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1、 表面粗糙度 光滑圆柱形结合的极限与配合 形状和位置公差 第一章 光滑圆柱形结合的极限与配合 一有关“尺寸” 的术语及定义 1、尺寸: 用特定单位表示长度的数字。 2、基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定 后,再按标准选取的标注在设计图上的尺寸。 3、实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。 4、极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。 其中:较大的一个称为最大极限尺寸 较小的一个称为最小极限尺寸 二. 有关“偏差、公差、”的术语和定义 1、尺寸偏差 尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括: 实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 ES(孔)、es(轴)
2、下偏差= 最小极限尺寸基本尺寸 EI(孔)、ei(轴) 2、尺寸公差(公差) 尺寸公差是指尺寸允许的变动量。 公差 = 最大极限尺寸最小极限尺寸 = 上偏差下偏差 例:一根轴的直径为 500.008 基本尺寸: 50 最大极限尺寸: 50.008 最小极限尺寸: 49.992 上偏差 = 50.008 - 50 =+ 0.008 下偏差 = 49.992 50 = -0.008 公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或 = 0.008-(-0.008) =0.016 3、零线 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。 4、公差带 上偏差 下偏差 零线 基 本
3、 尺 寸 下偏差 上偏差 4、公差带 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。 在国家标准中,公差带包括: 公差带大小 由标准公差确定 公差带位置 由基本偏差确定 5、标准公差 标准公差就是国家标准所确定的公差。 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。 国标对 孔轴各规定了28种公差位置, 用字母表示,大写字母为孔的基本偏差 ,小写字母为轴 的基本偏差。如图 三. 有关“配合”的术语和定义 1、配合 配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔与 轴公差带之间的相配关系。 基孔制:基孔制是基本偏差固定不变的孔公
4、 差带,与不同基本偏差的轴公差带形成各种配 合的一种制度。 基孔制的孔为基准孔,它的下偏差为零。 基准孔的代号为“H”。 ES EI=0 0 基 本 尺 寸 H 基轴制 基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带 ,与不同基本偏差的孔公差带形成各种配 合的一种制度。 基轴制的轴为基准轴,它的上偏差为零 。基准轴的代号为“h”。 es=0 ei 0 基 本 尺 寸 h 基孔制配合与基轴制配合 2、配合类型: 间隙配合 过渡配合 过盈配合 间隙配合:当孔的公差带在轴的公差带之 上,形成具有间隙的配合(包 括最小间隙等于零的配合)。 过盈配合:当孔的公差带在轴的公差带之 下,形成具有过盈的配合(包 括最小过
5、盈等于零的配合)。 过渡配合:当孔与轴的公差带相互交叠, 既可能形成间隙配合,也可能 形成过盈配合。 3、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=最大间隙最小间隙 过盈配合:配合公差=最大过盈最小过盈 过渡配合:配合公差=最大间隙最大过盈 配合公差=轴公差+孔公差 四、标准公差系列与基本偏差系列 1. 标准公差:国标规定用以确定公差带大小的 任一公差。表2-1 2、公差等级 标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、到IT18。 IT标准公差。 IT7表示标准公差7级。 从IT01至IT18,公差等级依次降低,相应 的标准公差数值依次增大。 3. 基本
6、偏差系列 (1)轴的基本偏差 有了基本偏差和标准公差,就不难求出轴的 另一个偏差(上偏差或下偏差): es = ei + IT ei = es IT (2)孔的基本偏差 当基本尺寸500mm时,孔的基本偏差 是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: “基本偏差代号相当时,应保持配合相同” 。 五、公差与配合的基准制与公差等级 1. 基准制的选用: 一般情况下,应优先选用基孔制。 2. 公差与配合的选用 选择公差与配合的主要内容有: 1)确定基准制; 2)确定公差等级; 3)确定配合种类。 选择公差与配合的原则是在保证机械产 品基本性能的前提下,充分考虑制造的可 行性,并应使制
7、造成本最低。 3. 公差等级的选用 选选用的原则则如下: (1) 对于基本尺寸500mm的轴孔配合,当标准公 差IT8时,国家标准推荐孔比轴低一级相配合 ;但当标准公差IT8级或基本尺寸500mm的 配合,推荐采用同级孔、轴配合。 (2) 选择公差等级,既要满足设计要求,又要考 虑加工的可能性与经济性。 1)IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其 它精密标准量块的尺寸。 2)IT2IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。 3)IT5(孔到IT6)级公差用于高精度和重要表面的 配合尺寸; 4)IT6(孔到IT7)级公差用于零件较精密的配合尺 寸; 5)IT7IT8级用于一般精度要求的配
8、合尺寸; 6)IT9IT10级常用于一般要求的配合尺寸,或精度 要求较高的与键配合的槽宽尺寸。 7)IT11IT12级公差用于不重要的配合尺寸。 8)IT12IT18级公差用于未注公差的尺寸。 第二章、形状公差与位置公差 一、几何要素及分类: 理想要素实际要素 被测要素实际要素 轮廓要素中心要素 单一要素关联要素 二、形位公差的特征项目及其图样标注 1、 GB/T118296规定, 14种形位公差特征项目, 2、 形位公差代号、基准代号 公差框格 公差要求在矩形框格中给出,必须按标准标注。 基准代号字母 形位公差数值 公差带的形状 形位公差符号 指引线 0.05 A 框格高度为框格中 字体高度
9、的2倍 基准代号 相对于被测要素的基准 3、形位公差标注示例 0.02 指引线的箭头 要指向被测要 素的轮廓线或 其延长线上 d 表示d 圆柱 表面的任意素 线的直线度公 差为0.02 d 0.02 表示d 圆柱体 轴线的直线度公 差为0.02 被测要素 是轴线时, 指引线的箭 头应与该要 素尺寸线的 箭头对齐 d 0.02 表示d 圆柱体 轴线的直线度公 差为0.02 被测要素 是轴线时, 指引线的箭 头应与该要 素尺寸线的 箭头对齐 d 0.05 表示被测左端 面对于d 轴 线的垂直度公 差为0.05 基准要素为 轴线时,基 准符号应与 该要素的尺 寸线对齐 d 0.03 A A 表示d
10、孔的 轴线对于底面 的平行度公差 为0.03 d 0.05 表示被测左端 面对于d 轴 线的垂直度公 差为0.05 基准要素为 轴线时,基 准符号应与 该要素的尺 寸线对齐 3、形位公差代号的识读 (1) 识读形状公差代号标注的步骤如下: a读被测要素。 b读形状公差项目。 c读形状公差数值。 (2) 识读位置公差代号标注的步骤如下: a读被测要素。 b读位置公差项目。 c读位置公差数值。 d读基准要素。 例1、识读齿轮图上标注的形位公差并解释含义。 25 32 88h9( ) -0.087 0 0.08 B 0.006 A 0.05 B 0.08 A 0.02 B B 0.01 8P9 24
11、H7( ) 0 +0.021 88圆柱面的圆度公差为0.006mm 88h9圆柱的外圆表面对24H7圆孔 的轴心线的全跳动度公差为0.08mm 槽宽为8P9的 键槽对称中心 面24H7圆 柱孔的对称中 心面对称度公 差为0.02mm 24H7圆孔 轴心线的直 线度公差为 0.01mm 圆柱的右端 面对该机件 的左端面平 行度公差为 0.08mm;右端 面24H7圆孔 的轴心线垂直 度公差为 0.05mm 60 C M10 0.01 B C 0.05 0.01 A 18 -0.001 +0.003 22 A 0.04 60 例2、识读阶梯轴所注的形位公差的含义。 直径为22圆锥的大、小两端 面对
12、该段轴的轴心线跳动度 公差为0.01mm 两端面 圆锥体任一截面的圆 度公差为0.04mm 18圆柱面的圆柱 度公差为0.05mm M10外螺纹的轴心线对 两端中心孔轴心线的同 轴度公差为0.01mm 三、形状公差与误差 形状公差:允许单一实际被测要素对其理想要素的变动 量,可用形状公差带表示。 形状公差带:限制单一实际被测要素变动的区域。形状 公差带有形状、大小、方向、位置四个特征。 实际被测要素在形状公差带内可以有任何形状。形 状公差带的形状有圆、圆柱面、球面、两等距曲线(平 行直线、同心圆)、两等距曲面(平行平面、同轴圆柱 面),设计和制造、检验人员要根据零件的功能要求, 正确理解零件的
13、公差带形状。 形状公差带的方向和位置一般是浮动的。即可随实 际被测要素的方向和位置的变动而变动,一般指公差带的 宽度方向. 形状公差大小用公差带的宽度或直径表示。 1. 直线度公差 1)在给定平面内的直线度公差带 给定平面内的直线度公差带 1. 直线度公差 2)在给定一个方向上的直线度公差带 给定一个方向上的直线度公差带 1. 直线度公差 3)在给定相互垂直的两个方向上的直线度公差 带 给定两个方向上的直线度公差带 2. 平面度公差 平面度公差是实际被测要素对理想平面的允 许变动量,其公差带是距离为公差值t的两平 行平面之间的区域。 平面度公差带 3. 圆度公差 实际被测要素对理想圆的允许变动量,其公 差带是垂直于轴线的任一截面上半径差为公差 值t的两个同心圆间的区域。 圆度公差带 4. 圆柱度公差 实际被测要素对理想圆柱的允许变动量,其 公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之 间的区域。 圆柱度公差带 5. 线轮廓度公差 实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量 ,其公差带是距离为公差值t,对理想轮廓线 对称分布的两等距曲线之间的区域。 线轮廓度公差带 6. 面轮廓度公差 实际被测要素对理想轮