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1、第二章 尺寸极限与配合 内容提要： 1、基本术语和定义 2、公差带图解 3、公差与配合国家标准的构成规律和基本内容 4、公差与配合选用的基本原则和方法 1 1 第一节 极限与配合制基础 孔与轴的孔与轴的极限与配合极限与配合标准是机械工标准是机械工 程最重要的基础标准，制定最早，体系比较程最重要的基础标准，制定最早，体系比较 完善，也是学习其它互换性标准的基础完善，也是学习其它互换性标准的基础 2 2 GB/T 1800197 极限与偏差基础 第1部分：词汇 GB/T 1800298 极限与偏差基础 第2部分：公差、偏差 和配合规定 GB/T 1800398 极限与偏差基础 第3部分：标准公差和
2、 基本偏差 GB/T 1800499 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表 GB/T 180199 极限与配合 公差带与配合的选择 GB/T 18032003 公差与配合 尺寸至18mm孔、轴公差带 GB/T 18042000未注公差的线性和角度尺寸的公差 国家标准极限与配合中，公差与配合部分 的标准主要包括： 3 3 一、有关术语和定义 1、孔、轴与尺寸 1）孔和轴： 孔为包容面（尺寸之间无材料），在加工过程 中，尺寸越加工越大； 轴是被包容面（尺寸之间 有材料），尺寸越加工越小。 见图2-1 4 4 2 2）尺寸）尺寸特定单位表示的两点之间距离的数值特定单位表示的两点之间距离的数值 如直径如直
3、径4040、半径、半径R20R20，宽度，宽度1212，高度，高度120120，中心距，中心距6060等等 3 3）基本尺寸）基本尺寸设计给定的尺寸。设计给定的尺寸。 用用D D和和d d表示（大写字母表示孔，小写字母表示轴）表示（大写字母表示孔，小写字母表示轴） 它应该在优先数系中选择。它应该在优先数系中选择。 相配合的孔、轴基本尺寸相同。相配合的孔、轴基本尺寸相同。 4 4）实际尺寸）实际尺寸通过测量得到的尺寸通过测量得到的尺寸（D D a a 、d d a a ） 5 5 5）极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值 最大极限尺寸：最大极限尺寸：D Dmax max、 、d dmax max 最
4、小极限尺寸最小极限尺寸：D Dmin min、 、d dmin min 工件尺寸合格条件之一：工件尺寸合格条件之一： 孔：孔：D Dmax max D D ai ai D Dmin min 轴：轴：d dmax max d d aiai d dmin min 6 6 7 7 6）最大实体状态MMC和最大实体尺寸MMS MMC孔或轴在尺寸公差范围内具有材料量最多时的状态 。 MMS孔或轴在MMC下的尺寸 孔：MMS=最小极限尺寸 轴：MMS=大 7）最小实体状态LMC和最小实体尺寸LMS 孔：LMS=最大极限尺寸 轴：LMS=小 LMC孔或轴在尺寸公差范围内具有材料量最少时的状态 。 LMS孔或
5、轴在LMC下的尺寸 8 8 8）最大实体极限MML MML孔或轴在最大实体尺寸时的极限尺寸。 孔：MML=最小极限尺寸 轴：MML=大- 9）最小实体极限LML 孔：孔：LML=LML=最最大大极限尺寸极限尺寸 轴：LML=小 LMLLML孔或轴在孔或轴在最小实体尺寸最小实体尺寸时的极限尺寸。时的极限尺寸。 9 9 10）作用尺寸Dfe在配合的全长上 与与实际实际孔内接孔内接的最的最大大理想理想轴轴尺寸，称尺寸，称孔孔的作用尺寸的作用尺寸 轴外接小孔，轴 1010 11）体内作用尺寸Dfi在配合的全长上 孔孔小小轴 轴，孔孔 与实际轴体内相接的最的最大理想理想孔尺寸尺寸，称称轴体内作用尺寸体内
6、作用尺寸 体内作用尺寸体内作用尺寸 体外作用尺寸体外作用尺寸 1111 泰勒原则(极限尺寸判断原则 ) 孔与轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸； 实际超过最小。 即：对孔：作用尺寸最小极限尺寸； 实际大。 Dmin Dfe Da Dmax 对轴：对轴：作用作用最最大大； 实际实际小小。 dmin da dfedmax 1212 结论：结论：孔或轴的最大实体尺寸控制其作用尺寸；孔或轴的最大实体尺寸控制其作用尺寸； 小小控制其实际控制其实际。 Dfe变小，为保证配合，不要小于Dmin dfe变大，为保证配合，不要大于dmax 有配合要求的零件尺寸合格条件： Dmin Dfe Da Dmax dmi
7、n da dfedmax 1313 2、偏差、公差与公差带 1）偏差某一尺寸减去基本尺寸所得代数差。 极限偏差 上上偏差偏差 = = 最最大大极限尺寸基本尺寸极限尺寸基本尺寸 下下 = = 小小基本尺寸基本尺寸 实际偏差实际偏差= =实际尺寸基本尺寸实际尺寸基本尺寸 注注：1 1）零件同一表面上不同位置的实际尺寸往往不同。）零件同一表面上不同位置的实际尺寸往往不同。 2 2）偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角度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。来表述有关尺寸的术语。 1414 公差公差 基本尺寸基本尺寸 基本尺寸基本尺寸 上偏差上偏差 下偏差下偏差 公
8、差公差 上偏差上偏差 下偏差下偏差 1515 2）尺寸公差：允许尺寸的变动量。 公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸 =上偏差-下偏差 公差均为正值，没有零值和负值。 例：基本尺寸50，最大极限尺寸50.008, 最小极限尺寸49.992. 1616 1717 NB：公差用于衡量某种工艺水平或成本高低 偏差可作为判断工件合格与否的依据。 公差与偏差是两个不同的概念。 公差表示制造精度的要求，反映加工的 难易程度。 偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示 公差带的位置，影响配合的松紧程度。 1818 3.公差带图 零零 线：线：表示基本尺寸的直线。表示基本尺寸的直线。 公差带：公差带：由代表上、下偏差的
9、两条直线所限定的一由代表上、下偏差的两条直线所限定的一 个区域。个区域。 孔孔 轴轴 0 0 基本尺寸基本尺寸 ESES EIEI eses eiei T TD D T Td d + - - 公差带 大小：由标准公差决定大小：由标准公差决定 。 位置：由基本偏差确定位置：由基本偏差确定 。 基本偏差基本偏差确定零件公差带相对零确定零件公差带相对零 线位置的上偏差或下偏差，一般为靠线位置的上偏差或下偏差，一般为靠 近零线的那个偏差。近零线的那个偏差。 1919 2020 尺寸公差带图（举例） 已知基本尺寸 50 孔：最大极限尺寸为50.025 小为50 轴：大为49.975 小为49.959 画
10、出孔、轴的公差带图。 0 0 + + - - 5050 孔孔 轴轴 +0.025+0.025 -0.025-0.025 -0.041-0.041 2121 3 3、间隙、过盈与配合、间隙、过盈与配合 1 1）间隙与过盈）间隙与过盈： 间隙：间隙：孔的尺寸轴的尺寸孔的尺寸轴的尺寸0 0 过盈：过盈：孔的尺寸轴的尺寸孔的尺寸轴的尺寸0 0 2222 D（d） Dmax Dmin dmin dmax ES EI TD Td es ei 零线 孔 轴轴 2 2）配合：）配合：基本尺寸相同，相互结合的孔基本尺寸相同，相互结合的孔 、 轴公差带之间的关系轴公差带之间的关系 2323 间隙配合：孔的公差带完
11、全在轴的公差带之上 即具有间隙的配合。 其中：Xmax = 孔最大 - 轴最小 = ES-ei; Xmin = 孔最小 - 轴最大 = EI-es。 孔孔 X X maxmax X X minmin 0 0 + + - - 轴轴 2424 例：50+0.0390的孔与50-.0.025 0.050的轴相配 , 是间隙配合。 孔孔 X X maxmax X X minmin 0 0 + + - - 轴轴 5050 +0.039+0.039 0 0 -.0.025-.0.025 0.0500.050 其中：其中：XmaxXmax = 0.039 = 0.039 （ - - 0.0500.050）
12、= 0.089;= 0.089; XminXmin = 0 = 0 （ - - 0.0250.025） = 0.025= 0.025。 2525 过盈配合：孔公差带完全在轴公差带之下， 即具有过盈的配合。 其中：Ymax = 孔最小-轴最大 = EI-es Ymin = 孔最大-轴最小 = ES-ei 轴轴 0 + - Ymax Ymin 孔孔 0 2626 例：50+0.0390的孔与50+.0.059 +0.043的轴相配, 是过盈配合。 2727 过渡配合：孔与轴的公差带相互交迭，任取一对 孔、轴相配可能具有间隙也可能具过盈。 中：Xmax = 孔最大 - 轴最小 = ES-ei； Ym
13、ax = 孔最小 - 轴最大 = EI-es; 孔孔 轴轴 0 + - Xmax Ymax 2828 例：50+0.0250的孔与50+0.028 +0.012 的轴相配,是过渡配合。 过渡配合的过渡配合的特点：其间隙或过盈的数值都较小，特点：其间隙或过盈的数值都较小， 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) 一般来讲，过渡配合的工件精度都较高一般来讲，过渡配合的工件精度都较高 2929 3）配合公差：允许间隙或过盈的变动量。 是设计人员根据机器配合部位使用性能要求， 对配合松紧变动的程度给定的允许值。 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
14、综合指标。 在数值上，是一个没有正、负号，也不能为 零的绝对值。 3030 3）配合公差：允许间隙或过盈的变动量。 间隙配合： Tf =XmaxXmin = Td +TD 过盈配合： Tf =YminYmax = Td +TD 过渡配合： Tf =XmaxYmax = Td +TD 配合公差： Tf = Td +TD 配合公差大小表示配合精度、质量和成本， 极限间隙和极限过盈的大小表示配合的松紧程度。 3131 4）配合制：同一极限制的孔和轴组成配合的 一种制度。 标准规定了两种配合制：基孔制和基轴制。 3232 0 0 基本尺寸基本尺寸 孔孔 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 间隙配
15、合间隙配合过渡配合过渡配合 过盈配合过盈配合 过渡过渡 或过盈或过盈 轴轴 基孔制：基孔制：基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏 差轴公差带形成各种配合的一种制度。差轴公差带形成各种配合的一种制度。 基孔制中的孔为基孔制中的孔为基准孔基准孔，其，其下下偏差为偏差为零零。用。用“H H”表表 示示 3333 基轴制：基本偏差一定的轴公差带与不同基本偏差 的孔公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制中的轴为基准轴，上偏差为零。代号为“h”。 0 0 轴轴 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合 过渡过渡 或过盈或过盈 孔孔 基本尺寸基本尺寸 3434 0 0 + + - - 基本尺寸基本尺寸 孔孔 轴轴 孔孔 轴轴 孔孔 轴轴 5）配合类别：间隙配合、过盈配合和过渡配合。 3535 3
