孔轴公差与配合PPT讲稿.ppt
孔轴公差与配合孔轴公差与配合第1页，共52页，编辑于2022年，星期六一、孔和轴的定义 1.1.1.1.孔孔孔孔 通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。这些表面加工时尺寸形内表面。这些表面加工时尺寸形内表面。这些表面加工时尺寸形内表面。这些表面加工时尺寸由小变大由小变大由小变大由小变大。2.2.2.2.轴轴轴轴 通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。这些表面加工时尺寸面。这些表面加工时尺寸面。这些表面加工时尺寸面。这些表面加工时尺寸由大变小由大变小由大变小由大变小。3.1 基本术语及其定义第2页，共52页，编辑于2022年，星期六二、有关尺寸的术语及定义1.1.线性尺寸线性尺寸 两点之间的距离两点之间的距离。2.2.基本尺寸基本尺寸设计时确定的尺寸设计时确定的尺寸。用符号用符号D D表示表示。3.3.极限尺寸极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值，分别用允许尺寸变化的两个极限值，分别用符号符号DDmaxmax和和d dmaxmax，DDminmin和和d dminmin表示表示。4.4.实际尺寸实际尺寸 指零件加工后通过测量获得的某一孔、轴的尺寸指零件加工后通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。分别用符号：分别用符号：Da,daDa,da表示表示。5.5.孔或轴实际尺寸的合格条件分别为：孔或轴实际尺寸的合格条件分别为：D DminminDDa aDDmaxmax ；d dminmindda addmaxmax第3页，共52页，编辑于2022年，星期六三、有关偏差和公差的术语及定义 1 1、尺寸偏差（简称偏差）、尺寸偏差（简称偏差）是指某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差是指某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。偏差值除零外前面偏差值除零外前面必须冠以正、负号必须冠以正、负号。是指极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差是指极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。ES=DES=Dmaxmax D D；es=d es=dmaxmax DEI=DEI=Dminmin D D；ei=d ei=dminmin D是指实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差是指实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差。孔或轴实际偏差的合格条件为：孔或轴实际偏差的合格条件为：下偏差下偏差实际偏差实际偏差上偏差上偏差极限偏差极限偏差实际偏差实际偏差E Ea a=D=Da a D D；e ea a=d=da a D第4页，共52页，编辑于2022年，星期六2 2、尺寸公差（简称公差）、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。最大极限尺寸减去最小极允许尺寸的变动量。最大极限尺寸减去最小极限尺寸所得的差值，或上偏差减去下偏差所得的差限尺寸所得的差值，或上偏差减去下偏差所得的差值。值。Th=Dmax Dmin=ES EI Ts =dmax dmin=es ei 第5页，共52页，编辑于2022年，星期六3 3、公差带示意图及公差带、公差带示意图及公差带（1 1）零线）零线+0-50（2 2）公差带）公差带+25-20-41第6页，共52页，编辑于2022年，星期六5 5、标准公差、标准公差6 6、基本偏差、基本偏差是指国家标准所规定是指国家标准所规定的上偏差或下偏差。的上偏差或下偏差。一般以靠近零线的那个极限偏作为基本偏差。一般以靠近零线的那个极限偏作为基本偏差。4 4、极限制、极限制 用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度称为极限制。带的制度称为极限制。是指国家标准所规定的公差值。是指国家标准所规定的公差值。公差带公差带大小大小:由公差值确定由公差值确定 公差带公差带 公差带公差带位置位置:由极限偏差中任一偏差确定由极限偏差中任一偏差确定第7页，共52页，编辑于2022年，星期六四、有关配合的术语及定义四、有关配合的术语及定义1 1、配合、配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。之间的关系。2 2、间隙或过盈、间隙或过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正值时，叫做间隙，用符号代数差为正值时，叫做间隙，用符号 X 表示；该代数表示；该代数差为负值时，叫做过盈，用符号差为负值时，叫做过盈，用符号 Y 表示。表示。第8页，共52页，编辑于2022年，星期六3、配合的分类、配合的分类（1）间隙配合）间隙配合 最大间隙：最大间隙：Xmax=Dmax dmin=ES ei 最小间隙：最小间隙：Xmin=Dmin dmax=EI es 平均间隙：平均间隙：Xav=(Xmax+Xmin)2间隙值的前面必须冠以正号间隙值的前面必须冠以正号.第9页，共52页，编辑于2022年，星期六（2）过盈配合）过盈配合最小过盈最小过盈 Ymin=Dmax dmin=ES ei最大过盈最大过盈 Ymax=Dmin dmax=EI es 平均过盈平均过盈 Yav=(Ymin+Ymax)2过盈值的前面必须冠以负号过盈值的前面必须冠以负号.第10页，共52页，编辑于2022年，星期六（3）过渡配合过渡配合Xav（或（或Yav）=（Xmax+Ymax）/2Xmax=Dmax dmin=ES eiYmax=Dmin dmax=EI es第11页，共52页，编辑于2022年，星期六（4 4）配合公差配合公差 对于间隙配合对于间隙配合 T Tf f=X=Xmaxmax X Xminmin对于过盈配合对于过盈配合 T Tf f=Y=Yminmin Y Ymaxmax 对于过渡配合对于过渡配合 T Tf f=X=Xmaxmax Y Ymaxmax T Tf f=T=Th h+T+Ts s允许间隙或过盈的变动量，用符号允许间隙或过盈的变动量，用符号T Tf f表示。表示。T Tf f=X=Xmaxmax X Xminmin=Th+Ts=(ES-ei)-(EI-es)=(ES-EI)+(es-ei)第12页，共52页，编辑于2022年，星期六例题例题 计算孔计算孔50 mm50 mm和轴和轴50 mm50 mm配合的极限间隙或极限过配合的极限间隙或极限过盈、平均间隙或平均过盈和配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。盈、平均间隙或平均过盈和配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。解：解：Xmax=ES ei=+0.025(+0.002)=+0.023mm Ymax=EI es=0 (+0.018)=-0.018mm Xav=(Xmax+Ymax)/2=(+0.023)+(-0.018)/2 =+0.0025mm Tf=Xmax Ymax =+0.023(-0.018)=0.041mm +0-50+25+18+2第13页，共52页，编辑于2022年，星期六五、基准制 把两个相配合中的孔公差带（或轴公差带）的位置固定，把两个相配合中的孔公差带（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，从而形成所需要的而改变轴公差带（或孔公差带）的位置，从而形成所需要的各种配合的一种制度称为基准制。各种配合的一种制度称为基准制。1.1.基孔制基孔制 基孔制是指基孔制是指基本偏差为一定的孔基本偏差为一定的孔的公差带，与的公差带，与不同基本偏不同基本偏差的轴差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制的孔为基准孔，它的基孔制的孔为基准孔，它的基本基本偏差（下偏差）为零。偏差（下偏差）为零。+0-ES第14页，共52页，编辑于2022年，星期六2.2.基轴制基轴制 基轴制是指基轴制是指基本偏差为一定的轴基本偏差为一定的轴的公差带，与的公差带，与不同基本偏差不同基本偏差的孔的孔的公差带形成各种配合的一种制度。的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴为基准轴，它的基本偏差（上偏差）为零。基轴基轴制的轴为基准轴，它的基本偏差（上偏差）为零。基轴制的孔为非基准孔。制的孔为非基准孔。+0-ei第15页，共52页，编辑于2022年，星期六例例 题题 2 有一过盈配合，孔、轴的基本尺寸为有一过盈配合，孔、轴的基本尺寸为4545mmmm，要求过盈在，要求过盈在-0.0450.045至至-0.086mm-0.086mm范围内。采用范围内。采用基孔制基孔制，确定孔和轴的极限偏差，确定孔和轴的极限偏差，画出孔、轴公差带示意图。画出孔、轴公差带示意图。解：解：（1 1）求孔、轴的公差）求孔、轴的公差 Tf=Ymin Ymax=(0.045)(0.086)=0.041mm，查附表查附表3-2可知：可知：IT7=25 m,IT6=16 m，IT7+IT6=0.041mm。又又Tf=Th+Ts，Tf/2=0.041/2=0.0205mm为使孔、轴加工难易程度大致相同，为使孔、轴加工难易程度大致相同，因此因此 T Th h=0.025mm =0.025mm，T Ts s=0.016mm=0.016mm。第16页，共52页，编辑于2022年，星期六（2 2）求孔、轴的极限偏差求孔、轴的极限偏差按基孔制，则按基孔制，则EI=0 EI=0 因此因此 ES=EI+T ES=EI+Th h=.025+0=+0.025mm.025+0=+0.025mm。由由 Ymin=ESei，得得ei=ESYmin=(+0.025)(0.045)=+0.070mm而而 es=ei+Ts=(+0.070)+0.016=+0.086mm。+0-45+25+86+70第17页，共52页，编辑于2022年，星期六一、标准公差系列 标准公差等级及其代号。标准公差等级及其代号。标准公差分为标准公差分为2020个等级个等级，它们用符号，它们用符号ITIT和阿拉伯数字组成的代和阿拉伯数字组成的代号表示，分别用号表示，分别用IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2、IT18IT18表示。其中表示。其中IT01IT01最高，等级依次降低，最高，等级依次降低，IT18IT18最低。最低。在实际应用时，标准公差可直接查附表在实际应用时，标准公差可直接查附表3-23-2。2 常用尺寸孔、轴极限与配合国家标准的构成第18页，共52页，编辑于2022年，星期六二、基本偏差系列 1.基本偏差及其代号基本偏差及其代号 国家标准所规定的上偏差或下偏差，它一国家标准所规定的上偏差或下偏差，它一 般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。2626个字母中去掉个字母中去掉5个个I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)和和W(w),加上加上7 7个个CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA(za)、ZB(zb)和和ZC(zc)，孔、轴各有孔、轴各有28种种。第19页，共52页，编辑于2022年，星期六2.2.轴的基本偏差代号轴的基本偏差代号左左“松松”右右“紧紧”第20页，共52页，编辑于2022年，星期六3.3.孔的基本偏差代号孔的基本偏差代号左左“松松”右右“紧紧”第21页，共52页，编辑于2022年，星期六4.4.各种基本偏差所形成配合的特征各种基本偏差所形成配合的特征（1 1）间隙配合）间隙配合 a a h h（或（或A A H H）等）等1111种基本偏差与基准孔基本偏差种基本偏差与基准孔基本偏差HH（或基（或基准轴基本偏差准轴基本偏差h h）形成间隙配合。）形成间隙配合。（2 2）过渡配合）过渡配合 jsjs、j j、k k、mm、n n（或（或JSJS、J J、K K、MM、N N）等等5 5种基本偏差与基种基本偏差与基准孔基本偏差准孔基本偏差HH（或基准轴基本偏差（或基准轴基本偏差h h）形成过渡配合。）形成过渡配合。（3 3）过盈配合）过盈配合 p p zc zc（或（或P P ZC ZC）等）等1212种基本偏差与基准孔基本偏差种基本偏差与基准孔基本偏差HH（或（或基准轴基本偏差基准轴基本偏差h h）形成过盈配合。）形成过盈配合。第22页，共52页，编辑于2022年，星期六5.5.公差带代号与配合代号公差带代号与配合代号(1)(1)公差带代号公差带代号由基本偏差的代号和公差等级的数字两部分组成。由基本偏差的代号和公差等级的数字两部分组成。公差等级数字公差等级数字 5 0 H 8孔的孔的公差带代号公差带代号直直径径符符号号基基本本尺尺寸寸孔的孔的基本偏差代号基本偏差代号轴的轴的基本偏差代号基本偏差代号公差等级数字公差等级数字 5 0 f 7轴的轴的公差带代号公差带代号直直径径符符号号基基本本尺尺寸寸例如：例如：G8G8、H7H7、U6U6，g7g7、h6h6、u6u6。第23页，共52页，编辑于2022年，星期六(2)(2)配合代号配合代号50H7/f6 或或 50G7/h6 或或 配合代号标注在装配图上。配合代号标注在装配图上。第24页，共52页，编辑于2022年，星期六6.6.轴的基本偏差的确定轴的基本偏差的确定 轴的各种基本偏差按计算公式确定。轴的各种基本偏差按计算公式确定。使用时直接查表。使用时直接查表。第25页，共52页，编辑于2022年，星期六7.7.孔的基本偏差的确定孔的基本偏差的确定（1 1）通用规则）通用规则 一般情况下，同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差一般情况下，同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的。相对于零线是完全对称的。EI=es ES=ei 由相同字母代号轴的基本偏差数值换算而得。由相同字母代号轴的基本偏差数值换算而得。换算的原则是：基孔制配合变成同名的基轴制配合，换算的原则是：基孔制配合变成同名的基轴制配合，配合性配合性质必须相同质必须相同，即两种基准制配合的极限间隙或极限过盈必须相，即两种基准制配合的极限间隙或极限过盈必须相同。同。第26页，共52页，编辑于2022年，星期六（2 2）特殊规则）特殊规则n n适用于适用于适用于适用于 IT IT IT IT8 8 8 8的的的的 K NK N 和和和和 IT IT IT IT 7 7 7 7 的的的的 P ZCP ZC。ES=ei+=ThTs第27页，共52页，编辑于2022年，星期六例例 题题 3 查附表附表3-23-5确定基孔制配合确定基孔制配合20H7/p6和基轴制配和基轴制配合合20P7/h6的孔的孔和轴的极限偏差，计算极限过盈，并画和轴的极限偏差，计算极限过盈，并画出公差带示意图。出公差带示意图。解：解：（2 2）确定孔、轴的极限偏差）确定孔、轴的极限偏差 H7：EI=0，ES=+0.021mm；（1）查附表查附表3-2可知：可知：IT6=13 m,IT7=21 m。p6：查附表查附表3-4可知，可知，ei=+22 mes=ei+IT6=+22+13=+35 mP7：查附表查附表3-5可知，可知，ES=-22+=-22+8=-14 mEI=ES IT7=-14-21=-35 mh6:es=0，ei=-13 m第28页，共52页，编辑于2022年，星期六（3 3）标出极限偏差标出极限偏差（4 4）计算极限过盈计算极限过盈20H7/p6：Ymin=ES ei=+21-22=-1 mYmax=EI es=0-35=-35 m20P7/h6：Ymin=ES ei=-14-(-13)=-1 mYmax=EI es=-35-0=-35 m第29页，共52页，编辑于2022年，星期六+0-20+21+35+22（5 5）画公差带图画公差带图-13-14-3520H7/p6 20P7/h6第30页，共52页，编辑于2022年，星期六三、公差与配合在图样上的标注三、公差与配合在图样上的标注 ()()H7/f6第31页，共52页，编辑于2022年，星期六四、四、孔、轴的常用公差带和优先、常用配合孔、轴的常用公差带和优先、常用配合 第32页，共52页，编辑于2022年，星期六第33页，共52页，编辑于2022年，星期六第34页，共52页，编辑于2022年，星期六第35页，共52页，编辑于2022年，星期六一、基准制的选择一、基准制的选择1.1.优先选用基孔制优先选用基孔制3 3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择常用尺寸孔、轴公差与配合的选择第36页，共52页，编辑于2022年，星期六2.2.特殊情况采用基轴制特殊情况采用基轴制第37页，共52页，编辑于2022年，星期六3.以标准件为基准选择基准制以标准件为基准选择基准制4.4.4.4.必要时采用非基必要时采用非基必要时采用非基必要时采用非基准制配合准制配合准制配合准制配合第38页，共52页，编辑于2022年，星期六二、标准公差等级的选择二、标准公差等级的选择IT01 IT01 IT1 IT1 用于量块的尺寸公差用于量块的尺寸公差IT1 IT1 IT7 IT7 用于量规的尺寸公差，这些量规常用于检验用于量规的尺寸公差，这些量规常用于检验 IT6 IT6 IT16IT16的孔和轴的孔和轴IT2 IT2 IT5 IT5 用于精密配合，如滚动轴承各零件的配合。用于精密配合，如滚动轴承各零件的配合。IT5 IT5 IT10 IT10 用于有精度要求的重要和较重要配合。用于有精度要求的重要和较重要配合。IT11IT11、IT12 IT12 用于不重要的配合用于不重要的配合IT12 IT12 IT18 IT18 用于非配合尺寸用于非配合尺寸第39页，共52页，编辑于2022年，星期六在选择标准公差等级时，还应考虑下列几个问题在选择标准公差等级时，还应考虑下列几个问题:1.1.1.1.同一配合中孔与轴的工艺等价性同一配合中孔与轴的工艺等价性同一配合中孔与轴的工艺等价性同一配合中孔与轴的工艺等价性2.2.2.2.相配件或相关件的结构或精度相配件或相关件的结构或精度相配件或相关件的结构或精度相配件或相关件的结构或精度3.3.3.3.配合性质及加工成本配合性质及加工成本配合性质及加工成本配合性质及加工成本第40页，共52页，编辑于2022年，星期六三、配合种类的选择三、配合种类的选择1.配合类别的选择配合类别的选择（1）间隙配合）间隙配合（2）过渡配合）过渡配合（3）过盈配合）过盈配合第41页，共52页，编辑于2022年，星期六第42页，共52页，编辑于2022年，星期六第43页，共52页，编辑于2022年，星期六2.2.基本偏差代号的选择基本偏差代号的选择（1 1）计算法）计算法（2 2）试验法）试验法（3 3）类比法）类比法第44页，共52页，编辑于2022年，星期六用类比法选择配合时，还必须考虑如下一些因素：用类比法选择配合时，还必须考虑如下一些因素：（1 1 1 1）受载荷情况）受载荷情况）受载荷情况）受载荷情况（3 3 3 3）配合件的结合长度和形位公差）配合件的结合长度和形位公差）配合件的结合长度和形位公差）配合件的结合长度和形位公差（2 2 2 2）拆装情况）拆装情况）拆装情况）拆装情况（5 5 5 5）孔和轴工作时的温度）孔和轴工作时的温度）孔和轴工作时的温度）孔和轴工作时的温度（6 6 6 6）装配变形的影响）装配变形的影响）装配变形的影响）装配变形的影响（4 4 4 4）配合件的材料）配合件的材料）配合件的材料）配合件的材料第45页，共52页，编辑于2022年，星期六第46页，共52页，编辑于2022年，星期六第47页，共52页，编辑于2022年，星期六第48页，共52页，编辑于2022年，星期六例 题 42 2）确定孔、轴公差等级）确定孔、轴公差等级 由给定条件可知，此孔、轴结合由给定条件可知，此孔、轴结合为过渡配合，其允许的配合公差为：为过渡配合，其允许的配合公差为：用计算法确定配合。若两零件结合面间的间隙或过盈量给定后，用计算法确定配合。若两零件结合面间的间隙或过盈量给定后，可以通过计算并查表确定其配合。可以通过计算并查表确定其配合。有一孔、轴配合，基本尺寸为有一孔、轴配合，基本尺寸为 100mm 100mm 要求配合的过盈或间要求配合的过盈或间隙在隙在-0.048mm -0.048mm +0.042mm +0.042mm 范围内。试确定此配合的孔、轴范围内。试确定此配合的孔、轴公差带和配合代号公差带和配合代号解：解：1 1）选择基准制）选择基准制 由于没有特殊的要求，所以应优先选用基由于没有特殊的要求，所以应优先选用基孔制，即孔的基本偏差代号为孔制，即孔的基本偏差代号为H H。Tf=Xmax Ymax=(+0.042)(0.048)=0.090mm，因为，因为，T Tf f=T=Th h+Ts+Ts，假设孔与轴为同级配合，则，假设孔与轴为同级配合，则 Tf/2=0.090/2=0.045mm第49页，共52页，编辑于2022年，星期六 查附表查附表3-2可知：可知：0.045mm介于介于IT7=35 m和和IT8=54 m之间之间，而在而在这个公差等级范围内，国家标准要求孔比轴低一级的配合，于是这个公差等级范围内，国家标准要求孔比轴低一级的配合，于是取孔公差等级为取孔公差等级为IT8，轴公差等级为，轴公差等级为IT7。IT8+IT7=0.054+0.035=0.089mm0.0903 3）确定轴的基本偏差代号）确定轴的基本偏差代号 由于采用的是基孔制配合，则孔的公差带代号为由于采用的是基孔制配合，则孔的公差带代号为H8 H8，孔的基本偏，孔的基本偏差为差为EI=0 EI=0，孔的上偏差为孔的上偏差为 ES=EI+T ES=EI+Th h=0+0.054mm=+0.054mm=0+0.054mm=+0.054mm。根据根据 ES-ei=X ES-ei=Xmaxmax=+0.042mm=+0.042mm，所以所以 ei=ES-X ei=ES-Xmaxmax=+0.054mm-0.042mm=+0.012mm=+0.054mm-0.042mm=+0.012mm。轴的轴的 es=ei+Ts=+0.012mm+0.035mm=+0.047mm es=ei+Ts=+0.012mm+0.035mm=+0.047mm。查附表查附表3-4 3-4 得：得：ei=+0.0l2mm ei=+0.0l2mm对应的轴的基本偏差代号为对应的轴的基本偏差代号为m m(ei=+0.0l3mm)，即轴为，即轴为m7 m7。第50页，共52页，编辑于2022年，星期六4 4）选择的配合为）选择的配合为 5 5）验算）验算 Xmax=ES-ei=0.054-0.013=+0.04lmmYmax=EI-es=0-0.048=-0.048mm因此，满足要求。因此，满足要求。第51页，共52页，编辑于2022年，星期六5 5 未注公差线性尺寸的一般未注公差线性尺寸的一般公差公差国标对线性尺寸的未注公差规定了四个公差等级，即国标对线性尺寸的未注公差规定了四个公差等级，即 并制定了相应的极限偏差数值并制定了相应的极限偏差数值 。但这些数值在图样上不标出，而由车间在加工时加以控制。但这些数值在图样上不标出，而由车间在加工时加以控制。f f 级（精密级）级（精密级）m m 级（中等级）级（中等级）c c 级级 （粗糙级）（粗糙级）v v 级级 （最粗级）（最粗级）在图样上的表示方法：在图样上的表示方法：例如选用中等级时，表示为：例如选用中等级时，表示为：GB/T1804-mGB/T1804-m。第52页，共52页，编辑于2022年，星期六
