極限配合第二章課件

1、第二章光滑孔、軸尺寸的公差與配合 第一節(jié)公差與配合的基本術(shù)語及定義為了正確掌握極限與配合標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用,必須首先熟悉極限與配合的基本術(shù)語和定義。這些基本術(shù)語和定義不僅僅是極限與配合的基礎(chǔ),也是技術(shù)上的一種共同語言。一、孔和軸1.孔孔主要指工件的圓柱形內(nèi)表面,也包括其他非圓柱形內(nèi)表面(由兩個(gè)平行平面或切面形成的包容面)中由單一尺寸確定的部分,如圖2-1所示。圖2-1孔2.軸軸主要指工件的圓柱形外表面,也包括其他非圓柱形外表面(由兩個(gè)平行平面或切面形成的被包容面)中由單一尺寸確定的部分,如圖2-2所示。圖2-2軸3.孔、軸的特點(diǎn)1)從裝配關(guān)系看,孔是包容面,其內(nèi)沒有材料,軸是被包容面,其外沒有材料。

2、圖2-3二、尺寸1.尺寸用特定單位表示線性長度的數(shù)值,稱為尺寸。2.基本尺寸基本尺寸指零件設(shè)計(jì)時(shí)給定的尺寸。實(shí)際尺寸指通過測(cè)量獲得的某一孔、軸的尺寸。4.局部實(shí)際尺寸局部實(shí)際尺寸一個(gè)孔或軸的任意橫截面中的任一距離,即任何兩相對(duì)點(diǎn)之間測(cè)得的尺寸。圖2-4實(shí)際尺寸3.實(shí)際尺寸 5.極限尺寸極限尺寸是指一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)界限值。三、偏差1.尺寸偏差尺寸偏差是指某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。2.實(shí)際偏差實(shí)際偏差是實(shí)際尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。 3.極限偏差極限偏差是極限尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。圖2-5極限與配合示意圖例1某孔、軸分別為5和5,指出孔和軸的基本尺寸、極限偏差,

3、并求出極限尺寸。解5孔:5軸:D=50mm d=50mm四、公差及公差帶1.尺寸公差最大極限尺寸與最小極限尺寸之差,或上偏差與下偏差之差,稱為尺寸公差,簡稱為公差。 例2有一軸的尺寸為5,求軸的極限尺寸及公差Ts。解根據(jù)公式得dmax=d+es=50mm+(+0.025mm)=50.025mm2.尺寸公差帶及公差帶圖表示零件的尺寸相對(duì)其基本尺寸所允許的變動(dòng)范圍,可以用代表上、下偏差的兩條平行直線所限定的一個(gè)區(qū)域表示, 圖2-6公差帶圖例3已知孔、軸的基本尺寸為60mm,孔的最大極限尺寸為60.030mm,孔的最小極限尺寸為60mm,軸的最大極限尺寸為59.990mm,軸的最小極限尺寸為59.9

4、71mm,現(xiàn)測(cè)得某孔、軸的實(shí)際尺寸分別為60.010mm和59.980mm,求孔與軸的極限偏差、圖2-7公差帶圖解ES=Dmax-D=60.030mm-60mm=+0.030mmEI=Dmin-D=60mm-60mm=0五、配合配合是指基本尺寸相同、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的位置關(guān)系。 1.間隙配合孔的公差帶完全在軸的公差帶之上,孔的尺寸減去與之相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正值的配合,如圖2-8所示。 圖2-8間隙配合公差帶圖例4有一相配合的孔、軸,孔的尺寸為8mm,軸的尺寸為8mm,求最大間隙、最小間隙、平均間隙、配合公差各是多少? 解按極限尺寸計(jì)算Dmax=80mm+0.030mm=8

5、0.030mm2.過盈配合過盈配合是指孔的公差帶完全在軸的公差帶之下,孔的尺寸減去與之相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為負(fù)值的配合,如圖2-9所示圖2-9過盈配合例5有一相配合的孔、軸零件,孔的尺寸為2mm,軸的尺寸為2mm,求最大過盈、最小過盈、平均過盈和配合公差各是多少?解按極限尺寸計(jì)算Dmax=25mm+(-0.027mm)=24.973mm3.過渡配合孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊,可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。圖2-10過渡配合例6已知某一孔、軸組成過渡配合,孔的尺寸為3mm,軸的尺寸為3mm,計(jì)算最大間隙、最大過盈、平均間隙或平均過盈、配合公差,并按5001比例畫公差帶圖。解根

6、據(jù)公式圖2-11公差帶圖4.三種配合性質(zhì)的特點(diǎn) 間隙配合5.配合性質(zhì)的判斷正確判斷配合性質(zhì)是工程技術(shù)人員必須具備的知識(shí),在有基本偏差代號(hào)的尺寸標(biāo)注中,可由基本偏差代號(hào)和公差帶圖來判斷其配合性質(zhì)。例7如果用一個(gè)5mm的孔,分別與5mm、5mm、500.008mm的軸配合,試判斷孔、軸的配合性質(zhì)。解5mm的孔與5mm的軸的配合ES=+0.025mmes=-0.025mm第二節(jié)公差與配合的組成由前所述,一個(gè)尺寸的公差帶是由大小和位置兩個(gè)要素構(gòu)成的,其中大小要素是由公差帶寬度即公差值決定的,標(biāo)準(zhǔn)化后,稱為標(biāo)準(zhǔn)公差;而位置要素是由其中一個(gè)極限偏差確定的,標(biāo)準(zhǔn)化后,稱為基本偏差,基本偏差是指靠近零線的那個(gè)

7、偏差。 一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列1.標(biāo)準(zhǔn)公差的定義標(biāo)準(zhǔn)公差是國標(biāo)規(guī)定用以確定公差帶大小的任一公差。2.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)是用以確定尺寸精確程度的等級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值不僅與標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)有關(guān),而且也與基本尺寸有關(guān)。3.尺寸分段 表2-1標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.31998)表2-1標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.31998)8共20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí);在基本尺寸大于5003150mm內(nèi)規(guī)定了IT1至IT18共18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。 4.標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表說明極限與配合在基本尺寸至500mm內(nèi)規(guī)定了IT01、IT0、IT1表2-2IT01和IT0的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB/T 1800.31998

8、附錄A)二、基本偏差系列1.基本偏差的定義基本偏差是國標(biāo)表列的用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差,一般情況下為靠近零線的那個(gè)偏差。圖2-12基本偏差示意圖2.基本偏差代號(hào)為了滿足不同配合性質(zhì)的需要,在國標(biāo)極限與配合中,對(duì)孔、軸公差帶的位置予以標(biāo)準(zhǔn)化。圖2-13基本偏差系列圖3.基本偏差表在國標(biāo)極限與配合中,對(duì)軸、孔的基本偏差值也作了規(guī)定,這里僅對(duì)常用尺寸的基本偏差列表說明。三、公差帶代號(hào)1.孔、軸的公差帶組成公差帶的位置由基本偏差確定,公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定,因此孔、軸公差帶代號(hào)是用基本偏差代號(hào)與公差等級(jí)代號(hào)表示,并且采用同一號(hào)字體書寫。 2.孔、軸公差帶中另一極限偏差的確定基本

9、偏差只是公差中的一個(gè)極限偏差,而另一個(gè)極限偏差要根據(jù)已知的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果來定。例8試確定50H7的極限偏差。解由孔的基本偏差數(shù)值表查得:基本偏差H是下偏差,且EI=0。由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表查得:基本尺寸D=50mm時(shí),IT6=25m=0.025mm。 例9試確定50g6的極限偏差。解由軸的基本偏差數(shù)值表查得:基本偏差g是上偏差,且es=-9m=0.009mm。由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得:基本尺寸d=50mm時(shí),IT6=16m=0.016mm。3.未注公差的線性和角度尺寸的公差未注公差尺寸是指圖樣上只標(biāo)注基本尺寸而不標(biāo)注極限偏差的尺寸,通常也稱作“自由尺寸”。表2-3尺寸500mm的軸的基本

10、偏差表2-3尺寸500mm的軸的基本偏差表2-3尺寸500mm的軸的基本偏差表2-3尺寸500mm的軸的基本偏差表2-3尺寸500mm的軸的基本偏差表2-4尺寸500mm的孔的基本偏差表2-4尺寸500mm的孔的基本偏差表2-5線性尺寸的極限偏差數(shù)值(摘自GB/T18042000)(單位:mm)表2-6倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值(摘自GB/T18042000)(單位:mm)表2-7角度尺寸的極限偏差數(shù)值(摘自GB/T18042000)四、配合公差帶代號(hào)在國標(biāo)極限與配合中,把配合代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化,用相同基本尺寸孔、軸公差帶代號(hào)的組合形式表示,寫成分?jǐn)?shù)形式,其中分子為孔公差帶代號(hào),分母為軸公差

11、帶代號(hào),例如50,60,也可寫成50H8/ f7,60M7/h6。 五、公差帶與配合的標(biāo)注方法通過查表和計(jì)算可以確定孔、軸的上、下偏差,從而就可以在圖樣上進(jìn)行尺寸標(biāo)注,但標(biāo)注時(shí)必須按照國標(biāo)的規(guī)定方法進(jìn)行。如前所述,國標(biāo)中規(guī)定了孔、軸公差帶標(biāo)注有三種方法,其正確標(biāo)注如圖例2-14所示。圖2-14a)標(biāo)注偏差值b)標(biāo)注公差帶代號(hào)c)標(biāo)注公差帶代號(hào)和偏差值1.孔、軸公差帶的標(biāo)注圖2-15配合代號(hào)的標(biāo)注方法2.配合代號(hào)的標(biāo)注如前所述,國標(biāo)中規(guī)定了配合代號(hào)在裝配圖上標(biāo)注有兩種方法,其正確標(biāo)注如圖例2-15所示。六、配合的組成原則極限與配合制度中,規(guī)定出松緊不同的配合,用來滿足各類機(jī)器零件配合性質(zhì)的要求,

12、以實(shí)現(xiàn)孔、軸的三種配合。所謂的基孔制,是孔的基本偏差為一定,并與不同基本偏差軸的公差帶形成各種配合的一種制度。圖2-16基孔制孔和軸公差帶位置1.基孔制2.基軸制所謂的基軸制,是軸的基本偏差為一定,并與不同基本偏差孔的公差帶形成各種配合的一種制度。圖2-17基軸制軸和孔公差帶位置第三節(jié)公差與配合代號(hào)的識(shí)別一、概述識(shí)別極限與配合代號(hào)的含義,是閱讀圖樣、技術(shù)文件和技術(shù)要求的必備知識(shí)。1.公差帶代號(hào)的識(shí)別識(shí)別的主要內(nèi)容是:公差帶代號(hào)是代表孔還是代表軸;是屬于什么配合性質(zhì)的孔或軸。2.配合代號(hào)的識(shí)別識(shí)別的主要內(nèi)容是:相互配合的孔和軸公差帶之間的位置關(guān)系。二、極限與配合代號(hào)的意義為了更好地掌握極限與配合

13、的基本概念,正確識(shí)讀極限與配合,表2-8列出了部分極限與配合代號(hào)的含義。三、配合性質(zhì)的識(shí)別配合是結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系,因此配合性質(zhì)不僅取決于孔和軸的基本偏差,還與公差等級(jí)有關(guān)。表2-8極限與配合代號(hào)的含義表2-8極限與配合代號(hào)的含義表2-8極限與配合代號(hào)的含義四、配合等級(jí)根據(jù)國標(biāo),當(dāng)基軸制中孔的基本偏差代號(hào)與基孔制中軸的基本偏差相當(dāng)時(shí),按下列原則形成基軸制的配合,與基孔制配合具有相同的效果,即具有相同的極限間隙或過盈。五、基準(zhǔn)件的配合基孔制中的基準(zhǔn)孔是用“H”表示,基軸制中的基準(zhǔn)軸是用“h”表示。第四節(jié)公差與配合的應(yīng)用掌握和應(yīng)用國標(biāo)極限與配合的規(guī)定,是機(jī)器設(shè)計(jì)和制造的重要基礎(chǔ)知識(shí),尺寸

14、和配合精度的選擇是否合理,對(duì)機(jī)器的使用性能和制造成本影響很大,有時(shí)甚至起決定性作用。一、標(biāo)準(zhǔn)溫度國標(biāo)規(guī)定的數(shù)值均以標(biāo)準(zhǔn)溫度(20)時(shí)的數(shù)值為準(zhǔn)。二、極限與配合的選用在機(jī)械設(shè)計(jì)中,確定了孔、軸的基本尺寸后,還需要進(jìn)行尺寸精度設(shè)計(jì),即正確地選用極限與配合。1.基準(zhǔn)制的選用國標(biāo)規(guī)定配合制度有兩種:基孔制和基軸制。圖2-18活塞連桿機(jī)構(gòu)a)活塞連桿機(jī)構(gòu)b)基孔制配合c)基軸制配合1活塞2活塞銷3連桿圖2-19基座孔與軸承蓋的配合1基座孔2軸承蓋3滾動(dòng)軸承2.公差等級(jí)的選擇公差等級(jí)的高低直接影響產(chǎn)品的使用性能和經(jīng)濟(jì)性。表2-9加工方法與公差等級(jí)的關(guān)系表2-9加工方法與公差等級(jí)的關(guān)系(1)常用尺寸段的極限與配合(基本尺寸500mm)孔、軸公差帶由基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)組成。圖2-20優(yōu)先、常用和一般用途的孔的公差帶3.配合的選擇圖2-21優(yōu)先、常用和一般用途的軸的公差帶規(guī)定表2-10基孔制優(yōu)先、常用配合(摘自GB/T18011999)表2-10基孔制優(yōu)先、常用配合(摘自GB/T18011999)表2-11基軸制優(yōu)先、常用配合(摘自GB/T18011999)表2-12配合類別的選用表2-13基本尺寸500mm優(yōu)先配合的配合特性表2-13基本尺寸500mm優(yōu)先配合的配合特性圖2-22蝸輪減速機(jī)部分配合裝置