尺寸精度及孔轴结合的互换性.ppt

第一章、尺寸精度及孔轴结合的互换性,,,现行的国家标准：,GB/T 1800.1—1997《极限与配合 基础 第1部分：词汇》 GB/T 1800.2—1998《极限与配合 基础 第2部分：公差、偏差和配合的基本规定》 GB/T 1800.3—1998《极限与配合 基础 第3部分：标准公差和基本偏差数值表》 GB/T 1800.4—1999《极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》 GB/T 1801—1999《极限与配合 公差带与配合的选择》 GB/T 1803—2003《极限与配合 尺寸至18mm孔、轴公差带》 GB/T 1804—2000《一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差》,公差与配合制,基本术语及定义 GB/T1800.1-1997 标准公差系列 基本偏差系列 GB/T1800.2~4 公差带与配合的标准化 GB/T 1801~1803 线性尺寸的未注公差 GB/T 1804-2000 尺寸精度及配合的设计,,§1.2 公差与配合基本术语及定义,,一、有关“孔、轴及尺寸”的术语及定义 二、极限尺寸判断原则（泰勒原则） 三、有关“偏差与公差”的术语及定义 四、有关“配合”的术语及定义,1、孔和轴（hole, shaft),孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由D表示； 轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由d 表示。

即：孔为包容面，轴为被包容面如图所示一、有关“孔、轴及尺寸”的术语及定义,2、尺 寸(size),用特定单位表示长度值的数字如：30mm,50μm3、基本尺寸(basic size) :设计时给定的尺寸；,4、实际尺寸(actual size）,通过测量获得的某一孔、轴的尺寸包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同 用Da、da表示一个孔或轴允许的尺寸的两个极端 两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸 孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示5、极限尺寸 (limit size),dmax=49.975mm dmin=49.950mm,6.最大实体状态(MMC)和最大实体尺寸（MMS） maximum material condition (size),孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态称为MMC 在此状态下的极限尺寸，称为MMS; 即：轴的最大极限尺寸dmax=MMS； 孔的最小极限尺寸Dmin=MMS7.最小实体状态（LMC)和最小实体尺寸（LMS） 孔或轴具有允许的材料量为最小的状态称为LMC; 在此状态下的极限尺寸，称为LMS; 即：轴的最小极限尺寸dmin=LMS； 孔的最大极限尺寸Dmax=LMS。

8.体外作用尺寸( external mate size),dm=da+t形,孔的体外作用尺寸Dm： 在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；,轴的体外作用尺寸dm ： 在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸Dm=Da-t形,二、极限尺寸判断原则（泰勒原则）,孔或轴的体外作用尺寸不允许超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸 即：对孔: Dm≥Dmin ， Da≤Dmax 对轴： dm≤dmax ， da≥dmin,三、有关“偏差与公差”的术语及定义,1.尺寸偏差 deviation 2.尺寸公差 tolerance 3.公差带图及公差带 tolerance zone 4.基本偏差 fundamental deviation 5.标准公差 Standard tolerance,1.尺寸偏差（简称偏差）,是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差若“某一尺寸”为实际尺寸， 实际尺寸-基本尺寸=实际偏差,若“某一尺寸”为最大极限尺寸： Dmax-D=ES（上偏差） dmax-d=es（上偏差） 若“某一尺寸”为最小极限尺寸： Dmin-D=EI（下偏差） dmin-d=ei（下偏差）,,极限偏差,实际偏差的合格条件：,下偏差≤实际偏差≤上偏差,偏差是代数差，可为正、负或零值。

除零偏差外，标注极限偏差时，必须在其相应的数值前面注出“+”号或“-”号 标注上、下偏差时，要分别注在基本尺寸的右上角和右下角：,轴:es=dmax-d=49.975-50=-0.025mm ei=dmin-d=49.950-50=-0.050mm,,允许尺寸的变动量 孔、轴的公差分别用Th和Ts表示 Th=︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ES-EI︱ Ts=︱ dmax- dmin ︱= ︱ es-ei︱,2.尺寸公差（简称公差T）,公差值是绝对值的概念，不带正、负号，也不 能为零3.尺寸公差带图,零线： 表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负 尺寸公差带： 由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置 大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定4.基本偏差,标准中规定的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差一般为靠近零线的那个极限偏差基本尺寸,孔 Hole,轴 Shaft,5.标准公差,标准中规定的，用确定公差带大小的任一公差举例：,孔：,轴：,从图中可以看出：基本尺寸，孔、轴的上、下偏差，公差， 最大、最小极限尺寸以及后面要讲的配合性质一目了然。

四、有关“配合”的术语及定义,1.配合的概念 fit 2.基准制 Benchmark system 3.间隙或过盈 4.间隙配合 Clearance 5.过盈配合Interference 6.过渡配合Transition 7.配合公差及配合公差带图,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含义：配合松紧程度、配合精度（配合松紧程度的变化范围）,,轴,0,,φ60,+,-,+0.030,-0.065,-0.030,2. 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轴的公差带形成各种配合的一种制度 基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零其代号为“H”,国家标准规定两种基准制：,基孔制 Hole-basis system,基轴制 Shaft-basis system,,H,ES  0,ah 表示间隙配合； 配合性质： j、jsn 表示过渡配合； pzc 表示过盈配合2）基轴制,基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度 基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零代号为“h”基准轴公差带,h,es=0,基本尺寸,,3、间隙或过盈,孔尺寸—轴尺寸=代数差,+,-,则为间隙，用X表示,则为过盈，用Y表示,,,有了间隙和过盈的概念，下面谈三大配合种类： 间隙配合、过盈配合和过渡配合。

4、间隙配合,具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合此时，孔的公差带在轴的公差带之上 其特征值是最大间隙X max和最小间隙X min X max=D max- dmin=ES - ei X min=D min - d max =EI - es 实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质 X av =（X max +X min）/2 配合公差Tf Tf=|Xmax-Xmin|=TH+TS,5、过盈配合,具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合此时，孔的公差带在轴的公差带之下其特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y min Y max= D min- d max =EI - es Y min= D max - dmin=ES – ei 实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质 Y av =（Y max +Y min）/2 配合公差Tf Tf=|Ymax-Ymin|=TH+TS,6、过渡配合,其特征值是最大间隙X max和最大过盈Y max X max= D max- dmin=ES - ei Y max = D min- d max =EI - es 平均间隙或过盈： X av （或Y av ）=（X max +Y max）/2 配合公差Tf Tf=|Xmax-Ymax|=TH+TS,可能具有间隙也可能具有过盈的配合。

此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠7、配合公差,配合公差是指允许间隙或过盈的变动量 在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值它的数值用公式表示为： 对于间隙配合 Tf =︱Xmax—Xmin︱ 对于过盈配合 Tf =︱Ymin—Ymax︱ 对于过渡配合 Tf =︱Xmax—Ymax︱ 将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极 限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为： Tf = Th +Ts,举例：,1. 计算:孔 mm与轴 mm 孔 mm与轴 mm 孔 mm与轴 mm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别0,0,0,+,+,+,-,-,-,ø50,ø50,ø50,,,+0.025,-0.025,-0.041,,+0.025,,+0.059,+0.043,,+0.025,,+0.018,+0.002,孔,轴,孔,轴,轴,孔,计算,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,§1.3 公差与配合GB的构成规律,标准公差系列 基本偏差系列 公差带与配合的标准化 一般公差,一、标准公差系列,,1、公差单位i（I）（或叫 标准公差因子）,标准公差值主要取决于：,,基本尺寸,公差等级,,所谓公差单位，即计算标准公差的基本单位，它是基本尺寸的函数，分别用i和I表示：,D≤500mm，用“i” D≥500mm，用“I”,,I=0.004D+2.1,为何引入公差单位？,为了便于评定零件的精度高低。

例：试比较两零件的加工的难易程度 1、两个基本尺寸相同的零件D1=D2，且T1T2 2、若D1=φ100mm, T1=35μm D2=φ10mm, T2=16μm,可以肯定零件1易加工,难以判断,,2、公差等级,确定尺寸精确程度的等级 GB/T 1800.2-1998规定： 基本尺寸至500mm内，标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18高,低,基本尺寸500~3150mm内，标准公差分为18个等级，即：IT1、IT2、…、IT18高,低,公差等级的划分依据是什么？,——公差等级系数α（或称为：公差因子数，公差单位数）,在绝大多数公差等级范围内，标准公差值与公差等级的关系是由α来体现的 标准公差值T=α.i,在基本尺寸一定的情况下： α越小，公差等级越高，T越小，难加工 α越大，公差等级越低，T越大，易加工举例,解： 求i D1=φ100,D2=φ10,求α,α1=T1/i1=35÷2.1887=15.99≈16 α2=T2/i2=16÷0.9795=。