《第三章 极限与配合讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 极限与配合讲义（125页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,学习要求： 掌握极限与配合的基本概念 掌握公差、基本偏差的相关标准内容 了解公差带图的绘制方法 掌握公差与配合的选用原则 重点： 极限与配合的基本概念 公差与配合的选择 难点：公差与配合的选择,第一章 极限与配合,2,1.1 概述,“极限”是用于协调零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾； “配合”则反应机器零件之间有关功能要求的相互关系。 目前我国使用“极限与配合”的标准为：,3,1.2 极限与配合的基本词汇,一、有关“尺寸”的术语和定义,尺寸（size）：以特定单位表示线性尺寸值的数值。 如：20m，40 m。,2、孔和轴,在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即： 孔：通常，指工
2、件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。用D表示； 轴：通常，指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面）。用d表示。 从加工过程来看，随着余量的切除，孔的尺寸越来越大，轴的尺寸越来越小。,4,3、基本尺寸（ basic size） 设计给定的尺寸。 （孔 D；轴d）：通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。 基本尺寸可以是整数值或一个小数值。,由于有测量误差，故实际尺寸并不是尺寸真值。同时，由于被测工件形状误差的影响和测量误差的随机性，零件同一表面不同部位的实际尺寸，往往是不同的。,4、实际尺寸（actual size）,
3、5,注意： 1）实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸，但不能超出。 2）极限尺寸可由基本尺寸和上、下偏差求出。,5、极限尺寸（limit of size）,6,6 、最大实体极限与最大实体尺寸 （Maximum Material Limit, Maximum Material Size）,孔的最大实体尺寸为：Dm 轴的最大实体尺寸为：dm 最大实体尺寸是零件开始合格的始极限，没有到这个极限，零件不合格。,7,7、最小实体极限与最小实体尺寸 Minimum Material Limit, Least Material Size,孔的最小实体尺寸为：DL 轴的最小实体尺寸为：dL 最小实体尺寸是零
4、件合格的终极限，超过这个极限零件就不合格了。,8,公差与配合示意图,9,二、有关“公差与偏差”的术语与定义,（1）极限偏差（limit deviations） 极限尺寸基本尺寸所得代数差 孔：上偏差：ES=Dmax-D 下偏差：EI=Dmin-D 轴：上偏差：es=dmax-d 下偏差：eidmin-d,1、尺寸偏差（简称偏差）：size deviation 某个尺寸减其基本尺寸所得的代数差称尺寸偏差简称偏差,10,注意：由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸。因此，极限偏差的数值可能是正值、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。
5、 偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角； 下偏差标在基本尺寸右下角。,表示基本尺寸为25， 上偏差为0.020mm,下偏差为0.033mm,11,(2)实际偏差（ actual deviation） 实际偏差实际尺寸基本尺寸 注意：由于零件同一表面上不同位置的实际尺寸往往不同。 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。,12,2、尺寸公差 size tolerance,注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变动范围的大小。不应出现“+”、“-”号。 加工误差不可避免，故T0,13,下偏差,公差,上偏差,例题：基本尺寸为50mm，最大极限尺寸为50.008mm，最
6、小极限尺寸为49.992mm，试计算偏差和公差。,14,3、零件与尺寸公差带图,15,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,尺寸公差带二要素,16,4、基本偏差 fundamental deviation 在标注与极限制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。 可以是上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。,5、标准公差 standard tolerance 国家标准规定的，用以确定公差带大小的任一公差。,17,18,尺寸公差带图（举例）,19,三、有关配合的术语和定义,1、配合 fit 基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称之为配合。,过盈
7、孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸，所得之差为负时，此差值称为过盈，用代号“Y”表示。,间隙 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸，所得之差为正时，此差值称为间隙，用代号“X”表示。,20,配合制（ fit system）,改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代化大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制度：基孔制或基轴制。 基孔制配合：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。 基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。代号为“H”。,21,基轴制度配合：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。 基轴制度中的轴为基准轴，其上偏差为零
8、。代号为：“h”。,22,配合的类型,通过公差带图，可以看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公差带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。,23,1、间隙配合 clearance fit,24,2、过盈配合 interference fit,孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用Ymin表示。 Ymin=Dmax-dmin=ES-ei 实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。 Yav（YmaxYmin）/2,25,3、过渡配合 transition fit,孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Ymax表示。 Ymax=Dmin
9、-dmax=EI-es 实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。 即：Xav（或Yav）（Xmax+Ymax）/2,26,27,4、配合公差 variation of fit,28,5、有关计算,29,30,1.3 极限与配合国家标准 一、标准公差系列,D: 基本尺寸分段内首尾两个尺寸的几何平均值， 单位为：mm,31,公差等级 精度最高 - 精度最低IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9IT18, 基本尺寸分段：为了减少标准公差的数目，简化公差表格以利于生产，国标对基本尺寸进行了分段，见表17。在标准公差和基本偏差
10、的计算公式中，基本尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算。 按几何平均值计算出的公差值经尾数化整，即得出标准公差值。见表18。,高精度级,精度级,中、低级, 根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20个等级，即IT01，IT0，IT1，T2，IT18。从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大。,32,标准公差的特点：, IT6可读作：标准公差6级或简称6级公差。 同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等级的高低而不同。 公差等级，公差值，见P17表18。, 同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。 公差是加工误差的允许值，同一等级的公
11、差具有相同的加工难易程度。 总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二为基本尺寸的函数。,33,25 mm在1830mm的尺寸段内 几何平均值： 标准公差因子： 标准公差： IT6 =10i=101.307 13m IT7=16i=161.307 21m 按上述方法即可得到标准公差数值表中IT5IT18级各个公差数值。,【例】某轴的基本尺寸为25mm，求IT6和IT7的标准公差数值。,34,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,30,30,+0.039,-0.025,-0.050,+0.006,+0.021,+0.035,+0.022,-0.015,-0.013,练习,下列配合属于哪种基准
12、制的哪种配合，确定其配合的极限间隙（过盈）和配合公差。并画出其公差带图。 50H8/f7， 30K7/h6， 30H7/p6,35,二、基本偏差系列 基本偏差：确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除了JS和js外，均指靠近零线的偏差。一般与公差等级无关。,基本偏差代号：用拉丁字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W、（LOW IQ）,再加上7个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC），共有28个代号。 即孔和轴各有28个基本偏差。 其中JS和js相对于零线完全对称。,36,+,a,fg,d,
13、ef,cd,b,h,js,g,e,c,f,0,-,D,j,k,r,m,n,p,s,t,u,x,z,za,zb,zc,v,y,C,D,EF,FG,CD,E,H,B,G,JS,F,0,+,-,A,J,K,R,S,T,P,Y,M,N,U,V,X,Z,ZA,ZB,ZC,基轴制：,AH 形成间隙配合,JN 形成过渡配合,PZC 形成过盈配合,基孔制：,ah 形成间隙配合,jn 形成过渡配合,pzc 形成过盈配合,基准孔公差带,基准轴公差带,轴,孔,37, 对于轴：ah的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小，jzc的基本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增大。 对于孔：AH的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依
14、次减小，JZC的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大。 H为基准孔代号，基本偏差为下偏差，值为0； h为基准轴代号，基本偏差为上偏差，值为0。,38,例1.查表求200J6的基本偏差,我们可以看出：0.007mm比0.022mm更靠近零线，而0.022mm是基本偏差，0.007mm反而不是基本偏差。这就是特殊的情况，所以在基本偏差的定义中应用了“一般”的字眼，而没有一概而论。 还有更特殊的情况，在表110和表111中，对于js和JS，没有提到基本偏差，只是说偏差等于IT/2。,39,在图19中，可以注意到，不论是孔的公差带还是轴的公差带，有一端是不封口的，为什么呢？ 因为一端有基本偏差确定，
15、另一端由基本偏差和标准公差确定。,40,通过上例，可得出结论：, 一般情况下，一旦我们选定了基本偏差代号（如本例中的f），对于一定的基本尺寸，它的基本偏差是不变的，不随公差等级的变化而变化，而另一侧的极限偏差却随公差等级的不同而变化，因而图1-9中，靠近零线的这一侧是封口的，而与之对应的另一侧在公差带图中是不封口的，特殊的JS、js两端都不封口。 这个结论也不是普遍规律，我们可以从图19中可以看出：K、M、N以及k的公差带是阶梯状的，这说明对于一定的基本尺寸的统一基本偏差代号，随着公差等级的不同它们的基本偏差不是唯一的。,41,42,轴的基本偏差数值是以基孔制为基础制订的，通过试验与分析，总结出轴的基本偏差计算的一系列公式，见表1-9。 根据各种配合要求，经过理论计算、实验或统计分析将轴的基本偏差数值标准化，见表1-10。 可根据基本尺寸、轴的基本偏差代号和公差等级查表1-10获得轴的基本偏差数值。 需明确该轴的基本偏差是上偏差还是下偏差。 轴的另一极限偏差个可根据下式计算。,1. 轴的基本偏差,43,【例】请确定30k6的偏差与公差,基本偏差数值，查表1-10 行：基本尺寸，大于24至30 列：k6 行、列相交处：+2 下偏差：ei=0.002 标准公差IT6数值，查表1
