圓柱體結(jié)合尺寸精度ppt課件

1、第第2章章 圓柱體結(jié)合尺寸精度圓柱體結(jié)合尺寸精度 的控制與評定的控制與評定n根本術(shù)語根本術(shù)語nISO極限與配合制極限與配合制n尺寸精度設(shè)計的根本方法尺寸精度設(shè)計的根本方法n各種配合的設(shè)計計算各種配合的設(shè)計計算n尺寸精度的控制尺寸精度的控制2.1 根本術(shù)語和定義根本術(shù)語和定義 n孔和軸孔和軸n尺寸：尺寸、公稱尺寸、實踐尺寸、尺寸：尺寸、公稱尺寸、實踐尺寸、作用尺寸、極限尺寸、實體尺寸作用尺寸、極限尺寸、實體尺寸n偏向與公差偏向與公差n尺寸公差帶圖尺寸公差帶圖n加工誤差與公差的關(guān)系加工誤差與公差的關(guān)系n合格性斷定原那么合格性斷定原那么n配合與配合制：配合的概念、配合的配合與配合制：配合的概念、配合

2、的種類、配合公差、配合制種類、配合公差、配合制孔和軸孔和軸n在滿足互換性的配合中，孔和軸具有廣泛的含義，即：n孔指圓柱形內(nèi)外表及其它內(nèi)外表中，由單一尺寸確定的部分，其尺寸由D表示；n軸指圓柱形的外外表及其它外外表中由單一尺寸確定的部分，其尺寸由d 表示。n特征：孔為包容面，軸為被包容面。d1D 1D 2Home有關(guān)尺寸的概念一有關(guān)尺寸的概念一n尺寸尺寸 用特定單位表示長度值的數(shù)字。用特定單位表示長度值的數(shù)字。n公稱尺寸公稱尺寸 由設(shè)計給定的尺寸，普通要求由設(shè)計給定的尺寸，普通要求符合規(guī)范的尺寸系列。符合規(guī)范的尺寸系列。n實踐尺寸實踐尺寸 經(jīng)過丈量所得的尺寸。包含丈經(jīng)過丈量所得的尺寸。包含丈量誤

3、差，且同一外表不同部位的實踐尺寸量誤差，且同一外表不同部位的實踐尺寸往往也不一樣。用往往也不一樣。用Da、da表示。表示。n極限尺寸極限尺寸 允許尺寸變化的兩個界限值。允許尺寸變化的兩個界限值。兩者中大的稱為最大極限尺寸，小的稱為兩者中大的稱為最大極限尺寸，小的稱為最小極限尺寸?？缀洼S的最大、最小極限最小極限尺寸?？缀洼S的最大、最小極限尺寸分別為尺寸分別為 Dmax、dmax和和Dmin、 dmin表示。表示。有關(guān)尺寸的概念二有關(guān)尺寸的概念二n(體外體外)作用尺寸作用尺寸n孔的作用尺寸孔的作用尺寸Dm：在配合的全長上，在配合的全長上，與實踐孔內(nèi)接的與實踐孔內(nèi)接的最大理想軸的尺最大理想軸的尺寸；

4、寸；Dm=Da-f形形n軸的作用尺寸軸的作用尺寸dm ：在配合的：在配合的全長上，與實踐全長上，與實踐軸外接的最小理軸外接的最小理想孔的尺寸；想孔的尺寸；dm=da+f形形內(nèi)接的最大理想軸實踐孔孔的作用尺寸外接的最小理想孔實踐軸軸的作用尺寸在被測要素的給定長度上，與實踐內(nèi)外表孔體內(nèi)在被測要素的給定長度上，與實踐內(nèi)外表孔體內(nèi)相接的最小理想面，或與實踐外外表軸體內(nèi)相接的最相接的最小理想面，或與實踐外外表軸體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體內(nèi)作用尺寸，如下圖。大理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體內(nèi)作用尺寸，如下圖。體內(nèi)作用尺寸體內(nèi)作用尺寸有關(guān)尺寸的概念三有關(guān)尺寸的概念三n最大實體尺寸最大實體尺寸MMS

5、：對應(yīng)于孔或軸的：對應(yīng)于孔或軸的最大資料量實體大小的那個極限尺寸，最大資料量實體大小的那個極限尺寸，n即：軸的最大極限尺寸即：軸的最大極限尺寸dmax；孔的最小極；孔的最小極限尺寸限尺寸Dmin。n最小實體尺寸最小實體尺寸LMS：對應(yīng)于孔或軸的：對應(yīng)于孔或軸的最小資料量實體大小的那個極限尺寸，最小資料量實體大小的那個極限尺寸，n即：軸的最小極限尺寸即：軸的最小極限尺寸dmin；孔的最大極；孔的最大極限尺寸限尺寸Dmax。Home偏向與公差偏向與公差n偏向：某一尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。偏向：某一尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。n包括實踐偏向和極限偏向包括實踐偏向和極限偏向n極限偏向又分上偏向

6、極限偏向又分上偏向ES、es和下偏向和下偏向EI、ein ES=Dmax-D es=dmax-dn EI=Dmin-D ei=dmin-dn公差：允許尺寸的變動量。等于最大極限尺寸與公差：允許尺寸的變動量。等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值。最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值。n孔、軸的公差分別用孔、軸的公差分別用Th和和Ts表示表示n Th= Dmax- Dmin = ES-EIn Ts= dmax- dmin = es-ei公差與極限偏向的比較公差與極限偏向的比較n從數(shù)值上看：極限偏向是代數(shù)值，正、負或零從數(shù)值上看：極限偏向是代數(shù)值，正、負或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動范圍

7、，值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動范圍，是沒有正負號的絕對值，也不能為零零值意是沒有正負號的絕對值，也不能為零零值意味著加工誤差不存在，是不能夠的。實踐計味著加工誤差不存在，是不能夠的。實踐計算時由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故算時由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對值符號?？墒÷越^對值符號。n從作用上看：極限偏向用于限制實踐偏向，是從作用上看：極限偏向用于限制實踐偏向，是判別完工零件能否合格的根據(jù)。而公差那么控判別完工零件能否合格的根據(jù)。而公差那么控制一批零件實踐尺寸的差別程度，即用于限制制一批零件實踐尺寸的差別程度，即用于限制誤差。誤差。n從工藝上看：對某一詳細零件，公差

8、大小反映從工藝上看：對某一詳細零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要根據(jù)，而極限偏向那么是調(diào)定加工工藝的主要根據(jù)，而極限偏向那么是調(diào)整機床決議切削工具與工件相對位置的根據(jù)。整機床決議切削工具與工件相對位置的根據(jù)。n兩者聯(lián)絡(luò)：公差是上、下偏向之代數(shù)差的絕對兩者聯(lián)絡(luò)：公差是上、下偏向之代數(shù)差的絕對值，所以確定了兩極限偏向也就確定了公差。值，所以確定了兩極限偏向也就確定了公差。Home尺寸公差帶圖尺寸公差帶圖n由于公差與偏向的數(shù)值相差較大，不便用同一比例表示， 故采用公差帶圖。n零線：表示公稱尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏

9、向和公差，零線以上為正，以下為負。n尺寸公差帶：由代表上、下偏向的兩條直線所限定的一個區(qū)域。公差帶有兩個根本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由規(guī)范公差確定，位置由根本偏向確定。n根本偏向：在規(guī)范中用以確定公差帶相對于零線位置的上偏向或下偏向。普通為接近零線的那個極限偏向。n規(guī)范公差：在規(guī)范中用以確定公差帶大小的任一公差?？纵SESEIeseiThT s0公稱尺寸+-尺寸公差帶圖舉例尺寸公差帶圖舉例n畫出根本尺寸為 50 mm ，最大極限尺寸為 50 .025 mm 、最小極限尺寸為 50 mm的孔與最大極限尺寸為 49.975 mm 、最小極限尺寸為 49.959n mm的軸的公差帶圖。0+-50

10、孔軸+0.025-0.025-0.041Home加工誤差與公差的關(guān)系加工誤差與公差的關(guān)系n工件在加工過程中，由于工藝系統(tǒng)誤差的影響，使加工后的零件的幾何參數(shù)與理想值不相符合，其差別稱為加工誤差。其中包括：n尺寸誤差：實踐尺寸與理想尺寸之差。n幾何外形誤差：宏觀幾何外形誤差、微觀幾何外形誤差、外表波度誤差。n位置誤差：各要素之間實踐相對位置與理想位置的差值。n加工誤差是不可防止的，其誤差值在一定范圍內(nèi)的變化是允許的，加工后的零件的誤差只需不超越零件的公差，零件是合格的。所以：n公差是設(shè)計給定的，用于限制加工誤差的；n誤差那么是加工過程中產(chǎn)生的。Home配合的概念配合的概念n配合配合公稱公稱尺寸一

11、樣，相尺寸一樣，相互結(jié)合的孔與互結(jié)合的孔與軸公差帶之間軸公差帶之間的關(guān)系。的關(guān)系。DdDmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零線孔軸公差與配合表示圖配合的類別配合的類別n經(jīng)過公差帶圖，我們能清楚地看到孔、軸公差帶之間的關(guān)系。根據(jù)其公帶位置不同，可分為三種類型：n 間隙配合、過盈配合和過渡配合。0+-根本尺寸孔軸孔軸孔軸間隙配合間隙配合n具有間隙包括最小間隙為零的配合稱為間隙配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上。 n 其特征值是最大間隙X max和最小間隙X min。n X max=D max- dmin=ES - ein X min=D min - d max =EI -

12、esn實踐消費中，平均間隙更能表達其配合性質(zhì)。n X av =X max +X min/2孔XmaxXmin0+-軸過盈配合過盈配合n具有過盈包括最小過盈等于零的配合稱為過盈配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下。 n其特征值是最大過盈Y max和最小過盈Y min。n Y max= D min- d max =EI - esn Y min= D max - dmin=ES - ein實踐消費中，平均過盈更能表達其配合性質(zhì)。 n Y av =Y max +Y min/2軸0+-YmaxYmin孔過渡配合過渡配合n能夠具有間隙也能夠具有過盈的配合稱為過渡配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互重疊

13、。 n其特征值是最大間隙X max和最大過盈Y max。n X max= D max- dmin=ES - ein Y max = D min- d max =EI - esn 實踐消費中，其平均松緊程度能夠表示為平均間隙，也能夠表示為平均過盈：n即： X av 或Y av =X max +Y max/2孔軸0+-XmaxYmax配合公差配合公差n配合公差是指允許間隙或過盈的變動量。它是設(shè)配合公差是指允許間隙或過盈的變動量。它是設(shè)計人員根據(jù)機器配合部位運用性能的要求對配合計人員根據(jù)機器配合部位運用性能的要求對配合松緊變動的程度給定的允許值。它反映了配合的松緊變動的程度給定的允許值。它反映了配合

14、的松緊變化程度，表示配合精度，是評定配合質(zhì)量松緊變化程度，表示配合精度，是評定配合質(zhì)量的一個重要的綜合目的。的一個重要的綜合目的。n 對于間隙配合對于間隙配合 Tf =XmaxXminn 對于過盈配合對于過盈配合 Tf =YminYmaxn 對于過渡配合對于過渡配合 Tf =XmaxYmaxn 將最大、最小間隙和過盈分別用孔、軸極限尺將最大、最小間隙和過盈分別用孔、軸極限尺寸或極限偏向換算后代入上式，那么得三類配合寸或極限偏向換算后代入上式，那么得三類配合的配合公差的共同公式為：的配合公差的共同公式為： Tf = Th +Ts有關(guān)計算有關(guān)計算n計算:孔 mm與軸 mmn 孔 mm與軸 mmn

15、孔 mm與軸 mmn 配合的極限間隙或極限過盈、配合公差并畫出公差帶圖，闡明配合類別。025. 0050025. 0041. 050059. 0043. 050018. 0002. 050025. 0050025. 0050000+-505050+0.025-0.025-0.041+0.025+0.059+0.043+0.025+0.018+0.002計算計算解：解：1 最大間隙最大間隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm最小間隙最小間隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差配合公差 T f =XmaxXmin=+0

16、.066-(+0.025) = 0.041 mm(2) 最大過盈最大過盈 Ymax=EI-es=0-(+0.059)= -0.059mm最小過盈最小過盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm配合公差配合公差 T f =YminYmax=-0.018-(-0.059)= 0.041 mm(3) 最大間隙最大間隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm 最大過盈最大過盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm 配合公差配合公差 Tf =XmaxYmax=+0.023-(-0.018)= 0.041

17、mm配合制配合制n改動孔和軸的公差帶位置可以得到很多配合，為便于現(xiàn)代化大消費，簡化規(guī)范，規(guī)范對配合規(guī)定了兩種配合制：基孔制和基軸制。n基孔制：根本偏向為一定的孔的公差帶與不同根本偏向軸的公差帶構(gòu)成各種配合的一種制度。n基孔制中的孔為基準(zhǔn)孔，其下偏向為零。0+-公稱尺寸孔軸軸軸軸軸軸軸間隙配合過渡配合過盈配合 過渡或過盈軸配合制續(xù)配合制續(xù)n基軸制：根本偏向為一定的軸的公差帶與不同根本偏基軸制：根本偏向為一定的軸的公差帶與不同根本偏向孔的公差帶構(gòu)成各種配合的一種制度。向孔的公差帶構(gòu)成各種配合的一種制度。n基軸制中的軸為基準(zhǔn)軸，其上偏向為零?；S制中的軸為基準(zhǔn)軸，其上偏向為零。0+-軸孔孔孔孔孔孔孔

18、間隙配合過渡配合過盈配合 過渡或過盈孔2.2 ISO極限與配合制極限與配合制 GB/T1800.2-1998的規(guī)范規(guī)定了有關(guān)線性尺寸精度規(guī)范的主要內(nèi)容：規(guī)范公差系列根本偏向系列公差代號優(yōu)先、常用和普通公差帶基孔制、基軸制常用、優(yōu)先配合的選用線性尺寸的普通公差 GO規(guī)范公差系列規(guī)范公差系列n國標(biāo)規(guī)定規(guī)范公差分為國標(biāo)規(guī)定規(guī)范公差分為20個等級個等級n 即即IT01、IT0、IT1、IT2、IT18。從。從IT01到到IT18，等級依次降低，而相應(yīng)的規(guī)范公差值依次增大。等級依次降低，而相應(yīng)的規(guī)范公差值依次增大。n公稱尺寸分段：為減少規(guī)范公差的數(shù)目，簡化公差表格以利公稱尺寸分段：為減少規(guī)范公差的數(shù)目，

19、簡化公差表格以利消費，國標(biāo)對公稱尺寸進展了分段，見表消費，國標(biāo)對公稱尺寸進展了分段，見表2-2。在規(guī)范公差。在規(guī)范公差和根本偏向的計算公式中，公稱尺寸一概以所屬尺寸段的幾和根本偏向的計算公式中，公稱尺寸一概以所屬尺寸段的幾何平均值來計算。何平均值來計算。規(guī)范公差規(guī)范公差I(lǐng)TISO Tolerance：是國標(biāo)規(guī)定的，用以確定公：是國標(biāo)規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。差帶大小的任一公差值。IT=a*i公差單位公差單位i：計算公差的根本單位。：計算公差的根本單位。公差等級系數(shù)公差等級系數(shù)a：確定公差等級的參數(shù)。：確定公差等級的參數(shù)。30.450.001iDDI=0.004D+2.1規(guī)范公差計

20、算舉例n公稱尺寸為20mm，求IT6、IT7的公差值。n解：公稱尺寸20mm，屬于1830mm，n 那么D= =23.24mmn 公差單位 =1.31mn 查表3.1 IT6=10i IT7=16in 即IT6=10 1.31m=13.1m13 mn IT7=16 1.31m=20.96 m 21 m 18 3030.450.001iDD根本偏向系列根本偏向系列n根本偏向：確定零件公差帶相對于零線位置的極限偏根本偏向：確定零件公差帶相對于零線位置的極限偏向。它是公差帶位置規(guī)范化的獨一目的。除向。它是公差帶位置規(guī)范化的獨一目的。除JS和和js外，外，均指接近零線的偏向。與公差等級無關(guān)。均指接近零

21、線的偏向。與公差等級無關(guān)。n根本偏向代號：用拉丁字母表示。大寫表示孔，小寫根本偏向代號：用拉丁字母表示。大寫表示孔，小寫表示軸。在表示軸。在26個字母中除去易與其它混淆的個字母中除去易與其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七個用兩個字母表示的代號，再加上七個用兩個字母表示的代號CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC，共有，共有28個代號，即孔和軸個代號，即孔和軸各有各有28個根本偏向。其中個根本偏向。其中JS和和js相對于零線完全對稱。相對于零線完全對稱。n對于軸：對于軸：ah的根本偏向為上偏向的根本偏向為上偏向es，其絕對值依次，其絕對值依次減小，減小，jzc的根本偏向為下偏向的根本偏向為

22、下偏向ei，其絕對值依次增，其絕對值依次增大。大。n對于孔：對于孔：AH的根本偏向為下偏向的根本偏向為下偏向EI，其絕對值依次，其絕對值依次減小，減小，JZC的根本偏向為上偏向的根本偏向為上偏向ES，其絕對值依次，其絕對值依次增大。增大。nH為基準(zhǔn)孔，其根本偏向為下偏向，值為零；為基準(zhǔn)孔，其根本偏向為下偏向，值為零；h為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)軸，其根本偏向為上偏向，值為零。軸，其根本偏向為上偏向，值為零。公差帶代號公差帶代號n公差帶的代號由根本偏向代號與公差等級代號組成，如H7、h6、M8、d9等等。在圖樣上標(biāo)注尺寸公差時，可以標(biāo)注極限偏向，上偏向放在根本尺寸的右上角，下偏向放在公稱尺寸的右下角； 如：

23、、 也可以標(biāo)注尺寸公差帶代號，如：50H7、 50f6或者兩者都標(biāo)注 50H7 、 n 50f6 ( ) 。 n 025. 0050025. 0041. 050+0.0250-0.025-0.041配合代號配合代號n規(guī)范規(guī)定，配合代號由相互配合的孔和軸的公差帶以分數(shù)的方式組成，孔的公差帶為分子，軸的公差帶為分母。n例如：40H8/f7，80K7/h6。 Home根本偏向值根本偏向值n軸的根本偏向：是根據(jù)科學(xué)實驗和消費實際的需軸的根本偏向：是根據(jù)科學(xué)實驗和消費實際的需求計算確定的，其值曾經(jīng)規(guī)范化列表求計算確定的，其值曾經(jīng)規(guī)范化列表2.4。n孔的根本偏向：根本尺寸孔的根本偏向：根本尺寸500mm時

24、，孔的根時，孔的根本偏向是從軸的根本偏向換算而來。本偏向是從軸的根本偏向換算而來。n孔軸根本偏向的對應(yīng)關(guān)系：同一字母的孔或軸的孔軸根本偏向的對應(yīng)關(guān)系：同一字母的孔或軸的根本偏向，在相應(yīng)公差等級條件下，按基軸制構(gòu)根本偏向，在相應(yīng)公差等級條件下，按基軸制構(gòu)成的配合與按基孔制構(gòu)成的配合性質(zhì)一樣的原那成的配合與按基孔制構(gòu)成的配合性質(zhì)一樣的原那么來換算。么來換算?？椎母酒蛑档膿Q算孔的根本偏向值的換算n通用規(guī)那么：用同一字母表示的孔、軸根本偏向的通用規(guī)那么：用同一字母表示的孔、軸根本偏向的絕對值相等，符號相反。即：絕對值相等，符號相反。即：n ES=-ei EI=-esn 運用：運用：AH的各級孔，的

25、各級孔， IT IT9的的K、M、N孔和孔和IT IT8的的P ZC孔?？?。n特殊規(guī)那么：用同一字母表示孔、軸根本偏向時，特殊規(guī)那么：用同一字母表示孔、軸根本偏向時，孔根本偏向和軸的根本偏向符號相反，而絕對值相孔根本偏向和軸的根本偏向符號相反，而絕對值相差一個差一個值。即：值。即：n ES= -ei + = IT nIT n-1運用：運用：IT IT8的的J、K、M、N孔和孔和IT IT7的的P ZC孔?？住３叽缙虻母居嬎愠叽缙虻母居嬎?國標(biāo)列出的軸、孔根本偏向數(shù)值見表2.4和表2.5。其另一偏向根據(jù)孔、軸的根本偏向和規(guī)范公差按以下關(guān)系計算： EI=ES-IT ES=EI+IT ei=

26、es-IT es=ei+IT尺寸偏向計算舉例尺寸偏向計算舉例解：查表2.3得 IT6=13m IT7=21m 查表2.4 ，軸的根本偏向為下偏向， ei=+22 m 軸的上偏向es= ei+ IT6=35 m 基準(zhǔn)孔H7的下偏向為0 那么孔的上偏向為ES=IT7=+21 m 試確定試確定 25H7/p6 配合中孔與軸的極限偏向。配合中孔與軸的極限偏向。Home練習(xí)：試確定練習(xí)：試確定 25P7/h6 配合中孔與軸的極限偏向。配合中孔與軸的極限偏向。優(yōu)先、常用和普通公差帶優(yōu)先、常用和普通公差帶n規(guī)范公差系列中的任一公差與根本偏向系列中任一偏向組合，即可得到不同大小和位置的公差帶。在公稱尺寸500

27、mm內(nèi)組成543種孔的公差帶和544種軸的公差帶。假設(shè)將這些孔軸公差帶在消費實踐中都投入運用，顯然是不經(jīng)濟的，而且也不用要的。n為了簡化公差帶種類，減少與之相順應(yīng)的定值刀、量具和工藝配備的種類和規(guī)格，對公稱尺寸至500mm的孔、軸規(guī)定了優(yōu)先、常用和普通用途公差帶。n普通用途公差帶軸116種，孔105種n常用公差帶軸59種，孔44種n優(yōu)先公差帶軸孔各有13種。n設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先運用優(yōu)先公差帶，其次才運用常用公差帶，再其次才思索運用普通用途公差帶。HOME常用和優(yōu)先配合常用和優(yōu)先配合n原那么上，恣意一對孔、軸公差帶都可以構(gòu)成配合，為了簡化公差配合的種類，減少定值刀、量具和工藝配備的種類及規(guī)格，國家規(guī)范在