公差与测量技术第2章孔、轴尺寸极限与配合.ppt

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1、1,公差与测量技术Tolerance and Measurement Technology,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,2,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,2.1 极限与配合的基本术语及定义,2.2 极限与配合国家标准的构成,2.3 常用尺寸孔、轴极限与配合的选择,2.4 公差与配合的选择,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,2.5 一般公差未注公差的线性尺寸的公差,3,第2章 孔、轴尺寸极限与配合 尺寸公差与圆柱结合的互换性(光滑圆柱的公差与配合),公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,4,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,5,公差与测量技术,第

2、2章 孔、轴尺寸极限与配合,6,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,7,1.教学基本内容,极限(公差)与配合的基本术语及其定义，极限(公差)与配合国家标准的体系与结构、标准公差、基本偏差、公差带与配合。公差与配合选用的原则。公差与配合的图纸标注方法。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,8,3.教学基本要求理解公差与配合的基本术语及定义。了解公差与配合国家标准的结构。能正确使用公差配合标准。初步掌握公差与配合使用的原则。,2.教学重点难点重点：公差带构成规律及配合代号的选用。难点：公差配合代号的选择。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,9,2.1 极限与配合的基

3、本术语及定义,在机械制造业中,“公差”是用于协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾。“配合”是反映 机器零件之间有关功能要求的相互关系。公差与配合的标准化,有利于机器的设计、制造、使用和维 修，直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评定产品质量的重要技术指标。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,10,极限尺寸公差国家标准现况,GB/T1800.11997极限与配合 基础 第1部分：词汇GB/T1800.21998极限与配合 基础 第2部分：公差、偏差与配合GB/T1800.31998极限与配合 基础 第3部分：标准公差和基本偏差GB/T18011999极限与配合 公差带与配合

4、的选择GB/T18041992一般公差 线性尺寸的未注公差 GB/T31772006 光滑工件尺寸的检验GB/T157551995 圆锥过盈配合的计算和选用,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,11,基本术语及其定义,孔和轴方面尺寸方面公差与偏差方面配合方面基准制方面,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,12,2.1.1 有关孔和轴的定义,1.孔(hole)：通常，指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（有两平行平面或切面形成的包容面。2.轴(shaft)：通常，指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（有两平行平面或切面形成的被包容面。,公差与测量技术,第2章 孔、

5、轴尺寸极限与配合,13,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,14,2.1.2 有关尺寸的术语和定义,1.线性尺寸(简称尺寸)size：以特定单位表示线性尺寸值的数值。通常指两点之间的距离,如宽度、高度等。2.基本尺寸(孔D，轴d)basic size指设计零件时,根据使用要求,通过刚度、强度计算或结构等方面的考虑，并按标准直径或标准长度圆整后所给定的尺寸。3.极限尺寸(Dmax、Dmin、dmax、dmin)limits of size指允许尺寸变化的两个极限值。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,15,4.实际尺寸(Da、da)actual size 通过测量获得的某一

6、孔、轴的尺寸。实际尺寸合格性判定条件:a.孔:DmaxDaDmin b.轴:dmaxdadmin,dmax=40dmin=39.95da=39.9?,例,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,点击,16,例,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,17,如果实际尺寸是50，合格吗?,例,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,18,2.1.3 有关偏差和公差的术语和定义,1.偏差（deviation）：某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。极限偏差（limit of deviation）：极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。上偏差（upper deviation）孔：ES=Dm

7、ax-D 轴：es=dmax-d 下偏差（lower deviation）孔 EI=Dmin-D 轴：ei=dmin-d,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,19,实际偏差（actual deviation）：实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔：Ea=Da-D 轴：ea=da-d实际偏差的合格性判定条件:孔:EIEaES 轴:eieaes,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,20,偏差是一代数值。可以为正、负、零值。实际偏差应在极限偏差限定的范围内，另件才算合格。,例.有 一轴的尺寸 实测轴的尺寸为.49.985，问该尺寸是否合格。解：dmax=.49.975 dmin=

8、49.950da=49.985 dadmax 不合格或：ea=49.985-50=-0.015 es=-0.025 ei=-0.050eaes 不合格,注意,例,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,21,2.公差（tolerance）（TD,Td）,允许尺寸的变动量。它等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差代数差的绝对值。孔公差：轴公差：,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,22,公差值是一绝对值。注意公差与极限偏差的区别：a.从数值上;公差：绝对值（不能为零）偏差：代数值。b.从作用上;公差：公差带的大小，影响配合精度。偏差：公差带的位置，影

9、响，配合性质 c.从工艺上;公差：反映加工的难易。偏差：调整工具的依据 d.从效果上;公差：限制误差。偏差：限制实际偏差,注意,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,23,TD,极限尺寸与公差,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,24,3.零线（zero line）：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，即零线，代表基本尺寸。4.公差带（tolerance zone）：公差带图中，由代表上，下偏差的两条直线所限定的一个区域。尺寸公差图上的偏差可用mm和um作为单位。此图可直观地分析和计算有关公差与配合，需很好地掌握。5.基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。

10、一般指靠近零线的那个偏差。注:先说后面的例题再说定义.,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,25,例:有一孔、轴的尺寸要求为：,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,26,Td,EI,TD,ES,ei,es,最小极限尺寸,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,点击,27,尺寸公差带图,ES TD EI es Td ei,+,_,d D,零线,孔公差带,轴公差带,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,2023/9/22,28,小结,尺寸偏差公差尺寸的合格性判定条件,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,28,2023/9/22,29,小 结,1.有关“公

11、差与偏差”的小结：,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,29,30,提问:,实际尺寸、极限尺寸和基本尺寸的关系？如果尺寸要求为：检测出实际尺寸为50，该零件合格吗？,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,31,2.1.4 有关配合的术语和定义,1.配合（fit）：基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,注意：基本尺寸相同孔与轴、孔轴公差度位置大小之间的关系。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,32,对一对孔轴零件装配来说，所产生的效果有三种：孔轴、轴孔、孔=轴，所以就有间隙或过盈存在。,2.间隙 X（clearance）或过盈Y（interferenc

12、e）：孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时是间隙X，为负时时过盈Y。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,33,3.间隙配合（clearance fit）：具有间隙的配合。（包括最小间隙为0），此时孔公差在轴公差带之上。其极限值为最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。,Xmax,Xmin,基本尺寸,孔公差带,轴公差带,+,_,0,ES,EI,ei,es,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,34,间隙配合的不同情况,+,d(D),公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,35,4.过盈配合（interference fit）：具有过盈（包括最小过盈为零）的

13、配合，此时孔公差带在轴公差带之下。也有两个极限值（Ymax，Ymin）。,Ymin,es,ei,ES,EI,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,36,过盈配合的不同情况,孔,公差与测量技术,37,5.过渡配合（transition fit)：可能具有间隙也可能具有过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。也有两个极限值Xmax，Ymax。,es,ES,ei,EI,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,38,过渡配合的不同情况,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,39,6.配合公差（variation of fit)Tf：允许间隙或过盈的变动量。它等于组成配合

14、的孔轴公差带之和。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,40,例2-2 已知孔50 0+0.039mm，轴 mm，求Xmax、Xmin、Tf，并画出公差带图。XmaxDmaxdmin50.03949.9500.089mmXminDmindmax5049.9750.025mmTf|XmaxXmin|0.0890.025|0.064mm,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,41,基准制(配合制）方面,7.基孔制配合（hole-basis system of fits）基本偏差固定不变的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。8.基轴制配合（shaft-ba

15、sis system of fits）基本偏差固定不变的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,42,基孔制,孔公差带 H,过渡配合,间隙配合,过渡配合,过盈配合,基本尺寸,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,43,基轴制,基本尺寸,轴公差带 h,过盈配合,过渡配合,间隙配合,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,44,2.有关配合的小结：,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,45,课堂练习：求其极限间隙与配合公差,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,46,解:,+0.033,-0.02

16、0,-0.041,+,-,30,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,47,2.2 极限与配合国家标准的构成,尺寸公差带,大小,位置,标准公差,基本偏差,孔、轴,配合,+,孔,轴,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,48,2.2.1 标准公差系列 公差数值的标准化,、公差等级及其代号 定义：确定尺寸精确程度的等级，也既是公差数值的分级国标关于公差等级的规定：IT01，IT0，IT1，IT2，IT3IT12，IT13IT17，IT18公差等级系数a 的计算：在常用尺寸范围（500mm）内：从IT5IT18，公差等级系数按R5有限数系递增。IT5 TI6 IT7 IT8 IT9

17、IT10 IT11 IT 12 IT13 IT14 IT15 IT16 7 10 16 25 40 64 100 160 250 400 640 1000IT01IT4 公差等级较高，主要考虑测量误差的影响。IT01 IT0 IT1 0.3+0.008D 0.5+0.012D 0.8+0.02D,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,49,IT2 IT3 IT4（新标准无公式）,：、公差单位（i）定义：用以作为计算标准公差的一个基本单位。为什么引用公差单位：5 T=3u 100 T=54u（前者是9级，后者是8级。公差单位的计算方法,i,D,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合

18、,50,3.尺寸分段,T=ai 对应一个D就会有一个i，所以，公差数值表将会很庞大。尺寸500mm的，可分为13段。在每一段内，D是以几何平均值计算。4.标准公差数值的计算：25，IT7 IT8？50 IT7 IT8？,末尾数值,首位数值,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,标准公差表,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,51,52,2.2.2 基本偏差系列,1.基本偏差的含义及代号极限偏差中靠近零线的那个极限偏差。代号：在26个拉丁字母的基础上，去掉其中的I、L、O、Q、W 5个字母，添上CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC 7个双写字母。排列顺序,公差与测量技术,第

19、2章 孔、轴尺寸极限与配合,53,孔的基本偏差代号及位置,轴的基本偏差代号及位置,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,54,AH：EI，ES=EI+IT H：EI=0。JZC：ES，EI=ES-IT JS：ES=+IT/2，EI=-IT/2,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,55,ah：es，ei=es-IT h：es=0jzc：ei，es=ei+ITjs：es=-IT/2，ei=+IT/2,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,56,2.轴的基本偏差系列-形成规律,ah：间隙配合 es=-Xmina，b，c：大间隙配

20、合、热动配合d，e，f：旋转运动、滑动配合g，h：定心、滑动、半液体摩擦,a,h,H,es,Xmin,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,57,jn：过渡配合（间隙与过盈量均不宜大）,pzc：过盈配合 ei=Ymin+IT具体见书中表。,ei,Ymin,IT,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,轴的基本偏差数值,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,58,59,3.孔的基本偏差系列-根据轴的基本偏差换算得到的,换算原则：孔与轴的公差等级相等或孔比轴低一个等级。孔与轴的基本偏差符号要相对应。Ff换算前后孔与轴的配合性质不变。50H8/f7 50f8/h7换算规则：通用

21、规则：AH：EI=-es KZC：ES=-ei 孔轴同级特殊规则：KZC：ES=-ei+（TD-Td）（当孔与轴不同级配合时）,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,60,通用规则：EI=-es ES=-ei,H,h,Xmin,Xmin,es,EI,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,61,特殊规则：ES=-ei+（TD-Td）,H,h,Ymin,Ymin,ei,ES,Td,TD,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,62,例题：计算25H7/f6；25F7/h6孔和轴的极限偏差。,已知:25H7：EI=0；25h6 es=0 查表:IT7=21u；IT6=13u；E

22、S=+21u。ei=-13u;25f6:es=-20u;计算:ei=-33u;通用规则:EI=-es 25F7:EI=+20u;ES=+41u,H7,h6,Xmin,Xmin,es,EI,F7,f6,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,孔的基本偏差数值表,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,63,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,64,65,2.2.3 孔、轴的常用公差带与配合,根据生产实际情况，国家标准GB/T 18011999对尺寸至500mm推荐了孔、轴的一般、常用和优先公差带。国家标准规定了一般、常用和优先用途孔的公差带共l05种。其中方框内的44种为常

23、用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,66,一般、常用和优先的孔、轴公差带（GB/T18011999）,g6,js6,m6,n6,s6,t6,e7,h7,d9,h9,h11,g6,js6,m6,n6,s6,t6,e7,h7,d9,h9,b11,h11,一般、常用和优先轴的公差带,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,67,一般、常用和优先孔的公差带,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,68,二、常用和优先配合,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,69,基轴制优先和常用配合（摘自GB/T18011999）,公差与测量技术

24、,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,70,同时，国家标准规定了一般、常用和优先用途轴的公差带共116种，如表所示。其中方框内的59种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。基孔制配合中常用配合59种，如表2-9所示。其中注有黑符号的13种为优先配合。基轴制配合中常用配合44种，如表2-10所示。其中注有黑符号的13种为优先配合。在表中，当轴的公差小于或等于IT7时，是与低一级的基准孔相配合；大于或等于IT8时，与同级基准孔相配合。在表2-10中，当孔的标准公差小于IT8或少数等于IT8时是与高一级的基准轴相配合，其余是与同级基准轴相配合。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,71,零件

25、图的标注,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,72,装配图标注,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,73,2.3 常用孔、轴极限与配合的选择,选择的问题有：1。基准制的选择2。公差等级的选择3。配合的选择选择的方法有:类比法,计算法,试验法.,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,74,2.3 基准制的选择,1.优先选用基孔制-目的是减少定尺寸刀量具。2。在下列情况下可选择基轴制：尺寸小于1mm。-冷拔成型轴。与某些标准件相配。-轴承、键等。结构需要-可使工艺简化。3。必要时可采用非基准制的配合。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,75,公差与测量技术,

26、第2章 孔、轴尺寸极限与配合,76,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,77,2.3.2 公差等级的选择,1.一般在应用中可查相关表:IT01-IT1:量块;IT1-IT7:量规IT2-IT5:精密配合;IT5-IT10重要配合IT11-IT12:非重要配合;IT12-IT18:非配合2.在选择时还需注意:联系工艺等价、联系相关零件结构、联系配合。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,78,2.3.3 配合种类的选择,例 有一基本尺寸为80的孔、轴相配合，经分析计算要求配合间隙为X(55l35)m，试确定孔、轴的配合。解在黑板上写！,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与

27、配合,79,课堂提问?,1.尺寸公差带大小由 _?_决定，尺寸公差的位置由_?_决定。2.下列配合中（）的配合最紧。50H7/g6 50Js7/h6 50H7/h6 50H7/s63.某配合的最大间隙为+30um，孔下偏差为-11um，轴的下偏差为-16um，轴的公差为16um，则配合公差为（）。4um 27um 41um 46um,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,80,问：,40H6公差等级数字（公差带大小要素）孔基本偏差代号（公差带位置要素）基本尺寸值（表示直径）轴公差带代号 450za6 公差等级数字（公差带大小要素）轴基本偏差代号（公差带位置要素）基本尺寸,公差与测量技术

28、,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,81,2.4 一般公差 未注公差的线性尺寸的公差国家标准GB/T 18042000一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差等效地采用了国际标准中的有关部分，替代了GB/T 18041992一般公差 线性尺寸的未注公差。2.4.1 线性尺寸一般公差（线性尺寸的未注公差）定义 一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差。它是机床在正常维护和操作下，可达到的经济加工精度。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,82,应用：,简单地说一般公差就是只标注基本尺寸，未标注公差。（如：30、100）即通常所说的“自由尺寸”。一般公差正常情况下，一般不检验。,公差与

29、测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,83,2.4.2 一般公差的公差等级和极限偏差数值,一般公差规定四个等级：f（精密级）、m（中等级）、c（粗糙级）、v（最粗级）。这4个公差等级相当于ITl2、ITl4、IT16和IT17。在基本尺寸0.54000mm范围内分为8个尺寸段。极限偏差均对称分布。具体值见教材表1-4。标准同时也对倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差的数值作了规定，见教材表1-5。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,未注公差数值,84,85,三、应用,主要用于不重要的，较低精度的非配合尺寸及以工艺方法可保证的尺寸（铸、模锻）。（简化制图，节约设计、检验时间，突出重要尺

30、寸）,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,86,四、标注,当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差，但应在图样的技术要求或有关技术文件中，用标准号和公差等级代号作出总的说明。例如，当选用中等级m时，则表示为GB/T 1804m。如用比一般公差还大的公差，且采用该公差比一般公差更经济时，则应在尺寸后标注相应的极限偏差（如：装配时盲孔深度尺寸）。,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,87,公差与测量技术,第2章 孔、轴尺寸极限与配合,小结,本章是本课程的基础。极限与配合的基本术语及定义，不仅是光滑圆柱体零件尺寸极限制的基础部分，也是精度设计的基础部分。对于极限与配合的基本术语及定义，必须牢固掌握，不仅要明确定义，还要能熟练计算。标准公差系列和基本偏差系列是极限与配合标准的核心，也是本章的重点。标准公差决定了公差带的大小，基本偏差决定了公差带的位置。标准公差与尺寸大小和加工难易程度有关，基本偏差则由尺寸大小和配合性质决定，一般与公差等级无关。极限与配合的选用主要包括基准制、公差等级和配合种类的选用。需结合实例来理解和掌握。,88,