科創(chuàng)課件20尺寸公差與原柱結(jié)合的互換性

第二章尺寸公差與圓柱結(jié)合的互換性2-1極限與配合的常用詞匯一、有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)1、尺寸用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值稱為尺寸。也包括以角度單位表示角度尺寸的數(shù)值。2-1極限與配合的常用詞匯2、孔和軸通常將工件圓柱形內(nèi)表面和外表面稱為孔和軸。3、基本尺寸由設(shè)計(jì)給定的尺寸。4、實(shí)際尺寸通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸。由于測(cè)量誤差存在，實(shí)際尺寸不一定是被測(cè)尺寸的真值。2-1極限與配合的常用詞匯5、極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)極限值。較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸。較小的一個(gè)為最小極限尺寸。6、最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）和最大實(shí)體尺寸（MMS）孔或軸在尺寸極限范圍以內(nèi)，具有材料最多時(shí)的狀態(tài)為MMC，在次狀態(tài)下的尺寸為MMS。它是孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸。2-1極限與配合的常用詞匯7、最小實(shí)體狀態(tài)（LMC）和最小實(shí)體尺寸（LMS）孔或軸在尺寸極限范圍內(nèi)，具有材料量最少時(shí)的狀態(tài)稱為最小實(shí)體狀態(tài)。在此狀態(tài)下的尺寸，稱為最小實(shí)體尺寸。它是孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸。二、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)1、尺寸偏差某一尺寸（實(shí)際尺寸、極限尺寸）減其基本尺寸所得的代數(shù)差，簡(jiǎn)稱偏差偏差分為實(shí)際偏差和極限偏差兩種。實(shí)際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差為實(shí)際偏差。極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差為極限偏差。二、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)極限偏差分為上偏差和下偏差兩種。最大極限尺寸減基本尺寸的代數(shù)差為上偏差。上偏差用ES（孔）、es（軸）表示。最小極限尺寸減基本尺寸的代數(shù)差為下偏差。下偏差用EI（孔）、ei（軸）表示。偏差可以為正、負(fù)值和零值。二、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)2、尺寸公差最大極限尺寸和最小極限尺寸之差，或上下偏差之差，稱為公差。它是允許尺寸的變動(dòng)量。通常用T表示。二、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)3、公差帶以基本尺寸為零線（零線偏差），用適當(dāng)比例畫(huà)出代表上偏差和下偏差（或最大極限尺寸和最小極限尺寸）的兩條直線所限定的區(qū)域，稱為公差帶。

零線以上的為正偏差，零線以下的為負(fù)偏差。如下圖所示二、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)三、有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)1、間隙和過(guò)盈間隙：孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得之差，為正時(shí)，此差值為間隙（S）；為負(fù)時(shí)，此差值稱為過(guò)盈（δ）。2、配合基本尺寸相同的互相結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合，用公差帶關(guān)系來(lái)反映配合。三、有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)基孔制：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?？诪榛鶞?zhǔn)孔，其下偏差為零。（H）基軸制：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。軸為基準(zhǔn)軸，上偏差為零。（h）三、有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)按相互配合的孔、軸公差帶配合關(guān)系將配合分成三類(lèi).1、間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶之上。2、過(guò)盈配合孔的公差帶在軸的公差帶之下。3、過(guò)渡配合孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。三、有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)3、配合公差與配合公差帶最大間隙（或最小過(guò)盈）Smax（δmin）=Dmax-dmin=ES-ei最小間隙（或最大過(guò)盈）Smin（δmax）=Dmin-dmax=EI-es配合公差Tf=Smax（δmin）-Smin（δmax）=TD+Td三、有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差是公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差值。有以下原則制定。1、公差單位（公差因子）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，零件加工誤差與基本尺寸之間呈立方根拋物線的關(guān)系。對(duì)尺寸小于等于500mm時(shí)2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

2、公差等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差T是用等級(jí)系數(shù)a與公差單位i的乘積值來(lái)確定的，即：T=ai

在基本尺寸一定的情況下，公差等級(jí)系數(shù)a是決定標(biāo)準(zhǔn)公差大小的唯一參數(shù)。a的大小在一定程度上反映了加工方法的難易程度。2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列根據(jù)公差等級(jí)的不同，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將公差分為20級(jí)，即IT01，IT0，IT1，IT2~~~~，IT18，IT表示標(biāo)準(zhǔn)公差，即國(guó)際公差（ISOTolerance）的縮寫(xiě)代號(hào)。從IT01到IT18，等級(jí)依次降低，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列3、基本尺寸分段根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式，每有一個(gè)基本尺寸就應(yīng)該有一個(gè)相應(yīng)的公差值。但生產(chǎn)實(shí)踐中，基本尺寸是很多的，這樣會(huì)形成一個(gè)龐大的公差數(shù)值表，為簡(jiǎn)化公差表和便于應(yīng)用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基本尺寸進(jìn)行分段。分段后，對(duì)同一尺寸段內(nèi)的所有基本尺寸，在公差等級(jí)相同時(shí)，規(guī)定有相同的公差。2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差是按照相應(yīng)尺寸分段內(nèi)，首尾兩個(gè)尺寸的幾何平均值來(lái)計(jì)算的。例如：50~80mm基本尺寸段的計(jì)算直徑為2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列例2-1：基本尺寸φ30mm，求IT6和IT7等于多少？解：φ30mm屬于18~30mm尺寸分段。

D=公差單位：

2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列故：

IT6=10i=10*1.31=13.1=13μmIT7=16i=16*1.31=20.96=21μm2-3基本偏差系列基本偏差是用來(lái)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，它是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中使公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化的唯一指標(biāo)?；酒畲?hào)用拉丁字母表示，大寫(xiě)表示孔，小寫(xiě)表示軸。在26個(gè)字母中除了I、L、O、Q、W，5個(gè)字母外，采用21個(gè)，再加上CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js，表示的7個(gè)，共有28個(gè)。即孔和軸共有28個(gè)基本偏差。2-3基本偏差系列一、軸的基本偏差基本偏差的大小在很大程度上決定著孔、軸配合的性質(zhì)（即間隙或過(guò)盈的大?。?。軸的基本偏差是以基孔制配合為基礎(chǔ)來(lái)制定的。

a~h用于間隙配合，基本偏差的絕對(duì)值等于最小間隙；j~n主要用于過(guò)渡配合；p~zc主要用于過(guò)盈配合，其基本偏差為下偏差。es=ei+ITei=es-IT2-3基本偏差系列二、孔的基本偏差由于基孔制和基軸制是兩種并行的配合基準(zhǔn)制?？椎幕酒畈恍枰硗庵贫ㄒ惶子?jì)算公式，而是根據(jù)同一字母代號(hào)軸的基本偏差，按一定的規(guī)則換算得來(lái)的。2-4一般、常用和優(yōu)先使用的公差帶與配合的標(biāo)準(zhǔn)化根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差，可以組成很多種公差帶，由不同的孔、軸公差帶又可組成許多的配合。如果這么多公差與配合全部投入使用，顯然是不經(jīng)濟(jì)的，會(huì)導(dǎo)致定值刀、量具規(guī)格的繁雜。結(jié)合我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際的需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了尺寸小于等于500mm內(nèi)的一般用途孔、軸公差帶，常用孔、軸和優(yōu)先使用的孔、軸公差帶。2-5公差與配合的選用公差與配合的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的重要一環(huán)，主要包括：確定基準(zhǔn)制、公差等級(jí)與配合種類(lèi)。其選擇原則是既要保證機(jī)械產(chǎn)品的性能優(yōu)良，同時(shí)兼顧制造上的經(jīng)濟(jì)可行。2-5公差與配合的選用一、基準(zhǔn)制的選用基準(zhǔn)制包括基孔制和基軸制兩種。一般，相同代號(hào)的基孔制和基軸制配合相同。例如：H7/h6與F7/h6，有同樣的最大、最小間隙。因此，基準(zhǔn)制的選擇與使用要求無(wú)關(guān)。主要從結(jié)構(gòu)、工藝和經(jīng)濟(jì)等各方面考慮。2-5公差與配合的選用1、一般情況下，應(yīng)有限選用基孔制。通常加工孔比加工軸困難，而且所用的刀、量具尺寸規(guī)格也多些。采用基孔制可以減少定值刀、量具的規(guī)格數(shù)目，有利于刀、量具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。經(jīng)濟(jì)合理使用方便?；S制通常僅用于具有明顯經(jīng)濟(jì)效果的情況。如直接采用冷拔鋼材做軸，不再切削加工?；蛟谕怀叽绲妮S上需要裝配幾個(gè)具有不同配合的零件時(shí)應(yīng)用。如下圖：2-5公差與配合的選用2-5公差與配合的選用2、當(dāng)設(shè)計(jì)的零件與標(biāo)準(zhǔn)件相配時(shí)，基準(zhǔn)制的選擇應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)件而定。如與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸應(yīng)該按基孔制；而與滾動(dòng)軸承外圈相配合的孔，則應(yīng)選用基軸制。3、為了滿足配合的特殊需要，允許采用任一孔或軸的公差帶組成配合。2-5公差與配合的選用二、公差等級(jí)的選用合理地選擇公差等級(jí)，是為了更好地協(xié)調(diào)機(jī)器零部件使用要求與制造工藝及其成本之間的矛盾。一般按照以下幾個(gè)原則選用。1、對(duì)于基本尺寸小于等于500mm的較高等級(jí)的配合，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差小于等于IT8時(shí)，國(guó)標(biāo)推薦孔比軸低一級(jí)相配合。標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT8時(shí)，選用同級(jí)孔軸配合。2-5公差與配合的選用2、選擇公差等級(jí)既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要考慮工藝的可能性和經(jīng)濟(jì)性。在滿足使用要求的情況下，盡量擴(kuò)大公差值，選用較低的公差等級(jí)。2-5公差與配合的選用三、配合的選用在設(shè)計(jì)中，根據(jù)使用要求，應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合或常用配合。確定了基準(zhǔn)制以后，選擇配合就是根據(jù)使用要求——配合公差（間隙或過(guò)盈）的大小，確定偏差代號(hào)，同時(shí)確定基準(zhǔn)件及配合件的公差等級(jí)。2-5公差與配合的選用對(duì)間隙配合，可按照最小間隙確定基本偏差代號(hào)；對(duì)過(guò)盈配合，可按照最小過(guò)盈選定配合件的基本偏差代號(hào)；并根據(jù)配合公差的要求，確定孔、軸的公差等級(jí)。2-5公差與配合的選用一般選用配合的方法有下列三種：1、計(jì)算法（略）2、試驗(yàn)法對(duì)產(chǎn)品影響很大的一些配合，需要用試驗(yàn)法確定機(jī)器工作性能的最佳間隙或過(guò)盈比較可靠。3、類(lèi)比法2-5公差與配合的選用類(lèi)比法是按照同類(lèi)機(jī)器或機(jī)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)用情況，再考慮所設(shè)計(jì)機(jī)器的使用條件，確定需要的配合。使用類(lèi)比法首先必須對(duì)機(jī)器或機(jī)構(gòu)的功用進(jìn)行分析，工作條件及其技術(shù)要求，進(jìn)而研究結(jié)合件的工作條件及使用要求，其次要了解各種配合的特性和應(yīng)用。2-6大小尺寸段的公差與配合大尺寸是指基本尺寸大于500mm的零件，有些甚至超過(guò)10000mm。在大零件的加工過(guò)程中，形位誤差和測(cè)量誤差在公差中所占比重較大，尤其是溫度變化引起的誤差影響極大。大零件的制造比同級(jí)的常用尺寸零件制造困難得多。2-6大小尺寸段的公差與配合