第3章圆柱尺寸精度设计

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1、,3 孔、轴结合尺寸精度设计与检测,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,课程内容,3-1 概述,3-2 标准公差系列公差带大小的标准化,3-3 基本偏差系列公差带位置的标准化,3-4 圆柱结合的精度设计,3-5 尺寸精度的检测,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,本章知识点,1. 孔、轴结合的使用要求； （了解）2.极限与配合的基本结构;（掌握）3.极限与配合的基本术语和定义； （掌握）4.极限与配合标准的构成基本原理 配合制、 标准公差和基本偏差； （掌握）5. 尺寸精度设计的基本内容和基本方法； （掌握）6. 未注尺寸公差的特点； （了解）7. 尺寸精度检测的基本方法。 （熟悉）,3 孔、轴结合尺寸精

2、度设计与检测,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,本章知识点,重点内容：有关配合的基本计算、基准制及优先、常用配合的特点。,基本内容：了解有关配合的基本概念，掌握光 滑圆柱结合的配合基准制。,难点内容：基准制及优先、常用配合的特点。,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,概述,1.圆柱结合的使用要求,用作相对运动副,用作固定连接,用作定位可拆连接,这类结合必须保证有一定的间隙。,这类结合必须保证有一定的过盈。,这类结合必须保证间隙不大，过盈也不能大。,3.1极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,概述,2. 极限与配合的基本结构,见图3-1,图3.1极限与配合的基本结构,3.1极限与配合的

3、基本术语和定义,1.有关孔、轴的定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔,通常是指圆柱形的内表面，也包括非圆柱形的内表面由二平行平面或切平面形成的包容面。,1.有关孔、轴的定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,轴,通常是指圆柱形的外表面，也包括非圆柱形的外表面由二平行平面或切平面形成的被包容面。,从装配关系上看：孔是包容面，轴是被包容面；,孔、轴概念的区分：,轴的尺寸由大变小。,(2)从加工余量的切除来看：孔的尺寸由小变大，,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,(1) 基本尺寸,是指零件加工后通过

4、测量获得的某一尺寸。,是指允许尺寸变化的两个界限值。,以特定单位表示线性尺寸值的数字，工程上的特定单位常用 表示。,是指设计给定的尺寸。,(2) 实际尺寸,(3) 极限尺寸,(孔：D、轴：d ) 。,2. 有关尺寸的术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,是加工后通过测量得到的。,是设计给定的。,实际尺寸合格条件为,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.偏差和尺寸公差的术语和定义,偏差是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,孔 : 上偏差,轴：,ES = Dmax- D ，,EI = Dmin-

5、 D ；,es = dmax-d ，,ei = dmin-d 。, 对极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差,（注标时除“0”外必须带符号）。,下偏差,为上偏差和下偏差(即极限偏差)。,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.偏差和尺寸公差的术语和定义, 对实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差,为实际偏差。,实际偏差合格条件为,3.1 极限与配合的基本术语和定义,数量：30,基本尺寸,上偏差,下偏差,例,极限尺寸,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,偏差和尺寸公差的术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,（2）尺寸公差（简称公差）,是指允许尺

6、寸的变动量。,孔：,轴：,Td =,| dmax dmin | =,|esei|,TD =,| DmaxDmin| =,= | ES EI |,| (D+ ES)(D+EI)|,偏差与公差区别：,偏差,公差,偏差在图上标注,是代数量,绝对值,标注单位,标注方法,3.1 极限与配合的基本术语和定义,（3）尺寸公差带及公差带图,是指由代表上、下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本术语和定义,偏差和尺寸公差的术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,尺寸公差带图（见图3-4）,零线 基本尺寸,公差带, 极限偏差数值, 孔

7、、轴,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,例3.1 已知D(d)=25， Dmax=25.021， Dmin=25， dmax=24.980， dmin=24.967。求孔、轴的极限偏差和公差，画出尺寸公差带图的两种画法，并写出极限偏差在图样上的标注。,ES = DmaxD,解：,TD=,EI =,= +0.021,0,| Dmax Dmax| = |ESEI| =,0.021,（1）尺寸的极限偏差、公差,在图样上的标注为,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,(2) 画尺寸公差带图（见图3-5）,画法1,画法2,3.1 极限与配合的基

8、本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,4. 有关配合的术语和定义,是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,配合条件：,配合性质：,轴公差带,配合,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,(2) 间隙或过盈描述装配松紧程度的量,(3) 配合的分类,X = 孔尺寸 轴尺寸 0,Y =孔尺寸 轴尺寸 0,称间隙,称过盈,间隙配合,过渡配合,过盈配合,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测, 间隙配合 具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。,典型特征孔的公差带在轴的公差带之上（包括相接）。,X平 =,Dmaxdmin=,ESei

9、,Xmax=,Dmindmax=,EIes,Xmin=,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测, 过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合,典型特征孔的公差带在轴的公差带之下（包括相接）。,Y平 =,Dmax dmi n=,ESei,Ymin=,Dmin dmax=,EIes,Ymax=,3.1 极限与配合的基本术语和定义,3.偏差和尺寸公差的术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测, 过渡配合可能具有间隙或过盈,典型特征孔、轴的公差带交叠,X平(Y平) =,Dmax dmin=,ESei,Dmin dmax =,EIes,Ymax=,Xmax=,3.1 极限与配

10、合的基本术语和定义,3.偏差和尺寸公差的术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,（4）配合公差：允许极限间隙或过盈的变动量。用符号 Tf 表示。,Tf XmaxXmin：,YminYmax：,XmaxYmax：,TDTd,（ESei）（EIes）,间隙配合的配合公差,过盈配合的配合公差,过渡配合的配合公差,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,配合制 用标准化的孔、轴公差带组成各种配合的制度。,基孔制,基轴制,配合制分,基本偏差：,公差带中的上偏差或下偏差，,一般为靠近零线的那个偏差。,3.1 极限与配合的基本术语和定义,配合制,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,基孔

11、制配合的孔为基准孔,其基本偏差为 EI = 0 。,其代号为 H。,1. 基孔制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。,3.1 极限与配合的基本术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,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的公差带形成各种配合的一种制度。,基轴制配合的轴为基准轴 ,其基本偏差为 es = 0 。,其代号为 h。,3.1 极限与配合的基本术语和定义,例题1. 已知：D（d）25，Xmax0.013， Ymax0.021，,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,解：根据上述公式求（复习6个基本公式）。,因采用 h ，先求 es、

12、ei。, ei,（1）由题意可知：,es ,0,又 Td0.013,esTd 0.013,（2）求孔ES、EI, XmaxESei ES（0.013） 0.13, ES 0,h 的基本偏差为es,3.1 极限与配合的基本术语和定义,Td0.013，因结构需要采用基轴制（h）。求：ES、EI、es、,ei、Tf ，并画出尺寸公差带图。,孔、轴结合尺寸精度设计与检测, EI0.21,（3）公差带图（画法见下页）,又 Ymax EIes =0.021,3.1 极限与配合的基本术语和定义,-0.021,-0.013,-21,-13,画法一,画法二,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.1 极限与配合的基本

13、术语和定义,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,标准公差系列公差带大小标准化,标准公差:是在极限与配合标准（表3.2）中所规定的任一公差，它的数值由公差等级和孔、轴基本尺寸确定。,表3.2,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.2.1 标准公差因子及 其计算公式,D500,D5003150,2. i (I) 计算公式,i (I) 与零件尺寸的关系如图所示。,加工误差,测量误差,i (I): 是计算标准公差的基本单位。,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.2.2 公差等级及标准公差值的计算公式（ a ),1.公差等级,常用的等级

14、为1， 2，18共18个等级。,01，0，1，18 共 20 个等级。,精度越低。,公差等级用阿拉伯数字表示：,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,2. 标准公差值的计算公式（见表3-1）,标准公差代号为IT，,例如5级则为IT5，,5.5级则为IT5.5。,标准公差等级用IT和阿拉伯数字组成，,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,(2) IT5 IT18,a按R5系列增加。,式中常数项和D的系数，按R10/2派生系列增加。,IT01 = 0.3 +0.008 D,IT02 = 0.5 +0.012 D,IT03 = 0.8

15、+0.020 D,5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18,7 10 16 25 40 64 100 160 250 400 640 1000 1600 2500,(1) IT01 , IT0 , IT1,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,(3) IT2IT4,按几何级数插入IT1与IT5之间。,设公比为 q,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,孔、轴结合尺寸精度设计与检测,IT02,IT19 ,0.2+0.005D,= 1.25IT7,IT7.25 , 1.12IT7,例如 IT7.5 =,(5) 向两端延伸,精度高于IT01为,低于IT18为,= 4000 i,2500i,3.2 标准公差系列公差带大小的标准化,