尺寸的极限与圆柱结合的互换性ly.ppt

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1、公差带图解,尺寸公差带图 由零线和公差带两部分组成 公差及偏差的数值与公称尺寸数值相比差别甚大，不便用同一比例表示零线 确定偏差的一条基准直线，零偏差线 表示公称尺寸零线上方为正偏差，下方为负偏差 公差带 由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域在国标中，公差带包括了“公差带大小”与“公差带位置”两个参数。,通常孔公差带用由右上角向左下角的斜线表示；轴公差带用由左上角向右下角的斜线表示；,标准公差 用以确定公差带大小的任一公差（IT）基本偏差 靠近零线的那个偏差（上偏差或下偏差）,用以确定公差带相对于零线的位置,GB/T 1800.1-2009将基本尺寸改为公称尺寸,标准公差系列,第三节 标

2、准公差系列,一、标准公差代号及等级,1代号 国家标准（GB/T1800.21998，GB/T1800.2 2009）,2公差等级 在基本尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级规定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定了IT1至IT18共18个标准公差等级。依次为 IT01 IT0 IT1 IT18 等级 高 低 IT7 称为低于IT7级公差值 小 大 IT7称为 高于IT7级即公差等级相同，尺寸的精确程度相同,二、标准公差数值,从IT5开始，IT=a i，a 就是公差等级系数。IT5IT18，公差等级系数a，详见表2-1(教材P14页)。IT5，a=7，IT6IT18，a按

3、照R5优先系数递增。D一定，a是IT大小的唯一参数。,1标准公差因子（公差单位）标准公差因子是计算标准公差的基本单位，也是制定标准公差数值系列的基础。,D 500mm,D 5003150mm,2公差等级系数,对高精度IT01、IT0、IT1，主要考虑检测误差的影响，其尺寸误差与基本尺寸呈线性关系，且三个标准公差等级之间的常数和系数，均采用优先数系的派生系列R10/2。,IT2、IT3、IT4三个标准公差等级的标准公差，是在IT1与IT5之间按等比级数插入，其公比q=(IT5/IT1)1/4。详见表2-1(教材P14页),标准公差等级,标准公差分为20级，IT数字 即IT01、IT0、IT1、I

4、T18 等级依次降低，标准公差值依次增大。公差值计算为：,确定尺寸精确程度的等级,高精度等级IT01IT1，主要是考虑测量误差的影响，所以标准公差与基本尺寸线性比例。IT2IT4是在IT1与IT5之间插入，使IT1IT5等比。其余等级按公式计算：IT=ai a是公差等级系数，从IT5开始，a=7，其余采用R5优先数系。i是标准公差因子，以基本尺寸为自变量的函数。,尺寸的公差与配合,标准公差系列 包括标准公差等级，公差单位和基本尺寸分段三项内容。,IT=a i i与D有关 D有无数多个IT就有很多个，不利于标准化。国家标准对基本尺寸D 500mm分为13个尺寸段，同一段内按尺寸分段首未尺寸的几何

5、平均尺寸计算。,3尺寸分段,按几何平均值计算出的公差数值，再经尾数化整，得出标准公差数值.由标准公差数值构成标准公差数值表，见表2-4（教材p15）。这样，在一个尺寸段内只有一个公差数值，极大简化了公差表格。公称尺寸=3mm,D=(3mm)1/2=1.732mm,标准公差值,1 基本尺寸和公差等级确定时，按表中公式计算。,标准公差值：IT01、IT0、IT1,标准公差值：IT5IT18,2 为避免因计算时尾数化整方法不一致而造成差异，国标作了规定，编制标准公差数值表，使用时直接查表即可。,三、标准公差的特点,IT6可读作：标准公差6级或简称6级公差。同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随

6、公差等级的高低而不同。公差等级，公差值，见表2-1。同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有相同的加工难易程度。总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二为公称尺寸的函数。,标准公差计算举例,基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。解：公称尺寸20mm，属于1830mm，则D=1830=23.24mm 公差单位i=0.45D+0.001D=1.31m 查表2-1 IT6=10i IT7=16i 即IT6=10 1.31m=13.1m13 m IT7=16 1.31m=20.96 m 21 m,标准公差查表举例(查表2-

7、1，P14，需计算，直接查表2-4，p15，不需计算）,IT7=16i,IT8=25i,IT5=7i,标准公差系列小结,基本偏差：是用来确定公差带相对于零线位置的，就是孔、轴公差带中靠近零线的那个上偏差或下偏差。,国家标准规定，基本偏差用拉丁字母表示，大写表示孔，小写表示轴，各有28个代号。,基本偏差分布口诀基本偏差靠近零，有了代号位置定，近零那方封口平，开口那方待确定，公差等级一明确，封起口来大小定，带在零下基偏上，带在零上基偏下。,第四节 基本偏差系列,一、基本偏差系列代号及其特点,轴：26个字母-5（i，l，o，q，w）+7（cd,ef,fg,js,za,zb,zc),孔：26个字母去5

8、个易混的（I，L，O，Q，W）加7个（CD，EF，FG，JS，ZA，ZB，ZC）,基本偏差系列中只给出了公差带一端的界限，而公差带另一端的界限将取决于公差带的标准公差等级和基本偏差的组合。,孔、轴任何一个公差带都是用基本偏差代号和标准公差等级数字表示。,1 代号,1)分布简图如下图,2 特点,轴ah：基本偏差=es（-、0）kzc：基本偏差=ei（+）h(基准轴）：基本偏差es=0孔AH：基本偏差=EI（+、0）KZC：基本偏差=ES（-）H(基准孔）：基本偏差EI=0 JS和js的公差带完全对称于零线 轴：es=IT/2 ei=-IT/2 孔：ES=IT/2 EI=-IT/2,当IT（711

9、）公差值为奇数时，基本偏差值应减去1再除2。,2）Js完全对称，J基本对称（孔ES，只有J6、J7、J8；轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代）,3）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、10f9,4）“AZC”（azc）除J（j）以外，20个等级齐全。,5）AH与hah与H,组成间隙配合,J、JS、K、M、N与hJ、js、k、m、n与HPZC与h（pzc与H）,基本组成过渡配合,基本组成过盈配合,基本上的意义在于：P、R、NP、r、n,有时过渡配合有时过盈配合,组成间隙配合,基本组成过渡配合,基本组成过

10、盈配合,基本组成过渡配合,组成间隙配合,组成间隙配合,二、基本偏差数值,1轴的基本偏差数值,轴的基本偏差数值是以基孔制H为基础,根据轴与基准孔各种配合要求,从生产实践和大量实验中,经统计分析得出一系列经验公式,详见表2-6(轴的基本偏差计算公式）例如:间隙配合可根据生产实践或试验得知间隙X的大小，然后以基孔制，计算出ag轴的基本偏差es(h=0，不要计算),如图所示。编制出轴的基本偏差表，见表2-7。,Xmin=-es,表2-6 轴和孔的基本偏差计算公式,ah:间隙配合(es)a,b,c:大间隙热动配合d,e,f：用于转动配合 g,h:滑动配合js-n:过渡配合(ei)对中、定位配合p-zc：

11、过盈配合(ei)传递扭矩,当轴的基本偏差的确定后，另一个极限偏差按下式计算：es=ei+Ts 或 ei=es-Ts,表2-7 轴的基本偏差数值,轴的基本偏差数值,表2-7 公称尺寸500mm的轴的基本偏差数值（摘自GB/T 1800.12009）,1、公差（公差等级）2、基本偏差（代号）3、按当es=ei+Ts 或 ei=es-Ts确定另一个极限偏差,例2、确定20p6的极限偏差,解：由表得 IT6=13 m 由表得 ei=+22m es=ei+Ts=+35 m,例1、确定20h6的极限偏差,解：由表得 IT6=13 m 由表得 es=0m ei=es-Ts=-13 m,2孔的基本偏差数值,由

12、于构成基本偏差公式所考虑的因素是一致的，所以，孔的基本偏差不需要另外制定一套计算公式，而是根据相同字母代号轴的基本偏差，在相应的公差等级的基础上按一定的规则换算得来的。换算的原则是：基本偏差字母代号同名的孔和轴，分别构成的基轴制与基孔制的配合（这样的配合称为同名配合或同级配合），在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级的条件下（如H9/f9与F9/h9、H7/p6与P7/h6），其配合的性质必须相同（即具有相同的极限间隙或极限过盈）。换算过程及换算规则如下：（换算原则：基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同）,（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

13、偏差AH的换算过程,同级配合，通用规则：EI=-es,2）基本偏差JZC的换算过程（以K、M、N的过渡配合为例）,基本偏差JZC的换算过程图,同级配合，通用规则：ES=-ei,（2）基本偏差的换算规则1）通用规则：同名字母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。,即用上述公式计算出孔的基本偏差按一定规则化整，编制出孔的基本偏差表，见表2-8。实际使用时，可直接查此表，不必计算。,一般：EI=-es；ES=-ei,ES=-ei+=ITn-ITn-1ITn

14、：孔的标准公差ITn-1：轴的标准公差,当孔的基本偏差确定后，另一个极限偏差按下式计算：ES=EI+Th 或 EI=ES-Th,当：公差等级IT8的 K、M、N；公差等级IT7的P-ZC,表2-8 公称尺寸500mm的孔的基本偏差数值（摘自GB/T 1800.12009),例2、确定孔20P7的极限偏差,解：由表得 IT7=21 m 由表得 ES=-ei+=-22+8=-14m EI=ES-TD=-35 m,例1、确定孔20H7的极限偏差,解：由表得 IT7=21 m 由表得 EI=0m ES=EI+TD=+21 m,当：公差等级IT8的 K、M、N；公差等级IT7的P-ZC ES=-ei+,

15、1、公差（公差等级）2、基本偏差（代号）3、按当ES=EI+TD 或EI=ES-TD确定另一个极限偏差,例：试用查表法确定20H7/p6和20P7/h6的孔和轴极限偏差，计算极限过盈，画出公差带图。,（3）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。过渡配合、过盈配合：高精度时，孔的基本偏差用特殊规则换算，孔比轴低一级，同名配合的配合性质才相同。低精度时，孔的基本偏差用通用规则换算，孔、轴必须同级，同名配合配合性质才相同。即：同名配合配合性质，必须：,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。过渡配合、过盈配合：高精度时，孔的基本

16、偏差用特殊规则换算，孔比轴低一级，同名配合的配合性质才相同。低精度时，孔的基本偏差用通用规则换算，孔、轴必须同级，同名配合配合性质才相同。即：同名配合配合性质，必须：,2-3 基本偏差系列,同名配合,在相配孔轴精度等级对应不变的条件下，当基轴制配合中孔的基本偏差代号与基孔制配合中轴的基本偏差代号呈相互对应时，相配孔轴与相应的基准轴或基准孔所形成的配合称为同名配合。例如H7k6与K7h6。其特征是两者的基本偏差代号位置（分子或分母）及大小写相反，精度等级不变。一般地说，任一配合均有与之对应的同名配合。各种配合的配合性质均以该配合所具有的极限间隙或极限过盈表征，如果一对同名配合具有相同的极限间隙或

17、极限过盈则它们的配合性质完全相同。,2-3 基本偏差系列,同名配合,同名配合的转换，究其实质，乃是一定规则下的基准制的转换，而基准制转换的实质在于仅对相配孔轴的公差带相对于零线位置进行调整，而并不改变相配孔轴公差带之间的相对位置关系，从而保证同名配合的配合性质不发生变化,2-3 基本偏差系列,同名配合,例 查表确定25H8/p8，25P8/h8孔与轴的极限偏差，并计算这两个配合的极限盈隙。,解：1）查表确定孔和轴的标准公差(查表2-4,书P15),得：IT8=33m,2）查表确定轴的基本偏差（查表2-7，书P22）得：p的基本偏差为下偏差 h的基本偏差为上偏差,ei=+22mes=0,3）查表

18、确定孔的基本偏差（查表2-8，书P24）得：H的基本偏差为下偏差 P的基本偏差为上偏差,EI=0ES=22m,2-3 基本偏差系列,同名配合,4）计算轴的另一个极限偏差p8的另一个极限偏差：es=ei+IT8=（+22+33）m=+55mh8的另一个极限偏差：ei=esIT8=（033）m=33m,5）计算孔的另一个极限偏差H8的另一个极限偏差 ES=EI+IT8=（0+33）m=+33mP8的另一个极限偏差 EI=ESIT8=（2233）m=55m,2-3 基本偏差系列,同名配合,6）标出极限偏差,7）计算极限盈隙(S表示间隙，表示过盈)对于25H8/p8 Smax=min=ESei=+0.

19、0330.022=+0.011(mm)Smin=max=EIes=00.055mm=0.055(mm)对于25P8/h8 Smax=min=ESei=0.022(0.033)=+0.011(mm)Smin=max=EIes=0.0550=0.055(mm)可见25H8/p8与25P8/h8配合性质相同。,2-3 基本偏差系列,三、公差带与配合代号,（1）公差带代号：由基本偏差代号及公差等级代号组成。或用数字(mm)表示（或两者结合）,例：5g8、5 或 5g8()对称偏差表示为：10Js5(0.003),0.0040.022,0.0040.022,位置,大小,极限与配合的标注 零件图上一般有三

20、种标注方法，如：孔：55H7；轴：55h6。孔：55H7（）；轴：55h6（）。孔：55；轴：55 应用最广，适用于批量生产，适用于单件小批生产。装配图上也有三种标注方法，如：55 或55H7/h6 55 或55H7()/h6()55 或55()/()应用最广，适用于批量生产，适用于单件小批生产。,表2-7 公称尺寸500mm的轴的基本偏差数值（摘自GB/T 1800.12009）,表2-8 公称尺寸500mm的孔的基本偏差数值（摘自GB/T 1800.12009),例：试用查表法确定20H7p6和20P7h6的孔和轴的极限偏差，绘制公差与配合图解，计算两个配合的极限过盈。解 1)查表确定孔和

21、轴的标准公差 查表24得：IT613m，IT7=21m。2)查表确定轴的基本偏差 查表27得：h的基本偏差es=0，p的基本偏差ei=+22m。3)查表确定孔的基本偏差 查表28得：H的基本偏差EI0，P的基本偏差 ES22(228)m=14m 或者孔的基本偏差由相同字母轴的基本偏差换算求得：,H的基本偏差EIes=0，P的基本偏差 ESei22+(1T7IT6)=22(2113)m=14m。,4)计算轴的另一个极限偏差 h6的另一个极限偏差ei=esIT6（013）m，p6的另一个极限偏差 es=eiIT6(2213)m35m。5)计算孔的另一个极限偏差 H7的另一个极限偏差ESEIIT7（

22、021）m，P7的另一个极限偏差 EIESIT7(1421)m35m。6)标出极限偏差,7)作公差与配合图解，如图所示。8)计算极限过盈 对于20H7p6 YmaxEIes（035）m 35m YminESei（2122）m1m 对于20P7h6 YmaxEIes(350)m35m YminESei14(13)1m 可见，20H7p6和20P7h6的配合性质相同。,小结,1.基本偏差一般为靠近零线的那个上偏差或下偏差作为基本偏差。国标分别规定了28个孔、轴基本偏差代号。2.基本偏差数值可由基本偏差代号及公称尺寸，查表确定。应注意：公称尺寸500mm，公差等级IT7的PZC;IT8的K、M、N查

23、表时，要加值。3.同名配合 基孔或基轴制中，基本偏差代号相当，孔、轴公差等级同级或孔比轴低一级的配合称同名配合。所有基孔或基轴制的同名的间隙配合的配合性质相同。基孔或基轴制的同名的过渡和过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔的基本偏差时的规定，配合性质才能相同。即D500mm 的IT8的K、M、N以及IT7的PZC，还有D500mm、D3mm的所有JZC形成配合时，必须采用孔、轴同级。D500mm的IT8的K、M、N以及IT7的PZC形成配合时，必须采用孔比轴低一级。,第五节一般、常用和优先的公差带与配合,GB/T18011999规定了基本尺寸500mm的一般用途轴的公差带119个和孔的公差

24、带105个，再从中选出常用轴的公差带59个和孔的公差带44个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途公差带各13个，如教材图1-10（一般、常用和优先孔的公差带）和图1-11（一般、常用和优先轴的公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈中的为优先公差带。选用时，以优先、常用、一般、任一孔、轴公差带为顺序;以优先、常用、任一孔、轴公差带组成配合为顺序。,一、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,图2-17一般、常用和优先轴的公差带,

25、图2-18一般、常用和优先孔的公差带,二、常用和优先配合,表16基孔制优先和常用配合（摘自GB/T18011999）,表17基轴制优先和常用配合（摘自GB/T18011999）,常用尺寸段配合特点公差设计时，尺寸500mm的常用尺寸段配合，应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序，选用合适的公差带和配合。标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则：当孔的标准公差大于IT8时，与同级基准孔相配合，如：H9/h9，H10/d10；当孔的标准公差小于IT8时，与高一级的基准轴相配合，如：H7/m6，H6/k5；当孔的标准公差等于IT8，可与同级配合也可与高一级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。其它尺寸

26、段配合特点大尺寸段（基本尺寸5003150mm）：标准规定了常用轴公差带41种，孔公差带31种，没有推荐配合，规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情况，可采用配制配合。先按互换性生产选取配合；再选取较难加工的那个零件作为先加工件（多数情况下是孔），给它一个容易达到的公差；最后再根据所选的配合公差确定配制件（多数情况下是轴）的公差。“配制公差”的代号为MF。小尺寸段（尺寸至18mm）：主要适用于仪器仪表和钟表工业，国标规定了163种轴公差带和145种孔公差带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较多。配合公差等级也更为复杂。,第六节 一般

27、公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差（GB/T18042000）,一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）,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。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。,二、一般公差的规定,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

28、分布。具体值见教材表2-25。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2-26、表2-27。,简单地说一般公差就是只标注公称尺寸，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。,四、标注,当采用一般公差时，在图样上只注公称尺寸，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）。,三、应用,主要用于不重要的，较低精度的非

29、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，突出重要尺寸）,四、标注,三、应用,角度尺寸精度的基本概念,机械零件中的角度尺寸多为圆锥或棱体所形成。角度尺寸的概念与线性尺寸相似，也有基本角度()、实际角度(a)、最大极限角度max和最小极限角度min等术语。角度尺寸和线性尺寸相似，也用角度尺寸的极限偏差和角度尺寸的公差来表达其精度要求。角度公差AT是实际角度的允许变动量。角度公差等于最大极限角度max和最小极限角度min之差，即 AT=maxmin,角度尺寸公差,角度公差分为12个公差等级，依精度从高至低的顺序排列为AT1、AT2、AT12 角度公差可以用角度单

30、位表示，也可以用长度单位表示。当以微弧度(urad)或度、分、秒等角度单位表示时，角度公差代号为ATa；当以微米等长度单位表示时，角度公差的代号为ATD。ATa与ATD的换算关系为：ATD=ATaL10-3 式中ATD的单位为um，ATa的单位为mm，L的单位为mm。角度公差带可以对零线按单向或双向配置。单向配置时，一个极限偏差为零，另一个极限偏差为正或负角度公差；双向配置时，可以是对称的公差带，极限偏差为ATa/2或ATD/2，也可以是不对称的。,思考题与习题,1、编制孔、轴公差表格时，为什么需要进行尺寸分段？同一尺寸分段的公差值是加何确定的。2、GB/T1800.2-1998对常用尺寸孔和轴分别规定了多少个标准公差等级？标准公差等级的高低是如何划分的？3、GB/T1800.2-1998对常用尺寸孔和轴分别规定了多少种基本偏差？轴的基本偏差数值如何确定？孔的基本偏差数值如何确定？4、为什么要规定基本偏差？基本偏差数值与标准公差等级是否有关？5、为什么要规定孔、轴一般、常用和优先公差带以及优先、常用配合？,