第2章軸孔結(jié)合的極限與配合教案

1、 教 案20152016學(xué)年第 二 學(xué)期主 講 教 師房強漢課 程 名 稱互換性原理與技術(shù)測量課程類別專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時及學(xué)分40/2.5授 課 班 級成型141142班、機工141142班、能動141142班使 用 教 材互換性與技術(shù)測量系(院、部)工程機械學(xué)院教研室(實驗室)材料成型及控制課時授課計劃課次序號： 2 一、課題：第2章 軸、孔結(jié)合的極限與配合§2.1 極限與配合基本概念二、課型：課堂講授三、目的要求：1. 掌握有關(guān)尺寸、偏差、公差和配合的詞匯和基本概念。2. 掌握有關(guān)極限尺寸、極限偏差、公差的計算，明確它們之間的關(guān)系。3. 掌握有關(guān)極限間隙或過盈、配合公差的計算，明確它

2、們之間的關(guān)系。4. 掌握繪制軸、孔公差帶圖和配合公差帶圖的基本要領(lǐng)。5. 學(xué)會利用公差帶圖解和配合公差帶圖解分析有關(guān)“極限與配合”的問題。四、重點、難點：重點：有關(guān)尺寸、偏差、公差和配合的詞匯及基本概念；極限尺寸、極限偏差、公差的計算以及它們之間的關(guān)系；有關(guān)極限間隙或過盈、配合公差的計算。難點：利用公差帶圖解和配合公差帶圖解分析有關(guān)“極限與配合”的問題。五、教學(xué)方法及手段：根據(jù)本次課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的以及學(xué)生的知識儲備，不僅進行理論講授，更通過減速器的三個主要零件：輸出軸、帶孔齒輪和箱座零件圖的導(dǎo)入，結(jié)合機械制圖等課程，說明尺寸、偏差、公差和配合的詞匯及基本概念，讓學(xué)生清楚極限尺寸、極限偏差

3、、公差的標(biāo)注、計算以及它們之間的關(guān)系。六、參考資料：（1）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 王伯平 主編；（2）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題集 陳于萍等編；（3）幾何量公差與檢測實驗指導(dǎo)書 徐紅兵 主編。七、作業(yè)：P52：填空題（2）；選擇題（10）。八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1. 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)互換性的定義和分類；機械產(chǎn)品在制造、裝配和使用過程中為什么要遵守互換性？為什么說技術(shù)測量是實現(xiàn)互換性的重要手段？2. 導(dǎo)入課題機械產(chǎn)品的幾何量精度設(shè)計的一個主要任務(wù)就是在產(chǎn)品零件圖上標(biāo)出各處尺寸公差，在裝配圖上，確定各零件配合部位的配合代號和其他技術(shù)

4、要求并標(biāo)注在裝配圖上。那就需要通過本章的學(xué)習(xí)，了解極限與配合中詞匯和基本規(guī)定，掌握應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)進行機械產(chǎn)品的精度設(shè)計方法，尺寸公差和配合的選擇及在圖樣上的正確標(biāo)注。 3. 教學(xué)內(nèi)容第2章 軸、孔結(jié)合的極限與配合學(xué)習(xí)要求1. 掌握尺寸、公差、偏差、配合的術(shù)語和定義。2. 熟練掌握尺寸、配合公差帶的定義及公差帶圖的畫法。3. 掌握公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點。4. 掌握基準(zhǔn)制的概念及選用原則。5. 熟練掌握基本偏差代號、公差帶代號、配合代號。6. 掌握公差與配合的選用。2.1 極限與配合的基本概念一、孔和軸1. 孔：是指工件的圓柱形內(nèi)表面；廣義：包括由單一尺寸確定的其它內(nèi)表面，用D表示。2. 軸

5、：指工件的圓柱形外表面；廣義：包括由單一尺寸確定的其它外表面，用d表示。圖2.1 鍵與鍵槽（a）鍵與軸鍵槽、轂鍵槽的配合；(b) 軸鍵槽；(c) 轂鍵槽圖2.2 方軸與方孔（a）方孔 (b) 方軸二、尺寸用特定單位表示線性長度的數(shù)值。如直徑、長度、寬度、高度、深度等。單位m、mm、m等。1. 公稱尺寸（孔D、軸d） 公稱尺寸指由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸，且按優(yōu)先數(shù)系列選取的尺寸。2. 實際尺寸· 通過測量得到的尺寸，用Da、da表示。· 由于形狀誤差：不同部位實際尺寸不同。· 由于測量誤差的存在，實際尺寸被測尺寸真值。· 如孔的尺寸25.985m

6、m，測量誤差在±0.001mm以內(nèi)，真值將在實測尺寸25.984mm25.986mm之間。提取要素和擬合要素：3. 極限尺寸v 允許尺寸變化的兩個界限值。v 上極限尺寸：Dmax、dmaxv 下極限尺寸：Dmin、dmin三、尺寸偏差與公差1. 尺寸偏差（0、+、）某一尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。ü 實際偏差實際尺寸公稱尺寸ü 極限偏差極限尺寸公稱尺寸 （1）實際偏差（ea、Ea） 孔：Ea=DaD 軸：ea= da d （2）極限偏差上極限偏差：最大極限尺寸公稱尺寸 孔：ES=Dmax D 軸：es=dmax d下偏差：最小極限尺寸公稱尺寸 孔：EI=Dmin

7、 D 軸：ei=dmin d2. 尺寸公差ü 允許實際尺寸的變動量（范圍），簡稱公差。ü 孔用TD、軸用Td表示。 TD=DmaxDmin=ESEI Td=dmaxdmin=esei注意：Ø 偏差可為正、負、零；公差值為正。Ø 極限偏差用于限制實際偏差；公差用于限制誤差。Ø 單個零件可測實際偏差；足夠批量才能測誤差。Ø 偏差取決于機床調(diào)整；公差表示制造精度，反映加工難易程度。Ø 極限偏差反映公差帶的位置，影響配合松緊；公差反映公差帶大小，影響配合精度。例1 解：ES=Dmax-D=(50.039-50)mm=+0.039mm

8、 EI=Dmin-D=50-50=0 es=dmax-d=(49.975-50)mm= - 0.025mm ei=dmin-d=(49.950-50)mm= - 0.050mm TD=|Dmax-Dmin|=|50.039-50|mm= 0.039mm Td=|dmax-dmin|=|49.975-49.950|mm= 0.025mm3. 尺寸公差帶圖公差帶圖：公差及偏差與尺寸的數(shù)值差別很大，采用不同比例繪制的圖形。 零線：表示基本尺寸的一條直線，是確定偏差和公差的基準(zhǔn)。偏差在零線以上為正（+），在零線以下為負（）。 尺寸公差帶：在公差帶圖中，由代表上、下極限偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。畫法：

9、公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定 公差帶的位置由基本偏差確定 基本偏差：標(biāo)準(zhǔn)列表中，用以確定公差帶相對于零線位置的上極限偏差或下極限偏差，一般指到零線距離最近的那個極限偏差。 標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)列表中，用以確定公差帶大小的任一公差。四、配合與配合制1. 配合公稱尺寸相同，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系，反映結(jié)合的松緊程度。2. 間隙與過盈 孔的尺寸軸的尺寸=代數(shù)差。Ø 差值為正（+）時，稱為間隙，用X表示；Ø 差值為負（-）時，稱為過盈，用Y表示。 3. 配合種類.間隙配合：具有間隙的配合孔公差帶位于軸公差帶的上方最大間隙：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小間隙：Xmin

10、=Dmin-dmax=EI-es平均間隙（Xav）：Xav= （XmaxXmin）/2例 2解：Xmax= Dmax-dmin= (50.039 - 49.950) mm= +0.089mm Xmin= Dmin-dmax= (50 - 49.975) mm= +0.025mm Xav = (Xmax+Xmin)/2= (0.089 + 0.025)/2 mm= 0.057mm.過盈配合：具有過盈的配合孔公差帶位于軸公差帶的下方最大過盈：Ymax=Dmin-dmax=EI-es最小過盈：Ymin=Dmax-dmin=ES-ei平均過盈（Yav)：Yav=（Ymin-Ymax）/2例3解：Yma

11、x= Dmin- dmax= (39.941 - 40) mm= - 0.059mm Ymin= Dmax- dmin= (39.966 - 39.984) mm= - 0.018 mm Yav= (Ymin+Ymax)/2= (- 0.018)+(-0.059)/2= -0.0385mm.過渡配合：可能有間隙或過盈的配合，孔軸公差帶相互交疊最大間隙：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最大過盈：Ymax=Dmin-dmax=EI-es平均間隙或過盈：Yav=（Xmax-Ymax）/2例4解：Xmax= Dmax- dmin= (50.039 - 50.009) mm = +0.030mm

12、 Ymax= Dmin- dmax= (50 - 50.034) mm= - 0.034 mm Yav= (Xmax+Ymax)/2= 0.030 + (- 0.034)/2 = -0.002mm4. 配合公差及其圖解配合公差（Tf）：允許間隙或過盈的變動量。ü 間隙配合：Tf|Xmax-Xmin|ü 過盈配合：Tf|Ymin-Ymax|ü 過渡配合：Tf|Xmax-Ymax| Tf= |Xmax-Xmin| = |(ES-ei) - (EI-es)| = (ES-ES) + (es-ei) = TD+Td4. 課堂總結(jié)5. 布置作業(yè)P52：填空題（2）；選擇題（

13、10）。課時授課計劃課次序號： 3 一、課題：§2.2 極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及規(guī)定二、課型：課堂講授三、目的要求：1. 掌握標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差、基孔制、基軸制等基本概念。2. 了解標(biāo)準(zhǔn)公差系列、基本偏差系列表格的由來及特點并會查表。3. 理解公差帶各參數(shù)的含義并熟練掌握幾種標(biāo)注形式。4. 掌握配合代號意義并能采取正確形式在裝配圖上進行標(biāo)注。5. 了解一般公差的概念、公差等級和極限偏差。四、重點、難點：重點：標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差、基孔制、基軸制等基本概念；標(biāo)準(zhǔn)公差系列、基本偏差系列表格的由來及特點并會查表；理解公差帶各參數(shù)的含義并熟練掌握幾種標(biāo)注形式；掌握配合代號意義并能采取正確

14、形式在裝配圖上進行標(biāo)注。難點：理解公差帶各參數(shù)的含義并熟練掌握幾種標(biāo)注形式；掌握配合代號意義并能采取正確形式在裝配圖上進行標(biāo)注。五、教學(xué)方法及手段：根據(jù)本次課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的以及學(xué)生的知識儲備，不僅進行理論講授，更通過幾個具體的軸、孔的公差帶，練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)公差值表和基本偏差值表的查表，進一步加深關(guān)于有關(guān)尺寸、偏差、公差的關(guān)系的理解。再結(jié)合鉆套、襯套和鉆模板的零件圖，進行相關(guān)尺寸與配合的計算與標(biāo)注，為實際生產(chǎn)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。六、參考資料：（1）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 王伯平 主編；（2）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題集 陳于萍等編；（3）幾何量公差與檢測實驗指導(dǎo)書 徐紅兵 主編。七、作業(yè)：P52

15、：選擇題（1）、（2）、（3）；計算題（1）。八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1. 復(fù)習(xí)以一公差帶為例，判斷其基本尺寸、極限尺寸、偏差、公差。給出一對配合的公差帶，分析屬哪種配合，并計算其極限間隙或過盈，繪出其配合公差帶圖。2. 導(dǎo)入課題實現(xiàn)“尺寸公差和配合”標(biāo)準(zhǔn)化，就必須掌握標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容和規(guī)定，為應(yīng)用打下基礎(chǔ)。本節(jié)主要講極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)，它主要包括兩部分內(nèi)容：極限制和配合制。3. 教學(xué)內(nèi)容2.2 極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)：· GB/T1800.12009 極限與配合 公差、偏差和配合的基礎(chǔ)· GB/

16、T1800.22009 極限與配合 標(biāo)準(zhǔn)公差等級和孔、軸的極限偏差表· GB/T18012009 極限與配合 公差帶和配合的選擇· GB18042000一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公差一、極限制1. 標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差是國標(biāo)規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差值。基本尺寸相同，公差值越小，精度越高；基本尺寸不同，公差值大小不能完全反映精度高低。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見表2.21）標(biāo)準(zhǔn)公差等級ITv 國標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個等級。v 用IT01、IT0、IT1、IT18表示。v 從IT01到IT18，等級依次降低，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。v 同一公差等級對應(yīng)所有基本尺寸的一

17、組公差值，雖然公差值有所不同，但都具有同等的精確程度。2）標(biāo)準(zhǔn)公差計算公式· 機械行業(yè)常用公差等級：IT5IT18· 計算公式：IT= a ×i（m）· 公差等級系數(shù)：指各級標(biāo)準(zhǔn)公差所包含的公差單位數(shù)。· IT5，a5=7；· IT6IT18，采用R5優(yōu)先數(shù)系，q1.6 ，a6=10、 a7=16、，見表2.3 。v IT01、IT0、IT1，考慮測量誤差，i 與D呈線性關(guān)系。v IT2IT4，采用等比級數(shù)，q=(IT5/IT1)1/4。表2.3 D500mm各級標(biāo)準(zhǔn)公差的計算公式公差等級公式公差等級公式公差等級公式IT010.3+0

18、.008DIT57iIT12160iIT00.5+0.012DIT610iIT13250iIT10.8+0.020DIT716iIT14400iIT2(IT1)(IT5/IT1)1/4IT825iIT15640iIT940iIT161000iIT3(IT1)(IT5/IT1)1/2IT1064iIT171600iIT4(IT1)(IT5/IT1)3/4IT11100iIT182500i3）標(biāo)準(zhǔn)公差因子標(biāo)準(zhǔn)公差因子是計算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，它與基本尺寸有關(guān)。· 尺寸500mm時：· 第一項反映加工誤差，遵循拋物線規(guī)律；· 第二項補償與直徑成正比的誤差，如測量誤差，直

19、徑大時，i 值也較大。· i m，D mm4）公稱尺寸分段500mm范圍分13個尺寸段，見表2.2，每一尺寸段共用一個i，具有同一公差值。計算i時，式（2-3）中公稱尺寸D(d)式中 D1(d1)表示孔軸尺寸分段首位尺寸； D2(d2)表示孔軸尺寸分段首位尺寸。5）標(biāo)準(zhǔn)公差值Ø 同一尺寸段，不同精度，IT值不同；Ø 不同尺寸段，同一精度，IT值不同。Ø 實際使用，查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2.2，如30，IT6=0.0013mm；50，IT7=0.0025mm；100，IT8=0.0054mm；200，IT16=2.9mm。2. 基本偏差系列1）基本偏差及其代號

20、基本偏差基本偏差是確定零件公差帶相對于零線位置的上極限偏差或下極限偏差。除JS和js外，均指靠近零線的那個偏差，它與公差等級無關(guān)。JS和js公差帶對稱零線分布，其基本偏差是上極限偏差或下極限偏差，它與公差等級有關(guān)。 基本偏差代號國標(biāo)規(guī)定，28種基本偏差代號，用拉丁字母表示，孔大寫，軸小寫。A(a)、B(b)、C(c)、D(d)、Z(z) 共26個字母，去掉I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)、W(w)，另加CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA(za)、ZB(zb)、ZC(zc)。孔公差帶：· AG，基本偏差為EI0；· H，基本偏差為EI=0，基準(zhǔn)

21、孔；· JZC，基本偏差為ES0，個別大于0；· JS，基本偏差為ES=+IT/2或EI=IT/2。軸公差帶：· ag，基本偏差為es0；· h，基本偏差為es=0，基準(zhǔn)軸；· jzc，基本偏差為ei0，個別小于0；· js，基本偏差為es=+IT/2或ei=IT/2。2）基本偏差數(shù)值 軸的基本偏差 以基準(zhǔn)孔為基礎(chǔ)，根據(jù)科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐，通過公式計算出來。 H/ah形成間隙配合，用于相對運動的孔軸配合，考慮最小間隙； H/jn形成過渡配合； H/pzc按照過盈配合來規(guī)定，由最小過盈確定。H/ah形成間隙配合 H/pzc形成過盈配合H

22、/jn形成過渡配合· 實際生產(chǎn)中，直接查表2.4確定。· 軸的另一極限偏差：· ei=esIT· es=eiIT· 查表：20c，es=-0.110mm；30f，es=-0.020mm；40h，es=0；80k7，ei=+0.002mm；120n，ei=+0.023mm；50s，ei=+0.043mm。 孔的基本偏差ü 基本尺寸500mm，孔的基本偏差由軸的基本偏差換算過來。ü 換算原則：同名配合性質(zhì)相同ü 基本偏差代號同名的孔、軸構(gòu)成基孔、基軸制配合，相應(yīng)的公差等級條件，具有相同的間隙或過盈。ü H9/

23、f9=F9/h9，H7/p6=P7/h6例：40H9/f9= 40F9/h9基孔制配合 基軸制配合 通用規(guī)則· 同一字母表示的孔、軸的基本偏差絕對值相等，符號相反。即EI=-es，ES=-ei。· 對AH，最小間隙=EI=-es， 故孔的基本偏差：EI=-es· 低于IT8，JN；低于IT7，PZC；一般采用孔軸同級配合 故孔的基本偏差：ES=-ei孔的基本偏差計算通用規(guī)則 特殊規(guī)則Ø 較高精度等級配合中，由于孔比軸加工困難，國標(biāo)規(guī)定，孔比軸低一級。Ø 同名代號孔、軸基本偏差符號相反，絕對值相差一個值。Ø 適用范圍：公稱尺寸500mm

24、 標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的J、K、M、N； 標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T7的PZC。· 孔公差等級ITn，軸公差等級ITn-1· 基孔制配合：Ymin= ES ei = + ITn- ei· 基軸制配合：Ymin= ES ei = ES - (- ITn-1)· 要求具有相同配合性質(zhì)，故 ES = - ei+ (ITn- ITn-1)= - ei + = ITn- ITn-1例：50H7/p650P7/h6孔的基本偏差計算特殊規(guī)則最小過盈= ITn- ei = ES - (- ITn-1)故：ES= - ei + = ITn- ITn-1· 孔的另一個偏差，按下式計算

25、：· EI = ES - IT ES = EI + IT特殊規(guī)則圖解：· 實際工作中，直接查表2.4、表2.5· 50D9；60F8；30G7；25H8；50JS7；40P7；150U73. 公差帶系列1）公差帶代號公差帶代號包括基本偏差代號和公差等級數(shù)字。ü 軸公差帶：120c11；50f7；40h7；100k6；20p6；125u6ü 孔公差帶：50D9；60F8；25H8；50JS7；40P7；150U72）尺寸公差帶代號的標(biāo)注 標(biāo)注基本尺寸和極限偏差； 標(biāo)注基本尺寸、公差帶代號和極限偏差； 標(biāo)注基本尺寸、公差帶代號。圖2-13 公差尺寸

26、的標(biāo)注形式3）國家標(biāo)準(zhǔn)推薦選用的尺寸公差帶 軸公差帶國標(biāo)推薦公稱尺寸500mm一般、常用、優(yōu)先選用的公差帶。 一般 常用 優(yōu)先軸 116 46 13選擇：優(yōu)先常用一般，見表2.6 孔公差帶國標(biāo)推薦公稱尺寸500mm一般、常用、優(yōu)先選用的公差帶。 一般 常用 優(yōu)先孔 105 31 13選擇：優(yōu)先常用一般，見表2.7二、配合制由同一種極限制的孔和軸的公差帶組成配合的一種制度。1. 基孔配合制基孔制：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形成各種配合的制度?；鶞?zhǔn)孔代號為H，基本偏差為EI=0，ES0。2. 基軸配合制基軸制：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形成各

27、種配合的制度?；鶞?zhǔn)軸代號h，基本偏差為es=0，ei0。3. 配合系列1）配合代號國標(biāo)規(guī)定，用孔和軸的公差帶代號以分數(shù)形式組成配合代號。ü 如：30H7/g6，56H7/h6 或ü 在裝配圖上，與軸承配合，僅標(biāo)注配合件的公差帶代號。2）配合代號的標(biāo)注3）國標(biāo)推薦的常用、優(yōu)先配合 基孔制：常用46種、優(yōu)先13種； 基軸制：常用35種、優(yōu)先13種； 間隙配合：H8/f7、H8/h7，D9/h9、H7/h6； 過渡配合：H7/k6，K7/h6； 過盈配合：H7/n6、H7/s6，P7/h6、U7/h6； 優(yōu)先、常用配合見表2.8、2.9。三、一般公差線性尺寸的未注公差1. 概念在

28、車間普通工藝條件下，機床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。它代表經(jīng)濟加工精度，一般不再作檢驗。圖樣上只標(biāo)注基本尺寸，不標(biāo)注極限偏差，而在技術(shù)要求中作出說明。2. 一般公差等級國標(biāo)對一般公差規(guī)定了4個公差等級，由高到低依次為精密級(f)、中等級(m)、粗糙級(c)、最粗級(v)。 倒圓、倒角的一般公差的極限偏差見表2.10； 一般公差的極限偏差偏差采用對稱公差帶，見表2.11。3. 表示方法Ø 線性尺寸的一般公差主要用于較低精度的非配合尺寸。Ø 圖樣上只標(biāo)尺寸后不注出公差。Ø 一般公差只在技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)文本等有關(guān)技術(shù)文件中注出。Ø 如中等級 GB1804m&#

29、216; 或精密級 GB1804f4. 課堂總結(jié)5. 布置作業(yè)P52：選擇題（1）、（2）、（3）；計算題（1）。課時授課計劃課次序號： 4 一、課題：§2.3 零件的尺寸精度和配合的設(shè)計 §2.4 滾動軸承的精度和互換性二、課型：課堂講授三、目的要求：1. 了解零件尺寸精度和配合設(shè)計主要內(nèi)容。2. 熟悉配合制選擇的原則。3. 掌握尺寸公差等級選擇的原則和方法。4. 掌握配合的選擇任務(wù)、方法和步驟。5. 了解滾動軸承的結(jié)構(gòu)，熟悉滾動軸承的精度規(guī)定。6. 掌握正確選擇與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔公差帶的基本原則、方法和步驟。四、重點、難點：重點：尺寸公差等級選擇的原則和方法、

30、配合的選擇任務(wù)、方法和步驟以及正確選擇，與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔公差帶的基本原則、方法和步驟。難點：配合的選擇任務(wù)、方法和步驟以及正確選擇，與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔公差帶的基本原則、方法和步驟。五、教學(xué)方法及手段：根據(jù)本次課的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的以及學(xué)生的知識儲備，進行系統(tǒng)的理論講授。通過減速器輸出軸上軸頸與齒輪的配合，練習(xí)如何根據(jù)產(chǎn)品的工作條件、性能要求及加工工藝等進行零件的尺寸精度和配合的設(shè)計。并在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上經(jīng)過分析、類比、查表等確定減速器輸出軸上滾動軸承與軸、滾動軸承與外殼孔的配合與精度設(shè)計。六、參考資料：（1）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 王伯平 主編；（2）互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)

31、習(xí)指導(dǎo)及習(xí)題集 陳于萍等編；（3）幾何量公差與檢測實驗指導(dǎo)書 徐紅兵 主編。七、作業(yè)：習(xí)題與練習(xí)P52：選擇題（6）（16）；計算題（3）。八、授課記錄：授課日期班次九、授課效果分析：十、教學(xué)進程（教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)及時間分配等）1. 復(fù)習(xí)以提問的形式復(fù)習(xí)上次課內(nèi)容：什么是極限制？標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列的特點？公差帶的代號及常見標(biāo)注形式？兩種配合制的代號？一般公差的特點？2. 導(dǎo)入課題在前述零件精度與配合概念的基礎(chǔ)上，引出零件的尺寸精度和配合設(shè)計主要包括哪些內(nèi)容，具體如何進行設(shè)計。這都是本次課要講的內(nèi)容。3. 教學(xué)內(nèi)容2.3 零件的尺寸精度和配合的設(shè)計包括基準(zhǔn)制的選擇、尺寸精度設(shè)計、配合的

32、選擇一、基準(zhǔn)配合制的選擇基準(zhǔn)制的選擇原則：優(yōu)先選用基孔制，根據(jù)需要選用基軸制，特殊場合采用非基準(zhǔn)制。圖2.16 一軸多孔且配合性質(zhì)不同場合應(yīng)用基軸制的選擇示例(a)內(nèi)燃機中活塞銷與活塞孔及連桿小頭孔的配合（b）基孔制配合的孔、軸公差帶和孔、軸；（c）基軸制配合的孔、軸公差帶和孔、軸1； 2活塞； 3連桿小頭孔1. 基孔配合制的選擇優(yōu)先選用基孔制減少孔加工的刀具、量具。2. 基軸配合制的選擇1）冷拔型材作軸（不再加工，IT8IT11）用于農(nóng)機、建機、紡機等。2）與標(biāo)準(zhǔn)件配合的孔，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)。軸承外環(huán)箱體孔，采用基軸制。3）同一基本尺寸軸上裝配幾個不同配合性質(zhì)的零件，見圖2.16。3. 非基

33、準(zhǔn)制的應(yīng)用為了配合的特殊需要，采用任一孔、軸公差帶（非H孔或h軸）組成的配合，見圖1.1。二、公差等級的選用1. 公差等級的選擇原則滿足使用要求的前提下，盡量選用較低的精度等級。2. 公差等級的選擇方法1）類比法：參考類似的產(chǎn)品2）計算法：根據(jù)工作要求的間隙或過盈計算確定配合孔軸的公差等級。3. 類比選擇應(yīng)注意的問題1）各公差等級的應(yīng)用范圍見表2.12o IT01、IT0、IT1級高精度量塊和其他精密標(biāo)準(zhǔn)塊的公差；o IT2IT5級用于特別精密的配合；o IT5IT12級用于配合尺寸公差；o IT12IT18級用于未注尺寸公差及非配合尺寸的公差。2）各種加工方法對應(yīng)公差等級，見表2.13

34、52; 磨削：85級；ü 車削：117級；ü 銑削：118級；ü 刨插：1110級；ü 拉削：85級；ü 鉆孔：1311級ü 鉸孔：106級；ü 沖壓：1014級；ü 鍛造：16級；ü 壓鑄：1411級;ü 砂型鑄造：1816級。3）軸和孔的工藝等價性500mm常用尺寸段的較高等級配合中，孔比軸加工困難。標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8級時，選擇孔比軸低一級配合。標(biāo)準(zhǔn)公差 > IT8級時，采用同級配合。如H8/f7，K7/h6，H7/s6，H9/d9，H11/h11。4）考慮加工成本，見圖1.1，軸承擋圈與

35、箱體孔的配合52J6/f9，孔比軸低23級。5）相互配合的零件和部件精度要匹配 齒輪孔與軸的配合，取決于齒輪精度； 與軸承配合的孔和軸頸的公差等級，取決于軸承的精度。三、配合的選擇1. 配合選擇的方法1）類比法：查表類比相同或相似的工作條件或功能要求的配合代號，同公差等級的選擇相似；2）計算法：計算滑動軸承間隙和過盈傳遞載荷的過盈量；3）試驗法：新產(chǎn)品或重要配合的專門進行模擬實驗。2. 配合選擇的任務(wù)基準(zhǔn)制和孔、軸公差等級確定后，確定非基準(zhǔn)件的基本偏差代號。3. 配合選擇的步驟1）確定配合的大致類別，根據(jù)配合功能要求，確定配合類別，見表2.142）參照配合性能特征，選擇合適的配合，見表2.15

36、2.18表2.14 功能要求及對應(yīng)的配合類別無相對運動需傳遞扭矩要精確同軸永久結(jié)合過盈配合可拆結(jié)合過渡配合或基本偏差為H(h)的間隙配合加緊固件不要精確同軸間隙配合加緊固件不需要傳遞扭矩過渡配合或輕的過盈配合有相對運動只有移動基本偏差為H(h)、G(g)等間隙配合轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動和移動形成的復(fù)合運動基本偏差為AF(af)等間隙配合4. 各類配合的選擇根據(jù)配合功能要求確定配合類別1）孔、軸相對運動并且需要拆卸間隙配合 如：曲軸連桿、滑動軸承2）孔、軸有定心要求且有時拆卸過渡配合 如：齒輪、皮帶輪、活塞銷軸3）孔、軸傳遞扭矩需要緊密配合過盈配合 如：鍛模+模套、火車輪+輪箍、連桿襯套配合類別確定后，按優(yōu)

37、先常用一般順序選擇配合代號。根據(jù)使用要求間隙、過盈，確定孔、軸的基本偏差代號和公差等級。表2.18 優(yōu)先配合選用說明，生產(chǎn)中可采用類比法、計算法或?qū)嶒灧ù_定。過渡、過盈配合精度等級不能太低，孔IT8，軸IT7。工作情況對過盈和間隙的影響具 體 情 況過盈間隙具 體 情 況過盈間隙材料許用應(yīng)力小減小-裝配時可能歪斜減小增大經(jīng)常拆卸、安裝困難減小-旋轉(zhuǎn)速度高增大增大工作時，孔溫高于軸溫增大減小有軸向運動-增大工作時，軸溫高于孔溫減小增大潤滑油粘度大-增大載荷較大、有沖擊增大減小裝配精度高減小減小配合面長度大減小增大表面粗糙度高度參數(shù)大增大減小配合面幾何誤差大減小增大裝配易變形薄壁件減小增大5. 配

38、合應(yīng)用實例例：某減速器輸出軸頸(56)與齒輪配合，齒輪精度7GB10095，孔、軸配合精度設(shè)計解：（1）工作要求輸出軸與齒輪孔軸線定心要求，需要拆卸；（2）公差配合選擇優(yōu)先選用基孔制，H；根據(jù)齒輪精度7級，孔選7級，軸選6級；有定心要求、無相對運動需拆卸，選56H7/h6【例2.4】試確定在圖1.1臺鉆中，花鍵套筒24mm軸頸與皮帶輪孔的配合代號。 分析：花鍵套筒24mm軸頸與皮帶輪孔配合有以下要求： 24的軸線與皮帶輪孔軸線應(yīng)有一定的同軸度要求。 24軸與皮帶輪孔無相對運動，鍵傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。 裝配和拆卸應(yīng)比較方便，便于維修。選擇： （1）基準(zhǔn)制選擇：無特殊要求，應(yīng)選擇基孔制，孔的基本偏差代

39、號為H。（2）尺寸公差等級選擇臺鉆是小型機床，用來鉆孔或擴孔，配合屬于“精密配合”。查表2.12，可選擇孔的等級為IT8，軸的等級為IT7。 （3）非基準(zhǔn)件的基本偏差的選擇套筒軸頸與皮帶輪孔之間無相對運動，有定心精度要求，且由鍵傳遞轉(zhuǎn)矩，需要拆卸。查表2.14，可選擇過渡配合代號為24H8/k7。（4）計算配合間隙或過盈、配合公差 孔24H8：EI=0，ES=+0.033； 軸24k7：ei= +0.002，es=+ 0.023。 過渡配合，Xmax=+0.031mm，Ymax=-0.023。 配合公差為：Tf=0.054mm。（5）花鍵套筒零件的尺寸標(biāo)注：圖2.17 臺鉆主軸箱花鍵套筒例：用

40、計算法確定孔、軸的公差配合已知孔、軸配合的基本尺寸40mm，要求配合間隙0.0250.066mm，用計算法確定公差等級，選取適當(dāng)配合。解：1. 優(yōu)先選用基孔制，孔偏差代號H2. 確定公差等級，間隙配合 Tf=|Xmax-Xmin|=0.066-0.025=0.041mmTf =TD+Td假設(shè)孔、軸為同級配合， TD=Td=Tf/2=0.0205mm查表2.2知，介于IT6=0.016mm、IT7=0.025mm之間國標(biāo)規(guī)定孔比軸低一級配合孔IT7+軸IT6=0.025+0.016=0.041mm=Tf3. 確定偏差代號基孔制，EI=0，ES=EI+TD=+0.025mm由Xmin=EI-es=

41、+0.025mm， es=-0.025mm，查表2.4，軸偏差代號為f ei=es-Td=-0.025-0.016=-0.041mm孔公差帶為H7，軸為f6。4. 5. 驗算 Xmax=+0.066mm Xmin=+0.025mm 滿足要求。2.4 滾動軸承的精度與互換性一、滾動軸承簡介1. 滾動軸承的組成內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架，見圖2.182. 分類按滾動體分：球軸承、滾子（圓柱、圓錐）軸承和滾針軸承。按承受載荷方向分：向心軸承、推力軸承、角接觸軸承（向心推力軸承）。球軸承 圓錐滾子軸承圓柱滾子軸承 滾針軸承推力軸承3. 滾動軸承精度設(shè)計的任務(wù)（1）選擇滾動軸承的公差等級；（2）確定與滾動軸承配合的軸頸和座孔的尺寸公差帶代號；（3）確定與滾動軸承配合的軸頸和座孔的形狀、位置公差和表面粗糙度。二、滾動軸承的精度規(guī)定1. 滾動軸承的公差等級v 向心軸承：0、6、5、4、2；v 其中：0級精度最低，2級精度最高。v 圓錐滾子軸承：0、6x、5、4、2；v 推 力 球 軸 承：0、6、5、4；v 0級為普通精度，廣泛用于減速器、汽車、拖拉機變速箱、普通電機水泵等。2. 滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶GB/T307.1-2005對軸承內(nèi)、外徑規(guī)定了兩種公差：（1）內(nèi)徑和外徑實際尺寸的極限偏差；v