公差與配合教材(共82頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上11 互換性與標(biāo)準(zhǔn)化概念111互換性的基本概念 在工廠的裝配車間經(jīng)常看到這樣的情況，裝配工人任意從一批相同規(guī)格的零件中取出其中一個裝配到機器上，裝配后機器就能正常工作。在H常生活中也有不少這樣的例子，如轎車、自行車、手表的某個零件損壞后，買一個相同規(guī)格的零件，裝好后就能照常使用，顯得十分方便快捷。這些都是零件互換性的具體體現(xiàn)。互換性就是指機器零部件相互之間可以替換，而且保證使用要求的一種特性。 互換性在現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)中有著十分重要的意義。在設(shè)計方面，按互換性進(jìn)行設(shè)計，可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，從而減少設(shè)計繪圖的工作量，也有利于計算機輔助設(shè)計；在制造方面，有利

2、于組織大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)；在使用方面，便于維修和售后服務(wù)。 互換性可以分為廣義互換性和狹義互換性。廣義互換性是指機器的零件在各種性能方面都具有互換性，如零件的幾何參數(shù)、力學(xué)性能、抗腐蝕性、熱變形、電導(dǎo)性等。狹義互換性是指機器的零部件只滿足幾何參數(shù)方面的要求，如尺寸、形狀、位置和表面粗糙度的要求。本課程只研究零件幾何參數(shù)方面的互換性。 按互換性的程度又可把互換性分為完全互換和有限互換。對于同一規(guī)格的零件，若不加挑選和修配就能裝配到機器上去，并且能滿足使用要求，這種互換就稱為完全互換。有時雖然是同一規(guī)格的零件，但在裝配時需要進(jìn)行挑選或修配才能滿足使用要求，這種互換稱為有限互換。 完全互換一般用于大批

3、量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)零部件，如普通緊固螺紋制件、滾動軸承等。這種生產(chǎn)方式效率高，同時也有利于各生產(chǎn)單位和部門之問的協(xié)作。 有限互換多用于生產(chǎn)批量小和裝配精度要求高的情況。當(dāng)裝配精度要求很高時，每個零件的精度也勢必要求很高，這樣會給零件的制造帶來一定的困難。為了解決這一矛盾，在生產(chǎn)中經(jīng)常采用分組裝配法和修配法。分組裝配法的具體方法是，將零件的制造公差適當(dāng)擴(kuò)大到 方便加工的程度，完工后按實際尺寸的大小把被裝配的零件分成若干組，按對應(yīng)組進(jìn)行裝配。 分組越細(xì)，裝配精度就越高，但應(yīng)以滿足裝配精度為依據(jù)。分組太細(xì)將會降低裝配效率，提高 制造成本；分組太粗將不能保證裝配精度要求。 對于單件小批量生產(chǎn)的高精度產(chǎn)品，在

4、裝配時往往采用修配法或調(diào)整法。這種生產(chǎn)方式 效率低，但能獲得高精度的產(chǎn)品。因此，在精密儀器和精密機床的生產(chǎn)中被廣泛采用。 只有同一規(guī)格的零件才能夠?qū)崿F(xiàn)互換性，但規(guī)格相同的零件其實際尺寸或形狀并不完全 一致，在生產(chǎn)實際中不可避免地會產(chǎn)生加工誤差。為了達(dá)到預(yù)定的互換性要求，必須將零部件 的幾何參數(shù)控制在一定的變動范圍內(nèi)，這個允許零件幾何參數(shù)的變動范圍稱為公差。因此，為 了使零部件具有互換性，首先必須對幾何要素提出公差要求，只有在公差要求范圍內(nèi)的合格零 件才能實現(xiàn)互換性。為了實現(xiàn)互換性的生產(chǎn)，對各種各樣的公差要求還必須具有統(tǒng)一的術(shù)語、 協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)及合適的標(biāo)注方式，使從事機械設(shè)計或加工人員具有共同的技

5、術(shù)術(shù)語和技術(shù)依據(jù)， 并且設(shè)計生產(chǎn)過程較為方便、合理和經(jīng)濟(jì)，故必須制訂公差標(biāo)準(zhǔn)。公差標(biāo)準(zhǔn)是對零件的公差和 相互配合所制訂的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 公差標(biāo)準(zhǔn)是實現(xiàn)互換性的基礎(chǔ)，但僅有公差標(biāo)準(zhǔn)而無相應(yīng)的檢測措施還不足以保證實現(xiàn) 互換性。只有通過技術(shù)測量，才能知道零件的幾何參數(shù)誤差是否在公差要求的范圍內(nèi)，零件是 否合格，是否滿足互換性要求。檢測的目的不僅在于判斷零件是否合格，而且還要根據(jù)檢測的 結(jié)果，分析產(chǎn)生廢品的原因，以便采取改進(jìn)措施。 1.1.2標(biāo)準(zhǔn)化概念 標(biāo)準(zhǔn)化是社會生產(chǎn)的產(chǎn)物，反過來它又能推動社會生產(chǎn)的發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)是指對重復(fù)性事物 和概念所做的同一規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)化包含了標(biāo)準(zhǔn)制訂、貫徹和修訂標(biāo)準(zhǔn)的全部過程。 在機

6、械制造中，標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)互換性的必要前提。 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(簡稱標(biāo)準(zhǔn))即技術(shù)法規(guī)，是從事生產(chǎn)、建設(shè)工作以及商品流通等的一種共同技 術(shù)依據(jù)，它以生產(chǎn)實踐、科學(xué)試驗及可靠經(jīng)驗為基礎(chǔ)，由有關(guān)方面協(xié)調(diào)制訂，由主管部門批準(zhǔn)， 以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)。 標(biāo)準(zhǔn)可以按不同級別頒布。我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 4級。此外，從世界范圍看，還有國際標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化大生產(chǎn)的重要手段，是實現(xiàn)專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)的必要前提，是科學(xué)管理 的重要組成部分，是使整個社會經(jīng)濟(jì)合理化的技術(shù)基礎(chǔ)，也是發(fā)展貿(mào)易、提高產(chǎn)品在國際市場 競爭能力的技術(shù)保證。搞好標(biāo)準(zhǔn)化，對于快速發(fā)展國民經(jīng)

7、濟(jì)、提高產(chǎn)品和工程建設(shè)質(zhì)量、提高 勞動生產(chǎn)率以及改善人民生活等都有著重要的作用。 1.1.3公差標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展概況 公差配合的標(biāo)準(zhǔn)化是標(biāo)準(zhǔn)化的一個重要組成部分，公差與配合等互換性標(biāo)準(zhǔn)是重要的基 礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，它是隨著機械制造業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生和完善起來的。 19世紀(jì)初，資本主義機器化大工業(yè)迅速發(fā)展。由于需要擴(kuò)大互換性生產(chǎn)的規(guī)模和控制機 器備件的供應(yīng)，需要在工廠內(nèi)部制訂統(tǒng)一的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)初英國一家生產(chǎn)剪羊毛 機的公司制訂了最初的公差標(biāo)準(zhǔn)。1924年和l925年英國和美國分別發(fā)布了各自的公差標(biāo) 尺寸公差與檢測 要實現(xiàn)零件的互換性，除統(tǒng)一其結(jié)構(gòu)和尺寸外，還應(yīng)統(tǒng)一規(guī)定公差與配合，這是保證互換性的基本措施之

8、一，而公差與配合標(biāo)準(zhǔn)是基本的互換性標(biāo)準(zhǔn)。 完工的零件和產(chǎn)品是否滿足公差要求，要靠正確的測量檢驗來保證。因此，尺寸檢測是保證互換性生產(chǎn)的又一基本技術(shù)措施。 本章內(nèi)容主要闡述公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)(GBT l8001804)的構(gòu)成規(guī)律和特征及有關(guān)尺寸檢測標(biāo)準(zhǔn)。21 公差與配合的基本術(shù)語和定義為了正確理解和應(yīng)用公差配合標(biāo)準(zhǔn)，必須了解以下術(shù)語和定義。211 與尺寸有關(guān)的術(shù)語和定義 (1)基本尺寸 設(shè)計給定的尺寸。它是根據(jù)零件的強度、剛度、結(jié)構(gòu)和工藝性等要求確定的。設(shè)計時應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，以減少加工所用刀具、量具的規(guī)格?；境叽绲拇枺嚎子肈，軸用d表示。 (2)實際尺寸 通過測量所得的尺寸。由于存在測量

9、誤差，所以實際尺寸并非尺寸的真值。同時由于形狀誤差等影響，零件同一表面不同部位的實際尺寸往往是不等的。實際尺寸的代號：孑L用D。、軸用d。表示。 (3)極限尺寸 允許尺寸變化的兩個界限值。兩個極限尺寸中較大的一個稱最大極限尺寸，較小的一個稱最小極限尺寸。 極限尺寸可大于、小于或等于基本尺寸。合格零件的實際尺寸應(yīng)在兩極限尺寸之間。極限尺寸的代號：孔用D、D油，軸用d、d。i。表示。 212與公差偏差有關(guān)的術(shù)語和定義 (1)尺寸偏差 某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為尺寸偏差，簡稱偏差。 實際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為實際偏差。極限尺寸減其基本尺寸所得的f_數(shù)差，稱為極限偏差。極限偏差

10、有兩個： 最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為上偏差?？椎纳掀钜源朎s表示，聾l的上偏差以es表示，即： ES=D。一D es=d。一d 最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，稱為下偏差。孑L的下偏差以代號El表示，葺的下偏差以代號ei表示。以公式表示為： El=D。一D ei=d。j。一d 為方便起見，通常在圖樣上標(biāo)注極限偏差而不標(biāo)極限尺寸。 偏差可以為正、負(fù)或零值。當(dāng)極限尺寸大于、小于或等于基本尺寸時，其極限偏差便分另為正、負(fù)或零值。 (2)尺寸公差 允許尺寸的變動量，稱為尺寸公差，簡稱公差。以代號丁表示。 公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數(shù)差。也等于上偏差與下偏差的代數(shù)差

11、。 孑L公差：Th=l D。、一D。l=l ESEI l 軸公差： t=l d一d。I=I esei I 由上述可知，公差總為正值。 關(guān)于尺寸、公差與偏差的概念可用如圖21所示的公差與配合示意圖表示。8 圖21公差與配合示意圖例21 計算如圖22中所示孑L、軸的極限尺寸和公差。解孔、軸基本尺寸：D=d=30 mm 圖22 孔的上偏差：ES=+0041 mm 孔的下偏差：EI=+0020 mm 孔的最大極限尺寸： D。=D+ES=30+0041 mm=30041 mm 孔的最小極限尺寸： D。i。=D+E1=30+0020 Inl'n=30020 mm 孔公差： Th=l ESEI l=

12、1 00410020 l mm=0021 mm 軸的上偏差： eS=一0020 mm 軸的下偏差： ei=一0041 mm 軸的最大極限尺寸： d。，=d+eS=30+(一0020)mm=29980 mm 軸的最小極限尺寸： d=d+ei=30+(一0041)mm=29959 mm 軸公差： Ts=l esei l=1一0020一(一0041)I mm=0021 mm (3)公差帶 在分析公差與配合時，需要作圖。但因公差數(shù)值與尺寸數(shù)值相差甚遠(yuǎn)，不便用同一比例。因此，在作圖時，只畫出放大的孔和軸的公差圖形，這種圖形稱為公差帶圖。也稱為公差與配合圖解。 如圖21所示的公差與配合示意圖可作成如圖23

13、所示的公差與配合圖解。在作圖時，先畫一條橫坐標(biāo)代表基本尺寸的界線，作為確定偏差的基準(zhǔn)線，稱為零線。再按給定比例畫兩條平行于零線的直線，代表上偏差和下偏差。這兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶，線間距即為公差。正偏差位于零線之上，負(fù)偏差位于零線之下。在零線處注出基本尺寸，在公差帶的邊界線旁注出極限偏差值，單位用“m或mill皆可。 公差帶由“公差帶大小”和“公差帶位置”兩個要素組成。 213 與配合有關(guān)的術(shù)語和定義 配合是指基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔軸公差帶之間的關(guān)系。這種關(guān)系決定著配合的松 q公差配合與技術(shù)測量+0零線+0 圖23公差帶圖緊程度。而這松緊程度是用間隙和過盈來描述的。 (1)間隙或過

14、盈 在孔與軸的配合中，孑L的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差稱為間隙或過盈。當(dāng)差值為正時是間隙，用x表示，為負(fù)時是過盈，用l，表示。 配合按其出現(xiàn)間隙或過盈的不同分為間隙配合、過盈配合和過渡配合。 (2)間隙配合 對于一批孑L、軸，任取其中一對相配，具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合，稱為間隙配合。此時，孑L的公差帶完全在軸的公差帶之上，如圖24(a)所示。(b) 圖24配合種類 (a)間隙配合(b)過盈配合(c)過渡配合 由于孔和軸的實際尺寸在各自的公差帶內(nèi)變動，因此，裝配后各對孔、軸間的間隙也是變動的。當(dāng)孔制成最大極限尺寸，軸制成最小極限尺寸時，裝配后得到最大間隙(x。)；反之，得到最小間隙

15、(X岫)，即 X。；=D。一d。i。=ESei 10第2章尺寸公差與檢測 X。i。=D。j。一d。=E1一es 間隙配合的平均松緊程度用平均間隙描述，它是最大間隙與最小問隙的平均值。即 1 x。=÷(x。+x。i。) 二 (3)過盈配合 對于一批孔、軸，任取一對相配，具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合，稱為過盈配合。此時，孑L的公差帶完全在軸的公差帶之下，如圖24(b)所示。同樣，各對孑L、軸間的過盈也是變化的。 孔制成最大極限尺寸，軸制成最小極限尺寸，裝配后得到最小過盈(ymi。)；孔制成最小極限尺寸、軸制成最大極限尺寸，裝配后得到最大過盈(Ym。，)。 平均過盈為最大過盈和最小

16、過盈的平均值，即 Vm。=D。一d=ESei Y,0。=D。i。一d。=E1es 1 r，=÷(Ym。+Yo,i。) 二 (4)過渡配合 對于一批孔、軸，任取其中一對相配，可能具有間隙也可能具有過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖24(c)所示。過渡配合中，各對孑L、軸問的間隙或過盈也是變化的。當(dāng)孑L制成最大極限尺寸，軸制成最小極限尺寸時，裝配后得到最大間隙；當(dāng)孔制成最小極限尺寸，軸制成最大極限尺寸時，裝配后得到最大過盈。 過渡配合的平均松緊程度，可能是平均間隙，也可能是平均過盈。當(dāng)相互交疊的孔公差帶高于軸公差帶時，為平均間隙；當(dāng)相互交疊的孔公差帶低于軸公差帶時，為

17、平均過盈。在過渡配合中，平均間隙或平均過盈為最大問隙與最大過盈的平均值，所得值為正時，則為平均間隙，為負(fù)時則為平均過盈。即 1 x。(以)=÷(x。+y【。) 二 (5)配合公差 允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差，以耳表示。其計算公式為： 間隙配合：Tf=Ix一x。i。I 過盈配合：Tf=I ymi。一k。I 過渡配合：Tf=Ix一k。、I 上述三式中間隙配合可寫成： Tr=I(D。一d。i。)一(D。i。一d)l =I(D一D)+(d。一d。i。)l =Th+r 同理，過盈、過渡配合也可寫成： Tf=I ymi。一ym。l=rh+疋 Tf=I X一k。I=：Th+t 各類配合的配

18、合公差均為孑L公差與軸公差之和，即 1 l Yf=yi+y。 這一結(jié)論說明配合件的裝配精度與零件的加工精度有關(guān)，若要提高裝配精度，使配合后間隙或過盈的變化范圍減小，則應(yīng)減小零件的公差，即需要提高零件的加工精度。 例22計算孔4,30+。O033與軸+30m-0020。配合的極限問隙、平均間隙、配合公差。 解作出公差帶圖，如圖25所示。 X。=ESei=0033一(一0041)=+0074 mm X。i。=E1eS=0一(一0020)mm=+0020 mm 1 1 x。=弓一(x。+X)=一(0074+0020)mm=+0047 mm 厶 二 Tf=I X一一X心I=1 00740020 l m

19、m=0054 mm+O+O 和滿足各種使用要求。 第2章尺寸公差與檢測 應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差代號為IT01，I，ITl，ITl8，其中，01級精度最高，l8級精度最低。IT5ITl8以等級系數(shù)。的大小作為分級的惟一指標(biāo)，它可以用來表示工件制造精度的高低。如前述直徑為+25 mm，公差為33¨m，和直徑為6150 mm，公差為40斗m的兩根軸，可以計算得出前者的公差等級系數(shù)。為25，后者為l6，故前者雖然公差值小，但公差等級為8級；后者公差雖大，但其公差等級卻為7級。等級系數(shù)采用優(yōu)先數(shù)系R5系列如表21所示。 圖25 圖26 例23計算孔4,30+。O033與軸咖：；翟配合的極限過盈、平均過盈

20、、配合公差。22 公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成 公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)是確定光滑圓柱體零件尺寸公差與配合的依據(jù)，也適用于其他光滑表面和相應(yīng)結(jié)合尺寸的公差與配合，如花鍵外徑等的配合。它的基本結(jié)構(gòu)是由“標(biāo)準(zhǔn)公差系列”和“基本偏差系列”組成的，前者確定公差帶的大小，后者確定公差帶的位置。兩者結(jié)合構(gòu)成不同的孔、軸公差帶，而孔、軸公差帶之間的不同相互位置又組成不同松緊程度的配合。同時，在此基礎(chǔ)上，規(guī)定了一定數(shù)量的孔、軸公差帶及具有一定問隙或過盈的配合，以實現(xiàn)互換性公差配合與技術(shù)測量 和滿足各種使用要求。 第2章尺寸公差與檢測 221標(biāo)準(zhǔn)公差系歹U 在公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)GBT l80031998中所列出的，用以確

21、定公差帶大小的任一公差，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差，用IT表示。它是依據(jù)基本尺寸和公差等級確定的。 (1)公差單位 機械零件尺寸的加工誤差，與加工方法及零件基本尺寸大小有關(guān)，通過對完工后零件尺寸的檢測，據(jù)統(tǒng)計分析表明，尺寸誤差與加工方法和零件的基本尺寸的關(guān)系如圖27所示的曲線。 生產(chǎn)實踐表明，相同工藝條件，尺寸大的零件其加工誤差也大。公差是用以限制誤差的，所以對同一精度概念來說，基本尺寸大，公差相應(yīng)也大。因此，不能單從公差大小來判斷工件尺寸精度的高低。例如，一根軸的直徑為425 him，公差為33¨m，另一根軸直徑為4,150 mm，公差為40¨m，雖然后者比前者公差大，但因基本尺寸不同

22、，后者的精度比前者高。因而需采用一種合理的計算單位公差單位來確定精度的高低。 公差單位是計算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，是制訂標(biāo)準(zhǔn)公差系列的基礎(chǔ)。公差單位與基本尺寸之問呈一定的函數(shù)關(guān)系。圖27尺寸誤差與基本尺寸的關(guān)系0、，一 根據(jù)大量試驗結(jié)果與統(tǒng)計分析得知，對于500 lIllll的工件尺寸，用各種加工方法所得的誤差(少數(shù)高精度除外)，都是按基本尺寸的立方根拋物線關(guān)系變化的。因此，公差與基本尺寸亦應(yīng)按立方根拋物線關(guān)系變化較合適。另外考慮到溫度對測量誤差的影響，對基本尺寸500 mm的公差單位i采用以下計算公式： i：045湎+0001D tzm (21)式中D基本尺寸(ITIIll)。 式21中第一項

23、主要反映加工誤差；第二項用以補償由于測量偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度時，以及量規(guī)的變形等引起的測量誤差。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)溫度為20。當(dāng)基本尺寸較小時，第二項影響很?。惠^大時，則影響較大，如基本尺寸為400500 mm時，它約占公差單位全量的l314。 (2)公差等級 為了將公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化，以減少量具和刀具的規(guī)格，同時又能滿足各種機器所需的不同精度要求，國家標(biāo)準(zhǔn)GBT l80031998將公差值劃分為Ol，0，1，18等20個公差等級，其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差代號為IT01，I，ITl，ITl8，其中，01級精度最高，l8級精度最低。IT5ITl8以等級系數(shù)。的大小作為分級的惟一指標(biāo)，它可以用來表示工件制造精度的高低。

24、如前述直徑為+25 mm，公差為33¨m，和直徑為6150 mm，公差為40斗m的兩根軸，可以計算得出前者的公差等級系數(shù)。為25，后者為l6，故前者雖然公差值小，但公差等級為8級；后者公差雖大，但其公差等級卻為7級。等級系數(shù)采用優(yōu)先數(shù)系R5系列如表21所示。(3)公差值的計算 基本尺寸<500 mm時，IT5一ITl8的公差采用公差等級系數(shù)a與公差單位i乘積來確定公差等級系數(shù)按R5優(yōu)先數(shù)系遞增，如表21所示。表21基本尺寸。<500 mm時IT5一IT8的公差1公差等級l 1I、5 IT6 IT7 IT8 IT9 ITl0 ITll ITl2 ITl3 ITl4 ITl5

25、 ITl6 ITl7 ITl8 |從差數(shù)值斗m 7i 10i 16i 25i 40； 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1 000i 1 600i 2 500i 對ITOl，IT0，ITl的3個高等級，考慮到在高精度測量中，測量誤差常是誤差的主要成分故計算公差時采用線性關(guān)系式，如表22所示。表22基本尺寸、<500 lllm時IT01ITl的公差1 公差等級l IT0l 1喲 ITl1公差值肛m 0.3+0.008D 0.5+0Ol2D 0.8+0.020DIT2IT4級的公差在ITl和IT5之問，呈幾何級數(shù)分布，如表23所示。 表23基本尺寸。<500 m

26、m時IT2IT4的公差 公差等級 IT2 IT3 IT4公差值pm (ITllITJ51，',下 (ITl)(IITlW_5、I丁 (ITl怕(IT51，T 由此可知，各公差等級的公差值有嚴(yán)格的規(guī)律性，這可便于向高低等級延伸或插人中陽級。例如，延伸ITl9=ITl8×16，或插人中間級IT5。5=、廳西麗，以滿足特殊需要。 (4)尺寸分段 根據(jù)公差值計算式，在每一公差等級中，不同的基本尺寸會有不同的公差數(shù)值，這將會侵公差數(shù)值表格非常龐大，既不適用，也無必要。為了減少公差值的數(shù)目，統(tǒng)一公差值，簡化薏趨!便于瘞用，隧標(biāo)準(zhǔn)麴基奪尺寸進(jìn)行了坌段。尺寸分段后，對同一尺寸分段內(nèi)所有基本斥

27、摸爹差篝熟搗同蜻況正攫擔(dān)同的標(biāo)準(zhǔn)公差墊妻24所示。 考慮到有些配合對尺寸變化很敏感，國家標(biāo)準(zhǔn)中又將103 150 mm范圍內(nèi)配合的各尺習(xí)分段，并細(xì)分為23個中間段，如基本偏差數(shù)值表25所示。 尺寸分段后，計算公差單位或公差值時，采用分段首尾兩尺寸的幾何平均值作為計算直徭代入，并將計算結(jié)果圓整后得出標(biāo)準(zhǔn)公差值。 由表24可知，公差等級相同，基本尺寸相同或在同一尺寸分段內(nèi)孔公差和軸公差是桂等的。 第2章尺寸公差與檢測表24標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GBT l80031998) 基本尺寸 公 差 等 級 ramIT01111D ITl 1他IT3IT4 IT5IT6 Irl7 Irr8 1四ITl0ITll

28、ITl2lTl3ITl4ITl5ITl6ITl7ITl8大于 至 Um mm 3 0.30 0.5 a8 1.2 2 3 4 6 lO 14 25 40 60 0.10 0.14Q25 0.40 0.60 1.0 1.4 3 6 0.4 0.6 1 1.5 25 4 5 8 12 18 30 48 75 01 12 0.18 0.30 0.48 0.75 1.2 1.8 6 10 0.4 0.6 l 1.5 25 4 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22Q 36Q 58 0.90 1.5 2 2 10 18 0.5 0.8 1.2 2 3 5 8 11 18 27 43 7

29、0 110 0.18 0.27 0.43 0.7i01.10 l_8 27 18 30 0.6 l 1.5 25 4 6 9 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 Q52 0.84 1=j0 2 l 3.3 30 50 0.6 1 1.5 25 4 7 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2 5 3.0 50 80 0.8 1.2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 1加190 0.30 0.46 0.741.201.90 3.0 46 80 1加 l 1.5 25 4 6 10 15 22 35 54

30、87 140 Z20 0.35 0.54 0.87 1.40 2加 3.5 5.4 120 180 1_2 2 3.5 5 8 12 18 25 40 63 100 460 250 0.40 0-島 1.00 1.6io 250 4.0 63 180 250 2 3 4.5 7 10 14 20 29 46 72 115 485 290 0.46 n72 1.15 1.85 290 46 7.2 250 315 25 4 6 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.8l 1.30 2 10 3.20 5.2 8.1 315 400 3 5 7 9 13 1

31、8 25 36 57 89 140 Z；o 360 0.57 9 89 1.40 2 30 3.60 5.7 9 400 500 4 6 8 10 15 20 27 40 63 97 1-55 250 4(的0.63 0.971.55250400 63 9.7222基本偏差系列 (1)基本偏差的概念 基本偏差是用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差，一般為靠近零線的那個偏差。當(dāng)整個公差帶位于零線上方時，基本偏差為下偏差；反之，則為上偏差。 為了滿足機器中各種配合性質(zhì)的需要，減少配合種類，以便互換，必須把孔和軸的公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定T?L和軸各28種公差帶位置，分別由28個基本偏差來

32、確定。基本偏差代號用拉丁字母及其順序表示。大寫表示孔，小寫表示軸。單寫字母21個，雙寫字母7個。在26個字母中，I，L，0，Q，W(i，l，o，q，W)未用，以避免混淆，如圖28所示。其中，H(或h)的基本偏差等于零；而Js(或js)為對稱于零線分布，其上下偏差為±IT2；J(或j)的公差帶也跨零線兩側(cè)，但不對稱。 由圖28可知，基本偏差僅決定了公差帶的一個極限偏差，另一個極限偏差則由公差等級決定。當(dāng)公差帶在零線上方時，基本偏差是孔或軸的下偏差(E1或ei)，另一極限偏差即孔或軸的上偏差(ES或es)由下式?jīng)Q定： FS=ET+TT 當(dāng)公差帶在零線下方時，基本偏差為孔或軸的上偏差(ES

33、或es)，另一極限偏差，即孔或軸的下偏差(E1或ei)由下式?jīng)Q定： 15+O+O幽A 圖28基本偏差系歹U E1：ESIT ei=eSIT 因此，通?；酒钆c公差等級無關(guān)，而另一極限偏差才與公差等級有關(guān)。 。)基準(zhǔn)制 為了使配合種類進(jìn)一步簡化，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種基準(zhǔn)制：基孔制和基軸制。 1)基孑L制 基孔制是基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，如圖29(a)所示。+ 圖29基準(zhǔn)制(a)基孔制(b)基軸制第2章尺寸公差與檢測 在基孔制中，孔是基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)孔，基準(zhǔn)孔的基本偏差為下偏差，數(shù)值規(guī)定為零，其代號為H。 2)基軸制 基軸制是基本偏差為一定的軸

34、的公差帶，與不同的基本偏差的孑L的公差帶形成各種配合的一種制度，如圖29(b)所示。 在基軸制中，軸是基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)軸，基準(zhǔn)軸的基本偏差為上偏差，數(shù)值也規(guī)定為零，其代號為h。 (3)基本偏差的構(gòu)成規(guī)律 當(dāng)基本尺寸、<500 mm時，可根據(jù)理論分析結(jié)合經(jīng)驗和統(tǒng)計結(jié)果得到軸的基本偏差計算式，并據(jù)此確定軸的基本偏差，然后，再按一定換算原則確定孔的基本偏差。 1)軸的基本偏差 軸的基本偏差計算式在國家標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定。其中，ah用于間隙配合，基本偏差的絕對值恰為配合后的最小間隙要求，故以最小間隙考慮；jn主要用于過渡配合(1T1，n在少數(shù)情況下出現(xiàn)過盈配合)，其間隙和過盈都不大，以保證孔、軸配合

35、時能較好地對中或定心，拆卸也不困難。其基本偏差按統(tǒng)計方法和經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定；Pzc主要用于過盈配合(P，r在少數(shù)情況下出現(xiàn)過渡配合)，其基本偏差的確定是按過盈配合的使用要求，以最小過盈考慮，使與一定等級的基準(zhǔn)孑L形成過盈配合，且大多以H7為基礎(chǔ)。如P與H7配合時，要求有05“m的最小過盈值，故其基本偏差計算式為ei=117+(05)Ixm，而P與H8配合，實際上成為過渡配合。軸的基本偏差值如表25所示。 2)孔的基本偏差 基孑LSJJ和基軸制是兩種并行等效的配合基準(zhǔn)制。所以兩者中由同名基本偏差代號表示非基準(zhǔn)件組成的同名配合，在孔軸公差等級分別相同的條件下，如H9d9與D9h9，HTm6與MTh6

36、，H6t5與T6h5等，其配合性質(zhì)對應(yīng)相同。因此，孔的基本偏差可由軸的基本偏差換算得到。 孑L的基本偏差由同一字母代號軸的基本偏差換算時，采用如下兩種換算規(guī)則： 通用規(guī)則：同一代號表示的孔軸基本偏差的絕對值相等而符號相反。適用于通用規(guī)則換算的孔有：所有公差等級的AH，標(biāo)準(zhǔn)公差>IT8(不包括IT8)的K，M，N；標(biāo)準(zhǔn)公差>IT7(不包括Irl7)的PZC。 對于AH，其基本偏差為下偏差El，按下式換算。即 EI=一es 對于KZC，基本偏差為上偏差ES，按下式換算。即 ES=一ei 特殊的是，標(biāo)準(zhǔn)公差>IT8，基本尺寸>3 mm的N，其基本偏差等于零。 特殊規(guī)則：同一代

37、號表示的孔、軸的基本偏差符號相反，而絕對值相差一個值。 適用特殊規(guī)則換算基本偏差的孑L有：標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8的J，K，M，N；標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)rl7的PZC。 在較高公差等級中，一般采用孔的公差等級較軸低一級組成配合，并要求形成的基孑L制與基軸制配合具有相同的配合性質(zhì)。17第2章尺寸公差與檢測 。 I盯=21 I,zm，IT6=13汕m軸p6的基本偏差查表25得 ei=+22 p,m另一極限偏差：es=ei+IT6=22+13¨m=+35¨m基準(zhǔn)孔H7：EI=0，ES=21 LLm孔P7的基本偏差從表26查得 ES=一22+=一22+8¨m=一l4斗m EI=ESIT7=一

38、1421 txm=一35 LLm基準(zhǔn)軸h6：eS=0 ei=一13 Ixm由此可得： 425H7(+。0 021) qb25P7(。-0嘶014)2)計算配合的極限過盈：+25p6(黜i)+25h6(三呲) 咖25H7p6：Ym。=E1eS=035斗m=一35¨in ym，。=ESei=2122斗m=一1 Ixm qb25P7h6：k。，=E1eS=一350 Ixm=一35¨m Ym。=ESei=一14一(一13)¨m=一1¨m 公差帶圖如圖211(c)。由此可見，625H7p6與qb25P7h6屬同名配合，孔軸公差等級對應(yīng)相等，其配合性質(zhì)相同。223一

39、般、常用及優(yōu)先選用的公差帶與配合 按照公差與配合標(biāo)準(zhǔn)中提供的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差，可將任一基本偏差與任一公差等級的標(biāo)準(zhǔn)公差組合，從而得到大量不同大小和位置的公差帶。在基本尺寸。<500 toni范圍內(nèi)，孔公差帶可有543個，軸公差帶有544個。為了滿足生產(chǎn)的需要，減少公差與配合種類，以便互換，并使加工孑L的定值刀具、量具規(guī)格不致過多，根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)使用的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)對軸提出了如表27所列的一般用途公差帶ll9種，其中，常用公差帶(方框中)59種，優(yōu)先選用公差帶(圓圈中)13種。對孔提出了如表28所列的一般用途公差帶l05種，其中常用公差帶(方框中)44種，優(yōu)先選用公差帶(圓圈中)13種

40、。 在上述推薦的軸、孔公差帶的基礎(chǔ)上，國家標(biāo)準(zhǔn)還推薦了軸、孔公差帶的組合。對基孔制，規(guī)定有59種常用配合；對基軸制，規(guī)定有47種常用配合。在此基礎(chǔ)上，又從中選取13種優(yōu)先配合，如表29和表210所示。25 23 公差與配合的應(yīng)用 公差制是隨著互換性生產(chǎn)而產(chǎn)生和發(fā)展的。公差與配合標(biāo)準(zhǔn)是實現(xiàn)互換性生產(chǎn)堂妻芋葶礎(chǔ)。合理地選用公差與配合，不但能促進(jìn)互換性生產(chǎn)，而且有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，、 在設(shè)計工作中，公差與配合的選用主要包括基準(zhǔn)制、公差等級與配合種類等。 231基準(zhǔn)制的選擇 基準(zhǔn)制的選擇應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)、工藝及經(jīng)濟(jì)性。 (1 1優(yōu)先選用基孔制 羞常用尺寸范圍內(nèi)(<500 mm)，一般情況

41、下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。因為同一公差等級紫孔比軸加工和測量都要困難些(高精度更加明顯)，所用定尺寸刀具和量具也多些。型÷?，竺王不同尺寸的軸，可采用同一車刀或砂輪，而加工中等精度中小尺寸的孔，卻需要擴(kuò)孑L筍、嬖刀、建刀等，測量也要用專用量具。基孔制孑L的公差帶位置只有一種，故采用基孔制可減少孔加工及測量的專用刀具和量具的數(shù)量，既經(jīng)濟(jì)又合理。 (2)采用基軸制的場合 1)當(dāng)所用配合的公差等級要求不高時(一般IT8)，如軸直接采用冷拉棒料(一般尺寸不太大)，則不需進(jìn)行機械加工，采用基軸制較為經(jīng)濟(jì)合理。 2)在有些情況下，由于結(jié)構(gòu)要求，宜采用基軸制。當(dāng)同一基本尺寸的軸上有兩種以上的不同配合時

42、，如圖212所示，活塞銷l與活塞2及連桿3的配合。該結(jié)構(gòu)的兩端為過渡配合，而中間則為間隙配合，若采用基孑L制，則活塞銷需制成直徑兩端大中問小的階梯形狀；如采用基軸制，則可制成同一直徑的光滑軸，便于加工和裝配。 3)當(dāng)軸為標(biāo)準(zhǔn)件時，也應(yīng)采用基軸制。如滾動軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，其外圈與殼體孔配合，就必須采用基軸制。要獲得不同配合性質(zhì)，依靠改變與它相配的孔的極限尺寸。 (3)混合配合的應(yīng)用圖212基軸制選擇示例 在某些情況下，為了滿足配合的特殊需要，允許桑用混合配合。所謂混合配合，就是孔和軸都不是基準(zhǔn)件，如M7f7，K8d8等，配合l_葺節(jié)莘裂砉H或h?；旌吓浜弦话阌糜谕豢?或軸)與幾個軸(或孔)組成的配

43、合，各配合性質(zhì)零梟不同，而孑L(或軸)又需按基軸制(或基孔制)的某種配合制造，此時孔(或軸)與其他軸(或孑L)組成配合時就要選用混合配合。如圖213所示，與滾動軸承相配的機座孔必須基軸制，而端蓋與機座孔的配合，由于要求經(jīng)常拆卸，配合性質(zhì)需松些，設(shè)計時選用最小間隙為零的間隙配合。為避免機座孔制成階梯形，采用混合配合咖80M7f7。其公差帶位置如圖213(b)所示。(b) 圖213混合配合應(yīng)用示例l 如圖214(a)所示，與滾動軸承相配的軸，必須采用基孔制，如軸用k6。而隔離套的作用只是隔開兩滾動軸承，為使裝拆方便，需用間隙配合，且公差等級也可降低，于是采用了混合配合qb60F9k6。其公差帶位置

44、如圖214(b)所示。30 (b) 圖214混合配合應(yīng)用示例2L ；lIh 第2章尺寸公差與檢張 一一 一 一； 有時，為了得到很大的間隙以補償熱膨脹對配合的影響，或者工件加工后還需進(jìn)行電鍍i 也常采用混合配合。 2.3.2公差等級的選擇 公差等級選擇的原則是：在滿足使用要求的前提下，盡量選用低公差等級，以利于加工看 降低成本。1 實踐證明：公差等級與制造成本的關(guān)系如圖2.15所示。從圖中可以看出，制造公差小時i 隨著公差等級提高，其成本迅速增加。例如，IT5的制造成本是IT9的5倍。因此，在選用高么 差等級時要特別慎重。但在低精度時，公差等級提高，制造成本變化不大。i 表2.11公差等級及應(yīng)

45、用舉例公差等級應(yīng)用范圍 應(yīng)用舉例ITOlITl 量 塊 或 量 用于精密的尺寸傳遞基準(zhǔn)，高精密測量工具，極個別特別重要的精密配合尺寸。如量規(guī)或其他精密尺寸標(biāo)準(zhǔn)塊公差，校對IT6IT-級軸用量規(guī)的校對量規(guī)尺寸公差；個別特別重要的精密機械零件尺寸公差17r2IT7 規(guī) 公 差 用于檢測IT6一ITl6級工件用的量規(guī)的尺寸公差及形狀公差，或相應(yīng)尺寸標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)的公差I(lǐng)T3IT5 用于高精度和重要配合處。如精密機床主軸頸與高精度滾動軸承的配合；車床尾架座體孔與頂尖套筒配合，活塞銷與活塞銷孔的配合 IT6(孔至Irl7) 用于要求精密配合處，在機械制造中廣泛應(yīng)用。如機床中一般傳動軸與軸承配合，齒輪、皮帶輪與

46、軸的配合；精密儀器、光學(xué)儀器中精密軸的孔；電子計算機中外圍設(shè)備中的重要尺寸；手表、縫紉機重要的軸17r7IT8 配 口 用于精度要求一般的場合，在機械制造中屬于中等精度。如一般機械中速度不高的皮帶輪，重型機械、農(nóng)業(yè)機械中的重要配合處，精密儀器、光學(xué)儀器精密配合的孔；手表中離合桿壓簧，縫紉機重要配合的孔IT9，ITl0 尺 寸 用于只有一般要求的圓柱件配合，機床制造中軸套外徑與孔配合；操縱系統(tǒng)的軸與軸承配合，空轉(zhuǎn)皮帶輪與軸的配合；光學(xué)儀器中的一般配合；發(fā)動機中機油泵體內(nèi)孔；鍵寬與鍵槽寬的配合；手表中要求一般或較高的未注公差尺寸；紡織機械中的一般配合零件ITllITl2 用于不重要配合處。如機床中法蘭盤止口與孔，滑塊與滑移齒輪凹槽，鐘表中不重要的工件，手表制造中用的工具及設(shè)備中的未注公差尺寸；紡織機械中粗糙活動配合ITl2。ITl8 非配合 尺寸 用于非配合尺寸及不重要的粗糙聯(lián)結(jié)的尺寸公差(包括未注公差的尺寸)；工序問尺寸等 J1 31 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有20個公差等級。其中，IT01Irl7一般用于量塊和量規(guī)公差；IT3ITl2用于配合尺寸；ITl2ITl8用于非配合尺寸及不重要的粗糙聯(lián)結(jié)(包括未注公差的尺寸公差)。各級公差等級應(yīng)用情況舉例如表211所示。表212各種jn-r方法的合理；jn-r精度 公差等級(I