第二章 42尺寸精度设计的基本原则和方法概要PPT课件
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尺寸精度
孔 轴
Dmax Dmin
dmin dmax
公称尺寸D
4.实际尺寸 实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的
尺寸。孔和轴实际尺寸分别用符号Da和da表 示。
由于测量误差，实际尺寸并非真实尺寸！ 而是一个近似于真实尺寸的尺寸！
零件的合格条件： Dmin ≤ Da ≤ Dmax； dmin ≤ da ≤ dmax
孔、轴公差带位置关 系决定了孔、轴的配合 性质。孔、轴的公差带 位置又由各自的两个要 素决定！
孔、轴公差带各自的 大小和位置！
大小由公差值确定， 位置由基本偏差确定。
公称尺寸
一.标准公差系列
GB/T 1800.1—2009规定了一系列标准化 的公差值。标准公差值主要由标准公差等级系 数和标准公差因子确定。
称尺寸和极限偏差分别为：孔 5000.025 mm， 轴 5000..000295 mm，试计算该配合的最大间隙、 最小间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、 轴尺寸公差带示意图。
解： Xmax = ES - ei = +0.025-(-0.025)=+0.050mm
Xmin = EI - es = 0-(-0.009) = +0.009mm
第二章 尺寸精度 机械零件在加工时必存在尺寸误差！
尺寸误差影响机械的装配性及工作性能！
尺寸公差 控制
尺寸误差测！
相关国家标准代号及名称：
GB/T 1800.1—2009《产品几何技术规范（GPS)极 限与配合 第1部分：公差、偏差和配合的基础》
GB/T 1800.2—2009《产品几何技术规范（GPS)极 限与配合 第2部分：标准公差等级和孔、轴的极 限偏差表》
GB/T 1801—2009《产品几何技术规范（GPS)极限 与配合 公差带和配合的选择》
第2章 孔、轴配合的尺寸精度设计
φ20
Xma x Xmi n
Xa v
φ20
+
ES
0
_
+
Xmin=0
0
es _
ei
ei
2）过盈配合： 具有过盈或过盈量为零的配合。
特点：孔的公差带在轴公差带之下。（包括Ymin＝0）
最大过盈：Ymax = Dmin－dmax = EI－es
es
最小过盈：Ymin = Dmax－dmin = ES－ei
图2-17轴的优先、常用、一般公差带
一般用：119种 常 用：59种 优先用：13种
孔：A、B…Z
去掉：I, L, O, Q, W 增加：CD, EF, FG, JS, ZA, ZB, ZC
轴：a、b…z
去掉：i, l, o, q, w 增加：cd, ef, fg, js, za, zb, zc
孔的基本偏差系列
A~H : 为下偏差EI J~ZC :为上偏差ES
H: EI=0 JS:偏差对称于零线
国家标准规定的公差等级共20个，代号为：
IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18
高
低
目的是满足不同行业、不同精度的产品要求。
一般应用普遍的是：IT12~IT5； 粗加工可达IT12~IT11； 一般精加工可达IT8~IT7（精车IT6，精磨外圆IT5）； 精密加工（研磨、珩磨、等）可达IT5~IT3。
第2章 尺寸精度设计
2.1 基本术语及定义 2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择
2
2.1 基本术语及定义
2.1.1有关孔、轴的定义
2第二章--尺寸精度解析PPT课件
定的一个区域。
16
一、基本术语及其定义
3. 有关偏差和公差的术语及定义
④标准公差：国家标准所规定的公差值。 ⑤基本偏差：一般为靠近零线或位于零线的
那个极限偏差。
17
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
①配合：公称尺寸相同，相互结合的孔轴公
差带之间的关系。
18
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
②轴：圆柱形外尺寸要素，也包括 非圆柱形外尺寸要素。
4
一、基本术语及其定义 1.孔和轴的定义
孔：内表面
轴：外表面 5
一、基本术语及其定义
2. 有关尺寸的术语及定义
①线性尺寸：两点之间的距离。
②基本尺寸： 设计确定的尺寸，用
符号D表示。
②公称尺寸： 由图样规范确定的理
想形状要素的尺寸，用符
号D表示。
D D
+
孔
0-
轴Leabharlann 孔+0-
轴
34
一、基本术语及其定义
①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（优先选择基孔制）。
轴
+
0-
孔
轴
轴
轴
D
轴
35
一、基本术语及其定义
②基轴制：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。
+
孔孔
例2-1 孔、轴尺寸公差带示意图
孔、轴的公称尺寸为50mm，
孔的上偏差ES=+0.025mm，
+25
下偏差EI=0mm，
+
机械精度设计基础_3版(孟兆新,马惠萍主编)PPT模板
章 渐 开 线 圆 柱 齿
7
01 7.1齿轮传动的使用 02 7.2影响渐开线圆柱
要求
齿轮精度的因素
03 7.3渐开线圆柱齿轮 04 7.4渐开线圆柱齿轮
精度的评定参数
精度标准
05 7.5渐开线圆柱齿轮 06 习题7
精度设计
09
O
N
E
第8章尺寸链的计算
第8章尺寸链的计 算
8.1尺寸链的基本概念 8.2用完全互换法解尺寸链 8.3大数互换法解尺寸链 8.4用其他方法解装配尺寸链 习题8
05
3.5几何公 差的选用
03
3.3几何误 差的评定
06
习题3
05
O
N
E
第4章表面粗糙度
第4章表面粗糙度
4.1基本概念 4.2表面粗糙度的评定 4.3表面粗糙度的选用 4.4表面粗糙度符号、代号及其注法 习题4
06
O
N
E
第5章几何参数检测技术基础
测第
技 术 基 础
章 几 何 参
第2章尺寸精度设 计
2.1有关尺寸精度设计的基本术语和 定义 2.2尺寸的极限与配合国家标准简介 2.3尺寸精度设计的基本原则和方法 2.4一般公差（线性尺寸的未注公差） 习题2
04
O
N
E
第3章几何精度设计
第3章几何精度设计
01
3.1几何误 差
04
3.4几何公 差与尺寸公
差的关系
02
3.2几何公 差
感谢聆听
章 常 用 典
型
零
6
01 6.1滚动轴承结合的 02 6.2平键、矩形花键
精度设计
结合的精度设计
几何精度控制技术第二章尺寸公差PPT课件
GB/T1804—1992《一般公差 线性尺寸的未注公差》
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第2章 尺寸精度
2.2 尺寸精度的基本术语和定义
术语
偏差
轴孔
公差
实际偏差 基本尺寸
尺寸
极限尺寸
实际尺寸
公差带
最大极限尺寸
标准公差
最小极限尺寸
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第2章 尺寸精度
2.2.1 孔和轴
（1）．孔
兰州交通大学机电工程学院
第2章 尺寸精度
现代化的机械工业，要求机械零件具有互换性。为了使零件 具有互换性，必须保证零件的尺寸、几何形状和相互位置以及 表面粗糙度等具有合理的几何精度。
公差制的历史
圆柱体结合的极限与配合制，简称公差制，是机械工程方面特 别重要的互换性基础标准。公差制的发展和变革，不仅影响机械 制造工业的兴衰，甚至影响国家整个标准体系的格局。
新一代GPS以数学作为基础语言结构，用计量数学为根基， 给出产品功能、技术规范、制造与检测之间的量值传递的数学 方法，为设计、产品开发及计量测试人员等提供了共同的技术 语言，建立了一个交流平台。
兰州交通大学机电工程学院
第2章 尺寸精度
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。
（5） .极限尺寸 (Limit of Size)
一个孔或轴允许的尺寸的两个界限值，通俗地说，就是 加工时尺寸最大值是多少，最小值是多少。最大值称为最大 极限尺寸，最小值称为最小极限尺寸。分别用Dmax或Dmax 和dmin或dmin表示
实际尺寸的大小由加工所决定，而极限尺寸是设计时给 定的确定尺寸，不随加工而变化。
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第2章 尺寸精度
2.2 尺寸精度的基本术语和定义
术语
偏差
轴孔
公差
实际偏差 基本尺寸
尺寸
极限尺寸
实际尺寸
公差带
最大极限尺寸
标准公差
最小极限尺寸
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第2章 尺寸精度
2.2.1 孔和轴
（1）．孔
兰州交通大学机电工程学院
第2章 尺寸精度
现代化的机械工业，要求机械零件具有互换性。为了使零件 具有互换性，必须保证零件的尺寸、几何形状和相互位置以及 表面粗糙度等具有合理的几何精度。
公差制的历史
圆柱体结合的极限与配合制，简称公差制，是机械工程方面特 别重要的互换性基础标准。公差制的发展和变革，不仅影响机械 制造工业的兴衰，甚至影响国家整个标准体系的格局。
新一代GPS以数学作为基础语言结构，用计量数学为根基， 给出产品功能、技术规范、制造与检测之间的量值传递的数学 方法，为设计、产品开发及计量测试人员等提供了共同的技术 语言，建立了一个交流平台。
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第2章 尺寸精度
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。
（5） .极限尺寸 (Limit of Size)
一个孔或轴允许的尺寸的两个界限值，通俗地说，就是 加工时尺寸最大值是多少，最小值是多少。最大值称为最大 极限尺寸，最小值称为最小极限尺寸。分别用Dmax或Dmax 和dmin或dmin表示
实际尺寸的大小由加工所决定，而极限尺寸是设计时给 定的确定尺寸，不随加工而变化。
精度设计课件
• 2.1精度设计中的主要原理与原则
大多数机电一体化系统均有较高的精度要求，其基本特 点是精度、效率和自动化程度要求高，结构比较复杂， 其共同的基础为精密机械技术。
精密机械技术与普通机械技术比较：在机械原理、功 用和重要性方面无多大变化，主要区别在：精度、分 辨率和灵敏度等性能指标上。
• 2.1精度设计中的主要原理与原则
2.2 精度设计中的基本概念
精度是误差的反义词，误差理论是精度设计和精密 测量的理论基础。
一、误差 定义： 测量值与真值之差异称为误差 。
表示方法： 1、绝对误差：设某物理量的测量值为x,它的真值为a, 则x－a=ε；由此式所表示的误差ε和测量值x具有相同 的单位，它反映测量值偏离真值的大小，所以称为绝对 误差。
三、灵敏度和分辨率
1、灵敏度：系统的灵敏度是指当输入的变化值 趋向于0时x ，输出变化值 y 与输入变化值比值 的极限，即灵敏度的定义为：
s lim y dy x0 x dx
灵敏度的具体数值与系统的静态特性函数 y f (x)
有关。此外，也有系统参数变化的灵敏度概念。
2、分辨率：它是指精密机械设备能感受、识别或检测到 输入量的最小值。或者能产生、响应得到输出量的最小值。 分辨率与精度是有联系的，提高设备的分辨率就能提高其 工作精度。
理想的点接触实际上是不存在，为了克服此缺点就产生半运动学 的设计原理。
以小面积接触或短线接触代替点接触来约束运动方向-----半运动学的设计原 理。
三、平均效应原理
采用单点定位约束自由度，由于定位点的误差，其 定位误差始终低于该定位点的精度，由于单点定位接触 应力大，随着时间推移，精度会逐渐降低。因而采用多 点定位原理，应用平均效应作用，使误差得以均化，， 提高机构的运动精度
大多数机电一体化系统均有较高的精度要求，其基本特 点是精度、效率和自动化程度要求高，结构比较复杂， 其共同的基础为精密机械技术。
精密机械技术与普通机械技术比较：在机械原理、功 用和重要性方面无多大变化，主要区别在：精度、分 辨率和灵敏度等性能指标上。
• 2.1精度设计中的主要原理与原则
2.2 精度设计中的基本概念
精度是误差的反义词，误差理论是精度设计和精密 测量的理论基础。
一、误差 定义： 测量值与真值之差异称为误差 。
表示方法： 1、绝对误差：设某物理量的测量值为x,它的真值为a, 则x－a=ε；由此式所表示的误差ε和测量值x具有相同 的单位，它反映测量值偏离真值的大小，所以称为绝对 误差。
三、灵敏度和分辨率
1、灵敏度：系统的灵敏度是指当输入的变化值 趋向于0时x ，输出变化值 y 与输入变化值比值 的极限，即灵敏度的定义为：
s lim y dy x0 x dx
灵敏度的具体数值与系统的静态特性函数 y f (x)
有关。此外，也有系统参数变化的灵敏度概念。
2、分辨率：它是指精密机械设备能感受、识别或检测到 输入量的最小值。或者能产生、响应得到输出量的最小值。 分辨率与精度是有联系的，提高设备的分辨率就能提高其 工作精度。
理想的点接触实际上是不存在，为了克服此缺点就产生半运动学 的设计原理。
以小面积接触或短线接触代替点接触来约束运动方向-----半运动学的设计原 理。
三、平均效应原理
采用单点定位约束自由度，由于定位点的误差，其 定位误差始终低于该定位点的精度，由于单点定位接触 应力大，随着时间推移，精度会逐渐降低。因而采用多 点定位原理，应用平均效应作用，使误差得以均化，， 提高机构的运动精度
第二章 尺寸精度设计
互换性与测量技术
3. 有关配合的术语和定义
（1）配合(fit)：基本尺寸相同的、相互结合的 孔和轴公差带之间的关系。 （2）间隙和过盈(clearance and interference) ： ≥0，为间隙X 孔的尺寸－轴的尺寸之差 ≤0，为过盈Ｙ （３）配合种类 ①间隙配合(clearance fit)：具有间隙（包括 最小间隙等于零）的配合。 孔 最大间隙：Xmax=Dmax－dmin=ES－ei + 0 最小间隙：Xmin=Dmin－dmax=EI－es 轴 平均间隙：Xav=(Xmax＋Xmin)/2
1 4
IT8
IT3
IT4
IT9
IT10
40I
64I
IT16
IT17
1000I
1600I
IT 5 4 IT1 IT1
IT11
100I
IT18
2500I
互换性与测量技术
3. 基本尺寸分段 为了减少标准公差的数目，简化公差表格， 便于应用，将基本尺寸分成若干段。 基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公 差等级相同，不论尺寸大小，标准公差值都相同。 标准公差计算公式中，基本尺寸用每一尺寸段首 D D首 D尾 尾两个尺寸的几何平均值，即 例题：试比较轴 d1 120mm，Td 22m 和 T d 2 10mm ，d 1T5 IT6 IT7
公差值 (μm) 7I 10I 16I 25I
公差 等级 IT12 IT13 IT14 IT15
公差值 (μm) 160I 250I 400I 640I
2I
IT 5 IT1 IT1 2 IT 5 4 IT1 IT1 3
Ymax
Ymin
Xmax
3. 有关配合的术语和定义
（1）配合(fit)：基本尺寸相同的、相互结合的 孔和轴公差带之间的关系。 （2）间隙和过盈(clearance and interference) ： ≥0，为间隙X 孔的尺寸－轴的尺寸之差 ≤0，为过盈Ｙ （３）配合种类 ①间隙配合(clearance fit)：具有间隙（包括 最小间隙等于零）的配合。 孔 最大间隙：Xmax=Dmax－dmin=ES－ei + 0 最小间隙：Xmin=Dmin－dmax=EI－es 轴 平均间隙：Xav=(Xmax＋Xmin)/2
1 4
IT8
IT3
IT4
IT9
IT10
40I
64I
IT16
IT17
1000I
1600I
IT 5 4 IT1 IT1
IT11
100I
IT18
2500I
互换性与测量技术
3. 基本尺寸分段 为了减少标准公差的数目，简化公差表格， 便于应用，将基本尺寸分成若干段。 基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公 差等级相同，不论尺寸大小，标准公差值都相同。 标准公差计算公式中，基本尺寸用每一尺寸段首 D D首 D尾 尾两个尺寸的几何平均值，即 例题：试比较轴 d1 120mm，Td 22m 和 T d 2 10mm ，d 1T5 IT6 IT7
公差值 (μm) 7I 10I 16I 25I
公差 等级 IT12 IT13 IT14 IT15
公差值 (μm) 160I 250I 400I 640I
2I
IT 5 IT1 IT1 2 IT 5 4 IT1 IT1 3
Ymax
Ymin
Xmax
3第二章 尺寸精度设计(2)p24
2
标准公差数值计算公式：
公差等级 IT01 IT0
标准公差数值计算公式 D≦500mm 500 mm<D≦3150mm
0.3+0.008D 0.5+0.012D
1I
2 I
2I
1 4
IT1
IT2 IT3 IT4 IT5～IT18
0.8+0.020D
IT 5 ( IT 1 ) IT 1
15
•
特殊规则：对基本尺寸≧ 3~500 mm，公差等级≦ IT8的J, K, M, N； 和公差等级≦ IT7的P~ZC的孔；其基本偏差ES与同字母的轴的基 本偏差ei的符号相反，而绝对值相差一个ᅀ值。即： ES＝－ei +ᅀ ᅀ＝ITn－IT(n一1) • 式中：ITn为孔的标准公差，IT(n一1)为比孔高一级的轴的标准公差。
A(a)~Z(z）26个字母中去掉5个易与其他参数相混淆的字母I,L,O,Q,W(i,l,o,q,w)，为满 足某些配合的需要，又增加了7个双写字母：CD，EF，FG， JS ，ZA，ZB，ZC (cd， ef，fg， js ，za，zb，zc) 即得孔、轴各有28个基本偏差代号。
孔(大写) ：A ~ZC 28个 轴(小写) ：a ~zc 28个 见图2－12（P19，ppt9),主要特点如下： ①. 对于轴的基本偏差：a ~ h为上偏差es(为负值或零)；
据此有如下两种换算规则：
•通用规则:同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号 相反，即： 对于A~H : EI＝-es ； 对于J ~ ZC : 公差等级>IT8的J, K , M, N ES＝-ei 公差等级>IT7的P ~ ZC 但:对D>3mm，公差等级为IT9 ~IT16的基本偏差N，其数值均为0。
标准公差数值计算公式：
公差等级 IT01 IT0
标准公差数值计算公式 D≦500mm 500 mm<D≦3150mm
0.3+0.008D 0.5+0.012D
1I
2 I
2I
1 4
IT1
IT2 IT3 IT4 IT5～IT18
0.8+0.020D
IT 5 ( IT 1 ) IT 1
15
•
特殊规则：对基本尺寸≧ 3~500 mm，公差等级≦ IT8的J, K, M, N； 和公差等级≦ IT7的P~ZC的孔；其基本偏差ES与同字母的轴的基 本偏差ei的符号相反，而绝对值相差一个ᅀ值。即： ES＝－ei +ᅀ ᅀ＝ITn－IT(n一1) • 式中：ITn为孔的标准公差，IT(n一1)为比孔高一级的轴的标准公差。
A(a)~Z(z）26个字母中去掉5个易与其他参数相混淆的字母I,L,O,Q,W(i,l,o,q,w)，为满 足某些配合的需要，又增加了7个双写字母：CD，EF，FG， JS ，ZA，ZB，ZC (cd， ef，fg， js ，za，zb，zc) 即得孔、轴各有28个基本偏差代号。
孔(大写) ：A ~ZC 28个 轴(小写) ：a ~zc 28个 见图2－12（P19，ppt9),主要特点如下： ①. 对于轴的基本偏差：a ~ h为上偏差es(为负值或零)；
据此有如下两种换算规则：
•通用规则:同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号 相反，即： 对于A~H : EI＝-es ； 对于J ~ ZC : 公差等级>IT8的J, K , M, N ES＝-ei 公差等级>IT7的P ~ ZC 但:对D>3mm，公差等级为IT9 ~IT16的基本偏差N，其数值均为0。
机械精度设计课件_第四讲_第二章 尺寸精度设计
活塞连杆机构
确定标准公差等级
• 选用标准公差等级的基本原则： 选用标准公差等级的基本原则：在满足使用要求的前提 下，尽可能选用较低的标准公差等级，以利于降低加工 成本，为企业获取尽可能多的利润。 公差等级的选择方法： 公差等级的选择方法：
• •
类比法、计算法
采用类比法确定公差等级应考虑的因素： 采用类比法确定公差等级应考虑的因素： 1、考虑孔、轴加工的工艺等价性。 2、考虑加工能力。 3、考虑各种公差等级的应用范围。 4、相配合件的精度要匹配。 5、过渡、过盈配合的公差等级不能过低。 6、配合精度要求不高，允许孔、轴公差等级相差2～3级。
用同一字母表示孔、轴的基本偏差时，孔的基 本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反，而数值的 绝对值相差一个∆值
孔的公差带代号
φ50
J
7 孔的公差等级数字 孔的基本偏差代号 孔直径的基本尺寸值
基准轴的公差带代号 10 h 9 轴的公差等级数字 基准轴的基本偏差代号 轴宽度的基本尺寸值
公差尺寸标注形式
2.3.1 配合制的选用
• 1、一般情况下优先选用基孔制 • 2、下列情况选择基轴制 1)用冷轴承等)。 3)加工尺寸小于1mm的精密轴。 3)“一轴多孔”，而且构成的多处配合的松紧程度要求 不同的场合。 • 3、与标准件的配合 以标准件为基准件确定配合制。 • 4、特殊要求
功能要求及对应的配合类别
不同的工作情况对选择间隙量和过盈量 修正表
• (1) φ20f6、φ20f7和φ20f8三个公差带的 )。 三个公差带的( 。 、 和 三个公差带的 A.上偏差相同且下偏差相同 B.上偏差相同而下偏差不相同 C.上偏差不相同而下偏差相同 D.上、下偏差各不相同 • (2) 与φ40H7/k6配合性质相同的配合是 )。 配合性质相同的配合是( 。 配合性质相同的配合是 A.φ40H7/k7 B.φ40K7/h7 C.φ40K7/h6 D.φ40H6/k6 • (3) 比较孔或轴的加工难易程度的高低是根据 )。 比较孔或轴的加工难易程度的高低是根据( 。 A.公差值的大小 B. 公差等级系数的大小 C. 标准公差因子D.基本尺寸的大小 • (4) 在相配合的孔、轴中，某一实际孔与某一实际轴装配后均得到间隙，则 在相配合的孔、轴中，某一实际孔与某一实际轴装配后均得到间隙， 此配合为( )。 此配合为 。 A.间隙配合 B. 过渡配合 C.过盈配合 D.可能是间隙配合，也可能是过渡配合 • (5) 在基孔制配合中，基本偏差代号为：a～h的轴与基准孔组成 )配合。 在基孔制配合中，基本偏差代号为： ～ 的轴与基准孔组成 的轴与基准孔组成( 配合 配合。 A.间隙配合 B.间隙或过渡配合 C.过渡配合D.过盈配合 • (6) 利用同一方法加工 利用同一方法加工φ50H7孔与 孔与φ100H6孔应理解为 )。 孔应理解为( 。 孔与 孔应理解为 A.前者加工困难B.后者加工困难 C.两者加工难易相当 D.加工难易程度无法比 较 • (7) φ30E8/h8与φ30E9/h9的( )。 与 的 。 A.最小间隙相同 B.最大间隙相同 C.平均间隙相同 D.间隙变动范围相同
机械精度设计课件_第二章 尺寸精度设计
第二章 尺寸精度设计
本章目的及学习内容 目的：是掌握公差与配合的一般规律，为合理选 目的： 择尺寸公差与配合，学习其他典型零件的公差与 配合打下基础。 内容： 内容： 1)理解尺寸公差有关的基本术语及定义， 2)明确尺寸公差带的特点, 3)掌握选用尺寸公差等级及其数值的原则和方法, 4)学会尺寸公差在图样上的表达方法。
配合种类
• 1.间隙配合
配合种类
• 2.过盈配合
配合种类
• 3.过渡配合
配合的特征、计算公式归纳汇总表
配合公差
• 配合公差指允许间隙或过盈的变动量。配合公差用 T f 表示。 • 间隙配合
T f = X max − X min
• 过盈配合
T f = Ymax − Ymin
• 过渡配合
T f = X max − Ymax
配合公差带图解
• 配合公差与极限间隙、极限过盈之间的关系可用配合公差 带图解表示
2.1 有关尺寸精度设计的基本术语和定义
• 2.1.1 有关孔和轴定义 • 1. 狭义的轴和孔 • 键与轴槽、轮毂槽的配合
2.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和 有关尺寸、 定义
• • • • • • • 尺寸 基本尺寸 实际尺寸 极限尺寸 尺寸偏差（简称偏差） 尺寸公差（简称公差） 尺寸公差带图
尺寸公差带图
基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸
孔 φ 56 H 7(0
+0.03
) 公差带图
轴 φ 55k 6( +0.021 ) 公差带图 +0.002
尺寸公差带图
有关尺寸、偏差和公差的名称、代号及计算公式表
2.1.3 有关配合的术语和定义
• • 配合-配合是指基本尺寸相同、相互结合的轴和孔公差带 配合 之间的关系。 间隙和过盈 间隙-孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，差 值为正时，称为间隙，用X表示。 过盈-孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，差 值为负时，称为过盈，用Y表示。
本章目的及学习内容 目的：是掌握公差与配合的一般规律，为合理选 目的： 择尺寸公差与配合，学习其他典型零件的公差与 配合打下基础。 内容： 内容： 1)理解尺寸公差有关的基本术语及定义， 2)明确尺寸公差带的特点, 3)掌握选用尺寸公差等级及其数值的原则和方法, 4)学会尺寸公差在图样上的表达方法。
配合种类
• 1.间隙配合
配合种类
• 2.过盈配合
配合种类
• 3.过渡配合
配合的特征、计算公式归纳汇总表
配合公差
• 配合公差指允许间隙或过盈的变动量。配合公差用 T f 表示。 • 间隙配合
T f = X max − X min
• 过盈配合
T f = Ymax − Ymin
• 过渡配合
T f = X max − Ymax
配合公差带图解
• 配合公差与极限间隙、极限过盈之间的关系可用配合公差 带图解表示
2.1 有关尺寸精度设计的基本术语和定义
• 2.1.1 有关孔和轴定义 • 1. 狭义的轴和孔 • 键与轴槽、轮毂槽的配合
2.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和 有关尺寸、 定义
• • • • • • • 尺寸 基本尺寸 实际尺寸 极限尺寸 尺寸偏差（简称偏差） 尺寸公差（简称公差） 尺寸公差带图
尺寸公差带图
基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸
孔 φ 56 H 7(0
+0.03
) 公差带图
轴 φ 55k 6( +0.021 ) 公差带图 +0.002
尺寸公差带图
有关尺寸、偏差和公差的名称、代号及计算公式表
2.1.3 有关配合的术语和定义
• • 配合-配合是指基本尺寸相同、相互结合的轴和孔公差带 配合 之间的关系。 间隙和过盈 间隙-孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，差 值为正时，称为间隙，用X表示。 过盈-孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，差 值为负时，称为过盈，用Y表示。
尺寸精度设计的基本原则和方法共42页PPT
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
尺寸精度设计的基本原则和方法
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
尺寸精度设计的基本原则和方法
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
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零件几何精度设计
要求：掌握基本原则和方法
1
2.7 极限与配合的选用
配合制 公差等级 配合种类
2
实质：
圆柱结合的公差与配合的选用
几何精度设计的原则：
保证机械产品使用性能优良，而制 造上经济合理，尽可能获得最佳的技术 经济效益。
3
几何精度设计的基本方法 类比法 试验法 计算法
4
a.类比法---最常用的方法
过渡配合或轻的过盈配合
有相对 运动
只有移动
转动或转动和移动的复 合运动
基本偏差为H(h)、G(g) ①等间隙配 合
基本偏差A～F(a～f) ①等间隙配合
25
⑵.确定基本偏差
⑶.配合选择的顺序
应尽量依次选用国家标准推荐的配合
优先配合
常用配合
一般配合
必要时可选用其它配合
26
常用、优先配合
基本尺寸≤500mm
23
有相对运动
间隙配合
无相对运动 不经常拆卸 需传递扭矩 经常拆卸
过盈配合 过渡配合
24
要 传 递 转 无相对 矩 运动
永久结合
较大过盈的过盈配合
可拆 结合
要精确 轻型过盈配合、过渡配合或基本偏 同轴 差为H(h)①的间隙配合加紧固件②
不要精确 间隙配合加紧固件② 同轴
不需要传递转矩，要精 确同轴
所以，在实际应用中还需经过 试验来确定。
7
具体步骤：
1.配合制
2.公差等级
3.配合种类
8
1-配合制的选用
基孔制、基轴制— 两种平行的配合制
主要考虑：加工的经济性 结构的合理性
9
⑴. 优先选用基孔制配合
目的： 减少定值刀具和量具的规格和种类。
定尺寸刀具：钻头、铰刀、拉刀等 定尺寸量具：塞规、心轴等
-33
35
练习：
已知使用要求，用计算法确定配合 有一孔、轴配合，基本尺寸为Ф90mm， 要求过盈配合在-0.015～-0.075mm之间, 试确定基轴制孔和轴的公差带和配合代号。
36
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
37
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
29
2）确定公差等级 根据使用要求，其配合公差为：
Tf Xm axXm in552035m
Tf ThTs
查表2.1
30
根据工艺等价原则 在IT6和IT7的公差等级范围内 孔应比轴低一个公差等级 故选 孔为IT7，Th=21μm，
轴为IT6，Ts =13μm 配合公差 T f = Th + Ts =IT7+IT6
研磨
IT01～IT5
圆磨
IT5～IT8
平磨
IT5～IT8
铰孔
IT7～IT10
车
IT7～IT11
加工方法
镗 铣 钻 砂型铸造 锻造
公差等级 范围
IT7～IT11 IT8～IT11 IT10～IT13 IT16～IT18 IT15～IT16
18
Ⅳ.相关件和相配件的精度
精
箱体孔 度
等
轴
级
匹
配
19
Ⅴ.加工成本
= 21+13 =34μm＜0.035mm 满足使用要求 孔的公差带代号：H7
31
3）确定轴的基本偏差 根据使用要求:基孔制、间隙配合 查表2.17确定轴的基本偏差
32
表2.5 轴的基本偏差代号:f 公差带:f6 极限偏差： es =-20μm ei=es-IT6=-20-(+13)=-33μm
定尺寸刀具和量具 →孔公差带
10
⑵.基轴制的选用
冷拉钢材作轴
尺寸公差可达IT7～IT9， 无需加工
采用标准件或标 准部件时
必须以标准件为基准件来 选择配合制
11
活塞
过渡配合
连杆
+ 0 _
活塞销 过渡配合
间隙配合
fD
fD
m6
H7
g6
m6 + _0
G7
M7 h6
M7
同一基本尺寸的轴与多孔相配合 且配合性质要求不同时
12
⑶.非基准制的应用
在实际生产中，由于结构 或某些特殊的需要，允许采用 非配合制配合。即非基准孔和 非基准轴配合
13
f50 k6 f110J7 f110 J7
f9
1 便于拆卸又能保证轴承的轴向定位 2 降低成本
14
2-公差等级的选择
原则：在满足使用性能的前提 下，尽量选择较低的公差等级。
依据：Th Ts Tf
配合
基孔制
基轴制
13种 13种 59种 47种
27
[几何精度设计实例]
已知使用要求，用计算法确定配合 例：有一孔、轴配合的基本尺寸Ф30mm， 要求配合间隙在+0.020～+0.055mm之间,试 确定孔和轴的精度等级和配合代号。
28
解：1）选择基准制 无特殊要求，选用基孔制 孔的基本偏差代号为H，EI=0
任务：确定尺寸制造精度
15
选择依据：
Ⅰ.工艺等价性
☞对基本尺寸≤500mm ，公差等级≤IT8，
推荐轴比孔小一级，H8/f7，H7/n6；
☞公差等级＞IT8或基本尺寸＞500mm ，一
般采用同级孔、轴配合，如H8/f8、H9/c9。
16
Ⅱ.公差等级的应用范围
17
Ⅲ.加工能力
加工方法 公差等级
范围
选择的配合：Ф30H7/f6
33
4）验算设计结果
Ф30H7/f6 Xmax =ES-ei=+21-（-33）=+54μm Xmin =EI-es=0-(-20)=+20μm 小于要求的最大间隙（+55μm） 等于要求的最小间隙（+20μm） 因此设计结果满足使用要求
34
+21
+
孔
0
-
Φ30
轴
-20
在非配合制的配合中，当配合精度 要求不高时，允许相配合零件的公差等 级相差2～3级。
20
公差等级IT5至IT13级的应用（尺寸≤５００mm）
21
3-配合的选用
目的：解决结合零件孔与轴在工作时的 相互关系，以保证机器正常工作。
任务：确定配合种类、配合代号
22
⑴.配合种类选择依据
考虑配合件之间： 1.有无相对运动 2.定心精度高低 3.配合件受力情况 4.装配情况
按同类型机器或机构，经过生产 实践验证的已用配合的实际情况，再 考虑所设计机器的使用要求，参照确 定需要的配合。
5
b.试验法： 对产品性能影响很大的配
合，用此方法来确定机器的最 佳工作性能的间隙或过盈。
需大量的试验，成本较高
6
c.计算法：
根据一定的理论公式，计算出所 需的间隙和过盈。由于影响配合间隙 量和过盈量的因素很多，理论计算的 结果也只是近似的。
要求：掌握基本原则和方法
1
2.7 极限与配合的选用
配合制 公差等级 配合种类
2
实质：
圆柱结合的公差与配合的选用
几何精度设计的原则：
保证机械产品使用性能优良，而制 造上经济合理，尽可能获得最佳的技术 经济效益。
3
几何精度设计的基本方法 类比法 试验法 计算法
4
a.类比法---最常用的方法
过渡配合或轻的过盈配合
有相对 运动
只有移动
转动或转动和移动的复 合运动
基本偏差为H(h)、G(g) ①等间隙配 合
基本偏差A～F(a～f) ①等间隙配合
25
⑵.确定基本偏差
⑶.配合选择的顺序
应尽量依次选用国家标准推荐的配合
优先配合
常用配合
一般配合
必要时可选用其它配合
26
常用、优先配合
基本尺寸≤500mm
23
有相对运动
间隙配合
无相对运动 不经常拆卸 需传递扭矩 经常拆卸
过盈配合 过渡配合
24
要 传 递 转 无相对 矩 运动
永久结合
较大过盈的过盈配合
可拆 结合
要精确 轻型过盈配合、过渡配合或基本偏 同轴 差为H(h)①的间隙配合加紧固件②
不要精确 间隙配合加紧固件② 同轴
不需要传递转矩，要精 确同轴
所以，在实际应用中还需经过 试验来确定。
7
具体步骤：
1.配合制
2.公差等级
3.配合种类
8
1-配合制的选用
基孔制、基轴制— 两种平行的配合制
主要考虑：加工的经济性 结构的合理性
9
⑴. 优先选用基孔制配合
目的： 减少定值刀具和量具的规格和种类。
定尺寸刀具：钻头、铰刀、拉刀等 定尺寸量具：塞规、心轴等
-33
35
练习：
已知使用要求，用计算法确定配合 有一孔、轴配合，基本尺寸为Ф90mm， 要求过盈配合在-0.015～-0.075mm之间, 试确定基轴制孔和轴的公差带和配合代号。
36
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
37
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
29
2）确定公差等级 根据使用要求，其配合公差为：
Tf Xm axXm in552035m
Tf ThTs
查表2.1
30
根据工艺等价原则 在IT6和IT7的公差等级范围内 孔应比轴低一个公差等级 故选 孔为IT7，Th=21μm，
轴为IT6，Ts =13μm 配合公差 T f = Th + Ts =IT7+IT6
研磨
IT01～IT5
圆磨
IT5～IT8
平磨
IT5～IT8
铰孔
IT7～IT10
车
IT7～IT11
加工方法
镗 铣 钻 砂型铸造 锻造
公差等级 范围
IT7～IT11 IT8～IT11 IT10～IT13 IT16～IT18 IT15～IT16
18
Ⅳ.相关件和相配件的精度
精
箱体孔 度
等
轴
级
匹
配
19
Ⅴ.加工成本
= 21+13 =34μm＜0.035mm 满足使用要求 孔的公差带代号：H7
31
3）确定轴的基本偏差 根据使用要求:基孔制、间隙配合 查表2.17确定轴的基本偏差
32
表2.5 轴的基本偏差代号:f 公差带:f6 极限偏差： es =-20μm ei=es-IT6=-20-(+13)=-33μm
定尺寸刀具和量具 →孔公差带
10
⑵.基轴制的选用
冷拉钢材作轴
尺寸公差可达IT7～IT9， 无需加工
采用标准件或标 准部件时
必须以标准件为基准件来 选择配合制
11
活塞
过渡配合
连杆
+ 0 _
活塞销 过渡配合
间隙配合
fD
fD
m6
H7
g6
m6 + _0
G7
M7 h6
M7
同一基本尺寸的轴与多孔相配合 且配合性质要求不同时
12
⑶.非基准制的应用
在实际生产中，由于结构 或某些特殊的需要，允许采用 非配合制配合。即非基准孔和 非基准轴配合
13
f50 k6 f110J7 f110 J7
f9
1 便于拆卸又能保证轴承的轴向定位 2 降低成本
14
2-公差等级的选择
原则：在满足使用性能的前提 下，尽量选择较低的公差等级。
依据：Th Ts Tf
配合
基孔制
基轴制
13种 13种 59种 47种
27
[几何精度设计实例]
已知使用要求，用计算法确定配合 例：有一孔、轴配合的基本尺寸Ф30mm， 要求配合间隙在+0.020～+0.055mm之间,试 确定孔和轴的精度等级和配合代号。
28
解：1）选择基准制 无特殊要求，选用基孔制 孔的基本偏差代号为H，EI=0
任务：确定尺寸制造精度
15
选择依据：
Ⅰ.工艺等价性
☞对基本尺寸≤500mm ，公差等级≤IT8，
推荐轴比孔小一级，H8/f7，H7/n6；
☞公差等级＞IT8或基本尺寸＞500mm ，一
般采用同级孔、轴配合，如H8/f8、H9/c9。
16
Ⅱ.公差等级的应用范围
17
Ⅲ.加工能力
加工方法 公差等级
范围
选择的配合：Ф30H7/f6
33
4）验算设计结果
Ф30H7/f6 Xmax =ES-ei=+21-（-33）=+54μm Xmin =EI-es=0-(-20)=+20μm 小于要求的最大间隙（+55μm） 等于要求的最小间隙（+20μm） 因此设计结果满足使用要求
34
+21
+
孔
0
-
Φ30
轴
-20
在非配合制的配合中，当配合精度 要求不高时，允许相配合零件的公差等 级相差2～3级。
20
公差等级IT5至IT13级的应用（尺寸≤５００mm）
21
3-配合的选用
目的：解决结合零件孔与轴在工作时的 相互关系，以保证机器正常工作。
任务：确定配合种类、配合代号
22
⑴.配合种类选择依据
考虑配合件之间： 1.有无相对运动 2.定心精度高低 3.配合件受力情况 4.装配情况
按同类型机器或机构，经过生产 实践验证的已用配合的实际情况，再 考虑所设计机器的使用要求，参照确 定需要的配合。
5
b.试验法： 对产品性能影响很大的配
合，用此方法来确定机器的最 佳工作性能的间隙或过盈。
需大量的试验，成本较高
6
c.计算法：
根据一定的理论公式，计算出所 需的间隙和过盈。由于影响配合间隙 量和过盈量的因素很多，理论计算的 结果也只是近似的。