《互換性與測(cè)量技術(shù)》課件第二章-極限與配合及圓柱結(jié)合的互換性

1、第二章極限與配合及圓柱結(jié)合的互換性第一節(jié) 概述第三節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)公差系列第四節(jié) 基本偏差系列第五節(jié) 公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化第六節(jié) 一般尺寸公差第二節(jié) 極限與配合的基本術(shù)語及定義第七節(jié) 公差與配合的選用 圓柱結(jié)合是機(jī)械制造中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)合，由孔和軸構(gòu)成。 圓柱結(jié)合的公差制是機(jī)械工程方面重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，包括極限制、配合制、檢驗(yàn)制及量規(guī)制等。這種公差制不僅用于圓柱形內(nèi)、外表面的結(jié)合，也適用于其他結(jié)合中由單一尺寸確定的部分，例如鍵結(jié)合中的鍵(槽)寬，花鍵結(jié)合中的外徑、內(nèi)徑及鍵(槽)寬等。. 概述公差與配合概念 “公差”主要反映機(jī)器零件使用要求與制造要求的矛盾；而“配合”則反映組成機(jī)器的零件之間的關(guān)系。公差

2、與配合的標(biāo)準(zhǔn)化有利于機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造、使用和維修。公差與配合標(biāo)準(zhǔn)是使機(jī)械工業(yè)能廣泛組織專業(yè)化集中生產(chǎn)和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的一個(gè)基本條件，國際上公認(rèn)它是特別重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一。2.2 極限與配合的基本術(shù)語及定義2.2.1 孔和軸孔：指圓柱形內(nèi)表面也包括非圓柱形內(nèi)表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。其尺寸由D表示；軸：指圓柱形的外表面也包括非圓柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。其尺寸由d 表示。即：孔為包容面，軸為被包容面。如圖所示。D 1D 2d在滿足互換性的配合中，孔和軸具有廣泛的含義，即：孔和軸區(qū)分2.2.2 有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和定義1 尺寸：用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)

3、值。常以mm為單位2 基本尺寸basic size : 設(shè)計(jì)者給定的尺寸 零件設(shè)計(jì)的基本尺寸，是設(shè)計(jì)者根據(jù)使用要求，通過剛度強(qiáng)度驗(yàn)算或結(jié)構(gòu)總體要求，并按標(biāo)準(zhǔn)直徑或標(biāo)準(zhǔn)長度圓整后所給定的尺寸。它是計(jì)算極限尺寸和極限偏差的起始尺寸。相互配合的孔與軸，其基本尺寸相同。并分別用D和d表示孔軸基本尺寸。3 實(shí)際尺寸actual size: 由測(cè)量得到的尺寸 但由于存在測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非“實(shí)際”的真正數(shù)值；不同的人測(cè)量值也不同。零件加工之后存在形狀誤差，使得零件同一表面不同位置測(cè)量的尺寸值也不完全一致。 4 極限尺寸limits size: 允許尺寸變化的兩個(gè)極限尺寸 最大極限尺寸: 較大的一個(gè)，孔用

4、Dmax 表示， 軸用dmax 表示 ； 最小極限尺寸:較小的一個(gè)。孔用 Dmin 表示， 軸用dmin 表示。 例 孔、軸基本尺寸為50mm 軸 50g7 ( )孔 50H8（ )最大實(shí)體狀態(tài) 指孔或軸在尺寸公差范圍內(nèi)，具有材料量最多時(shí)的狀態(tài)。最小實(shí)體狀態(tài)指孔或軸在尺寸公差范圍內(nèi)，具有材料量最少時(shí)的狀態(tài)。5 最大實(shí)體極限(MML)和最小實(shí)體極限(LML)MML：在允許的公差范圍內(nèi),孔、軸具有允許的材料量為最多的狀態(tài)下的極限尺寸。LML：在允許的公差范圍內(nèi),孔、軸具有允許的材料量為最少的狀態(tài)下的極限尺寸。如50 配合中 孔 50 軸 50最大實(shí)體極限最小實(shí)體極限2.2.3 有關(guān)公差與偏差的術(shù)語

5、及定義 1 偏差 deviation: 某一尺寸（）基本尺寸(1) 實(shí)際偏差 actual deviation : 實(shí)際尺寸（）基本尺寸(2) 極限偏差 limit deviation : 極限尺寸（）基本尺寸 上偏差 = 最大極限尺寸基本尺寸 ES es 下偏差 = 最小極限尺寸基本尺寸 EI ei 2 公差 tolerance : 允許尺寸的變動(dòng)量 T = 最大極限尺寸最小極限尺寸 = 上偏差下偏差例:基本尺寸d = 50，dmax = 50.004， dmin = 49.992，試計(jì)算偏差和公差。 解: es = 50.004 50 = 0.004 = 4m ei = 49.992 50

6、 = 0.008 = 8 m T = 4 (8) = 12 m3.零線與公差帶 公差帶圖解公差帶圖 在圖22公差與配合的示意圖中，可以看到兩個(gè)相互配合的孔、軸的基本尺寸、極限尺寸、極限偏差與公差的相互關(guān)系。在實(shí)際使用中，圖22有些復(fù)雜，圖表23公差與配合圖解比較簡單、直觀。這個(gè)公差與配合圖解簡稱公差帶圖。 圖22圖23基本尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸0eies 零線（零偏差線）零 線:表示基本尺寸的一條直線 公差帶0基本尺寸esei公差帶:由代表上下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域 最大極限尺寸最小極限尺寸+-+0.004-0.008T公差帶包括 基本偏差 fundamental deviation

7、: 用來確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差0+-基本尺寸孔孔軸軸EIei基本偏差為下偏差ESes基本偏差為上偏差 在公差帶圖中靠近零線的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶位于零線上方時(shí)，其基本偏差為下偏差；反之，位于零線下方時(shí)其基本偏差為上偏差 。4 標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）Standard Tolerance：國家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中所規(guī)定的用來確定公差帶大小的任一公差。 1 基孔制 hole-basic system of fit: 基本偏差固定不變的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度基準(zhǔn)孔basic hole EI=0代號(hào): HES=IT孔2.2.4 有關(guān)配合的術(shù)語及定義一 配合fi

8、t:基本尺寸相同的,相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系 2 基軸制 shaft-basic system of fit : 基本偏差固定不變的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度基準(zhǔn)軸basic shaft es=0代號(hào): hei=-IT軸二 間隙與過盈孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸，差值為正時(shí)，稱為間隙，差值為負(fù)時(shí)，稱為過盈。本教材規(guī)定在計(jì)算中，以“X”表示間隙，以“Y”表示過盈。 三 間隙配合clearance fit: 保證具有間隙(包括最小間隙為零 )的配合Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esXmaxXmin0+-基本尺寸孔

9、軸配合公差Tf =Xmax-Xmin=T孔+T軸例:孔 軸相配合,孔 50 ,軸50 ,計(jì)算間隙（過盈）和配合公差+0.0250-0.025-0.050解：+0.025-0.025-0.0500+-50孔軸xmax= 0.025-(-0.050)=0.075xmin=0-(-0.025)=0.025Tf =0.075-0.025 =0.050 四 過盈配合 interference fit : 保證具有過盈(包括最小過盈為零 )的配合Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-ei配合公差Tf= Ymax- Ymin =T孔+T軸YmaxYmin0+-基本尺寸孔

10、軸例:孔 軸相配合,孔 50 ,軸50 ,計(jì)算間隙（過盈）和配合公差+0.0250+0.043+0.059+0.0250+-孔+0.043+0.059軸解：Ymax=0-0.059=-0.059Ymin=0.025-0.043=-0.018Tf= -0.059- (- 0.018) =0.04150 五 過渡配合transition fit : 可能具有間隙也可能具有過盈的配合Xmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-esTf = Xmax - Ymax =T孔+T軸Xmin= -YmaxXmax= -Ymin0+-基本尺寸孔軸XmaxYmax例:孔 軸相配合

11、,孔 50 ,軸50 ,計(jì)算間隙（過盈）和配合公差+0.0250+0.038+0.002+0.0250+-孔50+0.002+0.038軸解：Xmax = 0.025-0.002=0.023Ymax = 0-0.038=-0.038Tf = 0.023-(-0.038)=0.061六 配合公差 Variation of Fit配合公差: 組成配合的孔軸公差之和; 是指允許間隙或過盈的變動(dòng)量; 反映配合的松緊變化程度； 表示配合精度； 是評(píng)定配合質(zhì)量的一個(gè)重要的綜合指標(biāo)。公式 對(duì)于間隙配合 Tf =XmaxXmin 對(duì)于過盈配合 Tf =YmaxYmin 對(duì)于過渡配合 Tf =XmaxYmax三

12、類配合的配合公差的共同公式為： Tf = Th +Ts小結(jié):1.有關(guān)”尺寸”的術(shù)語和定義掌握： 基本尺寸 實(shí)際尺寸 極限尺寸 以后用到 ：最大實(shí)體尺寸 最小實(shí)體尺寸 的概念 作用尺寸2.有關(guān)“公差與偏差”掌握： 尺寸偏差 尺寸公差及標(biāo)準(zhǔn)公差 的概念. 公差帶,零線, 基本偏差3. 公差是用以限制誤差的，工件的誤差在公差范圍內(nèi)即為合格。公差代表制造精度的要求，反映加工的難易程度。這一點(diǎn)必須與偏差區(qū)別開來，因?yàn)槠顑H僅表示與基本尺寸偏離的程度，與加工難易程度無關(guān)。4.有關(guān)”配合”的術(shù)語及定義掌握： 基準(zhǔn)制 三種配合性質(zhì)(間隙配合,過盈配合,過渡配合). 5. Tf=Th+Ts是個(gè)很重要的公式，它反

13、映了設(shè)計(jì)使用要求與制造工藝要求之間的矛盾關(guān)系。Tf是使用要求，表示配合的精確程度；而Th和TS是制造要求，表示孔、軸加工的精確程度。進(jìn)行零件的精度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從該式入手，來進(jìn)行合理分配孔、軸公差數(shù)值。以上是基礎(chǔ)部分的內(nèi)容,要掌握基本理論和基本知識(shí)補(bǔ)充:1.基本偏差代號(hào): 基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示,大寫為孔,小寫為軸,各28個(gè).見教科書上14頁圖. 其中,H代表基準(zhǔn)孔，h代表基準(zhǔn)軸。2.公差帶代號(hào)：孔、軸公差帶代號(hào)用基本偏差代號(hào)與公差等級(jí)代號(hào)組成。如：H8、F7、K7、P6等為孔的公差帶代號(hào)。h7、f7、k6、p6等為軸的公差帶代號(hào)。 3.配合代號(hào)：用孔、軸公差帶的組合表示，寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為

14、孔的，分母為軸的。例如：H8/f7或 4.基準(zhǔn)制：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有基孔制和基軸制。一般情況下，優(yōu)先采用基孔制。 例: 從標(biāo)注就知道是哪種基準(zhǔn)制. 50 基孔制 間隙配合 50 基軸制 間隙配合課堂練習(xí)公差可以說是允許零件尺寸的最大偏差。公差通常為正，在個(gè)別情況下也可以為負(fù)或零。圖樣標(biāo)注 的軸，加工得愈靠近基本尺寸 就愈精確。4. 孔的基本偏差即下偏差，軸的基本偏差即上偏差。5. 某孔要求尺寸為 ，今測(cè)得其實(shí)際尺寸為 19.962mm，可以判斷該孔合格。6. 基本偏差決定公差帶相對(duì)零線的位置。間隙配合中，孔公差帶一定在零線以上，軸公差帶一 定在零線以下。8. 某一零件尺寸基本偏差越小，加工越困難。 2

15、.3標(biāo)準(zhǔn)公差系列 標(biāo)準(zhǔn)公差是極限與配合國標(biāo)規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差值。其制定由以下三項(xiàng)因素決定 。公差單位（公差因子）公差等級(jí)基本尺寸分段。一.公差單位（公差因子） 規(guī)定公差單位是因?yàn)榱慵庸ふ`差 不僅與加工方法、 而且與基本尺寸大小有關(guān)。 為了便于合理評(píng)定零件尺寸公差等級(jí)的高低，合理的規(guī)定公差數(shù)值，而規(guī)定了公差單位。公差單位重要性（作用）： 公差單位是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位。 公差單位是制訂標(biāo)準(zhǔn)公差系列表格的基礎(chǔ)當(dāng)尺寸500mm時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)的公差單位i與D的關(guān)系， i 0.45 +0.001D (m) (2-8) 注意：式中D不是零件圖給定的尺寸，D是基本尺寸分段的計(jì)算尺寸(mm)

16、(后面專門介紹) 式(28)包括：第一項(xiàng)主要反映加工誤差，經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)表明，它呈拋物線規(guī)律。第二項(xiàng)用于補(bǔ)償與直徑成正比的測(cè)量誤差，即由測(cè)量偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度、量規(guī)的變型引起的測(cè)量誤差。 當(dāng)基本尺寸5003150mm時(shí)，國家標(biāo)準(zhǔn)的公差單位i與D的關(guān)系： i 0.004D+2.1(m) (2-9) 當(dāng)尺寸3150 mm時(shí)，以式(2-9)為基礎(chǔ)來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差也難以完全反映實(shí)際出現(xiàn)的誤差規(guī)律。二.公差等級(jí) 根據(jù)公差等級(jí)系數(shù)不同，國家標(biāo)準(zhǔn)公差分為 20級(jí)，即IT01、IT0、IT1、 IT2IT18。 01、1、2、18表示公差等級(jí)，精度依次降低，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)公差依次增大。 IT表示標(biāo)準(zhǔn)公差，即國際公差（ISOTO

17、ICYANCE）的縮寫代號(hào)。標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式 標(biāo)準(zhǔn)公差由標(biāo)準(zhǔn)公差因子i乘以與公差等級(jí)對(duì)應(yīng)的系數(shù)a得到，即 T=ai。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差T是用公差等級(jí)對(duì)應(yīng)的系數(shù)a和公差單位i的乘積來決定的。注： i公差單位尺寸500時(shí), i 0.45 +0.001D（m） 尺寸5003150時(shí), i 0.004D2.1（m）D尺寸分段的計(jì)算尺寸（）IT6IT18公差等級(jí)系數(shù)按R5優(yōu)先數(shù)系增加公比 1.6IT6后每后數(shù)5個(gè)等級(jí)，公差值增加10倍IT01IT1的計(jì)算公式中的系數(shù)均采用優(yōu)先數(shù)系R10/2,故IT02的公式為 IT020.20.005D當(dāng)有需要時(shí)，可按R10插入中間等級(jí)例如：IT6.5=1.25IT

18、6=12.5i IT7.5=1.25IT7=20i IT8.5=1.25IT8=31.25i三.基本尺寸分段1)為什么進(jìn)行尺寸分段： )為了減少公差數(shù)目。)統(tǒng)一公差值，便于公差值的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化；)簡化公差表格便于應(yīng)用2)分段方法： ) 180尺寸分段，采用不均勻的遞增數(shù)系 （表 22） ) 180尺寸分段，按q101.25 )對(duì)于過盈或間隙比較敏感的一些配合，使用分段 較密的中間 段落(表2 4 ) ，但不能用來作尺寸分段的計(jì)算尺寸3)應(yīng)用：）公式法；）查表法；公式：先計(jì)算公差單位再用標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算表計(jì)算 D的計(jì)算方法所屬尺寸分段內(nèi)，首尾兩個(gè)尺寸的幾何平均值。例如：3D =1.732 D= =

19、4.423050D= = =38.7380120 D= = =97.98注意：尺寸分段計(jì)算D時(shí)，按表22基本尺寸分段計(jì)算，不能用表24細(xì)分尺寸分段計(jì)算如：基本尺寸35， 求IT7、 IT835屬于3050尺寸分段（表22）。（表24分的段屬于3040mm段，不能用）。D的幾何平均值：D= = =38.73由式28公差單位0.45 +0.001D 0.45 + 0.00138.73=1.56由表21 IT7=16161.5624.96 25（m） IT825251.5639（m） 表22中的標(biāo)準(zhǔn)公差就是經(jīng)過這樣的計(jì)算，并按規(guī)定的尾數(shù)化整規(guī)則進(jìn)行圓整后得到的。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)(m)基本尺寸mmIT1I

20、T2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12.IT1830.81.22346101425406010014003611.52.54581218304875120180061011.52.54691522365890150.220010181.223581118274370110180.270018301.52.54691321335284130210.330030501.52.5471116253962100160250.3900標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表一.基本偏差及代號(hào) 基本偏差的含義（已講過）基本偏差是用來確定公差帶位置的上偏差或下偏差，在公差帶圖中靠近零線的那個(gè)偏差。從圖

21、（24）可見，當(dāng)公差帶位于零線上方時(shí)，其基本偏差為下偏差；反之，位于零線下方時(shí)，其基本偏差為上偏差?；酒畹淖饔檬构顜恢脴?biāo)準(zhǔn)化的唯一指標(biāo)?；酒钕盗校ㄒ姇蠄D25）。2.4基本偏差系列 28種孔、軸基本偏差系列分布1. 基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示，大寫代表孔，小寫代表軸；2. 26個(gè)字母中無易于其它字母含義混淆的I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）五個(gè)字母；3. 加CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）、JS(js)七個(gè)，共28個(gè)代號(hào)，即孔軸各28個(gè)基本偏差；4. JS(js)在各公差等級(jí)中完全對(duì)稱，故基本偏差可以是ES（es）或EI（e

22、i）（IT/2）；5. AH, 基本偏差為下偏差（EI），絕對(duì)值逐漸減少； JZC,基本偏差為上偏差（ES），絕對(duì)值逐漸增大；ah, 基本偏差為上偏差（es），絕對(duì)值逐漸減少； jzc,基本偏差為下偏差（es），絕對(duì)值逐漸增大；7. H與h的基本偏差為零。H基準(zhǔn)孔，h基準(zhǔn)軸；8. 圖25（基本偏差系列圖中），僅繪出了公差帶的一端，另一端取決于公差等級(jí)和這個(gè)基本偏差的組合。2.4.2 軸的基本偏差 以基孔制配合為前提來考慮 基本偏差的大小往往決定著孔、軸的配合性質(zhì)，因此它體現(xiàn)了設(shè)計(jì)、使用方面的要求。在大量的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種不同的配合要求，國家標(biāo)準(zhǔn)制訂了軸的基本偏差計(jì)算公式，見

23、表2-3。 軸的另一個(gè)偏差(上偏差或下偏差)根據(jù)軸的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差，按關(guān)系式計(jì)算即：eiesITeseiIT軸的基本偏差表2-4就是按此表計(jì)算出來的。表2-4 基本尺寸至500mm軸的基本偏差（摘自GB/T 1800.31998）a h: 間隙配合 基本偏差esIT8K,M,N 和 IT7的PZC 2 特殊規(guī)則 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的K,M,N和 IT7的 PZC ES=ei(ITnITn-1) 其中:ITn: 某一級(jí)孔的標(biāo)準(zhǔn)公差； ITn-1:比某一等級(jí)孔高一公差等級(jí)軸的標(biāo)準(zhǔn)公差 因在較高公差等級(jí)中，孔比軸精度低一級(jí)（因同級(jí)孔比軸加工困難）的配合，要求兩種基準(zhǔn)制所形成的配合性質(zhì)相同推導(dǎo)孔基本

24、偏差圖基孔制時(shí)最小過盈：ES基孔制ei基孔制IT孔標(biāo)準(zhǔn)差ei基孔制基軸制時(shí)最小過盈 ES基軸制ei基軸制ES基軸制（IT）軸標(biāo)準(zhǔn)差因?yàn)?(相同配合的目的或前提)。即IT孔標(biāo)準(zhǔn)差ei基孔制ES基軸制(IT)軸標(biāo)準(zhǔn)差可得基軸制時(shí)孔的基本偏差:ES基軸制ei基孔制IT孔標(biāo)準(zhǔn)差(IT)軸標(biāo)準(zhǔn)差ei基孔制 IT某一級(jí)孔的標(biāo)準(zhǔn)公差； IT比某一級(jí)孔高一級(jí)的軸的標(biāo)準(zhǔn)公差；上式的特殊規(guī)則適合于 基本尺寸500 標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8級(jí)的K、M、N 標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T7級(jí)的PZC 孔的另一個(gè)偏差（上偏差或下偏差），根據(jù)孔的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差可得： EI=ES-IT （218） ES=EI+IT （219） 尺寸500mm軸的

25、基本偏差數(shù)值見表2-4，孔的基本偏差數(shù)值見表2-5。表2-5 基本尺寸至500mm孔的基本偏差（摘自GB/T 1800.31998）直接注寫上、下偏差50 +0.023 0.002注寫規(guī)定的代、符號(hào)50 k7即注規(guī)定的代、符號(hào)又注寫上、下偏差50 k7 +0.023 0.002( )配合要求的注寫50 k7H850H8/k7或零件圖的尺寸公差標(biāo)注 （1）尺寸的極限與配合要求應(yīng)用舉例一(公式法)例2-4 試計(jì)算確定30H7f6和30F7h6配合中孔與軸的極限偏差。解：30H7f6配合，基本尺寸屬于1830mm尺寸段，故幾何平均值為 mm 所以 IT6=ai=101.30713m IT7=ai=1

26、61.30721m 根據(jù)表2-3，軸f6的基本偏差為上偏差，數(shù)值為 軸f6的下偏差為 m 根據(jù)（2-8）式，標(biāo)準(zhǔn)公差因子為：基準(zhǔn)孔H7的下偏差 EI=0 上偏差 ES=EI+IT7=0+21=+21m孔F7的基本偏差應(yīng)按通用規(guī)則換算， 故 EI=-es = + 20m孔F7的上偏差 ES=EI+IT7=+20+21=+41m基準(zhǔn)軸h6的上偏差 es=0 下偏差 ei=es-IT6=0-13=-13m故得：公差帶圖解見P22圖2-6（a）。應(yīng)用舉例二(查表法)例2-5 試確定30H8p8和30P8h8配合中孔與軸的極限偏差。 解：由表2-2查得 IT8=33m 軸p8的基本偏差為下偏差，查表2-

27、4得：ei=+22m 軸p8的上偏差 es=ei+IT8=+22+33=+55m 基準(zhǔn)孔H8的下偏差 EI=0 上偏差 ES=EI+IT8=+33m基準(zhǔn)軸h8的上偏差 es=0 下偏差 ei=es-IT8=-33m由此可得：公差帶圖解見圖2-11（b）?？譖8的基本偏差為上偏差，查表2-5得： ES=-22m孔P8的下偏差 EI=ES-IT8=-22-33=-55m應(yīng)用舉例三(查表法)例2-6 試確定30H7p6和30P7h6配合中孔與軸的極限偏差。 解：由表2-2查得 IT7=21m，IT6=13m 由表2-4查得，軸p6的基本偏差為下偏差， ei=+22m 軸p6的上偏差 es=ei+IT

28、6=+22+13=+35m 孔P7的基本偏差為上偏差，應(yīng)按特殊規(guī)則換算(也可由表2-5查得)： = IT7- IT6=21-13=8m ES=-ei+=-22+8=-14m孔P7的下偏差 EI=ES-IT7=-14-21=-35m由此可得： ， ；孔30H7、軸30h6見例2-4。公差帶圖解見圖2-11（c）。公差帶圖解2-11 13種(孔) 優(yōu)先 13種(軸) 44種 常用 59種 105種一般 118種二 配合 基孔制: 優(yōu)先13種,常用59種 基軸制: 優(yōu)先13種,常用47種2.5 公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化一 公差帶 對(duì) 500,規(guī)定了一般、常用、和優(yōu)先 選用的軸和孔公差帶： 表2-6 一般、

29、常用和優(yōu)先的孔公差帶（500mm）表2-7 一般、常用和優(yōu)先的軸公差帶（500mm）表2-8 基孔制優(yōu)先、常用配合表2-9 基軸制優(yōu)先、常用配合2.6 線性尺寸的未注公差一 一般公差 general tolerance 指在車間一般加工條件下可以保證的公差二 原因 1 較低精度等級(jí)的非配合尺寸 2 現(xiàn)有的加工工藝、設(shè)備可保證的公差 3 對(duì)功能無特殊要求的要素 4 為簡化制圖 1 適用于金屬切削加工尺寸,也適用于一般的沖 壓加工尺寸 2 適用于線性尺寸、角度尺寸,形狀和位置幾何 要素 3 工序尺寸； 4 零件組裝后，再經(jīng)過加工所形成的尺寸。 5 非配合尺寸 三 適用的范圍 2 國標(biāo)給出了線性尺寸

30、和導(dǎo)角、倒圓半徑與倒角高度尺寸的四個(gè)公差等級(jí)的極限偏差 3 標(biāo)準(zhǔn)不分孔、軸、長度，其極限偏差均按雙向?qū)ΨQ分布取值1 四個(gè)等級(jí) f 精密級(jí) c 粗糙級(jí) m 中等級(jí) v 最粗級(jí)四 一般公差的公差等級(jí)和極限偏差表2-10 線性尺寸的極限偏差數(shù)值表2-11 倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值 1 采用一般公差的要素在圖樣上不單獨(dú)注出公 差,而是在圖樣、技術(shù)文件中作出總的說明 2 在圖樣上,技術(shù)文件中用本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)符號(hào)表示 如: GB/T1804 m五 表示方法 2.7 公差與配合的選擇在機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，公差與配合的選用包括 確定基準(zhǔn)制； 公差等級(jí)； 配合種類（性質(zhì)）； 2.7.1 基準(zhǔn)制的選擇

31、 (1) 優(yōu)先選用基孔制 孔的制造比軸難度大：切屑不易排出；不易觀察；刀具定尺寸刀具難加工，且刀具剛性低；量具數(shù)量多也難加工； 減少定尺寸刀具和量具的規(guī)格和數(shù)量；231例:內(nèi)燃機(jī)中的活塞銷1與活塞2及連桿3的配合 (2) 基軸制用在有明顯經(jīng)濟(jì)效益的情況下； 或由于結(jié)構(gòu)原因，在同一根軸（基本尺寸相同） 的多處與孔配合，且配合性質(zhì)要求不同。1）若采用基孔制配合: 2 ）若采用基軸制配合: 5630hM5630hM外圈與殼體孔采用基軸制（3）與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí),隨標(biāo)準(zhǔn)件決定內(nèi)圈與軸徑采用基孔制（4）在特殊應(yīng)用時(shí),允許采用任一孔、軸公差帶組成配合過去稱為混合配合.即不同公差等級(jí)的非基準(zhǔn)孔公差帶和非基準(zhǔn)軸公

32、差帶組成的非基準(zhǔn)制配合。Xmax=0.229Xmix=0.091 2.7.2 公差等級(jí)的確定 合理地選擇公差等級(jí)，就是要解決、協(xié)調(diào)零、部件的使用與制造工藝、成本之間的矛盾 (1) 滿足使用要求的最低等級(jí) (2) 尺寸 500,標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8時(shí), 推薦孔比軸 低一等級(jí)相配合 標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8或尺寸500，推薦孔、軸同級(jí)相配合 (3) 選擇公差等級(jí)時(shí),應(yīng)考慮與其相關(guān)零件或部件的精度 表2-12 公差等級(jí)的應(yīng)用表2-13 各種加工方法的加工精度IT01-IT02:量塊長度公差和其它精密尺寸標(biāo)準(zhǔn)塊公差I(lǐng)T3-IT5:精密度要求很高和重要的配合處IT6-IT7:精密配合和關(guān)鍵件,要求配合的均勻性 IT7-

33、IT8:一般精度的配合或重型機(jī)械中,用于精度要求 高的場合,農(nóng)業(yè)機(jī)械中的重要場合 IT9-IT11:一般要求的場合,不重要的場合或精度等級(jí) 要求較高的槽寬配合或長度尺寸配合要求 較高的場合IT12-IT18:未注尺寸公差,包括沖壓件,鑄件和鍛件公差等級(jí) 適用范圍 舉 例孔軸 IT5IT5用于航空、航海、機(jī)床等中特別精密、重要的配合，一般機(jī)械制造中極少應(yīng)用。特點(diǎn)是能保證配合性質(zhì)的穩(wěn)定性。飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)中個(gè)別特別精密的零件；與特別精密的滾動(dòng)軸承相配合的機(jī)床主軸和殼體孔；高精度齒輪的基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸。IT6IT5應(yīng)用于機(jī)械制造中精度要求很高的重要配合；特點(diǎn)是能得到均勻的配合性質(zhì)，使用可靠。航空發(fā)動(dòng)機(jī)中活

34、塞銷與活塞孔座、連桿孔；飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)、航空儀表中的重要精密小孔；精密絲杠的基準(zhǔn)軸；與精密軸承相配合的軸或孔；精密齒輪的基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸。IT7IT8廣泛應(yīng)用于一般機(jī)械制造中精度要求高、較重要的配合。曲軸軸頸和連桿孔；氣缸頭排氣處的孔與導(dǎo)套外徑的配合。機(jī)床絲杠的支承軸頸和孔、搖臂鉆床立柱；齒輪孔與軸；機(jī)床夾具導(dǎo)向件的內(nèi)孔；定位用的銷和孔；與普通精密軸承相配合的軸和孔。公差等級(jí) 適用范圍 舉 例孔軸 IT8IT7 IT8在機(jī)械制造中屬于中等精度，用于對(duì)配合性質(zhì)要求不太高的次要配合。一般機(jī)械中速度不高的皮帶輪與軸的配合；重型、農(nóng)用機(jī)械中的重要配合處；氣缸頭的氣門座和座孔；渦輪葉片凸臺(tái)的基準(zhǔn)孔。IT9-

35、IT10屬于較低精度；配合的確定性較差。只用于一般要求的圓柱件配合，機(jī)床制造中軸套外徑與孔配合；操縱件與軸；光學(xué)儀器中的一般配合；鍵槽寬與鍵寬的配合；紡織機(jī)械中一般配合零件。IT11-IT13屬于低精度，配合性質(zhì)粗糙，只適用于無太大或基本上無配合要求處。多用于裝配后，可能有較大或很大間隙的場合。機(jī)床中法蘭盤止口與孔；滑塊與滑移齒輪凹槽；手工制造中用的工具及設(shè)備中的未注公差尺寸；紡織機(jī)械中粗糙活動(dòng)配合。 2.7.3 配合的選擇 配合的選用就是要解決結(jié)合零件孔和軸在工作時(shí)的相互關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。原則： 1.確定基準(zhǔn)制、配合性質(zhì)（間隙、過盈、過渡配合）。同時(shí)確定公差等級(jí)。 2.根據(jù)使用要求，

36、制造工藝性，經(jīng)濟(jì)性等條件，盡可能選用優(yōu)先配合,次之選用常用配合，不得以選用標(biāo)準(zhǔn)推薦的一般用孔、軸公差帶。方法： 1.計(jì)算法：根據(jù)一定的理論和公式，計(jì)算所需的間隙或過盈。 2.試驗(yàn)法：對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配合，往往需要用試驗(yàn)法來確定機(jī)器工作性能的最佳間隙或過盈。但這種方法必須進(jìn)行大量的試驗(yàn)，成本較高。 3.類比法(經(jīng)驗(yàn)法):（實(shí)踐得越多，應(yīng)用越熟， 選擇得越準(zhǔn)）。 (1、2用得很少，3用得較多。)類比法了解本機(jī)構(gòu)的工作條件及性能了解同類機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求、性能及實(shí)踐結(jié)果 了解標(biāo)準(zhǔn)公差帶形成配合的特征間隙配合:考慮運(yùn)動(dòng)特性、運(yùn)動(dòng)條件及運(yùn)動(dòng)精度,溫度 等條件由 Xmin = 基本偏差 ,按Xmin確定基

37、本偏差代號(hào)過盈配合:考慮負(fù)荷的大小、特性、所用材料的許用 應(yīng)力,裝配條件,裝配變形及溫度等過盈小:用鍵傳遞扭矩 好拆卸過盈大:靠結(jié)合力傳遞扭矩 不好拆卸為保證聯(lián)結(jié)強(qiáng)度,按 Ymin 選取基本偏差代號(hào)過渡配合:考慮對(duì)中精度和對(duì)拆卸的要求,用于定位精 度比較高,并要求可拆卸的相對(duì)靜止的聯(lián)結(jié)一般按 Xmax確定基本偏差代號(hào) 無 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩精 確同 軸永 久配 合 過盈配合可 拆結(jié) 合過渡配合或基本偏差為H(h)間隙配合+緊固件不要求精確同軸稍大的間隙配合+緊固件不需要傳遞轉(zhuǎn)矩（定位要求）過渡配合或小的過盈配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有移動(dòng)基本偏差為H(h) 、G(g)等間隙配合轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)

38、和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)基本偏差為A-F(a-f) 間隙配合配合類別選擇的一般方向1 結(jié)合件間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)軸向移動(dòng)件間的間隙要比旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的間隙大。運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性要求高或回轉(zhuǎn)精度要求高，間隙應(yīng)小。當(dāng)支撐數(shù)目多時(shí)，為補(bǔ)償位置誤差的影響間隙大。潤滑油的粘度大時(shí)間隙應(yīng)稍大。3 承受載荷的性質(zhì)在過盈配合中，承受動(dòng)載荷要比承受靜載荷的過盈大。在間隙配合中，承受動(dòng)載荷要比承受靜載荷的間隙小。4 定心精度的要求結(jié)合件間定心精度要求高時(shí)，當(dāng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，間隙應(yīng)?。划?dāng)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，過盈應(yīng)小。5 工作溫度若孔的溫度高于軸溫,對(duì)過盈配合,過盈應(yīng)大;對(duì)間隙配合,間隙應(yīng)小。若軸的溫度高于孔溫,對(duì)過盈配合,過盈應(yīng)小;對(duì)間隙配合,間隙

39、應(yīng)大。2 結(jié)合件間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)結(jié)合件間靠過盈來保證傳遞較大轉(zhuǎn)矩或軸向力時(shí)過盈應(yīng)大；如果加附加緊固件而不單純靠結(jié)合面間的過盈，過盈小。配合基本偏差 特 點(diǎn)應(yīng)用說明最 小間 隙運(yùn)動(dòng) 間 隙 配 合a,b特 大應(yīng)用很少 c很 大松弛用于工作條件差，受力變形，或?yàn)榱搜b配，而必須保證有較大的間隙時(shí)，推薦H11/c11 d大松轉(zhuǎn)一般用于IT7-IT10。常用于密封蓋、孔轉(zhuǎn)皮帶輪與軸的配合。也適用于大直徑滑動(dòng)軸承配合。 e明 顯易轉(zhuǎn)多用于IT7、IT8、IT9級(jí)，適用于大跨距支承，多支點(diǎn)支承配合，高等級(jí)的e適用于大的、高速、重載支承。 f適 中正常多用于IT6、IT7、IT8級(jí)的一般轉(zhuǎn)動(dòng)配合。當(dāng)溫度影響不大時(shí)

40、，廣泛用于如齒輪箱、小電動(dòng)機(jī)、泵等轉(zhuǎn)軸與滑動(dòng)支承的配合。 g很 小滑動(dòng)多用于IT5、IT6、IT7級(jí)。配合間隙很小，制造成本高，除很輕負(fù)荷的精度裝置外，不推薦用于轉(zhuǎn)動(dòng)配合。最適于不回轉(zhuǎn)的精密滑動(dòng)配合。 h無不動(dòng)多用于IT4-IT11。最小間隙雖為零，但多少有點(diǎn)間隙，廣泛用于無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，作為一般的定位配合，如果溫度變化不大，也可用于精密滑動(dòng)配合。1 間隙配合優(yōu)先配合選用說明 間隙配合H11c11C11h11間隙量非常大，用于很松、轉(zhuǎn)動(dòng)很慢的動(dòng)配合；要求大公差與大間隙量的外露部件；要求裝配方便的很松的配合。H9d9D9h9間隙量很大的自由轉(zhuǎn)動(dòng)配合，用于精度非主要要求時(shí)，或有大的溫度變動(dòng)、高轉(zhuǎn)

41、速或大的軸頸壓力時(shí)。H8f7F8h7間隙不大的轉(zhuǎn)動(dòng)配合。用于中等轉(zhuǎn)速與中等軸頸壓力的精確轉(zhuǎn)動(dòng)；也可用于裝配較容易的中等定位配合。H7g6G7h6間隙很小的滑動(dòng)配合。用于不希望自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但可以自由移動(dòng)和滑動(dòng)；也可用于要求明確的定位配合。H7h6H8h7H9h9H11h11在最小實(shí)體條件下的間隙量由公差等級(jí)決定。在最大實(shí)體條件下的間隙為零。均為間隙定位配合，零件可自由裝拆，而工作時(shí)一般相對(duì)靜止不動(dòng)。（1）大間隙 大間隙配合，用于不重要的配合或高溫及工作條件較差處的配合。 管道法蘭連接配合，外徑采用很松的配合H12/b12H12/h12（2）正常間隙 基本偏差D(d)E(e)為較大間隙配合，使用于I

42、T6IT11級(jí)。圖為C616尾架部位，偏心軸815與尾架體802有前后兩孔相配合，為補(bǔ)償尾架體前后兩孔同軸度誤差，及便于裝配，采用較松的配合H8/d8。偏心軸與尾架體配合 配合的間隙較大，多用于精度要求不高、易于轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐，如球磨機(jī)、軋鋼機(jī)等重型機(jī)械的滑動(dòng)軸承、密封蓋與軸的配合；或用與大跨距支撐和多支點(diǎn)支撐內(nèi)燃機(jī)主軸承H8/e7 為較小間隙的配合，用于精密機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速較低的滑動(dòng)配合，如分度頭的主軸與軸承配合，還用于同軸度要求較高，工作中要求能快速裝拆的定位配合。鉆套及襯套的配合H7/g6H7/n6 IT1IT12都可用，常用于有低速滑動(dòng)的配合，或用于要求精確定心的、便于拆卸的靜聯(lián)接的配合。最小間

43、隙配合車床尾座配合（3）小間隙H6/h5配合基本偏差 特 點(diǎn) 應(yīng) 用 說 明平均間隙或過盈過盈概率過渡配合jsj平均間隙較小1%多用于IT4-IT7。配合的間隙或過盈很小。主要用于要求定心且定期拆卸的定位配合。滾動(dòng)軸承、齒圈與輪轂等，可用手或木錘裝配。 k平均間隙接近零 30%用于IT4-IT7。定心較好，裝配后零件受的接觸應(yīng)力小，能拆卸，推薦用于為了消除振動(dòng)的定位配合，用木錘裝配。 m平均過盈不大約90%一般用于IT4-IT7。定心好，在過渡配合中，配合較緊。加緊固件可傳遞較大載荷。一般用木錘裝配。 n平均過盈稍大 99%多用于IT4-IT7。配合很緊，可用于精確定位處，加緊固件可傳遞大轉(zhuǎn)矩或沖擊負(fù)荷，但拆卸較難。需用錘或壓力機(jī)裝配。2 過渡配合H7k6K7h6過渡配合，用于精密定位H7n6N7h6過渡配合，允許有較大過盈的更精密定位 過渡配合H7/k6剛性聯(lián)軸節(jié)的配合 沖床齒輪與軸配合，一般大修時(shí)才拆卸，加鍵后傳遞沖擊力矩H7/n6齒輪與軸的配合蝸輪青銅輪緣與輪輻的配合H7/n6(H7/m6)帶輪與軸的配合H7/js6n6-重載、有沖擊振動(dòng)載荷m6-中等載荷具