尺寸的极限与配合.ppt

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1、第一章 尺寸的极限与配合,学 习 指 导 学习目的：是掌握基础标准极限与配合的一般规律,为合理选用尺寸公差与配合、学习其它典型零件的公差与配合，进行尺寸精度设计打下基础。 学习要求：是对极限与配合标准中的术语定义，要着重搞清其概念与作用，并抓住它们之间的区别与联系进行分析,避免单纯从定义上孤立地去理解；重点要掌握标准公差与基本偏差的结构、特点和基本规律以及尺寸公差与配合的选用原则。,概述,1944年：国民党政府制定了“尺寸公差与配合”的国家标准，但实际使用的是日本、德国、美国标准； 1955年：参照苏联标准，第一机械工业部颁布“公差与配合”的部颁标准，此标准只是将苏联标准(OCT标准)赋予了中

2、文名词； 1959年：颁布了“公差与配合”的国家标准GB1591741959(简称“旧国标”)(精度等级偏低、配合种类偏少)；,概述,1979年：参照国际标准制定了“公差与配合”的国家标准GB18001804 1979(简称“新国标”)取代GB1591741959； 19921996年上述新国标进行了部分修订，将公差与配合改为极限与配合，用极限与配合 基础 第一部分：词汇(GB/T1800.11996)替代GB1800-1979中的公差与配合的术语及定义，用一般公差 线性尺寸的未注公差(GB/T18041992)替代未注公差尺寸的极限偏差(GB18041979)。,概述,国家标准极限与配合中，

3、公差与配合部分的标准主要包括： GB/T1800.11997极限与配合 基础 第1部分：词汇 GB/T1800.21998极限与配合基础 第2部分：公差、偏差和配合的基本规定 GB/T1800.31998极限与配合基础 第3部分：标准公差和基本偏差数值表GB/T1800.41999极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表 GB/T18011999极限与配合 公差带和配合的选择 GB/T18042000一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差,第一章 尺寸的极限与配合,尺寸的极限与配合通常指孔与轴的结合，是机械中最广泛采用的一种结合形式。为了使得加工后的孔和轴能够满足互换性的要求，必须在设计

4、的时候采用尺寸的极限与配合标准。 尺寸的极限与配合的标准化，不仅可以防止任意规定的极限与配合的混乱，保证零部件的互换性和质量，而且有利于刀具、量具的标准化，利于广泛组织专业化生产和国际间的技术交流，所以必须规定统一、合理的尺寸极限与配合标准。,第一节 基本术语和定义,一. 有关“尺寸”方面 1. 狭义的轴和孔 狭义的轴指工件的圆柱形外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分；狭义的孔指工件的圆柱形内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。 内表面是指两表面相对，其间没有材料，形成包容状态。 外表面是指两表面相背，其外没有材料，形成被包容状态,第一节 基本术语和定义,2. 广义的轴和孔

5、 广义的轴指由单一尺寸确定的外表面。如：键由单一尺寸宽度b尺寸确定的两平行平面组成外表面。轴是被包容面，如图所示为键被键槽包容。,第一节 基本术语和定义,2. 广义的轴和孔 广义的孔指由单一尺寸确定的内表面。如：键槽由单一尺寸宽度B尺寸确定的两平行平面组成内表面。键槽是孔，是包容面。键槽指轴槽(a)和轮毂槽(b)。键槽(轴槽或轮毂槽)包容键。,(b) 轮 毂 槽,a) 轴 槽,第一节 基本术语和定义,3基本尺寸 通过它并应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。它可以是一个整数或一个小数值。,零线,下偏差,上偏差,轴,孔,最大极限尺寸,最小极限尺寸,基本尺寸,公差,最大极限尺寸,基本尺寸,最小极限尺

6、寸,公差,下偏差,上偏差,第一节 基本术语和定义,4. 实际尺寸 通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。 由于测量误差 实际尺寸不一定是尺寸的真值。 由于形状误差 同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。,第一节 基本术语和定义,5.极限尺寸 一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸；孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸 。 孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和dmax表示，最小极限尺寸分别用Dmin和dmin表示。,DminDaDmax dmindadmax,尺寸合格条件,

7、第一节 基本术语和定义,6. 最大实体状态和最大实体尺寸：在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态称为最大实体状态(简称mmC)，在此状态下的尺寸称为最大实体尺寸(简称mmS)。根据定义可知它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。 7. 最小实体状态和最小实体尺寸：在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的状态称为最小实体状态(简称LMC)。在此状态下的尺寸称为最小实体尺寸(简称LMS)。根据定义可知它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。,第一节 基本术语和定义,孔和轴的最大实体尺寸分别用DmmS和dmmS表示。 孔和轴的最小实体尺寸分别用DLMS和dLMS表示。 例：孔50 、轴 ，

8、求孔、轴的最大实体尺寸mmC和最小实体尺寸LMC。,0,第一节 基本术语和定义,8. 体外作用尺寸(图见下页) 孔的体外作用尺寸(Dfe ) - 在配合面的全长上与实际孔相内接的最大理想轴的尺寸 ； 轴的体外作用尺寸(dfe) -在配合面的全长上与实际轴相外接的最小理想孔的尺寸。 特点： 1)实际存在的，对一批零件而言是一随机变量。 2)Dfe Da ，dfe da 3) 只有Dfe dfe，孔、轴才能自由装配(不是Da da),第一节 基本术语和定义,第一节 小结,第一节 基本术语和定义,二. 有关“公差与偏差”方面 1、尺寸偏差(简称偏差)，是某一尺寸减其基本尺寸的代数差，分为极限偏差和实

9、际偏差。 当某一尺寸为极限尺寸时，所得代数差为极限偏差。,当某一尺寸为实际尺寸时，所得代数差为实际偏差 孔实际偏差EaDaD 轴实际偏差eada d 极限偏差与实际偏差关系： 前者用于控制后者尺寸合格的零件，其实际偏差应在规定的极限偏差范围内，即EIEa ES，ei ea es 各种偏差均可为正值、负值或零。偏差值除零外，前面必须冠以正负号。,第一节 基本术语和定义,第一节 基本术语和定义,例 已知轴的基本尺寸为80mm，轴的最大极限尺寸为79.970mm，最小极限尺寸为79.951mm。求轴的极限偏差。 解：,2、尺寸公差(简称公差)，是允许尺寸的变动量。 公差最大极限尺寸最小极限尺寸 孔

10、轴 或公差 上偏差下偏差 公差不存在负值也不允许为零，永远大于零。若给定了最大和最小极限尺寸，也即给定了公差。反之则不然。 注：公差与偏差截然不同，公差代表制造精度的要求，反映加工难易程度，偏差表示与基本尺寸的偏离程度，与加工难易无关。,第一节 基本术语和定义,例,基本尺寸为50mm，最大极限尺寸为50.008mm，最小极限尺寸为49.992mm，试计算偏差和公差。 解： 上偏差最大极限尺寸基本尺寸50.00850=+0.008mm 下偏差最小极限尺寸基本尺寸49.992500.008mm 公差|最大极限尺寸最小极限尺寸| |50.008-49.992| 0.016mm 公差 |上偏差下偏差|

11、 |0.008(0.008)|0.016mm,例,已知孔、轴的基本尺寸为60mm，孔的最大极限尺寸为60.030mm，最小极限尺寸为60mm；轴的最大极限尺寸为59.990mm，最小极限尺寸为59.970mm。求孔、轴的极限偏差和公差。 解：代入相应公式计算得： 孔的上偏差 mm 孔的下偏差 mm 轴的上偏差 mm 轴的下偏差 mm 孔的公差 mm 轴的公差 mm,由于公差和极限偏差的数值与基本尺寸数值相比，差别很大，不便用同一比例尺表示。为了便于讨论，只画出放大的孔、轴公差带，即公差与配合图解(简称公差带图).,第一节 基本术语和定义-公差带图,1. 零线 在公差带图中，确定偏差的一条基准直

12、线为零偏差线，简称零线。通常零线表示基本尺寸。在公差带图中，正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方。,2. 尺寸公差带(简称公差带) 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公差带。在国家标准中，公差带包括“公差带大小”和“公差带位置”两个参数。前者由标准公差确定，后者由基本偏差确定。,第一节 基本术语和定义-公差带图,3. 标准公差 国家标准规定的用以确定公差带 大小的任一公差称为标准公差。 4. 基本偏差 国家标准规定的用以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，即基本偏差。 当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差。 当公差带位

13、于零线下方时，其基本偏差为上偏差。,第一节 基本术语和定义-公差带图,4. 基本偏差,第一节 基本术语和定义-公差带图,第一节 基本术语和定义-公差带图,例 画出轴 mm, 孔 mm的公差带图。,第一节 基本术语和定义,三. 有关“配合”方面的术语和定义 1、配合：是指基本尺寸相同、相互结合的孔与轴公差带之间的关系。 配合的种类：根据孔与轴公差带的关系，配合分为三种：间隙配合、过盈配合和过渡配合。其中，间隙配合与过盈配合的关系为： 孔尺寸轴尺寸代数差， 代数差为正是间隙配合，代数差为负是过盈配合 2、间隙配合: 孔、轴配合中，孔尺寸轴尺寸0时，为间隙配合。 孔、轴有公差 实际间隙大小将随着孔和

14、轴实际尺寸而变化。,第一节 基本术语和定义,2、间隙配合 孔的公差带完全处在轴公差带上方，即具有间隙的配合(包括Xmin0的配合)。对一批零件而言，所有孔的尺寸轴的尺寸。 特征参数: XmaxDmaxdminESei (最大间隙) XminDmindmaxEIes (最小间隙),统称为 极限间隙,间隙配合例题,例：50 的孔与 的轴配合,试填写下表,并画出公差带图,0,(单位:mm),间隙配合例题,例：50 的孔与 的轴配合,试填写下表,并画出公差带图,0,(单位:mm),间隙配合例题,例：50 的孔与 的轴配合,试填写下表,并画出公差带图,0,孔的公差带完全处在轴公差带之上。,3、过盈配合,

15、过盈配合是指孔轴配合中，孔尺寸轴尺寸0 过盈配合的特征：孔的公差带完全处在轴公差带之下。即使把孔做到最大，轴做到最小，装配合仍能包涵有一定的过盈，包括最小过盈为0.,3、过盈配合,实际过盈也随孔、轴实际尺寸有所变化。 特征参数： YminDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes,过盈配合例题,(单位:mm),50 的孔和 轴的配合，画出公差带图，填写下表各值,0,过盈配合例题,(单位:mm),50 的孔和 轴的配合，画出公差带图，填写下表各值,0,过盈配合例题,50 的孔和 轴的配合，画出公差带图，填写下表各值,0,孔的公差带完全处在轴公差带之下。,4、过渡配合,在孔、轴配合

16、中，孔与轴公差带相互交迭，任取其中一对孔与轴，可能具有间隙，也可能具有过盈配合。 过渡配合中, 其配合的极限情况是最大间隙Xmax与最大过盈Ymax 反映在公差带图上，孔与轴的公差带相互交叠。 XmaxXmin 间隙配合 XmaxYmax过渡配合 |YminYmax |过盈配合,配合公差Tf =,配合公差Tf是指允许间隙或过盈的变动量。 Tf反映配合精度， Tf越大配合精度越低， Tf越小配合精度越高。其计算式为：Tf = Th + Ts 。,4、过渡配合,当孔为最大极限尺寸、轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙；当孔为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸时，装配后产生最大过盈。 特征参数： Xm

17、axDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes,过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结(既要求装拆方便；又要求对中性好),50 的孔和 的轴相配合，画出公差带图，并填写下表,4、过渡配合-例题,0,(单位:mm),50 的孔和 的轴相配合，画出公差带图，并填写下表,4、过渡配合-例题,0,(单位:mm),50 的孔和 的轴相配合，画出公差带图，并填写下表,4、过渡配合-例题,0,Tf=XmaxYmax= 0.023(0.018)=0.041mm,5、配合公差带图,为了直观表示相互配合的孔、轴的配合性质，国标提出了配合公差带图，画配合公差带图的规则与画孔、轴公差带图一样，配合公差带用

18、以矩形区域表示。,详见课本P13图1-3,练习,计算:孔 mm与轴 mm 孔 mm与轴 mm 孔 mm与轴 mm 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,练习,解：(1) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =XmaxXmin=+0.066-(+0.

19、025) = 0.041 mm (2) 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.059)= -0.059mm 最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm 配合公差 T f =YminYmax=-0.018-(-0.059)= 0.041 mm (3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm 配合公差 Tf =XmaxYmax=+0.023-(-0.018)= 0.041 mm,综合练习,已知下列三对孔、轴配合，分别计算出它们的极

20、限间隙或极限过盈，画出公差带图及配合公差带图。,0,0,0,6、基准制-基孔制和基轴制,(1)基孔制(代号H)：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制的孔为基准孔，它的公差带在零线上方，且基本偏差(即下偏差EI)为零。,6、基准制,(2)基轴制(代号h)；基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴为基准轴，它的公差带在零线下方，且基本偏差(即上偏差es)为零。,6、基准制,基准制一经确定，基准孔(或轴)的公差带位置就相应确定了，则可用非基准轴(孔)公差带的不同位置基本偏差来实现各种配合。 综合例题见课本

21、P14例1-1,第二节 尺寸的极限与配合国家标准,一、标准公差系列 1、标准公差因子i，也称公差单位 i是计算标准公差的基本单位，也是制度标准公差数值系列的基础 i与基本尺寸之间呈现如下关系： (1)尺寸500mm时，公差单位 i 按下式确定 ： 当直径D很小时，第二项所占比重很小；当直径D很大时，i 随 D 的增加而快速增大，公差值相应增大。,主要反映加工误差,用以补偿与直径成线性关系的误差(主要是测量时偏离标准温度引起的误差),1、标准公差系列,(2)当尺寸5003150mm范围时，I0.004D2.1(m) (3)当尺寸3150mm时，以I0.004D2.1为基础来计算标准公差，但它并不

22、能完全反映实际出现的误差规律。目前尚未确定出合理的计算公式，只能暂时以直线关系式计算。 更合理的计算公式还有待进一步在生产实践中加以总结、统计。,2、公差等级、代号及其作用,国家标准规定的标准公差是由公差等级系数和公差单位(即公差因子i)的乘积值决定的。在基本尺寸一定的情况下，公差等级系数是决定标准公差大小的唯一参数。 见P15表1-1，在基本尺寸至500mm内，国标规定标准公差等级为20级，它们由符号IT(即国际公差ISO Tolerance的缩写)和阿拉伯数字组成的代号表示，依次为 IT01 IT0 IT1 IT18 等级 高 低 IT7 称为低于IT7级 公差值 小 大 IT7称为 高于

23、IT7级 在基本尺寸大于500至3150mm内规定了IT1至IT18共18个标准公差等级。,3、标准公差的计算规律,表1-2 尺寸500mm的标准公差计算公式 (m),4、尺寸分段,尺寸分段后，对同一尺寸段内的所有基本尺寸，按尺寸段首尾两个尺寸的几何平均计算，(如，对于1830mm尺寸段，基本尺寸D的计算值 ，则标准公差因子 i 相应按D23.24mm计算)，并获得统一的标准公差因子 i。 比如：对于5080mm尺寸段，计算直径 D,4、尺寸分段,由标准公差数值表可知，同一尺寸段内的所有基本尺寸，在公差等级相同时，公差相同；而同一公差等级的不同尺寸段，其公差值不同，但我们认为它们的精确程度和加

24、工难易程度相同。 实际应用时，根据公差等级，可直接查标准公差数值表选取公差数值，以满足标准化和互换性的要求。,5、“标准公差”计算例题,解： 因30mm属于18 30mm尺寸段，(注： 30mm不属于 30 50mm尺寸段) 几何平均值D= 公差因子 查“标准公差计算公式 ”表，知 IT6= 10 i =13.10m 13m IT7= 16 i =20.96m 21m,对照“标准公差数值表”，验证IT6和IT7 。,已知某基本尺寸30mm，求IT6和IT7 等于多少。,第二节 尺寸的极限与配合国家标准,二.基本偏差系列 1、回忆基本偏差及其作用 基本偏差是确保公差带位置标准化的唯一指标，原则上

25、与公差等级无关。 为满足机器中各种不同性质、不同松紧程度的配合，需要有一系列不同的公差带位置以组成多种不同的配合。,基本偏差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。,第二节 尺寸的极限与配合国家标准,2、基本偏差代号及其特点,可以看出国标对孔、轴分别规定了28种基本偏差,孔、轴基本偏差系列图,2、基本偏差代号及其特点,大写字母代表孔，小写字母代表轴 去掉五个字母I ,L, O ,Q ,W(i ,l, o ,q ,w);增加了7个双字母CD ,EF ,FG ,JS ,ZA ,ZB ,ZC (cd ,ef ,fg ,js ,za ,zb ,zc)。 这28种基本偏

26、差代号就反映了孔、轴各自28种公差带的位置。,2、基本偏差代号及其特点,孔、轴基本偏差系列图实际可以分成两部分，上半部分是在基轴制的情况下，孔的28中基本偏差；下半部分是在基孔制的情况下，轴的28种基本偏差。 此图只画出了公差带的一端，公差带的另一端未绘出,因为它(指另一端)取决于公差等级，也就是公差数值的大小。,2、基本偏差代号及其特点,其中JS和js在各个公差等级中是完全对称的，所以基本偏差既可为上偏差IT2,也可为下偏差 IT2。JS和js将逐渐取代J和j，所以新国家标准里仅保留了孔J6、J7、J8 (参见“孔的基本偏差数值表”)，而轴保留了j5、j6、j7和j8(参见“轴的基本偏差数值

27、表”)。,2、基本偏差代号及其特点,在孔的基本偏差系列中，AH的基本偏差为下偏差EI(正值)，即公差带位于零线上方；JZC的基本偏差为上偏差ES (除J，K，M外，皆负)，即公差带位于零线下方。 也可参见“孔的基本偏差数值表”。,2、基本偏差代号及其特点,在轴的基本偏差系列中， ah的基本偏差为上偏差es(负值)，即公差带位于零线下方；jzc的基本偏差为下偏差ei (除j外，皆为正值)，即公差带位于零线上方。 也可参见“轴的基本偏差数值表”。,后面将分别讲述轴、孔基本偏差数值的确定。,3、轴的基本偏差数值的确定,轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础力考虑的。 见P18表1-3 “轴的基本偏差计

28、算公式” 表1-4“轴的基本偏差数值”。 有了基本偏差和标准偏差，很容易就能求出另一个偏差(上偏差或下偏差)，计算公式为： eseiIT 或 eiesIT,4、孔的基本偏差数值的确定,由于构成基本偏差公式所考虑的因素是一致的，所以，基本尺寸500mm时，孔的基本偏差不需要另外制定一套计算公式，而是根据相同字母代号轴的基本偏差， 在相应的公差等级的基础上按一定的规则换算得来的。,4、孔的基本偏差数值的确定,孔、轴基本偏差换算的前提是： 在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合时 且基轴制中孔的基本偏差代号(如25F8/h8中的F) 与基孔制中轴的基本偏差代号(如25H8/f8中的f)相当时， 则

29、其基本偏差的对应关系，应保证按基轴制形成的配合与按基孔制形成的配合相同。 如H9/f9与F9/ h9、H7/p6与P7/ h6, 换算原则：基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同.,(1)通用规则,根据前述前提条件，孔的基本偏差按以下两种规则换算： 用同一字母表示的孔、轴，其基本偏差绝对值相等，符号相反,即孔的基本偏差是轴基本偏差，相对于零线的倒影(反射关系).,(详见课本20页图1-8 a, b),(1)通用规则,通用规则的适用范围： 对所有的AH孔：EI es 对标准公差值大于IT8的K, M, N和大于IT7的PZC：ES=ei 除应用特殊规则外，一般均采用通用规则，唯一例外的是公差等级I

30、T8且基本尺寸3mm的N，其基本偏差ES=0.,通用规则-例题1,已知 ，求50G7/h6的极限间隙或过盈，并画出公差带图。 解：轴50g6和孔50G7同名，满足通用规则： 孔50G7： EI= es= (0.009)=0.009mm IT7=0.02500.025mm ES=EI+IT7=0.009+0.025=0.034mm 轴50h6： es=0 IT6= 0.009(0.025)=0.016mm ei= 0.016mm XmaxESei34(16)50m Xmin=EIes=0(9)=+9m,通用规则-例题1,已知 ，求50G7/h6的极限间隙或过盈，并画出公差带图。,通用规则-例题2

31、,已知轴f6的es= -20m，孔F7的EI=+20m，IT6=13m，IT7=21m，试分别计算 25H7/f6 和25F7/h6的最大和最小间隙。,通用规则-例题2,已知轴f6的es= -20m，孔F7的EI=+20m，IT6=13m，IT7=21m，试分别计算 25H7/f6 和25F7/h6的最大和最小间隙。,由此题可看出, 25H7/f6 和25F7/h6的配合效果完全相同.,(2)特殊规则,指的是当孔、轴基本偏差代号字母相同时，孔的基本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差一个值。这是因为，在较高公差等级中，孔比同级的轴加工困难，所以用孔比轴低一级相配，且要求两种基准制(

32、基孔制和基轴制)所形成的配合相同。 式中： ITn为某一级孔的标准公差； ITn1为比某级孔高一级的轴的标准公差。,(2)特殊规则,特殊规则适用于：基本尺寸500mm，标准公差等级IT8的J、K、M、N和IT7级的PZC。 孔的另一个偏差(ES或EI)，根据孔的基本偏差和标准公差，可按ES=EI+IT算出。孔的基本偏差数值列于表1-5(P21)，实际应用时可直接查表。,特殊规则-例题1,已知 ，求60P7/h6的公差带。(计算后查表验证结果)。(注： IT7=0.030 IT6=0.019) 解：60P7： 满足特殊规则 =IT7IT6=0.030mm0.019mm=0.011mm 代入公式得

33、 ES= ei+32m+11m = 21m EI=ESIT7= 21m30m = 51m 60h6： es0mei19m,特殊规则-例题1,已知 ，求60P7/h6的公差带。(计算后查表验证结果)。(注： IT7=0.030 IT6=0.019),练习题,1、孔、轴配合,基本尺寸为25, Xmax=86 m, Xmin=20 m , 试确定配合代号，即确定25 XA/YB。 2、孔、轴配合, 基本尺寸为40, Ymax= 76m, Ymin= 35 m ，试确定配合代号。 3、孔、轴配合,基本尺寸为30, Th=13m, Ts=9m , Xmax=11m, EI=0, 试求孔和轴的极限偏差、极

34、限尺寸，画出公差带图、配合公差带图，并判断配合性质。,三.公差带与配合代号,1)公差带代号：由基本偏差代号及公差等级代号组成。 或用数字(mm)表示,(或两者结合) 例：5g8 、5 或 5g8( ) 对称偏差则可表示为：10Js5(0.003),0.004 0.022,0.004 0.022,三.公差带与配合代号,2)配合代号：孔、轴公差带组合用分数表示。 配合的三种表示方法中前一种应用最广，后两种一般分别用于批量生产或单件小批生产。,三.公差带与配合代号,3)公差带代号的各部分含义,四.公差带与配合的标准化,国标中规定了20个公差等级的标准公差与28种基本偏差代号，可以组成孔公差带543种

35、，轴公差带544种，由不同的孔与轴公差带又可组成很多种配合。为了减少定值刀具、量具的规格，结合我国生产实际并参考其他国家标准，国标对基本尺寸在500mm内的公差带和配合选用加以限制。 根据生产实际情况，国家标准对常用尺寸段推荐了孔、轴的一般、常用和优先公差带。,四.公差带与配合的标准化,一般公差带孔、轴分别有105、119种，常用公差带孔、轴分别有44、59种，优先公差带孔、轴各有13种。,孔的一般、常用、优先公差带,方框中的为常用公差带，圆圈中的为优先公差带。选用时，考虑顺序为优先、常用、一般。,四.公差带与配合的标准化,一般公差带孔、轴分别有105、119种，常用公差带孔、轴分别有44、5

36、9种，优先公差带孔、轴各有13种。,轴的一般、常用、优先公差带,轴的一般、常用、优先公差带,四.公差带与配合的标准化,国家标准在规定孔、轴公差带选用的基础上，还规定了孔、轴公差带的组合。 基孔制配合中常用配合59种。其中注有符号的13种为优先配合。见下页“基孔制常用和优先配合”表。 基轴制配合中常用的配合47种。其中注有符号的13种为优先配合。,四.公差带与配合的标准化,基孔制常用和优先配合 (摘自GB/T18011999),第三节 线性尺寸的未注公差,“未注公差”即通常说的“自由尺寸”，其精度一般不会影响该零件的工作性能和质量，通常在图样上并不标注出它们的公差值。但不是对这类尺寸没有任何限制

37、和要求，只是比一般配合尺寸的要求较低，并在相应的技术文件中说明其要求 一、 线性尺寸一般公差的概念 线性尺寸一般公差是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度。 采用一般公差的尺寸在正常车间精度保证的条件下，一般可不检验。,第三节 线性尺寸的未注公差,图样应用一般公差的原因主要是： (1)非配合尺寸的公差要求不高，采用一般公差可突出其他尺寸，引起加工和检验重视 (2)零件上某些尺寸的公差可由工艺保证，节省图样设计时间。 (3)为简化制图，使图面清晰。 二、有关国标规定 未注公差规定为4个公差等级。其公差等级从高到低依次为：精密级(f)、

38、中等级(m)、粗糙级(c)、最粗级(v)。公差等级越低，公差值越大 。,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,一、基准制的选择 两种基准制：基孔制和基轴制怎样选用？ 1、从工艺上看：加工中等尺寸的孔通常要用价格较贵的定值刀具，而加工轴则用一把车刀或砂轮就可以加工不同的尺寸。因此，采用基孔制可以减少备用定值刀具和量具的规格数量，降低成本，提高加工的经济性。所以，一般优先选择基孔制。 但在有些情况下，由于结构和材料等原因，选择基轴制更适宜。,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,2、基轴制的选择 (1)直接使用有一定公差等级(IT8IT11)而不再进行机械加工的冷拔钢材(这种钢材是按基准轴的公差带制造)制

39、作轴。若需要各种不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来实现。这种情况主要应用在农业机械和纺织机械中。 (2)加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,(3)根据结构上的需要，在同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。如图所示。,活塞连杆机构,图中的活塞销需要同时与活塞和连杆孔形成不同的配合。活塞销两端与活塞孔的配合要求紧些，而活塞销与连杆孔的配合则要求松些，此时若采用右下图的基孔制配合，则活塞孔与连杆孔的公差带相同，而两种不同的松紧的配合则

40、需按两种公差带来加工活塞销,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,这样活塞销势必要制成台阶轴，活塞销的尺寸为两端大中间小,不利于加工。,装配时，因活塞销两端直径大于连杆的孔径，容易擦伤轴和孔的表面，造成装配困难，并且还会影响配合质量。,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,反之，若采用右下图的基轴制配合，活塞孔与连杆孔则按不同的公差带加工，以获得不同松紧的配合。此时，活塞销按一种公差带加工成光轴,其直径尺寸通长上皆为h5，便于在无心磨床上加工，即可降低成本也利于装配。,第四节 尺寸极限与配合的合理确定,(4)与标准件配合的基准制选择 若与标准件(零件或部件)配合，应以

41、标准件为基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件，键与键槽的配合应采用基轴制； 滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制。,二、公差等级的选择,原则：在满足使用要求的前提下，尽可能选择大的公差等级。 1、考虑以下几个方面问题： 1)、工艺等价性 对500mm基本尺寸，当公差等级小于IT8，推荐轴比孔高一级，H8/f7，H7/n6；公差等级为IT8，也可采用同级孔、轴配合，如H8/f8。 对500mm的基本尺寸，一般采用同级孔、轴配合。 对3mm 的基本尺寸，由于工艺的多样性，Th=Ts或ThTs。,第四节 尺寸极限与配合的合

42、理确定,2)、配合性质 对过渡、过盈配合，公差等级不宜太大，一般：孔IT8、轴IT7，对间隙配合，间隙小的公差应较小，间隙大的公差等级可较大。 3 ) 、配合零部件的精度要匹配 齿轮孔与轴的配合它们的公差等级取决于齿轮的精度等级：与滚动轴承配合的外壳孔和轴的公差等级取决于滚动轴承的公差等级。,二、公差等级的选择,2、公差等级的确定方法：计算-查表法和类比法 1)、计算-查表法 若已知配合的极限间隙(或过盈)，先计算出配合公差，再根据公差等级的确定原则，用查表法确定孔、轴公差等级。 2)、类比法 就是参照生产实践中总结出的经验资料，与使用要求对比来选择公差等级的方法。,二、公差等级的选择,例 已

43、知孔轴配合的基本尺寸为 40mm ,Xmin=+48m, Xmax =+130m，试确定其配合。 解：因已知Xmin和Xmax ，故此配合为间隙配合。 (1)配合公差计算Tf=| Xmin-Xmax |=|130-48|=82 m (2)确定公差等级 由Tf= Th+ Ts= 82 m 根据Th= Ts = Tf/2，得出预选公差值Th= Ts = 41 m 查表1-1 得IT8=39 m，TI7=25 m 若选Th=IT8， Ts =IT7，则Tf= Th+ Ts= 64 m Tf= 82 m 若选Th=Ts =IT8 ，则 Tf= Th+ Ts= 78 m Tf= 82 m，故确定孔轴公差

44、等级均为8级。,二、公差等级的选择,(3) 确定基准制因无特殊要求，按国标推荐优先选用基孔制，所以孔为H8( ) (4)确定轴基本偏差 由于es=-Xmin=-48m (5)确定轴基本偏差代号 据es=-48m，查表1-4得轴的基本偏差代号为e，表中es=-50m -Xmin=-48m 则轴的下偏差ei= es -Ts=-50-39=-89m (6)画出公差带图及配合公差带图 (7)分析验算,二、公差等级的选择,从左图看出，Xmin=EI-es=+50m , Xmax=ES-ei=+128 m 而从右边的配合公差带图可看出Xmin Xmin, Xmax Xmax,1 =|Xmin- Xmin|=2m 2= |Xmax -Xmax |=2m 所以1 、2 均 Tf*10%=8.2 m 因此确定的配合可用，最后确定配合为40H8/e8.,