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1、第 2 章极限与配合及圆柱结合的互换性2.1 概述2.3 标准公差系列2.4 基本偏差系列2.5 公差带与配合的标准化2.6 线性尺寸的未注公差2.2 极限与配合的基本术语及定义2.7 公差与配合的选用2.1 概述 圆柱结合 由孔和轴构成，该结合由结合直径与结合长度 两个参数确定，它是机械制造中应用最广泛的 一种结合。 公差制 圆柱结合的公差制是机械工程方面重要的基础 标准，包括极限制、配合制、检验制及量规制 等。公差制不仅用于圆柱形内、外表面的结合，也适用于其它结合中由单一尺寸确定的部分。极限：允许尺寸的变动量。主要协调机器零件使用要求与制造要求的矛盾。 配合：基本尺寸相同的，相互结合的孔和
2、轴公差带之 间的关系。 反映组成机器的零件相互之间的关系。 使用要求制造要求极限与配合（公差与配合）极限与配合GB组成GB/T 1800.1-1997极限与配合 基础 第1部分 词汇GB/T 1800.2-1998极限与配合 基础 第2部分 公差、偏差和配合的基本规定GB/T 1800.3-1998极限与配合 基础 第3部分标准公差和基本偏差的数值表GB/T 1800.4-1999极限与配合标准公差等级和孔轴的极限偏差表 GB/T 1801-1999极限与配合 公差带和配合的选择GB/T 1804-2000一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差极限与配合GB之特点 应用最为广泛，公认非常重要
3、 尺寸公差带的标准化大小 标准公差（系列）位置 基本偏差（系列） 同时规定了测量与检验制用以保证极限与配合标准的贯彻执行。2.2 极限与配合的基本术语及定义 2.2.1 有关孔和轴的定义 2.2.2 有关尺寸的术语和定义 2.2.3 有关尺寸偏差和公差术语和定义 2.2.4 有关尺寸配合的术语和定义 2.2.1 孔和轴在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义， 即：孔：指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确 定的部分，其尺寸用 D 表示,为包容面；轴：指圆柱形外表面及其它外表面中，由单一尺寸确定 的部分,其尺寸用 d 表示,为被包容面。D2孔和轴D1D4d1d3d4D3d22.2.2 尺
4、寸1.尺寸（size）用特定单位表示线性尺寸值的数字。尺寸的单位: mm几种尺寸 基本尺寸 实际尺寸 极限尺寸 实体尺寸 作用尺寸2.基本尺寸（Basic Size ）: 设计给定的尺寸 D, d是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸.3.实际尺寸（Actual Size）: 通过测量获得的尺寸 包含测量误差同一表面不同部位的实际尺寸往往也不同用Da , da 局部实际尺寸是一个孔或轴的任一横截面中的任一距离或任何两对径点之间测得的尺寸4. 极限尺寸（limits size）允许零件实际尺寸变化的两个极限值。 最大极限尺寸: Dmax dmax最小极限尺寸: Dmin dmin 尺寸合格条件Dma
5、x Da Dmin dmax da dmin 5.最大实体极限(MML)和最小实体极限 (LML)MML：在允许的公差范围内,孔、轴具有允许的材料量为 最多状态下的极限尺寸。LML：在允许的公差范围内,孔、轴具有允许的材料量为 最少状态下的极限尺寸。2.2.3 公差与偏差1.偏差（Deviation）某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差上偏差（ES、es）= 最大极限尺寸基本尺寸下偏差（EI、ei）= 最小极限尺寸基本尺寸实际偏差（Ea、ea）=实际尺寸 - 基本尺寸尺寸合格条件（用极限偏差表示） ES Ea EIes ea ei 2.尺寸公差（Size Tolerance）允许尺寸的变动量公差=
6、 最大极限尺寸-最小极限尺寸公差= 上偏差 - 下偏差 Tf = dmax - dmin Tf = es - eiTH = Dmax - Dmin TH = ES - EI例:基本尺寸d = 50，dmax = 50.004，dmin = 49.992，试计算极限偏差和公差。解: es =dmax - d= 50.004 50 = 0.004 = 4mei =dmin - d= 49.992 50 =0.008 = 8 mTf = dmax- dmin = 4 (8) = 12 mdmax - dmin基本尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸0eies3.公差带( tolerance zone )0基
7、本尺寸（50）esei公差带:由代表上下偏差的两条直线所限定的区域 最大极限尺寸最小极限尺寸+-+0.004-0.008零 线:表示基本尺寸(零偏差线)T4.标准公差（IT）(Standard Tolerance)：国家标准极限与配合制中所规定的用来确定公差带大小的任一公差。5.基本偏差(Fundamental deviation):用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。0+-基本尺寸孔孔轴轴EIei基本偏差 为下偏差ESes基本偏差 为上偏差一般为靠近零线的那个偏差如何确定 ?公差与极限偏差的比较从数值看极限偏差是代数值，正，负或零值是有意义的公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的
8、绝对值 ，也不能为零从作用看极限偏差用于控制实际偏差，判断完工零件是否合格公差用于控制一批零件实际尺寸的差异程度从工艺看对某一具体零件，极限偏差则是调整机床决定切削工 具与工件相对位置的依据公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低， 它是制定加工工艺的主要依据2.2.4 配合与基准制1.配合（fit）:基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系 。 含义：(1) 指孔，轴的结合，存在包容与被包容的关系(2) 相互结合的孔，轴的基本尺寸相同(3) 配合的松紧程度，与间隙或过盈及其大小有关，即 与 孔，轴 公差带的相互位置有关(4) 配合的松紧变动，即配合精度与孔，轴公差带的大小有关（1
9、）基孔制（hole-basic system of fit）: 基本偏差固定不变的孔的公差带,与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度基准孔 EI=0 代号: HES=IT孔（2）基轴制（shaft-basic system of fit） : 基本偏差固定不变的轴的公差带,与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度基准轴es=0 代号: h ei=-IT轴2.间隙与过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。间隙：+，0过盈：-，0 过盈量符号为负！反映配合的松紧。教材规定计算中， 以“X”表示间隙， 以“Y”表示过盈。3.间隙配合（clearance fit）: 保证具有间隙(
10、包括最小间隙为零 )的配合。Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esTf = Xmax-Xmin =Th+TSXmaxXmin0+-基本尺寸轴孔例:孔、轴相配合,孔50 ,轴50 ,计 算间隙（或过盈）和配合公差+0.025 0-0.025 -0.050解：+0.025-0.025-0.0500+-孔轴Xmax = 0.025-(-0.050)=0.075 Xmin = 0-(-0.025)=0.025Tf = 0.075-0.025= 0.050504.过盈配合(interference fit) :保证具有过盈(包括最小过盈为零 )的配合Ymax=D
11、min-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-eiTf= Ymax- Ymin = Th+TSYmaxYmin0+-基本尺寸孔轴例:孔、轴相配合,孔50 ,轴50 ,计算过盈（或间隙）和配合公差 +0.025 0+0.043+0.059+0.0250+-孔+0.043+0.059 轴解： Ymax= 0-0.059=-0.059Ymin= 0.025-0.043=-0.018Tf = -0.018-(-0.059)=0.041505.过渡配合（transition fit ）:可能具有间隙也可能具有过盈的配合Xmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax
12、=EI-esTf= Xmax - Ymax = Th+TS0+-基本尺寸孔轴XmaxYmax6.配合公差（Variation of Fit）配合公差: 组成配合的孔轴公差之和;是指允许间隙或过盈的变动量;反映配合的松紧变化程度；表示配合精度；是评定配合质量的一个重要的综合指标；没有正、负号，也不能为零的绝对值。间隙配合 Tf =XmaxXmin过盈配合 Tf =YminYmax Tf = Th+TS 过渡配合 Tf =XmaxYmax 例:孔、轴相配合,孔50 ,轴50 ,计算间隙（或过盈）和配合公差+0.025 0+0.038 +0.002+0.0250+-孔+0.002+0.038轴解：X
13、max=0.025-0.002=0.023Ymax=0-0.038=-0.038Tf=0.023-(-0.038)=0.061502.3 标准公差系列3. 基本尺寸分段 同一尺寸分段范围内，在相同公差等级的情况下，规定相同的公差值2.3.1 标准公差(standard tolerance)：标准中规定的用以确定公差带大小的任意公差值2. 标准公差因子(standard tolerance factor ) i1. 公差等级IT01、IT0、IT1、 IT2 、 IT185003150mm 标准公差计算公式 T= a i标准公差等级(m)基本 尺寸 mmIT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7
14、IT8IT9IT10IT11IT12.IT1830.81.22346101425406010014003611.52.545812183048751201800610 11.52.54691522365890150.22001018 1.223581118274370110180.27001830 1.52.54691321335284130210.33003050 1.52.5471116253962100160250.3900标准公差数值表标准公差求解举例如：基本尺寸35， 求IT7、 IT835属于3050尺寸分段（表22)D的几何平均值： D = = = 38.73由式(28)公差因子
15、 0.45 + 0.001D0.45 +0.00138.73 = 1.56由表21 IT7 =16161.5624.9625（m）IT825251.5639（m）2.4 基本偏差系列去掉: i，l，o，q，w (I，L，O，Q，W) 增加：cd，ef，fg，za，zb，zc，js(CD，EF，FG，ZA，ZB，ZC，JS)基本偏差: 用来确定公差带位置的上偏差或下偏差， 在公差带图中靠近零线的那个偏差，它是公差带位置标准化的唯一指标。2.4.1 基本偏差及其代号轴的基本偏差系列：28种 a zc孔的基本偏差系列：28种 A ZC28种孔、轴基本偏差系列分布2.4.2 轴的基本偏差以基孔制配合来考虑ah:间隙配合, 基本偏差es0, Xmin=|es| ei= es-IT0+
