孔軸公差與配合演示幻燈片

講師：用時：目的：,孔、軸公差與配合,1,目錄,第一節(jié)基本術語和定義第二節(jié)國家標準的構成第三節(jié)常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇第四節(jié)公差與配合在圖樣上的標注第五節(jié)線性尺寸的未注公差,2,孔、軸公差與配合,目的要求了解孔軸公差與配合的基本術語及定義，掌握標準公差與基本偏差的確定方法，學會尺寸公差的標注與配合的選擇。重點1、有關孔軸的廣義定義；2、基本偏差和標準公差的定義和選擇；3、孔軸公差帶圖的畫法；4、常用孔軸配合的選擇及標注；難點1、基本偏差和標準公差的定義和選擇；2、常用孔軸配合的選擇及標注；,3,例題2-14,4,第一節(jié)基本術語和定義,一、有關孔和軸的定義1、孔：(宏觀的、廣義的孔)具有單一尺寸的內表面；2、軸：(宏觀的、廣義的孔)具有單一尺寸的外表面；二、有關尺寸的術語及定義1、尺寸：包括線性尺寸和角度尺寸,5,設計圖樣上的尺寸標注1000.14mm2、基本尺寸（D）1003、極限尺寸：允許尺寸變化的兩各界限值。最大極限尺寸：Dmaxdmax最小極限尺寸：Dmindmin,6,4、實際尺寸：在零件上實際測量的尺寸。舉例：一批軸尺寸為1000.14mm，若某一軸實際尺寸為99.92mm，判斷其合格性。,7,5、實體狀態(tài)和實體尺寸最大實體狀態(tài)：合格零件占有材料最多時的狀態(tài)最大實體尺寸：Dmindmax最小實體狀態(tài)：合格零件占有材料最小時的狀態(tài)最小實體尺寸：Dmaxdmin三、尺寸偏差、公差1、尺寸偏差：某一尺寸基本尺寸所得的代數(shù)差；偏差必須帶符號，正號也不能省略。,8,2、實際偏差：實際尺寸基本尺寸=實際偏差3、極限偏差極限尺寸基本尺寸=極限偏差上偏差：ES=Dmax-Des=dmax-D下偏差：EI=Dmin-Dei=dmin-D實際偏差在極限偏差范圍內即為合格極限偏差在圖樣上的標注：1000.14mm5025說明：偏差可為正、負、零。,9,4、尺寸公差：ThTs定義：允許尺寸的變動量1000.14mm，變動量為0.28計算：Th=Dmax-Dmin=ES-EITs=dmax-dmin=es-ei說明：公差值為正值公差大小反映零件加工的難易程度，尺寸的精確程度。5、尺寸的公差帶圖為清晰表達一批軸和孔的公差與配合，引入公差帶圖。不畫孔、軸的結構，只畫放大了的孔、軸公差帶。,10,尺寸公差帶圖,由于公差與偏差的數(shù)值相差較大，不便用同一比例表示，故采用公差帶圖。零線：表示基本尺寸的一條直線，以其為基準確定偏差和公差，零線以上為正，以下為負。尺寸公差帶：由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域。公差帶有兩個基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由標準公差確定，位置由基本偏差確定?；酒睿河靡源_定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。一般為靠近零線的那個極限偏差。標準公差：國家標準中所規(guī)定的公差值。,11,四、有關配合的術語、定義1、配合：基本尺寸相同的互相結合的孔與軸公差帶之間關系。配合性質：孔與軸裝配后的松緊程度2、間隙、過盈、過渡孔-軸=正（間隙）、負（過盈）簡單的講：孔大軸小，間隙(X)孔小軸大，過盈(Y),12,3、間隙配合定義：一定具有間隙的配合，間隙配合的三個特征值：Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esXav=1/2(Xmax+Xmin),13,4、過盈配合定義：一定具有過盈的配合，過盈配合的三個特征值。Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-eiYav=1/2（Ymax+Ymin）,14,5、過渡配合定義：可能具有間隙或過盈的配合，過渡配合的三個特征值：Xmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-esXav或Yav=1/2（Xmax+Ymax）,15,6、配合公差定義：允許間隙或過盈的變動量（大小表示裝配精度）間隙配合：Tf=|Xmax-Xmin|過盈配合：Tf=|Ymin-Ymax|過渡配合：Tf=|Xmax-Ymax|Tf=|(ES-ei)-(es-EI)|=|(ES-EI)+(es-ei)|=Th+Ts,16,五、配合公差帶圖解,單位:um,17,六、基準制,1、基孔制：孔公差帶位置固定，改變軸公差帶位置而得到不同的配合性質的一種制度?；字浦锌诪榛鶞士譋I=0,18,2、基軸制：軸公差帶位置固定，改變孔公差帶位置而得到不同的配合性質的一種制度?；S制中軸為基準軸es=0說明：基孔制和基軸制是兩個等效的配合制度，但實際應用中有所區(qū)別。,19,第二節(jié)國家標準的構成一、標準公差系列1、公差等級：確定尺寸精確程度的等級。例：3030IT7IT8國標設置了20個公差等級，代號為IT01、IT0、IT1IT18。,20,標準公差數(shù)值的計算公式,21,2、公差單位（標準公差因子）：計算標準公差的基本單位加工誤差w與基本尺寸D之間的關系：,22,3、標準公差的計算及規(guī)律：,(1)、IT01IT1因精度較高，受加工誤差影響比較小，主要考慮測量誤差的影響，所以采用線性公式計算，IT=a+b*D，D為基本尺寸，a、b是按R10/2變動的系數(shù)。(2)、IT2IT4在IT1與IT5間呈等比數(shù)列，公比q=(IT5/IT1)1/4(2)、IT5IT18IT=a*i，i為公差單位（標準公差因子）a為標準公差等級系數(shù)，采用R5優(yōu)先數(shù)系。公差等級越高，a值越小。標準公差等級系數(shù)的劃分符合優(yōu)先數(shù)系的規(guī)律，有利于標準的發(fā)展和擴大使用。例如：按R5系列可確定IT19=4000i按R10系列可確定IT6.5=12.5i,23,4、尺寸分段,為了簡化表格，將常用尺寸分成若干段，這叫尺寸分段?；境叽缫豁棧こ躺戏譃?3段。尺寸分段后，標準公差計算公式中的基本尺寸，按尺寸分段的首、末兩個尺寸的幾何平均值Dj代入，即：,D首*D末,24,標準公差數(shù)值,25,二、基本偏差系列1、基本偏差；用來確定公差帶相對零線位置的偏差。一般靠近零線的偏差為基本偏差。2、對于軸和孔來說，基本偏差規(guī)定了28種系列，每一種基本偏差都是由一個或兩個英文字母表示，孔用大寫字母，軸用小寫字母，在26個英文字母中去掉容易與其他符號含義混淆的字母（I、L、O、Q、W）,剩下21個，加上七組字母（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC）,共有28種。,26,27,三、各種基本偏差所形成的配合特征,1、軸的基本偏差系列（基孔制H：EI=0時）間隙配合：a-h-基本偏差為上偏差es其中a-g的es為負，并依次增大h的基本偏差es=0是基軸制的標志過渡配合：js、j、k、m、n-基本偏差為下偏差ei其中js的基本偏差為IT/2，公差帶對零線對稱公布，其它依次增大過盈配合:p-zc-基本偏差為下偏差ei數(shù)值為正，并依次增大,28,2、孔的基本偏差系列（基軸制h：es=0）間隙配合：A-H-基本偏差為下偏差EI其中A-G的EI為正，并依次減小H的基本偏差EI=0是基孔制的標志過渡配合：JS、J、K、M、N-基本偏差為上偏差ES其中JS的基本偏差為IT/2，公差帶對零線對稱公布，其它依次減小過盈配合:P-Zc-基本偏差為上偏差ES數(shù)值為負，并依次減小,29,6、孔、軸公差代號與配合代號1）孔、軸公差帶代號由基本偏差代號與標準公差等級號組成，例如：50H8基本尺寸為50的孔的公差帶代號；其中基本偏差代號為H，標準公差等級8級25f7基本尺寸為25軸公差帶代號；其中基本偏差代號為f，標準公差等級7級2）孔、軸配合代號將相互配合的孔公差帶號與軸公差帶代號組合而成，寫成分子分母的形式：50H8/f7,30,7、軸的基本偏差數(shù)值的確定軸的基本偏差數(shù)值采用尺寸分段計算、圓整、列表，制作成軸的基本偏差表，以后通過查表得到。例：確定50a9的極限偏差解：查表軸的基本偏差表得：es=-320m查表，標準公差表得：IT9=62m則另一極限偏差軸的下偏差為：ei=-320-62=-382m,31,六、孔的基本偏差數(shù)值的確定孔的基本偏差沒有直接的計算公式，而是由同名的軸的基本偏差換算而來。換算時遵守以下兩個原則：1.通用規(guī)則(倒影關系):同名配合的配合性質相同。即：基孔制的配合（如30H8/f8）變成同名的基軸制的配合（30F8/h8）時，其配合性質不變。2.工藝等價性：在高精度或較高精度的間隙、過渡和過盈配合中，一般取孔比軸低一個級別。其中：間隙和過渡配合時IT8級為高或較高精度，過盈配合時IT7級為高精度或較高精度。工藝等價性是指同一配合中的孔和軸的加工難度大致相同,32,七、常用公差帶和優(yōu)先、常用配合,1、孔、軸的常用公差帶標準公差20個等級，基本偏差28種，應當共有2028=560種公差帶，國標規(guī)定孔的J用3種，軸j用4種，因此孔公差帶有543種，軸公差帶有544種。為了提高生產效率，國家標準利用簡化原理提出了一般、常用、優(yōu)先公差帶：,33,2、孔、軸的優(yōu)先配合和常用配合國標規(guī)定了基孔制優(yōu)先配合有13種，常用配合59種,基軸制優(yōu)先配合有13種，常用配合47種表中帶的配合為優(yōu)先配合。選擇配合時，應按照優(yōu)先、常用的順序選擇，采用優(yōu)先配合能夠滿足要求時，盡量采用優(yōu)先配合，以便增加效率，減小設計周期。在精度要求不高，小批量生產時可以利用優(yōu)先配合快速設計。,34,基軸制配合優(yōu)先、常用的配合,基孔制配合優(yōu)先、常用的配合,35,第三節(jié)常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇,一、配合種類的選擇它主要取決于制造工藝學、材料力學等課程在結構、強度設計等方面的要求，以及實際應用中的具體要求。選擇配合種類時應考慮的因素，主要有：1）孔、軸是否有相對運動（有，間隙）（沒有，過盈或過渡）2）過盈配合的受載情況（大扭矩，過盈量大一些，小扭矩，過盈量小一些）注：過盈量太大會使裝配困難，甚至撐破，因此在使用大的過盈配合時，應當驗算材料強度，國標有相應的規(guī)定。,36,3）孔、軸定心精度定心精度高時不宜采用間隙配合，而用過渡配合、小過盈量配合。4）拆裝要求常拆卸零件應比不常拆卸零件松一些5）孔、軸工作時，溫度差別較大時，要考慮材料的熱膨脹影響6）裝配時的變形問題7）盡量采用優(yōu)先配合。,37,二、配合的確定配合的確定取決于實際零件運動特性，有相對運動時選擇間隙配合，相對固定時選擇過渡配合，有力的傳遞時采用過盈配合。由：Tf=|Xmax-Xmin|=|Ymin-Ymax|=|Xmax-Ymax|只有知道了配合的種類，才能得到配合公差，只有得到Tf，才能進一步計算零件參數(shù)。三、配合的設計1、確定公差等級公差等級的確定依據以下兩個原則：,38,（1）公差的選擇原則：在滿足使用要求的前提下，選擇的公差應當盡量大。（首要原則）（2）工藝等價性原則（參考原則）：基本尺寸小于500mm的高等級公差，孔比軸加工困難，所以在軸孔配合時，公差等級高于IT8時，國標推薦孔比軸低一級，公差等級為IT8時，國標推薦孔比軸低一級或同一級，公差等級低于IT8時，國標推薦孔、軸同一級。各種加工方法能夠達到的公差等級。公差等級的應用范圍。相配零件或部件的精度要匹配。在非基準制配合中，有的零件要求不高，可與相配合零件的公差等級低23級。,39,各種加工方法所能達到的公差等級,40,2、基準制的選擇（1）采用基準制優(yōu)先選用基孔制，減少定值刀量具的規(guī)格數(shù)目，提高經濟效益。基軸制的選用a、冷拔軸；b、一軸多配件；c、軸類標準件（滾動軸承）,公差等級的應用,41,（2）采用非基準制對一些特殊或低精度的配合，不需要采用基準制配合就可滿足技術要求的情況下，可以采用非基準制。3、極限偏差的確定配合制確定后，基準件的基本偏差及另外一個極限偏差也就隨之確定。對非基準件，可利用配合性質與基本偏差的對應關系，確定基本偏差是上偏差，還是下偏差，然后再利用該基本偏差與極限間隙或過盈的關系，確定基本偏差的估計值，最后通過查基本偏差數(shù)值表，確定基本偏差代號及數(shù)值。從而另外一個極限偏差也隨之確定。,42,各種基本偏差選用說明（孔大寫、軸小寫）,43,優(yōu)先配合的選用說明,44,4、驗算間隙配合合格條件：XmaxXmaxXminXmin過渡配合合格條件：XmaxXmax|Ymax|Ymax|過盈配合合格條件：|Ymin|Ymin|Ymax|Ymax|5、畫出孔、軸公差帶圖或配合公差帶圖,45,第四節(jié)公差與配合在圖樣上的標注,零件圖上一般有3種標注方法,（1）在基本尺寸后標注所要求的公差帶，如：40H8，80P7，50g6。（2）在基本尺寸后標注所要求的公差帶對應的偏差值，如：。（3）在基本尺寸后標注所要求的公差帶和對應的偏差值,如：。裝配圖上，在基本尺寸后標注孔、軸公