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1、1,互换性与测量技术,第二章 尺寸公差与圆柱配合的互换性,主要内容,公差与配合的基本概念 尺寸的极限与配合国家标准 尺寸精度设计的基本方法与原则 未注公差,2,互换性与测量技术,GB/T1800.1-1998极限与配合基础第1部分：词汇,GB/T1800.2-1998极限与配合基础第2部分：公差、偏差和配合的基本规定,GB/T1800.3-1998极限与配合基础第3部分：标准公差和基本偏差数值表,GB/T1801-1979 公差与配合尺寸至500mm孔、轴公差带,GB/T1802-1979 公差与配合尺寸大于500mm至3150mm常用孔、轴公差带,GB/T1803-1979公差与配合尺寸至1
2、8mm孔、轴公差带,GB/T1804-1979一般公差 线性尺寸的未注公差,3,互换性与测量技术,第一节 基本术语与定义,1、轴:,指工件的圆柱形的外表面及其它非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面），其尺寸由 d 表示。,常见的轴、键等,加工时，尺寸由大变小。,一、有关孔和轴的术语与定义,4,互换性与测量技术,2、孔：,指工件的圆柱形内表面及其它非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的包容面），其尺寸由D表示；,加工时，尺寸由小变大。,如：常见的孔，键槽等,5,互换性与测量技术,1、尺寸（size),用特定单位表示线性尺寸值的数值。,2、基本尺寸(basic size),设计给定的
3、尺寸(mm),优先数 。基本尺寸用D，d表示。,3、实际尺寸(actual size),通过测量所得的尺寸。含测量误差，同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用 表示。,二、有关尺寸的术语与定义：,6,互换性与测量技术,孔和轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸分别用 ：,4、极限尺寸(limits of size),允许尺寸变化的两个极限值。最大极限尺寸(maximum),最小极限尺寸(minimum )。,7,互换性与测量技术,5、作用尺寸,在给定长度上，与实际孔体外相接的最大理想轴的尺寸。,孔的作用尺寸,与工件形状误差有关,8,互换性与测量技术,轴的作用尺寸,在给定长度上，与实际轴体外相接的最
4、小理想孔的尺寸。,与工件形状误差有关,9,互换性与测量技术,（一） 偏差(deviation)：,某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸等)减去基本尺寸所得的代数差。,1、极限偏差(limits of deviation)：,上偏差：最大极限尺寸-基本尺寸 下偏差：最小极限尺寸-基本尺寸,孔：上偏差ES；下偏差EI 轴：上偏差es；下偏差ei,三、有关偏差、公差的术语与定义：,10,互换性与测量技术,2、实际偏差(actual deviation)：,实际偏差=实际尺寸基本尺寸,孔的实际偏差,轴的实际偏差,11,互换性与测量技术,（二） 尺寸公差(size tolerance)：,允许尺寸的变动量,为最
5、大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴公差分别用Th和Ts表示。,孔的尺寸公差,轴的尺寸公差,12,互换性与测量技术,公差与极限偏差的比较,从数值上看,从作用上看,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）。,极限偏差用于控制实际偏差，判断完工零件是否合格的根据， 公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。,13,互换性与测量技术,从工艺上看：对某一具体零件,两者联系：,例：已知孔 ，轴 ，求孔与轴的极限偏差与公差。,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
6、， 偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。,公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了极限偏差也就确定了公差。,14,互换性与测量技术,基本术语示意图,零线,15,互换性与测量技术,（三）零线与尺寸公差带图,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：在公差带图中表示基本尺寸的一条直线。零线以上为正，以下为负,公差带：在公差带图中由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域,16,互换性与测量技术,用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,4、基本偏差,规定：靠近或位于零线的那个极限偏差,5、标准公差,国标极限与配合中所规定的任一公差,公
7、差带的大小由标准公差决定 公差带的位置由基本偏差决定,17,互换性与测量技术,例：绘尺寸公差带图 画出基本尺寸为50，最大极限尺寸为50.025、最小极限尺寸为50mm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。,50,18,互换性与测量技术,7、加工误差与公差的关系,尺寸误差： 实际尺寸与理想尺寸之差。,几何形状误差： 宏观几何形状误差（形状误差，由工艺系统误差所造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。,位置误差： 各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。,19,互换性与测量技术,工件在加
8、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。,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。,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。,20,互换性与测量技术,1、配合,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。,四、有关配合与配合制的术语与定义,公差与配合示意图,21,互换性与测量技术,2、间隙与过盈,在孔轴装配前，孔的实际尺寸减去相配合轴的实际尺寸的代数差。差值为正(0)是间隙，用X表示；为负是过盈，用Y表示。,轴,轴,22,互换性与测
9、量技术,（1）间隙配合,具有间隙（包括最小间隙为零）的配合,3、配合种类,孔的公差带在轴的公差带之上。,用于孔轴间活动连接，贮藏润滑油，补偿热变形、弹性变形和制造安装误差。,孔,轴,间隙,23,互换性与测量技术,轴,孔,最小间隙,最大间隙,孔,Xmax,Xmin,0,+,-,轴,X min0,最大间隙: Xmax=Dmax- dmin=ES ei 最小间隙: Xmin=Dmin - dmax =EI es 平均间隙： Xav =（Xmax +Xmin）/2,24,互换性与测量技术,（2）过盈配合,具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合,孔的公差带在轴的公差带之下,孔轴紧固连接，无相对运动。热装或
10、压装。,25,互换性与测量技术,轴,孔,最大过盈,最小过盈,轴,0,+,-,Ymax,Ymin,孔,最大过盈: Ymax= Dmin- dmax =EI - es 最小过盈: Ymin= Dmax - dmin=ES ei 平均过盈： Yav =（Ymax +Ymin）/2,26,互换性与测量技术,（3）过渡配合,可能具有间隙也可能具有过盈的配合,孔的公差带与轴的公差带相互重叠。,孔轴间定位连接。保证结合零件具有很好的对中性和同轴度，且便于拆卸和装配。,间隙和过盈是变动的。 最大间隙和最大过盈。,27,互换性与测量技术,最大间隙: Ymax= Dmin- dmax =EI - es 最小过盈:
11、 Ymin= Dmax - dmin=ES ei 平均过盈： Yav =（Ymax +Ymin）/2,28,互换性与测量技术,4、配合公差,组成配合的孔、轴公差之和 Tf = Th + Ts,在数值上，是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。,对于间隙配合 Tf =XmaxXmin 对于过盈配合 Tf =YminYmax 对于过渡配合 Tf =XmaxYmax,配合公差是允许间隙或过盈的变动量,29,互换性与测量技术,计算：孔 分别与轴 、 、 组成配合，求相应的间隙、过盈和配合公差，并画出公差带图，说明配合种类。,0,+,-,50,+25,+59,+43,+18,+2,特点：Tf0.025+0.0160.041： 结合的松紧程度不同， 结合松紧的变动程度相同（配合精度相同）,
