第二章 孔和轴的公差与配合分析课件.ppt

《第二章 孔和轴的公差与配合分析课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章 孔和轴的公差与配合分析课件.ppt（71页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第二章 孔和轴的公差与配合,内容提要,2、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,1、有关孔、轴和尺寸的术语及定义,3、有关配合的术语及定义,(1) 孔:指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。其尺寸用D表示 ，孔为包容面。 (2) 轴：指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。其尺寸用d表示，轴为被包容面。,1、有关孔、轴和尺寸的术语及定义,一基本术语及定义,孔、轴的定义,键（轴）,键槽（孔）,孔(圆柱内表面),轴(圆柱内表面),一基本术语及定义,有关尺寸的术语及定义,尺寸：用特定单位表示长度的数字。 如：20mm，40m 。,(2) 基本尺寸（D，d）：设计时给定的尺寸。,(3) 实际尺寸（

2、Da，da）：通过测量所得尺寸。,(4) 极限尺寸(Dmax、Dmin、dmax、dmin)： 允许尺寸变化的两个极限值。,一基本术语及定义,D,D=d,d=20,一基本术语及定义,基本尺寸,局部实际 尺寸da,实际尺寸,D,D=d,d=20,19.987 20,一基本术语及定义,极限尺寸,尺寸的基本术语及定义,一基本术语及定义,尺寸的基本术语及定义,孔的最大极限尺寸：,Dmax 10.030,孔的最小极限尺寸：,Dmin 10,轴的最大极限尺寸：,dmax 10,轴的最小极限尺寸：,dmin 9.97,一基本术语及定义,(5)最大实体状态(MMC)与最大实体尺寸（MMS）：, 最大实体状态：

3、孔或轴在尺寸范围内，具有材料量最多时的状态。, 最大实体尺寸：最大实体状态时的尺寸。,Dmin， dmax,(6)最小实体状态(LMC)与最小实体尺寸（LMS）：, 最小实体状态：孔或轴在尺寸范围内，具有材料量最少时的状态。,一基本术语及定义, 最小实体尺寸：最小实体状态时的尺寸。,Dmax， dmin,某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称尺寸偏差，简称偏差。,1）极限偏差：极限尺寸-基本尺寸所得代数差 。,孔：上偏差ES=DmaxD,下偏差EI=DminD,轴：上偏差es=dmaxd,下偏差ei=dmind,一基本术语及定义,2、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,尺寸偏差(简称偏差),极限偏差的

4、数值可能是正值、负值或零值。故在偏差值的前面除零值外，应标上相应的“+”号或“-”号。,2)实际偏差：实际尺寸-基本尺寸所得代数差。,综上所述： 偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。,一基本术语及定义,Th=Dmax- Dmin=ES-EI,Ts=dmax-dmin=es-ei,注意：公差值无正负含义；不应出“+”“-”号。,数值：等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的 绝对值或上偏差与下偏差的差的绝对值。,表示：孔用Th表示；轴用Ts表示。,一基本术语及定义,允许尺寸的变动量。,尺寸公差(简称公差),公差带图,尺寸公差带 ：由代表最大极限尺寸和最小极限尺寸 或上偏

5、差和下偏差的两条直线所限定 的一个区域。,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。,基本偏差：靠近零线的偏差。,标准公差：国家标准规定的表中所列的任一公差。,一基本术语及定义,公差与配合示意图,一基本术语及定义,孔,轴,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,Th,Ts,+,-,一基本术语及定义,一基本术语及定义,配 合,一基本术语及定义,3、有关配合的术语及定义,基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,过渡配合,间隙配合,过盈配合,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,一基本术语及定义,间隙及间隙配合,（2）间隙配合:具有间隙（包括最

6、小间隙为零）的配合。,Xmax,Xmin,（1）间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数 差为正值。,Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,Xmin=Dmin-dmax=EI-es,Xav=(Xmax+Xmin)/2,一基本术语及定义,过盈及过盈配合,(2) 具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。,Ymax,Ymin,(1) 过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差 为负。,+,-,轴,孔,0,Ymax=Dmin-dmax=EI-es,Ymin=Dmax-dmin=ES-ei,Yav=(Ymax+Ymin)/2,一基本术语及定义,过渡配合,过渡配合：可能具有间隙也可能

7、具有过盈的配合。,Xmax,Ymax,Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,Ymax=Dmin-dmax=EI-es,Xav(或Yav)=(Xmax+Ymax)/2,此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。,一基本术语及定义,配合公差（ Tf ）,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。,对于间隙配合 Tf=XmaxXmin,三类配合的配合公差的共同公式为：,Tf = Th + Ts,对于过盈配合 Tf=YminYmax,对于过渡配合 Tf=XmaxYmax,一基本术语及定义,例题： 某孔 mm分别与轴 mm、 轴 mm、轴 mm进行配合，计算各种配 合的极限间隙或极

8、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,+0.002,一基本术语及定义,解：(1)Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm Xmin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025 mm Tf=XmaxXmin=+0.066-(+0.025)=0.041 mm (2) Ymax=EI-es=0-(+0.059)= -0.059mm Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043)= -

9、0.018mm Tf =YminYmax=-0.018-(-0.059)=0.041 mm (3) Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023mm Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm Tf =XmaxYmax=+0.023-(-0.018)=0.041mm,一基本术语及定义,2、基本偏差系列,1、标准公差系列,3、常用公差带及配合,4、未注公差,标准公差等级及其代号,公差等级分为20级，用IT01、IT0、IT1、 IT2、IT3IT18来表示。,其中，IT01等级最高，然后依次降低，IT18最低。,1、标准公差系列,公差等级 确定尺寸精确

10、程度的等级。,二极限与配合标准,标准公差数值T按下式计算：,T=ai（基本尺寸500mm）a公差等级系数(见表2-1),标准公差单位与标准公差的计算,公差单位 计算标准公差的基本单位，用i表示。也是 制定标准公差数值系列的基础。,二极限与配合标准,二极限与配合标准,基本尺寸分段,为了简化标准公差数值表格，国标采用了基本尺寸分段的方法。如表2-2，生产中以此表所列数值为准。,二极限与配合标准,基本偏差的定义,目的：将公差带相对于零线的位置加以标准化， 以满足各种配合性质的需要。,靠近零线的那个极限偏差作为基本偏差。,基本偏差代号,GB/T 1800.31998对孔和轴分别规定了28种基本偏差，并

11、用英文字母表示。,2、基本偏差系列,二极限与配合标准,基本偏差系列图及特征,二极限与配合标准,H（h）:基孔制(基轴制)。EI=0 (es=0),JS（js）:,A-H为下偏差，J-ZC为上偏差,a-h为上偏差，j-zc为下偏差,(1),基本偏差特征,二极限与配合标准,基孔制和基轴制的基本偏差示意图,二极限与配合标准,a-h与H配合为间隙配合；,J、K、M、N与h配合为过渡配合；,P-ZC与h配合为过盈配合。,j、k、m、n与H配合为过渡配合；,-zc与H配合为过盈配合。,(2),形成的配合关系,A-H与h配合为间隙配合；,二极限与配合标准,基本偏差数值的确定,查表2-2,轴的基本偏差数值,？

12、,二极限与配合标准,表2-2 轴的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),表2-2 轴的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),查表法,基本偏差数值的确定,孔的基本偏差数值,？,二极限与配合标准,表2-3 孔的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),表2-3 孔的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),表2-3 孔的基本偏差数值(GB/T 1800.3-1998),例题1：利用标准公差数值表(表2-1)和轴、孔的基本偏差数值表（表22、表23）确定80H8/r8和80R8/h8的极限偏差数值。,解：查表2-1得：IT8=46m； 查表2-2得：r的基本偏

13、差ei=+43m； 查表2-3得：R的基本偏差ES=-43m； H的基本偏差：EI=0，h的基本偏差：es=0； 故：H8孔的另一极限偏差：ES=EI+IT8=+46m=+0.046； r8轴的另一极限偏差：es=ei+IT8=+89m=+0.089； R8孔的另一极限偏差：EI=ES-IT8=-89m=-0.089； h8轴的另一极限偏差：ei=es-IT8=-46m=-0.046.,二极限与配合标准,例题2：利用标准公差数值表(表2-1)和轴、孔的基本偏差数值表（表22 、表23 ）确定25H7/p6和25P7/h6的极限偏差数值。,解：查表2-1得：IT7=21m；IT6=13m； 查表

14、2-2得：p的基本偏差ei=+22m； 查表2-3得：P的基本偏差ES=-14m； H的基本偏差：EI=0，h的基本偏差：es=0； 故：H7孔的另一极限偏差：ES=EI+IT7=+21m=+0.021； p6轴的另一极限偏差：es=ei+IT6=+35m=+0.035； P7孔的另一极限偏差：EI=ES-IT7=-35m=-0.035； h6轴的另一极限偏差：ei=es-IT6=-13m=-0.013.,二极限与配合标准,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。基准孔H：EI=0,3、常用公差带及配合,基轴制,基孔制,二极限与配合标准,基轴制：基本

15、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。基准轴h：es=0。,二极限与配合标准,4、未注公差,二极限与配合标准,二极限与配合标准,二极限与配合标准,基孔制优先、常用配合,基轴制优先、常用配合,2、公差等级的选择,1、基准制的选择,3、配合的选择,基孔制与基轴制？,非基准件的基本差代号的确定,IT01IT18,一般情况优先选用基孔制,优点：减少孔的定值尺寸，从而减少定值刀具、量 具的规格和数量。,选用原则,1、基准制的选择,三公差与配合的选用,同级的孔比轴难加工,钻头,三公差与配合的选用,精度不高且需经常装拆的情况允许采用非基准制,特殊情况选用基轴制,如图3所示,

16、冷拉钢轴与相配件的配合,一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合,标准件为轴时选用基轴制,如图1、图2所示,三公差与配合的选用,三公差与配合的选用,选择方法,满足使用条件； 经济性好。,类比法：分析生产中验证过的同类产品的图样，并将所设计的机械工作要求、使用条件、加工工艺装备等情况比较。,分析计算法：依据一定的理论和计算公式，计算后 参考极限与配合的标准。,2、公差等级的选择,基本原则,三公差与配合的选用,了解各个公差等级的应用范围，表24 掌握配合尺寸公差等级的应用范围 表25熟悉各种工艺方法的加工精度，表26 注意与相配合零部件的精度协调 注意相配合的孔、轴工艺等价性(孔和轴的加工难易程度应基本

17、相同） 表27 精度要求不高的配合允许孔、轴的公差等级相差23级。,用类比法确定标准公差等级应注意的问题,三公差与配合的选用,三公差与配合的选用,三公差与配合的选用,三公差与配合的选用,三公差与配合的选用,配合类别的选用, 过盈配合：要求传递足够大的转矩，不要求拆卸；, 过渡配合：要求传递一定的扭矩，能够拆卸；, 间隙配合；同轴度要求不高，只为装卸方便。,在确定配合制度和标准公差等级后，根据使用要求确定与基准件配合的轴或孔的基本偏差代号。 确定方法：计算法、试验法和类比法。,3、配合的选择,配合代号的确定,三公差与配合的选用,类比法：就是对同类机器和零部件以及他们的图样进行分析，参考从生产实践中总结出来的技术资料，把所设计产品的技术要求与之进行对比，来选择孔轴公差及配合。,计算法: 就是按照一定的理论和公式，确定所需的极限间隙或过盈来选择孔轴公差与配合。,实验法: 就是通过实验或统计分析，确定所需要的极限间隙或过盈来选择孔轴公差与配合。,三公差与配合的选用,Thank You !,