《第二章 尺寸公差 圆柱体结合的精度设计与检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章 尺寸公差 圆柱体结合的精度设计与检测（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械精度设计与检测技术,第二章 尺寸公差 圆柱体结合的精度设计与检测,本章要点,了解标准公差的制订原理 熟悉尺寸公差与配合的标准体系 熟练掌握基本偏差的代号规定及换算方法 掌握配合代号的规定和选用 熟悉量规的尺寸公差计算,2,第二章 尺寸公差 圆柱体结合的精度设计与检测,当前在用的相关国家标准： GB/T 1800.1-2009 产品几何技术规范（GPS)极限与配合第1部分 公差、偏差和配合的基础 GB/T 1800.2-2009 极限与配合 第2部分 标准公差等级和孔、轴极限偏差表 GB/T 1801-2009 极限与配合 公差带和配合的选择 GB/T 1804-2000 一般公差 未注公差
2、的线性和角度尺寸的公差,3,2.1 标准公差（Standard Tolerance）,一、有关术语和定义,1. 孔(Hole) 孔通常是指圆柱形内表面；也包括非圆柱形内表面。 2轴(Shaft) 轴通常是指圆柱形外表面；也包括非圆柱形外表面。,4,2.1 标准公差,3. 基本尺寸/公称尺寸(bisic size/nominal size) 设计给定的尺寸，通常选用标准GB/T 28222005规定值。孔用D表示，轴用d表示。 4实际尺寸(Actual size/Actual local size) 通过测量得到的尺寸。孔用Da表示，轴用da表示。,5,2.1 标准公差,5. 实际偏差 实际尺寸
3、减其基本尺寸所得的代数差。孔用 表示，轴用 表示。 6尺寸公差(Dimension tolerance) 允许尺寸的变化量。孔用 表示，轴用 表示。 7标准公差(IT) 国标规定的用来确定公差带大小的任一公差值。,6,2.1 标准公差,二、标准公差的分级,标准公差等级代号由标准公差符号IT和阿拉伯数字组成。国标极限与配合GB/T1800.1-2009规定了18个标准公差等级，即IT1、IT2、IT18。从IT1到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差数值依次增大。,7,标准公差数值,8,2.1 标准公差,三、常用范围标准公差的计算,基本尺寸500mm、公差等级IT5至IT18范围内， 调查、
4、统计、分析、归纳 数学模型,a 公差等级系数 （R5优先数系,公比1.6） 分段几何平均尺寸 i 与D有关的公差单位数 同一公差等级的同一尺寸段，只有一个标准公差值 加工的难易程度仅由公差等级系数a来判断,9,2.1 标准公差,常用精度范围的标准公差与机械加工经济精度：,10,2.1 标准公差,例1. 基本尺寸为30mm，求IT7=? IT8=? 解：,公差单位数,几何平均尺寸,11,2.1 标准公差,例2. 已知两轴，d1= 100mm，T1=35m d2=8mm,T2=22m 问：哪根轴难加工？ 解：,12,2.1 标准公差,加工难易程度仅取决于标准公差等级，与尺寸无关； 尺寸对加工难易程
5、度的影响已含于标准公差因子中。尺寸大，标准公差数值也大； 判断加工难易程度，一定先查表，获得标准公差等级来比较； 中等尺寸零件，孔比轴难加工，差一级。,四、小结,13,2.2基本偏差(Fundamental Deviation),标准公差确定了允许的尺寸变化范围，但没有确定该范围相对于基本尺寸的位置,一、有关术语和定义,1.极限尺寸（limits of size) 2.最大(上)极限尺寸 3.最小(下)极限尺寸,14,2.2基本偏差,4.零线(Zero line) 基本尺寸所指位置。,15,2.2基本偏差,5.上偏差(Upper limit deviation) 最大极限尺寸减其基本尺寸所得的
6、代数差。 ES=Dmax-D es=dmax-d 6.下偏差(Lower limit deviation) 最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 EI=Dmin-D ei=dmin-d 例如： 7.极限偏差(Limits of deviation),孔公差Th = Dmax- Dmin = ES-EI 轴公差Ts = dmax- dmin = es-ei,16,2.2基本偏差,8.孔、轴尺寸公差带图,由于基本尺寸与公差、偏差的数值相差很大，不便用同一比例表示， 故采用公差带图。 零线：表示基本尺寸的一条直线，以它作为基准线确定偏差，零线以上为正偏差，以下为负偏差。 尺寸公差带：由代表上、下偏
7、差的两条直线所限定的一个区域。,(4个要素:零线, 基本尺寸, 极限偏差, 公差带代号),17,2.2基本偏差,二、基本偏差,1. 基本偏差的定义 确定孔、轴公差带相对于零线位置的那个极限偏差（上偏差或下偏差）。一般为靠近零线的那个偏差。 2. 基本偏差的代号 用英文字母表示。大写表示孔，小写表示轴。孔和轴各有28个基本偏差。,18,3.基本偏差系列,孔的基本偏差,19,3.基本偏差系列,轴的基本偏差,20,2.2基本偏差,4. 孔轴公差带代号,由基本偏差代号和公差等级代号组成，并用同一号大小字书写。 例如：50H8, 50h7,5. 孔、轴极限偏差的确定,50H8 60g5 25JS7 8J
8、7,21,轴的基本偏差数值,22,轴的基本偏差数值,23,孔的基本偏差数值,24,孔的基本偏差数值,25,2.2基本偏差,三、配合（Fit),1. 定义 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,26,2.2基本偏差,2间隙或过盈(Clearance or interference),间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正值时叫做间隙，用符号X表示；该代数差为负值时，叫做过盈，用符号Y表示。,3间隙配合(Clearance fit),Xmax = Dmaxdmin = ES-ei Xmin = Dmindmax = EI-es 应用:轴孔有相对运动的配合
9、,27,2.2基本偏差,4过盈配合(Interference fit),例,Ymax = Dmindmax = EI-es Ymin = Dmaxdmin = ES-ei 应用：轴孔间不能有相对运动，可以传递扭矩的配合,28,2.2基本偏差,5过渡配合(Transition fit),Xmax = Dmaxdmin = ES-ei Ymax = Dmindmax = EI-es 应用：轴孔有同轴度要求的配合。若要传递扭矩，需要加键。,29,2.2基本偏差,允许间隙或者过盈的变化量。,6配合公差(Fitting tolerance),它反映配合性质，即配合松紧变化程度。,间隙配合,过盈配合,过渡
10、配合,30,2.2基本偏差,7配合公差带图 (5个要素:零线, 基本尺寸, 纵坐标轴, 极限间隙或极限过盈, Tf),31,四、基准制（Basis system),32,四、基准制（Basis system),33,四、基准制（Basis system),1. 基孔制（Hole basis system）,孔轴相配，孔的基本偏差不变，通过改变轴的基本偏差来得到不同的配合，称为基孔制。 规定以 H 为基孔制中基准孔的基本偏差,图 2-8 基孔制下的各种配合,34,配合类型的不稳定,采用基孔制，轴的基本偏差为n,p,r时，其配合类型随基本尺寸和公差等级的不同而变化。 例：,结论：公差等级提高、尺寸
11、变大时，配合由松变紧,35,基准制,2. 基轴制（Shaft basis system）,孔轴相配，轴的基本偏差不变，通过改变孔的基本偏差来得到不同的配合，称为基轴制。 规定以 h 为基轴制中基准轴的基本偏差,图 2-10 基轴制下的各种配合,36,五、孔轴基本偏差的换算,轴的基本偏差 根据生产实践、科学试验和统计分析总结而成。,37,孔轴基本偏差的换算,2. 孔的基本偏差 根据轴的基本偏差换算得到。,. 通用规则： 字母相同, 绝对值相等,符号相反。 AH: EI = -es JZC: ES = -ei 适用范围：特殊规则之外的全部,38,孔轴基本偏差的换算,. 特殊规则： 适用范围：尺寸
12、500mm, 精度 IT8 的K,M,N 和精度 IT7 的PZC,例如：,39,孔轴基本偏差的换算,查表练习：,换算练习：,40,孔轴基本偏差的换算,原因： 1. 工艺等价原则： 公差等级高时（以孔的IT8为界），同级的孔比轴难加工。 2. 设计方便原则： 设计中，若发生基轴制与基孔制之间的转换，希望配合性质不发生改变,41,孔轴基本偏差的换算,42,应用特殊规则需注意的问题,注意特殊规则的适用范围： 尺寸 500mm IT8 的K,M,N IT7 的PZC 过大的尺寸段，过低的精度等级，一般采用同级配合 只补偿孔（加），不补偿轴 过渡和过盈配合中加时, 两种基准制配合性质相同的条件: 基本
13、尺寸/配合公差/非基准件的基本偏差字母/孔比轴低一级 过渡和过盈配合中加时, 两种基准制配合性质相同的条件: 基本尺寸/配合公差/非基准件的基本偏差字母/孔轴同级 间隙配合，两种基准制配合性质相同的条件: 基本尺寸/非基准件的基本偏差字母/公差等级对应相同,43,练习,不计算，判断下面各组配合的配合性质是否相同：,相同,不同,相同,相同,不同,不同,不同,44,2.3 公差带与配合代号的识别,一.装配图上公差带与配合代号的识别 装配图上，凡有尺寸配合处，都要标注配合代号或相关的尺寸公差代号。 1. 基孔制配合,配合代号 的含义：,表示基本尺寸为50mm，基孔制，公差等级孔为7级，轴为6级，基本
14、偏差为f的间隙配合,0,+,-,50,+0.025,-0.025,-0.041,0,H7,f6,45,一.装配图上公差带与配合代号的识别,2.基轴制配合 3.基准件配合,46,一.装配图上公差带与配合代号的识别,4.无基准件配合 5.与滚动轴承的配合,装配图上不标出滚动轴承自身的尺寸公差带，只标出与滚动轴承配合的轴或孔的尺寸公差带 仅此一种情况！,47,二.零件图上代号的识别,零件图 加工制造使用的工作图 有四种尺寸公差带的标注方法 50H7 50 50H7( ),+0.025 0,+0.025 0,用于大量生产，使用量规检验 用于单件生产，使用通用量具 批量不定，或量具不全,48,49,50
15、,51,52,二.零件图上代号的识别,未注公差尺寸 （自由公差尺寸） 精度要求较低，采用一般的加工方法容易达到要求时，可以只注出基本尺寸。 用于非配合尺寸 规定4个公差等级： 见表25 f （精密级） IT12 m （中等级） IT14/13 c （粗糙级） IT16/15 v （最粗级） IT18/17 标注实例：GB/T1804-m,53,2.4 圆柱体结合的精度设计,3个要点：公差等级、基准制、基本偏差如何选择？,如何合理处理精度？成本？寿命三方面的要求？ 基本原则： 经济地满足使用要求,一. 公差等级的选用,54,公差等级的选用,常用方法：类比法,类比法一种或然性推理方法。根据两种事物
16、某些特征的相似，推论其他特征也可能相似。,参见 表26 公差等级的应用范围 表27 配合尺寸公差等级的应用 表28 各种加工方法的加工精度,55,表2-6 公差等级的应用范围,56,配合尺寸公差等级的应用,57,公差等级的选用,对于初学者，注意掌握下列要点：,常用范围：IT5IT10 IT8界限： IT8以上，孔比轴低一级 IT8以下，孔轴同级 IT8，孔轴可同级，也可低一级 3. IT8以下，不采用过渡配合 4. IT7以下，不采用过盈配合 5. 500mm以上的大尺寸，一般采用同级配合,58,圆柱体结合的精度设计,二. 基准制的选则,主要考虑工艺的经济性和结构的合理性 一般情况下，优先选用基孔制 减少定值孔用刀具、量具 特殊情况下，选用基轴制 直接采用精制棒料做轴 与滚动轴承外圆配合的
