工程制圖與計(jì)算機(jī)繪圖第11章　極限與配合、幾何公差簡介-修改

1、第11章極限與配合、 幾何公差簡介 工程制圖與計(jì)算機(jī)繪圖第工程制圖與計(jì)算機(jī)繪圖第1111章極章極限與配合、幾何公差簡介限與配合、幾何公差簡介第11章極限與配合、 幾何公差簡介 11.1極極 限限 與與 配配 合合一、互換性一、互換性在日常生活中，如燈泡壞了，買個(gè)新的裝上即可使用，這是因?yàn)闊襞莺蜔纛^具有互換性。所謂“互換性”，是指在一批規(guī)格相同的零件中，任取其中一個(gè)，不經(jīng)挑選或修配就能順利地裝到機(jī)器上，并滿足機(jī)器性能要求的一種性質(zhì)?；Q性是現(xiàn)代化生產(chǎn)的基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則。零(部)件具有互換性，使工業(yè)生產(chǎn)可以分工協(xié)作，便于進(jìn)行高效益的專業(yè)化生產(chǎn)，從而縮短生產(chǎn)周期，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證質(zhì)量，降低產(chǎn)品成

2、本，同時(shí)也可為產(chǎn)品提供備件，以利維修。零件的互換性主要是通過規(guī)定零件的尺寸公差、幾何公差以及表面結(jié)構(gòu)要求等技術(shù)要求來實(shí)現(xiàn)的。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 3公差帶大小及位置第11章極限與配合、 幾何公差簡介 1. 標(biāo)準(zhǔn)公差和公差等級標(biāo)準(zhǔn)公差和公差等級標(biāo)準(zhǔn)公差是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用以確定公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，它由公差等級和公稱尺寸確定，見表 11 - 1。極限與配合

3、在公稱尺寸至500 mm內(nèi)規(guī)定了IT01、IT0、IT1、IT18共20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級；公稱尺寸大于500 mm3150 mm內(nèi)規(guī)定了IT1IT18共18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級。標(biāo)準(zhǔn)公差等級IT01和IT0在工業(yè)中很少用到，所以在標(biāo)準(zhǔn)中沒有給出這兩個(gè)公差等級的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值?！癐T”(ISO Tolerance的縮寫)表示標(biāo)準(zhǔn)公差，公差等級的代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。從IT01到IT18，公差等級即尺寸精確度依次降低，而公差數(shù)值依次增大。選擇公差等級時(shí)，在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用較低的公差等級。一般情況下，有配合要求的孔用IT6IT12，軸用IT5IT12。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11

4、章極限與配合、 幾何公差簡介 2. 基本偏差基本偏差基本偏差是指尺寸的上、下極限偏差中靠近零線的那個(gè)偏差。根據(jù)它的大小和正負(fù)，就可決定公差帶相對于零線的位置。根據(jù)實(shí)際需要，國標(biāo)分別對孔、軸各規(guī)定28個(gè)基本偏差，其代號用拉丁字母表示，大寫為孔，小寫為軸，如圖 11-4 所示。軸和孔的基本偏差數(shù)值見表11-2和表11-3。由圖11-4可知，軸的基本偏差由a到h為上極限偏差，由j到zc為下極限偏差，js完全對稱于公差帶零線，基本偏差可為IT/2,也可為IT2，h的基本偏差為零。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 孔的基本偏差由A到H為下極限偏差，由J到ZC為上極限偏差，JS完全對稱于零線，其基本偏差

5、可為+IT2，也可為IT2，H的基本偏差為零。可以看出，孔和軸的同名字母的基本偏差除個(gè)別情況外，一般相對于零線是對稱分布的。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 4基本偏差系列圖第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 在基本偏差系列圖中，只表示出孔和軸的一個(gè)極限偏差(除JS、js以外)，公差帶一端是開口的，另一極限偏差可根據(jù)孔和軸的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差按下列代數(shù)式計(jì)算(極限偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差的值均以mm為單位)：孔ESEIIT或EIESIT軸esei

6、IT 或eiesIT3. 孔、軸的公差帶代號孔、軸的公差帶代號孔、軸的公差帶代號由基本偏差代號與公差等級代號(數(shù)字)組成。例如，H8、F8、K7、P7 等為孔的公差帶代號；h7、f7、k7、p6等為軸的公差帶代號。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 四、配合四、配合公稱尺寸相同并相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合，它是由設(shè)計(jì)確定的?？缀洼S配合時(shí)，由于它們的實(shí)際尺寸不同，將產(chǎn)生間隙和過盈。當(dāng)孔的實(shí)際尺寸大于軸的實(shí)際尺寸時(shí)，就產(chǎn)生間隙；反之，當(dāng)孔的實(shí)際尺寸小于軸的實(shí)際尺寸時(shí)，就產(chǎn)生過盈。1. 配合種類配合種類根據(jù)相互結(jié)合的孔、軸公差帶相對位置不同或按配合零件的結(jié)合面形成間隙和過盈的不同，配合

7、分為三類。(1) 間隙配合：具有間隙(含最小間隙等于零)的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖 11 - 5(a)所示。 間隙配合主要用于孔、軸間的活動(dòng)聯(lián)接。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 5三類配合(a) 間隙配合；(b) 過盈配合; (c) 過渡配合第11章極限與配合、 幾何公差簡介 (2) 過盈配合：具有過盈(含最小過盈等于零)的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖 11 - 5(b)所示。 過盈配合主要用于孔、軸間的緊固聯(lián)接。(3) 過渡配合：可能具有間隙也可能具有過盈的配合。此時(shí)，孔和軸的公差帶互相重疊，如圖 11 - 5(c)所示。 過渡配合主要用

8、于孔、軸間的定位聯(lián)接。2. 配合制配合制按照配合的定義，只要把公稱尺寸相同的孔、軸公差帶組合起來，就可以組成各種不同的配合，但為了便于設(shè)計(jì)制造，實(shí)現(xiàn)配合標(biāo)準(zhǔn)化，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種配合制，即基孔制和基軸制。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 (1) 基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶組成各種配合的一種制度，如圖 11 - 6 所示?；字频目诪榛鶞?zhǔn)孔，其基本偏差代號為H，基準(zhǔn)孔的下極限偏差EI=0。圖 11 - 6基孔制配合示意圖第11章極限與配合、 幾何公差簡介 (2) 基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶組成各種配合的一種制度，如圖 11

9、 - 7 所示?；S制的軸為基準(zhǔn)軸，其基本偏差代號為h，基準(zhǔn)軸的上極限偏差es=0。從基本偏差系列圖(圖 11 - 4)中可以看出：在基軸制中，AH用于間隙配合，JN用于過渡配合，PC用于過盈配合。在基孔制中，ah用于間隙配合，jn用于過渡配合，pzc用于過盈配合。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 7基軸制配合示意圖第11章極限與配合、 幾何公差簡介 五、極限與配合的選用五、極限與配合的選用1. 配合的選擇配合的選擇如前所述，標(biāo)準(zhǔn)公差有 20 個(gè)等級，基本偏差有 28 種，因而可以組成大量的配合。根據(jù)機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)使用的需要，考慮到定值量具、刀具規(guī)格的統(tǒng)一，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基孔

10、制常用配合59 種，優(yōu)先配合 13 種；基軸制常用配合 47 種，優(yōu)先配合 13 種。應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合，如表 11 - 4和表 11 - 5 所示。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 表表 11 - 4基孔制常用、優(yōu)先配合基孔制常用、優(yōu)先配合第11章極限與配合、 幾何公差簡介 表表 11 - 5基軸制常用、優(yōu)先配合基軸制常用、優(yōu)先配合第11章極限與配合、 幾何公差簡介 2. 配合制的選擇配合制的選擇一般情況下，優(yōu)先使用基孔制。這是因?yàn)榧庸た滓燃庸ぽS困難些，采用基孔制可以減少刀具、量具的數(shù)量。當(dāng)用冷拉鋼作軸時(shí)(不再需要切削加工)，或者在同一公稱尺寸的軸上要求不同配合時(shí)(如圖 11 - 8(a

11、)所示)，或者與標(biāo)準(zhǔn)件(如滾動(dòng)軸承外圈)配合時(shí)(如圖 11 - 8(b)所示)才用基軸制。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 8基軸制應(yīng)用示例第11章極限與配合、 幾何公差簡介 六、極限與配合在圖樣上的標(biāo)注六、極限與配合在圖樣上的標(biāo)注1. 在裝配圖上的標(biāo)注方法在裝配圖上的標(biāo)注方法在公稱尺寸的右邊標(biāo)出配合代號。配合代號由兩個(gè)相互結(jié)合的孔和軸的公差帶的代號組成，標(biāo)注的通式如下：或公稱尺寸孔的公差帶代號軸的公差帶代號標(biāo)注示例如圖 11 - 9 所示。所謂配合，除了圓柱形的內(nèi)、外表面的配合外，也包括其他內(nèi)、外表面中由單一尺寸確定的配合部分，如圖11 - 10 所示。軸的公差帶代號孔的公差

12、帶代號公稱尺寸第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 9裝配圖上配合的標(biāo)注 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 10單一尺寸確定的配合 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 2. 在零件圖上的標(biāo)注方法在零件圖上的標(biāo)注方法在零件圖上標(biāo)注公差有三種形式：(1) 標(biāo)注公差帶的代號，如圖 11 - 11(a)所示。這種注法適用于大批量生產(chǎn)，采用專用量具檢驗(yàn)零件。(2) 標(biāo)注極限偏差數(shù)值，如圖 11 - 11(b)所示。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 11零件圖上尺寸公差的標(biāo)注方法第11章極限與配合、 幾何公差簡介 上極限偏差注在公稱尺寸的右上方，下極限偏差注在公

13、稱尺寸的右下方，且應(yīng)與公稱尺寸注在同一底線上; 偏差的數(shù)字用比公稱尺寸數(shù)字小一號的字體書寫; 上、下極限偏差值不為零時(shí)，其正號、負(fù)號必須標(biāo)出，如圖 11 - 12(a)所示。當(dāng)上極限偏差或下極限偏差為0時(shí)，用數(shù)字“0”標(biāo)出，另一偏差仍標(biāo)注在原來位置，如圖 11 - 12(b)所示。上、下極限偏差的小數(shù)點(diǎn)必須對齊，小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)也必須相同；偏差值為 0 時(shí)，“0”應(yīng)與另一偏差的個(gè)位數(shù)對齊。當(dāng)上極限偏差和下極限偏差的絕對值相同時(shí)，應(yīng)在公稱尺寸之后標(biāo)注“”符號，再填寫一個(gè)偏差數(shù)值，其數(shù)字大小與公稱尺寸數(shù)字相同，如圖 11 - 12(c)所示。角度公差的標(biāo)注如圖 11 - 13所示。這種注法主要用于單

14、件和小批量生產(chǎn)，以便于用通用量具測量檢驗(yàn)。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 12偏差數(shù)值的注寫 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 13角度公差的注寫 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 (3) 公差帶代號和偏差數(shù)值一起標(biāo)注，如圖 11 - 11(c)所示。這時(shí)，偏差數(shù)值應(yīng)加上圓括號。七、查表舉例七、查表舉例例例 11 - 1說明的含義并查表確定孔和軸的上、下極限偏差值。解解 該配合的公稱尺寸為f42，基孔制(優(yōu)先)間隙配合?；鶞?zhǔn)孔的公差帶代號為H7(基本偏差代號為H，公差等級為 7 級)；軸的公差帶代號為g6(基本偏差代號為g，公差等級為 6 級)。 公稱尺寸

15、42 屬于“大于30至50” 尺寸分段，由表 11 - 1 查得標(biāo)準(zhǔn)公差值IT6=0.016 mm，IT7=0.025 mm。g6H742f第11章極限與配合、 幾何公差簡介 基準(zhǔn)孔H的下極限偏差規(guī)定為零，即EI=0，上極限偏差ES=+0.025，寫作。 軸的公差帶代號為g6，由表 11 - 2 查得其上極限偏差es=0.009，故下極限偏差ei=esIT=0.0090.016=0.025，寫作。 的公差帶圖如圖 11 - 14 所示。g6H742f0.0090.025 42f0.0250 42f第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11 - 14的公差帶圖g6H742f第11章極限與配合、

16、 幾何公差簡介 例例 11 - 2說明的含義并查表確定孔和軸的上、下極限偏差值。解解 該配合公稱尺寸為f25，基軸制過渡配合。基準(zhǔn)軸的公差帶代號為h7，孔的公差帶代號為K8。 公稱尺寸25 屬于“大于18至30” 尺寸分段，由表11 - 1 查得標(biāo)準(zhǔn)公差值IT7=0.021 mm，IT8=0.033 mm。 基準(zhǔn)軸h的上極限偏差規(guī)定為零，即es=0，下極限偏差ei=0.021，寫作 。 孔的公差帶代號為K8，由表 11 - 3 查得其上極限偏差ES=2 mm+D，然后在該表最右邊的“D”欄中查得IT8 的D為 12 mm，所以，ES=2 mm+12 mm=+10 mm，即ES= +0.010

17、mm；下極限偏差EI=ESIT=0.0100.033=0.023 mm。寫作，其公差帶圖如圖 11 - 15 所示。h7K825f0 0.02125f010. 0 0.02325f第11章極限與配合、 幾何公差簡介 h7K825f圖 11 - 14的公差帶圖第11章極限與配合、 幾何公差簡介 11.2幾何公差簡介幾何公差簡介一、幾何公差的基本概念一、幾何公差的基本概念零件在加工過程中，除了出現(xiàn)前面所述的尺寸誤差外，還會(huì)出現(xiàn)形狀和位置等幾何誤差，這些誤差仍然影響產(chǎn)品的精度和互換性。所謂形狀誤差，是指加工后表面的實(shí)際形狀相對于理想形狀的誤差。如圖 11 - 16(a)所示為一與基準(zhǔn)孔(圖 11 -

18、 16(b)所示)配合的軸，該軸雖然加工后符合尺寸公差要求，但由于出現(xiàn)了形狀誤差(直線度誤差)，如圖中雙點(diǎn)畫線所示，以致加工的軸與孔裝配時(shí)發(fā)生困難，而且配合性質(zhì)也隨之改變。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11-16形狀誤差第11章極限與配合、 幾何公差簡介 所謂位置誤差，是指零件各表面之間、各軸線之間或表面與軸線之間實(shí)際相對位置相對于理想相對位置的誤差。如圖 11-17(b)所示的軸套，由于其端面B與軸線之間出現(xiàn)了誤差(垂直度誤差)，以致圖11-17(a)所示的軸與該軸套裝配時(shí),出現(xiàn)A、B端面不能按要求緊密配合的情況。由此可見，僅僅保證零件的尺寸公差，往往還不能滿足產(chǎn)品的精度和互換性要

19、求，因此必須根據(jù)實(shí)際情況，對零件的重要表面、軸線規(guī)定出幾何誤差的最大允許值，即幾何公差。關(guān)于幾何公差的術(shù)語、定義、代號及其注法等，詳見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1182-2008，本書只簡要介紹其代號及標(biāo)注。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11-17位置誤差第11章極限與配合、 幾何公差簡介 二、幾何公差的代號二、幾何公差的代號幾何公差代號包括幾何公差有關(guān)項(xiàng)目符號、幾何公差框格、指引線、幾何公差數(shù)值以及其他有關(guān)符號。表 11-6 列出了幾何公差各項(xiàng)目及其符號。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 表表 11 - 6幾何公差各項(xiàng)目的符號幾何公差各項(xiàng)目的符號第11章極限與配合、 幾何公差簡介 幾何公

20、差框格(見圖 11 - 18)和指引線均用細(xì)實(shí)線畫出，框格應(yīng)水平繪制?？蚋駜?nèi)從左到右填寫以下內(nèi)容：第一格為幾何公差項(xiàng)目符號，第二格為幾何公差數(shù)值，第三格和以后各格填寫基準(zhǔn)代號的字母(基準(zhǔn)代號的字母須大寫)和有關(guān)符號?？蚋駜?nèi)數(shù)字和字母應(yīng)與圖樣中尺寸數(shù)字的高度相同。框格的高度為字體高度的兩倍，長度可根據(jù)需要加長。圖 11-18幾何公差框格 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11-19 為基準(zhǔn)代號，它由基準(zhǔn)三角形(通常為涂黑的等腰三角形)、方格、連線和字母(字母須大寫，字母E、I、J、M、O、P、L、R、F不能采用)組成。其中方格和連線均為細(xì)實(shí)線， 方格與公差框格等高，方格內(nèi)的字母應(yīng)水平書寫。

21、圖11 - 19基準(zhǔn)代號 第11章極限與配合、 幾何公差簡介 三、幾何公差的標(biāo)注三、幾何公差的標(biāo)注在技術(shù)圖樣中， 幾何公差應(yīng)采用其代號標(biāo)注。當(dāng)無法用代號標(biāo)注時(shí)，允許在技術(shù)要求中用文字說明。幾何公差的代號標(biāo)注方法如下：用帶箭頭的指引線將被測要素與幾何公差框格的一端相連，指引線的箭頭應(yīng)指向被測要素公差帶的寬度方向或直徑方向(如圖 11 - 20所示)。對于有基準(zhǔn)的幾何公差，還應(yīng)標(biāo)注基準(zhǔn)。1. 被測要素、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注被測要素、基準(zhǔn)要素的標(biāo)注(1) 當(dāng)被測要素或基準(zhǔn)要素為線或面時(shí)，指引線的箭頭應(yīng)指在被測要素的輪廓線或其延長線上(應(yīng)與尺寸線明顯錯(cuò)開)，如圖11-21所示；基準(zhǔn)三角形放置在基準(zhǔn)要素的輪廓或其延長線上(與尺寸線明顯錯(cuò)開)，如圖11-22所示。第11章極限與配合、 幾何公差簡介 圖 11-20幾何公差的標(biāo)注 第11章極限與配