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1、1.1 概述公差: 是用于协调机器零件的使用要求 与制造经济之间的矛盾。,第一章 孔与轴的极限与配合,配合: 是反映机器零件之间有关功能要求的相互关系。,原新国标公差与配合由五个标准组成， 现改为极限与配合国家标准由四部分组成：GBT1800 分1部；2部；3部；4部GBT1801 尺寸大于500 3150 GBT1803 尺寸至18 GBT1804 一般公差，线性尺寸的未注 公差本章阐述极限与配合构成规律和特征,孔：主要指圆柱形的内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。轴：主要指圆柱形的外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。,1.2 公差与配合的基本术语及定义,40,1.有
2、关“尺寸”的术语和定义尺寸: 用特定单位表示长度值的数值。基本尺寸: 设计给定的尺寸。,20,实际尺寸: 通过测量获得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。,测量时，由于量具、人员、测量方法等因素，造成实际尺寸和零件的真实尺寸有差异。,极限尺寸: 允许尺寸变化的两个极限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、极限尺寸分别为：Dmax、dmax、孔和轴的最小极限尺寸分别为：Dmin、 dmin,基本尺寸,Dmin,Dmax,dmin,dmax,最大极限尺寸20.03,最小极限尺寸19.98,最小实体尺寸: 孔或轴在尺寸公差范围内,具有材料量最
3、少时的状态.在此状态下的尺寸。,最大实体尺寸: 孔或轴在尺寸公差范围内,具有材料量最多时的状态.在此状态下的尺寸。,即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。,即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。,作用尺寸孔的作用尺寸Dm ：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸； Dm=Da-t形轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。,内接的最大理想轴,外接的最小理想孔,实际孔,实际轴,孔的作用尺寸,轴的作用尺寸,dm=da+t形,合格性判定原则极限尺寸判断原则,工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了
4、极限尺寸判断原则，即泰勒原则。其内容为：孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。,DmDmin ， DaDmaxdmdmax ， dadmin,偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。 包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏 差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。ES=Dmax-D es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-d,公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸 与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公 差分别用Th和Ts表示。Th= Dmax- Dmin = ES-EITs= dmax- dmin = es-ei,2. 有关“公差
5、与偏差”的术语和定义,公差与极限偏差的比较,两者区别：从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。从工艺上看：对某一具体零件，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，而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。 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极
6、限偏差也就确定了公差。,Home,尺寸公差带图,由于公差与偏差的数值相差较大，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，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。,孔,轴,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,Th,T s,+,-,基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。,标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。,尺寸公差带图（举例）,画出基本尺寸为
7、 50，最大极限尺寸为 50 .025 、最小极限尺寸为 50 mm的孔与最大极限尺寸为 49.975 、最小极限尺寸为 49.959mm的轴的公差带图。,0,+,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,Home,3. 有关“配合”的术语及定义,基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即可作公差带图。,D（d）,Dmax,Dmin,dmin,dmax,ES,EI,TD,Td,es,ei,零线,孔,轴,配合的类别,通过公差带图，我们能清楚地看到孔
8、、轴公差带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,间隙配合,X max=D max- dmin=ES - eiX min=D min - d max =EI es实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。X av =（X max +X min）/2,孔,Xmax,Xmin,0,+,-,轴,具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。,孔的公差带在轴的公差带之上。,其特征值是最大间隙 Xmax和最小间隙 Xmin。,过盈配合,Y max= D min- d max =EI - esY min= D max -
9、 dmin=ES ei实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。 Y av =（Y max +Y min）/2,轴,0,+,-,Ymax,Ymin,孔,具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。,孔的公差带在轴的公差带之下。,其特征值是最大过盈 Ymax和最小过盈 Ymin。,过渡配合,X max= D max- dmin=ES - eiY max = D min- d max =EI es实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。X av （或Y av ）=（X max +Y max）/2,孔,轴,0,+,-,Xmax,Ymax,可能具有间隙也可能具有 过盈的
10、配合称为过渡配合。,孔的公差带与轴的公差带相互重叠。,其特征值是最大间隙 Xmax和最大过盈 Ymax,配合公差,配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它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。,在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为：对于间隙配合 Tf =XmaxXmin对于过盈配合 Tf =YminYmax对于过渡配合 Tf =XmaxYmax,将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：
11、Tf = Th +Ts,有关计算,计算:孔 mm与轴 mm孔 mm与轴 mm孔 mm与轴 mm配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,50,50,+0.025,-0.025,-0.041,+0.025,+0.059,+0.043,+0.025,+0.018,+0.002,0,0,0,解： （1） 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =XmaxXmin=+0.066-(+0.025) =
12、0.041 mm(2) 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.059)= -0.059mm最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm配合公差 T f =YminYmax=-0.018-(-0.059)= 0.041 mm(3)最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm配合公差 Tf =XmaxYmax=+0.023-(-0.018)= 0.041 mm,基准制改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合, 为便于现代大生产，简化标准，标准
13、对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。,基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。用“H”表示。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,轴,轴,轴,轴,轴,轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡 或过盈,轴,基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。用”h“表示。,0,+,-,轴,孔,孔,孔,孔,孔,孔,孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡 或过盈,孔,例：下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其配合的极限间隙（过盈）和配合公差。并画出其公差带图。
14、50 的孔与50 的轴;30 的孔与30 的轴,+0.039,-0.050,-0.025,0,+0.006,-0.015,-0.013,0,1.3 公差与配合国家标准 国标按标准公差系列标准化和基本系列标准化的原则制定的. 1.标准公差系列 标准公差IT（ISO Tolerance）：是国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。它等于公差等级系数和公差单位的乘积。,公差单位 ：计算公差的基本单位。与基本尺寸呈一定的线性关系。,D-基本尺寸分段的计算尺寸 (mm),对尺寸500mm时,(um),基本尺寸分段：为了减少标准公差数目，统一公差值，简化公差表格及便于生产实际应用。对基本尺寸进行分段。,D为所属尺寸分段内首、尾两个尺寸的几何平均值。,表1-7基本尺寸分段,表4-1尺寸500mm的IT5-IT17级标准公差计算表,公差等级系数a：确定公差等级的参数。,根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、IT18。等级 高 低公差值 小 大,表1-8标准公差数值(GBT1800.3-1998),按几何平均值计算出的公差值经尾数化整，即得出标准公差值。表1-8 对同一尺寸段，同一公差等级，规定相同的标准公差。,在基本尺寸一定的情况下,公差等级系数是决定标准公差大小的唯一参数.,标准公差计算举例,
