《极限与配合》PPT课件

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1、2010.11.28,邓洪超主讲,第1章 极限与配合,1.1 概述 为使零件具有互换件，必须保证零件的尺寸、几何形状和相互位置以及表面特征技术要求的一致性 “极限”用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾 “配合”则是反映零件组合时相互之间的关系 标准化的极限与配合制，利于设计、制造、使用、维修，利于保证产品精度、使用性能和寿命，利于刀具、量具、夹具和机床等工艺装备的标准化,极限与配合标准组成： GBT180011997极限与配合 基础 第1部分：词汇 GBT1800.21998极限与配合 基础 第2部分：公差、偏差和配合的基本规定 GBT1800 .31998极限与配合 基础 第3部分

2、：标准公差和基本偏差数值表 GBT 1800.41999极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表 GBT18011999极限与配合 公差带和配合的选择 GBT 18032003公差与配合 尺寸至18mm孔、轴公差带 GBT18042000一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差,2010.11.28,邓洪超主讲,1.2 基本术语及其定义,1.2.1 有关尺寸的术语定义 （1）尺寸：以特定单位表示线性尺寸值的数值，不包括用角度单位表示的角度尺寸 （2）基本尺寸（D，d） ：大些字母表示孔的有关代号，小写字母表示轴的有关代号 极限与配合,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,

3、邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,（3）实际尺寸（Da，da）：通过测量获得的尺寸 由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值 又由于存在形状误差，工件上各处的实际尺寸往往是不同的 局部实际尺寸：任何两相对点之间测得的尺寸,2010.11.28,邓洪超主讲,（4）极限尺寸：一个孔或轴允许的尺寸的两个极端 孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限尺寸，分别以Dmax和dmax表示 孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸，分别以Dmin和dmin表示,2010.11.28,邓洪超主讲,（5）最大实体状态（MMC）：孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态 最大实体尺寸（MMS）：在最大实体状态下的

4、极限尺寸。孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸 孔和轴的最大实体尺寸分别以DM和dM表示,2010.11.28,邓洪超主讲,（6）最小实体状态（LMC）：孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态 最小实体尺寸（LMS）：在最小实体状态下的极限尺寸。是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称 孔和轴的最小实体尺寸分别以D L和dL表示,2010.11.28,邓洪超主讲,（7）作用尺寸 孔的作用尺寸Df ：在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸 轴的作用尺寸df ：在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.1

5、1.28,邓洪超主讲,（8）极限尺寸判断原则（泰勒原则） 作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，且在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸 对于孔：DfDmin，DaDmax 对于轴：dfdmax ，dadmin,2010.11.28,邓洪超主讲,1.2.2 有关公差与偏差的术语定义,（1） 尺寸偏差（简称偏差） 实际偏差：实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差 上偏差：最大极限尺寸减基本尺寸所得的代数差 下偏差：最小极限尺寸减基本尺寸所得的代数差 上偏差与下偏差统称为极限偏差，偏差可以为正、负或零值 孔：上偏差ESDmaxD，下偏差EIDminD， 实际偏差EaDaD 轴：上偏差esdmaxd，下偏

6、差eidmind， 实际偏差eadad,2010.11.28,邓洪超主讲,（2） 尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量,公差：最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值，也等于偏差之代数差的绝对值 公差取绝对值，不存在负值，也不允许为零 孔公差：ThDmaxDmin =ESEI 轴公差：Tsdmaxdminesei,2010.11.28,邓洪超主讲,（3） 公差带图,公差带图 公差带图由零线和公差带组成 零线：在公差带图中，确定偏差位置的一条基准直线 零线位置表示基本尺寸，正偏差位于零线上方，负偏差位于零线的下方 公差带：在公差带图中，由代表上、下偏差的两平行直线所限定的区域 “公差带大小”由

7、标准公差确定，“公差带位置” 由基本偏差确定,2010.11.28,邓洪超主讲,（4） 标准公差：确定公差带大小的任一公差 （5） 基本偏差：确定公差带相对于零线位置的极限偏差,2010.11.28,邓洪超主讲,1.2.3 有关配合的术语定义,（1） 孔和轴 孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面 轴：通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面,2010.11.28,邓洪超主讲,（2） 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 配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三大类 （3） 间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，为正时称为间隙，用X表示；为负时

8、称为过盈，用Y表示,2010.11.28,邓洪超主讲,（4） 间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带上,最大间隙：XmaxDmaxdminESei 最小间隙：XminDmindmaxEIes 平均间隙： Xav=（Xmax+Xmin）/2,2010.11.28,邓洪超主讲,（5）过盈配合：具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带的下方,最大过盈：YmaxDmindmaxEIes 最小过盈：YminDmaxdminESei 平均过盈： Yav=（Ymax+Ymin）/2,2010.11.28,邓洪超主讲,（6） 过渡配合：可能具有间隙或

9、过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠,最大间隙：XmaxDmaxdminESei 最大过盈： YmaxDmindmaxEIes,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,（7）配合公差(Tf),组成配合的孔、轴公差之和 Tf=Th+Ts,2010.11.28,邓洪超主讲,（8）配合公差带图,用来直观地表达配合性质，即配合松紧及其变动情况的图,2010.11.28,邓洪超主讲,例1.1 求下列三对配合孔、轴的基本尺寸、极限尺寸、公差、极限间隙或极限过盈，平均间隙或平均过盈及配合公差，指出各属

10、何类配合，并画出尺寸公差带图与配合公差带图,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,1.3 极限与配合国家标准的组成,主要由基准制、标准公差系列、基本偏差系列组成 1.3.1 基准制 基准制：以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并确定其公差带位置，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度 国家标准中规定有基孔制和基轴制,2010.11.28,邓洪超主讲,（1）基扎制：基本偏差为一定的孔的公差带，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

11、制配合中的孔称为基准孔 基准孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，即孔的下偏差EI0 基本偏差代号为H,2010.11.28,邓洪超主讲,（2） 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度 基轴制配合中的轴称为基准轴 基准轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，即轴的上偏差es0 基本偏差代号为h,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,1.3.2 标准公差系列：国家标准制定的一系列标准公差数值。标准公差取决于公差等级和基本尺寸两个因素 （1）公差等级：确定尺寸精确程度的等级 国家标准将标准公差分为20级，

12、各级标准公差用代号IT及数字01，0，1，2，18表示 IT01，IT0，IT1，IT2，IT18 数字越小，精度等级越高,2010.11.28,邓洪超主讲,1.3.3 基本偏差系列：用来确定公差带相对于零线的位置 国家标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差 基本偏差系列图,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,（2）公差带代号与配合代号 公差带代号标注 由基本尺寸、基本偏差代号（字母）、标准偏差等级（数字）组成，可直接判断轴或孔 或由基本尺寸、上下偏差组成，需与图纸配合知道轴或孔 或基本尺寸、基本偏差代号（字母）、标准偏差等级（数字）、上下偏差组成，可直接判断轴或

13、孔,2010.11.28,邓洪超主讲,配合代号 ：用孔和轴的公差带代号以分数形式组成配合代号 分子为孔的公差带代号 分母为轴的公差带代号 配合代号中出现H的为基孔制配合 出现h的为基轴制配合,2010.11.28,邓洪超主讲,（3） 轴、孔的基本偏差与公差 使用机械设计手册可直接查用，一般无需自行计算 机械设计及其自动化专业学生，必须会使用机械设计手册及其它工程手册 机械设计手册：化学工业出版社，机械工业出版社,2010.11.28,邓洪超主讲,例1.4 查表确定25K7的极限偏差 机械设计手册（第四版）的任何一卷目中查找“极限与配合” 在第一卷的“第2篇机械制图、极限与配合、表面粗糙度”内容

14、中 在第一卷卷目录中找到“第2篇机械制图、极限与配合、表面粗糙度”，并查找“极限与配合”，发现其在“第2章极限与配合” 在“第2章极限与配合”中找到“2.6 孔与轴的极限偏差数值 293” 翻到293页并查表，在2100页，看到基本偏差为K的数值表，因25在18至30范围内，该行与对应K7列交点值的即为25K7的上下偏差数值 注意表的右上角单位是m,2010.11.28,邓洪超主讲,1.3.4 公差带与配台的标准化 在极限与配合制中，对基本尺寸500mm的常用尺寸段，标准推荐了孔、轴的一般、常用和优先公差带,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.2

15、8,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,2010.11.28,邓洪超主讲,1.4 尺寸公差与配合的选择,尺寸公差与配合的选择主要包括配合制、公差等级及配合种类 1.4.1 配合制的选用 （1） 基孔制配合 一般优先选用基孔制：可减少备用定值刀、量具的规格和数量，经济性好 （ 2） 基轴制配合 在采用基轴制有明显经济效果的情况下，应采用基轴制 配合制度示例1 配合制度示例2,2010.11.28,邓洪超主讲,冷拉成型钢材直接做轴 尺寸小于1mm的精密轴 同一轴与基本尺寸相同的几个孔配合，且配合性质要求不同时,2010.11.28,邓洪超主讲,（3）基准制的选择按标准件而定 （4）非基准

16、制配合,2010.11.28,邓洪超主讲,1.4.2 公差等级的选用 （1）计算法： Tf=Th+Ts，Th与Ts的分配按工艺等价原则 对不大于500 mm的基本尺寸，当公差等级在IT8及其以上精度时，推荐孔比轴低一级；当公差等级为IT8级时，可采用同级孔、轴配合；当公差等级在IT9及以下精度级时，一般采用同级孔、轴配合 对500 mm的基本尺寸，一般采用同级孔、轴配合,2010.11.28,邓洪超主讲,（2） 类比法 相配合的孔、轴应加工难易程度相当，即使孔、轴工艺等价 各种加工方法能够达到的公差等级,2010.11.28,邓洪超主讲,研磨：IT01IT 5 珩（heng）磨：IT 4IT 7 圆磨、平磨、拉削：IT 5IT 8 金刚石车、金刚石镗：IT 5IT 7 铰孔：IT 6IT 10 车、镗：IT 7IT 10 铣：IT 8IT 11 刨、插：IT 10IT 11 钻孔：IT 10IT 13 滚压、挤压：IT 10IT 11 冲压：IT 10IT 14 压铸：IT 11IT 14 粉末冶金成型：IT 6IT 8 粉末冶金烧结：IT 7IT 10 砂型铸造、气割：I