_第三章孔轴的极限与配合1概要.ppt

第三章 孔、轴的公差与配合(Limits and fits for hole and shaft),§1 基本术语及定义 §2 公差与配合的标准化 §3 公差与配合的选用 §4 大尺寸、小尺寸公差与配合,第三章 孔、轴的公差与配合,为了满足使用要求，保证零件的互换性，我国发布了一系列与孔、轴尺寸精度有直接联系的孔、轴公差与配合方面的国家标准 这些标准分别是： GB/T1800.1-2009《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 1801.2-2009 《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、轴极限偏差表》；,相关国家标准,GB/T 1801-2009《产品几何技术规范（GPS） 极限与配合 公差带与配合的选择》； GB/T 1804-2000《一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差》 这些标准都是我国机械工业重要的基础标准，它们的制定和实施可以满足我国机械产品的设计和适应国际贸易的需求国家标准定义了有关尺寸(size)、偏差(deviation)、公差(tolerance)、配合(fit)的基本术语和定义,有关孔、轴的术语及定义 有关尺寸的术语及定义 有关尺寸偏差、公差的术语及定义 有关配合的术语及定义,第三章 孔、轴的极限与配合,第一节 基本术语及定义(Basic terminologies and definitions ),1. 孔(hole) 孔通常是指圆柱形内表面；也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。

2．轴(shaft) 轴通常是指圆柱形外表面；也包括非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面一、有关孔和轴的定义,孔轴的区分: 1）加工过程：随着余量的切除，孔是由小变大，轴是由大变小 2）装配关系：孔是包容面，轴是被包容面 3）测量方法：孔用内卡尺，轴用外卡尺 4）两表面关系： 非圆柱形孔的两表面相对；其间没有材料，非圆柱形轴的两表面相背，其间有材料非孔非轴类，两表面相对、相背或同向，其间有的地方有材料，有的地方没有材料尺寸(size)： 特定单位表示线性尺寸和角度尺寸的数值 基本尺寸(basic size)(或公称尺寸）：设计确定的尺寸，用符号D表示 极限尺寸(limits of size)： 孔或轴允许的尺寸的两个极端，包括最大极限尺寸和最小极限尺寸,分别用符号 Dmax和dmax，Dmin和dmin表示 实际尺寸(actual size) ： 指零件加工后通过测量获得的某一孔、轴的尺寸 ，分别用符号：Da,da表示 孔和轴的实际尺寸的合格条件分别为： Dmin≤Da≤Dmax ；dmin≤da≤dmax,二、有关尺寸的术语和定义,三、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,1、尺寸偏差(deviation) 是指某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差 ，偏差值 除零外前面必须冠以正、负号。

上偏差(upper deviation) 孔 ES=Dmax -D 轴 es=dmax -D 下偏差(lower deviation) 孔 EI=Dmin -D 轴 ei=dmin -D 极限偏差(limit deviation) 上偏差和下偏差统称为极限偏差,实际偏差(actual deviation) 实际尺寸减去其基本尺寸所得代数差 基本偏差(basic deviation) 在极限与配合标准中，确定尺寸公差带相对零线位置的那个极限偏差ES=Dmax-D es=dmax-D EI=Dmin-D ei=dmin-D,三、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,尺寸公差（简称公差(tolerance)） 最大极限尺寸减去最小极限尺寸所的差值的绝对值， 孔: Th=︱Dmax -Dmin︱ 轴: Ts =︱dmax -dmin︱ 标准公差(standard tolerance) 公差与配合国家标准中所规定的用以确定公差带(tolerance zone)大小的任一公差值， Th= ES-EI, Ts=es-si,2、尺寸公差(Tolerance),三、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,公差带图： 表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围； 零线（zero line）：公差带图中用于确定极限偏差的一条基准线，表示基本尺寸； 偏差线：公差带图中与零线平行的直线，用于表示上下偏差，也称为上下偏差线。

2、尺寸偏差(deviation),三、有关尺寸偏差、公差的术语及定义,ES or es: 法文：Ecart Superieur ; EI or ei: 法文：Ecart Inferieur supremum（上确界）, Infimum（下确界）, ;,尺寸、偏差及公差示意图,它们加工后测得一孔和一轴的实际尺寸分别为：,例：公称尺寸为50mm的相互结合的孔和轴的极限尺寸分别为：,求：孔和轴的极限偏差、公差和实际偏差，并画出该孔、轴的公差带示意图四、有关配合的术语及定义,1、配合、间隙或过盈 配合(fit)：基本尺寸相同，相互结合的孔轴公差带间的关系 间隙(clearance)：孔的尺寸减去与之相配合的轴的尺寸所得代数差为正值时，此代数差为间隙，用X表示 过盈(interference)：孔的尺寸减去与之相配合的轴的尺寸所得代数差为负值时，此代数差为过盈，用Y表示通过公差带图，能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系 根据其公带位置不同，可分为三种类型： 间隙配合、过盈配合、 过渡配合,配合、公差、偏差示意图,2、配合的种类 1) 间隙配合(clearance fit) Xmax＝ Dmax－dmin＝ES －ei0 Xmin＝ Dmin－dmax＝Ei －es≥0 Xav＝(Xmax +Xmin) ／2 0 2) 过盈配合(interference fit) Ymax＝ Dmin－dmax＝EI －es0 Ymin＝ Dmax－dmin＝ES －ei≤0 Yav＝(Ymax +Ymin) ／2 0 3) 过渡配合(transition fit) xav (Yav)＝(Ymax +Xmax) ／2,3、配合公差( 注意区分轴与孔的公差) 1) 配合公差(tolerance of fit) 间隙配合 Tf＝︱Xmax－ Xmin ︱ 过盈配合 Tf＝︱Ymax－ Ymin ︱ 过渡配合 Tf＝︱Xmax－ Ymax ︱ 2) 配合公差与孔、轴公差的关系 Tf=Th+Ts,例2 组成配合的孔和轴在零件图上标注的公称尺寸和极限偏差分别为:,试计算该配合的最大间隙、最大过盈、平均间隙或平均过盈及配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。

解： (1)最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025) ︱= 0.041 mm (2)最大过盈 Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059mm 最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm 配合公差 T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱= 0.041 mm (3)最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm 配合公差 Tf =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱= 0.041 mm,4. 配合制 用标准化的孔、轴公差带（即同一极限制的孔和轴）组成各种配合的制度称为配合制 GB/T 1800.1-2009规定了两种基准制（基孔制和基轴制）来获得各种配合1）基孔制 基孔制是指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。

基孔制的孔为基准孔，公差带位于零线上方基准孔下偏差等于零2）基轴制 基轴制是指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基轴制的轴为基准轴，它的公差带位于零线的下方，基准轴上偏差等于零大小——标准公差系列 公差带取决于 位置——基本偏差系列,,§2 常用尺寸极限与配合国家标准的构成,主要内容： 孔、轴标准公差系列 孔、轴基本偏差系列 孔、轴公差与配合在图样上的标注 孔、轴的常用公差带和优先、常用配合,标准公差IT为国家标准极限与配合制中所规定的任意公差，其值取决于公差等级和公称尺寸 1. 标准公差等级与代号 标准公差等级代号由符号IT和阿拉伯数字组成例如IT2，记作2级标准公差等级，也用来表示2级标准公差数值 国标规定的标准公差等级分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差数值依次增大一、孔、轴标准公差系列（公差带大小的标准化）,2.公差单位:标准公差因子 标准公差因子i是计算标准公差的基本单位与公称尺寸D 呈一定的函数关系 标准公差因子是以生产实践为基础，通过专门试验和大量统计数据分析，找出孔、轴加工误差（力、热变形；与基本尺寸呈立方关系）和测量误差（温度不稳定、偏离标准温度、量块变形；线性关系）随公称（基本）尺寸变化规律来确定的。

基本尺寸≤500mm，IT5～IT18 的标准公差因子i可用下式表示,,,,3. 标准公差数值的计算 各个标准公差等级的标准公差值计算公式见表3-1 对于IT5到IT18标准公差等级，用公式 IT= ɑ i 标准公差等级系数ɑ：采用R5系列中化整的优先数，是反映标准公差等级高低的参数；等级越高，a越小；从IT6开始，每增加5个等级，a值增大到10倍 IT01、IT0、IT1公差数值与公称尺寸呈线性关系；(主要考虑测量误差影响)，常数和系数采用优先数系的派生系列R10/2 IT2、IT3、IT4公差数值呈等比数列；q=(IT5/IT1)1/4,表3-1 D≤500mm各级标准公差数值的计算公式,4. 基本尺寸分段 为了减少标准公差的数目，国标对公称尺寸进行了分段在标准公差和基本偏差的计算公式中，公称尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算 首尾两尺寸的几何平均值：,,标准公差值IT求解步骤： (1）尺寸分段求几何平均值； (2）计算公差单位 i； (3）计算标准公差值IT 例3 求公称尺寸为95mm的IT6标准公差数值 解： 95mm在大于80mm至120mm段内，这一尺寸段的几何平均值Di 和标准公差因子i分别根据公式求出： 实际中，可查表即可。