圓柱體公差和配合

1、關(guān)于圓柱體的公差與配合第1頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四公差單位iD500; i = 0.45 + 0.001D (um)500 D 3150; i = 0.004D + 2.1 (um)D 公稱尺寸的計算值(mm)對于同一個公稱尺寸，公差：T=i 公差等級系數(shù)公差單位第2頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四3 公差單位 i加工誤差與尺寸關(guān)系加工誤差的影響測量誤差的影響 尺寸的公差、配合與檢測尺寸的公差與配合第3頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四標準公差等級及代號（500mm以內(nèi)的公差等級劃分為）20個公差等級： IT01、I

2、T 0、IT 1、IT 2、IT 3、IT 4、IT 5、IT 6、IT 7、IT 8、IT 9、IT10、IT11、IT12、IT13、IT14、IT15、IT16、IT17、IT18。 符號IT表示國際公差( ISO Tolerance的縮寫)。從IT01到IT18，等級依次降低，公差依次加大。2.2 標準公差系列500mm以上的18個公差等級第4頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四一、標準公差等級及代號1代號 國家標準（GB/T1800.12009） 2公差等級 在公稱尺寸至500mm內(nèi)，國家標準將標準公差等級規(guī)定為20個等級，在公稱尺寸大于500至3150mm內(nèi)規(guī)定

3、了IT1至IT18共18個標準公差等級。依次為 IT01 IT0 IT1 IT18 等級 高 低 IT7 稱為低于IT7級公差值 小 大 IT7稱為 高于IT7級即公差等級相同，尺寸的精確程度相同 第5頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四公稱尺寸分段第6頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四標準公差表標準公差數(shù)值表標準公差數(shù)值變化規(guī)律第7頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四公稱尺寸分段與計算方法例 公稱尺寸為 20mm ，求IT6 和IT7 的公差值。解 公稱尺寸屬于1830mm尺寸（見表2.2）。 標準公差：IT6=l0 i= 101

4、.31 = 13.1 IT7=16 i= 161.31 = 20.9622 按上例計算的公差值，必須按國標規(guī)定的尾數(shù)化整規(guī)則進行圓整。表2.1所列的標準公差，即為圓整后的標準值。第8頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四一、基本偏差的代號、特點 1）代號：拉丁字母（按英文讀音），孔大寫、軸小寫。軸+0-eseiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc公稱尺寸 孔公稱尺寸 +0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC2.3 基本偏差系列第9頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四孔、軸基本偏差

5、系列特點基本偏差代號基本偏差 基本偏差值變化規(guī)律另一極限偏差孔的基本偏差系列 AHEI 大 小 ES JSEI（或ES） IT/2 ES（或EI） JZCES 小 大 EI軸的基本偏差系列 a hes 大 小 ei jses（或ei） IT/2 ei（或es） jzcei 小 大 es第10頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四a)分布簡圖如下圖 孔軸a零線公稱尺寸hAZCzc圖aH孔零線公稱尺寸軸aAZCzceiESEI圖bHhes基本偏差分布特點第11頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四 尺寸的公差、配合與檢測尺寸的公差與配合基本偏差的代號軸+0-es

6、eiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc公稱尺寸 孔公稱尺寸 +0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC基本偏差系列剔除：I、L、O、Q、W （i、l、o、q、w）增加：CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC （cd、ef、fg、js、za、zb、zc）代號：26個字母中分布情況AG的基本偏差為下偏差，EI（）H的基本偏差EI0（基準孔）ES+Th/2EI-Th/2JS完全對稱（J近似對稱）基本偏差JZC的基本偏差為上偏差，ES（-）（除J、K外）ag的基本偏差為上偏差，es（-）h的基本偏差es0（基準軸）es+T

7、s/2ei-Ts/2js完全對稱（j近似對稱）基本偏差jzc的基本偏差為下偏差，ei（-）（除J外）基孔制H 與ah 間隙配合j、js、k、m、n 基本上是過渡配合pzc 基本上是過盈配合基軸制h 與AH 間隙配合J、JS、K、M、N 基本上是過渡配合PZC 基本上是過盈配合第12頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四單項選擇題(1) 20f6、 20f7和 20f8三個公差帶的( )A. 上偏差相同且下偏差相同 B. 上偏差相同而下偏差不相同C. 上偏差不相同而下偏差相同 D. 上、下偏差各不相同(2) 30E8/h8與 30E9/h9的( ) A. 最小間隙相同 B.最大

8、間隙相同 C. 平均間隙相同 D. 間隙變動范圍相同第13頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四2.3.2 軸的基本偏差的確定 軸的基本偏差是以基孔制配合為基準而制定的。在實踐和大量的實驗中總結(jié)出一系列基本偏差的計算公式見表2.4，軸的基本偏差見表2.5ah： 用于間隙配合，基本偏差的絕對值等于最小間隙。jn： 用于過渡配合，所得的過盈或間隙均不大。pzc： 用于過盈配合，其基本偏差為下偏差。第14頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四基本偏差數(shù)值1軸的基本偏差數(shù)值 間隙配合可根據(jù)生產(chǎn)實踐或試驗得知間隙X的大小，然后以基孔制，計算出ag軸的基本偏差es(h=

9、0，不要計算),如圖所示?？纵S第15頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四2.3.3 孔的基本偏差數(shù)值孔的基本偏差是根據(jù)相同字母代號軸的基本偏差， 在相應的公差等級的基礎(chǔ)上按一定的規(guī)則換算得來的。同名配合：基本偏差字母代號同名的孔和軸， 分別構(gòu)成的基軸制與基孔制的配合，稱為同名配合；在孔、軸為同一公差等級或孔比軸低一級的條件下（如H9/f9與F9/ h9、H7/p6與P7/ h6），同名配合的配合性質(zhì)必須相同。換算原則：基孔制、基軸制同名配合的配合性質(zhì)相同（即具有相同的極限間隙或極限過盈）。第16頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四（1）基本偏差的換算過程

10、Xmines公稱尺寸0基軸制基孔制0ah公稱尺寸Xmin+EI1）基本偏差AH的換算過程（間隙配合）EI=-es第17頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四eiES公稱尺寸0 基孔制2）基本偏差JZC的換算過程（以K、M、N的過渡配合為例）基軸制 公稱尺寸 0 第18頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四（2）基本偏差的換算規(guī)則1）通用規(guī)則：同名字母代號的孔和軸的基本偏差的絕對值相等，而符號相反。即從公差帶圖解看，孔的基本偏差是軸的基本偏差相對于零線的倒影。第19頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四2）特殊規(guī)則：同名代號的孔和軸的基本偏差

11、的符號相反，而絕對值相差一個值。 即用上述公式計算出孔的基本偏差按一定規(guī)則化整，編制出孔的基本偏差表，見表2.6。實際使用時，可直接查此表，不必計算?？椎牧硪粋€極限偏差可根據(jù)下列公式計算 ES = EI + IT EI = ESIT第20頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四（3）基孔制、基軸制同名配合的配合性質(zhì)間隙配合：只要是同名配合的配合性質(zhì)一定相同。過渡配合、過盈配合：高精度時，孔的基本偏差用特殊規(guī)則換算，孔比軸低一級時，同名配合的配合性質(zhì)才相同。低精度時，孔的基本偏差用通用規(guī)則換算，孔、軸必須同級，同名配合的配合性質(zhì)才相同。即：同名配合的配合性質(zhì)相同的條件：第21頁，

12、共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四第22頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四第23頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四已知30k7軸公差帶中的ei=+2m，求30K7孔的公差帶。解：30K7孔屬于特殊規(guī)則實用的范圍(1)查表2.5(P25),知道30k7中的e i=+2m(2) 查表2.1(P18),知道IT7=21m, IT6=13m(3)因此,= ITn-IT(n-1)=IT7-IT6=8所以ES(30K7)=-ei+ =-2+8 =6(4)核對,查表2.6(P28), = 8, ES(30K7)=-ei+ =-2+8 =6 例題第

13、24頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四（5）例題說明例題：將基孔制配合25H7/p6換算為25P7/h6并計算極限過盈繪制公差帶圖。（1）查表確定 25H7/P6 孔軸的極限偏差孔25H7的標準公差I(lǐng)T7=21m,基本偏差H： EI=0 ; ES=21m;有：25H7 mm軸25p6的標準公差I(lǐng)T6=13m; ei=+22m es=ei+IT6=+35m 有 25p6 mm(2)由25H7/p6換算為25P7/h6孔的基本偏差P，對標準公差I(lǐng)T7時，應按特殊規(guī)則處理：=ITD ITd =IT7-IT6=21-13=8m第25頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分

14、，星期四 ES= -ei+= -22+8= -14um EI=ES-IT7=-14-21=-35um 故有孔： 25P7 mm 軸： 25h6 (3)計算 25H7/p6和25P7/h6的極限過盈 25H7 / p6 Ymin=ES-ei=0.021-0.022= -0.001mm Ymax=EI-ES=0-0.035= -0.035mm 25P7 /h6 Ymin = ES ei= - 0.014-(-0.013)=-0.001mm Ymax= EI es= - 0.035-0= -0.035mm (4)繪制尺寸公差帶圖和配合公差帶圖如圖第26頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分

15、，星期四例題圖示第27頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四思考已知公差帶 , ,求20S7的極限偏差(要求:不查表,用公式推導)1）求IT7、IT6；2）對20S7，ES=-ei+(IT7-IT6)3）對20S7， EI=ES-IT7第28頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四三、公差帶與配合代號標注方法 （1）公差帶代號：由基本偏差代號及公差等級代號組成?；蛴脭?shù)字(mm)表示（或兩者結(jié)合）例：5g8 、5 或 5g8( )對稱偏差表示為：10Js5(0.003)0.0040.0220.0040.022位置大小大批量生產(chǎn)單件或小批量生產(chǎn)中小批量生產(chǎn)第29頁

16、，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四裝配圖第30頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四零件圖第31頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四常用尺寸段的公差與配合 GB/T18011999規(guī)定了公稱尺寸500mm的一般用途軸的公差帶119個和孔的公差帶105個，再從中選出常用軸的公差帶59個和孔的公差帶44個，并進一步挑選出孔和軸的優(yōu)先用途公差帶各13個。 公差的選擇：以優(yōu)先，常用，一般，任一孔、軸公差帶為順序; 配合的選擇：以優(yōu)先，常用，任一孔、軸公差帶組成的配合為順序。第32頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四一、一般、

17、常用和優(yōu)先的孔、軸公差帶（GB/T18011999）g6js6m6n6s6t6e7h7d9h9h11g6js6m6n6s6t6e7h7d9h9b11h11一般、常用和優(yōu)先軸的公差帶圖中方框中的為常用公差帶，圓圈中的為優(yōu)先公差帶。第33頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四一般、常用和優(yōu)先孔的公差帶 圖中方框中的為常用公差帶，圓圈中的為優(yōu)先公差帶。第34頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四二、常用和優(yōu)先配合 基孔制常用和優(yōu)先配合（摘自GB/T18011999） 第35頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四基軸制優(yōu)先、常用配合 二、常用和優(yōu)先

18、配合 第36頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四2.2.3 一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差 1. 一般公差的概念所謂線性尺寸的一般公差指在車間普通工藝條件下，機床設(shè)備可以保證的公差。（在零件圖上，采用一般公差的尺寸只標注公稱尺寸，不標注極限偏差，而在圖樣的技術(shù)要求中作出說明）。主要原因：非配合尺寸的公差要求不高。零件上某些尺寸的公差可由工藝保證。為簡化制圖，使圖面清晰。第37頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四一般公差未注公差的公差等級和極限偏差 GB/T 18042000，線性尺寸的極限偏差數(shù)值 (mm) 倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值

19、(mm) 第38頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四2.3 零件尺寸精度與配合的設(shè)計1、重要性： 在機械制造中，合理地選用公差配合，對與提高生產(chǎn)效率，降低成本有十分重要的作用，它是除結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料之外對機械產(chǎn)品影響最大的因素之一。2、基準制，公差等級，配合種類的選用原則 應使產(chǎn)品的使用價值和制造成本的綜合經(jīng)濟效益效果最好，例如Tf。二 、基準制的選擇三、公差等級的選擇四、配合的選擇第39頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四一、基準制的選用準則1一般情況下應優(yōu)先選用基孔制有利于實現(xiàn)刀，量具的標準化，系列化，從而獲得最大的經(jīng)濟效益。2必要時選用基軸制（1）不

20、需加工的軸。例，直接使用有一定公差等級（IT8IT11）而不再進行機械加工的冷拔鋼材（這種鋼材是按基準軸的公差帶制造）制作軸。若需要各種不同的配合時，可選擇不同的孔公差帶位置來實現(xiàn)。第40頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四間隙配合過渡配合過渡配合連桿活塞銷活塞g6H7m6m6+0fD_G7M7h6M7+0fD_教材圖2.18 基準制選擇示例(一) （2）根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，在同一公稱尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件時應采用基軸制。如下圖所示。第41頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四（3）與標準件配合的基準制選擇 若與標準件(零件或部件)配合，應以

21、標準件為基準件、來確定采用基孔制還是基軸制。 如平鍵、半圓鍵等鍵聯(lián)接，由于鍵是標準件，鍵與鍵槽的配合應采用基軸制； 滾動軸承外圈與箱體孔的配合應采用基軸制，滾動軸承內(nèi)圈與軸的配合應采用基孔制。 基準制的選用準則第42頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四（4）特殊需要時可用非基準制配合 新國標允許采用任一孔、軸公差帶組成的配合（沒有基準件的非基準配合）k6f50f110J7J7f110f9基準制的選用準則第43頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四二、公差等級的選用選擇原則:1）在滿足使用要求的前提下，盡可能選較低的公差等級或較大的公差值。2）滿足GB推薦的

22、公差等級組合規(guī)定。 （見表2.1）(工藝等價) 對于公稱尺寸500mm有較高公差等級的配合，因孔比同級軸難加工，當標準公差I(lǐng)T8時，國標推薦孔比軸低一級相配合，使孔、軸的加工難易程度相同。但對IT8級或公稱尺寸500mm的配合，因孔的測量精度比軸容易保證，推薦采用孔、軸同級配合。第44頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四確定公差等級的方法（1）計算查表法。已知配合的極限間隙（或極限過盈），先計算出配合公差，再根據(jù)配合公差Tf用查表的方法確定孔和軸的公差等級依據(jù)：TDTdTf（2）類比法。參考生產(chǎn)和實踐中總結(jié)出來的經(jīng)驗資料與使用要求相對比來確定公差等級。第45頁，共57頁，2

23、022年，5月20日，5點20分，星期四1）明確零件的使用要求和工作條件，以此確定配合表面的主次。主要配合表面（孔IT6IT8,軸IT5IT7）;次要配合表面（孔IT9IT12,軸為同級）；非配合表面（孔、軸一般在IT12以下）。（表2.11）2）各種加工方法能夠達到的公差等級，見表2.12。3）相配零件或部件精度要匹配。如與滾動軸承相配合的軸和孔的公差等級與軸承的精度有關(guān)。再如與齒輪相配合的軸的公差等級直接受齒輪的精度影響。4）考慮配合性質(zhì)：過盈、過渡配合的公差等級不能太低，一般孔的標準公差I(lǐng)T8，軸的標準公差I(lǐng)T7。對于間隙配合，間隙小，公差等級應較高；若間隙大，公差等級可以低些。例如，選

24、用H6/g5和H11/a11是可以的，而選用H11/g11和H6/a5則不合適。5）在非基準制配合中，有的零件精度要求不高，可與相配合零件的公差等級差23級，如箱體孔與軸承端蓋的配合。6）公差等級的應用范圍。確定公差等級的類比法第46頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四公差等級的應用特高公差等級（IT01、IT0、IT1）主要用于高精度量塊和其它精度尺寸標準塊的公差。高公差等級（IT 2IT5）用于特別精密零件的配合。如精密機床的主軸軸徑。較高公差等級（IT 5IT8） IT5（孔IT6）用于高精度和重要配合，如內(nèi)燃機中活塞銷和活塞孔的配合。 IT6（孔IT7）用于要求精度

25、配合的情況，如內(nèi)燃機中曲軸與曲軸套的配合。 IT7，IT8用于一般精度要求的配合。較低公差等級的（IT9IT12）用于一般要求的地方。低公差等級（IT12IT18）用于未注公差的情況。第47頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四三、配合的選用1根據(jù)使用要求確定配合的類別 配合的選擇首先要確定配合的類別。無相對運動要傳遞轉(zhuǎn)矩永久結(jié)合較大過盈的過盈配合可拆結(jié)合要精確同軸輕型過盈配合、過渡配合或基本偏差為H(h)的間隙配合加緊固件不要精確同軸間隙配合加緊固件不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精確同軸過渡配合或輕的過盈配合有相對運動只有移動基本偏差為H(h)、G(g) 等間隙配合轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動和移動的復

26、合運動基本偏差AF(af) 等間隙配合第48頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四2選用配合的方法 計算法：根據(jù)理論公式，計算出使用要求的間隙或過盈大小來選定配合的方法。由于影響間隙和過盈的因素很多，理論的計算也是近似的，所以在實際應用中還需經(jīng)過試驗來確定，一般情況下，很少使用計算法。 試驗法：用試驗的方法確定滿足產(chǎn)品工作性能的間隙或過盈范圍。該方法主要用于對產(chǎn)品性能影響大而又缺乏經(jīng)驗的場合。試驗法比較可靠，但周期長、成本高，應用也較少。 類比法：參照同類型機器或機構(gòu)中經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證的配合的實例，再結(jié)合所設(shè)計產(chǎn)品的使用要求和應用條件來確定配合。該方法應用最廣。第49頁，共5

27、7頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四3用類比法選擇配合時應考慮的因素 配合的選擇應盡可能地選用優(yōu)先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能滿足要求，可以選擇其他的配合。選擇方法主要是類比法?；酒钸x擇依據(jù)：間隙配合按相對運動速度選擇基本偏差過盈配合按傳遞扭矩的大小、裝拆情況選擇基本偏差過渡配合按定心要求、裝拆情況選擇基本偏差第50頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四相對運動情況無定心要求的慢速轉(zhuǎn)動高速轉(zhuǎn)動中速轉(zhuǎn)動精密低速轉(zhuǎn)動或移動或手動移動選擇基本偏差c(C)d(D)或e(E)f(F)g(G) h (H)間隙配合按相對運動速度選擇基本偏差第51頁，共5

28、7頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四各種過盈配合基本偏差的比較與選擇 傳遞扭矩的大小 加緊固件傳遞一定的扭矩與軸向力，屬輕型過盈配合。不加緊固件可用于準確定心僅傳遞小扭矩，需軸向定位（過盈配合時）不加緊固件可傳遞較小的扭矩與軸向力，屬中型過盈配合 不加緊固件可傳遞大的扭矩與軸向力、特大扭矩和動載荷，屬重型、特重型過盈配合裝卸情況用于需要拆卸時，裝入時使用壓入機用于很少拆卸時 用于不拆卸時，一般不推薦使用。對于特重型過盈配合（后三種）需經(jīng)試驗才能應用 過盈程度選擇根據(jù)較小或小的過盈中等與大的過盈很大與特大的過盈應選擇的基本偏差p（P）、r（R）s（S）、t（T）u（U）、v(V)、x（X）、y（Y）、z（Z）第52頁，共57頁，2022年，5月20日，5點20分，星期四定心要求要求較好定心時要求定心精度較高時要求精密定心時要求更精密定心時