借鉴使用效果良好的同类产品的技术资料或参考有关资料并加以分析来确定配合种类。,类比法选择配合种类的必备知识 各种基本偏差的特点和应用场合 选择配合种类时应考虑的因素, 各种基本偏差的应用实例,各种基本偏差所形成配合的特点:,间隙配合,过盈配合,过渡配合, 选择配合种类时应考虑的因素,.考虑孔和轴的定心精度要求 定心精度要求较高时，不宜采用间隙配合和大过盈配合，通常采用过渡配合或小过盈配合。,. 考虑孔、轴间是否有