光滑圓柱體結(jié)合的公差與配合.ppt

1、2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,第二章 光滑圓柱體結(jié)合的極限與配合,極限與配合標準是機械工業(yè)各部門進行產(chǎn)品設(shè)計工藝設(shè)計和 制定其他標準的基礎(chǔ)。 本章主要闡述極限與配合國家標準的構(gòu)成規(guī)律和特征。 2.1 極限與配合的基本術(shù)語及定義 2.2 極限與配合國家標準 2.3 公差帶與配合的標準化 2.4 極限與配合的選擇 2.5 一般公差線性尺寸的未注公差,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1 極限與配合的基本術(shù)語及定義,一.孔和軸的定義 在滿足互換性的配合中，孔和軸具有廣泛的含義。 1.孔 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

2、示； 2.軸 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。,d1,D 1,D 2,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,二.有關(guān)尺寸的術(shù)語與定義 1.尺寸：用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。 2.基本尺寸：由設(shè)計給定的尺寸，一般要求符合標準的尺寸 系列。用D、d表示。 3.實際尺寸：通過測量所得的尺寸。包含測量誤差,且同一 表面不同部位的實際尺寸往往也不相同。用Da 、da表示。 4.作用尺寸：即在配合面全長上與實際孔 (軸)內(nèi)(外)接的 最大(小)理想軸(孔)的尺寸。用Dm

3、、dm表示。 5.極限尺寸：允許尺寸變化的兩個界限值。兩者中大的稱為 最大極限尺寸，小的稱為最小極限尺寸?？缀洼S的最大、最小極 限尺寸分別為 Dmax 、 dmax 和Dmin 、 dmin 表示。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,孔或軸的作用尺寸,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,孔、軸的極限尺寸,Dmax,Dmin,dmin,dmax,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,三偏差與公差 1.尺寸偏差某一尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差，簡稱 偏差。包括實際偏差（ Ea、ea ）和極限偏差。 極限偏差又分上偏差

4、（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES= Dmax D es= dmax d EI= Dmin D ei= dmin d 2.尺寸公差 允許尺寸的變動量。等于最大極限尺寸與最 小極限尺寸之代數(shù)差。孔、軸的公差分別用TD和Td表示。 公差、極限尺寸與偏差的關(guān)系： TD = Dmax Dmin= ES EI Td = dmax dmin = es ei,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,公差與極限偏差的比較,從數(shù)值上看： 極限偏差是代數(shù)值，可以為正、負或零值；而公差一定是正 值。公差是允許尺寸的變動范圍，是沒有正負號的絕對值，也不 能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能

5、的）。 從作用上看： 極限偏差用于控制實際偏差，是判斷完工零件是否合格的依 據(jù)；而公差用于限制誤差，控制一批零件實際尺寸的差異程度。 從工藝上看： 對某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精 度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，而極限偏差則是調(diào)整 機床決定切削工具與工件相對位置的依據(jù)。,兩者區(qū)別,兩者聯(lián)系,公差是上、下偏差之代數(shù)差，所以確定了兩極限偏差也就確 定了公差。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,已知孔40 mm,軸40 mm,求孔與軸的極 限偏差與公差。 解: 孔的上偏差 ES= Dmax -D=40.025-40=+0.025 mm 孔的下偏差 EI

6、= Dmin -D=40-40=0 mm 軸的上偏差 es= dmax -d=39.991-40=-0.009 mm 軸的下偏差 ei= dmin -d =39.975-40=-0.025mm 孔公差 TD = Dmax - Dmin = 40.025-40 =0.025mm 軸公差 Td = dmax - dmin = 39.991-39.975 =0.016mm,例2-1,+0.025 0,-0.009 -0.025,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,尺寸公差帶: 由代表上、下偏差的兩條 直線所限定的一個區(qū)域。 基本偏差： 標準中表列的，

7、用以確定 公差帶相對于零線位置的上偏 差或下偏差。一般為靠近零線 的那個極限偏差。 標準公差： 標準中表列的，用以確定 公差帶大小的任一公差。,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,TD,T d,+,-,孔,軸,公差帶圖解,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,例：尺寸公差帶圖,畫出基本尺寸為 50，最 大極限尺寸為 50 .025 、最小 極限尺寸為 50 mm的孔與最 大極限尺寸為 49.975 、最小 極限尺寸為 49.959mm的軸 的公差帶圖。,0,+,50,孔,軸,+0.025,-0.025,-0.041,公差帶基本參數(shù),公差帶大小,由基本偏差確定,由標準公差確定,公

8、差帶位置,公差帶沿零線方向的長度適當選取,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,四.加工誤差與公差的關(guān)系 工件在加工過程中，由于工藝系統(tǒng)誤差的影響，使加工后的 零件的幾何參數(shù)與與理想值不相符合，其差別稱為加工誤差。其 中包括： 尺寸誤差； 幾何形狀誤差； 位置誤差。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,1.尺寸誤差： 實際尺寸與理想尺寸之差。 2.幾何形狀誤差：宏觀幾何形狀誤差（形狀誤差，由工藝 系統(tǒng)誤差所造成）、表面微觀特性（表面粗糙度，刀具在工件上 留下的波峰和波長）、表面波度誤差（加工過程中

9、振動引起的）。 3.位置誤差：各要素之間實際相對位置與理想位置的差值。 加工誤差是不可避免的，其誤差值在一定范圍內(nèi)變化是允許 的，加工后的零件的誤差只要不超過零件的公差，零件是合格的。,所以，公差是設(shè)計給定的，用于限制加工誤差的；誤差則是 加工過程中產(chǎn)生的。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,五.配合與配合制 1.配合的概念 基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系， 稱為配合。 2.間隙與過盈 孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。 差值為正稱為間隙 X 差值為負稱為過盈 Y,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2

10、.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,3.配合的種類 通過公差帶圖，能清楚地看到孔、軸公差帶之間的關(guān)系。 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,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,（1）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。 其特征值是最大間隙X max和最小間隙X min。 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 為最小間隙，用X min表示。

11、 X min=D min - d max =EI es 配合公差（或間隙公差）是允許間隙的變動量 T f = X max- X min= T D + T d,Xmax,Xmin,0,+,-,孔,軸,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,(2)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，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。 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 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

12、為最小過盈，用Y min表示。 Y min= D max - dmin=ES ei 配合公差（或過盈公差）是允許過盈的變動量 T f = Y min - Y max= T D + T d,軸,0,+,-,Ymax,Ymin,孔,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,(3)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， 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

13、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 配合公差等于最大間隙與最大過盈之代數(shù)差的絕對值 T f = X max - Y max=T D + T d,軸,0,+,-,Xmax,Ymax,孔,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,配合公差,配合公差是指允許間隙或過盈的變動量。它是設(shè)計人員 根據(jù)機器配合部位使用性能的要求對配合松緊變動的程度給 定的允許值。它反映配合的松緊變化程度，表示配合精度， 是評定配合質(zhì)量的一個重要的綜合指標。 在數(shù)值上，它是一個沒有正、負號，也不能為零的絕對 值。它的數(shù)值用公式表示為： 對

14、于間隙配合 Tf =XmaxXmin 對于過盈配合 Tf =YminYmax 對于過渡配合 Tf =XmaxYmax 將最大、最小間隙和過盈分別用孔、軸極限尺寸或極限 偏差換算后代入上式，則得共同公式為： Tf = TD +Td,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,配合公差帶圖,直觀表達相互配合的孔、軸的配合精度和配合性質(zhì)。 配合公差帶大小由配合公差確定， 位置由極限間隙或極限過盈確定。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,例題,計算：孔50 mm與軸50 mm 孔50 mm與軸50 mm 孔50 mm與軸50 mm 配合的極限間隙或極限過盈、配合公差并畫出公差

15、帶圖， 說明配合類別。,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,50,50,+0.039,-0.025,-0.050,+0.039,+0.079,+0.054,+0.039,+0.034,+0.009,間隙配合,過盈配合,過渡配合,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,計算,解:（1）最大間隙 Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.050) = +0.089mm 最小間隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =XmaxXmin=+0.089-(+0.025) = 0.064 mm (2）最大過盈 Ymax=EI-es=0-(

16、+0.079)= -0.079mm 最小過盈 Ymin=ES-ei=+0.039-(+0.054) = -0.015mm 配合公差 T f =YminYmax=-0.015-(-0.079) = 0.064 mm (3）最大間隙 Xmax=ES-ei=+0.039-(+0.009) = +0.030mm 最大過盈 Ymax=EI-es=0-(+0.034)= -0.034 mm 配合公差 Tf =XmaxYmax=+0.030-(-0.034) = 0.064 mm,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,4.配合制 改變孔和軸的公差帶位置可以得到

17、很多配合， GB/T1800.1-2009對配合規(guī)定了兩種配合制： 基孔制和基軸制。 (1)基孔制配合 基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基 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 基準孔:H，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,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.1極限與配合的基本術(shù)語及定義,(2)基軸制配合 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制中的軸為基準 軸：h，其上偏差為零。,0,+,-,軸,孔,孔,孔,孔,孔,孔,孔,間隙配

18、合,過渡配合,過盈配合,過渡 或過盈,孔,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,六.極限尺寸判斷原則泰勒原則,1.最大實體極限(MML)最大實體尺寸（MMS）： 最大實體極限是對應(yīng)于孔或軸的最大實體尺寸的那個極限尺 寸，最大實體尺寸是孔或軸具有允許的材料量為最多時狀態(tài)下的 極限尺寸。 即：軸的最大極限尺寸d max ； 孔的最小極限尺寸Dmin 。 2.最小實體極限(LML)最小實體尺寸（LMS）： 最小實體極限是對應(yīng)于孔或軸的最小實體尺寸的那個極限尺 寸，最小實體尺寸是孔或軸具有允許的材料量為最少時狀態(tài)下的 極限尺寸。 即：軸的最小極限尺寸dmin ； 孔的最大極限尺寸Dmax

19、 。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,六.極限尺寸判斷原則泰勒原則,3.極限尺寸判斷原則 工件除線性尺寸誤差外，還存在形狀誤差，為正確地判斷工 件尺寸的合格性，規(guī)定了極限尺寸判斷原則，即泰勒原則。其內(nèi) 容為： （1）孔或軸的作用尺寸不超過最大實體尺寸。 DmDmin； dmdmax （2）在任何位置上的實際尺寸不允許超過最小實體尺寸。 DaDmax d admin 最大實體尺寸：用以限制作用尺寸； 最小實體尺寸：用以限制實際尺寸。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,孔或軸的作用尺寸,泰勒原則：DmDmin ； dmdmax,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)

20、機械與電子信息學(xué)院,2.2 極限與配合國家標準,極限與配合國家標準主要包括的標準為 GB/T1800.1-2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合 第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ) GB/T1800.2-2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合 第2部分：標準公差等級和孔、軸極限偏差表 GB/T1801-2009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合 公 差帶和配合的選擇 GB/T1804-2000一般公差 未注公差的線性和角度尺寸的公 差。 GB/T1803-2003極限與配合 尺寸至18mm孔、軸公差帶,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.1 標準公差系列,標

21、準公差I(lǐng)T（ISO Tolerance）：是國標規(guī)定的，用以確 定公差帶大小的任一公差值。它等于公差等級系數(shù)和公差單位的 乘積。 1.公差單位（公差因子）： 為了評定零件精度等級或公差等級的高低，合理規(guī)定公差數(shù)值，需 要建立公差單位。 （1）對于基本尺寸至500mm，IT5IT18的公差單位“”，計算 公差的基本單位。與基本尺寸呈一定的相關(guān)關(guān)系。 計算公式：,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.1 標準公差系列,式中單位為m， D基本尺寸分段的計算尺寸，為 孔或軸的直徑尺寸mm。 IT=a i a公差等級系數(shù)，確定公差等級的參數(shù)。 標準公差計算公式見表2-2。,用于補償

22、與直徑成正比的誤差。 主要反映加工誤差（為拋物線規(guī)律）；,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,（2）基本尺寸大于5003150mm的公差單位用I表示， 計算公式 國標規(guī)定的大尺寸公差單位采用線性關(guān)系（主要反映測量誤 差）。 IT=a I a公差等級系數(shù)。 公式表明:標準公差的數(shù)值是由反映公差等級的等級系數(shù)a和 反映與基本尺寸關(guān)系的公差單位I兩者的乘積。 標準公差計算公式見表2-3。,2.2.1 標準公差系列,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.1 標準公差系列,2公差等級：確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級。 標準公差有20個等級：IT01、IT0、IT

23、1、IT18 高 低 從IT01到IT18，等級依次降低，而相應(yīng)的標準公差值依次 增大。 IT國際公差（ISO Tolerance）的縮寫 IT6可讀作：標準公差6級或6級標準公差，簡稱6級公差。 孔、軸公差帶的大小由公差值確定，它是公差帶設(shè)計的一個 主要參數(shù)。,為保證設(shè)計標準化，公差值不應(yīng)隨意選取，應(yīng)按數(shù)值標準 化原理確定出標準公差值，供設(shè)計人員選擇。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.1 標準公差系列,特點： 1）同一基本尺寸的孔與軸，其標準公差數(shù)值大小應(yīng)隨公差 等級的高低而不同。 公差等級，公差值，見表2-1。 2）同一公差等級的孔與軸，隨著基本尺寸大小的不同應(yīng)

24、規(guī) 定不同的標準公差值。 3）公差是加工誤差的允許值，同一等級的公差具有相同的 加工難易程度。 總之，標準公差的數(shù)值，一與公差等級有關(guān)，二為基本尺寸 的函數(shù)。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.1 標準公差系列,3.基本尺寸分段 為減少標準公差的數(shù)目，簡化公差表格以利生產(chǎn)，國標對基 本尺寸進行了分段。 將基本尺寸分為若干段，在同一段內(nèi)由于標準公差值相差很 小，標準規(guī)定，其標準公差值相等。基本尺寸分段見表2-4。 在標準公差和基本偏差的計算公式中，基本尺寸一律以所屬 尺寸段的首、尾兩項的幾何平均值來計算。按幾何平均值計算出 的公差數(shù)值，再經(jīng)尾數(shù)化整，得出標準公差數(shù)值。表

25、2-1為標準 公差數(shù)值表。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,表2-1 標準公差數(shù)值表,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.1 標準公差系列,標準公差計算舉例 基本尺寸為20mm，求IT6、IT7的公差值。 解：基本尺寸20mm，屬于1830mm， 則 mm 公差單位 m 查表2-2 IT6=10i IT7=16i 即IT6=10 1.31m=13.1m13 m IT7=16 1.31m=20.96 m 21 m,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,課堂練習(xí) 判斷題,2.不論公差數(shù)值是否相等，只要公差等級相同，則尺寸的精度就相同。,1.

26、兩個標準公差中，數(shù)值大的所表示尺寸精度必定比數(shù)值小的所表示的尺寸精度低。,3.基孔制是先加工孔、后加工軸以獲得所須配合的制度。,4.在尺寸公差帶圖中，孔公差帶和軸公差帶的相對位置關(guān)系可以確定孔、軸的配合種類。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.2 基本偏差系列,1.基本偏差及其代號： (1)基本偏差 確定零件公差帶相對于零線位置的極限偏 差。它是公差帶位置標準化的唯一指標。除JS和js外，均指靠 近零線的偏差。與公差等級無關(guān)。 (2)基本偏差代號 用拉丁字母表示。大寫表示孔，小寫表 示軸。在26個字母中除去易與其它混淆的I、L、O、Q、W，再 加上七個用兩個字母表示的

27、代號（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、 ZC），共有28個代號，即孔和軸各有28個基本偏差。其中JS 和js相對于零線完全對稱。 對于軸：ah的基本偏差為上偏差es，其絕對值依次減 小，jzc的基本偏差為下偏差ei，其絕對值依次增大。 對于孔：AH的基本偏差為下偏差EI，其絕對值依次減 小，JZC的基本偏差為上偏差ES，其絕對值依次增大。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.2 基本偏差系列,H為基準孔，基本偏差為下偏差，值為零； h為基準軸，基本偏差為上偏差，值為零。 JS、js將逐漸代替近似對稱的基本偏差J、j

28、。 因此在國家標準中，孔僅留J6、J7、J8；軸僅留j5、j6、 j7、j8。 基本偏差代號見表2-5,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.2 基本偏差系列,2.軸的基本偏差： 軸的基本偏差是在基孔制的基礎(chǔ)上制定的，是根據(jù)科學(xué)實驗 和生產(chǎn)實踐的需要確定的，其計算公式見表2-5，其值已經(jīng)標準 化，見表2-6。 基孔制中，軸的基本偏差ah用于間隙配合，其數(shù)值的 絕對值正好等于最小間隙的數(shù)值。 基本偏差j、k、m、n主要用于過渡配合。 基本偏差pzc基本上用于過盈配合。 在生產(chǎn)實踐中，軸的基本偏差數(shù)值可直接查表2-6。 軸的基本偏差確定后，在已知公差等級的情況下，可確定 軸的

29、另一個極限偏差。 ei=es-IT or es=ei+IT 例：查表，40t6 ei=+48m，IT=16m，es=+64m,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.2 基本偏差系列,3.孔的基本偏差：基本尺寸500mm時，孔的基本偏差是 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、軸基本偏差的絕對值相 等，符號相反。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，孔基本偏 差和軸的基本偏差符號相反，而絕對值相差一個值。即： ES= -ei + 應(yīng)用：IT

30、IT8的J、K、M、N和IT IT7的P ZC,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.2.2 基本偏差系列,基本偏差的計算 國標列出的孔、軸基本偏差數(shù)值見表2-6和表2-7。其另一 偏差根據(jù)孔、軸的基本偏差和標準公差按 以下關(guān)系計算： EI=ES-IT ES=EI+IT ei=es-IT es=ei+IT 基本尺寸5003150mm的孔、軸基本偏差數(shù)值見表2-8。 由于孔和軸一律采用同級配合，孔的基本偏差的計算遵從通用規(guī) 則，即同代號的孔和軸，其基本偏差的絕對值相同，而符號相反。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,例題：確定 25H7/p6， 25P7/h6

31、孔與軸的極限偏差。,解：查表2-1得 IT6=13m，IT7=21m； 查表2-6 ； 軸p6的基本偏差為下偏差 ei=+22 m 軸p6的上偏差 es= ei+ IT6=35m 基準孔H7的下偏差 EI=0 則H7的上偏差為 ES=EI+IT7 =(0+21)=+21m,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,例題：確定 25H7/p6， 25P7/h6孔與軸的極限偏差。,解：孔P7的基本偏差為上偏差ES ，應(yīng)按特殊規(guī)則計算 因為 =IT7-IT6=21-13=8m 所以 ES = -ei +=(-22+8)=-14m 孔P7的下偏差EI= ES-IT7 =(-14-21)=-3

32、5m 基準軸h6的上偏差 es =0 基準軸h6的下偏差 ei= es -IT6=(0-13)=-13m 由此得25H7= 25 25p6=25 25P7= 25 25h6=25,+0.021 0,+0.035 +0.022,-0.014 -0.035,0 -0.013,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,孔P7的基本偏差，實際使用中常直接查表2-7。,h6,p6,H7,P7,Ymax,Ymin,+21,Ymax,Ymin,+35,+22,-14,-13,-35,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,基本偏差查表實例,請查表解答下述標注的基本偏差： 60H6，12

33、0T6，225M7， 160js5,0,-97,0,9 9,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,公差帶代號,公差帶的代號由基本偏差代號與公差等級代號組成，H7、 h6、M8、d9等等。 在圖樣上標注尺寸公差時，可以 標注極限偏差：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。 例如 50 、50 ； 標注尺寸公差帶代號 如50H7、 50f6； 兩者都標注50H7（ ）、50f6（ ）,+0.025 0,-0.025 -0.041,+0.025 0,-0.025 -0.041,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,練習(xí) 改錯題,下列標注是否正確，如有錯

34、誤請改正,0,0,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.3公差帶與配合的標準化,標準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D500mm內(nèi)組成543種孔的公差帶和544 種軸的公差帶。如果將這些孔軸公差帶在生產(chǎn)實際中都投入使 用，顯然是不經(jīng)濟的，而且也不必要的。 為了簡化公差帶種類，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，國家標準對基本尺寸至500mm的孔、 軸規(guī)定了優(yōu)先、常用和一般用途公差帶。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.3公差帶與配合的標準化2.3.1常用尺寸段公差與配合,圖

35、2-15和圖2-16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)計時應(yīng)優(yōu)先使用優(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。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,一般、常用和優(yōu)先的軸公差帶尺寸500mm,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,一般、常用和優(yōu)先的孔公差帶尺寸500mm,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,配合代號,標準規(guī)定，配合代號由相互配合的孔和軸的公差帶以分 數(shù)的形式組成，孔的公差帶為分子，軸的公差帶為

36、分母。 例如：40H8/f7，80K7/h6。 基準孔和基準軸與各種非基準件配合時，得到各種不同 性質(zhì)的配合，如： AH和ah與基準件配合，形成間隙配合； JN和jn與基準件配合，基本上形成過渡配合； PZC和pzc與基準件配合，基本上形成過盈配合。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,原則上，任意一對孔、軸公差帶都可以構(gòu)成配合，為了 簡化公差配合的種類，減少定值刀、量具和工藝裝備的品種 及規(guī)格，國家標準在尺寸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）。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院

37、,表2-9 基孔制優(yōu)先、常用配合,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,表2-10 基軸制優(yōu)先常用配合,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,常用尺寸段配合特點,公差設(shè)計時，尺寸500mm的常用尺寸段配合，應(yīng)按優(yōu) 先、常用和一般公差帶和配合的順序，選用合適的公差帶和配 合。 標準推薦的優(yōu)先、常用配合滿足工藝等價原則： 當孔的標準公差大于IT8時，與同級基準孔相配合， 如： H9/h9，H10/d10； 當孔的標準公差小于IT8時，與高一級的基準軸相配合， 如： H7/m6，H6/k5； 當孔的標準公差等于IT8，可與同級配合也可與高一級軸配合。 如：H8/m7，H8

38、/h8。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.3.2 大尺寸段的公差與配合,1.大尺寸段（基本尺寸5003150mm）； 2.常用孔、軸公差帶 標準規(guī)定了常用軸公差帶41種，孔公 差帶31種（見圖2-19、2-20），沒有推薦配合。規(guī)定一般采用 基孔制的同級配合。 3.配制公差 適用于尺寸較大、公差等級較高的場合，代號 為MF 。根據(jù)零件制造特點和生產(chǎn)實際情況，可采用配制配合。 以一個零件的實際尺寸為基數(shù)，來配制另一個零件。先按互換性 生產(chǎn)選取配合；再選取較難加工的那個零件作為先加工件（多數(shù) 情況下是孔），給它一個容易達到的公差；最后再根據(jù)所選的配 合公差確定配制件（多數(shù)情

39、況下是軸）的公差。 4.尺寸大于3150至10000 mm的公差與配合 在I=0.004D+2.1的基礎(chǔ)上采用延伸的方法確定。尺寸分段、 確定孔、軸基本偏差數(shù)值等可分別查表。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.3.3 尺寸至18 mm的公差與配合,1.小尺寸段（尺寸至18mm） 小尺寸段的零件易產(chǎn)生加工及測量誤差； 2.孔、軸公差帶與配合 主要適用于儀器儀表和鐘表工業(yè)，國標規(guī)定了163種軸公差 帶和145種孔公差帶，標準未指明選用次序，也未推薦配合。由 于小尺寸段軸比孔難加工，所以基軸制用的較多，配合公差等級 也更為復(fù)雜。采用同級配合；或孔的公差等級高于軸1-3級。 見圖

40、2-17、圖2-18，可根據(jù)實際情況自行選用公差帶并組 成配合。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,練習(xí),下列配合屬于哪種基準制的哪種配合，確定其配合的極限 間隙（過盈）和配合公差，并畫出其公差帶圖。 50H8/f7， 30K7/h6， 30H7/p6,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,30,30,+0.039,-0.025,-0.050,+0.006,+0.021,+0.035,+0.022,-0.015,-0.013,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.4 極限與配合的選擇,極限與配合的選用是否恰當，對機械的使用性能和制造成 本有著很大的影響。

41、圓柱結(jié)合的精度設(shè)計實際上就是圓柱結(jié)合 的極限與配合的選用，它是機械設(shè)計與制造中至關(guān)重要的一環(huán)。 極限與配合的選用包括： 2.4.1 基準制的選擇 2.4.2 標準公差等級的選擇 2.4.3 配合的選用,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.4.1基準制的選擇,基孔制和基軸制是兩種平行的配合制。基孔制配合能滿足 要求的，用同一偏差代號按基軸制形成的配合，也能滿足使用 要求。 如：H7/k6與K7/h6的配合性質(zhì)基本相同，稱為“同名配 合”。 所以，配合制的選擇與功能要求無關(guān)，主要考慮加工的經(jīng) 濟性和結(jié)構(gòu)的合理性。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.4.1基

42、準制的選擇,從制造加工方面考慮，兩種基準制適用的場合不同； 1.基孔制的應(yīng)用 從加工工藝的角度來看，對應(yīng)用最廣泛的中小直徑尺寸的 孔，通常采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀等）加工和定 尺寸量具（如塞規(guī)、心軸等）檢驗。而一種規(guī)格的定尺寸刀具 和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對于軸的加工和檢驗， 一種通用的外尺寸量具，也能方便地對多種軸的公差帶進行檢 驗。由此可見： 對于中小尺寸的配合，為減少定值刀具和量具的規(guī)格和種類，應(yīng)盡量采用基孔制配合。 孔的尺寸增大到一定程度后，采用通用工具制造孔和軸，選擇哪種基準制都一樣。標準規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先選擇基孔制。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)

43、院,2.4.1基準制的選擇,2.基軸制的應(yīng)用 1）用冷拉光軸作軸時。冷拉圓型材，其尺寸公差可達IT7 IT9，能夠滿足農(nóng)業(yè)機械、紡織機械上的軸頸精度要求，在 這種情況下采用基軸制，可免去軸的加工。只需按照不同的配 合性能要求加工孔，就能得到不同性質(zhì)的配合。 2）同一基本尺寸的軸與多孔相配合，且配合性質(zhì)要求不 同時。如圖所示的活塞部件中，活塞銷和活塞與連桿的配合， 根據(jù)功能要求，活塞銷和活塞的配合應(yīng)為過渡配合，而活塞銷 與連桿的配合則應(yīng)為間隙配合。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,同一基本尺寸的軸與多孔相配合,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.4.1基準

44、制的選擇,3.以標準件為基準件確定基準制 滾動軸承為標準件，它的內(nèi)圈與軸頸配合無疑應(yīng)是基孔制， 而外圈與外殼孔的配合應(yīng)是基軸制。 4.非基準制的應(yīng)用 在實際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用非 基準配合。即非基準孔和非基準軸配合，如：當機構(gòu)中出現(xiàn)一 個非基準孔（軸）和兩個以上的軸（孔）配合時，其中肯定會 有一個非配合制配合。 基孔制、基軸制的優(yōu)先、常用配合見表2-15、表2-16。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,如圖所示，箱體孔與滾動軸承和軸承端蓋的配合。由于滾動軸承是標準件，它與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號為J7，箱體孔與端蓋的配合可選低精度的

45、間隙配合J7/f9 ，既便于拆卸又能保證軸承的軸向定位，還有利于降低成本。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.4.2 標準公差等級的選用,公差等級的選擇的實質(zhì)就 是尺寸制造精度的確定，尺寸 的精度與加工的難易程度、加 工的成本和零件的工作質(zhì)量有 關(guān)。公差等級越高，合格尺寸 的大小越趨一致，配合精度就 越高，但加工的成本也越高。 公差與成本的關(guān)系如圖所示。 1.公差等級選擇的原則 在滿足使用性能的前提 下，盡量選擇較低的公差等 級。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,2.4.2 標準公差等級的選用,2.公差等級的選擇方法 1）計算法 根據(jù)理論或公式，計算出

46、所需的間隙或過盈； 2）試驗法 由試驗確定機械最佳工作性能的間隙或過盈； 3）類比法 參照同類型機械、機構(gòu)，考慮所設(shè)計機器的使用 要求，確定需要的配合。 一般采用類比法，對于已知配合要求的也可以用計算法確定 其公差等級。教材表2-11列出公差等級的應(yīng)用范圍，表2-12列 出各種加工方法所能達到的精度等級。一般配合尺寸的公差等級 范圍為IT5IT13，表列出配合IT5IT13級的應(yīng)用，供采用類 比法時對比選用。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,3.公差等級的應(yīng)用范圍,規(guī),2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,配合IT5至IT13級的應(yīng)用（尺寸500mm）,202

47、0/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,4.選擇公差等級時應(yīng)考慮的問題,（1）應(yīng)遵循工藝等價的原則，即相互結(jié)合的零件，其加 工的難易程度應(yīng)基本相當。 根據(jù)這一原則: 對于基本尺寸500mm的，當公差等級在IT8以上時，標 準推薦孔比軸低一級，如：H8/m7，K7/h6； 當公差等級在IT8以下時，標準推薦孔與軸同級，如： H9/h9，D9/h9； IT8屬于臨界值，IT8級的孔可與同級的軸配合，也可以與 高一級的軸配合，如：H8/f8，H8/k7。 對于基本尺寸500mm的，一般采用孔、軸同級配合。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,4.選擇公差等級時應(yīng)考慮的問題,（2

48、）相配合的零、部件的精度應(yīng)相匹配。 如：與齒輪孔相配合的軸的精度就受齒輪精度的制約；與 滾動軸承相配合的外殼孔和軸的精度應(yīng)當與滾動軸承的精度相 匹配。 （3）過盈、過渡和較緊的間隙配合，精度等級不能太低。 一般孔的公差等級應(yīng)不低于IT8級，軸的不低于IT7級。這 是因為公差等級過低，使過盈配合的最大過盈過大，材料容易 受到損壞；使過渡配合不能保證相配的孔、軸既裝卸方便又能 實現(xiàn)定心的要求；使間隙配合產(chǎn)生較大的間隙，不能滿足較緊 配合的要求。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,4.選擇公差等級時應(yīng)考慮的問題,（4）在非配合 制的配合中，當配合 精度要求不高，為降 低成本，允許相

49、配合 零件的公差等級相差 23級，如圖所示的 箱體孔與端蓋的配合。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,5.配合種類的選擇,配合種類的選擇主要就是根據(jù)零件的功能要求，確定配合 的類型及非配合制的基本偏差代號。選擇的基本方法還是類比 法、計算法和試驗法三種。類比法的是選擇配合種類的主要方 法。應(yīng)用類比法選擇時，要考慮以下因素： (1)分析零件工作條件使用要求 選擇配合的類型時，應(yīng)考慮配合件間有無相對運動、定心 精度高低、配合件受力情況、裝配情況、潤滑條件、溫度變化、 裝卸條件、配合的重要性等。 配合件的工作情況對過盈和間隙的影響見表2-13，根據(jù)具 體條件不同，結(jié)合件配合的間隙和過盈量必須相應(yīng)地改變。,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,配合件的工作情況對過盈和間隙的影響,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子信息學(xué)院,配合類型的選擇可依據(jù)下表來對比選擇,2020/8/16,中國地質(zhì)大學(xué)機械與電子