機械精度設計極限配合

2.3極限與配合的基本規(guī)定一、極限制：標準公差基本偏差公差帶二、配合制：基孔制基軸制三、一般公差2.3.1極限制標準公差：國標中規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。其數(shù)值與公差等級和公稱尺寸有關。標準公差等級：確定尺寸精確程度的等級。國標中設置了20個等級。IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT4…IT18

高標準公差等級低小標準公差數(shù)值大困難機械加工難度容易極限制：標準化的公差與偏差制度。公差帶的大小標準化為標準公差，公差帶的位置標準化為基本偏差。2.3.1極限制IT6讀作：標準公差6級或6級公差。同一公稱尺寸的孔與軸，其標準公差數(shù)值大小隨公差等級的高低而不同。公差等級越高，公差值越小。同一公差等級的孔與軸，其標準公差數(shù)值大小隨基本尺寸的大小而不同?；境叽缭酱?，公差值也越大。標準公差是加工誤差的允許值，同一等級的公差表示具有相同的加工難易程度。2.3.1極限制公稱尺寸分段：為減少標準公差的數(shù)目，簡化表格以利生產，國標將公稱尺寸分為若干段，在同一段內標準公差和基本偏差值相差很小，人為的規(guī)定其相等。在計算時，公稱尺寸一律使用所屬尺寸段的幾何平均值。

D＝(D1＊D2)1/2（mm）按分段的幾何平均值計算得到的數(shù)值經圓整后，即為該段的標準公差值和基本偏差值。2.3.1極限制公差等級系數(shù)：評定尺寸精確程度的參數(shù)，體現(xiàn)了通常情況下標準公差值與公差等級之間的關系。精度越高系數(shù)a值越小。標準公差因子：用以確定標準公差的基本單位，它是基本尺寸的函數(shù)。函數(shù)的第一項反映加工誤差，第二項反映修正量。

i＝0.45＊D1/3+0.001＊D（μm）標準公差值：IT＝a＊i該式適用于基本尺寸≤500mm的IT5～IT18的計算。2.3.1極限制解：基本尺寸60mm屬于50～80尺寸段D=(50*80)1/2=63.246i=0.45*63.2461/3+0.001*63.246=1.8561μm查表a5=7，a7=16，a8=25IT5=7*1.8561=12.993≈13μmIT7=16*1.8561=29.698≈30μmIT8=25*1.8561=46.404≈46μm例題：基本尺寸為60mm，求IT5、IT7、IT8標準公差的值。2.3.1極限制2.基本偏差系列基本偏差：用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。一般是靠近零線的那個極限偏差?；酒畲枺簢鴺酥幸?guī)定，孔有28個代號，用大寫字母表示。軸也有28個代號，用小寫字母表示。它們都是由21個單字母和7個雙字母組成的系列。2.3.1極限制①H代表基準孔，h代表基準軸?；酒疃际橇恪＂贘S、js的公差帶相對于零線對稱。上下偏差為±IT／2。③CD、EF、FG、cd、ef、fg中間性質的基本偏差。④ZA、ZB、ZC、za、zb、zc滿足大過盈配合的需要。⑤孔的A～H基本偏差為下偏差，J～ZC為上偏差。軸的a～h基本偏差為上偏差，j～zc為下偏差?；酒钕盗?.3.1極限制⑥孔與軸同字母的基本偏差多數(shù)相對于零線對稱。⑦絕大多數(shù)基本偏差的數(shù)值，不隨公差等級變化。少數(shù)發(fā)生變化的有J、JS、K、M、N、j、js、k。⑧近似對稱的J、j保留的精度等級很少。基本偏差系列2.3.1極限制軸的基本偏差數(shù)值：以基孔制為基礎，依據(jù)各種配合的要求，從生產實踐和科學實驗等有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的結果中，整理出一系列公式而計算出來。①這些計算公式都是以基本尺寸d為變量的函數(shù)。②生產實踐中，軸基本偏差數(shù)值都是由表查得。③軸基本偏差確定后，由標準公差確定另一個極限偏差。

es＝ei＋IT

ei＝es－IT2.3.1極限制孔的基本偏差數(shù)值：以基軸制為基礎，從軸的基本偏差數(shù)值換算而來。①一般規(guī)則：相同字母表示的孔、軸基本偏差的絕對值相等，符號相反。ES＝－eiEI＝－es②特殊規(guī)則：N9～N16基本偏差均為零。相同字母表示的孔、軸基本偏差的符號相反，絕對值相差一個Δ值。ES＝－ei＋Δ

Δ＝ITn－IT(n-1)③生產實踐中，孔基本偏差數(shù)值都是由表查得。④孔基本偏差確定后，由標準公差確定另一個極限偏差。

ES＝EI＋ITEI＝ES－IT例2-3：確定和軸的極限偏差。解：計算Ф50mm屬于>30~50mm分段，幾何平均值為f為上偏差按下式計算：μmμm對于>30~50mm分段，查表2-2可知IT6=16μm，IT7=25μm，而f7、f6的上偏差均為―25μm，故軸f7的下偏差ei=(―25―25)μm=―50μm；軸f6的下偏差ei=(―25―16)μm=―41μm。極限偏差計算示例例2-4：確定和的極限偏差。解:(1)求的極限偏差：由上例知f為上偏差es=―25μm，故F為下偏差EI，F(xiàn)與f對稱于零線，∴EI=―es=+25μm（查表2-6結果相同）查表2-2，得IT7=25μm，故孔的上偏差為ES=(+25+25)μm=+50μ(2)求的極限偏差由表2-4可知，同名代號軸m的的基本偏差為：ei=+(IT6―IT7)=+(25―16)μm=+9μm∵的公差等級為IT7，屬換算例外條件1)，故M按特殊規(guī)則換算，其基本偏差為：ES=―ei+Δ=―9+(IT7―IT6)=―9+(25―16)=0∴另一極限偏差為EI=(0―25)μm=―25μm在實際應用中，軸、孔的基本偏差均不必計算或換算，而只需從軸的基本偏差數(shù)值表2-5和孔的基本偏差數(shù)值表2-6中直接查取數(shù)據(jù)。

為使用方便，GB1800.2—2009還列出了孔、軸的極限偏差表。解：基本尺寸40mm屬于30～50尺寸段查表IT6＝16μm、IT7＝25μm、IT8＝39μmφ40f8：es＝－25μm，ei＝－25－39＝－64μmφ40s7：ei＝＋43μm，es＝＋43＋25＝＋68μmφ40js6：es=＋16／2＝＋8μm，ei＝－16／2＝－8μmφ40F8：EI＝＋25μm，ES＝＋25＋39＝＋64μmφ40S7：ES＝－43＋9＝－34μm

EI＝－34－25＝－59μmφ40JS8：ES＝(＋39－1)／2＝＋19μm

EI＝－(＋39－1)／2＝－19μm例題3：求φ40F8、φ40f8、φ40S7、φ40s7、φ40JS8、φ40js6孔和軸的極限偏差。2.3.1極限制公差帶代號：由基本偏差代號（位置要素）和公差等級數(shù)字（大小要素）兩個部分組成。如H8、h7、M8。公差帶標注：①標注公差帶代號：φ25H7φ25f6+0.0210-0.020-0.033②標注極限偏差值：φ25φ25③標注公差帶代號和極限偏差值：-0.020-0.033+0.0210

φ25H7(

)φ25f6(

)配合的表示方法公差帶代號標注在零件圖上

配合代號:由孔和軸的公差帶組合用分數(shù)形式表示例如：Φ50φ50H7/f6；φ50G7/h6

。配合代號標注在裝配圖上。φ40H7/g6軸零件圖φ40g6()-0.009-0.025方法3φ40-0.009-0.025方法2φ40g6方法1φ40H7()+0.0250方法3φ40+0.0250方法2φ40H7方法1孔零件圖裝配圖公差與配合標注方法2.3.1極限制2.公差帶的數(shù)量

從經濟性出發(fā)，避免刀具、量具的品種規(guī)格過于繁雜，必須對公差帶的選擇加以限制。國標規(guī)定，對于≤500mm的基本尺寸公差帶限制為：孔公差帶：優(yōu)先13種，常用31種，一般61種，共105種。軸公差帶：優(yōu)先13種，常用46種，一般57種，共116種。選用時按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取?；境叽纭?00mm的優(yōu)先、常用和一般的孔公差帶H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7G7H7J7JS7K7M7N7P7R7S7T7U7V7X7Y7Z7C8D8E8F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9E9F9H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10JS10A11B11C11D11H11JS11A12B12C12H12JS12H13JS13基本尺寸≤500mm的優(yōu)先、常用和一般的軸公差帶h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4S4f5g5h5j5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js132.3.2配合制配合制：同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。分為基孔制配合和基軸制配合。如有特殊需要，允許將任一孔、軸公差帶組成配合。無論基孔制配合還是基軸制配合，都有間隙配合、過渡配合和過盈配合三類。屬于哪一種配合，取決于孔、軸公差帶之間的相互位置關系。2.3.2配合制基孔制：最小極限尺寸與基本尺寸相等，基本偏差一定，既下偏差為零的孔公差帶（上偏差為正值），與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度?；字婆浜现械幕鶞士譎是基準件?；S制：最大極限尺寸與基本尺寸相等，基本偏差一定，既上偏差為零的軸公差帶（下偏差為負值），與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度?；S制配合中的基準軸h是基準件?；旌吓浜希喝我豢?、軸公差帶組成的配合。無基準件。0+-基本尺寸基準孔基準軸0+-基本尺寸間隙配合過渡配合過盈配合孔孔孔孔孔孔孔孔孔軸軸軸軸軸軸軸軸軸2.3.2配合制配合種類：任意一對孔、軸公差帶都可以組成配合，形成種類繁多的間隙配合、過渡配合、過盈配合。從經濟性出發(fā)，必須對配合種類的選擇加以限制。對于≤500mm的基本尺寸的配合種類限制為：基孔制：優(yōu)先13種，常用46種，共59種?；S制：優(yōu)先13種，常用34種，共47種。選用時按優(yōu)先、常用的順序選取。為滿足特殊需要，也允許選擇混合配合或配制配合?；境叽纭?00mm的基孔制優(yōu)先、常用的配合間隙配合過渡配合過盈配合H6──f5H6──g5H6──h5H6──js5H6──k5H6──m5H6──n5H6──p5H6──r5H6──s5H6──t5H7──f6H7──g6H7──h6H7──js6H7──k6H7──m6H7──n6H7──p6H7──r6H7──s6H7──t6H7──u6H7──v6H7──x6H7──y6H7──z6H8──e7H8──f7H8──g7H8──h7H8──js7H8──k7H8──m7H8──n7H8──p7H8──r7H8──s7H8──t7H8──u7H8──d8H8──e8H8──f8H8──h8H9──c9H9──d9H9──e9H9──f9H9──h9H10──c10H10──d10H10──h10H11──a11H11──b11H11──c11H11──D11H11──h11H12──B12H12──h12基本尺寸≤500mm的基軸制優(yōu)先、常用的配合間隙配合過渡配合過盈配合F6──h5G6──h5H6──h5JS6──h5K6──h5M6──h5N6──h5P6──h5R6──h5S6──h5T6──h5F7──h6G7──h6H7──h6JS7──h6K7──h6M7──h6N7──h6P7──h6R7──h6S7──h6T7──h6U7──h6E8──h7F8──h7H8──h7JS8──h7K8──h7M8──h7N8──h7D8──h8E8──h8F8──h8H8──h8D9──h9E9──h9F9──h9H9──h9D10──h10H10──h10A11──h11B11──h11C11──h11D11──h11H11──h11B12──h12H12──h12工藝等價原則：孔和軸采用同一種加工方法。當孔精度＞IT8時，與同級精度軸配合。如φ40H10/c10與φ40D9/h9。當孔精度＜IT8時，與高一級精度軸配合。如φ40H7/p6與φ40S7/h6。當孔精度＝IT8時，與同級或高一級精度軸配合。如φ40H8/f8與φ40F8/h7。2.3.2配合制配合性質等效：配合的松緊程度相同。相同字母表示的孔和軸基本偏差組成的公差帶，按基孔制形成的配合與按基軸制形成的配合，兩者配合性質相同。如φ40H8/e7與φ40E8/h7是等同的間隙配合。2.3.2配合制0＋－φ40Xmin=+0.050孔H8+0.0390孔E8+0.089+0.050Xmax=+0.114軸h70-0.025軸e7-0.050-0.075基孔制φ40H8/e7基軸制φ40E8/h72.3.2配合制例題：下列配合屬于哪種基準制的哪種配合，計算確定其配合公差帶并畫圖。φ60H8/f7，φ50K7/h6，φ30H7/s6。計算φ60H8φ60f7φ50K7φ50h6φ30H7φ30s6基本尺寸D、dφ60φ60φ50φ50φ30φ30上偏差ES、es+0.046-0.030+0.0070+0.021+0.048下偏差EI、ei0-0.060-0.018-0.0160+0.035公差Th、Ts0.0460.0300.0250.0160.0210.013最大間隙Xmax+0.106+0.023最小間隙