公差配合与技术测量 第二章 孔和轴公差与配合.ppt

1、基本术语及定义 极限与配合标准的主要内容 公差与配合的选用,第二章 孔和轴的公差与配合,一、有关孔、轴和尺寸的术语及定义,三、有关配合的术语及定义,二、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,第一节 极限与配合的基本术语及定义,1、孔、轴的定义 (1) 孔:指工件的圆柱形内表面，也包括非圆 柱形内表面 。其尺寸用(D)表示 ，孔为包容面 。 (2) 轴：指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。其尺寸用(d)表示，轴为被包容面。,一、有关孔、轴和尺寸的术语及定义,键（轴）,键槽（孔）,孔(圆柱内表面),轴(圆柱内表面),2、有关尺寸的术语及定义,(1) 尺寸：用特定单位表示长度的数字。如：20mm，

2、40m 。,(2) 基本尺寸（D，d）：设计时给定的尺寸。,(3) 实际尺寸（Da，da）：通过测量所得尺寸。,(4) 极限尺寸(Dmax、Dmin、dmax、 dmin)： 允许尺寸变化的两个极限值。,D,D=d,d=20,基本尺寸,局部实际尺寸da,D,D=d,d=20,基本尺寸,19.987 20,尺寸的基本术语及定义,孔的最大极限尺寸：,Dmax 10.030,孔的最小极限尺寸：,Dmin 10,轴的最大极限尺寸：,dmax 10,轴的最小极限尺寸：,dmin 9.97,(5)最大实体状态(MMC)与最大实体尺寸（MMS）：, 最大实体状态：孔或轴在尺寸范围内，具有材料量最多时的状态。

3、, 最大实体尺寸：最大实体状态时的尺寸。,Dmax， Dmin， dmax， dmin,(6)最小实体状态(LMC)与最小实体尺寸（LMS）：, 最小实体状态：孔或轴在尺寸范围内，具有材料量最少时的状态。, 最小实体尺寸：最小实体状态时的尺寸。,Dmax， Dmin， dmax， dmin,二、有关偏差、尺寸公差、公差带的术语及定义,1. 尺寸偏差(简称偏差)：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称尺寸偏差简称偏差。,1）极限偏差：极限尺寸-基本尺寸所得代数差 。,孔：上偏差ES=DmaxD,下偏差EI=DminD,轴：上偏差es=dmaxd,下偏差ei=dmind,注意：极限偏差的数值可能是正值

4、、负值或零值。故在偏差值的前面除零值外，应标上相应的“+”号或“-”号。,2)实际偏差：实际尺寸减基本尺寸所得代数差。,综上所述：偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。,2. 公差 ：允许尺寸的变动量。等于最大极 限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对 值。孔、轴的 公差分别用Th和Ts表示。,Th=Dmax- Dmin=ES-EI,Ts=dmax-dmin=es-ei,注意：公差值无正负含义。不应出现“+”“-”号。,3、公差带图,尺寸公差带 ：由代表最大极限尺寸和最小极限尺寸或上偏差和下偏差的两条直线所限定的一个区域。,零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏

5、差和公差，零线以上为正，以下为负。,基本偏差：靠近零线的偏差。,标准公差：国家标准规定的表中所列的任一公差。,3、公差带图,尺寸公差带 ：由代表最大极限尺寸和最小极限尺寸或上偏差和下偏差的两条直线所限定的一个区域。,零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。,基本偏差：靠近零线的偏差。,标准公差：国家标准规定的表中所列的任一公差。,孔,轴,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,Th,Ts,+,-,三、配合的术语及定义,1. 配合：基本尺寸相同，相互结合的孔与 轴公差带之间的关系。,三种关系,间隙配合 过渡配合 过盈配合,配合的类别,0,+,-,基本尺寸,孔

6、,轴,孔,轴,孔,轴,三、配合的术语及定义,1. 配合：基本尺寸相同，相互结合的孔与 轴公差带之间的关系。,三种关系,间隙配合 过渡配合 过盈配合,2. 间隙及间隙配合,(2)间隙配合:具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。,Xmax,Xmin,(1) 间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所 得的代数差为正值。,Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,Xmin=Dmin-dmax=EI-es,Xav=(Xmax+Xmin)/2,3. 过盈及过盈配合,(2) 具有过盈(包括最小过盈等 于零)的配合称为过盈配合。,Ymax,Ymin,(1) 过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所 得的代数差为正负。,

7、+,-,轴,孔,0,Ymax=Dmin-dmax=EI-es,Ymin=Dmax-dmin=ES-ei,Yav=(Ymax+Ymin)/2,4. 过渡配合,过渡配合：可能具有间隙也可能具有过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。,Xmax,Ymax,Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,Ymax=Dmin-dmax=EI-es,Xav(或Yav)=(Xmax+Ymax)/2,5. 配合公差（ Tf ）,配合公差:指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综

8、合指标。,对于间隙配合 Tf=XmaxXmin 对于过盈配合 Tf=YminYmax 对于过渡配合 Tf=XmaxYmax,三类配合的配合公差的共同公式为： Tf=Th+Ts,例题：某孔 mm分别与轴 mm 轴 mm、轴 mm进行配合，计算各种配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,50,50,+0.025,-0.025,-0.041,+0.025,+0.059,+0.043,+0.025,+0.018,+0.002,解：(1)Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm Xmin=EI-es=0

9、-(-0.025)=+0.025 mm Tf=XmaxXmin=+0.066-(+0.025)=0.041 mm (2) Ymax=EI-es=0-(+0.059)= -0.059mm Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043)= -0.018mm Tf =YminYmax=-0.018-(-0.059)=0.041 mm (3) Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023mm Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm Tf =XmaxYmax=+0.023-(-0.018)=0.041mm,一、标准公差系列 二、基本偏差系列 三、常用

10、公差带及配合 四、未注公差,第二节 极限与配合标准的主要内容,一、标准公差及标准公差系列,1. 标准公差等级及其代号 公差等级是确定尺寸精确程度的等级。,公差等级分为20级，用IT01、IT0、IT1、 IT2、IT3IT18来表示。,其中，IT01等级最高，然后依次降低，IT18最低。,标准规定 基本尺寸D500mm的常用尺寸段的公差单位(因子）i的计算公式如下：,标准公差数值T按下式计算：,T=ai（基本尺寸500mm） a公差等级系数(见表2-1),2. 标准公差单位与标准公差的计算,公差单位是计算标准公差的基本单位，用i表示。也是制定标准公差数值系列的基础。,3. 基本尺寸分段 为了简

11、化标准公差数值表格，国标 采用了基本尺寸分段的方法。如表 2-2，该表中所列标准公差值是经 过计算和尾数修约后的各尺寸段的 标准公差值，生产中以此表所列数 值为准。,二、基本偏差及基本偏差系列,1. 基本偏差的定义,目的：将公差带相对于零线的位置加以标准化，以满足各种配合性质的需要。,标准规定：一般以靠近零线的那个极限偏差作为基本偏差。,2. 基本偏差代号,为满足各种不同配合的需要，GB/T 1800.31998对孔和轴分别规定了28种基本偏差，并用英文字母表示。28 种基本偏差的代号，构成基本偏差系列。,3. 基本偏差系列图及特征,(1) 基本偏差系列图 (2) 基本偏差特征,H（h）:基孔

12、制(基轴制)。EI=0 (es=0),JS（js）:,A-H为下偏差，J-ZC为上偏差； a-h为上偏差，j-zc为下偏差。,(3) 形成的配合关系,(3) 形成的配合关系,4. 基本偏差数值的确定,查表2-2,轴的基本偏差数值,表2-2 轴的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),表2-2 轴的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),4. 基本偏差数值的确定,查表法,轴的基本偏差数值,孔的基本偏差数值,表2-3 孔的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),表2-3 孔的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),表2-3 孔的基本偏差数值(GB/T 180

13、0.3-1998),4. 基本偏差数值的确定,查表法,孔的基本偏差数值,例题1：利用标准公差数值表(表2-1)和轴、孔的基本偏差数值表（表22、表23）确定80H8/r8和80R8/h8的极限偏差数值。 例题2：利用标准公差数值表(表2-1)和轴、孔的基本偏差数值表（表22 、表23 ）确定25H7/p6和25P7/h6的极限偏差数值。,三、基准制,1. 基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。H，EI=0,基孔制,基轴制,2. 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。h，es=0。,0,+,-,轴,孔,孔,孔

14、,孔,孔,孔,孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡 或过盈,孔,四、 公差配合在图样上的标注,五、一般、常用和优先公差带与配合,基孔制优先、常用配合,基轴制优先、常用配合,基准制的选择； 公差等级的选择； 配合的选择。,基孔制与基轴制？,IT01IT18,非基准件的基本偏差代号的确定,第三节 尺寸精度设计,1. 一般情况优先选用基孔制,优点：减少孔的定值尺寸，从而减少定值刀具、量具的规格和数量。,基准制的选用原则：,一、基准制的选用,2. 特殊情况选用基轴制,冷拉钢轴与相配件的配合,同级的孔比轴难加工,钻头,1. 一般情况优先选用基孔制,优点：减少孔的定值尺寸，从而减少定值刀具、量具的规格和

15、数量。,基准制的选用原则：,一、基准制的选用,2. 特殊情况选用基轴制,冷拉钢轴与相配件的配合,冷拉标准轴，尺寸、形状很准确，表面微观形貌精度也很高，外圆表面不再加工即可使用。,一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合，如图(a)所示。,精度不高且需经常装拆的情况允许采用非基准制，如图(b)所示。,2、选择方法,二、 公差等级的选择,1、基本原则 满足使用条件； 经济性好。,类比法：分析生产中验证过的同类产品的图样，并将所设计的机械工作要求、使用条件、加工工艺装备等情况比较。,分析计算法：依据一定的理论和计算公式，计算后参考极限与配合的标准。,了解各个公差等级的应用范围，表24 掌握配合尺寸公差等级的应用范围 表25 熟悉各种工艺方法的加工精度，表26 注意与相配合零部件的精度协调 注意相配合的孔、轴工艺等价性(孔和轴的加工难易程度应基本相同） 表27 精度要求不高的配合允许孔、轴的公差等级相差 23级。,用类比法确定标准公差等级应注意的问题,三、配合的选用,1、配合类别的选用, 过盈配合：要求传递足够大的转矩，不要求拆卸；, 过渡配合：要求传递一定的扭矩，能够拆卸；, 间隙配合