公差配合課件全解.ppt

第三節(jié)機(jī)械零件的公差與配合,一、公差與配合的基本概念,公差,加工誤差,一、公差與配合的基本概念,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義（1）尺寸尺寸是用特定單位表示長度的數(shù)字。,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義,（2）基本尺寸基本尺寸是由設(shè)計(jì)者經(jīng)過計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)確定后，再按標(biāo)準(zhǔn)選取的標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖上的尺寸。,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義,（3）實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸是通過測量所得的尺寸。,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義,（4）極限尺寸極限尺寸是允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。其中：較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸較小的一個(gè)稱為最小極限尺寸,（4）極限尺寸,圖2-8公差與配合示意圖圖2-9公差帶圖,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（1）尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸偏差包括：實(shí)際偏差=實(shí)際尺寸-基本尺寸極限偏差,極限偏差,上偏差=最大極限尺寸基本尺寸ES（孔）、es（軸）下偏差=最小極限尺寸基本尺寸EI（孔）、ei（軸）,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（2）尺寸公差（公差）尺寸公差是指尺寸允許的變動(dòng)量。尺寸公差=最大極限尺寸最小極限尺寸=上偏差下偏差,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（3）零線零線是在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，也叫零偏差線。,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（4）公差帶,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（4）公差帶在公差帶圖中，由代表上、下偏差兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域稱為公差帶。在國家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶包括：公差帶大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶位置由基本偏差確定,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（5）標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差就是國家標(biāo)準(zhǔn)所確定的公差。,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（6）基本偏差基本偏差就是用來確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個(gè)偏差。,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,（7）誤差誤差是指零件的設(shè)計(jì)值X0與加工后的實(shí)測值Xi之差，用Xi表示。即Xi=XiX0式中，i=1、2、3、n，為測量次數(shù)。誤差Xi恒不為零！,3.有關(guān)“配合”的術(shù)語和定義,（1）配合配合就是基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的相配關(guān)系?；字苹S制,基孔制,基孔制是基本偏差固定不變的孔公差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度。基孔制的孔為基準(zhǔn)孔，它的下偏差為零?；鶞?zhǔn)孔的代號(hào)為“H”。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,基軸制,基軸制是基本偏差固定不變的軸公差帶，與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度?；S制的軸為基準(zhǔn)軸，它的上偏差為零?；鶞?zhǔn)軸的代號(hào)為“h”。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(2)配合類型,間隙配合過渡配合過盈配合,(2)配合類型,間隙配合：當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之上，形成具有間隙的配合（包括最小間隙等于零的配合）。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(2)配合類型,過盈配合：當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之下，形成具有過盈的配合（包括最小過盈等于零的配合）。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(2)配合類型,過渡配合：當(dāng)孔與軸的公差帶相互交迭，既可能形成間隙配合，也可能形成過盈配合。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(3)配合公差,允許間隙或過盈的變動(dòng)量稱為配合公差。間隙配合：配合公差=最大間隙最小間隙過盈配合：配合公差=最大過盈最小過盈過渡配合：配合公差=最大間隙+最大過盈,(3)配合公差,配合公差=軸公差+孔公差,二、標(biāo)準(zhǔn)公差系列與基本偏差系列,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列P28表2-7,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,（1）公差單位（公差因子,單位m）當(dāng)尺寸500mm時(shí)，（mm）,反映加工誤差,反映測量誤差,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,（2）公差等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差共分20級(jí):IT01、IT0、IT1、IT2、到IT18。IT國際標(biāo)準(zhǔn)公差（ISOTolerance）的縮寫代號(hào)IT7表示標(biāo)準(zhǔn)公差7級(jí)。從IT01至IT18，公差等級(jí)依次降低，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值依次增大。,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,（2）公差等級(jí)公差等級(jí)系數(shù)a（見表2-6）標(biāo)準(zhǔn)公差的值T=ai,表2-6尺寸500mm的IT5至IT18級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算表公差等級(jí)IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,（3）基本尺寸分段,標(biāo)準(zhǔn)公差的值T=ai,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,（3）基本尺寸分段例：基本尺寸45mm（在30mm50mm尺寸段）的IT6與IT7的公差值。計(jì)算基本尺寸（mm）,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,例：基本尺寸45mm（在30mm50mm尺寸段）的IT6與IT7的公差值。公差單位(mm）IT6=10i=101.5616(mm)IT7=16i=161.5624.9725(mm),2.基本偏差系列,圖2-15基本偏差系列,2.基本偏差系列,（1）軸的基本偏差請(qǐng)看P32表2-9,2.基本偏差系列,（1）軸的基本偏差有了基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差，就不難求出軸的另一個(gè)偏差（上偏差或下偏差）：es=ei+ITei=esIT,2.基本偏差系列,（1）軸的基本偏差1）a、b、c三種用于大間隙或熱動(dòng)配合；2）d、e、f主要用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；3）g主要用于滑動(dòng)和半液體摩擦，或用于定位配合；4）cd、ef、fg適用于小尺寸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件；5）jh主要用于過渡配合，對(duì)中性好；6）pzc主要用于過盈配合，保證軸和孔有足夠的連接強(qiáng)度。,2.基本偏差系列,（2）孔的基本偏差請(qǐng)看P34表2-10,2.基本偏差系列,（2）孔的基本偏差當(dāng)基本尺寸500mm時(shí)，孔的基本偏差是從軸的基本偏差換算得來的。孔與軸基本偏差換算的前提是：“基本偏差代號(hào)相當(dāng)時(shí)，應(yīng)保持配合相同”。,換算規(guī)則：,1）通用規(guī)則a）全部間隙配合AH；b）標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的K、M、N；c）標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T7的PZC；孔的基本偏差與軸的基本偏差數(shù)值相等，但符號(hào)相反。但有個(gè)別例外，對(duì)公差等級(jí)IT8，基本尺寸3mm的N，其基本偏差ES=0。,換算規(guī)則：,2）特殊規(guī)則a）標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的K、M、N；b）標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T7的PZC；孔的基本偏差要在上述基礎(chǔ)上增加一個(gè)值。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級(jí),1.國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差與配合,圖2-17尺寸500mm軸的（方框內(nèi)的）一般常用和（圓圈內(nèi)的）優(yōu)先公差,圖2-18尺寸500mm孔的（方框內(nèi)的）一般常用和（圓圈內(nèi)的）優(yōu)先公差,圖2-19基孔制優(yōu)先配合公差帶圖2-20基軸制優(yōu)先配合公差帶,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級(jí),2.基準(zhǔn)制的選用一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級(jí),3.公差與配合的選用選擇公差與配合的主要內(nèi)容有：1）確定基準(zhǔn)制；2）確定公差等級(jí)；3）確定配合種類。選擇公差與配合的原則是在保證機(jī)械產(chǎn)品基本性能的前提下，充分考慮制造的可行性，并應(yīng)使制造成本最低。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級(jí),4.公差等級(jí)的選用選用的原則如下：(1)對(duì)于基本尺寸500mm的軸孔配合，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)推薦孔比軸低一級(jí)相配合；但當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8級(jí)或基本尺寸500mm的配合，推薦采用同級(jí)孔、軸配合。(2)選擇公差等級(jí)，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要考慮加工的可能性與經(jīng)濟(jì)性。,4.公差等級(jí)的選用,1）IT01、IT0、IT1級(jí)公差一般用于高精度量塊和其它精密標(biāo)準(zhǔn)量塊的尺寸。2）IT2IT5級(jí)公差用于特別精密的零件尺寸。3）IT5（孔到IT6）級(jí)公差用于高精度和重要表面的配合尺寸；4）IT6（孔到IT7）級(jí)公差用于零件較精密的配合尺寸；5）IT7IT8級(jí)用于一般精度要求的配合尺寸；6）IT9IT10級(jí)常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求較高的與鍵配合的槽寬尺寸。7）IT11IT12級(jí)公差用于不重要的配合尺寸。8）IT12IT18級(jí)公差用于未注公差的尺寸。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級(jí),5.配合的選用應(yīng)盡可能選用優(yōu)先配合和常用配合。,四、形狀公差與位置公差,（一）形狀公差和形狀誤差1.形狀公差構(gòu)成機(jī)械零件形狀的幾何要素所允許的變動(dòng)量稱為形狀公差。,四、形狀公差與位置公差,（一）形狀公差和形狀誤差2.形狀誤差：形狀誤差是指被測實(shí)際要素對(duì)理想要素的變動(dòng)量。,四、形狀公差與位置公差,形狀誤差的評(píng)定原則最小條件：是指被測實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小。例：,四、形狀公差與位置公差,（二）形狀公差的項(xiàng)目,（二）形狀公差的項(xiàng)目,1.直線度公差實(shí)際被測要素對(duì)理想直線的允許變動(dòng)量。,1.直線度公差,1）在給定平面內(nèi)的直線度公差帶,圖2-21給定平面內(nèi)的直線度公差帶,1.直線度公差,2）在給定一個(gè)方向上的直線度公差帶,圖2-22給定一個(gè)方向上的直線度公差帶,1.直線度公差,3）在給定相互垂直的兩個(gè)方向上的直線度公差帶,圖2-23給定兩個(gè)方向上的直線度公差帶,2.平面度公差,平面度公差是實(shí)際被測要素對(duì)理想平面的允許變動(dòng)量，其公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。,圖2-24平面度公差帶,3.圓度公差,實(shí)際被測要素對(duì)理想圓的允許變動(dòng)量，其公差帶是垂直于軸線的任一截面上半徑差為公差值t的兩個(gè)同心圓間的區(qū)域。,圖2-25圓度公差帶,4.圓柱度公差,實(shí)際被測要素對(duì)理想圓柱的允許變動(dòng)量，其公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。,圖2-26圓柱度公差帶,5.線輪廓度公差,實(shí)際被測要素對(duì)理想輪廓線的允許變動(dòng)量，其公差帶是距離為公差值t，對(duì)理想輪廓線對(duì)稱分布的兩等距曲線之間的區(qū)域。,圖2-27線輪廓度公差帶,6.面輪廓度公差,實(shí)際被測要素對(duì)理想輪廓面的允許變動(dòng)量，其公差帶是距離為公差值t，對(duì)理想輪廓面對(duì)稱分布的兩等距曲面之間的區(qū)域，理想輪廓面由理論正確尺寸標(biāo)出。,圖2-28面輪廓度公差帶,四、形狀公差與位置公差,（三）位置公差和位置誤差幾何要素關(guān)聯(lián)要素基準(zhǔn)要素基準(zhǔn),四、形狀公差與位置公差,（三）位置公差和位置誤差位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)的變動(dòng)全量。位置公差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，被測實(shí)際要素要在此區(qū)域內(nèi)才合格。,四、形狀公差與位置公差,（三）位置公差和位置誤差位置公差包括：定位位置公差定向位置公差跳動(dòng)位置公差,1.定向位置公差平行度,被測實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成0的要求。,圖2-29以平面為基準(zhǔn)的平行度公差帶,1.定向位置公差垂直度,被測實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成90的要求。,圖2-30以軸線為基準(zhǔn)的垂直度公差帶,1.定向位置公差傾斜度,被測實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成一定角度的要求。,圖2-31傾斜度公差帶,2.定位位置公差同軸度,要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素同軸。,圖2-32同軸度公差帶,2.定位位置公差對(duì)稱度,要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素共面。,圖2-33對(duì)稱度公差帶,2.定位位置公差位置度,要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素有一定的位置關(guān)系。,圖2-34孔軸線的位置度公差帶,3.跳動(dòng)位置公差,圓跳動(dòng)全跳動(dòng),3.跳動(dòng)位置公差圓跳動(dòng),單個(gè)被測實(shí)際要素在任一截面上相對(duì)于基準(zhǔn)要素的允許跳動(dòng)量。根據(jù)允許變動(dòng)的方向的不同，圓跳動(dòng)可分為：徑向圓跳動(dòng)端面圓跳動(dòng)斜向圓跳動(dòng),徑向圓跳動(dòng),徑向圓跳動(dòng)用于控制圓柱表面任一橫截面上的跳動(dòng)量。,圖2-35徑向圓跳動(dòng)公差帶,端面圓跳動(dòng),端面圓跳動(dòng)用于控制端面任一測量直徑處，在軸向方向的跳動(dòng)量。,圖2-36端面圓跳動(dòng)公差帶,斜面圓跳動(dòng),斜面圓跳動(dòng)用于控制圓錐面在法線方向的跳動(dòng)量。,3.跳動(dòng)位置公差全跳動(dòng),整個(gè)被測實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的允許跳動(dòng)總量。根據(jù)允許變動(dòng)的方向的不同，全跳動(dòng)可分為：徑向全跳動(dòng)端面全跳動(dòng)斜向全跳動(dòng),徑向全跳動(dòng),徑向全跳動(dòng)用于控制整個(gè)圓柱表面上的跳動(dòng)總量。,圖2-37徑向全跳動(dòng)公差帶,端面全跳動(dòng),端面圓跳動(dòng)用于控制整個(gè)端面在軸向方向的跳動(dòng)總量。,圖2-38端面全跳動(dòng)公差帶,四、形狀公差與位置公差,（四）形位公差的選用,（四）形位公差的選用,(1)形狀公差應(yīng)比尺寸公差小：例如：圓柱形零件的形狀公差（軸線直線度除外），一般情況下應(yīng)小于其尺寸公差值，平行度公差值應(yīng)小于相應(yīng)的距離尺寸公差值。圓度、圓柱度公差值約為同級(jí)的尺寸公差值的50%，故一般可按同級(jí)選取。比如，尺寸公差為IT6，則圓度、圓柱度公差也選6級(jí)。但并不是圓度、圓柱度公差必須按尺寸公差同級(jí)選取，也可根據(jù)零件的功能要求選取相鄰級(jí)，