公差配合与技术测量 第2版 教学课件 ppt 作者 吕永智 上海市职业技术教育课程改革与教材 第一章 光滑圆柱体结合的公差与配合

第一章 光滑圆柱体的 公差与配合,第一节 概 述,机械设计包括： 1、原理设计:运动分析 运动机构 2、零件设计：刚度、强度 尺寸 3、精度设计：满足产品使用性能的 要求。,精度设计包括： 零件的精度 尺寸精度 形状精度 位置精度 零件与零件之间 部件与部件之间的相互 位置精度,位置精度包括：,1两零件之间的距离。 2两零件空间的位置。 3两相联接零件联接的松紧程度。,一、有关尺寸的定义,1尺寸 用特定单位表示线性尺寸值的数值。 2基本尺寸（D、d） 通过它应用上下偏差可以算出极限尺寸的尺寸。,第二节 基本术语及定义,3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。 4实际尺寸 是指通过测量获得的尺寸。 局部实际尺寸：不同部位的实际尺寸是 不相同。,例：已知衬套内孔直25H7(+ )mm 求孔的极限尺寸.,解： Dmax=25+0.021=25.021mm Dmin250=25mm,练习： 已知：中间轴Ø25f6（ ）mm 求:轴径的极限尺寸。,二、有关孔和轴的定义,1 孔 : 通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。,2轴 : 通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。 轴是指由单一尺寸确定的被包容面。,有时由单一尺寸确定的既不是孔，又不是轴的那部分，则称为长度。,三、有关偏差公差和公差带的定义,1. 偏差 ：指某一尺寸减去其基本尺寸的代 数差。 包括 实际偏差 极限偏差 上偏差 下偏差,（1）实际偏差： 实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。 （2）极限偏差：,上偏差：最大极限尺寸减区其基本尺寸 所得的代数差。 下偏差：最小极限尺寸减区其基本尺寸 所得的代数差。,上下偏差可用公式表示： ESDmaxD EIDminD esdmax d eidmin d,孔和轴的上偏差分别用符号ES和es表示 下偏差分别用符号EI和ei表示,如：25 mm,标准规定：,上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基,本尺寸的右下角。当上下偏差数值相等符号相,反时则标注为Ø25±0.065mm,2.尺寸公差 指尺寸的允 许变动量。 孔的公差Th 轴的公差Ts 公差与极限尺寸和极限偏差的关系如下： Th DmaxDmin ESEI TSdmax dmi n esei 注意：公差值永远是正值。,例如：孔Ø25H7+ mm和轴Ø25f6 mm 计算公差.,解: Th=0.021mm Ts=0.013mm,3. 公差带图：,上、下偏差所确定的一个允许尺寸变动的区域。,例：已知孔的尺寸Ø100+ mm，轴的尺寸为Ø100 mm，试画出孔和轴的公差带图。,练习： 作孔Ø25H7+ mm 和轴Ø25f6 mm公差带图.,四、有关配合的定义：,1、配合： 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公 差关系。 2、配合的条件： 相互结合的孔、轴，其中孔处于包容状 态，轴处于被包容状态。且相互结合的 孔和轴其基本尺寸相同。,3、配合类别：,1）间隙配合：孔的尺寸减去相配合的轴 的尺寸之差为正。孔的公差带在轴的公差 带之上。用X表示间隙。 最大极限间隙Xmax、最小极限间隙Xmin 和平均间隙Xav，按下式计算： Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Xmin=Dmin-dmax=EI-es Xav=Dav-dav=(Xmax+Xmin)/2,图1-4 间隙配合图,例1:齿轮衬套孔Ø25H7 + mm和中间轴轴径Ø25f6( )mm这配合的极限间隙和平均间隙.,解: Xmax=Es-ei =+0.021-(-0.033)mm=+0.054mm Xmin=Ei-es =0-(-0.020)mm=+0.020mm Xav= =+0.037mm,2）过盈配合 : 过盈配合是指保证有过盈的配合,把孔 做得最大，把轴做得最小，装配后仍 有一定的过盈。（包括最小过盈等于零） 最大极限过盈Ymax 、最小极限过盈Ymin 和 平均盈Yav，按下式计算： YmaxDmindmaxEIes YminDmaxdminESei Yav ( Ymax+Ymin)/2,图15过盈配合,例2:齿轮孔Ø32H7(+ )mm和齿轮衬套外径Ø32p6( )mm这对配合的极限过盈和平均过盈. 解: Ymin=Dmax-dmin=0.025-0.026 =-0.001mm Ymax=Dmin-dmax=0-0.042=-0.042mm Yav= =-0.0215mm,3）过渡配合 过渡配合是指可能形成间隙，也可能形 成过盈的配合。 按下式计算： XmaxDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes Xav(Yav)Davdav=(Xmax+Ymax)/2 正时平均间隙Xav 负时平均过盈Yav,4配合公差及配合公差带图,配合公差是指间隙或过盈的允许变动量， 用Tf表示。 对于间隙配合：TfXmaxXmin 对于过盈配合：TfYminYmax 对于过渡配合：TfXmaxYmax 不管是哪一类配合，其配合公差都应为： TfThTs,例4. 计算孔Ø30（+ ）mm与轴Ø30（ )mm配合的极限间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、轴公差带和配合公差带图。,解：先画出孔、轴公差带图,利用公式计算极限间隙、平均间隙： Xmax Es-ei=21（33）54m,Xmin EI-es=0（20） 20m Xav =37m TfXmaxXmin5420=34m,例5 计算孔30+ mm与轴30 mm 配合的极限过盈、平均过盈和配合公差，并画出孔、轴公差带和配合公差带图。,利用公式计算极限过盈、平均过盈：,YminES-ei =21-48-27m YmaxEI-es =0-61-61m Yav(Ymax+Ymin)/2 -44m 利用公式（1-5）计算配合公差 TfYmin-Ymax-27-（-61）34m,例6 计算孔30+ mm与轴Ø30 mm配合的极限间隙、极限过盈、平均间隙（或平均过盈）和配合公差，并画出孔、 轴公差带和配合公差带图。,解：先画出孔、轴公差带图。,孔、轴公差带图,配合公差带图,利用公式计算极限间隙、极限过盈、平均值：,XmaxES-ei=21813m YmaxEI-es= 02121m Yav(Xmax+Ymax)/24m 利用公式计算配合公差 TfXmaxYmax13（21）34m,五、基准制 国家标准规定了基孔制和基轴制两种。 基孔制：以孔的公差带位置为基准固定不变，改变轴公差带的位置，得不同性质的配合的一种制度。,孔,轴,轴,轴,轴,基轴制： 以轴的公差带位置为基准固定不变，改变孔公差带的位置，得不同性质配合的一种制度。,如图114所示,轴,孔,孔,孔,孔,注意： 1、基孔制的孔称为基准孔，基本偏差 （EI）为零，公差带在零线以上。,2、基轴制的轴称为基准轴，基本偏差 （es）同样为零，公差带在零以下。,第三节 常用尺寸孔、轴的公差与配合,一标准公差的等级和作用,标准公差是对公差值进行标准化后确 定的，用IT表示。常用尺寸段内规定 了IT01、IT0、IT1、IT2、IT17、IT18共20个标准公差等级。,定了孔、轴的尺寸精度和配合精度。,IT01等级最高； IT18为最低级。标准,公差的大小，即公差等级的高低，决,二、基本偏差系列,1、 基本偏差、代号及其作用 基本偏差： 一般是指上偏差或下偏差中离零线 近的那一个。,代号： 基本偏差代号由拉丁字母表示。小写 代表轴，大写代表孔。排列次序如图,2、 轴、孔的基本偏差数值的确定,例7 查孔的基本偏差数值表和标准公差 数值表，确定35E7孔的上、下偏差。 解：先查孔的基本偏差数值表（附表D）确定孔的基本偏差数值。基本尺寸35mm处于30 40mm尺寸分段内，基本偏差为下偏差，EI的数值为50m，于是EI50m 。查标准公差数值表（附表A），确定孔的上偏差。,因为: ThESEI 故: ESEITh 502575 m,EI50m IT725m,基本尺寸处于3050mm尺寸分段内IT725m,例8 查孔的基本偏差数值表和标准公差数值表，确定35M7孔的上、下偏差。 解： 先查孔的基本偏差数值表，确定孔的 基本偏差数值。基本尺寸35处于30 40mm尺寸分段内，因孔的公差等级为7，应属等级8这一栏内.,M的数值为 9, 值可在附表的最右端查出， 9m，由该表可知， M为上偏差， 即 ES990查标准公差数值 （附表A），确定孔的下偏差。 由例7知孔的公差为， Th25m， 于是EIESTh02525 m,例9 查孔的基本偏差数值表和标准公差 数值表，确定35U7孔的上、下偏差。 解：先查孔的基本偏差数值表 （附表D），确定孔的基本偏差数值。 基本本尺寸35处于30 40mm尺寸分 段内，U为上偏差，当公差等级7时， 值为60m，但这不符合本题的要求。,题意该孔的公差等级为7级，应属7这 一条件，故应按表中左端的说明， 即“在7级的数值上增加一个值”， 在该表右端查出9m. U的上偏差数值应为： ES - 609 - 51m 例7已知 Th25 m， 所以：EIES - Th - 51 - 25-76 m,注：已知轴和孔的公差带，用查表法确定 轴和孔的基本偏差的步骤： 1、根据基本偏差代号是小写还是大写，决 定查轴或孔的基本偏差表。 2、在表中横行找到该代号并查出该代号基 本偏差是上偏差还是下偏差。,3、以该代号为竖列，以基本尺寸所在的尺 寸分段为横行，其相交处即基本偏差值。 其偏差值一定有“+”、“-”号。 4 、对几个特殊公差带数值的规定。,三、公差与配合在图样上的标注 1、在装配图的孔、轴配合处应标出配合 代号。,2、滚动轴承的内圈与轴的配合，外 圈与 机座孔的配合，不需标出轴承的公差 带代号，只标轴的机座孔的公差带代号。,3、零件图上只标公差带代号或极限 偏差 数值，或同时标注。当上、下偏差的 数值有一个是零时也必须标出。,四、一般常用和优先的公差带与配合:,孔:一般101 常用44 优先13 轴:一般116 常用59 优先13 配合: 基孔制:常用59 优先13 基轴制:常用47 优先13,第四节 线性尺寸的一般公差,一、一般公差的概念： 一般公差是在车间普通工艺条件下，机床设备 一般加工便可保证的公差。 线性尺寸的一般公差主要用于较低精度的非配 合尺寸。,二、线性尺寸的一般公差,规定的四个等级： 精密级（f） 中等级（m） 粗糙级（c） 最粗级（v） 采用GB/T18042000规定的一般公差。,第五节 公差配合的选用,基准制的选用 标准公差等级的选用 配合的选用,一、基准制的选用:,1、优先采用基孔制2、基轴制的应用 P19(1) (2) (3)见教材,3、非基准制的应用:,当机器上出现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴（孔）要求组成不同性质配合时，其中至少有一个非基准配合。,二、公差等级的选则:,1、公差等级和使用性能、加工经济性要求：在满足使用要求前提下，要充分考虑工艺的可能性和经济性。,2、各种加工方法所能达到的公差等级 P22表1-4,三、配合的选择： 1、配合的选择方法：当基准制和公差