第2章(3)极限与配合的选用
互换性及技术测量基础第2章极限与配合
外表面,也包括非圆柱形的外表面(由两个平行平面
或切面而形成的被包容面), 如图2-2中的 d、 l1。 l、
第2章 极限与配合
图 2-2
孔与轴
第2章 极限与配合 所谓孔(或轴)的含义是广义的。 其特性是:孔 为包容面(尺寸之间无材料), 在加工过程中, 尺寸 越加工越大; 而轴是被包容面(尺寸之间有材料), 尺寸越加工越小。
其极限间隙或过盈与配合公差公式如下:
X max Dmax d min ES ei Ymax Dmin d max EI es Tf X max Y max Th Ts
(2-5)
第2章 极限与配合 例2-2 求下列三种孔、 轴配合的极限间隙或过 盈、 配合公差, 并绘制公差带图。
第2章 极限与配合
3. 过渡配合(Transition fit) 过渡配合是指可能产生间隙或过盈的配合。 此时
孔、 轴公差带相பைடு நூலகம்交叠,是介于间隙配合与过盈配合
之间的配合,如图2-8所示。但其间隙或过盈的数值都 较小,一般来讲,过渡配合的工件精度都较高。
第2章 极限与配合
图 2-8 过渡配合
第2章 极限与配合
第2章 极限与配合 2. 2. 2 配合的基本术语 配合(Fit)是指基本尺寸相同的, 相互结合的孔与轴公
差带之间的关系。 在孔与轴的配合中, 孔的尺寸减去轴的
尺寸所得的代数差, 其值为正值时称为间隙, 其值为负值 时称为过盈。 1. 间隙配合(Clearance fit) 间隙配合是指具有间隙(含最小间隙为零)的配合。 此 时孔的公差带位于轴的公差带之上, 通常指孔大、 轴小的 配合。 也可以是零间隙配合, 如图2-6所示。
公差与技术测量第2章.
2.2.1 有关孔和轴的定义
2.2.1 有关孔和轴的定义
孔和轴的区别:
在装配关系中,孔和轴的关系表现为包容和被包
容的关系,即孔是包容面,轴是被包容面。 在加工过程中,随着加工余量的切除 ,孔的尺寸 由小增大,轴的尺寸由大减小。 在测量时,测孔用塞规或内卡尺,测轴用环规或 外卡尺。
2.2.2有关尺寸的术语及定义
配合公差带图
例2—1
已知孔、轴的公称尺寸D(d)= 80mm,孔的最大极 限尺寸Dmax= 80.046 mm,孔的最小极限尺寸 Dmin= 80mm,轴的最大极限尺寸dmax= 79.970 mm,轴的最小极限尺寸dmin= 79.940mm,求孔、 轴的极限偏差、公差、极限间隙或极限过盈,平均间 隙或平均过盈、配合公差,并画出尺寸公差带图解和 配合公差带图解,说明该配合属于哪种基准制。
第2章光滑圆柱体结合的极限与配合
2.1 概述 2.2 极限与配合的基本术语及定义 2.3 极限制 2.4 公差带与配合的标准化 2.5 极限与配合的选择 2.6 一般公差—线性尺寸的未注公差
2.1 概述
光滑圆柱体结合是机械制造中由孔和轴构成的
应用最广泛的一种结合形式。
圆柱体结合的极限与配合是机械工程的重要
基础标准。
2.1 概述
极限:为使零件具有互换性,就尺寸而言,并不 是要求零件都准确地制成一个指定的尺寸,而只 是要求这些零件尺寸处在某一合理的变动范围之 内。 配合:对于相互结合的零件,这个变动范围既要 保证相互结合的尺寸之间形成一定的关系,以满 足不同的使用要求,又要在制造上是经济合理的。
2.1 概述
4.过盈配合 定义:孔的公差带完全在 轴的公差带之下,具有过 盈的配合,包括最小过盈 等于零的配合 。 性质:Ymax=Dmin-dmax=EI-es Ymin=Dmax-dmin=ES-ei Yav=(Ymax + Ymin)/2 特点:ei≥ES
极限与配合的选用
重新定义精度
微米级精度
公差不超过5微米
超精度
公差不超过2.5微米
纳米级精度
公差不超过1微米
公差等级、尺寸精度与加工成本 公差-成本曲线、公差-废品率曲线
1.公差等级选择的基本原则
在满足设计使用要求的前提下,尽量选用较低的 公差等级。
TD = IT8 = 39μm ,Td = IT7 = 25μm
确定孔、轴公差带
选用基孔制:φ50H8 确定轴的基本偏差及代号:φ50e7
画公差带图 验证
极限与配合选用举例
【例2-11 】一基本尺寸为φ60mm的孔、轴配合,为 保证连接可靠,其允许的最小极限过盈为[δmin] = - 20μm,允许的最大极限过盈为[δmax] = -55μm, 已决定采用基轴制,试确定此配合的孔、轴公差带和配合 代号,并画出尺寸公差带。
➢类比法:
➢是根据零件的使用要求,以经过生产验证的,类似的机械、机 构和零部件为样板,来选用配合种类。 ➢在生产实践中应用最为广泛。
采用类比法选择配合的步骤
1)根据使用要求和工作条件确定配合类别(种 类)
工作条件与配合类别的关系
工作条件对间隙和过盈的影响
2)确定基本偏差代号
当公差等级和基准制确定后,配合的选择主要就是根据使 用要求,确定非基准件的基本偏差代号。
孔选IT6,轴选IT5
[例2-9]
已知孔、轴的基本尺寸为φ200mm,根据使用要求, 其允许的最大过盈为 δmax=180μm,最小过盈为 δmin=45μm,试确定孔、轴的公差等级。
【解】 求配合公差
[ Tf ]=|[δmax ]一[δmin ]|=|180—45|= 135μm
第2章 孔轴结合的极限与配合
——完工零件实际存在的尺寸
25
三. 有关“公差与偏差”的术语及定义
1. 尺寸偏差(简称偏差) ——某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差为尺 寸偏差。偏差可以为正值、负值或零值。
⑴实际偏差: Ea ea ——实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差
例如:某轴,图样上标注:
50 0.002
0.018
26
3
尺寸极限与配合现行标准体系
基础—— (ISO286.1) 公差带选择
GB/T1800.1-1997 GB/T1800.2-1998 GB/T1800.3-1998
GB/T1800.1-2009
GB/T1800.4-1999 2009 (ISO286.2) GB/T1801-1999 2009 (ISO1829) GB/T1803-2003 小尺寸的孔轴公差带 GB/T5371-2004 过盈配合的计算和选用 GB/T5847-2004 尺寸链 计算方法 JB/T9186-1999 统计尺寸公差 GB/T3177-1997 2009光滑工件尺寸的检验 GB/T1957-2005 光滑极限量规 GB/T16857.1~.6 坐标测量机的验收和周检 4
0.018 500.002
加工到φ50.002~ φ50.018合格
14
3. 局部尺寸(实际尺寸)Da da ——通过测量获得的尺寸 由于存在测量误差,所以实际尺于并非尺寸的 真值。又由于零件存在形状误差,其同一表面不同 部位的实际尺寸往往是不相等的。 如,测量零件的某一部位的尺寸: 钢板尺 ——24mm 游标卡尺——23.9mm 千分尺 ——23.88mm
DLMS =Dmax dLMS =dmin
19
7. 作用尺寸
●孔的(体外)作用尺寸(Dfe)——在给定长度上, 与实
互换性与测量技术教案-第2章
第2讲课程名称:《互换性与测量技术》(高等教育出版社)章节课题:第二章光滑圆柱体结合的互换性及其检测2—1 概述2—2 极限与配合的基本术语及其定义教学目的:1、了解孔与轴的定义及其特点;2、掌握尺寸、偏差、公差、配合的术语及其定义;|3、学会画公差带图;4、理解公差与偏差的联系与区别。
教学重点、难点:重点:1、尺寸、偏差、公差、配合的术语及其定义;2、画公差带图。
难点:公差与偏差的联系与区别。
教学方法:讲授课时:共2学时(90分钟)。
[教学过程:2.1 基本术语与定义拿出塞规示范给同学们看,问同学们,塞规通规和工件的结合是一种什么样的结合啊它们是圆柱体的结合,是孔与轴的结合。
为了使加工后的孔与轴能满足互换性要求,就必须在设计时采用极限与配合的标准。
这种圆柱体结合的“极限与配合”标准是一种基本标准,也是机器制造中的基础标准。
极限与配合的标准化:不仅可防止任意规定公差和配合的混乱现象,保证零部件互换性能和配合质量;而且还有利于刀具、量具的标准化;有利于组织专业化协作生产和技术交流。
为了更好地理解与应用《极限与配合》标准,首先,我们必须学好极限与配合的术语及定义。
本节介绍的有关术语和定义都源于GB/—1997。
一、孔和轴(1、孔(1)孔的定义孔:主要指圆柱形内表面,也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。
(2)孔的特点①装配后孔是包容面。
②加工过程中,随着零件实体材料变少,而孔的尺寸由小变大。
2、轴(1)轴的定义轴:主要指圆柱形外表面,也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。
①装配后轴是被包容面。
②加工过程中,随着零件实体材料变少,而轴的尺寸由大变小。
—(3)孔与轴的关系在极限与配合中,孔是包容面,轴是被包容面;在加工过程中,孔的尺寸由小到大,而轴的尺寸由大变小;从标注的尺寸线内容看,无材料的是孔。
二、尺寸的术语及其定义1、尺寸尺寸:以特定单位表示线性长度的数值,称为尺寸。
国标中规定:在机械工程中,一般采用毫米(mm)作为尺寸的特定单位。
光滑圆柱体结合的极限与配合
基本偏差。
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§2. 1 极限与配合的基本术语及定义
准化,国家标准将公差值和极限偏差都进行了标准化。
4.标准公差
标准公差是国家标准中所规定的用以确定公差带大小的任一公差
值。
5.基本偏差
用于确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。
标准规定,一般以靠近零线的那个极限偏差作为基本偏差。
对跨在零线上(对称分布)的公差带,ES(es)或EI( ei )均可作为
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§2. 1 极限与配合的基本术语及定义
孔 上偏差 E S D m ax d 下偏差 E I D m in d
轴 上偏差 es d m ax d 下偏差 ei d m in d
为了满足孔与轴配合的不同松紧要求,极限尺寸可能大于、小于 或等于其基本尺寸。因此,极限偏差的数值可能是正值、负值或零值。 故在偏差值的前面除零值外,应标上相应的“+”号或“一”号。
一、有关孔和轴的定义
孔:通常指工件的圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面(两平行平
面或切面形成的包括非圆柱形外表面(两平行平
面或切面形成的被包容面)。
从装配关系讲,孔是包容面,轴是被包容面。从加工过程看,随着
余量的切除,孔的尺寸由小变大,轴的尺寸由大变小。例如,键联结中
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第二章 光滑圆柱体结合的极限与配合
经标准化之后的极限与配合制度,有利于机器的设计、制造、使 用和维修,有利于保证产品精度、使用性能和寿命等各项使用要 求,也有利于刀具、量具、夹具和机床等工艺装备的标准化。
本章主要阐述极限与配合国家标准的基本概念、主要内容和 应用。
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§2. 1 极限与配合的基本术语及定义
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极限配合与技术测量(第二章)
(a)
(b) 图2-10 过渡配合
(c)
当孔为上极限尺寸而与其相配的轴为下极限尺寸时,配合处于最松状态,具有最大间隙Xmax; 当孔为下极限尺寸而与其相配的轴为上极限尺寸时,配合处于最紧状态,具有最大过盈Ymax。 过渡配合最大间隙和最大过盈的计算公式与式(2–5)和(2–7)相同。
4.配合公差
配合公差是指组成配合的孔和轴的公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量,反映配合的松紧变
Ea=Da-D=50.010-50=+0.010(mm)
轴的实际偏差
ea=da-d=49.946-50=-0.054(mm)
孔的公差
Th Dmax Dmin 50.025 50 0.025 (mm)
轴的公差
Ts dmax dmin 49.950 49.934 0.016 (mm)
(a)
(b)
图2-9 过盈配合
与间隙配合一样,在过盈配合中,孔、轴的配合处于最松状态时具有最小过盈Ymin,处于最紧状
态时具有最大过盈Ymax,即
Ymax=Dmin-dmax=EI-es
(2–7)
Ymin=Dmax-dmin=ES-ei
(2–8)
(3)过渡配合 过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。此时,孔的公差带与轴的公差带相互交叠, 如图2-10所示。
3. 公差带图
如图2-5所示,为了说明尺寸、偏差和公差之间 的关系,一般采用极限与配合示意图,这种示意图是 把极限偏差和公差部分放大而尺寸不放大画出来的。
图2-5 尺寸、偏差及公差
如图2-6所示,为了简化起见,只将孔和轴的 有关公差部分画出,这种图形称为尺寸公差带图, 简称公差带图。
图2-6 公差带图
实际偏差与误差的区别在于:对单个零件,只能测出尺寸的实际偏差;而对数量足够多的一批 零件,才能确定尺寸误差。
汽车机械基础第2章 极限与配合练习题答案
第二章 极限与配合答案一、名词解释1.互换性:机械装配时,若同一规格的零部件,不需经过任何挑选或修配,便能安装在机械上,并且能够达到规定的功能要求,则称这样的零部件具有互换性。
2.不完全互换:仅组内零件进行互换,组与组间不可互换,故称为不完全互换。
3.实际尺寸:实际尺寸是指通过测量得到的尺寸。
4.极限尺寸:极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。
5.偏差:尺寸偏差简称偏差,是指某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。
6.尺寸公差:尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
7.基本偏差:基本偏差是国家标准规定的,用来确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差,一般为靠近零线的那个偏差。
8.配合:配合是指公称尺寸相同的,相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
9.配合公差:配合公差是指间隙或过盈的允许变动量,用f T 表示。
10.标准公差:标准公差为国家标准所规定的公差值。
它是根据公差等级、公称尺寸分段等计算,再经圆整后确定的(相关知识可参阅有关资料)。
11.被测要素:在图样上给出了形状或(和)位置公差要求的要素,是检测的对象。
12.基准要素:用来确定理想被测要素的方向或(和)位置的要素。
13.表面粗糙度:是指加工表面具有的较小间距的微小峰和谷组成的微观高低不平的痕迹。
其两波峰或两波谷之间的距离(波距)很小(在1mm 以下),因此它属于微观几何形状误差,也称微观不平度。
二、填空题1. 完全互换、 不完全互换。
2.实际尺寸、公称尺寸3. mm 25φ,mm 010.25φ,mm 977.24φ,+0.010mm ,-0.023mm ,0.033mm4.上极限尺寸、下极限尺寸5.ES ,ei6. mm 993.29φ,mm 99.29φ,0.003mm ,mm 99.29φ<合格尺寸<mm 993.29φ7.小于、大于8.基本偏差、零线9.+0.991mm,0.98mm10.上,实际11.+0.021mm ,0,0,-0.01312.28,基轴制、基孔制13. mm 50φ,标准公差等级,基本偏差代号14. ¢30,6,基本偏差代号15.大,低16.公称尺寸,公差带17.孔的公差,轴的公差18.间隙配合,过渡配合,过盈配合19.20,IT01,IT1820.极限,间隙,过渡,最紧21.极限,过盈,过渡,最松22.基准孔,下,H ,0,上23.基准轴,上,h ,0,下24.越小25.过盈,过渡,间隙,过渡26.孔,轴27. 几何参数,尺寸, 形状,位置28.同轴度(同心度),对称度,位置度,线轮廓度,面轮廓度29.理想要素30.圆跳动,全跳动31. 由一个基准方格,表示基准的英文大写字母,涂黑,空白32.峰和谷组成的微观高低不平的痕迹,光洁33.轮廓算术平均偏差Ra ,轮廓的最大高度Rz 、轮廓单元的平均宽度RSm 、轮廓单元平均线高度R C 、轮廓的支承长度率Rmr(C))。
极限与配合的选用
第3章 零件几何精度设计基础标准的应用目的与要求了解:1.未注公差与未注公差的选用掌握:1.一般、常用及优先公差带和配合的选用熟练掌握:1.标准公差、基本偏差的查表及配合的计算2.标准公差等级的选用、基准制的选用及配合的选用和计算3.1 零件几何精度设计的主要内容几何精度基础标准的应用主要是解决零件几何精度的设计,一般包括尺寸精度、形位精度和表面粗糙度三个方面。
3.2 《极限与配合》标准的应用极限与配合的选用,包括基准制、公差等级和配合种类的选用。
3.2.1标准公差等级的选用公差是反映零件的使用要求与制造工艺、成本之间的矛盾。
在满足使用要求的前提下, 应尽可能选用较大的公差等级。
采用计算法选择公差等级的依据是:f h s T T T =+。
3.2.2 基准制的选用基孔制与基轴制是两种并行的配合制度,在一般情况下,优先采用基孔制对生产来说有很大的经济意义。
但由于结构和工艺特点,有时选用基轴制有利。
3.2.3 配合的选用公差等级和基准制确定后,配合的选择主要是确定非基准件的基本偏差代号。
选用时,应首先采用优先公差带及优先配合。
生产中最常用的办法,是参照经过实践应用并取得好效果的典型实例,通过对比分析,按类比法选定配合。
具体分析如下:1.使用要求和工作条件2.各类配合的特性与应用3.工作温度对配合选用的影响4.装配变形对配合选用的影响5. 精度储备6. 统计尺寸公差3.2.4 应用计算法选择极限与配合3.5 未注公差与未注公差的选用3.5.1一般公差——线性尺寸的未注公差(general tolerance )1.未注公差等级的规定19921804/-T GB 对线性尺寸的一般公差规定了基本尺寸0.5mm 至4000mm 的四个公差等级,ITl2—IT13为f (精密级);ITl4—IT15为m (中等级);ITl6为c (粗糙级);ITl7—IT18为v (最粗级)、。
其极限偏差值全部采用对称偏差值。
第二章第三节极限配合基本规定
由IT=ES-EI或IT=es-ei可得以下公式 对于孔 EI=ES-IT或ES=EI+IT 对于轴 ei=es-IT或es=ei+IT
六、标准公差和基本偏差数值表的应用
例如:已知Φ10m6,查标准公差和基本偏差并计 算另一极限偏差。 解:查表2-2-1得: (基本尺寸10mm位于大于6 至10尺寸段,该行与IT6所在列的交点处值是9um) IT6=9um=0.009mm 查表2-2-4得: 基本偏差为ei=+6um=+0.006mm 根据公式IT=es-ei 得es=ei+IT=0.006+0.009=+0.015mm
六、标准公差和基本偏差数值表的应用
孔、轴公差带中另一极限偏差的确定 基本偏差决定了公差带了公差带的大小, 根据基本尺寸和公差带代号,两者均可由基本偏差 数值表和标准公差数值表查出;另一极限偏差的数 值,可由极限偏差和标准公差的关系式进行计算。
六、 标准公差和基本偏差数值表的应用
例如: 查孔∮50H7的基本偏差和标准公差并 计算另一偏差 解:(1)由孔的基本偏差数值表2-2-5查 得:基本偏差H是下偏差,且EI=0 (2)由标准公差数值表2-2-1查的:基本 尺寸∮50时,IT7=25um=0.025mm (3)另一偏差为上偏差,根据公式得 ES=EI+IT=0+0.025=+0.025mm
六、标准公差和基本偏差数值表的应用
查标准公差表和基本偏差表注意事项 1、公差带JS7至JS11或js7至js11,若ITn数值是 奇数,则取偏差=+、-(ITn-1)/2。 2、对小于或等于IT8的K、M、N和小于IT7的P至 ZC,所需△值从表内右侧选取(特殊规则)。 3、基本尺寸小于或等于1mm时,基本偏差a、b 均不采用;基本偏差A、B及大于IT8的N均不采用。 4、查基本尺寸所在尺寸段时,要注意端点值,如 尺寸50属于大于40至50尺寸段;尺寸40 属于大 于30至40尺寸段。
公差与测量技术课后习题答案
绪论1、在机械和仪器制造业中,零、部件的互换性是指在统一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需任何挑选或修配(如钳工修理)就能装在机器上,并达到规定的功能要求,这样的一批零部件就称为具有互换性的零部件。
在现代工业化生产中,互换性在提高产品质量、提高生产效率和降低生产成本等方面具有重要的意义。
例如在设计、制造和使用中。
对单件及小批量生产的零件也同样需要。
2、完全互换性简称为互换性,它是以零部件装配或更换不需要挑选或修配为条件的,也就是零件能百分之百互换。
不完全互换性在零部件装配时允许有附加的选择或调整,但不允许有修理,所以也称为有限互换性。
不完全互换性要求就是针对加工精度要求高,生产成本要求低的矛盾来选择的。
3、公差是保证互换性得以实现的基本条件。
零件加工后尺寸是否在公差范围内变化必须通过检测才能知道。
公差实质的内容就是一系列国家标准或行业及企业标准,标准化是指这些标准制定到应用的全过程的活动。
互换性与前三者在零件的设计、制造和应用方面的体现。
4、根据《中华人民共和国标准化法》规定,按标准的层次分类,我国的标准的分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
并将国家标准、行业标准、地方标准分为强制性标准和推荐性标准两类。
5、优先数系是由一些十进制等比数列构成的。
代号为Rr;公比为rrq10(r取5、10、20、40、80)。
例:R5,R10,R20和R40系列。
R5系列的数每隔5位,数值增加10倍。
6、请根据表1-1写出R10 和R10/2系列自1以后的10个数。
1.00 1.25 1.602.002.503.154.005.006.308.001.00 1.62.5 4.0 6.3 10 16 25 40 637、可装配性和零件的互换性不同。
零件可装配不一定有互换性,互换性强调三点:一是按要求(标准)制造、二是可装配、三是满足使用要求。
第一章孔、轴尺寸极限与配合四、问答题1、实际尺寸是通过两点法测量所获得的尺寸;它是零件对应两点间的距离。
极限与配合标准
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2.1 极限与配合的基本术语及定义
❖ 2.1.4 有关配合的术语定义
❖ 1. 间隙与过盈 ❖ 在孔与轴的配合中,孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差,称为间隙或
❖ 5. 最大实体状态和最大实体尺寸 ❖ 孔或轴占有材料最多时的状态,称为最大实体状态(MMC)。零件在
最大实体状态下的极限尺寸,称为最大实体尺寸(MMS)。孔的最大 实体尺寸 DM等于孔的最小极限尺寸 Dmin,轴的最大实体尺寸 dM等于轴 的最大极限尺寸 dmax 。 ❖ 6. 最小实体状态和最小实体寸 ❖ 孔或轴占有材料最少时的状态,称为最小实体状态(LMC)。零件在 最小实体状态下的极限尺寸,称为最小实体尺寸(LMS)。孔的最小
❖ 极限偏差可用下列公式计算:
❖ 孔的上偏差:ES Dmax D
❖ 轴的上偏差:es dmax d
❖ 孔的下偏差:EI D minD
❖ 轴的下偏差:ei dmin d
❖ 除零之外,偏差值前面必须标有正号或负号,上偏差的值总是大于下偏
差的值。
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2.1 极限与配合的基本术语及定义
表 ❖ GB/T 1800.4-1998 极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表 ❖ GB/T 1801 -1999 极限与配合公差带和配合的选择 ❖ GB/T 1804 -2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 ❖ 为了尽可能使我国的国家标准与国际标准(ISO)接轨,上述新标准已经
逐步修订并与国际标准保持一致。因此在讲述本章所涉国家标准的有关 内容时,凡是有新标准替代旧标准的部分,均以新标准的内容为主进行 介绍。
第二章 公差与配合基础
Xmax =Dmax – dmin =ES - ei Xmin =Dmin– dmax =EI - es
2) 过盈配合:具有过盈(包括Y min= 0)的配合。此时,孔的公差带
在轴的公差带下方。如图2-6所示。从图中可以看出:
Ymax = Dmin – dmax = EI – es Ymin = Dmax – dmin = ES - ei
因此,图中公差带的一端是开口的,即只画出靠近零线的那个偏差。 孔和轴的另一个极限偏差不需要再加以规定,可分别由下列公式
计算得到:
对于轴:es=ei+IT 或 ei=es-IT 对于孔:ES=EI+IT 或 EI=ES-IT 国家标准对于不同的基本尺寸和基本偏差确定了孔和轴的基本偏 差数值,见附录中表A-3、A-4。
尺 寸 分 段 公差等级
0.5~3 f(精密级) >3~6 >6~30 >30~120 >120~400 >400~1000
±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.05 ±0.05
m(中等级)
c(粗糙级) v(最粗级)
±0.1
±0.2
±0.1
±0.3 ±0.5
±0.2
±0.5 ±1
±0.3
±0.8 ±1.5
第二章 公差与配合基础•源自互换性零件的互换性是指同一规格的零件,不需要任何挑选、 调整或修配,就能装到机器(或部件)上去,并完全符合 规定的性能要求。
标准化是实现互换性生产的基础。
极限与配合 公差配合标准 形状和位置公差 表面粗糙度
2.1 极限与配合
2.1.1极限与配合的基本概念 1.孔和轴 ⑴ 孔:主要指圆柱形内表面,也包括其它内表面中由单一尺寸确定 的部分。 ⑵ 轴:主要指圆柱形外表面,也包括其它外表面中由单 一尺寸确 定的部分。 孔与轴的区别: 从装配关系看,孔是包容面,在它之内无材料,轴是被包容 面, 在它之外无材料; 从加工过程看,孔的尺寸由小变大,轴的尺寸由大变小。 在公差与配合标准中的孔、轴都是由单一尺寸所确定的部分。如 图2-1中的D为孔;d1、d2、d3为轴。不能区别为孔或轴的尺寸,则 为长度尺寸。如图2-1中的L。
互换性与技术测量--第2章-极限与配合
2017/2/20
《互换性及测量技术基础》 1.1.6 有关配合的术语和定义
■ 间隙(clearance)
第3章 尺寸公差与配合
孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。
基本偏差可能是上极限偏差也可能是下极限偏差 (一般为靠近零 线的那个极限偏差 ) ,它们及其数值均已标准化 ( 见 GB/T 1800.12009)。
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《互换性及测量技术基础》 1.1.5 有关公差的术语和定义
第3章 尺寸公差与配合
■ 尺寸公差(简称公差,size tolerance) 上极限尺寸减下极限尺寸之差,或上极限偏差减下极限 偏差之差。它是允许尺寸的变动量(为无符号的绝对值)。
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《互换性及测量技术基础》
第3章 尺寸公差与配合
■ 最大实体状态MMC(maximum material condition)
假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使其 具有实体最大时的状态。 ■ 最大实体尺寸MMS(maximum material size) 确定要素最大实体状态的尺寸。即外尺寸要素的上极限尺寸,
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《互换性及测量技术基础》
第3章 尺寸公差与配合
■ 提取组成要素(extracted integral feature) 按规定方法,由实际(组成)要素提取有限数目的点所形 成的实际(组成)要素的近似替代。
■ 拟合组成要素(associated integral feature)
按规定的方法由提取组成要素形成的并具有理想形状的 组成要素。
《互换性及测量技术基础》
第3章 尺寸公差与配合
第2章 极限与配合
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7.不论公称尺寸是否相同,只要孔与轴能装配就 称配合。( ) 8.有相对运动的配合只有选间隙配合;无相对运 动的配合,只有选过盈配合。( ) 9.未注公差尺寸,说明该尺寸无公差要求,在图 样上不必标出。( ) 10.公称尺寸不同的零件,只要它们的公差值相同, 就可以说明它们的精度要求相同。( ) 11.国家标准规定,孔只是指圆柱形的内表面。 ( ) 12.图样标注的轴,加工得愈靠近公称尺寸就愈精 确。( )
三、选择题 1.当两个相配件要求无相对运动,无辅助件连接 来传递扭矩,应选用 。 A.间隙配合; B.过盈配合; C.过渡配合; D.三者均可。 2.下列孔、轴配合中选用不当的是 。 A.H8/g8; B.G6/h5; C.F6/h7; D.H7/h6。 3.基本偏差代号为M的孔与基本偏差代号为h的轴 可构成 配合。 A.基孔制过渡; B. 基孔制过盈; C. 基轴制过渡; D. 基轴制过盈。
一、 判断题
1.基本偏差应该是两个极限偏差中绝对值小的那 个偏差。( ) 2.公差通常为正,在个别情况下也可以为负或零。 ( ) 3.公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。( ) 4.最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合, 二者实质相同。( ) 5.过渡配合可能具有间隙,也可能具有过盈,因 此,过渡配合可能是间隙配合,也可能是过盈配合。 ( ) 6.配合公差的数值愈小,则相互配合的孔、轴的 公差等级愈高。( )
=+0.055-(+0.020)=0.035mm
假设孔、轴同级配合,则:
Th =T s =T f/2=17.5μm
查表得:孔和轴公差等级介于IT6和IT7之间。
故选 孔:Th=21μm,
3)选择配合种类。
轴:T s =13μm
采用基孔制配合,孔的基本偏差代号为H7,孔的极 限偏差为ES=EI+ Th =0+0.021=+0.021mm。孔的公 0.021 。 差代号为 30 H 7( 0 )
2.对于中小尺寸的配合,应尽量采用基孔制 配合。 3.有些情况下,由于结构和原材料等因素, 采用基轴制更适宜。下列特殊情况采用基轴 制:
(1)当配合的公差等级要求不高时,可 直接采用冷拉钢材直接作轴。 (2)配合中轴为标准件。采用标准件时, 基准制不能随便采用,要按规定选用。 例如:滚动轴承为标准件,它的内圈与轴颈 配合无疑应是基孔制,而外圈与外壳孔的配 合应是基轴制。
配合选用实例
钻套和衬套 H7/g6
1.经常用手更换 2.要求定心准确
钻模板和衬套 H7/n6
1.要求连接可靠,在轻微冲击和 负荷下不用连接件也不会松动 2.衬套内孔磨损需更换拆装次数 并不多
钻套内孔 G7
钻套内孔要引导旋转着的刀具 进给要有一定的导向精度
钻套、衬套、钻模板的配合选用
车床尾座顶尖套筒和尾座体 H6/h5
根据X min =EI-es , 得 es=-X min =-0.020mm,查表得轴的基本偏差 代号为f,即轴的公差带为f6。 ei=es-IT=-0.020-(+0.013)=-0.033mm 轴的公差带代号为Ф30f6。 选择的配合为:Ф30H7/f6 4)验算设计结果。 Xmax =ES-ei=+0.021-(-0.033)=+0.054mm X min =EI-es=0-(-0.020)=+0.020mm 介于+55μm与+20μm之间,因此设计结果满足使用 要求,本例选定的配合为Ф30H7/f6。
选择配合的类型时,应考虑配合件间有无相对运 动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况 等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。
2.各种基本偏差形成配合的特点
间隙配合有A~H(a~h)共11种基本偏差。
特点:利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装 误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应用广泛, 不仅用于运动配合,加紧固件后也可用于传递力矩。
二、线性尺寸的一般公差的国标规定
线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级:精密级 (f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v)。 在图样上标注线性尺寸的一般公差,只需要在图样 或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。 例如:按产品精密程度和车间普通加工经济精度选 用标准中规定的m(中等)级时,可表示为: GB/T 1804-m 这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸(包括倒圆 半径尺寸及倒角尺寸)均按 m(中等)级加工和验 收。 Home
二、公差等级的选择
公差等级选择的基本原则是:在满足使用性 能的前提下,尽量选择较低的精度等级。
1.公差等级的选择方法
公差等级的选择的方法一般采用类比法,用 类比法选择公差等级,首先应该熟悉各个公 差等级的应用范围。 表2-6列出了各个公差等级的应用范围。
公差等级的应用
应 用 量 块 量 规 特别精密 零件 配合尺寸 非配合尺寸 原材料
3.配合件的生产情况
按大批大量生产时,加工后所得的尺寸通常呈正态 分布;而单件小批量生产时,加工所得的孔的尺寸 多偏向最小极限尺寸,轴的尺寸多偏向最大极限尺 寸,即呈偏态分布。所以,对于同一使用要求,单 件小批生产时采用的配合应比大批大量生产时要松 一些。如大批量生产时的φ50H7/js6的要求,在单 件小批生产时应选择φ50H7/h6。同样,受其它工 作条件的影响,配合的间隙或过盈也应随之变化。 如表2-12。
√ √ √ √
公差等级(IT)
01 √ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
√ √ √ √ √ √
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
配合IT5至IT13级的应用(尺寸≤500mm)
2.采用类比法选择公差等级时应考虑 的问题
过渡配合有JS~N(js~n)共5种基本偏差。 特点:定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件 后用于传递力矩,主要根据机构受力情况、定心精 度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。
过盈配合有P~ZC(p~zc)12种基本偏差。 特点:由于有过盈,用以传递力矩和紧固零件。 公差等级一般为IT5~IT7。
(1)工艺等价性。 相互结合的零件,其加工的难易程度应基 本相当。
(2)配合性质。 (3)相配合的零、部件的精度应相匹配。 如:与齿轮孔相配合的轴的精度就受齿轮 精度的制约;与滚动轴承相配合的外壳孔和轴 的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。
( 4)过盈、过渡和较紧的间隙配合,精度等级 不能太低。 一般孔的公差等级应不低于 IT8 级,轴的不低于 IT7 级。这是因为公差等级过低,使过盈配合的 最大过盈过大,材料容易受到损坏;使过渡配合 不能保证相配的孔、轴既装卸方便又能实现定心 的要求;使间隙配合产生较大的间隙,不能满足 较紧配合的要求。 (5)在非配合制的配合中,当配合精度要求不 高,为降低成本,允许相配合零件的公差等级相 差2~3级,如图所示的箱体孔与端盖的配合。
车床尾座顶尖套筒和尾座体的配合
带轮与轴 较松的过渡配合 H7/js6
要求精确定心,无相对运动, 可拆卸,加键后传递一定的 静载荷
带轮与轴的配合图
冲床齿轮与轴 较紧的过渡配合 H7/n6
1.为保证齿轮的工作精度和啮 合性要求准确对中 2.大修时才拆卸 3.要传递冲击力矩
冲床齿轮与轴的配合
联轴器与轴 中型过盈配合H7/t6
二、 填空题 1.孔和轴的公差带由 决定大小,由 决定位置。 2.国家标准规定了 个公差等级和 个基本偏差。 3.轴,其上偏差为 ,下偏差为 。 4.表示 (基准)制的 配合,其中H7、f6是 代 号。 5.常用尺寸段的标准公差的大小,随公称尺寸的增大 而 ,随公差等级的提高而 。 6.已知公称尺寸为的轴,其下极限尺寸为,公差为0.01, 则它的上极限偏差是 ,下极限偏差是 。 7.基轴制就是 的公差带位置保持不变,通过改变 的公差带的位置,实现不同性质的配合的一种制度。 8.孔、轴间要求无相对运动且需加键、销等紧固件来传递 载荷,则应选用 配合。
是 。 A.上偏差; B.下偏差; C.基本偏差; D.实际偏差。 5.选择公差等级的原则是,在满足 前提下, 尽可能选择 的公差等级。 A.使用要求,较小; B. 制造工艺性,较小。 C.使用要求,较大; D. 生产经济性;较大。 6.一个轴上有两个孔与之配合,并要求有不同的 配合性质,应选 配合。 A.基孔制 ; B.基轴制 ; C.非基准制 ; D.配制。
§2.3 极限与配 合的选用
教学目的及要求
基本要求: 1.了解圆柱结合的精度设计
2.掌握基准制、公差等级、配合种类的选择 重点内容: 掌握基准制、公差等级、配合种类的选择原则
主要内容
基准制的选用 公差等级的选用 配合的选用 有关计算
一、基准制的选择
1.基孔制和基轴制是两种平行的配合制。配 合制的选择主要考虑加工的经济性和结构的 合理性。
三、配合的选择
配合的选择主要就是根据零件的功能要求,确定配 合的类型及非基准制的基本偏差代号。选择的基本 方法还是类比法、计算法和试验法三种。类比法是 选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时,要 考虑以下因素: 配合件的工作情况 各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况
1.配合件的工作情况
1.依靠过盈产生的结合力传递 中等负荷 2.一般不会拆卸
联轴器与轴的配合
火车车轮与轴 重型过盈配合H7/u6