《互换性与测量技术课件第3章孔和轴的极限.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《互换性与测量技术课件第3章孔和轴的极限.ppt（58页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第3章 孔和轴的极限与配合,3.1 基本术语与定义,新国标（GB/T1800.11997）、（GB/T1800.21800.31998）、（GB/T18041992），代替了1979年颁布的旧国标（GB1800180479）中的相应部分，这些新国标的依据是国际标准（ISO），以尽可能地使我国的国家标准与国际标准一致或等同。孔与轴的极限与配合标准是机械工程最重要的基础标准，制定最早，体系比较完善，也是学习其它互换性标准的基础。,3.1.1 有关尺寸方面的术语及定义,1、尺寸(Size)尺寸是特定单位表示的两点之间距离的数值。通常用表示（常省略）如直径40、半径R20，宽度12，高度120，中心距
2、60等。,3.1 基本术语与定义,3.1 基本术语与定义,2、基本尺寸(Basic size)基本尺寸是设计给定的尺寸，用D和d表示（大写字母表示孔，小写字母表示轴）。它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，计算或通过实验而确定的。它应该在优先数系中选择。,3.1 基本术语与定义,3、实际尺寸（Actual size）实际尺寸是通过测量得到的尺寸（Da、da）实际尺寸并非尺寸的真值。,3.1 基本术语与定义,4、极限尺寸（Limits of size）极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。最大极限尺寸：Dmax、dmax 最小极限尺寸：Dmin、dmin 合格零件的实际尺寸应该是：,5、作用尺寸
3、(Mating size)由于孔、轴的形状误差，与其配合的轴或孔就要有一个受限制的作用尺寸。孔的作用尺寸 在整个配合面上与实际孔内接的最大理想轴的尺寸。轴的作用尺寸 在整个配合面上与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。,3.1 基本术语与定义,思考题：孔的轴线弯了（存在形状误差），孔的作用尺寸增大还是减小？轴的轴线弯了（存在形状误差），轴的作用尺寸增大还是减小？,3.1 基本术语与定义,1、尺寸偏差（Limits of deviation）某尺寸与基本尺寸的代数差,其值可正、可负或零。上偏差:最大极限尺寸与基本尺寸之差 下偏差:最小极限尺寸与基本尺寸之差 实际偏差:实际尺寸与基本尺寸之差,3.1.2
4、 有关偏差、公差方面的术语及定义,注意：标注和计算偏差时前面必须加注“+”或“”号（零除外）,3.1 基本术语与定义,2、尺寸公差（Tolerance）尺寸公差是指允许尺寸的变动量,孔：,轴：,问题：比较公差与偏差,公差与偏差是两个不同的概念。公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度。偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示公差带的位置，影响配合的松紧程度。,3.1 基本术语与定义,3、公差带图：用尺寸公差带的高度和相互位置表示公差大小和配合性质。它由零线和公差带组成。1）零线：确定偏差的基准线。2）尺寸公差带：由代表上偏差和下偏差两条直线所限定的区域。,二、极限与配合的基本内容,例3-1,求孔、
5、轴的极限尺寸和公差,3.1 基本术语与定义,3.1 基本术语与定义,1、孔与轴（hole and shaft）孔 通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱型的表面（由两个平行平面或切面的包容面）。轴 是指工件的圆柱型表面（由两个平行平面或切面而形成的被包容面）。,广义的孔与轴：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。,3.1.3 有关配合方面的术语及定义,3.1 基本术语与定义,基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,间隙配合(Clearance fit)过渡配合(Transition fit)过盈配合(Interf
6、erence fit),三种关系,2、配合（Fit）：,3.1 基本术语与定义,间隙配合（Clearance fit）具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。,3.1 基本术语与定义,间隙配合（Clearance fit）,3.1 基本术语与定义,过盈配合（Interference fit）具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，,3.1 基本术语与定义,过盈配合（Interference fit）,3.1 基本术语与定义,过渡配合（Transition fit）可能产生间隙或过盈的配合。孔、轴
7、公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。,特点：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。,3.1 基本术语与定义,过渡配合（Transition fit）,3.1 基本术语与定义,例3-2 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,3.1 基本术语与定义,3、配合制基孔制：基准孔H与非基准件（azc）轴形成各种配合的一种制度 间隙配合：H/ah 过渡配合：H/jn 过盈配合：H/pzc,3.1 基本术语与定义,基轴制：基准轴h与非基准件（AZC）孔形成各种配合的一种制度 间隙配合：AH/h 过渡配合：JN/h 过盈配合：PZC/h,配合的
8、种类是由孔、轴公差带的相互位置所决定。公差带的大小和位置又分别由标准公差与基本偏差决定，即国标中的两大系列。,3.2 公差与配合的标准,3.2.1 标准公差系列1、公差单位公差单位（公差因子）i 公差单位是计算标准公差的基本单位。当 D500时，,3.2 公差与配合的标准,2、公差等级（Tolerance grade）公差等级是确定尺寸精确程度的等级。,公差等级分为20级，用IT01、IT0、IT1、IT2、IT3IT18来表示。(IT:International Tolerance)IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT15 IT16 IT17 IT18,3.2 公差与配合的
9、标准,表中的高精度等级IT01、IT0、IT1的公式,主要考虑测量误差。IT2IT4是在IT1IT5之间插入三级，使IT1、IT2、IT3、IT4、IT5成等比数列，从IT6开始，公差等级系数a采用R5系列。常用的公差等级IT5IT18的标准公差计算公式如下：IT=a i i=f(D),3.2 公差与配合的标准,3、基本尺寸分段 D D为基本尺寸分段的计算尺寸，为几何平均值（）。,3.2 公差与配合的标准,例3-3 求基本尺寸为600，IT6、IT7的公差值。,3.2 公差与配合的标准,3.2.2 基本偏差系列1.基本偏差及其代号 基本偏差 是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，它是公
10、差带位置标准化的唯一指标，一般为靠近零线的那个偏差。,3.2 公差与配合的标准,1、基本偏差及其代号 基本偏差的代号:用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。共有28个基本偏差代号。构成孔（或轴）的基本偏差系列，反映28种公差带相对于零线的位置。,3.2 公差与配合的标准,复习:极限与配合的标注（GB/T 4458.52003）零件图的标注,标注时必须注出公差带的两要素:基本偏差代号（位置要素）与公差等级数字（大小要素），标注时要用同一字号的字体（即两个符号等高）,3.2 公差与配合的标准,复习:极限与配合的标注（GB/T 4458.52003）装配图的标注,在基本尺寸后标注配合代号。
11、配合代号用分式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号。,3.2 公差与配合的标准,3.2 公差与配合的标准,2、轴的基本偏差,轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。根据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分析，整理出一系列经验公式见表3-6。,轴的基本偏差数值确定后，在已知公差等级的情况下，可求出轴的另一极限偏差的数值（对公差带的另一端进行封口）ei=es IT（ah）es=ei IT（kzc）,图3.8 基本偏差系列,3.2 公差与配合的标准,3、孔的基本偏差 基本尺寸500时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得出。换算原则：在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合条
12、件下，当基孔制配合中轴的基本偏差代号与基轴制配合中孔的基本偏差代号相当，换同名字母时，配合性质要完全相同。,3.2 公差与配合的标准,孔基本偏差的计算规则1)通用规则:同一个字母表示的孔、轴的基本偏差的基本偏差绝对值相等，符号相反。2)特殊规则:适用于基本尺寸500mm,标准公差 IT8的J、K、M、N和标准公差IT7的PZC的孔。,倒影规则,间隙配合（AH）：采用同一字母表示孔、轴的基本偏差要绝对值相等、符号相反。孔的基本偏差（AH）是轴基本偏差（ah）相对于零线的倒影，所以又称倒影规则。其公式为：EI=es,过渡配合（JN）：由于JN都是靠近零线，而且与jn形成倒影：在孔的较高精度配合时（
13、IT8），国家标准推荐采用孔比轴低一级的配合。从而就形成了孔的基本偏差在ei的基础上加一个。若孔与轴的配合为同级配合，则为零，正如倒影图里的体现：大小相等，符号相反。其公式为：ES=ei+=ITn ITn-1=ITh ITs,过盈配合（PZC）:PZC与pzc形成倒影，但不能简单理解大小相等，符号相反。采用的公式与过渡配合一样。,3.2 公差与配合的标准,结论：通用规则:EI=-es（AH）ES=-ei(JN IT8、PZC7)特殊规则:ES=ei+，=ITn ITn-1(JN IT 8、PZC 7),3.2 公差与配合的标准,3.2.3 常用公差带及配合1.尺寸公差带国家标准:20个公差等级
14、、28种基本偏差孔公差带：20273=543(J6、J7、J8)轴公差带:20274=544(j5、j6、j7、j8),选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差带的顺序选用,3.2 公差与配合的标准,基孔制中有59种常用配合，13种优先配合。,基轴制有47种常用配合，13种优先配合。,3.2 公差与配合的标准,3.2.4 未注公差1.未注公差尺寸：是指图样上只标注基本尺寸，而不标其公差带或极限偏差。没有标注极限偏差不能理解为没有公差要求，其极限偏差应按“未注公差”标准规定选取。2.有关国家标准 GB/T18042000规定了线性尺寸的一般公差等级和极限偏差。一般公差等级分为四级：
15、f、m、c、v，极限偏差全部采用对称偏差值,在图样上、技术文件或标注中，用标准号和公差等级符号表示。例如：选用中等级时 表示为 GB/T1804 m 选用粗糙级时 表示为 GB/T1804 c,3.3 公差与配合的选用,3.3.1 配合制度的选择 选用基准制时，主要应从零件的结构、工艺、经济等方面来综合考虑。1.优先选用基孔制配合2.特殊场合选用基轴制配合3.与标准件配合 4.需要时可选择非基准制配合,1.加工工艺2.技术测量,与滚动轴承内圈配合的轴应该选用基孔制；而与滚动轴承外圈配合的孔则宜选择基轴制,为了满足某些配合的特殊需要,3.3 公差与配合的选用,公差等级选择选择原则是：在满足使用要
16、求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。1.工艺等价性2.了解各公差等级的应用范围3.熟悉各加工方法的加工精度4.相关件和相配件的精度5.加工成本(既要保证设计要求，又要充分考虑加工工艺的可能性和经济性),3.3 公差与配合的选用,3.3.3 配合的选择1.配合种类的选择 根据使用要求选择配合类型：间隙配合、过渡配合和过盈配合。三种基本方法:计算法、试验法、类比法2.配合代号的选择 尽量选用国家标准规定中的公差带和配合,3.4 大尺寸、小尺寸公差与配合简介,3.4.1 大尺寸公差与配合 大尺寸基本尺寸500mm的零件尺寸误差原因（测量误差）1）难以找准直径位置；2）测量方法和测量器具限制；3）温度变化；4）基准的准确性；5）工件与量具中心轴线的同轴误差,一般采用同级配合，实际当中用“配制公差”,3.4 大尺寸、小尺寸公差与配合简介,3.4.2 小尺寸公差与配合 小尺寸基本尺寸18mm的零件尺寸（主要是尺寸3mm的零件）误差原因：1）测量误差 2）加工误差,
