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1、1,第一章,光滑圆柱体结合的互换性 ggl,2,圆柱体的互换性,第一章,1.1 公差与配合的 基本术语及定义,1.2 公差与配合 国家标准基本结构,3,1.1 公差与配合 的基本术语及定义,孔和轴尺寸偏差与公差配合与配合公差,第一章,圆柱体的互换性,4,一、孔和轴,1孔 孔是指工件的圆柱形内表面，也包括其它内表面中由单一尺寸确定的部分。孔的直径尺寸用D表示。2轴 轴是指工件的圆柱形外表面，也包括其它外表面中由单一尺寸确定的部分。轴的直径尺寸用d表示。,5,6,二、尺寸,1尺寸 用特定单位（在尺寸标注中以 mm为单位）表示长度值的数值称为尺寸。如：直径、长度、宽度、高度、深度等。2基本尺寸 设计
2、给定的尺寸称为基本尺寸。它是设计者根据使用要求，通过强度、刚度计算或由经验决定的。并应尽量选取标准尺寸,7,(GB2822-81）推荐的数值。孔和轴的基本尺寸分别用D和d表示。3实际尺寸 通过测量所得的尺寸称为实际尺寸。孔的实际尺寸用 Da表示；轴的实际尺寸用da表示。,8,4极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。其中较大的一个称为最大极限尺寸(max、dmax)，较小的一个称为最小极限尺寸（min、dmin）。,9,零件尺寸的合格条件为：对孔：min Da max 对轴：dmin da dmax,10,三、偏差与公差,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，称为尺寸
3、偏差。用孔或轴的最大极限尺寸减基本尺寸所得的代数差称为上偏差，分别用ES和es表示。用孔或轴的最小极限尺寸减基本尺寸所得的代数差称为下偏差，分别用EI和ei表示。,11,上偏差与下偏差统称为极限偏差。则 ESmax-或 es dmax-d EImin-或 ei dmin-d 用实际尺寸减基本尺寸所得的代数差称为实际偏差，孔和轴的实际偏差分别用Ea和ea表示。,12,Ea=Da-D 或 ea=da-d 零件尺寸的合格条件为：对孔：EI Ea ES 对轴：ei ea es 国标规定，图样上的标注采用基本尺寸和极限偏差。,13,2尺寸公差 允许尺寸的变动量称为尺寸公差(简称公差)。其值等于最大极限尺
4、寸减最小极限尺寸；也等于上偏差减下偏差。孔和轴的公差分别用Th和Ts表示。则,14,孔和轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差的关系如下图。,15,3尺寸公差带（简称公差带）由于公差及偏差与基本尺寸的数值相差悬殊，不便用同一比例 表示，为简化起见，不 需画出整个零件，而只 画出尺寸公差带，这就 是公差与配合图解，简 称公差带图。,16,在公差带图中，用以确定偏差的一条基准线称为零偏差线（简称零线）。通常以基本尺寸为零线，正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方。由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域称为公差带。例2-1,17,18,19,四、配合与配合公差,1配合：基本尺寸相同的、相互结合的
5、孔和轴公差带之间的关系。2间隙与过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。差值为正时是间隙，用表示；差值为负时是过盈，用表示。3配合种类 根据孔和轴公差带之间的不同关系，可,20,将配合分为三大类：间隙配合；过盈配合；过渡配合。1）间隙配合 具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。,21,22,孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用 Xmax表示。即 Xmax=Dmax-dmin=ES ei 孔的最小极限尺小减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙，用 Xmin表示。即 Xmin=Dmin dmax=EI es 孔和轴都
6、为平均尺寸Dav和dav所形成的间隙为平均间隙，用 Xav表示。即 Xav=Dav dav=(Xmax+Xmin)/2,23,2）过盈配合 具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。,24,孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用 Ymax 表示。即 Ymax=Dmin dmax=EI-es 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用 Ymin表示。即 Ymin=Dmax dmin=ES ei 孔和轴都为平均尺寸Dav和dav所形成的过盈为平均过盈，用 Yav表示。即 Yav=Dav dav=(Ymax+Ymin
7、)/2,25,26,3）过渡配合 可能具有间隙或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交叠。,27,孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，即 Xmax=Dmax dmin=ES-ei 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，即 Ymax=Dmin dmax=EI es 孔和轴都为平均尺寸Dav和dav时，形成平均间隙或平均过盈，即 Xav（或Yav）=Dav dav=(Xmax+Ymax)/2,28,上式计算所得的值为正时是平均间隙，为负时是平均过盈。4.配合公差:指间隙或过盈的允许变动量。用 表示。对于间隙配合 对于过盈配合 对于过
8、渡配合 将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴,29,极限尺寸换算后则得三类配合的配合公差皆为：用间隙配合证明如下（用过盈与过渡配合同样可证明）：,30,上式说明：配合精度（配合公差）决定于相互配合的孔和轴的尺寸精度（尺寸公差）。在设计时可根据配合公差来确定孔和轴的尺寸公差。配合公差反映配合精度，配合种类反映配合性质。例2-2例2-3例2-4,31,32,33,34,1.2 公差与配合 国家标准基本结构,标准公差系列基本偏差系列公差与配合在图样上的标注,第一章,圆柱体的互换性,35,在公差与配合中，公差带是个主要概念。公差带的构成包括两个要素：公差带大小及公差带位置。国家标准 公差与配合(GB/T
9、1800.3-1998）是由表示公差带大小的标准公差系列和表示公差带位置的基本偏差系列构成。,36,1公差等级 GB/T1800.3-1998中，标准公差用IT表示，将公差等级分为20级，用IT和阿拉伯数字表示为IT01、IT0、IT1，IT2、ITl8。IT为国标公差(ISO Tolerance)的编写代号。其中lT01最高，等级依次降低，ITl8最低。,一、标准公差系列,37,2标准公差的计算公式 标准公差的计算公式如下:,38,对于尺寸D500mm时，公差单位i(m)按下式计算：式中 基本尺寸(mm)公差单位i计算公式中的基本尺寸D需采用尺寸分段内首、尾两尺寸的几何平均值DM代替。在同一
10、尺寸分段内取相同的公差值。,39,按几何平均值计算出的公差数值，再经尾数圆整，即得出标准公差数值,如下表。,40,41,二、基本偏差系列,1.基本偏差及其代号 基本偏差是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。指两个极限偏差中靠近零线或位于零线的那个偏差（如图）。为了满足各种不同配合的需要，GB/T1800.3-1998 对孔和轴分别规定28种基本偏差，它们用拉丁字母表示（孔用大写字母表示，轴用小写字母表示）。在26个字母中，除,42,去 5个容易与其它含义混淆的字母：I、L、O、Q、W(i、l、oq、w)，剩下的21个字母加上,43,7 个双写的字母 CD、EF、FG、JS、ZA、Z
11、B、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc)，作为28种基本偏差的代号，这28种基本偏差构成基本偏差系列（如图）。由图可以看出：孔的基本偏差中，AG 的基本偏差为下偏差EI（正值）；H 的基本偏差EI=0；JZC 的基本偏差为上偏差ES（负值）。JS的基本偏差为 ES=+IT/2 或 EI=-IT/2。注：J为正值；K、M、N有正有负；其余为负。,44,45,在轴的基本偏差中，ag 的基本偏差为上偏差es（负值）；h的基本偏差es=0；jzc 的基本偏差为下偏差ei(正值）。js的基本偏差为 es=+IT/2 或 ei=-IT/2。注：j为负值；k有正也有零；其余为正值。孔和轴的基本偏
12、差相对于零线大致呈对称分布。另外，孔和轴的绝大多数基本偏差的数值不随公差等级变化，只有极少数基本偏差（JS、J、K、M、N和js、j、k、m、n）的数值随公差等级变化。,46,2.基准制 为了用尽可能少的标准公差带形成最多种的配合，标准规定了两种基准制。（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（如图）。在基孔制中，孔是基准件，称为基准孔，轴是非基准件，称为配合轴。并规定基准孔的基本偏差是下偏差且等于零（EI=0）。以基本偏差代号H表示。,47,48,（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（如图
13、）。在基轴制中，轴是基准件，称为基准轴，孔是非基准件，称为配合孔。并规定基准轴的基本偏差是上偏差且等于零（es=0）。以基本偏差代号 h 表示。在孔（轴）的各种基本偏差中，AH（a h)与基准件相配时为间隙配合；JN（j n)与基准件相配时基本上为过渡配合；,49,PZC（pzc)与基准件相配时基本上为过盈配合。3.轴的基本偏差系列 轴的28种基本偏差数值，都是按一定公式计算确定的。如表，它是以基孔制配合为基础，根据不同配合要求，经过实验和统计分析得到的。利用表，以尺寸分段首尾两项的几何,50,表,51,表,52,表,53,平均值DM代入这些公式求得数值后，再经尾数圆整，就编制出轴的基本偏差数
14、值表（表）。4.孔的基本偏差 孔的基本偏差可以由同名的轴的基本偏差换算得到。换算原则为：同名配合的配合性质不变。即基孔制的配合（如）变成同名基轴制的配合（如）时，其配合性质（极限间隙或极限过盈）不变。,54,根据上述原则可计算并编制出孔的基本偏差数值表(表3)。,55,表3,56,57,58,三、公差与配合在图样上的标注,孔与轴的公差带代号由基本偏差与公差等级代号两部分组成，大写表示孔、小写表示轴。在装配图上，用公差带配合代号表示，如:50H8/f7或。在零件图上，可用下列之一表示。1）用极限偏差表示。如:,59,2）用公差带代号及极限偏差表示。如：3）用公差带代号表示，如：50H8，50f8。,60,注：在零件图上，标注上、下偏差数值时，零偏差应该用零表示。如：,不可省略,61,要求对齐,62,习题,63,1.用已知数值，确定下列各项数值（单位:mm）,64,2.已知下列三对孔、轴相配合。要求：（1）分别计算三对配合的最大与最小间隙（）或过盈（）及配合公差。（2）分别绘出公差带图，并说明它们的配合类别。1）孔：轴：2）孔：轴：3）孔：轴：,65,3.下列配合中，它们分别属于那种基准制的配合和哪类配合，并确定孔和轴的最大间隙或最小过盈、最小间隙或最大过盈。（1）（2）（3）,66,返回主目录,返回本章第一页,谢 谢 大 家！,
