几何量公差与检测第3章孔、轴公差与配合.ppt

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1、第三章 孔、轴公差与配合,基本术语及其定义孔与轴的标准公差和基本偏差系列常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,有关孔和轴的定义 1.孔 圆柱形的内表面以及其它非圆柱形的内表面。2.轴 圆柱形的外表面以及其它非圆柱形的外表面。,1 基本术语及其定义,二、有关尺寸的术语和定义,2.公称（基本）尺寸,指设计确定的尺寸 孔(轴)直径的公称尺寸符号:D(d),其它长度的公称尺寸符号:L,1.尺寸,线性尺寸：两点之间的距离,孔(轴)直径的实际尺寸符号:Da(da),3.实际尺寸 零件加工后通过测量所获得的尺寸,min,dmax,4.极限尺寸 指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值,max,dmin,孔,轴,零件合格

2、的条件：最大极限尺寸实际尺寸最小极限尺寸 Dmax Da Dmin dmax da dmin,三、有关偏差和公差的术语及定义,1.尺寸偏差,实际尺寸 公称尺寸=实际偏差,某一尺寸与公称尺寸的代数差,孔 Da D=Ea 轴 da D=ea,极限尺寸 公称尺寸=极限偏差,最大极限尺寸 公称尺寸=上偏差,孔 Dmax D=ES轴 dmax D=es,最小极限尺寸 公称尺寸=下偏差,孔 Dmin D=EI轴 dmin D=ei,有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示为：,上偏差 实际偏差 下偏差 ES Ea I es ea ei,2.尺寸公差,孔、轴的尺寸公差用符号Th、Ts 表示:Th=DmaxDm

3、in=ES EI Ts=dmax dmin=es ei,尺寸公差用符号T表示（Tolerance）,允许尺寸的变动量,零线,3.尺寸公差带图,+0-,-19,上偏差,+0-,下偏差,下偏差,T,T,+2,60mm,+21,单位:um,(除0偏差外)偏差前必须冠于“+”或“-”,公称尺寸,4.零线 表示公称尺寸的一条直线，以其为基准，确定偏差,上偏差,+0-,下偏差,下偏差,D,+21,+0-,+2,-19,60,5.基本偏差 上偏差或下偏差中靠近零线的那个极限偏差。,上偏差,-1,上偏差,+0-,下偏差,下偏差,D,+21,+0-,+2,-19,60,上偏差,-1,用普通计量器具测量30 mm

4、轴，若安全裕度为0.0052mm，则该轴的上验收极限为_mm，下验收极限为_mm?,例二,29.9548,29.9132,+0-,EI/ei,D/d,ES/es,不考虑安全裕度,下验收极限,上验收极限,安全裕度,安全裕度,配合（fit）：公称尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,间隙配合过渡配合过盈配合,三种关系,四、有关配合的术语及定义,间隙配合（Clearance fit）具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。,间隙配合（Clearance fit）,过盈配合（Interference fit）具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。

5、孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，,过盈配合（Interference fit）,过渡配合（Transition fit）可能产生间隙或过盈的配合。孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。,特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高,过渡配合（Transition fit）,若孔与轴配合的最大间隙为+41um，配合公差为89um，则此配合为_配合,过渡,配合制,基准制-为了设计和制造上的经济性，把其中孔公差带或轴公差带的位置固定,而改变轴公差带或孔公差带的位置，来实现所需要的各种配合的制度。,基孔制-固定孔公差带位置，改变轴公差带位

6、置来实现所需要的各种配合的制度。,-,+,D,TH,TS,TS,TS,TS,TS,TS,基轴制-固定轴公差带位置，改变孔公差带位置来实现所需要的各种配合的制度。,例题,例2 求下列孔、轴配合的极限间隙（过盈）、配合公差，并绘制公差带图,+21,-19,2 常用尺寸极限与配合国家标准的构成,1.公差等级,共20级,标准公差代号：IT 注：IT是国 际公差（ISO Tolerance）的缩写,一、孔、轴标准公差系列,2.公差因子（公差单位）,确定公差因子i与直径的函数关系为：i=f（D）而公差可表达为:T=ai,a:某个优先数系中的数,标准对IT5-IT18规定公差因子的计算公式为：,D基本尺寸，

7、mm i 公差因子，um,表中的高精度等级IT01、IT0、IT1的公式,主要考虑测量误差。IT2IT4是在IT1IT5之间插入三级，使IT1、IT2、IT3、IT4、IT5成等比数列。常用的公差等级IT5IT18的标准公差计算公式如下：IT=a i i=f(D),3.基本尺寸分段 用首尾两尺寸的几何平均值Dj计算公差因子：,2.公差等级系数 a 从IT6开始，公差等级系数采用R5系列 3.公差单位（公差因子）i 公差单位是计算标准公差的基本单位。当 D500时，,例:求基本尺寸为25，IT6、IT7的公差值。,公差值的大小与下列因素有关（）A公差等级和公称尺寸大小B.公称尺寸大小C.公差等级

8、 D与被加工件是轴还是孔,思考：,二、孔、轴基本偏差系列,1.基本偏差的代号,孔、轴基本偏差各有28种，每种基本偏差的代号用一个或两个英文字母表示。孔用大写字母表示，轴用小写字母代表示。,代号为H的基本偏差为下偏差EI=0，它是基孔制的基本偏差代号。基本偏差代号为JS的孔的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取ES=+IT/2或EI=-IT/2。,孔的基本偏差系列,轴的基本偏差系列,代号为h的基本偏差为上偏差es=0，它是基轴制中基准轴的基本偏差代号。基本偏差代号为js的轴的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取为es=+IT/2或ei=-IT/2。,a)分布简图如下图,孔,轴a,零线,基本尺

9、寸,h,A,ZC,zc,图a,H,孔,零线,基本尺寸,轴a,A,ZC,zc,ei,ES,EI,图b,H,h,es,特点,b)Js完全对称，J基本对称（孔只有J6、J7、J8；轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代）,c)基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（K、M、N等有两种位置）。例：AH(ah)与公差等级无关。10f7、10f8、10f9d)“AZC”（azc）除J（j）以外，20个公差等级齐全。,2.各种基本偏差所形成的配合的特征（1）间隙配合：ah（或A H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。,（2）过渡配合：js、（或JS、J、K、M、N

10、)等5种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过渡配合。,（3）过盈配合：pzc（或P ZC)等12种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过盈配合。,3.孔、轴公差带代号及配合代号,孔、轴公差带代号配合代号 基本偏差代号+公差等级50H7、50K8 50js6、50h6孔、轴配合代号基本尺寸+孔公差带代号/轴公差带代号,4.轴基本偏差的确定 孔和轴都有基本偏差系列，先确定轴的基本偏差。轴的基本偏差可按下面公式确定。,二、基本偏差系列,4.轴基本偏差的确定 轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。根据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分析，整理出一系列经验

11、公式见表2-3。,5.孔基本偏差的确定 基本尺寸500时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得出。换算原则：在孔、轴为同一公差等级（低精度时）或孔比轴低一级配合（高精度时）条件下，当基孔制配合中轴的基本偏差代号与基轴制配合中孔的基本偏差代号相当，换同名代号时，配合性质要完全相同。,（1）基本偏差的换算过程,基本偏差AH的换算过程图,Xmines,Xmin+EI,1）基本偏差AH的换算过程,即：EI=-es,2.1）低精度的基本偏差JZC的换算过程（孔和轴采用同级精度）,基本偏差JZC的换算过程图,2.2）精度高的（7、8级精度以上的）基本偏差JZC的换算过程（轴比孔的精度高一级）,基本偏差JZC

12、的换算过程图,（2）换算规则1）通用规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即从公差带图解看，孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。,2）特殊规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个值。,孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算:EI=ESIT孔,3mmD=500mm时：,轴的基本偏差(同名代号的)孔基本偏差,转换,总结：基本偏差的换算规则,（3）基孔制、基轴制同名配合的配合性质,同名配合：,同名同级配合：,与,孔，轴精度不变，基本偏差代号互换,基孔制、基轴制同名配合的配合性质间隙配合：只要是同名配合,配合性质一定相同(保持孔和轴的精度不变的情况下，与孔

13、和轴所处的精度等级无关).过渡配合与过盈配合：高精度时,孔的基本偏差用特殊规则换算,同名配合且孔比轴低一级,的配合性质才相同（此时是适用特殊规则）.低精度时,孔的基本偏差用通用规则换算,孔、轴必须同名同级配合,配合性质才相同（此时是适用通用规则）.即：,例3：已知基孔制配合40H7,试确定配合性质相同的基轴制配合40P7/h6中孔和轴的极限偏差、孔和轴的公差以及配合公差、极限间隙或过盈，并画出孔、轴公差带示意图。,1Th=25um（IT7）,Ts=16um（IT6）,Tf=Th+Ts=41um2.原配合的Ymin=25-26=-1um,Ymax=0-42=-42um,40P7,3.通过配合性质

14、相同，可求到：,三、孔、轴公差与配合的标注,孔或轴尺寸公差带的表示(零件尺寸）：,1、尺寸公差带（数字）,例：80,+0.02 0,如果:上偏差=下偏差=T/2，则尺寸公差带 基本尺寸T/2 例:100 0.05,2、孔、轴尺寸公差带代号 基本偏差代号+公差等级H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8，如：,50H7、50js6、50h63、基本尺寸+尺寸公差带代号+（）:50H7(),+0.025 0,上偏差 下偏差,孔和轴的配合代号（配合尺寸）,配合代号基本尺寸+孔尺寸公差带代号/轴尺寸公差带代号,例：,四、孔、轴的常用公差带和优先、常用配合,1）孔、轴尺寸公差带-一般、常用、优先公差带

15、2）孔、轴配合公差带-常用、优先配合,孔的一般、常用和优先公差带,H1 JS1 H2 JS2 H3 JS3 H4 JS4 K4 M4 G5 H5 JS5 K5 M5 N5 P5 R5 S5 F6 G6 H6 J6 JS6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 U6 V6 X6 Y6 Z6 D7 E7 F7 G7 H7 J7 JS7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 V7 X7 Y7 Z7 C8 D8 E8 F8 G8 H8 J8 JS8 K8 M8 N8 P8 R8 S8 T8 U8 V8 X8 Y8 Z8 A9 B9 C9 D9 E9 F9 H9 JS9 N9 P9 A10

16、 B10 C10 D10 E10 H10 JS10 A11 B11 C11 D11 H11 JS11 A12 B12 C12 H12 JS12 H13 JS13,轴的一般、常用和优先公差带,优先公差带-13种,-59种,一般公差带-116种,常用公差带,基孔制的优先、常用配合,优先公差带-13种,常用公差带-59种,3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,一、配合制的选择,（1）优先选用基孔制,(2)特殊情况采用基轴制,-采用基轴制更经济合理的情况,（3)与标准件配合时基准制的选择视标准件而定。,(4)必要时采用任何适当的孔、轴公差带组成非 基准制的配合。,二、标准公差等级的选择,1.00 11

17、16 25 39 62 100 160,原则：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的标准公差等级。,IT01IT1 用于量块的尺寸公差；,IT1IT7 用于量规 的尺寸公差；,IT2IT5 用于精密配合；IT5IT10 用于有精度要求的重要和较重 要配合；,IT11、IT12 用于不重要的场合；IT12IT18 用于非配合尺寸。,同一配合中孔和轴的加工难易程度基本相同。,工艺等价性应用：在高精度或较高精度的间隙、过渡和过盈配合中，一般取孔比轴低一个级别。在低精度中（即：间隙和过渡配合在IT=9时，过盈配合在IT=8时），配合的孔和轴可取相同精度,间隙和过渡配合时IT=9时为低精度过盈配合时IT=

18、8为低精度,考虑到孔、轴的工艺等价性，下列孔、轴配合中选用不合理的是（）AH8u8 BH6g5 CH8js8 DH9a9,思考：,C,已知孔，轴配合的基本尺寸为50mm，要求最小过盈Ymin=-18m，最大过盈Ymax=-45m，采用基孔制。试参照表2-11.1确定孔，轴公差带代号、极限偏差、配合代号、配合公差，写出孔轴在零件图上的标注形式,例题,2）确定孔、轴公差精度等级Tf=|Ymin-Ymax|=|-18-(-45)|=27m 设Th=Ts=Tf/2=13.5m 查表得孔、轴平均公差在5-6级之间，因是过盈配合、又精度高于7级，据工艺等价性可得孔比轴低一级，即孔、轴精度分别为6级及5级，

19、查表可得Th=16m,Ts=11m可得孔的公差带代号为H6,且ES=+16m,3)确定轴的公差带代号 因Ymin=ES-ei=16-ei=-18 得ei=+34 查表得轴的基本偏差代号为r,可得轴的公差带代号为r5，es=34+11=+45,5）配合代号：,H6/r5,即：孔,轴,6）零件标注形式，,1）因采用基孔制，所以孔的基本偏差代号为H，且EI=0,4）验算Ymin=ES-ei=16-34=-18,Ymax=EI-es=0-45=-45 符合,.考虑配合性质 过盈、过渡配合和间隙较小的间隙配合：孔的公差等级应不低于8级，轴的公差通常不低于7级，例如H6/g5 间隙较大的间隙配合：孔、轴的

20、公差等级较低，例如H11/a11。,三.配合种类的选择,.间隙配合考虑孔、轴间是否有相对运动或 装拆方便.如滑动轴承运动速度高：H8/f7 高速且多支承：H8/e7、H8/d7 速度低且对中要求：H7/g6 拆卸方便，无相对运动：H11/h11（无对中要求）；H7/h6（有对中要求）,.过渡配合既要求定心精度高又要装拆方便.较紧（不常拆，传递载荷（加键或销）：H7/m6、N7/h6 较松：H7/js6、H7/k6.过盈配合保证固定或传递载荷.如H7/p6、R7/h6,温度对配合选择的影响,温度对配合选择的影响,1、一般公差的定义,国家标准GB/T 18042000对未注公差的尺寸规定了一般公差

21、。一般公差指在车间一般加工条件下可以保证的公差。一般公差是机床在正常维护和操作下，可达到的加工精度。,5 未注公差线性尺寸的一般公差,2、一般公差的规定,+0-,D,公差等级:f、m、c、v共4级,f-精密级m-中等级 c-粗糙级 v-最粗级,公差带位置-对称,未注公差线性尺寸的极限偏差数值（mm）（摘自GBT1804）,3.线性尺寸的未注公差带的表示,当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差，但线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求或技术文件中。例如选用中等级时，表示为：,未注公差尺寸按 GB/T1804-m,1已知基孔制配合40H7（,）/r6（,画出孔、轴公差带图；计算极限间隙或过盈、配合公差；计算确定同名配合且配合性质相同的基轴制配合40R7h6的孔和轴的极限偏差数值。,），试求：,作业1：,作业2：,书上3-3,