公差与配合 教学课件 ppt 作者 何兆凤 等 1_第一章　极限与配合

公差与配合,第一章 极限与配合,第一节 基本术语及定义 第二节 公差带的标准化 第三节 极限与配合的选择,第一节 基本术语及定义,一、孔和轴 1.孔 通常指工件的圆柱形内表面，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)，如图1-1a所示。,图1-1 孔和轴 a)孔 b)轴,第一节 基本术语及定义,2.轴 通常指工件的圆柱形外表面，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)，如图1-1b所示。 二、尺寸 尺寸是指以特定单位表示线性尺寸值的数值，它包括直径、半径、宽度、深度、高度及中心距等的尺寸，由数字和特定单位组成。 1.基本尺寸 通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。 2.实际尺寸 通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。,第一节 基本术语及定义,此外，由于工件存在着形状误差，所以不同部位的实际尺寸也不完全相同，如图12所示。,图1-2 实际尺寸,3.极限尺寸 一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。,第一节 基本术语及定义,三、偏差与公差 1.偏差 某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸等等)减其基本尺寸所得的代数差。 (1)极限偏差 极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,图1-3 极限偏差,第一节 基本术语及定义,1)上偏差 最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,2)下偏差 最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。,(2)实际偏差 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 2.尺寸公差 最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差，简称公差，如图1-4所示。,第一节 基本术语及定义,图1-4 公差 a)孔的公差 b)轴的公差,例1 求孔30+0075mm的公差。 解Th=Dmax-Dmin=30.075mm-30.050mm=0.025mm,第一节 基本术语及定义,图15是极限与配合的一个示意图，它表明了两个相互结合的孔、轴的基本尺寸、极限,图1-5 极限与配合示意图,3.极限与配合图解 由于公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得太多，不便于用同一比例表示，,第一节 基本术语及定义,为此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，简称公差带图，如图1-6所示。,图1-6 公差带图,第一节 基本术语及定义,(1)零线 在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。 (2)公差带 在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。 例2 画出孔50+0025mm、轴50-0025mm的公差带图。 解 1)画零线，标注出“0”、“+”、“-”，用箭头指在零线的左侧，注出基本尺寸50mm。 2)选适当比例，画出孔、轴公差带，并将极限偏差数值标注出来，如图1-7所示。,第一节 基本术语及定义,图1-7 例2公差带图,第一节 基本术语及定义,4.极限制 经标准化的公差与偏差制度。 四、配合 1.配合的基本概念 (1)配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,图1-8 间隙配合,第一节 基本术语及定义,(2)间隙或过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。 2.配合的类别 (1)间隙配合 具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。 由于孔、轴的实际尺寸允许在最大极限尺寸和最小极限尺寸之间变动，因此配合后形成的实际间隙也是变动的。,例3 试确定孔30+0021mm与轴30-0020mm配合的极限间隙。 解 Xmax=ES-ei=+0.021mm-(-0.033)mm=+0.054mm,第一节 基本术语及定义,(2)过盈配合 具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。,图1-9 过盈配合,例4 试确定孔25+0033mm与轴25+0069mm配合的极限过,第一节 基本术语及定义,盈。 解 Ymax=EI-es=0mm-(+0.069)mm=-0.069mm,(3)过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合。,第一节 基本术语及定义,图1-10 过渡配合,3.配合公差 组成配合的孔、轴公差之和，它是允许间隙或过盈的变动量，用Tf表示。,第一节 基本术语及定义,对于间隙配合，配合公差等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值；对于过盈配合，配合公差等于最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值；对于过渡配合，配合公差等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值。,例5 计算孔50+0025mm与轴50+0018mm配合的最大间隙、最大过盈及配合公差。 解 Xmax=ES-ei=+0.025mm-(+0.002)mm=+0.023mm Ymax=EI-es=0mm-(+0018)mm=-0018mm,第一节 基本术语及定义,4.配合制 同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。,第二节 公差带的标准化,一、标准公差系列 标准公差(IT)是指标准极限与配合制中表列的用以确定公差带大小的任一公差。,第二节 公差带的标准化,表1-1 标准公差数值,第二节 公差带的标准化,表1-1 标准公差数值,第二节 公差带的标准化,2.基本尺寸小于或等于1mm时，无IT14至IT18。 1.标准公差等级 确定尺寸精确程度的等级。 标准公差等级用字母IT加阿拉伯数字表示。,表1- IT01和IT0的标准公差数值,第二节 公差带的标准化,2.基本尺寸分段 在确定标准公差数值时，每一个基本尺寸，都可计算出一个相应的公差值。,表1- 基本尺寸分段(单位：mm),第二节 公差带的标准化,表1- 基本尺寸分段(单位：mm),第二节 公差带的标准化,二、基本偏差系列,图1-11 基本偏差,第二节 公差带的标准化,1.基本偏差代号及特点 基本偏差代号用拉丁字母表示。 由图112可以看出，基本偏差有如下特点：,图1-12 基本偏差系列图,第二节 公差带的标准化,表1- 孔和轴的基本偏差代号,1)孔和轴同字母的基本偏差相对零线基本呈对称分布。 2)H和h的基本偏差均为零，即H的下偏差EI=0,h的上偏差es=0,H和h分别表示基准孔和基准轴。,第二节 公差带的标准化,3)由JS和js组成的公差带，在各公差等级中都对称于零线，基本偏差可为上偏差J和j是旧标准中保留的近似对称的基本偏差代号，孔仅保留了J6，J7，J8三种，基本偏差为上偏差；轴仅保留了j5,j6,j7,j8四种，其基本偏差为下偏差。 4)基本偏差的大小原则上与公差等级无关，仅有JS(js),J(j),K(k),M,N的基本偏差随公差等级变化。 2.基准制 在生产中，需要各种不同性质的配合，即使配合公差一定，也可以通过改变孔和轴公差带的位置，使配合获得很多种不同的孔、轴公差带的组合形式。,第二节 公差带的标准化,(1)基孔制配合 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。 显然，基准孔H与基本偏差为ah的轴形成间隙配合；与基本偏差为jn的轴一般形成过渡配合；与基本偏差为pzc的轴形成过盈配合。 (2)基轴制配合 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。,图1-13 基孔制配合,第二节 公差带的标准化,图1-14 基轴制配合,第二节 公差带的标准化,3.基本偏差的确定 轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。 孔的基本偏差是在基轴制配合的基础上确定的。 (1)通用规则 用同一字母表示的孔、轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即：对于基本偏差为AH的孔，EI=-es，对于基本偏差为JZC的孔，ES=-ei。,第二节 公差带的标准化,(2)特殊规则 对于基本尺寸为3500mm，且公差等级高于或等于8级(IT8)的K，M，N及公差等级高于或等于7级(IT7)的PZC，孔的基本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差一个值(补偿值)，即ES=-ei+(ITn-ITn-1)=-ei+。 在标准中，将用计算的方法得到的数值列为轴的基本偏差数值表和孔的基本偏差数值表，见表15和表16。,表1-5 轴的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,表1-5 轴的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,表1-5 轴的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,表1-6 孔的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,表1-6 孔的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,表1-6 孔的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,表1-6 孔的基本偏差数值(单位：m),第二节 公差带的标准化,4.公差带代号和配合代号 (1)公差带代号 用基本偏差代号(位置要素)和公差等级数字(大小要素)表示，两者要用同一字号的字体书写。 1)只注公差带代号，不注具体极限偏差数值。 2)只注极限偏差数值，不注公差带代号。 3)公差带代号、极限偏差数值同时注出。 示例如下： (2)配合代号 用基本偏差代号和公差等级代号的组合来表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。,第二节 公差带的标准化,(3)公差带代号和配合代号的意义,表1-7 公差带代号和配合代号的意义,第二节 公差带的标准化,三、另一极限偏差数值的确定 有了基本偏差和标准公差，就不难求出另一极限偏差(上偏差或下偏差)。 例6 已知100t7，查标准公差和基本偏差，计算另一极限偏差。 解 1)查标准公差：从表1-1查得 IT735m 2)查基本偏差：从表1-5查得 3)计算另一极限偏差 例7 已知130N4，查标准公差和基本偏差，计算另一极限偏差。,第二节 公差带的标准化,解 1)查标准公差：从表1-1查得 IT412m 2)查基本偏差：从表1-6查得 3)计算另一极限偏差 例8 用查表法确定30H8/f7和30F8/h7配合中孔、轴的极限偏差，计算两对配合的极限间隙，并绘出公差带图。 解 (1)查标准公差：从表1-1查得 IT721m，IT833m (2)确定极限偏差 1)30H8/f7的极限偏差,第二节 公差带的标准化,从表16查得 孔的基本偏差EI0，所以ESEI+IT80m+33m+33m 2)30F8/h7的极限偏差 从表16查得 孔的基本偏差EI+20m，所以ESEI+IT8+20m+33m (3)计算两对配合的极限间隙 1)30H8/f7的极限间隙 XmaxES-ei33m-(-41)m74m 2)30F8/h7的极限间隙 XmaxES-ei+53m-(-21)m74m,第二节 公差带的标准化,图1-15 例8的公差带图,(4)绘制公差带图(图1-15) 四、极限偏差表,第二节 公差带的标准化,用上述方法确定孔、轴极限偏差较为麻烦，因此，国标将经过大量繁杂计算结果汇总起来，形成了轴的极限偏差表(附录A)和孔的极限偏差表(附录B)，这样便能很快地确定出孔、轴的极限偏差数值。 例9 查表确定35js7和20P7的极限偏差。 解 从附录A轴的极限偏差表中查得35js7的极限偏差为35±0.012mm。 五、公差带与配合的优化 由20个标准公差等级和28个基本偏差可以组成许多公差带。,第二节 公差带的标准化,1.公差带系列 GB/T18011999对基本尺寸至500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公差带。,图1-16 基本尺寸至500mm轴的一般、常用和优先公差带,第二节 公差带的标准化,图1-17 基本尺寸至500mm孔的一般、常用和优先公差带,2.配合系列 GB/T18011999不仅规定了基本尺寸至500mm的常用和优先孔、轴公差带，,第二节 公差带的标准化,并在此基础上又规定了常用和优先基孔制配合和基轴制配合。,表1-8 基孔制优先、常用配合,第二节 公差带的标准化,表1-9 基轴制优先、常用配合,第二节 公差带的标准化,六、一般公差未注公差的线性尺寸 “未注公差的尺寸”即通常所说的“自由尺寸”，它是指那些不包括在尺寸链中，且对配合性质又无直接影响的尺寸，其精度在一般情况下