互换性与技术测量课件

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1、3-1 公差与配合的基本术语,3-3 基本偏差系列,3-4一般、常用和优先使用的公差带与配合的标准化,3-5公差与配合的选用,第3章 光滑圆柱体结合的公差与配合,3-2 标准公差系列,讲3个问题（1）90H7 (2) 90d11 (3) 90H7/d11,公差,配合,如何保证装配精度？ 要保证装配精度就必须要求个零部件尺寸变化范围（即公差要求）,内容介绍,主要内容：1.公差与配合的基本术语及定义.2.公差与配合的国家标准.3.基本偏差系列.,教学目的：通过本章学习，了解公差与配合的基本术语 及定义，公差与配合的国家标准，学会选用公差与配合：确定基准制、公差等级与配合种类。,重要内容：1.公差与

2、配合的选用.,概述,概述,这一章主要介绍圆柱体零件的公差与配合国家标准GB18001804。圆柱体零件的结合，就是指孔与轴的结合。对孔与轴的结合不外乎下面三种功能要求： 1、要求孔、轴作相对运动。这种结合主要用于传递运动，包括转动和移动。对这类配合除要求保证一定的功能外，还要求传递运动要准确。因此孔与轴之间必须有足够的间隙。如汽轮发电机的轴颈与滑动轴承的配合，要求要有较大的间隙配合。（间隙配合）,内燃机,2、孔和轴作为固定联结。这种结合主要用于传递较大扭矩和轴向力，为保证工作可靠，孔与轴配合必须保证有足够的过盈，（过盈配合）。3、孔与轴作为定心可拆联结。这种结合传递较小的扭矩，但要求定心精度较

3、高，并且便于装拆。这种配合允许有一定的过盈量，但又不能太大，称过渡配合。,过盈配合,概述,公差与配合的基本术语,尺寸：,（1）尺寸：在机械制图中通常以mm为单位，可只写数字，不写单位。在技术 测量中，通常以微米m为单位，此时要写出数值和单位，如25m。,（2）公称尺寸：设计给定的尺寸。是确定极限偏差和极限尺寸的起始尺寸。,（）实际尺寸：通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，故实际尺寸并非 被测尺寸的真值。同时由于有形状误差，零件的同一表面不同部位的实际尺寸 往往也是不等的,（4）极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值，尺寸较大的一个称为上极限尺 寸，较小的一个称为下极限尺寸。,公差与配合的基本术语

4、,有关公差与偏差的术语和定义1,公差与配合的基本术语,偏差与公差：,（1）尺寸偏差：上极限偏差是上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差，用代号ES（孔）、es（轴）表示；下极限偏差是下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差，用代号EI（孔）、ei（轴）表示。,（2）尺寸公差：允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。公差等于上极限尺寸与下极限尺寸之差，也等于上极限偏差与下极限偏差的代数差。孔和轴的公差分别用TD和Td表示：,有关公差与偏差的术语和定义2,（3）零线与公差带实际应用中用公差带图来表示相互配合的孔、轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差的相互关系.,2）公差带：在公差带图中，由代表上下偏差的两

5、条直线所限定的一个区域。其大小由标准公差确定。其位置由基本偏差确定.,由左图可以看出它将孔轴基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差之间的 相互关系表示在同一张图中，这个图就称为公差带图,1）零线：确定偏差的一条基准直线，为零偏差线，通常表示基本尺寸.,公差与配合的基本术语,（4）基本偏差：指公差带靠近零线的那个偏差为基本偏差；公差带位于零线上方时，基本偏差为下极限偏差；公差带位于零线下方时，基本偏差为上极限偏差。,公差与配合的基本术语,画出基本尺寸为 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

6、图。,0,+,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,尺寸公差带图（举例）,公差与配合的基本术语,工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的几何参数与理想值不相符合，其差别称为加工误差。 偏差可以为正值、负值或零，而公差则一定是正值； 加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。所以，公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。,加工误差与公差的关系,公差与配合的基本术语,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,1. 配合的类别: 含义如下：孔和轴的基本尺寸必须相同.

7、 孔和轴公差带位置关系，表明孔和轴的配合性质；孔和轴公差带大小之间关系，表明孔和轴的松紧程度. 通过公差带图，我们能清楚地看到孔、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。,公差与配合的基本术语,间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸得到的代数差，为正值时是间隙，用X表示.为负值时是过盈，用Y表示.,2.间隙配合：具有间隙的配合，此时孔的公差带在轴的公差带上.,由于孔和轴均有两个极限尺寸，因此间隙也有两个极限值，最大间隙Xmax和最小间隙Xmin,公差与配合的基本术语,有关配合的术语和定义2,4.过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，此时

8、孔的公差带在轴的公差带之下,Ymax=Dmin-dmax=EI-es,例如：右图,5.过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合.此时公差带相互交迭，其极限情况是Xmax,Ymax.,例如：右图,Ymin=Dmax-dmin=ES-ei,Ymax=EI-es=0-0.059=-0.059Ymin=ES-ei=0.025-0.043=-0.018,Xmax=ES-ei=0.025-0.002=0.023Ymax=EI-es=0-0.018=-0.018,公差与配合的基本术语,6.配合公差Tf,公差与配合的基本术语,7.基准制：,国标规定：配合有两种基准制：基轴制、基孔制,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,轴

9、,轴,轴,轴,轴,轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡 或过盈,轴,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，称基孔制。代号“H” 基孔制的孔为基准孔，标准规定，代号为H。公差带在零线上方，上极限偏差即为基准孔的标准公差。,公差与配合的基本术语,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,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的各种配合的一种制度，称为基轴制，代号“h”.,基轴制的轴为基准轴，标准规定es=0，公差带在零线下方，下极限偏差ei即为基准轴的标准公差. 。,公差与配

10、合的基本术语,有关配合的术语和定义4,Xmax=Dmax-dmin=ES-ei=0.074 Xmin=Dmin-dmax=EI-es=0.020,TD=|Dmax-Dmin|=|ES-EI|=0.033 Td=|dmax-dmin|=|es-ei|=0.021,EI=0 ES=+0.033 es=-0.020 ei=-0.041,Dmax=D+ES=30+0.033=30.033,Dmin=D+EI=30+0=30,dmax=d+es=30-0.020=29.980,dmin=d+ei=30-0.041=290959,Tf=|Xmax-Xmin|=|TD+Td|=0.054,例：右图求孔轴的上

11、下偏差，极限尺寸，极限偏差，孔轴公差及配合公差,公差与配合的基本术语,标准公差系列(公差与配合的国家标准),标准公差系列(公差与配合的国家标准),为了实现互换性生产，公差与配合必须标准化.国标公差与配合是参照国际标准按标准公差系列和基本偏差系列分别标准化的原则制定的.,标准公差数值：表3-3为标准公差数值表。该表的使用方法是：根据基本尺寸的大小和公差等级来查得孔和轴标准公差的数值。该表涉及到三个概念：标准公差；公差等级；基本尺寸分段。下面就介绍该表中的标准公差值的制定原则,标准公差的制定原则,1.公差单位 I(i),定义：是计算公差的基本单位。它是基本尺寸的函数，是制定标准公差系列表的基础。,

12、计算公式：.当基本尺寸5003150mm时，i=0.004D+2.1（um）.当基本尺寸3150mm时， i=0.004D+2.1（um）,2.公差等级定义：用来确定精确程度的等级。,规定：国标将公差等级分为20段，由标准公差代号IT和公差等级数字组成。从IT01.IT0.IT1.IT2IT17.IT18，公差等级由高到低，公差数字由小到大.,3.标准公差计算公式：IT=a.i,标准公差的制定原则,基本尺寸分段,基本尺寸分段,基本尺寸分段,从表3-3可看出(a)基本尺寸相同，公差等级相同时，孔轴标准公差相等(b) 对不同尺寸分段，只要公差等级相同，虽然公差数值不同，但具有相同的精度,要求：熟练

13、掌握表3-3的使用方法、知道表3-3标准公差值的计算方法,试比较： ，说明：虽然公差数值不同，但只要具有相同公差等级，则说明具有相同精确程度，判断公差等级高低，不能只从公差数值上来判断。,基本尺寸分段,基本偏差系列,前面讲的标准公差系列是用来确定公差的大小,而公差带的位置由基本偏差确定.,一.基本偏差,1、定义：用来确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般指靠近零线的那个偏差,2、基本偏差代号,基本偏差系列,二轴的基本偏差(基本尺寸500mm),计算法：计算公式见40页表3-5，注意：,查表法：可由表3-6查出基本偏差值,2、轴的另一极限偏差的确定,根据基本尺寸及标准公差等级，由

14、表3-3查出标准公差值IT，根据标准公差和查出的轴基本偏差，通过计算确定轴的另一极限偏差,3.举例: 25f6, 200r8,查表3-6,3-3得:es=-20um,IT=13umei=es-IT=-20-13=-33um,查表得:ei=77um IT=72umes=ei+IT=77+72=149um,基本偏差系列,三、孔的基本偏差(基本尺寸500mm),计算法：计算公式见42页，注意：,查表法：可由表3-7查出基本偏差值,基本偏差系列,4.例如：查表确定孔35 F7的基本偏差，标准公差，确定另一极限偏差，画公差带图.,查表得：基本偏差EI=+25um， IT7=25um，ES=EI+IT7=

15、+50um,基本偏差系列,例：确定25H7/f6孔与轴的极限偏差,查表法：通过查表3-6、3-7得到基本偏差，通过查表3-3得到公差，通过基本偏差和公差计算得到另一个偏差,计算法：,例：确定25H7/p6,25P7/h6孔与轴的极限偏差,基本偏差系列,一般、常用和优先使用的公差带与配合的标准化,一、孔轴公差带代号及配合代号,1.孔轴公差带代号由基本偏差及公差等级数字组成.例如：轴.h7.f7.k6.p6 孔.H8.F8.K8.P6,2.配合代号,国标规定孔轴有28种基本偏差，每种又有20个公差等级，这样组合后的孔轴公差带很多，孔有543种，轴有544种，组成的配合有上千种，为了减少零件，定值刀

16、，量具和工艺装备的品种和规格，国标对所选公差带及配合作了限制.,一般、常用和优先使用的公差带与配合的标准化,表3-9 尺寸500mm孔一般、常用、优先公差带,基孔制常用、优先配合见47页表3-10,基轴制常用、优先配合见47页表3-11,讲3个问题（1）90H7 (2) 90d11 (3) 90H7/d11,公差,配合,公差与配合的选用,基准制的选用 公差等级的选用 配合的选用。,公差与配合的选用,1、基准制的选用,在选择基准制时，主要应考虑零件加工工艺的经济性和结构的合理性。选择原则如下：,（1）一般情况下优先选用基孔制,因为加工孔比加工轴困难,从工艺上看，对高精度的中小尺寸孔，通常用钻头、铰刀、拉刀等定值刀具加工即可保证加工质量，但这种刀具是定值的，每一种刀具只能加工一种孔。若孔的公差带位置改变时，又要更换刀具，而这种刀具的价格一殷比较昂贵。例如，加工一批基孔制配合的20H7g6、20H7/k6、20H7/s6的孔20H7，只要使用一种定值刀、量具，即可完成加工和检验；而加工具有相同性质的20G7h6、20K7h6、20S7h6的孔却各需一种定值刀和量具，显然采用基孔制较经济。对于尺寸较大、精度较低的孔，从工艺上讲采用基孔制和基铀制都可以，但一殷情况下还是采用基孔制较经济。,