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1、机电工程系机电工程系 机械知识 极限与配合 机电工程系机电工程系 第一章 极限与配合 机电工程系机电工程系 为什么自行车的链条坏了，可以买一条新的换 上就能使用；台灯的灯泡坏了，买一个新的换上 又能继续在灯下看书学习？ 机电工程系机电工程系 第一章 极限与配合 11 互换性概念 12 极限与配合基本术语、定义 13 极限与配合国家标准的基本规定 14 形状和位置公差的概述 15 表面粗糙度概述 机电工程系机电工程系 11 互换性概念 自行车的链条坏了，可以买一条新的换上就能使用； 台灯的灯泡坏了，买一个新的换上又能继续在灯下看 书学习了。 以上事例说明，规格相同的某种产品任选其一就能直 接互换
2、安装并正常使用，为人们的生活带来了极大的 方便。 在机械工业中，互换性是指同一规格的零、部件，不 需经任何挑选、调整和修配就能进行装配，并完全满 足产品使用性能的要求。 机电工程系机电工程系 互换性的基本形式 机械零、部件的互换性通常包括几何参数 （尺寸、形状和位置等）、力学性能、物理 化学性能等方面的互换。 本章研究的内容是零件几何参数的 互换性。 按互换程度和范围的不同，互换性 分为完全互换性和不完全互换性两种形式。 机电工程系机电工程系 完全互换性 n完全互换性是指零、部件在装配前不作任 何挑选，装配中不作任何调整和修配，装 配后能满足使用性能要求的互换。 n完全互换性适用于对互换程度要
3、求较高或 大批量生产的情况。 机电工程系机电工程系 不完全互换性 不完全互换性是指零、部件在装配时允许挑选、 调整但不允许修配，装配后能满足使用性能要求 的互换。 不完全互换性适用于对互换程度要求不高或单 件、小批量生产的情况。若零件在装配时需要修 配，就失去了互换性的意义。 机电工程系机电工程系 互换性的重要性 在设计方面，可以使产品标准化、系列化，从而简化零、部件的设 计计算过程，缩短设计周期。 在生产制造方面，能组织自动化和专业化的高效生产，应用现代化 的技术设备，有利于提高产品质量、降低成本和减轻劳动强度。 在使用维修方面，可以缩短机器维修的时间、减少费用和提高机器 的使用率。 机电工
4、程系机电工程系 实现互换性的基本条件 实现互换性的基本条件是对同一规格的零、部件 按统一的技术标准制造。 机电工程系机电工程系 授课章节：1-1 极限与配合基本术语 重点： 基本术语及查表方法 目的与要求： 1.掌握极限与配合的概念、术语和定义 2.掌握国家标准的基本构成以及表格的查阅方法 难点： 极限与配合基本术语 机电工程系机电工程系 12 极限与配合基本术语、定义 术语和定义是技术标准的基础，也 是工程技术人员使用的技术语言。 一、尺寸 二、偏差与公差 三、配合 机电工程系机电工程系 一、尺 寸 用特定单位表示线性尺寸值的数值称为尺 寸。尺寸又分为基本尺寸、实际尺寸和极限尺寸 机电工程系
5、机电工程系 尺寸的定义、符号及说明 机电工程系机电工程系 尺寸的定义、符号及说明 机电工程系机电工程系 尺寸的定义、符号及说明 机电工程系机电工程系 两极限尺寸可能同时大于或同时小于基本尺 寸，因此,基本尺寸并不是零件在制造时一 定要获得的尺寸。 零件加工后的实际尺寸未超出两极限尺寸所 限定的范围时，零件尺寸为合格；否则为不 合格。 机电工程系机电工程系 孔和轴 孔与轴的结合是机械装置中最典型的装配关 系，装配后，孔以其内表面包容轴的外表 面。 机电工程系机电工程系 孔通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形 内表面(由二平行平面或切面形成的包容面)。 机电工程系机电工程系 轴通常指工件的圆柱
6、形外表面，也包括非圆柱形 外表面(由二平行平面或切面形成的被包容面)。 机电工程系机电工程系 二、偏差与公差 1.偏差 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数 差称为偏差。其中某一尺寸可以是实际尺寸， 也可以是极限尺寸； 所以，偏差有实际偏差和极限偏差之 分 。 机电工程系机电工程系 实际偏差和极限偏差 机电工程系机电工程系 上偏差和下偏统称为极限偏差，它是设计时确定的允 许实际偏差变动的界限。 零件加工后，只要实际偏差未超出上、下偏差所限定 的范围，零件的尺寸就为合格。用极限偏差表示孔、 轴尺寸合格条件的表达式分别为ESEaEI和eseaei。 实际偏差和上、下偏差分别可能为正值、负值或零值 ，在应
7、用中，其值前必须带“”或“”号(零值除外)。 机电工程系机电工程系 极限偏差的标注形式 零件尺寸的极限偏差在图样或技术文件上标注时， 上、下偏差必须同时标注；上偏差标注在基本尺寸的后上 方，下偏差标注在基本尺寸的后下方。 机电工程系机电工程系 机电工程系机电工程系 机电工程系机电工程系 2.公差、公差带和公差带图 机电工程系机电工程系 机电工程系机电工程系 由公差带图可以看出，公差带的大小和其相对零 线的位置是确定公差带的两个基本要素，而前者 取决于公差值的大小，后者取决于极限偏差。 机电工程系机电工程系 公差和偏差是既有联系又有区别的两个重要概念。 两者都是设计时给定的，公差的大小等于上偏差
8、减 下偏差之差。公差是绝对值，是表示工件加工尺寸 精度的指标；而偏差是代数值，是判断工件尺寸是 否合格的依据。 机电工程系机电工程系 机电工程系机电工程系 三、配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差 带之间的关系称为配合。 机电工程系机电工程系 间隙和过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数 差为正时是间隙，为负时是过盈。 机电工程系机电工程系 间隙配合、过盈配合和过渡配合 按孔、轴公差带之间相互位置关系的不 同，配合分为间隙配合、过盈配合和过渡 配合三类。 机电工程系机电工程系 间隙配合 在一批间隙配合的孔和轴中任意各取其一，孔尺寸总 是大于或等于轴尺寸，装配后都会有间隙。 当相配合
9、的孔、轴之间要求有相对转动、摆动或 滑动时，应采用间隙配合。 机电工程系机电工程系 过盈配合 对于过盈配合的孔与轴，不论它们的实际尺寸在各自 公差带内如何变动，孔尺寸总是小于或等于轴尺寸，配合 后都会形成过盈。 当相配合的孔、轴之间要求装配后相对固定 ，尤其是需传递一定的转矩或轴向力时，应采用过盈配 合。 机电工程系机电工程系 过渡配合 过渡配合是介于间隙配合与过盈配合之间的一种 配合。 在过渡配合中，孔的实际尺寸可能大于、小于 或等于相配合轴 的实际尺寸，以致实际间隙或过盈都可能 出现。 过渡配合一般用于要求能够拆卸的定位配合， 加键或紧固件后可传递一定的载荷。 机电工程系机电工程系 13
10、极限与配合国家标准的基本规定 公差带的两个基本要素是公差带的大小和其 相对零线的位置。 为了满足生产和使用的需要，国家标准对公 差大小及公差带位置进行了标准化，相应规 定出标准公差系列和基本偏差系列。 机电工程系机电工程系 1.标准公差及其系列 标准公差等级 确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。标准 规定，标准公差分为20个等级，标准公差代号由标准 公差符号IT和公差等级数字组成。各级标准公差代号依 次为IT01，IT0，IT1，IT18。其中IT01精度最高，精 度逐级下降，IT18精度最低。 标准公差系列 由若干标准公差所组成的系列称为标准公差 系列，它以表格的形式列出，称为标准公差数值表
11、。 一、标准公差与基本偏差 机电工程系机电工程系 标准公差数值表分析 横向看，同一基本尺寸的标准公差值，随着公差等级 的降低而增大，表明其制造的难易程度从难到易。 纵向看，同一公差等级的标准公差值，随着基本尺寸 的增大而增大，但应理解为它们都具有同等的精确程 度。 为避免标准公差数值表过于庞大，标准对基本尺寸进 行了分段。 特别要注意的是，每个基本尺寸分段都包含其终了尺 寸，而不包含起始尺寸。 机电工程系机电工程系 2.基本偏差及其系列 在国家标准中，确定公差带相对零线位置的那 个极限偏差称为基本偏差。 机电工程系机电工程系 为了满足各种不同的使用要求，标准对孔、轴各规定有28 个基本偏差。
12、孔的基本偏差代号用大写字母表示，轴的基本偏差代号用 小写字母表示。 表中代号表示的基本偏差构成了基本偏差系列。 机电工程系机电工程系 孔的基本偏差系列 机电工程系机电工程系 轴的基本偏差系列 机电工程系机电工程系 看图分析 图中各公差带仅绘出了表示基本偏差的一端，未绘出 的另一端有待于具体公差值的大小来确定。 同字母的孔、轴基本偏差相对零线基本上是对称设置 的。 当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公 差带位于零线的下方时，基本偏差为上偏差；JS及js 均跨零线对称分布，其基本偏差可以是上偏差（+IT/2 ）或下偏差（-IT/2）。 H和h的基本偏差与零线重合,即H的下偏差EI=0，h
13、的 上偏差es =0。 机电工程系机电工程系 二、公差带系列 1.公差带代号 国家标准中以标准公差和基本偏差分别规范了 公差带的大小和位置，因此标准规定，公差带代号用基本 偏差代号和公差等级数字的组合表示。 机电工程系机电工程系 对于某一确定的孔或轴尺寸，公差带代号标注 在基本尺寸之后，示例如下： 机电工程系机电工程系 2.公差带系列 在国家标准中，对标准公差规定了20个等级 ，又对孔、轴各规定了28种基本偏差，由此组 成的公差带系列会十分庞大。 为了方便使用，国标分别规定了孔、轴一 般、常用和优先公差带 。 机电工程系机电工程系 一般、常用和优先孔的公差带 机电工程系机电工程系 一般、常用和
14、优先轴的公差带 机电工程系机电工程系 3.极限偏差表 为了便于应用，标准对孔和轴的一般、 常用和优先公差带分别列出了孔的极限偏差 表和轴的极限偏差表。 机电工程系机电工程系 孔、轴极限偏差数值的查法 在查表确定某尺寸公差带的极限偏差数值时 ，首先根据其基本偏差代号的大小写判断出是孔 尺寸还是轴尺寸，然后从相应孔或轴的极限偏差 表中先找出给定基本偏差代号的横栏以及其下所 查公差等级的竖列，再找出基本尺寸所属的尺寸 分段横行，两者纵横交汇处的方格中就是要查的 极限偏差数值。 机电工程系机电工程系 【查表举例1】 试查出 28H8的极限偏差。 机电工程系机电工程系 【查表举例2】 试查出 35f9的
15、极限偏差。 机电工程系机电工程系 三、配合基准制 由于孔、轴公差带数量繁多，它们可以形 成若干不同种类的配合，为便于生产和使用， 国标对孔、轴公差带之间的关系规定了基孔制 配合和基轴制配合两种配合制度。 机电工程系机电工程系 1. 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的轴的 公差带形成各种配合的一种制度称为基孔制配合。 机电工程系机电工程系 在基孔制配合中，孔是基准件，称为基准孔，其基 本偏差代号为H，基本偏差为下偏差EI，其数值等于 零。 基孔制的几种不同配合 机电工程系机电工程系 2. 基轴制配合 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
16、称为基轴制配合 。 机电工程系机电工程系 在基轴制配合中，轴是基准件，称为基准轴，其基本 偏差代号为h，基本偏差为上偏差es，其数值等于零。 基轴制的几种不同配合 机电工程系机电工程系 配合基准制的选用 机电工程系机电工程系 四、公差带与配合的标注 1.公差带在零件图上的标注方法 零件图上标注尺寸公差带的三种 形式，一般是在基本尺寸后直接注所要求的 极限偏差值，也可以在基本尺寸后注所要求 的公差带代号，或同时注出公差带代号和相 应的极限偏差值。 机电工程系机电工程系 公差带的标注 机电工程系机电工程系 2.配合在图样上的标注方法 由于配合是指孔和轴公差带之间的关系， 因此，配合代号用孔、轴公差带的组合表示， 写成分数形式，分子为孔公差带，分母为轴公 差带。标注时，配合代号注写在基本尺寸之后 ，标写形式为 18 或18H7/p6。
