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文檔簡介

第三節(jié)機(jī)械零件的公差與配合,一、公差與配合的基本概念,公差,加工誤差,一、公差與配合的基本概念,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義(1)尺寸尺寸是用特定單位表示長度的數(shù)字。,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義,(2)基本尺寸基本尺寸是由設(shè)計(jì)者經(jīng)過計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)確定后,再按標(biāo)準(zhǔn)選取的標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖上的尺寸。,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義,(3)實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸是通過測量所得的尺寸。,1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語和意義,(4)極限尺寸極限尺寸是允許尺寸變化的兩個界限值。其中:較大的一個稱為最大極限尺寸較小的一個稱為最小極限尺寸,(4)極限尺寸,圖2-8公差與配合示意圖圖2-9公差帶圖,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(1)尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸偏差包括:實(shí)際偏差=實(shí)際尺寸-基本尺寸極限偏差,極限偏差,上偏差=最大極限尺寸基本尺寸ES(孔)、es(軸)下偏差=最小極限尺寸基本尺寸EI(孔)、ei(軸),2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(2)尺寸公差(公差)尺寸公差是指尺寸允許的變動量。尺寸公差=最大極限尺寸最小極限尺寸=上偏差下偏差,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(3)零線零線是在公差帶圖中,確定偏差的一條基準(zhǔn)直線,也叫零偏差線。,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(4)公差帶,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(4)公差帶在公差帶圖中,由代表上、下偏差兩條直線所限定的一個區(qū)域稱為公差帶。在國家標(biāo)準(zhǔn)中,公差帶包括:公差帶大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶位置由基本偏差確定,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(5)標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差就是國家標(biāo)準(zhǔn)所確定的公差。,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(6)基本偏差基本偏差就是用來確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差,一般指靠近零線的那個偏差。,2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語和定義,(7)誤差誤差是指零件的設(shè)計(jì)值X0與加工后的實(shí)測值Xi之差,用Xi表示。即Xi=XiX0式中,i=1、2、3、n,為測量次數(shù)。誤差Xi恒不為零!,3.有關(guān)“配合”的術(shù)語和定義,(1)配合配合就是基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的相配關(guān)系。基孔制基軸制,基孔制,基孔制是基本偏差固定不變的孔公差帶,與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度?;字频目诪榛鶞?zhǔn)孔,它的下偏差為零?;鶞?zhǔn)孔的代號為“H”。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,基軸制,基軸制是基本偏差固定不變的軸公差帶,與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度?;S制的軸為基準(zhǔn)軸,它的上偏差為零?;鶞?zhǔn)軸的代號為“h”。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(2)配合類型,間隙配合過渡配合過盈配合,(2)配合類型,間隙配合:當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之上,形成具有間隙的配合(包括最小間隙等于零的配合)。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(2)配合類型,過盈配合:當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之下,形成具有過盈的配合(包括最小過盈等于零的配合)。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(2)配合類型,過渡配合:當(dāng)孔與軸的公差帶相互交迭,既可能形成間隙配合,也可能形成過盈配合。,圖2-11基孔制配合與基軸制配合,(3)配合公差,允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。間隙配合:配合公差=最大間隙最小間隙過盈配合:配合公差=最大過盈最小過盈過渡配合:配合公差=最大間隙+最大過盈,(3)配合公差,配合公差=軸公差+孔公差,二、標(biāo)準(zhǔn)公差系列與基本偏差系列,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列P28表2-7,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,(1)公差單位(公差因子,單位m)當(dāng)尺寸500mm時,(mm),反映加工誤差,反映測量誤差,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,(2)公差等級標(biāo)準(zhǔn)公差共分20級:IT01、IT0、IT1、IT2、到IT18。IT國際標(biāo)準(zhǔn)公差(ISOTolerance)的縮寫代號IT7表示標(biāo)準(zhǔn)公差7級。從IT01至IT18,公差等級依次降低,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值依次增大。,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,(2)公差等級公差等級系數(shù)a(見表2-6)標(biāo)準(zhǔn)公差的值T=ai,表2-6尺寸500mm的IT5至IT18級標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算表公差等級IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,(3)基本尺寸分段,標(biāo)準(zhǔn)公差的值T=ai,1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,(3)基本尺寸分段例:基本尺寸45mm(在30mm50mm尺寸段)的IT6與IT7的公差值。計(jì)算基本尺寸(mm),1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列,例:基本尺寸45mm(在30mm50mm尺寸段)的IT6與IT7的公差值。公差單位(mm)IT6=10i=101.5616(mm)IT7=16i=161.5624.9725(mm),2.基本偏差系列,圖2-15基本偏差系列,2.基本偏差系列,(1)軸的基本偏差請看P32表2-9,2.基本偏差系列,(1)軸的基本偏差有了基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差,就不難求出軸的另一個偏差(上偏差或下偏差):es=ei+ITei=esIT,2.基本偏差系列,(1)軸的基本偏差1)a、b、c三種用于大間隙或熱動配合;2)d、e、f主要用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;3)g主要用于滑動和半液體摩擦,或用于定位配合;4)cd、ef、fg適用于小尺寸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動件;5)jh主要用于過渡配合,對中性好;6)pzc主要用于過盈配合,保證軸和孔有足夠的連接強(qiáng)度。,2.基本偏差系列,(2)孔的基本偏差請看P34表2-10,2.基本偏差系列,(2)孔的基本偏差當(dāng)基本尺寸500mm時,孔的基本偏差是從軸的基本偏差換算得來的。孔與軸基本偏差換算的前提是:“基本偏差代號相當(dāng)時,應(yīng)保持配合相同”。,換算規(guī)則:,1)通用規(guī)則a)全部間隙配合AH;b)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的K、M、N;c)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T7的PZC;孔的基本偏差與軸的基本偏差數(shù)值相等,但符號相反。但有個別例外,對公差等級IT8,基本尺寸3mm的N,其基本偏差ES=0。,換算規(guī)則:,2)特殊規(guī)則a)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的K、M、N;b)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T7的PZC;孔的基本偏差要在上述基礎(chǔ)上增加一個值。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級,1.國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差與配合,圖2-17尺寸500mm軸的(方框內(nèi)的)一般常用和(圓圈內(nèi)的)優(yōu)先公差,圖2-18尺寸500mm孔的(方框內(nèi)的)一般常用和(圓圈內(nèi)的)優(yōu)先公差,圖2-19基孔制優(yōu)先配合公差帶圖2-20基軸制優(yōu)先配合公差帶,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級,2.基準(zhǔn)制的選用一般情況下,應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級,3.公差與配合的選用選擇公差與配合的主要內(nèi)容有:1)確定基準(zhǔn)制;2)確定公差等級;3)確定配合種類。選擇公差與配合的原則是在保證機(jī)械產(chǎn)品基本性能的前提下,充分考慮制造的可行性,并應(yīng)使制造成本最低。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級,4.公差等級的選用選用的原則如下:(1)對于基本尺寸500mm的軸孔配合,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8時,國家標(biāo)準(zhǔn)推薦孔比軸低一級相配合;但當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8級或基本尺寸500mm的配合,推薦采用同級孔、軸配合。(2)選擇公差等級,既要滿足設(shè)計(jì)要求,又要考慮加工的可能性與經(jīng)濟(jì)性。,4.公差等級的選用,1)IT01、IT0、IT1級公差一般用于高精度量塊和其它精密標(biāo)準(zhǔn)量塊的尺寸。2)IT2IT5級公差用于特別精密的零件尺寸。3)IT5(孔到IT6)級公差用于高精度和重要表面的配合尺寸;4)IT6(孔到IT7)級公差用于零件較精密的配合尺寸;5)IT7IT8級用于一般精度要求的配合尺寸;6)IT9IT10級常用于一般要求的配合尺寸,或精度要求較高的與鍵配合的槽寬尺寸。7)IT11IT12級公差用于不重要的配合尺寸。8)IT12IT18級公差用于未注公差的尺寸。,三、公差與配合的基準(zhǔn)制與公差等級,5.配合的選用應(yīng)盡可能選用優(yōu)先配合和常用配合。,四、形狀公差與位置公差,(一)形狀公差和形狀誤差1.形狀公差構(gòu)成機(jī)械零件形狀的幾何要素所允許的變動量稱為形狀公差。,四、形狀公差與位置公差,(一)形狀公差和形狀誤差2.形狀誤差:形狀誤差是指被測實(shí)際要素對理想要素的變動量。,四、形狀公差與位置公差,形狀誤差的評定原則最小條件:是指被測實(shí)際要素對其理想要素的最大變動量為最小。例:,四、形狀公差與位置公差,(二)形狀公差的項(xiàng)目,(二)形狀公差的項(xiàng)目,1.直線度公差實(shí)際被測要素對理想直線的允許變動量。,1.直線度公差,1)在給定平面內(nèi)的直線度公差帶,圖2-21給定平面內(nèi)的直線度公差帶,1.直線度公差,2)在給定一個方向上的直線度公差帶,圖2-22給定一個方向上的直線度公差帶,1.直線度公差,3)在給定相互垂直的兩個方向上的直線度公差帶,圖2-23給定兩個方向上的直線度公差帶,2.平面度公差,平面度公差是實(shí)際被測要素對理想平面的允許變動量,其公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。,圖2-24平面度公差帶,3.圓度公差,實(shí)際被測要素對理想圓的允許變動量,其公差帶是垂直于軸線的任一截面上半徑差為公差值t的兩個同心圓間的區(qū)域。,圖2-25圓度公差帶,4.圓柱度公差,實(shí)際被測要素對理想圓柱的允許變動量,其公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。,圖2-26圓柱度公差帶,5.線輪廓度公差,實(shí)際被測要素對理想輪廓線的允許變動量,其公差帶是距離為公差值t,對理想輪廓線對稱分布的兩等距曲線之間的區(qū)域。,圖2-27線輪廓度公差帶,6.面輪廓度公差,實(shí)際被測要素對理想輪廓面的允許變動量,其公差帶是距離為公差值t,對理想輪廓面對稱分布的兩等距曲面之間的區(qū)域,理想輪廓面由理論正確尺寸標(biāo)出。,圖2-28面輪廓度公差帶,四、形狀公差與位置公差,(三)位置公差和位置誤差幾何要素關(guān)聯(lián)要素基準(zhǔn)要素基準(zhǔn),四、形狀公差與位置公差,(三)位置公差和位置誤差位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對基準(zhǔn)的變動全量。位置公差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動的區(qū)域,被測實(shí)際要素要在此區(qū)域內(nèi)才合格。,四、形狀公差與位置公差,(三)位置公差和位置誤差位置公差包括:定位位置公差定向位置公差跳動位置公差,1.定向位置公差平行度,被測實(shí)際要素相對于基準(zhǔn)要素的方向成0的要求。,圖2-29以平面為基準(zhǔn)的平行度公差帶,1.定向位置公差垂直度,被測實(shí)際要素相對于基準(zhǔn)要素的方向成90的要求。,圖2-30以軸線為基準(zhǔn)的垂直度公差帶,1.定向位置公差傾斜度,被測實(shí)際要素相對于基準(zhǔn)要素的方向成一定角度的要求。,圖2-31傾斜度公差帶,2.定位位置公差同軸度,要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素同軸。,圖2-32同軸度公差帶,2.定位位置公差對稱度,要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素共面。,圖2-33對稱度公差帶,2.定位位置公差位置度,要求被測實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素有一定的位置關(guān)系。,圖2-34孔軸線的位置度公差帶,3.跳動位置公差,圓跳動全跳動,3.跳動位置公差圓跳動,單個被測實(shí)際要素在任一截面上相對于基準(zhǔn)要素的允許跳動量。根據(jù)允許變動的方向的不同,圓跳動可分為:徑向圓跳動端面圓跳動斜向圓跳動,徑向圓跳動,徑向圓跳動用于控制圓柱表面任一橫截面上的跳動量。,圖2-35徑向圓跳動公差帶,端面圓跳動,端面圓跳動用于控制端面任一測量直徑處,在軸向方向的跳動量。,圖2-36端面圓跳動公差帶,斜面圓跳動,斜面圓跳動用于控制圓錐面在法線方向的跳動量。,3.跳動位置公差全跳動,整個被測實(shí)際要素相對于基準(zhǔn)要素的允許跳動總量。根據(jù)允許變動的方向的不同,全跳動可分為:徑向全跳動端面全跳動斜向全跳動,徑向全跳動,徑向全跳動用于控制整個圓柱表面上的跳動總量。,圖2-37徑向全跳動公差帶,端面全跳動,端面圓跳動用于控制整個端面在軸向方向的跳動總量。,圖2-38端面全跳動公差帶,四、形狀公差與位置公差,(四)形位公差的選用,(四)形位公差的選用,(1)形狀公差應(yīng)比尺寸公差小:例如:圓柱形零件的形狀公差(軸線直線度除外),一般情況下應(yīng)小于其尺寸公差值,平行度公差值應(yīng)小于相應(yīng)的距離尺寸公差值。圓度、圓柱度公差值約為同級的尺寸公差值的50%,故一般可按同級選取。比如,尺寸公差為IT6,則圓度、圓柱度公差也選6級。但并不是圓度、圓柱度公差必須按尺寸公差同級選取,也可根據(jù)零件的功能要求選取相鄰級,

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