互換性公差與配合課件第11講56p

1、 北京化工大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院于 源互換性與技術(shù)測量2019.秋互換性緒言0.1 互換性概述指在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，安裝在機(jī)器上能達(dá)到規(guī)定的功能要求，這樣一批零或部件就稱為具有互換性的零、部件。教學(xué)進(jìn)程完全互換不完全互換公 差允許幾何參數(shù)的變動量稱為公差。幾何參數(shù)包括尺寸大小、幾何形狀、以及相互的位置關(guān)系等。圓柱形圓錐形鍵 花鍵齒輪等螺紋幾何特征0.1 互換性概述教學(xué)進(jìn)程機(jī)械性能如硬度、強(qiáng)度等。練習(xí)0.1 互換性概述機(jī)械零件幾何參數(shù)的互換性用于結(jié)合:圓柱結(jié)合、單鍵結(jié)合、花鍵結(jié)合、螺紋結(jié)合用于傳動:螺旋副、齒輪副、蝸輪副用于支承:床身、支架、箱體用于基準(zhǔn):長度量塊、角度量塊配合性

2、質(zhì)傳動與接觸精度支承精度和剛度尺寸傳遞精度專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)進(jìn)程0.2 公差與配合標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展簡介最早的公差制1902年英國倫敦Newall公司出版的極限表。國際公差標(biāo)準(zhǔn)1962年起由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織陸續(xù)公布，如ISO/R 286:1962。我國公差標(biāo)準(zhǔn)1959年由國家科委頒布“公差與配合”標(biāo)準(zhǔn)GB159-174-59。教學(xué)進(jìn)程ISO/TC3ISO/TC231GPS0.3 計量技術(shù)發(fā)展簡介尺我國商代出現(xiàn)了尺，西漢末年出現(xiàn)卡尺。檔案米尺國際米原器以波長定義米以光速定義米米目前使用的米的定義。維度計量器具的發(fā)展精度自動化程度測量范圍教學(xué)進(jìn)程1/299792458秒0.4 優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系用 途同一種產(chǎn)品的同

3、一參數(shù)從小到大取不同的數(shù)值，所形成的不同規(guī)格的產(chǎn)品系列是否合理，與所取數(shù)值的分檔、分級直接相關(guān)。應(yīng) 用照相機(jī)的光圈，漸開線圓柱齒輪第I系列，公差標(biāo)準(zhǔn)尺寸分段、粗糙度參數(shù)等等。組 成優(yōu)先數(shù)系由一些十進(jìn)制等比數(shù)列組成。其公比為10的1/r次方:如R5系列 1， 1.6 ， 2.5 ， 4 ， 6.3 ， 10； 如R10系列 1，1.25，1.6 ， 2.0，2.5 ，3.15， 4 ，5， 6.3 ，8，10。派生系列 R10/3系列 1，2，4，8 ，16教學(xué)進(jìn)程數(shù)值分級制度1.2 公差與配合基本術(shù)語及定義1.3 公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)1.4 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公差帶與配合1.5 公差與配合的選用課程概

4、述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差1.6 一般公差 線性尺寸的未注公差教學(xué)進(jìn)程1.1 概述2.1 尺寸傳遞2.2 測量方法與測量器具的分類2.3 測量誤差和數(shù)據(jù)處理2.4 常用長度計量儀器及選擇課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐

5、的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程3.1 概 述3.2 形狀公差3.3 位置公差3.4 公差原則3.5 形位公差檢測課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程4.1 表面粗糙度的國家標(biāo)準(zhǔn)4.2 表面粗糙度的選擇課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢

6、測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程5.1 基本概念5.2 泰勒原則課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程6.1 滾動軸承的精度等級6.2 滾動軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn)6.3 滾動軸承與軸

7、和殼體孔的配合及其選擇課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程9.1 概 述9.2 普通螺紋的互換性9.3 梯形螺紋簡述9.4 螺紋測量課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章

8、 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程10.1 鍵聯(lián)結(jié)10.2 花鍵聯(lián)結(jié)課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程11.1 齒輪加工誤差及其檢測11.2 齒輪副誤差及其評定指標(biāo)11.3 漸開線圓柱齒輪精度課程概述緒言第一章 圓柱公差與配合第二章 長度測量基礎(chǔ)第三章 形狀和位置公差及檢測第四章 表面粗糙度及檢測第五章 光滑極限量規(guī)第七章 尺寸鏈

9、第九章 螺紋公差與檢測第八章 圓錐的公差配合及檢測第十章 鍵與花鍵的公差與配合第六章 滾動軸承的公差與配合第十一章 圓柱齒輪傳動公差教學(xué)進(jìn)程練習(xí)460.008350.008350.008300.0084452ABCD0.02 A-B0.010.02 A-B0.0120.02 A-B0.0150.02 A-B0.01226(0-0.2)8 0-0.0360.02 C3.241(0-0.2)14 0-0.0430.02 D3.20.80.80.80.80.80.80.8其余6.3第 一 章圓柱公差與配合教學(xué)進(jìn)程1.2 公差與配合的基本術(shù)語及定義1.3 公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)1.4 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶

10、與配合1.5 公差與配合的選用1.6 一般公差 線性尺寸的未注公差1.1 概述基本尺寸&極限尺寸&最大實(shí)體尺寸&最小實(shí)體尺寸 能夠在圖上正確標(biāo)注偏差 & 公差 & 公差帶 & 基本偏差 能夠識圖，繪圖間隙配合 & 過盈配合 & 過渡配合 能判斷配合類型基孔制 & 基軸制 識記能夠查表:標(biāo)準(zhǔn)公差等級的公差值軸、孔基本偏差的分布規(guī)律 識記軸、孔極限偏差計算及標(biāo)注 計算規(guī)則及方法重點(diǎn)基準(zhǔn)制&公差等級&配合的選用原則解決簡單設(shè)計問題常用配合1.1 概述在圓柱結(jié)合中，孔與軸是一對結(jié)合面。軸孔孔為包容面，軸為被包容面。圓柱形的內(nèi)表面為孔，外表面為軸?？缀洼S教學(xué)進(jìn)程1.2 公差與配合的基本術(shù)語及定義用特定單

11、位表示長度值的數(shù)字?；境叽纾ㄔO(shè)計尺寸）設(shè)計零件時給定的尺寸。注意：軸和孔配合的基本尺寸相同。實(shí)際尺寸通過測量獲得的尺寸。注意：由于存在測量誤差，實(shí)際尺寸并非尺寸的真值。尺 寸 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程是允許尺寸變化的兩個極限值。兩個極限尺寸中較大的稱為最大極限尺寸；較小的稱為最小極限尺寸。極限尺寸最大實(shí)體狀態(tài)和最大實(shí)體尺寸最大實(shí)體狀態(tài)是孔或軸在尺寸公差范圍內(nèi)，具有材料量最多時的狀態(tài)MMC。該狀態(tài)下的尺寸稱為最大實(shí)體尺寸。注意：孔的最大實(shí)體尺寸就是它的最小極限尺寸。軸的最大實(shí)體尺寸就是它的最大極限尺寸。教學(xué)進(jìn)程 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義P92最小實(shí)體狀態(tài)和最小實(shí)體尺寸最

12、小實(shí)體狀態(tài)是孔或軸在尺寸公差范圍內(nèi)，具有材料量最少時的狀態(tài)LMC。該狀態(tài)下的尺寸稱為最小實(shí)體尺寸。注意：孔的最小實(shí)體尺寸就是它的最大極限尺寸。軸的最小實(shí)體尺寸就是它的最小極限尺寸。教學(xué)進(jìn)程最小極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸基本尺寸孔軸 基本尺寸 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程孔軸基本尺寸最大實(shí)體尺寸最小實(shí)體尺寸最小實(shí)體尺寸最大實(shí)體尺寸 基本尺寸 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義尺寸偏差某一個尺寸減去其基本尺寸所得到的代數(shù)差稱為尺寸偏差，簡稱偏差。上偏差最大極限尺寸減去其基本尺寸的代數(shù)差。下偏差最小極限尺寸減去其基本尺寸的代數(shù)差。極

13、限偏差上偏差和下偏差統(tǒng)稱為極限偏差。實(shí)際偏差實(shí)際尺寸減去其基本尺寸所得到的代數(shù)差。教學(xué)進(jìn)程ES孔的上偏差 EI孔的下偏差es軸的上偏差 ei軸的下偏差 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義注意：偏差可以為正、負(fù)值或零。注意：合格零件的實(shí)際偏差應(yīng)在規(guī)定的極限偏差范圍之內(nèi)。尺寸公差允許尺寸變動的量稱為尺寸公差，簡稱公差。公差 = | 最大極限尺寸 最小極限尺寸 | = | 上偏差 下偏差 |教學(xué)進(jìn)程書寫方法上偏差下偏差基本尺寸上偏差下偏差基本尺寸 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程某軸直徑基本尺寸為50mm，最大極限尺寸為50.008mm，最小極限尺寸為49.992mm，計算偏差及公

14、差。上偏差 = 最大極限尺寸 - 基本尺寸 = 50.008 - 50 =0.008mm下偏差 =最小極限尺寸 - 基本尺寸 = 49.992 - 50 = -0.008mm公差 = | 最大極限尺寸 最小極限尺寸 | =50.008 - 49.992 =0.016mm示例：解：公差= | 上偏差 下偏差 | =0.008 ( -0.008 ) =0.016mm 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程解：示例：孔為 ， 軸為 最大實(shí)體尺寸：最小實(shí)體尺寸：教學(xué)進(jìn)程 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義孔為50.012mm，軸為49.975mm?？诪?0.064mm，軸為49.950mm

15、。零線與公差帶零線：表示基本尺寸。正偏差位于零線上方負(fù)偏差位于零線下方。由上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域，叫公差帶。公差帶上偏差 ES下偏差 EI軸的上、下偏差？孔0最小極限尺寸最大極限尺寸 基本尺寸軸 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程公差帶上偏差 ES下偏差 EI上偏差 es下偏差 ei孔0最小極限尺寸最大極限尺寸 基本尺寸軸 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義零線與尺寸帶零線：表示基本尺寸。正偏差位于零線上方負(fù)偏差位于零線下方。由上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域，叫公差帶。教學(xué)進(jìn)程 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程+0-基本尺寸ESEIesei公差

16、帶圖1孔公差帶軸公差帶+0-基本尺寸ESEIesei公差帶圖2孔軸基本偏差上、下偏差中靠近零線的那個偏差。 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程+0-基本尺寸ESEIesei孔公差帶軸公差帶解：最大極限尺寸最小極限尺寸公差公差最大極限尺寸 = d + es = 50 + 0= 50mm最小極限尺寸 = d + ei= 50 + (-0.016) = 49.984mm公差= |最大極限尺寸 -最小極限尺寸 | = |50 - 49.984|= 0.016mm公差= |es - ei| = |0 - (-0.016)| = 0.016mm示例：D = d = 50mm, ES = -0.

17、017mm, EI = -0.042mm, es = 0, ei = -0.016mm，求孔、軸的極限尺寸和公差。+0-0.016-0.017-0.04250mm 1.2.2 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程= D + ES = 50 + (-0.017) = 49.983mm= D + EI = 50 + (-0.042) = 49.958mm= |最大極限尺寸 最小極限尺寸 | = |49.983 - 49.958|= 0.025mm= |ES - EI| = |-0.017-(-0.042)| = 0.025mm課程回顧教學(xué)進(jìn)程緒言互換性概述計量技術(shù)發(fā)展簡介優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系 有關(guān)尺寸的

18、術(shù)語和定義基本尺寸實(shí)際尺寸最大實(shí)體尺寸最小實(shí)體尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸有關(guān)公差與偏差的術(shù)語和定義上偏差 下偏差 極限偏差 實(shí)際偏差公差 公差帶圖 公差帶零線基本偏差第一章 圓柱公差與配合要求：理解并正確計算基本量，掌握公差帶的繪制課間音樂 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程如孔尺寸要求為600.0180，軸的尺寸要求為600-0.013，當(dāng)孔的實(shí)際尺寸加工成60.005mm，而軸線彎曲了0.010mm，軸線沒有彎曲的軸卻裝不進(jìn)孔中。60.005600.01孔的作用尺寸軸的作用尺寸在配合面的全長上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸，稱為孔的作用尺寸；與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸，稱為軸

19、的作用尺寸。 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程作用尺寸 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程對于有配合要求的孔和軸，怎樣判斷其直徑是否合格呢？孔的作用尺寸不小于孔的最小極限尺寸，而實(shí)際尺寸不大于孔的最大極限尺寸；軸的作用尺寸不大于軸的最大極限尺寸，而實(shí)際尺寸不小于軸的最小極限尺寸；泰勒原則：60.005600.01 1.2.1 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義孔的作用尺寸為：60mm-0.01mm=59.99mm如孔尺寸要求為600.0180，軸的尺寸要求為600-0.013軸的作用尺寸為：60mm 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程配合定義配合是指基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶

20、之間的關(guān)系。從應(yīng)用角度出發(fā)，圓柱結(jié)合分為有相對運(yùn)動的結(jié)合與無相對運(yùn)動的結(jié)合兩類。對于有相對運(yùn)動的結(jié)合，自然要使相互結(jié)合的孔、軸之間具有一定的間隙，所需間隙的大小要視相對運(yùn)動的方向、速度、工作條件、結(jié)構(gòu)情況（如結(jié)合直徑和結(jié)合長度等）等因素決定。對于無相對運(yùn)動的結(jié)合，有的需要使相互結(jié)合的孔、軸之間具有一定的過盈，以滿足傳遞力或扭矩的需要。 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義基孔制是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一種制度。基軸制是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種配合的一種制度。注意：基孔制的孔為基準(zhǔn)孔，它的下偏差為零?；鶞?zhǔn)孔的代號是H

21、。注意：基軸制的軸為基準(zhǔn)軸，它的上偏差為零?；鶞?zhǔn)軸的代號是h?；境叽?基準(zhǔn)孔教學(xué)進(jìn)程基本尺寸0基準(zhǔn)軸配合分類間隙配合 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去相配合軸的尺寸，如果為正則為間隙。孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，即間隙配合。允許間隙的變動量 = | 最大間隙 - 最小間隙 | = 孔公差+軸公差間隙公差請參見P4教學(xué)進(jìn)程基本尺寸零線XmaxXmin 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義示例：解：直徑為 的孔與 的軸相配是什么配合?孔 ES = 0.039 EI = 0 公差 = 0.039最大極限尺寸 = 50.039最小極限尺寸 = 50 軸 es = -0.

22、025 ei = -0.050 公差 = 0.025最大極限尺寸 = 49.975最小極限尺寸 = 49.950 配合尺寸 Xmax = 0.089Xmin = 0.025 配合公差 = 0.064基本尺寸？基本偏差？教學(xué)進(jìn)程（單位：mm）0-0.0250.039-0.05050過盈公差過盈配合在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去相配合軸的尺寸，如果為負(fù)則為過盈。孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，即過盈配合。 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義允許過盈的變動量 = | 最小過盈 - 最大過盈 | = 孔公差+軸公差請參見P5教學(xué)進(jìn)程基本尺寸零線YmaxYmin 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程示

23、例：解：直徑為 的孔與 的軸相配是什么配合?孔 ES = 0.025 EI = 0 公差 = 0.025最大極限尺寸 = 50.025最小極限尺寸 = 50 軸 es = 0.059 ei = 0.043 公差 = 0.016最大極限尺寸 = 50.059最小極限尺寸 = 50.043 配合尺寸 Ymax = -0.059Ymin = -0.018 配合公差 = 0.041基本尺寸？基本偏差？（單位：mm）0.05900.0250.04350過渡配合在孔與軸的配合中，孔與軸的公差帶相互交迭，任取其中一對孔和軸相配，可能具有間隙，也可能具有過盈的配合。 1.2.3 有關(guān)配合的術(shù)語和定義教學(xué)進(jìn)程配合公差允許的變動量 =