第2章-3 孔、轴的极限与配合
孔与轴的极限配合公差
02
03
延长使用寿命
精确的孔与轴配合公差可以减少零件 的磨损,从而延长机器的使用寿命和 维护周期。
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孔与轴的极限配合公 差
目录
CONTENTS
• 孔与轴配合公差的基本概念 • 孔与轴配合公差的分类 • 孔与轴配合公差的选择 • 孔与轴配合公差的检测 • 孔与轴配合公差的应用
01 孔与轴配合公差的基本概 念
孔与轴的定义
孔
在机械零件中,孔通常是指圆柱形的 内表面,其直径尺寸通常表示为D, 孔径范围一般在IT0-8级。
自行车链条与链轮的配合
自行车链条与链轮的配合公差影响链条的传动效果和稳定性,进而 影响骑行体验和安全性。
钟表齿轮与轴承的配合
钟表齿轮与轴承的配合公差要求极高,以确保钟表的准确性和稳定 性。
应用效果
提高机器性能
精确的孔与轴配合公差可以减少摩擦、磨损和振动,从而 提高机器的性能和效率。 Nhomakorabea01
增强安全性
在关键领域如汽车和航空航天中,精确 的孔与轴配合公差可以增强设备的安全 性和稳定性,减少事故风险。
用于测量轴的配合公差,有不 同规格,可根据需要选择。
检测步骤
清洁测量面
确保测量面干净无杂物,以免影响测量结果。
选择合适的测量工具
根据需要选择合适的测量设备和工具。
进行测量
按照所选的测量方法进行测量,并记录测量数据。
分析测量结果
根据测量数据评估孔与轴的配合公差是否符合要求。
05 孔与轴配合公差的应用
实现机械系统的功能要求
配合公差的选择直接影响到机械系统的功能要求, 如运动精度、稳定性、耐久性等。
提高机械系统的可靠性
第二章 孔和轴的极限与配合
第二章 孔与轴的极限与配合
(3)过渡配合 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1-7所示。它是介于间隙配合与过盈配合之间的 一种配合,但间隙和过盈量都不大。 过渡配合主要用于孔、 轴间的定位联结(既要 最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei 求装拆方便;又要求对 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 中性好)
第二章 孔与轴的极限与配合
最大间隙
Xmax =Dmax -dmin =ES-ei
最小间隙 Xmin =Dmin -dmax =EI-es
图2-8 间隙配合公差带示意图
第二章 孔与轴的极限与配合
.021 例1:齿轮衬套孔Ø25H7 +0 mm和中间轴轴径 0 0.020 Ø25f6( )mm ,求此配合的极限间隙。 0.033
(1)零线。 (2)确定公差带大小位置。 (3)孔 、轴 (或 ) 或在公差带里写孔、轴。 (4)作图比例基本一致,单位 µ m 、mm均可。 (5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。
第二章 孔与轴的极限与配合
.035 例:已知孔的尺寸Ø100+ 0 mm,轴的尺 0 0.045 寸为Ø100 0.023 mm,试画出孔和轴的公差 带图。
图1-7过渡配合图
第二章 孔与轴的极限与配合
3、配合公差
∣Xmax-Xmin∣ Tf= ∣Xmax-Ymax∣=|ES-ei-(EI-es)|=TD+Td |Ymax -Ymin| 若要提高配合精度(即↓Tf)可减小相配合的孔、轴尺 寸公差(即提高相配合的孔、轴加工精度)。
第二章 孔与轴的极限与配合
解: (2)孔的实际偏差 = 65.010 – 65 = +0.010 (mm) 轴的实际偏差 = 64.980 – 65 = -0.020 (mm) (3)孔的公差: Th = Dmax – Dmin = 65.0190–65 = 0.019 (mm) 轴的公差: Ts = dmax – dmin = 64.990–64.977 = 0.013 (mm)
第二章 第三、四讲 孔和轴的极限与配合
20个公差等级 28个基本偏差
任取其一 组成公差带
孔、轴公差带 各有500多种,
配合更多
2
HOME
优先、常用和一般公差带
为了简化公差带种类,减少与之相适应的定值刀、量 具 和 工 艺 装 备 的 品 种 和 规 格 , GB/T1801-1999 参 考 ISO1829-1975“一般用途公差带的选择”,对基本尺寸 不超过500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公 差带。
最粗级v __
± 0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 ±8
13
倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值 单位(mm)
公差等级 0.5~3
精密级f 中等级m ±0.2
粗糙级c 最粗级v ±0.4
尺寸分段 >3~6 > 6~30 > 30
±0.5 ±1
±2
±1§2.7 极限与配合的选用
31
3、配合种类的选择
配合种类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配合制的基本偏差代号。选择的
基本方法有计算法、试验法和类比法三种。
32
计算法
根据配合部位的使用要求和工作条件,按一定理论 建立极限间隙或极限过盈的计算公式,然后按计算出 的极限间隙或过盈选择相配合孔、轴的公差等级和配 合代号。
25
公差等级的选择方法
2、试验法: 用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或过盈范
围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经验的场 合。试验法比较可靠,但周期长、成本高,应用也较少。 3、类比法:
一般配合尺寸的公差等级范围为IT5~IT13,书表2-14 为国家标准推荐的公差等级的基本应用范围,可采用类比 法对比选用。
第二章 孔和轴的公差与配合分析
8
12
18
30
48
75
0.12 0.15
0.18
0.48
0.75
1.2
1.8
0.4
0.6
1
2.5
4
6
9
15
22
36
58
90
0.22
0.36
0.58
0.90
1.5
2.2
0.5
0.8
1.2
2
358源自111827
43
70
110
0.18
0.27
0.43 0.52
0.70
1.10
1.8
2.7
>18~30
2.5 0.6 0.6 1 1.5 1.5 2.5 4 4 7 6 11 9 13 16 21 25 33 39 52 62 84 100 130 160
一
极限偏差的数值可能是正值、负值或零值。故
基 本 术 语 及 定 义
在偏差值的前面除零值外,应标上相应的“+”
号或“-”号。 2) 实际偏差:实际尺寸-基本尺寸所得代数差。 综上所述: 偏差是以基本尺寸为基数,从偏离基本尺 寸的角度来表述有关尺寸的术语。
一
尺寸公差(简称公差)
允许尺寸的变动量。
数值:等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的 绝对值或上偏差与下偏差的差的绝对值。 表示:孔用Th表示;轴用Ts表示。 Th=︱Dmax- Dmin︱=︱ES-EI︱ Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱ 注意:公差值无正负含义;不应出“+”“-”号。
Ymin
轴
一
过渡配合
过渡配合:可能具有间隙也可能具有过盈的配合。 此时,孔的公差带与轴的公差带相互重叠。 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei + 0 Xav(或Yav)=(Xmax+Ymax)/2 Ymax=Dmin-dmax=EI-es 孔
第2章 孔、轴的极限与配合
尺寸≤500mm 时, i 0.453 D 0.001D
式中:D 为公称尺寸段的几何平均值,mm。 3.标准公差的计算及规律
GB/T 1800.1-2009 中对各个公差等级的标准公差,在公称尺 寸≤500mm 时的计算公式为:
IT ai
2.1 极限与配合的基本术语
2.1.1 有关孔轴的定义
1.孔[Hole] 孔是指工件的圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面(由二 平行平面或切面形成的包容面)。孔的标注符号用大写字母表示。 2.轴[Shaft] 轴是指工件的圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面(由二 平行平面或切面形成的被包容面)。轴的标注符号用小写字母表 示。 如图 2-1 所示。
Ymin Dmax dmin ES ei Ymax Dmin dmax EI es
Yav (Ymax Ymin ) / 2
5.过渡配合[Transition Fit] 使用场合:要求拆装方便,孔轴对中性好,能精确定位的场 合。
X max Dmax dmin ES ei Ymax Dmin dmax EI es X av或(Yav) (Xmax Ymax ) / 2
EI -es或ES -ei
例 2-6 使用查表方法确定 20H7/p6和 20P7/h6孔和轴的极限偏
差。 解:(1)查表确定孔和轴Байду номын сангаас标准公差
查表 2-2 得:IT7 21μm ,IT6 13m。
(2)查表确定孔和轴的基本偏差
孔 : 查 表 2-4 , H 的 基 本 偏 差 EI=0 m , P 的 基 本 偏 差 ES 22m
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
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))。
第2章 孔和轴的极限与配合
解:
最大间隙为: X max ES ei (0.021) (0.002) 0.019mm 最大过盈为:Y
max
EI es 0 (0.015) 0.015mm
平均间隙或平均过盈为:
X max Ymax (0.019) (0.015) X av 0.002mm 2 2
基本术语和定义
例 2-2 基本尺寸D=20mm,孔的极限尺寸:Dmax=20.021mm, Dmin=20mm 轴的极限尺寸:dmax=19.98mm,dmin=19.967mm。求:孔、 轴的极限偏差及公差,并画出公差带图。 解:孔的极限偏差为:
轴的极限偏差为:
ES Dmax D 20.021 20 0.021mm EI Dmin D 20 20 0 es d max d 19.980 20 0.020mm
X max X min X av 2
间隙配合主要用于孔、轴间的活动连接。间隙的作用在于贮藏润滑油, 补偿温度变化引起的热变形,补偿弹性变形及制造与安装误差。
间隙的大小影响孔、轴间相对运动的活动程度。
基本术语和定义
(4)过盈配合(interference fit)
具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时,孔的公差带在轴的 公差带之下。 过盈配合性质:最大过盈Ymax,最小过盈Ymin,平均过盈Yav
标准公差和基本偏差系列
极限与配合国家标准由12个部分标准组成:GB/T1800.1—1997, GB/T1800.2 —1998,GB/T1800.4 —1999 ,GB/T1801 — 1999,……, GB/T1800.4 —2000 一、标准公差(standard tolerance)系列 标准公差是“极限与配合”制中表列的任一公差,用于确定公差带大小, 标准公差用符号IT表示(即:国际公差International Tolerance)。 标准公差等级 标准公差 数值 标准公差因子 公差等级系数 基本尺寸分段
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。
孔与轴的极限与配合
例题 已知D(d)=Φ25, Dmax=Φ25.021, Dmin=Φ25, dmax=Φ24.980, dmin=Φ24.967。 求孔、轴的极限偏差和公差,画出尺寸公 差带图的两种画法,并写出极限偏差在图样上 的标注。 解:(1)尺寸的极限偏差、公差 ES = Dmax-D = +0.021 在图样上的标注为
第一章 孔与轴的极限与配合
第一节 概述
1944年:国民党政府制定了“尺寸公差与配合”的国家标准,但 实际使用的是日本、德国、美国标准。 1955年:参照苏联标准,第一机械工业部颁布“公差与配合”的 部颁标准,此标准只是将苏联标准(OCT标准)付与了中文名词。 1959年:颁布了“公差与配合”的国家标准GB159~174— 1959(简称“旧国标”)(精度等级偏低、配合种类偏少) 1979年:参照国际标准制定了“公差与配合”的国家标准 GB1800~1804 —1979(简称“新国标”)取代GB159~ 174—1959 1992~1996年上述新国标进行了部分修订,将《公差与配合》 改为《极限与配合》,用《极限与配合 基础 第一部分:词汇》 (GB/T1800.1—1996)替代GB1800-1979中的《公差与配合 的术语及定义》,用《一般公差 线性尺寸的未注公差》 (GB/T1804—1992)替代《未注公差尺寸的极限偏差》 (GB1804—1979)。
实际生产中,平均过盈更能体现其配合性质。 Y av =(Y max +Y min)/2
Ymin
过渡配合
+ 0
孔
轴
-
可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。 此时,孔的公差带与轴的公差带相互重叠。 其特征值是最大间隙X max和最大过盈Y max。
互换性与测量技术基础-第2章 孔、轴极限与配合及其尺寸检测公差与配合
0.0025mm
过渡配合
以上几种孔、轴配合公差带示意图如下: 示意图中数字的单位:(公称尺寸为 mm ,极限偏差为μm )
间隙配合
过盈配合
过渡配合
5. 配合制
用标准化的孔、轴公差带(即同一极限制的孔和轴)组成
各种配合的制度称为配合制。
GB/T 1800.1-2009规定了两种基准制(基孔制和基轴制)来获
公差,零线以上为正偏差,以下为负偏差。 • • 尺寸公差带:由代表上、下 • 偏差的两条直线所限定的一个区域。
•
要学生掌握公差带
•
示意图的正确画法!!
•
图2.6 孔、轴公差带示意图
2.1.4 有关偏差和公差的术语和定义(续)
4. 极限制
公差带有两个基本特征参 大小(Th 、Ts )
数:
位置ES(es)或EI(ei)
0
(2) es=dmax-D=49.975-50=-0.025(mm) -
-25
ei=dmin-D=49.959-50=-0.041(mm)
-41
(3)Th=Dmax-Dmin=ES-EI=0.025-0=0.025(mm)
TS=dmax-dmin=es-ei=-0.025-(-0.041)=0.016(mm)
得各种配合。
(1)基孔制
定义:是指基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本偏差
的轴的公差带形成各种配合的一种制度(参见图2.12所示)
注意!! 基孔制的孔为基准孔
它的基本偏差(下
极限偏差) 为零 ,即 EI=0 ,公差带位于零线上方。而基孔
制的轴为非基准轴。
一般孔、轴配合优先选用基孔制(后面会详细讲到)。
P32 图2.12 基孔制配合的几种情况(表达1)
极限配合及技术测量习题答案
<极限配合与技术测量>习题答案第一章概述1-1 "极限配合与技术测量"是中等职业学校机械加工专业的主干课程,是技术性和实践性都比拟强的一门技术根底课。
主要容包括:极限与配合、形和位公差、外表粗糙度技术测量。
1-2 所谓互换性是指在制成同一规格的零件中,不需要任何挑选或附加加工就可以直接使用,组装成部件或整机,并能到达设计要求。
遵循互换性原那么,不仅能提高生产率,而且能有效地保证产品质量,降低生产本钱,所以互换性是机器和仪表制造中重要的生产原那么。
1-3 互换性可分为完全互换和不完全互换两种。
完全互换是指零、部件在装配时,不需要任何选择或附加加工。
其通用性强,装配方便,可减少修理时间,利于专门化生产,在制造业中被广泛采用。
如螺栓、圆柱销等标准件的装配大都属于此类情况;而不完全互换是指零部件在装配时允许进展附加加工、选择和调整,以提高装配的精度和解决加工的困难。
如精度要求较高的滚动轴承,常采用不完全互换法。
1-4 装配时通常按零件的实际尺寸大小分成假设干组,使同组零件的相配尺寸相差值很小,再与对应组零件进展装配,这种方法称为分组装配法。
该方法既能保证装配精度与使用要求,又降低了本钱。
此时,仅是组零件可以互换,组与组之间不可互换,因此属不完全互换。
如精度要求较高的滚动轴承,常采用分组装配法。
1-5 由于加工中各种因素的影响,不可能把零件加工成理论上准确的尺寸,总会有误差存在,加工误差可分为以下几类:〔1〕尺寸误差:指加工后零件某处的实际尺寸对理想尺寸之差的偏差值。
如图纸上标注的尺寸为30mm,加工后的尺寸为29.98mm,那么尺寸误差为0.02mm。
〔2〕形状误差:指加工后零件上实际的线或面对理想形状的偏差值。
如轴的横截面为圆形,加工后实际形状为椭圆形,这就是形状误差。
〔3〕位置误差:指实际零件形体上的点、线、面对各自要求的理想方向和理想位置的偏差量。
理想方向和理想位置指几何意义上的绝对平行、垂直、同轴及绝对准确的角度和位置关系。
第2章尺寸的公差、配合与检测
例2-1 查表确定φ35j6、φ72K8、φ90R7的基本偏差与另 一极限偏差。
解: φ 35j6:查表3-1 IT6时,Td = 16μ m 查表3-4 ei = - 5μ m,则es = ei + T d = +11μ m 即φ 35j6 φ 35 mm φ 72K8:查表3-1 IT8时,TD = 46μ m 查表3-5 ES= - 2μ m +Δ = (-2+16)μ m=+14μ m EI = ES - T D = (14 - 46)μ m = - 32μ m 即φ 72K8 φ 72 mm φ 90R7:查表2-3 IT7时,TD =35μ m 查表2-5 ES = - 51μm +Δ=(-15+13)μm=- 38μm EI =ES -TD =(-38-35)μm= -73μm 即φ90R7 φ90 mm
尺寸、基本尺寸、实际尺寸
Φ 25.1
Φ 24.9
φ 25
φ 25
孔
孔
Φ 24.9
孔
Φ 25.1
轴
轴
轴
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实际尺寸 基本尺寸 实际尺寸
实际尺寸 基本尺寸
实际尺寸
Dmin
D 孔 Dmax 孔 dmin 轴 d dmax 轴
孔
极限尺寸
轴
尺寸偏差(简称偏差)
尺寸偏差是指某一尺寸减去基本尺寸所得的 代数差。
一般、常用和优先的公差与配合
1.尺寸公差带 国家标准: 20个公差等级、28种基本偏差
孔公差带: 20×27+3 = 543 (J6、J7、J8)
轴公差带: 20×27+4 = 544 (j5、j6、j7、j8)
第2章 孔、轴的极限与配合 习题参考答案
第2章孔、轴的极限与配合习题参考答案一、简述题1、什么是基孔制配合与基轴制配合?为什么要规定基准制?广泛采用基孔制配合的原因何在?在什么情况下采用基轴制配合?答:(1)基孔制配合是指基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
而基轴制配合是指基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
(2)因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组合成543个孔公差带和544个轴公差带。
这么多公差带可相互组成近30万种配合。
为了简化和统一,以利于互换,并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格,无需将孔轴公差带同时变动,只要固定一个,变更另一个,便可满足不同使用性能要求的配合,且获得良好的技术经济效益。
因此,国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系,规定了两种基准制,即基孔制和基轴制。
(3)因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目,有利于刀量具的标准化、系列化,因而经济合理,使用方便,能以广泛采用基孔制配合。
(4)选择基轴制配合的情况如下:a、由冷拉棒材制造的零件,其配合表面不经切削加工;b、与标准件相配合的孔或轴;c、同一根轴上(基本尺寸相同)与几个零件孔配合,且有不同的配合性质。
2、选定公差等级的基本原则是什么?答:在首先满足使用要求的前提下,尽量降低精度要求,使综合经济效果为最好。
3、基准制的选用原则是什么?答:主要考虑工艺的经济性和结构的合理性,一般情况下,优先采用基孔制,这样可以减少备用的定值孔用刀具、量具的种类,经济效益比较好。
二名词解释1、基本尺寸:设计时给定的尺寸。
2、实际尺寸:通过测量得到的尺寸。
3、尺寸公差:允许尺寸的变动量。
4、极限尺寸:允许尺寸变化的两个极端。
5、上偏差:最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
6、下偏差:最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
7、基孔制:基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。
公差与测量技术-第2章-孔、轴尺寸极限与配合
es 轴
ei Ymax
ES 孔
EI
Ymin
35
公差与测量技术
过盈配合的不同情况
❖
孔
36
公5差.过与测渡量配技术合(transition
第2章 孔、轴尺寸极限与配合
fit):可能具有间隙也可能
具有过盈的配合。此时,孔的公差带与轴的公差带
12
公差与测量技术 D2 D1
(a)
第2章 孔、轴尺寸极限与配合
D3
D4
d1
d2 D5
(b)
(c)
13
公差与测量技术
第2章 孔、轴尺寸极限与配合
2.1.2 有关尺寸的术语和定义
1.线性尺寸(简称尺寸)size :以特定单位表 示线性尺寸值的数值。通常指两点之间的距 离,如宽度、高度等。
2.基本尺寸(孔D,轴d) basic size
40
公差与测量技术基准制(配合制)方第2章面孔、轴尺寸极限与配合
❖ 7.基孔制配合(hole-basis system of fits)基本偏差固定不变的孔的公差带, 与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配 合的一种制度。
❖ 8.基轴制配合(shaft-basis system of fits)基本偏差固定不变的轴的公差带, 与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配 合的一种制度。
39.5-00.2
H
D
Ra3.2
Ra3.2
0 14 -0.043
0 16 -0.043
Ra6.3
5
Ra6.3
公差与测量技术
0.006
第2章 孔、轴尺寸极限与配合
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在基孔制配合中,对于间隙配合,其最小间隙等于轴的基本
偏差es的绝对值;对于过盈配合,在确定了基准孔的公差等
级后,按要求的最小过盈来确定轴的基本偏差ei,对过渡配
合,在确定了基准孔的公差等级后,可由最大间隙量确定轴 的基本偏差ei。
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表2-13 基孔(或基轴)制配合时,轴或孔的基本偏差与公差值和极限间隙 或过盈的关系 基准制 配合性质 间隙配合 基孔制 基本偏差 es 计算公式 es= -Xmin
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2.5 线性尺寸的未注公差
GB/T1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 适用范围 本标准适用于金属切削加工的尺寸,也适用于一般的冲压加工的尺寸非 金属材料和其他工艺方法加工的尺寸可参照采用。 1、线性尺寸 如外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸、直径、半径、距离、倒圆半径、倒角高 度; 2、角度尺寸 包括通常不注出角度值的角度尺寸(如直角90°);GB/T1184提到的或 等多边形的角度除外; 3、机加工组装件的线性和角度尺寸。 不适用于: 其他一般公差标准涉及的线性和角度尺寸; 括号内的参考尺寸; 矩形方格内的理论正确尺寸。
9
二、公差等级的选择
H? ?
H7 6
原则:在保证零件使用要求的前提下,尽可能地考虑工艺的可 能性和经济性。
1.轴、孔的公差等级应相互适应 孔、轴公差选取应满足Tf≥TH+Ts。分配孔、轴公差要使
孔、轴的公差等级相适应,即考虑所谓的工艺等价性。
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(1)在常用尺寸段,较高公差等级(8级或以上)时,考虑孔 的加工一般比轴困难,一般采用孔比轴低一级的配合。如 H7/f6、H7/s6。 (2)常用尺寸段,较低公差等级(>8级)时,孔、轴加工难 易程度相当,推荐孔、轴采用同级配合,如H9/d9。 (3)在大尺寸段,孔的加工比轴难一些,而轴的测量相对比 孔难一些,一般采用孔、轴同级配合。 (4)在极小尺寸段(公称尺寸≤3mm)时,根据工艺的不同, 可选孔和轴同级、孔较轴高一级、孔较轴低一级。在钟表业, 甚至有孔的公差等级较轴的公差等级高2-3级。
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(3)确定配合。 该配合是过渡配合,采用基孔制时,轴的基本偏差是下极限 偏差。由表2-13可知在过渡配合时: ei=Th-Xmax =0.025-0.010=+0.015mm。 查表2-3,轴的基本偏差代号为n,其偏差值ei=+0.017mm, 与上面所需的轴的基本偏差最为接近。则取轴的公差带为 φ35n6。 根据式(2-4),轴的另一极限偏差 es=ei+Ts=0.017+0.016=0.033mm(注意:式中ei不能代 0.015mm,因为它不是国际标准规定的偏差值)。 孔的公差带为H7,EI=0(基准孔),根据式(2-3)可得 ES=EI+Th=+0.025mm 。 孔、轴的配合为Φ35H7/n6,根据公式(2-11)、(2-12)可 计算出该配合的最大间隙、最大过盈: Xmax= ES-ei=0.025-0.017=+0.008mm, Ymax= EI-es =0-0.033=-0.033mm。
H? ? H7 ?6
H7 6 H7 g6
2
一、基准制的选择
1、从工艺性和经济性出发,优先选用基孔制
选用基孔制可以减少孔用定值刀具和量具的规格数目。 2、下列情况下,应选用基轴制 当采用具有一定尺寸、形位精度和表面粗糙度的冷拉钢材 做轴,其外径不再经切削加工即能满足使用要求时,采用基 轴制。
同一基本尺寸的轴与多孔相配合,且配合性质要求不同时
因为是采用基孔制,所以EI=0,根据式(2-3)得
ES=EI+Th=+0.087mm。
(6)校对
该孔、轴配合代号:
φ 100
.087 H( 9 0 ) 0 0.380 a( 9 0.467)
Xmax=ES-ei=0.087-(-0.467)=0.554mm, Xmin=EI-es=0-(-0.380)=+0.380mm, 满足要求。
大间隙为+0.010,最大过盈-0.035mm,试确定孔轴的公差等 级和配合种类。 解:(1)选择基准制。 因没有特殊情况和要求,选用基孔制配合 (2)公差等级的确定。 根据公式(2-16),配合公差 Tf= Xmax-Ymax =0.010-(-0.035) =0.045mm。 又因为Tf=Th+Ts=0.045mm,孔、轴在公差等级较高时,取 孔比轴低一级,查表2-1,初取:IT6=0.016mm, IT7=0.025mm; 两者之和小于并接近配合公差Tf,所以取 孔的公差等级为IT7,轴为IT6。
过渡配合
过盈配合
ei
ei
ei=Th-Xmax
ei=Th+|Ymin|
间隙配合
基轴制 过渡配合 过盈配合
EI
ES ES
EI=Xmin
ES= Xmax–TS ES=Ymin –Ts
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四、在选择配合的时候要注意的问题
1. 孔、轴的工作环境温度对配合的影响
图样上极限与配合的标注是以标准温度20℃时工件的状态为
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4.按类比法选择配合时,要结合实际情况对类比对象进行 修正
各种机器的应用场合、加工批量、材料的许用应力、负荷
的大小和特性、装配条件及温度都会有或多或少的差异。 因此,在对照实例选取配合时,应根据所设计的机器的具
体情况对间隙或过盈量进行适当的修正。
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例2-13 有一公称尺寸为φ35mm的孔、轴配合,要求配合最
粉 末 冶 金 成 型 粉 末 冶 金 烧 结 砂 型 铸 造 、气 割 锻 造
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三、配合的选择
H7 ?6
H7 g6
1、根据工作要求确定配合类别 (1)若工作时配合件之间有相对运动,选用间隙配合;相对速 度越大,间隙应越大。如单位压力大,则间隙要小。
(2)若配合件工作时无相对运动,且有定心要求或便于装拆,
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3.公差等级的高低应与典型零部件的精度匹配
齿轮是比较常见的传动件。齿轮孔及与齿轮孔相配合的轴,
两者的公差等级取决于齿轮的精度等级。例如,齿轮的精 度等级为8级,一般取轮孔的公差等级为IT7,与齿轮孔 相配合的轴的公差等级为IT6。
滚动轴承与轴颈和外壳孔配合的公差等级与滚动轴承的精
度等级有关,P0级(普通级)的轴承,要求轴颈的公差等 级为IT6、外壳孔为IT7。P6级的轴承,一般要求轴颈的公 差等级为IT5、外壳孔为IT6。
应选用过渡配合。定心要求不高时,也可以用基孔制的小间隙配 合。采用过渡配合时,加键或销也可用于传递运动或载荷。 (3)装配后需要靠过盈来传递载荷的,应当选用过盈配合,传 动力大,过盈量要大。
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2.确定非基准件的基本偏差
当基准制和公差等级确定后,具体的间隙或过盈量的确定问
题也就是选择非基准件的基本偏差代号的问题。
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2. 装配变形
轴在轴套中转动,两者为间隙配合。套筒与箱体孔的配合取
过渡配合(有较小过盈的过渡配合)。由于套筒是薄壁件, 将其装入箱体孔后,套筒内径会收缩,使间隙配合减小。在 选用配合时要考虑装配变形对配合的影响。对此,可以采用 先将套筒装入箱体孔内,再加工套筒内孔,也可以适当加大 套筒内径来消除装配变形使尺寸减小而对配合的松紧程度造 成的影响。
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3.加工方式与尺寸分布特性的影响
在大批量生产时,多用“调整法”加工,即按加工件的上、
下极限尺寸的平均值调刀,加工出的尺寸变动范围接近正 态分布。 在单件小批生产时,多用“试切法”加工,孔的尺寸通常 靠近下极限尺寸,轴的尺寸通常靠近上极限尺寸,即孔的 尺寸偏小、轴的尺寸偏大。 按“试切法”加工的零件的配合往往比用“调整法”加工 的配合紧些。
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2.公差等级与配合种类相关联 公差等级的高低将影响配合的稳定性和一致性。 对过渡和过盈配合:一般不允许其间隙或过盈的变动太大, 如果公差等级过低,可能会使过盈量超过零件材料的极限 强度。因此,在过渡或过盈配合中,孔、轴的公差等级应 有较高的精度。通常,孔可选标准公差≤IT8,轴可选标准 公差≤IT7。 对间隙配合:可允许有较大的间隙变动范围,例如,配合 的孔、轴的公差等级可以选至IT12(参见表2-5、表2-6基 孔制、基轴制优先、常用配合)。但间隙小的配合,公差 等级应较高。而在较大的间隙配合中,公差等级可以低些。 例如,可选用H7/g6和H11/c11,而选用H7/a6则无实际意 义。
第2章孔、轴的极限与配合
2.1 概述 2.2 极限与配合基本术语 2.3 极限与配合国家标准 2.4 极限与配合的选择 2.5 一般未注公差
1
2.4 极限与配合的选择
• 选择原则:满足机械产品的使用性能要求前提下,尽量
制造经济合理。 选择内容: 基准制 公差等级 配合种类 H?h?
准,检验结果也应以20℃的为准。
实际工作温度低于或高于20 ℃时。由热变形引起的间隙或过
盈变化量可用下式估算:
D[ h (t h 20) s (ts 20)]
式中,D为配合件的公称尺寸,单位为mm; αh、αs分别为孔、轴材料线膨胀系数,量纲为1/°C
(2-19)
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(4)确定孔、轴的公差等级
根据式(2-15),有Tf=Xmax- Xmin =0.56-0.38=0.18mm。
因为Tf=Th+Ts,试取Th=Ts=1/2Tf=0.090mm,反查表2-1可知,IT9的公 差值与之比较接近,取Th=Ts=0.087mm。 (5)确定非基准件(轴)的基本偏差代号和孔、轴的极限偏差值 es= -Xmin=-0.380mm;基本偏差a的es= -0.380mm, 选用轴的公差带为Φ100a9。ei=es-Ts=-0.380-0.087=-0.467mm