機(jī)械制造基礎(chǔ)

1、機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)第第5 5章章 公差配合公差配合與技術(shù)測(cè)量與技術(shù)測(cè)量機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)目的與要求目的與要求 1、 了解極限與配合的基本術(shù)語(yǔ)和定義。 2、 掌握極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點(diǎn)。 3、 掌握極限與配合的選用原則與方法。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 公差配合基本術(shù)語(yǔ)和定義 極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點(diǎn) 極限與配合的選用 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn) 極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點(diǎn)。極限與配合的選用原則與方法。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)5.1 5.1 基本術(shù)語(yǔ)和定義基本術(shù)語(yǔ)和定義 尺寸：尺寸、基本尺寸、實(shí)際尺寸、

2、極限尺寸、實(shí)體尺寸 偏差與公差 尺寸公差帶圖機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)有關(guān)尺寸、公差和偏差的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)尺寸、公差和偏差的術(shù)語(yǔ)及定義 尺寸：用特定單位表示長(zhǎng)度值的數(shù)字。 基本尺寸：由設(shè)計(jì)給定的尺寸，一般要求符合標(biāo)準(zhǔn)的尺寸系列。 實(shí)際尺寸：通過測(cè)量所得的尺寸。包含測(cè)量誤差，且同一表面不同部位的實(shí)際尺寸往往也不相同。用Da、da表示。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué) 極限尺寸：允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。兩者中大的稱為最大極限尺寸，小的稱為最小極限尺寸。孔和軸的最大、最小極限尺寸分別為 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)有關(guān)尺寸、公差和偏差的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)尺寸

3、、公差和偏差的術(shù)語(yǔ)及定義 尺寸偏差：某一尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。包括實(shí)際偏差和極限偏差。極限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d 尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量。等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對(duì)值?？?、軸的公差分別用Th和Ts表示。 Th= Dmax- Dmin = ES-EI Ts= dmax- dmin = es-ei機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)尺寸公差帶圖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(zhǔn)確定偏

4、差和公差，零線以上為正，以下為負(fù)。尺寸公差帶：由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。公差帶有兩個(gè)基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。基本偏差：標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差。一般為靠近零線的那個(gè)極限偏差。標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用確定公差帶大小的任一公差。孔軸0基本尺寸ESEIeseiThT s+-機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義 配合 孔與軸 間隙與過盈 配合的種類 配合制機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)配合配合基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系，稱為配

5、合。在前面我們學(xué)過有關(guān)尺寸、偏差和公差的有關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義，為清楚表示各術(shù)語(yǔ)間關(guān)系，可作公差與配合示意圖。簡(jiǎn)化它們的關(guān)系，即可作公差帶圖。D（d）DmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零線孔軸機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)孔和軸孔和軸在滿足互換性的配合中，孔和軸具有廣泛的含義，即：孔指圓柱形內(nèi)表面及其它內(nèi)表面中，由單一尺寸確定的部分，其尺寸由D表示；軸指圓柱形的外表面及其它外表面中由單一尺寸確定的部分，其尺寸由d 表示。即：孔為包容面，軸為被包容面。如圖所示。d1D 1D 2Home機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)配合的種類配合的種類通過公差帶圖，我們能清楚地看到孔、軸公差帶之間的關(guān)系

6、。根據(jù)其公帶位置不同，可分為三種類型：間隙配合、過盈配合和過渡配合。0+-基本尺寸孔軸孔軸孔軸機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)間隙配合間隙配合具有間隙（包括最小間隙為零）的配合稱為間隙配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。 其特征值是最大間隙X max和最小間隙X min?？椎淖畲髽O限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大間隙，用X max表示。 X max=D max- dmin=ES - ei 孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小間隙，用X min表示。 X min=D min - d max =EI - es實(shí)際生產(chǎn)中，平均間隙更能體現(xiàn)

7、其配合性質(zhì)。 X av =（X max +X min）/2孔XmaxXmin0+-軸機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)過盈配合過盈配合具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下。 其特征值是最大過盈Y max和最小過盈Y min?？椎淖钚O限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過盈，用Y max表示。 Y max= D min- d max =EI - es孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小過盈，用Y min表示。 Y min= D max - dmin=ES - ei實(shí)際生產(chǎn)中，平均過盈更能體現(xiàn)其配合

8、性質(zhì)。 Y av =（Y max +Y min）/2軸0+-YmaxYmin孔機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)過渡配合過渡配合可能具有間隙也可能具有過盈的配合稱為過渡配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互重疊。 其特征值是最大間隙X max和最大過盈Y max。孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大間隙，用X max表示。 X max= D max- dmin=ES - ei 孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過盈，用Y max表示。 Y max = D min- d max =EI - es 實(shí)際生產(chǎn)中，其平均松緊程度可能表示為

9、平均間隙，也可能表示為平均過盈。即： X av （或Y av ）=（X max +Y max）/2孔軸0+-XmaxYmax機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)配合公差配合公差 配合公差是指允許間隙或過盈的變動(dòng)量。它是設(shè)計(jì)人員根據(jù)機(jī)器配合部位使用性能的要求對(duì)配合松緊變動(dòng)的程度給定的允許值。它反映配合的松緊變化程度，表示配合精度，是評(píng)定配合質(zhì)量的一個(gè)重要的綜合指標(biāo)。 在數(shù)值上，它是一個(gè)沒有正、負(fù)號(hào)，也不能為零的絕對(duì)值。它的數(shù)值用公式表示為： 對(duì)于間隙配合 Tf =XmaxXmin 對(duì)于過盈配合 Tf =YminYmax 對(duì)于過渡配合 Tf =XmaxYmax 將最大、最小間隙

10、和過盈分別用孔、軸極限尺寸或極限偏差換算后代入上式，則得三類配合的配合公差的共同公式為： Tf = Th +Ts機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)配合制配合制改變孔和軸的公差帶位置可以得到很多配合，為便于現(xiàn)代大生產(chǎn)，簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配合規(guī)定了兩種配合制：基孔制和基軸制?；字疲夯酒顬橐欢ǖ目椎墓顜c不同基本偏差軸的公差帶形成各種配合的一種制度。基孔制中的孔為基準(zhǔn)孔，其下偏差為零。0+-基本尺寸孔軸軸軸軸軸軸軸間隙配合過渡配合過盈配合 過渡或過盈軸機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)配合制（續(xù)）配合制（續(xù)）基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差孔的公差帶形成各種配合的一種制度?；S制中的軸為基

11、準(zhǔn)軸，其上偏差為零。0+-軸孔孔孔孔孔孔孔間隙配合過渡配合過盈配合 過渡或過盈孔機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)5.2 5.2 極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點(diǎn)極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點(diǎn) 標(biāo)準(zhǔn)公差系列 基本偏差系列 極限與配合的標(biāo)注 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶與配合機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差系列 標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T（ISO Tolerance）：是國(guó)標(biāo)規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。它等于公差等級(jí)系數(shù)和公差單位的乘積。 根據(jù)公差等級(jí)不同，國(guó)標(biāo)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)，即IT01、IT0、IT1、IT2、IT18。 從IT01到IT18，等級(jí)依次降低，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增

12、大。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)基本偏差系列基本偏差系列基本偏差：確定零件公差帶相對(duì)于零線位置的極限偏差。它是公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化的唯一指標(biāo)。除JS和js外，均指靠近零線的偏差。與公差等級(jí)無關(guān)?；酒畲?hào)：用拉丁字母表示。大寫表示孔，小寫表示軸。在26個(gè)字母中除去易與其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七個(gè)用兩個(gè)字母表示的代號(hào)（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC），共有28個(gè)代號(hào)，即孔和軸各有28個(gè)基本偏差。其中JS和js相對(duì)于零線完全對(duì)稱。對(duì)于軸：ah的基本偏差為上偏差es，其絕對(duì)值依次減小，jzc的基本偏差為下偏差ei，其絕對(duì)值依次增大。對(duì)于孔：AH的基本偏差為下偏差EI，其絕對(duì)值依次

13、減小，JZC的基本偏差為上偏差ES，其絕對(duì)值依次增大。H為基準(zhǔn)孔，基本偏差為下偏差，值為零；h為基準(zhǔn)軸，基本偏差為上偏差，值為零。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)基本偏差值基本偏差值軸的基本偏差：是根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐的需要確定的，其值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化列表5-2。孔的基本偏差：基本尺寸500mm時(shí)，孔的基本偏差是從偏差從軸的基本偏差換算而來。換算規(guī)則為：通用規(guī)則：用同一字母表示的孔、軸基本偏差的絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。即： ES=-ei EI=-es應(yīng)用：AH，IT IT8的K、M、N和IT IT7的P ZC。特殊規(guī)則：用同一字母表示孔、軸基本偏差時(shí)，孔基本偏差和軸的基本偏差符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差一個(gè)值

14、。即： ES= -ei + 應(yīng)用：IT IT8的K、M、N和IT IT7的P ZC。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)尺寸偏差的基本計(jì)算尺寸偏差的基本計(jì)算 國(guó)標(biāo)列出的孔、軸基本偏差數(shù)值見表5-2和表5-3。其另一偏差根據(jù)孔、軸的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差按以下關(guān)系計(jì)算： EI=ES-IT ES=EI+IT ei=es-IT es=ei+IT機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)極限與配合的標(biāo)注極限與配合的標(biāo)注 公差帶的代號(hào)由基本偏差代號(hào)與公差等級(jí)代號(hào)組成，如H7、h6、M8、d9等等。在圖樣上標(biāo)注尺寸公差時(shí)，可以標(biāo)注極限偏差，（上偏差放在基本尺寸的右上角，下 偏 差 放 在 基 本 尺 寸 的 右 下 角 ， 例 ）

15、 ；如： 、 ，也可以標(biāo)注尺寸公差帶代號(hào)，如：50H7、 50f6或者兩者都標(biāo)注50H7 （ ）、 50f6（ ）025. 0050025. 0041. 050+0.0250-0.025-0.041機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶與配合標(biāo)準(zhǔn)公差系列中的任一公差與基本偏差系列中任一偏差組合，即可得到不同大小和位置的公差帶。在基本尺寸500mm內(nèi)組成種孔的公差帶和種軸的公差帶。如果將這些孔軸公差帶在生產(chǎn)實(shí)際中都投入使用，顯然是不經(jīng)濟(jì)的，而且也不必要的。為了簡(jiǎn)化公差帶種類，減少與之相適應(yīng)的定值刀、量具和工藝裝備的品種和規(guī)格，對(duì)基本尺寸至500mm的孔、軸

16、規(guī)定了優(yōu)先、常用和一般用途公差帶。書中表5-4和表5-5分別是軸和孔的一般用途公差帶（軸119種，孔105種），其中方框內(nèi)為常用公差帶（軸59種，孔44種），帶圓圈的為優(yōu)先公差帶（軸孔各有13種）。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先使優(yōu)先公差帶，其次才使用常用公差帶，再其次才考慮使用一般用途公差帶。HOME機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差帶與配合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，配合代號(hào)由相互配合的孔和軸的公差帶以分?jǐn)?shù)的形式組成，孔的公差帶為分子，軸的公差帶為分母。例如：40H8/f7，80K7/h6。 基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸與各種非基準(zhǔn)件配合時(shí)，得到各種不同性質(zhì)的配合，如：AH和ah與基準(zhǔn)件配合，形成

17、間隙配合；JN和jn與基準(zhǔn)件配合，基本上形成過渡配合，PZC和pzc與基準(zhǔn)件配合，基本上形成過盈配合。原則上，任意一對(duì)孔、軸公差帶都可以構(gòu)成配合，為了簡(jiǎn)化公差配合的種類，減少定值刀、量具和工藝裝備的品種及規(guī)格，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在尺寸500mm的范圍內(nèi)，規(guī)定了基孔制和基軸制的優(yōu)先（基孔制、基軸制各13種）和常用配合（基孔制59種，基軸制47種）。 機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)一般公差（線性的未注公差）一般公差（線性的未注公差） 圖樣上未曾注出的尺寸稱為未注公差尺寸。在車間一般加工條件下、機(jī)床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。它代表經(jīng)濟(jì)加工精度。 主要用于較低精度的非配合尺寸，可不檢驗(yàn)。能簡(jiǎn)化制圖，節(jié)省圖樣設(shè)

18、計(jì)時(shí)間。機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)線性尺寸的一般公差的國(guó)標(biāo)規(guī)定線性尺寸的一般公差的國(guó)標(biāo)規(guī)定1804國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了線性尺寸一般公差（未注公差）的規(guī)范。線性尺寸的一般公差規(guī)定了四個(gè)公差等級(jí)：精密級(jí)(f)、中等級(jí)(m)、和粗糙級(jí)(c)和最粗級(jí)(v)。在圖樣上標(biāo)注線性尺寸的一般公差，只需要在圖樣或技術(shù)文件中用國(guó)標(biāo)號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)標(biāo)注即可。例如按產(chǎn)品精密程度和車間普通加工經(jīng)濟(jì)精度選用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的m（中等）級(jí)時(shí)，可表示為：GB/T 1804m這表明圖樣上凡是未注公差的線性尺寸（包括倒圓半徑尺寸及倒角尺寸）均按m（中等）級(jí)加工和驗(yàn)收機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué)5.3 5.3 極限與配合的選用極限與配合的選

19、用 5.3.15.3.1基準(zhǔn)制的選擇基準(zhǔn)制的選擇 1.一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制 2.下列情況應(yīng)選用基軸制 1）直接使用有一定公差等級(jí)（IT8IT11）而不再進(jìn)行機(jī)械加工的冷拔鋼材（這種鋼材是按基準(zhǔn)軸的公差帶制造）做軸。 機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué) 2）加工尺寸小于mm的精密軸比同級(jí)孔要困難，因此在儀器制造、鐘表生產(chǎn)、無線電工程中，常使用經(jīng)過光軋成形的鋼絲直接做軸，這時(shí)采用基軸制較經(jīng)濟(jì)。 3）根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，在同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個(gè)孔件時(shí)應(yīng)采用基軸制。 機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué) 3. 與標(biāo)準(zhǔn)件配合 4. 為滿足配合的特殊要求，允許選用非基準(zhǔn)制的配合機(jī)械制造基礎(chǔ)沈陽(yáng)廣播電視大學(xué) 5.3.2 5.3.2 公差等級(jí)的選擇公差等級(jí)的選擇 1. 在常用尺寸段內(nèi)，對(duì)