第2章孔和轴的极限与配合知识课件.ppt

2.1概述2.2基本术语和定义2.3标准公差和基本偏差系列2.4一般公差线性尺寸的未注公差3.5尺寸公差与配合的选用3.6大尺寸、小尺寸公差与配合（自学）,,理解极限与配合的基本术语及定义掌握“极限与配合”国家标准的主要内容了解极限与配合的选用原则及其应用,第二章孔和轴极限与配合,几何参数误差：尺寸误差、表面形状误差、相互位置误差微观表面粗糙度（波距1mm）,中间表面波纹度（波距110mm）,宏观形状误差（波距10mm）,,概述,一、加工误差与公差,根据误差的形态，加工误差可分为下列几种类型：,,概述,二、极限与配合制的基本构成,,国家标准GB/T1800.11800.4采用了国际极限与配合制,基本术语和定义,“极限”(limits)用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾配合”(fits)反映零件组合时相互间的关系一、有关孔和轴的定义,孔(hole)工件的圆柱形（或非圆柱形）内表面,轴(shaft)工件的圆柱形（或非圆柱形）外表面,由单一尺寸A所形成的内、外表面如下图所示孔和轴的关系孔是包容面，轴是被包容面,孔或轴具有允许的材料量为最多时的极限尺寸孔的最小极限尺寸(Dmin)轴的最大极限尺寸(dmax),对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸。

最大实体尺寸(maximummaterialsize,MMC),（7）最小实体极限(leastmateriallimit,MML),对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸最小实体尺寸(leastmaterialsize,LMC),孔或轴具有允许的材料量为最多时的极限尺寸基本术语和定义,三、有关“公差和偏差”的术语及定义,孔的上、下偏差ES=DmaxDEI=DminD轴的上、下偏差es=dmaxdei=dmind,（1）偏差(deviation),某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其基本尺寸所得的代数差,（3）极限偏差(limitsdeviation),上偏差(upperdeviation)和下偏差(lowerdeviation),极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差,（2）实际偏差(actualdeviation),实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差极限尺寸可、、基本尺寸，偏差可为+、-、零值偏差值除零外，应标上相应的“+”号或“-”号,基本术语和定义,例2-1有一个孔的直径为50mm，最大极限尺寸为50.048mm，最小极限尺寸为50.009mm，求孔的上、下偏差孔的公差Th=|DmaxDmin|=|ESEI|轴的公差Ts=|dmaxdmin|=|esei|,,（4）尺寸公差（简称公差）(tolerance),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。

尺寸公差是一个没有符号的绝对值!,偏差：从零线算起，是相对于基本尺寸的偏离量公差：允许尺寸的变动量，代表加工精度的要求数值上：偏差值可正、可负或零公差值必须大于零,偏差与公差的区别：,,极限偏差用于限制实际偏差，代表公差带的位置，影响配合松紧公差用于限制尺寸误差，代表公差带的大小，影响配合精度,在作用上,在工艺上：,偏差取决于加工时机床的调整（进刀），公差反映尺寸制造精度基本术语和定义,孔公差Th=0.021mm孔的上偏差ES=+0.021mm孔的下偏差EI=0轴的公差Ts=0.013mm轴的上偏差es=-0.020mm轴的下偏差ei=-0.033mm,基本术语和定义,（5）零线(zeroline),（6）公差带(tolerancezone),表示基本尺寸的一条直线零线沿水平方向绘制，正偏差位零线上方，负偏差位于零线下方公差带图中，代表上、下偏差或最大、最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域基本术语和定义,,0,,基本尺寸,孔公差带,轴公差带,零线,EI,es,ES,ei,公差带的两个要素：,（1）公差带大小,在零线垂直方向的宽度，由标准公差决定2）公差带位置,沿零线垂直方向的坐标位置，由基本偏差决定。

7）标准公差（IT）(standardtolerance),GB/T“极限与配合”国家标准中所规定的任一公差表3-1标准公差数值表（摘自GB/T1800.3-1998）(P29),（8）基本偏差(fundamentaldeviation),确定公差带相对零线位置的那个极限偏差表3-4轴的基本偏差数值(P3435)表3-4孔的基本偏差数值(P3839),基本术语和定义,基本术语和定义,例2-2基本尺寸D=20mm，孔的极限尺寸：Dmax=20.021mm，Dmin=20mm轴的极限尺寸：dmax=19.98mm，dmin=19.967mm求：孔、轴的极限偏差及公差，并画出公差带图基本术语和定义,解：孔的极限偏差为：,轴的极限偏差为：,孔的公差为：,轴的公差为：,,配合(fit),间隙配合(clearancefit),过盈配合(interferencefit),过渡配合(transitionfit),四、有关配合的术语及定义,基本术语和定义,（1）配合(fit),基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系2）间隙(clearance)或过盈(interference),间隙（X）孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正。

过盈（Y）孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为负间隙配合性质：最大间隙Xmax，最小间隙Xmin，平均间隙Xav,具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合此时，孔的公差带在轴的公差带之上基本术语和定义,（3）间隙配合(clearancefit),间隙配合主要用于孔、轴间的活动连接间隙的作用在于贮藏润滑油，补偿温度变化引起的热变形，补偿弹性变形及制造与安装误差间隙的大小影响孔、轴间相对运动的活动程度过盈配合性质：最大过盈Ymax，最小过盈Ymin，平均过盈Yav,（4）过盈配合(interferencefit),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基本术语和定义,过盈配合主要用于孔、轴间的紧固连接，不允许两者之间有相对运动在过盈配合中，轴的尺寸比也的尺寸大，装配时要加压力才能使轴进入孔中，也可使孔的温度升高或使轴的温度降低，即用热胀冷缩方法进行装配过渡配合性质：最大间隙Xmax，最大过盈Ymax，平均间隙Yav或平均过盈Yav,（5）过渡配合(transitionfit),可能具有间隙或过盈的配合此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠基本术语和定义,过渡配合主要用于孔、轴间的定位连接。

标准中规定的过渡配合的间隙或过盈的绝对值一般都较小，因此可以保证结合零件有很好的对中性和同轴度，并且便于拆卸和装配对于间隙配合,对于过盈配合,对于过渡配合,（6）配合公差（Tf）(variationoffit),组成配合的孔、轴公差之和基本术语和定义,Tf是允许间隙或过盈的变动量，是一个没有符号的绝对值基本术语和定义,例2-3计算孔与轴配合的极限间隙、平均间隙及配合公差，并画出公差带图解：极限间隙为：,平均间隙为：,配合公差为：,基本术语和定义,例2-4计算孔与轴配合的极限过盈、平均过盈及配合公差，并画出公差带图解：极限过盈为：,平均过盈为：,配合公差为：,基本术语和定义,例2-5计算孔与轴配合的最大间隙和最大过盈、平均间隙或平均过盈及配合公差，并画出公差带图解：,平均间隙或平均过盈为：,配合公差为：,最大间隙为：,最大过盈为：,按孔、轴公差带相对位置的不同，基孔制和基轴制都有间隙配合、过渡配合和过盈配合；各种配合是由孔、轴公差带之间的关系决定公差带,,大小由标准公差决定,位置由基本偏差决定,综上所述：,基本术语和定义,标准公差和基本偏差系列,极限与配合国家标准由12个部分标准组成：GB/T1800.11997，GB/T1800.21998，GB/T1800.41999，GB/T18011999，，GB/T1800.42000,一、标准公差(standardtolerance)系列,标准公差是“极限与配合”制中表列的任一公差，用于确定公差带大小，标准公差用符号IT表示（即：国际公差InternationalTolerance）。

标准公差,,标准公差等级,标准公差因子数值公差等级系数基本尺寸分段,,标准公差代号用符号IT和公差等级数字表示：如：IT7,IT8,,（1）标准公差等级(standardtolerancegrade),确定尺寸精确程度的等级标准公差等级分为20级：IT01，IT0，IT1，IT2，，IT18公差等级,IT01，IT0，IT1，IT2，，IT18,小,高,低,大,公差数值,规定和划分公差等级是为了简化和统一对公差的要求IT01IT18，公差等级依次降低、标准公差数值依次增大,用于确定标准公差的基本单位，是制定标准公差数值表的基础2）标准公差因子(standardtolerancefactor)（i，I）,式中：a公差等级系数i(I)标准公差因子（m）D基本尺寸段的几何平均值（mm）,标准公差和基本偏差系列,尺寸500mm的IT5IT18级标准公差计算表,尺寸500mm的IT01IT1级标准公差计算表,标准公差和基本偏差系列,（3）标准公差数值,在基本尺寸和公差等级已定的情况下，按标准规定的标准公差计算式算出的相应标准公差值表2-4标准公差数值P.22,基本尺寸越大，公差值也越大,公差用于控制误差,误差是指一批零件上某尺寸的实际变动量。

标准公差和基本偏差系列,,图2-16公差单位与基本尺寸的关系,二、基本偏差(fundamentaldeviation)系列,28种基本偏差代号反映28种公差带的位置，构成了基本偏差系列基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的那个偏差基本偏差可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差1.基本偏差代号及其特点,国家标准对孔和轴规定了28种基本偏差,代号用拉丁字母表示，大写表示孔，小写表示轴,标准公差和基本偏差系列,标准公差和基本偏差系列,,图2-18基本偏差系列图,公差带(tolerancezone)的组成基本偏差代号和公差等级数字,如孔公差带：H7，G8轴公差带：h7，f6等,公差带位于零线上方时,基本偏差为下偏差：孔（EI），轴（ei）,公差带位于零线下方时,基本偏差为上偏差：孔（ES），轴（es）,基本偏差中的H和h的基本偏差为零,H代表基准孔，h代表基准轴,标准公差和基本偏差系列,2.轴的基本偏差的确定,es=ei+Ts或ei=es-Ts,轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础，根据各种配合性质，在生产实践和大量实验的基础上，经计算和分析得到表3-4轴的基本偏差数值(P26),基本偏差ah的轴与基准孔(H)组成间隙配合，基本偏差为上偏差,基本偏差jn的轴与基准孔(H)组成过渡配合，基本偏差为下偏差,基本偏差pzc的轴与基准孔(H)组成过盈配合，基本偏差为下偏差,当轴的基本偏差确定后，轴的另一个极限偏差按下式计算：,标准公差和基本偏差系列,例2-6根据标准公差数值表（表2-4）和轴的基本偏差数值表（表2-7）确定50s7的极限偏差。

es=ei+Ts=ei+IT6=+43+25=+68m,解：（1）从表2-4按50查得轴的标准公差：,IT7=25m,（2）从表2-7按s查得轴的基本偏差为下偏差,ei=+43m,所以轴的另一个极限偏差为上偏差es：,标准公差和基本偏差系列,3.孔的基本偏差的确定,上述规则除特殊情况外适用于所有孔的基本偏差孔的基本偏差由轴的基本偏差换算得到，见表2-8一般对同一字母的孔的基本偏差和轴的基本偏差相对于零线是完全对称的图3-13同一字母的孔与轴的基本偏差（F对应f）时，孔和轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反：,EI=es或ES=ei,（1）基本尺寸3500mm，标准公差IT8的KN（2）基本尺寸3500mm，标准公差IT7的PZC,但是下列情况除外：,,ES=ei+=ITnITn-1=ThTS,当孔的基本偏差。