《孔轴公差与配合》PPT课件.ppt

第二章第二章孔轴公差与配合孔轴公差与配合 12.1公差与配合的基本概念公差与配合的基本概念 公差加工误差21.有关“尺寸”的术语和意义（1）尺寸 尺寸是用尺寸是用特定单位特定单位表示长度表示长度的数字。的数字。3（2）基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后，再按标准算或按经验确定后，再按标准选取的标注在设计图上的尺寸。选取的标注在设计图上的尺寸。4（3）实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的实际尺寸是通过测量所得的尺寸。尺寸。5（4）极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。其中：较大的一个称为其中：较大的一个称为最大极限尺寸最大极限尺寸 较小的一个称为较小的一个称为最小极限尺寸最小极限尺寸672.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义 （1）尺寸偏差 尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸某一尺寸-基本尺寸基本尺寸 偏差包括：实际偏差偏差包括：实际偏差=实际尺寸实际尺寸-基本尺寸基本尺寸 极限偏差极限偏差8极限偏差极限偏差上偏差上偏差=最大极限尺寸最大极限尺寸基本尺寸基本尺寸 ES（孔）、孔）、es（轴）轴）下偏差下偏差=最小极限尺寸最小极限尺寸基本尺寸基本尺寸 EI（孔）、孔）、ei（轴）轴）9 （2）尺寸公差（公差）尺寸尺寸公差是指尺寸允许的变动量。公差是指尺寸允许的变动量。尺寸尺寸公差公差=最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸 =上偏差上偏差下偏差下偏差10 （3）零线 零线是在公差带图中，确定偏差的一条零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线。基准直线，也叫零偏差线。11n讨论题1 计算下面孔轴标注的基本尺寸、上偏差、下偏差、公差。并用图解表示。12 （4）公差带 上偏差下偏差零线基本尺寸下偏差上偏差13 在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线所限定的一个区域称为公差带。所限定的一个区域称为公差带。在国家标准中，公差带包括：在国家标准中，公差带包括：公差带大小公差带大小 由标准公差确定由标准公差确定 公差带位置公差带位置 由基本偏差确定由基本偏差确定14 （5）标准公差 标准公差就是国家标准所确定的公差。15 （6）基本偏差 基本偏差就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。16 （7）误差 误差是指零件的设计值误差是指零件的设计值X X0 0与加工后的实与加工后的实测值测值X Xi i之差，用之差，用X Xi i表示。表示。即即 X Xi i=X=Xi i X X0 0 式中，式中，i=1i=1、2 2、3 3、n n，为测量次数。为测量次数。误差误差Xi恒不为零恒不为零！173.有关“配合”的术语和定义 （1）配合 配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的相配关系。与轴公差带之间的相配关系。基孔制基孔制 基轴制基轴制 装配装配18图图2-11 基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合19(2)(2)配合类型配合类型间隙配合间隙配合 过渡配合过渡配合 过盈配合过盈配合20间隙配合间隙配合：孔公差带在轴公差带上方，则孔轴形成间隙配合。2122过盈配合：过盈配合：孔公差带在轴公差带下方，则孔轴形成过盈配合。孔公差带在轴公差带下方，则孔轴形成过盈配合。2324过渡配合：过渡配合：孔轴公差带有重叠，则孔轴形成过度配合。孔轴公差带有重叠，则孔轴形成过度配合。2526(3)(3)配合公差配合公差 允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。间隙配合：配合公差间隙配合：配合公差=最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙 过盈配合：配合公差过盈配合：配合公差=最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈 过渡配合：配合公差过渡配合：配合公差=最大间隙最大间隙+最大过盈最大过盈 27(3)(3)配合公差配合公差 配合公差配合公差=轴公差轴公差+孔公差孔公差 28制造前制造前公公 差差上下偏差上下偏差配配 合合制造后制造后 误误 差差 实际偏差实际偏差 装装 配配制造前后公差配合制造前后公差配合概念区别和对应关系概念区别和对应关系29讨论题：讨论题：1 1公差、误差、实际偏差三个概念有什么区别？公差、误差、实际偏差三个概念有什么区别？如何获得它们？如何获得它们？2 2有一轴基本直径为有一轴基本直径为50mm50mm，制造了，制造了100100个，测得它个，测得它 们的最大直径为，最小直径为，试确定该轴的公差和们的最大直径为，最小直径为，试确定该轴的公差和误差。误差。3 3已知某轴公称直径已知某轴公称直径50mm50mm，测得其直径为，请画，测得其直径为，请画出该轴的公差带图。出该轴的公差带图。302.3标准公差系列与基本偏差系列标准公差系列与基本偏差系列 1.标准公差系列 附表31（1）公差单位（公差因子,单位m）当尺寸当尺寸500500mmmm时，时，（m mm m）反映加工误差反映测量误差32（2）公差等级 标准公差共分标准公差共分2020级级:IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2、到到IT18IT18。ITIT国国际际标标准准公公差差（ISO ISO ToleranceTolerance）的的缩缩写写代代号号 IT7IT7表示标准公差表示标准公差7 7级。级。从从IT01IT01至至IT18IT18，公公差差等等级级依依次次降降低低，相相应应的的标标准准公差数值依次增大。公差数值依次增大。33尺寸500mm的IT5至IT11级标准公差公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11加工精度精加工半精加工粗加工34 公差等级系数a（见表2-6）标准公差的值标准公差的值T=T=ai i 表2-6尺寸500mm的IT5至IT18级标准公差计算表公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i35（3）基本尺寸分段 标准公差的值标准公差的值T=T=ai i36例例：基基本本尺尺寸寸45 45 mmmm（在在3030mmmm50mm 50mm 尺尺寸寸段段）的的IT6IT6与与IT7IT7的公差值。的公差值。计算基本尺寸计算基本尺寸 （mmmm）37例：基本尺寸例：基本尺寸45 mm45 mm（在在3030mmmm50mm 50mm 尺寸段）的尺寸段）的IT6IT6与与IT7IT7的公差值。的公差值。公差单位公差单位 (mm）IT6=10i=1016(mm)IT7=16i=1625(mm)38讨论题：讨论题：查表下列标准公差值：查表下列标准公差值：1.1.尺寸尺寸45 mm45 mm的的IT5IT5公差值。公差值。2.2.尺寸尺寸65 mm65 mm的的IT6IT6公差值。公差值。3.3.尺寸尺寸35 mm35 mm的的IT8IT8公差值。公差值。392.基本偏差系列40基本偏差系列基本偏差系列412.基本偏差系列（1）轴的基本偏差 附表附表 42讨论题：讨论题：查表下列基本偏差值：查表下列基本偏差值：1.1.尺寸尺寸45 mm45 mm孔的孔的H H基本偏差值。基本偏差值。2.2.尺寸尺寸45 mm45 mm孔的孔的F F基本偏差值。基本偏差值。3.3.尺寸尺寸45 mm45 mm孔的孔的JSJS基本偏差值。基本偏差值。4.4.尺寸尺寸45 mm45 mm轴的轴的h h基本偏差值。基本偏差值。5.5.尺寸尺寸45 mm45 mm轴的轴的f f基本偏差值。基本偏差值。6.6.尺寸尺寸45 mm45 mm轴的轴的jsjs基本偏差值。基本偏差值。43 有有了了基基本本偏偏差差和和标标准准公公差差，就就不不难难求求出出轴轴的的另一个偏差（上偏差或下偏差）：另一个偏差（上偏差或下偏差）：es=ei+IT es=ei+IT ei=es IT ei=es IT 441）a、b、c三种用于大间隙或热动配合；三种用于大间隙或热动配合；2 2）d d、e e、f f主要用于旋转运动；主要用于旋转运动；3）g g主主要要用用于于滑滑动动和和半半液液体体摩摩擦擦，或或用用于于定定位位配合；配合；4）cdcd、efef、fgfg适用于小尺寸的旋转运动件；适用于小尺寸的旋转运动件；5）jhjh主要用于过渡配合，对中性好；主要用于过渡配合，对中性好；6）pzcpzc主主要要用用于于过过盈盈配配合合，保保证证轴轴和和孔孔有有足够的连接强度。足够的连接强度。45（2）孔的基本偏差 附表附表46 当基本尺寸当基本尺寸500mm时，孔的基本偏差是时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得来的。从轴的基本偏差换算得来的。孔与轴基本偏差换算的前提是：孔与轴基本偏差换算的前提是：“基本偏差代号相当时，应保持配合相同基本偏差代号相当时，应保持配合相同”。47换算规则：换算规则：1 1）通用规则通用规则 a）全部间隙配合全部间隙配合AH；b）标准公差标准公差IT8的的K、M、N；c）标准公差标准公差IT7的的PZC；孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等，但符号相反。孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等，但符号相反。但但有有个个别别例例外外，对对公公差差等等级级 IT8IT8，基基本本尺尺寸寸33mmmm的的N N，其基本偏差其基本偏差ES=0ES=0。482 2）特殊规则特殊规则 a）标准公差标准公差IT8的的K、M、N；b）标准公差标准公差IT7的的PZC；孔的基本偏差要在上述基础上增加一个孔的基本偏差要在上述基础上增加一个值。值。49讨论计算题：讨论计算题：讨论计算例：1 1分别查表画出分别查表画出30H8/f830H8/f8和和30F8/h830F8/h8的配合公差带图，求的配合公差带图，求其最大间隙和最小间隙。其最大间隙和最小间隙。2 2分别查表画出分别查表画出30H7/g630H7/g6和和30G7/h630G7/h6的配合公差带图，求的配合公差带图，求其最大间隙和最小间隙。其最大间隙和最小间隙。同名配合：配合性能相同，但基准制不同的配合称为同名配同名配合：配合性能相同，但基准制不同的配合称为同名配合。如合。如30H8/f830H8/f8和和30F8/h830F8/h8，30H7/g630H7/g6和和30G7/h630G7/h6。讨论例：讨论例：分别给出分别给出30H7/f630H7/f6、50H6/r550H6/r5、30H7/h630H7/h6、35M7/h635M7/h6的的同名配合。同名配合。50尺寸公差标注：尺寸公差标注：装配图和零件图 512.3常用尺寸孔轴公差配合的选择常用尺寸孔轴公差配合的选择 n孔轴公差配合的选择内容有三点：孔轴公差配合的选择内容有三点：n基准制的选择基准制的选择n公差等级的选择公差等级的选择n基本偏差的选择基本偏差的选择52n考虑因素：n标准刀具标准刀具（钻头、绞刀、拉刀等）n标准量具标准量具（卡规、塞规等）每一把刀具都对应一个公差带，由于公差带繁多，为了减少刀具的种类，一般是按照基准孔的公差带来制造刀具。因此应优先选用基孔制。一般的孔轴配合可选基孔制，也可选基轴制，但按照惯例选用基孔制。一、基准制的选择一、基准制的选择53一轴与多孔配合一轴与多孔配合5455当轴为标准件轴为标准件562 2 公差等级的选择公差等级的选择n IT5 IT7：高精度配合（较高精度机床加工才能达到）n IT8 IT9：一般精度配合（一般机床加工能达到）n IT10 ：低精度配合 （粗加工能达到）57加工方法公差等级（IT）123456789101112研磨珩磨圆磨平磨金刚石车金刚石镗拉削铰孔车镗铣创、插钻常用加工方法所能达到的公差等级常用加工方法所能达到的公差等级58尺寸精度与加工成本59配合配合IT5至至IT13级的应用（尺寸级的应用（尺寸500mm）60考虑因素：考虑因素：工艺等价性原则工艺等价性原则 30H6/g5，30H7/f6，30H8/f8，30H9/f9。相关件精度相关件精度 与轴承配合的精度，与齿轮配合的精度。配合性质配合性质 过度配合、过盈配合的精度等级要高于IT7（因此时公差对配合性质敏感）。61三、基本偏差的选择三、基本偏差的选择n考虑因素：考虑因素：n孔轴间隙配合；孔轴间隙配合；相对转动或滑动。n孔轴过盈配合；孔轴过盈配合；利用过盈力传递低载扭矩，不可拆卸，热胀冷缩装配法。n孔轴过度配合孔轴过度配合；用于定位配合，定位销，木捶装配。n孔轴工作时的温度；孔轴工作时的温度；发动机气缸与活塞环配合，孔轴材料热涨系数不同。n装配变形装配变形；薄壁零件装配时。6263四、优先公差带四、优先公差带轴常用优先公差带轴常用优先公差带64孔常用优先公差带孔常用优先公差带65五、配合选择例五、配合选择例66讨论题：讨论题：1已知某孔的公差已知某孔的公差为为30H7，试问试问批量生批量生产产和和单单件生件生产时产时机床的机床的调调刀尺寸刀尺寸应应分分别为别为多少？多少？2讨论讨论尺寸加工尺寸加工误误差的原因（以差的原因（以车车削削为为例）。例）。（进给精度、工件刚性、机床刚性、误差复映）3如何提高机械部件精度的寿命？如何提高机械部件精度的寿命？（材料的磨损因素、刚度）4分分别说别说明基准制、基本偏差和公差明基准制、基本偏差和公差对对制造成本和配合性制造成本和配合性能的影响。能的影响。67n1公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（）n2基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（）n3国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（）n4图样标注200-0.021 mm的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。（）n5孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。（）n6.某孔要求尺寸为20-0.046，今测得其实际尺寸为19.962mm，可以判断该孔合格。（）n7未注公差尺寸即对该尺寸无公差要求。（）一、判断题 正确的打，错误的打X68n8.某一配合，其配合公差等于孔与轴的尺寸公差之和。()n9.最大实体尺寸是孔和轴的最大极限尺寸的总称。()n10.公差值可以是正的或负的。()n11.实际尺寸等于基本尺寸的零件必定合格。()n12.因为公差等级不同，所以50H7与50H8的基本偏差值不相等。()n13.尺寸公差大的一定比尺寸公差小的公差等级低。()n14.一光滑轴与多孔配合，其配合性质不同时，应当选用基孔制配合。()n15.标准公差的数值与公差等级有关，而与基本偏差无关。()n16.只要零件不经挑选或修配，便能装配到机器上去，则该零件具有互换性。()69n二、选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来）n 1下列论述中正确的有 。n A因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制n B具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。n C在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。n D一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产。n E不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。70n2下列有关公差等级的论述中，正确的有 。nA公差等级高，则公差带宽。nB在满足使用要求的前提下，应尽量选用低的公差等级。nC公差等级的高低，影响公差带的大小，决定配合的精度。nD孔、轴相配合，均为同级配合。nE标准规定，标准公差分为18级。n3、实际尺寸是具体零件上_尺寸的测得值。n、某一位置的 、整个表面的、部分表面的n4、作用尺寸是存在于_，某一实际轴或孔的作用尺寸是唯一的。n、实际轴或孔上的理想参数 、理想轴或孔上的实际参数n、实际轴或孔上的实际参数 、理想轴或孔上的理想参数71n5、最大实体尺寸是控制其作用尺寸的。、孔和轴的 、孔的、轴的n6、基孔制是基本偏差为一定孔的公差带，与不同 轴的公差带形成各种配合的一种制度。、基本偏差的 、基本尺寸的 、实际偏差的n7、配合是 相同的孔与轴的结合。、基本尺寸 、实际尺寸 、作用尺寸 、实效尺寸 72 的孔和50js10的轴，已知IT10=0.100mm，其ES=mm，EI=mm，es=mm，ei=mm。2.常用尺寸段的标准公差的大小，随基本尺寸的增大而，随公差等级的提高而。配合；孔的公差带与轴的公差带相互交迭 配合；孔的公差带在轴的公差带之下为_配合。决定，公差带的大小由 决定。_ _级，最高级为_最低级为_ _。6.标准公差的数值只与 和_有关。个基本偏差代号，对于轴-的基本偏差为 ，与基孔制构成_配合，-的基本偏差为_，与基准孔构成_配合。73