公差配合與技術測量基礎教案

緒論一互換性的概述1.互換性的含義在機械工業(yè)中,互換性是指制成的同一規(guī)格的一批零件或部件,不需作任何挑選,調整或輔助加工(如鉗工修配),就能進行裝配,并能滿足機械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。例：同型號的軸承、光管、螺釘?shù)鹊取；Q性內容：幾何參數(shù)，力學性能，物理化學性能等方面。2、作用有利于組織專業(yè)化協(xié)作。有利于用現(xiàn)代化工藝裝配。有利于采用流水線和自動線生產(chǎn)方式。提高生產(chǎn)效率，降低本錢，延長機器使用壽命。3、分類①完全互換性：假設零件在裝配或更換時，不作任何選擇，不需調整或修配，就能滿足預定的使用要求，那么成為完全互換性〔當不限定互換范圍時，稱為完全互換法，也叫絕對互換法〕。②不完全互換性：由于某種特殊原因只允許零件在一定范圍內互換時，稱為不完全互換法。4、互換性條件一批相同規(guī)格的零件具有互換性的條件為：實際尺寸在允許的范圍內；形狀誤差在允許的范圍內；位置誤差在允許的范圍內；外表粗糙度到達規(guī)定的要求。二、幾何量的誤差1、幾何誤差：零件在加工過程中由于某種因素的影響，而造成的誤差稱為幾何誤差。2、公差：幾何誤差及其控制范圍，稱為公差。3、國家標準尺寸的大小—公差與配合形位公差：宏觀幾何形狀——形狀公差相互位置關系——位置公差微觀幾何形狀——外表粗糙螺紋尺寸的大小——螺紋公差差標準和標準化定義：對零件的公差和相互配合所制定的標準稱為公差標準幾何量的測量對零件的測量是保證互換性生產(chǎn)的一個重要手段。五、本課程的性質和任務1、掌握極限與配合方面的根本計算方法及代號的標注和識讀；2、掌握形位公差代號的標注方法；3、掌握外表粗糙代號，符號的注法；4、掌握常用量具的使用方法。六、小結七、作業(yè)P41、4、5第一章光滑圓柱結合的公差與配合§1-1根本術語及定義一、尺寸的術語和定義1、尺寸①定義用特定單位表示長度值的數(shù)字稱為尺寸。②內容尺寸指的是長度的值，由數(shù)字和特定單位兩局部組成包括長度，寬度和中心距等。2、根本尺寸〔D,d〕①定義：標準規(guī)定，設計時給定的尺寸稱為根本尺寸?？椎母境叽缬谩癉〞表示，軸的根本尺寸用“d〞表示，后同。②標準尺寸：標準化了的尺寸稱為標準尺寸。適用于有互換性或系列化要求的主要尺寸。圖1-1車床主軸箱中間軸裝配圖和零件圖圖1-1車床主軸箱中間軸裝配圖和零件圖a)裝配圖b)中間軸零件圖c)齒輪襯套零件圖作用：減少定值刀具，量具，型材和零件尺寸的規(guī)格,(圖1-1)3、實際尺寸〔Da,da〕定義通過測量獲得的尺寸。由于存在測量誤差，實際尺寸并非尺寸的真值。圖1-2實際尺寸際尺寸包括零件毛坯的實際尺寸，零件加工過程中工序間的實際尺寸和零件制成后的實際尺寸。4、極限尺寸①定義允許尺寸變化的兩個界限值，統(tǒng)稱為極限尺寸。最大極限尺寸：一個孔或軸允許的最大尺寸稱為最大極限尺寸〔Dmax,dmax〕。最小極限尺寸：一個孔或軸允許的最小尺寸稱為最小極限尺寸〔Dmin,dmin〕。根據(jù)課本P7圖1-3講解a)b)圖3-1極限尺寸圖1-3所示：D=φ30mmd=φ30mmDmax=φ30.021mmdmax=φ29.993mmDmin=φ30mmdmin=φ29.980mm分析：①根本尺寸和極限尺寸是設計時給定的。②根本尺寸可以在極限尺寸確定的范圍內，也可以在極限尺寸所確定的范圍外。即根本尺寸大于，等于，小于極限尺寸。③尺寸合格條件最小極限尺寸≤實際尺寸≤最大極限尺寸；孔：Dmin≤Da≤Dmax軸:dmin≤da≤dmax5、小結6、作業(yè)P411、2、3[組織教學]考勤、清點人數(shù)。[教學回憶]1、尺寸、根本尺寸、實際尺寸、極限尺寸的定義及符號。2、根本尺寸、實際尺寸、極限尺寸的關系。[課題引入]從根本尺寸、實際尺寸、極限尺寸的關系我們可以看出，當用極限尺寸減根本尺寸或者用實際尺寸減根本尺寸時，兩者之間會等到一個差值，這個值我們把它叫做偏差值。這就是我們這節(jié)課要講述的內容：[講授新課]二、公差與偏差的術語及定義尺寸偏差〔簡稱偏差〕定義：尺寸偏差是指某一尺寸減其根本尺寸所得的代數(shù)差。注：由于尺寸有極限尺寸，實際尺寸之分，因此偏差可分為極限偏差和實際偏差。⑴極限偏差定義極限尺寸減其根本尺寸所得的代數(shù)差稱為極限偏差。由于極限尺寸有最大極限尺寸和最小極限尺寸之分，極限偏差又可分為上偏差和下偏差〔圖1-4〕。①上偏差：最大極限尺寸減其根本尺寸所得的代數(shù)差，〔ES,es〕，ES=Dmax－Des=dmax－d〔1-1a〕②下偏差：最小極限尺寸減其根本尺寸所得的代數(shù)差?！睧I,ei〕。EI=Dmin－Dei=dmin－d〔1-1b〕強調：①偏差可以為正值、負值、零值。②計算時應注意偏差的正，負符號，應一起代到計算式中運算③上、下偏差在圖紙上的標注為：根本尺寸例φ30并注意當偏差為零時必須在相應位置標注“0〞，不能省略；當偏差數(shù)值相同，符號相反時，可簡化標注，如φ30±0.01mm。④偏差的五種類型：a、上正下正；b、上負下負；c、上正下負；d、上正下零；e、上零下負?！?〕實際偏差〔Ea,ea〕定義：實際尺寸減其根本尺寸所得的代數(shù)差稱為實際偏差。公式：孔：Ea=Da－D軸：ea=da－d零件合格條件：孔：EI≤Ea≤ES軸：ei≤ea≤es因此，合格零件的實際偏差應在上，下偏差之間?！?〕尺寸偏差計算舉例例1-1：某孔根本尺寸為φ50mm，最大極限為φ50.048mm，最小極限尺寸為φ50.009mm〔圖1-5〕，試求上偏差、下偏差各為多少？解：ES=Dmax－D=50.048－50=＋0.048mmEI=Dmin－D=50.009－50=+0.009mm例1-2設計一軸，其直徑的根本尺寸為φ60mm，最大極限尺寸為φ60.018mm，最小極限尺寸為φ59.988mm〔圖1-6〕，求軸的上偏差、下偏差。解：es=dmax－d=60.018－60=＋0.018mmei=dmin－d=59.988－60=-0.012mm2、小結〔1〕偏差的定義及種類?！?〕偏差的計算。〔3〕偏差的符號〔+、-〕?！?〕極限偏差與實際偏差的關系。3、布置作業(yè)課本P41頁4、6尺寸公差〔T〕定義：尺寸公差是最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，可上偏差減下偏差之差。Th———孔的公差，Ts——軸的公差?！?〕在數(shù)值上公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值。表達式為：Th=│Dmax－dmin│=│ES－EI│Ts=│dmax－dmin│=│es－ei│強調：①公差是用絕對值定義的，沒有正、負含義，在公差值前面不能標“+〞號或“－〞號；②公差不能取零值?！?〕尺寸公差計算舉例3：求孔φ20的尺寸公差〔課本圖1-7〕。解：由公式〔1-2〕可得孔的尺寸公差為：Th=Dmax－dmin=20.104－20.020=0.084mm或：Th=ES－EI=0.104－0.020=0.054mm4：求軸φ25的公差〔課本圖1-8〕解：Ts=│dmax－dmin│=│24.993－24.980│=0.013mm或:Ts=│es－ei│=│－0.007－(－0.020)│=0.013mm例：1—6：計算孔Φ50mm和軸Φ100mm的公差，并指出其根本偏差。解：孔：Th＝ES－EI＝－0.017－(－0.042)＝0.025mm軸：Ts＝es－ei＝0－(－0.054)＝0.054mm孔的根本偏差為：ES＝－0.017軸的根本偏差為：es＝0小結4、作業(yè)p414、5、6〔1〕〔2〕〔3〕第一章光滑圓柱結合的公差與配合§1-1根本術語及定義習題課尺寸1、根本尺寸〔D,d〕2、實際尺寸〔Da,da〕3、極限尺寸①最大極限尺寸〔Dmax,dmax〕②最小極限尺寸〔Dmin,dmin〕4、零件合格條件①Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax;②EI≤Ea≤ESei≤ea≤es。二、偏差1、偏差分為實際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下偏差。2、實際偏差〔Ea,ea〕Ea=Da－D,ea=da－d3、上偏差與下偏差①上偏差(ES,es)ES=Dmax－D,es=dmax－d②下偏差EI=Dmin－Dei=dmin－d三、公差允許尺寸變動的兩個界限值。Th=Dmax－Dmin=ES－EITs=dmax－dmin=es－ei四、練習1、課本p41習題6〔4〕、〔5〕、〔6〕、〔7〕2、習題冊〔1〕判斷題1~23?！?〕單項選擇題1~17〔4〕多項選擇題1~5〔5〕綜合題13、軸根本尺寸為φ40mm，加工后測得實際尺寸為φ40.006mm，最大極限尺寸為φ40.012mm，最小極限尺寸為φ39.988mm，試求es、ei為多少？并判斷該尺寸合格否。解：es=dmax-d=40.012-40=+0.012mmei=dmin-d=39.988-40=-0.012mm因為ea=da-d=40.006-40=+0.006mm所以該尺寸合格。4、指出孔的上偏差、下偏差、根本偏差，并求其最大極限尺寸、最小極限尺寸及公差。解：上偏差為:+0.024mm下偏差為:+0.011mm根本偏差為:+0.011mmDmax=D+ES=60+0.024=60.024mmDmin=D+EI=60+0.011=60.011mmTh=Dmax-Dmin=60.024-60.011=0.013mm或Th=ES-EI=+0.024-(+0.011)=0.013mm五、學生練習某軸設計尺寸為φ60mm，加工時的尺寸范圍要求為59.905~φ60.095mm。求軸的上偏差、下偏差、公差，并將該尺寸范圍要求寫成偏差標注形式。加工后的三根軸，其實際尺寸分別為φ59.9mm、φ60mm、φ60.095mm，求各軸的實際偏差并判斷各軸的尺寸是否合格。六、作業(yè)習題冊3、零線與尺寸公差帶圖為了清晰地表達上述各量及相互關系，一般采用極限與配合公差帶圖，在圖中將公差和極限偏差局部放大，如圖1-9所示公差帶圖解定義：不必畫出孔與軸的全形，只要掃著標準的規(guī)定將有關的局部放大畫出來的圖示方法稱為尺寸公差帶圖解(圖1-10所示)。圖1-9極限與配合示意圖圖1-10公差帶圖解〔1〕零線①定義：表示根本尺寸的一條直線稱為零線?！不蛟诠顜D中，確一偏差的一條基準線稱為零線〕。②零線畫法a:通常將零線沿水平方向繪制，在其左端畫出表示偏差大于的縱坐標軸并標上“0〞和“+〞“－〞號，在其左下方畫上單向箭頭的尺寸線，并標上根本尺寸值。b:正偏差位與零線上方，負偏差位于零線下方，零偏差于零線重合?！?〕公差帶公差帶定義：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域稱為尺寸公差帶，簡稱公差帶。①一般在同一圖中，孔和軸的公差帶的剖面線的方向應該相反，且疏密程度不同。②公差帶包括了公差帶大小與公差帶位置兩要素，大小由標準公差確定，位置由根本偏差確定。③標準公差標準極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。見表1—3。④根本偏差在標準極限與配合制中，確定公差帶相對零線位置的那個極限偏差。標準規(guī)定：一般以靠近零線的那個偏差作為根本偏差。例1—7：寫出以下各尺寸的公差，根本偏差，并畫出尺寸公差帶圖?！?〕孔:Φ20mm〔2〕孔：Φ40mm〔3〕孔:Φ40mm〔4〕軸：Φ60mm〔5〕軸:Φ60mm解：〔1〕Th＝ES－EI＝0.033－0＝0.033mm根本偏差：EI＝0〔2〕Th＝ES－EI＝0.025－0＝0.025mm根本偏差：EI＝0〔3〕Th＝ES－EI＝0.033－0.017＝0.016mm根本偏差：EI＝＋0.017〔4〕Ts＝es－ei＝0－(－0.019)＝0.019mm根本偏差：es＝0〔5〕Ts＝es－ei＝－0.021－(－0.051)＝0.030mm根本偏差：es＝－0.021mm3、小結4、作業(yè)P419第一章光滑圓柱結合的公差與配合§1-1根本術語及定義尺寸、偏差、公差、公差帶內容小結一、尺寸1、根本尺寸〔D,d〕2、實際尺寸〔Da,da〕3、極限尺寸①最大極限尺寸〔Dmax,dmax〕②最小極限尺寸〔Dmin,dmin〕4、零件合格條件①Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax;②EI≤Ea≤ESei≤ea≤es。二、偏差1、偏差分為實際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下偏差。2、實際偏差〔Ea,ea〕Ea=Da－D,ea=da－d三、上偏差與下偏差①上偏差(ES,es)ES=Dmax－D,es=dmax－d②下偏差〔EI，ei〕EI=Dmin－Dei=dmin－d四、公差允許尺寸變動的兩個界限值。Th=Dmax－Dmin=ES－EITf=dmax－dmin=es－ei五、公差帶圖1、零線表示根本尺寸的一條直線。通常零線沿水平方向繪制，在其左端畫出表示偏差的大小的縱坐標軸并標上“0〞和“+〞“-〞號，在其左下方畫上帶單向箭頭的尺寸線，并標上根本尺寸值。正偏差位于零線上方，負偏差位于零線下方，零偏差與零線重合。2、公差帶有代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶?？缀洼S的公差帶的剖面線的方向應該相反，且疏密程度相同。公差帶由公差帶大小和公差帶位置兩要素組成。五、舉例1、某軸尺寸為φ90mm，另一軸為φ90mm，試畫出它們的公差帶，并比擬它們公差帶的異同點。解：兩公差帶的相同點：兩公差帶的大小相同，因公差值皆為0.035mm。兩公差帶的不同點：兩公差帶的根本偏差不同，所以其公差帶相對于零線的位置不同。2、一軸的公差帶如下圖，試根據(jù)圖作如下答復及計算：軸的根本尺寸是〔φ45〕mm。軸的根本偏差是〔+9〕um。求軸的最大、最小極限尺寸及尺寸公差。假設軸的實際偏差為+0.025mm，求該軸的實際尺寸。解:(3)lmax=l+es=φ45+0.034=φ45.034mmlmin=l+ei=φ45+0.009=φ45.009mmTs=es-ei=0.034-0.009=0.025mmda=d+ea=45+0.025=φ45.025mm3、計算以下孔和軸的尺寸公差，并分別繪出尺寸公差帶圖?！?〕孔φ20〔2〕軸φ100解：(1)Th=ES-EI=0.02-0=0.02mm(2)Ts=es-ei=0-(-0.035)=0.035mm〔3〕孔φ60±0.01〔4〕軸φ80解：(3)Th=ES-EI=0.01-〔-0.01〕=0.02mm(4)Ts=es-ei=0.01-(-0.025)=0.035mm4、學生練習習題冊P18綜合題2三、配合的術語及定義1、孔和軸〔圖1-13〕①孔——指工件的圓柱形內外表，也包括非圓柱形內外表〔由二平行平面或切面形成的包容面〕②軸——指工件的圓柱形外外表，也包括非圓柱形外外表〔由二平行面或切面形成的被包容面〕圖1-13孔與軸的定義2、配合根本尺寸相同的，相互結合的孔和軸公差帶之間的關系稱為軸合。3、間隙與間隙配合(1)間隙〔X〕孔尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，當此值為正值時稱為間隙。間隙數(shù)值應標“+〞號?！?〕間隙配合:具有間隙〔包括最小間隙等于零〕的配合稱為間隙配合。孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖1—14所示。圖1-14間隙配合〔3〕最小間隙〔Xmin〕對于間隙配合，孔的最小極限尺寸減軸的最大間隙尺寸所得的代數(shù)差稱為最小間隙。Xmin＝Dmin－dmax＝(D＋ES)－(d＋es)＝EI－es由上式可知，最小間隙等于孔下的偏差減去軸的上偏差的代數(shù)差。〔4〕最大間隙〔Xmax〕對于間隙配合，孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大間隙。Xmax＝Dmax－dmin＝(D＋ES)－(d＋ei)＝ES－ei最大間隙也等于孔的上偏差減去軸的下偏差的代數(shù)差?！?〕間隙配合計算舉例例1—8ф50mm的孔與ф50mm的軸是間隙配合，求最大間隙和最小間隙。解：①按極限尺寸計算Xmax＝Dmax－dmin＝50.039－49.950＝＋0.089mmXmin＝Dmin－dmax＝50－49.975＝＋0.025mm②按偏差計算Xmax＝ES－ei＝0.039－(－0.050)＝＋0.089mmXmin＝EI－es＝0－(－0.025)＝＋0.025mm4、過盈與過盈配合〔1〕過盈Y孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當此值為負值時稱為過盈。過盈數(shù)值前面應標上“－〞號〔2〕過盈配合具有過盈〔包括最小過盈等于零〕的配合稱為過盈配合。過盈配合時孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖1—15所示。圖1-15過盈配合〔3〕最小過盈(Ymin)對過盈配合，孔最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小過盈。Ymin＝Dmax－dmin＝(D＋ES)－(d＋ei)＝ES－ei〔4〕最大過盈(Ymax)對過盈配合，孔最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過盈Ymax＝Dmin－dmax＝(D＋EI)－(d＋es)＝EI－es〔5〕過盈配合尺寸計算例1—19ф50mm的孔與ф50mm的軸相配是過盈配合，求最小過盈和最大過盈。解：Ymin＝ES－ei＝0.025－0.043＝－0.018mmYmax＝EI－es＝0－0.059＝－0.059mm5、過渡配合〔1〕定義可能具有臆隙或過盈的配合稱為過渡配合。當孔的尺寸大于軸的尺寸時，具有間隙；小于軸的尺寸時，具有過盈。過渡配合時孔的公差帶和軸的公差帶相互交疊，如圖1—16所示。圖1-16過渡配合例1—10ф50mm的孔與ф50mm的軸相配是過渡配合，求最大間隙和最大過盈。解：Xmax＝ES－ei＝0.025－0.002＝＋0.023mmYmax＝ES－es＝0－0.018＝－0.018mm6、小結〔1〕孔、軸的定義?！?〕配合的種類?！?〕配合性質的判斷方法?！?〕計算公式。7、作業(yè)P417、9三、配合的術語及定義7、配合公差〔Tf〕〔1〕定義允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差〔2〕間隙配合公差間隙配合公差等于最大間隙與最小間隙之代數(shù)差的絕對值。Tf＝Xmax－Xmin＝Th＋Ts(3)過盈配合公差等于最小過盈與最大過盈三代數(shù)差的絕對值.Tf＝Ymin－Ymax＝Th＋Ts(4)過渡配合公差等于最大間隙與最大過盈之代數(shù)差的絕對值。⑸舉例計算下組配合尺寸的極限盈隙及配合公差?？诪棣?0mm，軸為φ60mm。解：∵EI＞es,∴為間隙配合,Xmax=ES-ei=+0.030-(-0.049)=+0.079mmXmin=EI-es=0-(-0.030)=+0.030mmTf=│Xmax-Xmin│=│+0.079-(+0.030)│=0.049mm小結一、尺寸1、根本尺寸〔D,d〕2、實際尺寸〔Da,da〕3、極限尺寸①最大極限尺寸〔Dmax,dmax〕②最小極限尺寸〔Dmin,dmin〕4、零件合格條件①Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax;②EI≤Ea≤ESei≤ea≤es。二、偏差1、偏差分為實際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下偏差。2、實際偏差〔Ea,ea〕Ea=Da－D,ea=da－d3、上偏差與下偏差①上偏差(ES,es)ES=Dmax－D,es=dmax－d②下偏差EI=Dmin－Dei=dmin－d三、公差允許尺寸變動的兩個界限值。Th=Dmax－Dmin=ES－EITf=dmax－dmin=es－ei四、配合1、種類間隙配合，過盈配合，過渡配合。2、定義〔1〕間隙配合具有間隙〔包括最小間隙為零〕的配合稱為間隙配合。Xmax=Dmax－dmin=ES－eiXmin=Dmin－dmax=EI－es〔2〕過盈配合具有過盈〔包括最小過盈為零〕的配合稱為過盈配合。Ymax=Dmin－dmax=EI－esYmin=Dmax－dmin=ES－ei〔3〕過渡配合可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。Xmax=Dmax－dmin=ES－eiYmax=Dmin－dmax=EI－es3、配合性質的區(qū)別〔1〕用公差帶相互位置來區(qū)分配合性質。當孔的公差帶位于軸的公差帶之上時為間隙配合；位于軸的公差帶之下時為過盈配合，相互交疊時為過渡配合?！?〕用極限偏差來區(qū)分配合性質當es≤EI,為間隙配合當ES≤ei,為過盈配合當上式均不成立時，為過渡配合二、配合公差配合公差Tf允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。其數(shù)值等于相互配合的孔公差與軸公差之和。間隙配合：Tf＝│Xmax－Xmin│＝Th＋Ts過盈配合：Tf＝│Ymin－Ymax│＝Th＋Ts過渡配合：Tf＝│Xmax－Ymax│＝Th＋Ts例：一相配合的孔和軸，孔公差帶為φ60mm,軸尺寸為φ60±0.095mm,試求極限間隙或極限過盈,孔、軸的公差,并畫出公差帶圖。解：Th=ES－EI=0.033－0=0.033mmTs=es－ei=0.0095－(－0.0095)=0.019mm因為ES>ei且EI<es,所以此配合為過渡配合。Xmax=ES－ei=0.033－(－0.0095)=+0.0425mmYmax=EI－es=0－0.0095=－0.0095mm三、作業(yè)P4210、111-2極限與配合標準的根本規(guī)定一、配合制定義：配合制是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。種類：基孔制和基軸制。1、基孔制配合定義：根本偏差為一定的孔的公差帶與不同根本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度稱為基孔制。基準孔:基孔制配合中選作基準的孔稱為基準孔，根本偏差為下偏差，其數(shù)值為零，代號為“H〞，上偏差為正值，即其公差帶在零線上側，且上偏差用兩條虛線段畫出，以表示其公差帶的變動范圍。根據(jù)圖1-17分析：①當軸的根本偏差為上偏差且≤0時，為間隙配合。②當軸的根本偏差為下偏差>0時：孔與軸的公差帶相交疊，為過渡配合；孔與軸的公差帶錯開時，為過盈配合。③軸的另一極限偏用一條虛線畫出。2、基軸制配合定義：根本偏差為一定的軸的公差帶，與不同根本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基軸制?；鶞瘦S——基軸制配合中選作基準的軸稱為基準軸。根本偏差為上偏差，其數(shù)值為零，下偏差為負值，即基準軸的公差帶在零線的下側，且下偏差用兩條虛線段畫出。根據(jù)圖1-18分析：①當軸的根本偏差為下偏差時，為間隙配合。②當孔的根本偏差為上偏差<0時：孔與軸的公差帶交疊，過渡配合；孔與軸的公過失開時，過盈配合。二、標準公差系列標準公差：?極限與配合?標準已對公差值進行標準化，標準中所規(guī)定的任一公差稱為標準公差。標準公差系列：由假設干標準公差所組成的系列稱為標準公差系列。標準公差的數(shù)值與兩個因素有關：標準公差等級和根本尺寸分段。見表1-11、公差等級〔1〕定義：確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級?！?〕國標規(guī)定了標準公差20級。各級代號由字母IT與阿拉伯數(shù)據(jù)字兩部公組成。IT——標準公差，阿拉伯數(shù)字——公差等級。〔3〕標準規(guī)定：同一公差等級對所有根本尺寸的一組公差被認為具有同等精確程度?！?〕等級系列為：IT01，IT0，IT1……IT18，其中IT01最高，IT18精確度最低?！?〕同一根本尺寸的孔與軸，其標準公差數(shù)值的大小應隨公差等級的高級而不同。等級高，公差值小，等級低，公差值大。因為：標準公差的數(shù)值，一是公差等級有關，二與根本尺寸有關?！?〕公差等級高，零件的精度高，使用性能提高，但加工難度大，生產(chǎn)本錢高；公差等級低，零件的精度低，使用性能降低，但加工難度減小，生產(chǎn)本錢低。因而要同時考慮零件的使用要求和加工的經(jīng)濟性能這兩個因素，合理確定公差等級。2、根本尺寸分段〔1〕標準公差數(shù)值不僅與公差等級有關，還與根本尺寸有關?！?〕根本尺寸可分為主段落和中間段落?！?〕將至3150mm的根本尺寸分為21個主段落，將至500mm的常用尺寸段分為13個主段落。〔4〕主段落用于標準公差中的根本尺寸分段，見表1-1。中間段落用于根本偏差中的根本尺寸分段，見表1-5和1-6?！?〕同一公差等級的不同尺寸段，其標準公差值不相等，但其精確程度和加工難易程度應理解為相同。反之，其公差值相等時，其加工程度不一定相同?！?〕考慮到根本尺寸的因素，不能以公差值的大小來判斷零件精度的上下，而應以公差等級作為判斷的依據(jù)。3、小結4、作業(yè)P4213三、根本偏差系列定義：用以確定公差帶相對零線位置的上偏差或下偏差稱為根本偏差。1、根本偏差代號根本偏差的代號用拉丁字母表示，大寫代表孔的根本偏差，小寫代表軸的根本偏差。除去易于其它代號混的I,L,O,Q,W(I,l,o,q,w)5個字母外，再加上用CD,EF,FG,ZA,ZB,ZC,JS(cd,ef,fg,za,zb,zc,js)兩個字母表示的7個代號，共有28個代號，即孔和軸各有28個根本偏差2、根本偏差系列圖及特征從根本偏差系列圖可以看出：〔1〕孔與軸同字母的根本偏差根本相對零線呈對稱分布。軸：a至h根本偏差為上偏差es，h的上偏差為零，其余均為負值，絕對值依次逐漸減?。籮至zc根本偏差為下偏差ei，除j和k的局部外都為正值，其絕對值依次逐漸增大。孔：A至H根本偏差為下偏差Ei，J至ZC為上偏差ES。〔2〕代號JS和js，在各公差等級中完全對稱?！?〕代號K，k，N它們隨公差等級不同而有兩種根本偏差數(shù)據(jù)值；M有三種不同的情況〔正值、負值、或零值〕〔4〕根本偏差系列圖中，公差帶的另一端取決于公差等級和這位根本偏差的組合。3、根本偏差數(shù)值通用規(guī)那么：軸的根本偏差數(shù)值是直接利用公式計算而得?？椎母酒顢?shù)值一般情況下可以按公式直接計算而得，稱為通用規(guī)那么。特殊規(guī)那么：有些代號孔的根本偏差數(shù)值在某些尺寸段和標準公差等級時，必須在公式計算的結果上附加一個△值，此稱為特殊規(guī)那么。從表1-5和表1-6中可以看出，孔和軸的根本偏差除從系列圖中反映出的上述特征外，還具有如下特點：〔1〕孔的根本偏差P至ZC中，當公差等級分別為≤7及>7時，其根本偏差數(shù)值不同，兩者相差一個△值?！?〕在>500至3150mm的大尺寸段，只給出局部根本偏差數(shù)值。如軸為d,e,f,g,h,js,k,m,n,p,r,s,t,u；孔為D,E,F,G,H,JS,K,M,N,P,R,S,T,U。四、另一極限偏差數(shù)值確實定對于孔：EI=ES－IT，ES=EI+IT〔1-16a〕對于軸：ei=es－IT，es=ei+IT(1-16b)例1-9Φ8e7，查標準公差和根本偏差并計算另一極限偏差。解：從表1-5中可查：es=-25um=-0.025mm從表1-3中查得：IT7=15um=0.015mmei=es-IT7=-0.025-0.015=-0.040mm例：1-10Φ10m6，查標準公差和根本偏差并計算另一極限偏差。解：查表1-3得:IT6=0.009mm查表1-5得：ei=+6um=+0.006mmes=ei+IT=0.006+0.009=+0.015mm例1-11相配合的孔和軸，其根本尺寸為25mm，其孔的根本偏差代號為H，公差等級為8級，軸的根本偏差代號為f，公差等級為7級。查表確定孔，軸的標準公差和根本偏差數(shù)值，并計算另一極限偏差和極限尺寸，畫出公差帶圖解，求配合的極限間隙或極限過盈及配合公差。解：從表1-1得：IT7=21um=0.021mmIT8=33um=0.033mm查表1-6得:EI=0所以ES=EI+IT=0+0.033=+0.033mmDmax=D+ES=25+0.033=25.033mmDmin=D+EI=25+0=25mm可寫成Φ25H8()查表1-5得:es=-20=-0.020um所以ei=es-IT=-0.020-0.021=-0.041mm可寫成Φ25f7()dmax=d+es=25+(-0.020)=24.98mmdmin=d+ei=25+(-0.041)=24.959mm孔和軸的公差帶圖解如下所示。由于孔的下偏差為零，且EI>es，所以此配合為基孔制間隙配合。Xmax=ES-ei=0.033-(-0.041)=+0.074mmXmin=EI-es=0-(-0.020)=+0.020mmTf=│Xmax-Xmin│=0.074-0.020=0.054mm或Tf=Th+Ts=0.033+0.021=0.054mm4、作業(yè)P4214、20五、極限偏差表1、孔、軸的極限偏差表軸的極限偏差表〔附表一〕，用來查軸的極限偏差；另一個是孔的極限偏差表〔附表二〕，用來查孔的極限偏差。2、查表的步驟和方法⑴根據(jù)根本偏差的代號是大寫還是小寫，確定是查孔還是軸的極限偏差表。⑵在極限偏差中首先找到根本偏差代號，再從根本偏差代號下找到公差等級數(shù)字所在的列。⑶找到根本尺寸段所在的行，那么橫和列的相交處，就是所要查的極限偏差數(shù)值。3、舉例例1、查表確定20c12的極限偏差表解：查表1-1得：IT12=210um=0.21mm查表1-5得：es=-110um=-0.11mm故ei=es-IT=-0.11-0.21=-0.32mm例2、55H1的極限偏差解：查表1-1得：IT1=2um=0.002mm查表1-6得：EI=0mm故ES=EI+IT1=0.002+0=+0.002mm例3：查表確定100M8的極限偏差解：查表1-1得：IT8=54um=0.054mm查表1-6的得：ES=-13+△=-13+19=+6=+0.006mm故EI=ES-IT=0.006-0.054=-0.048mm例4：查表確定450S7的極限偏差解：查表1-1得：IT7=63um=0.063mm查表1-6得：ES=-232+△=-232+23=-209um=-0.290mm故EI=ES-IT=-0.290-0.063=-0.272mm例5：利用極限偏差表，確定以下公差帶代號的偏差值，并計算公差。⑴Φ80m8⑵Φ30E10⑶Φ30js7⑷Φ60M6解：⑴查附表一：Φ80m8=Φ80即Ts=es-ei=0.057-0.011=0.046mm⑵查附表二：Φ30E10=Φ30即Th=ES-EI=0.124-0.04=0.084mm⑶查附表一：Φ30js7=Φ300.010即Ts=es-ei=0.010-(-0.010)=0.020mm⑷查附表二：Φ60M6=Φ60即Th=ES-EI=-0.005-(-0.024)=0.019mm4、學生練習習題冊P21七、7、85、作業(yè)課本P4220〔1〕、〔3〕、〔5〕、〔7〕六、公差帶復習：公差帶的組成因素：上偏差，下偏差；公差帶由根本偏差和標準公差確定。1、公差帶代號①組成孔、軸公差帶代號用根本偏差代號與公差等級代號組成。例如：孔公差帶代號Φ40H6公差等級數(shù)字〔公差帶大小要素〕孔根本偏差代號〔公差帶位置要素〕根本尺寸值〔Φ表示直徑〕軸公差帶代號450za6公差等級數(shù)字〔公差帶大小要素〕軸根本偏差代號〔公差帶位置要素〕根本尺寸②公差帶在圖樣上的標注國標規(guī)定公差帶在圖樣有三種標注方法：Ⅰ：Φ450H6Ⅱ：Φ450Ⅲ：Φ450H6〔〕2、公差帶的系列①孔公差帶543種，軸公差帶544種。②國標規(guī)定了優(yōu)先，常用和一般用途的軸公差帶119種，孔的優(yōu)先，常用和一般用途公差帶105種〔圖1-22~1-23〕③軸常用的公差帶59種，孔常用的公差帶44種；孔、軸各有13種優(yōu)先公差帶。七、配合1、配合代號國標對配合的代號規(guī)定為：用孔、軸公差帶代號的組成表示，寫成分數(shù)形式，分子表示孔的公差帶代號，，分母表示軸的公差帶代號。例如：Φ50F8/h6,G6/H6,10H7/n6等等。2、常用和優(yōu)先配合≤500mm范圍內，對基孔制規(guī)定了59種常用的配合和13種優(yōu)先的配合；對基軸制規(guī)定了47種常用的配合和13種優(yōu)先的配合。根據(jù)課本教材表1.7和表1.8分析問題：①在常用配合中，如何區(qū)分配合的基準制？②在常用配合中，如何區(qū)分配合的性質？③在常用配合中，孔和軸的公差等級有何特點？分析：①說明：基孔制就是基準孔H與所有軸組成配合的一種制度；基軸制就是基準軸h與所有孔組成配合的一種制度。Ⅰ、在配合代號中，凡分子為H的，配合的基準制為基孔制。Ⅱ、在配合代號中，凡分母為h的，配合的基準制為基軸制。②配合性質的區(qū)分基孔制配合性質的區(qū)分：Ⅰ、H與a~h組成的配合皆是間隙配合。Ⅱ、H與j、js、k、m的配合皆是過渡配合。Ⅲ、H與r~zc的配合皆是過盈配合。Ⅳ、H與n、p的配合性質需據(jù)具體情況確定?；S制配合性質的區(qū)分：Ⅰ、h與A~H組成的配合皆是間隙配合。Ⅱ、h與J、JS、K、M的配合皆是過渡配合。Ⅲ、h與P~ZC的配合皆是過盈配合。Ⅳ、h與N的配合性質需據(jù)具體情況確定。③相配合的公差等級，國家標準規(guī)定常用及優(yōu)先配合的孔、軸公差等級，要符合以下規(guī)定：〔以IT8為界〕Ⅰ、高于IT8的孔均與高一級的軸配合；Ⅱ、低于IT8的孔均與同級的軸配合；Ⅲ、IT8的孔可與高一級或同級的軸配合。3、混合配合國標規(guī)定如有特殊需要允許將任一孔，軸的公差帶組成配合，如G8/n7,F7/m6等。八、一般公差——線性尺寸的未注公差1、定義在圖樣上不單獨注出公差，而是在圖樣上，技術文件或技術標準中作出總的說明。GB/804—79規(guī)定未注公差的公差等級為IT12至IT18，根本偏差一般孔用H；軸用h；長度用+IT/2〔即JS或js〕。2、線性尺寸的一般公差標準⑴適用范圍線性尺寸的一般公差標準既適用于金屬切削加工的尺寸，也適用于一般沖壓加工的尺寸，非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸也可參照采用。GB/1804-1992規(guī)定的極限偏差適用于非配合尺寸。⑵公差等級與數(shù)值有四個等級：f〔精密級〕,m〔中等級〕,c〔粗糙級〕,v〔最粗級〕。九、溫度條件1、基準溫度20℃。2、要求：⑴測量檢驗的結果都應以工件和測量器具的溫度在20℃時為準。⑵對一般尺寸精度不高的零件的測量檢驗，可不考慮溫度的影響。十、作業(yè)P4215、16、19ξ1-3公差帶與配合的選用公差帶與配合的選擇就是配合制、公差等級和配合種類的選擇。一、配合制的選用1、一般情況下，應優(yōu)先選用基孔制。⑴目的：可大大減少定尺寸刀具和量具的品種規(guī)格，有利于刀具和量具的生產(chǎn)及儲藏，從而降低生產(chǎn)本錢。]⑵只有在具有明顯的經(jīng)濟效果的情況下，才采用基軸制。如用冷拔鋼作軸，不必對軸加工，或在同一根本尺寸的周上裝配幾個不同配合的零件〔圖1-26〕。圖1-26混合配合應用例如2、與標準件配合時，配合制的選擇通常依標準件而定。例如：滾動軸承內圈與軸的配合采用基孔制，而滾動軸承外圈與孔的配合采用基軸制。3、為了滿足配合的特殊要求，允許采用混合配合。即：在一般情況下優(yōu)先采用基孔制，其次采用基軸制，如有特殊需要，允許采用混合配合〔圖1-27〕。圖1-27混合配合應用例如二、公差等級的選用1、選用公差等級的原那么是：以滿足使用要求的前提下，盡可能選用較低的公差等級，以便很好地解決機器零件的使用要求與制造工藝及本錢之間的矛盾。2、表1-12公差等級的主要應用實例。IT3~IT5〔孔為IT6〕：配合公差很小，對加工要求很高，應用較少。IT6〔孔為IT7〕：配合公差較小，一般精密加工能夠實現(xiàn)，在精密機械中應用廣泛。3、表1-13各種加工方法與公差等級的關系〔要求學生熟記〕.三、配合的選用1、方法：計算法、類比法和試驗法。2、選用步驟⑴首先根據(jù)使用要求，確定配合的類別，即確定是間隙，過盈，還是過渡配合。⑵確定類別后，再進一步類比確定選用哪一種配合。⑶工作條件是選擇配合的重要依據(jù)，當待選部位與典型實例在工件上有所不同時，應對配合的松緊作適當?shù)恼{整，最后確定選用哪種配合。四、小結五、作業(yè)：P4323、24、25習題課1、Φ30A5比Φ120A8的根本偏差〔B〕，70C5比70F5的根本偏差〔A〕。A、大B、小C、無法確定結論：⑴當根本偏差代號相同時，根本尺寸越大，根本偏差數(shù)值越大。⑵當根本尺寸相同時，根本偏差代號越遠離零線，數(shù)值越大。2、以下孔或軸的公差帶：A、Φ40;B、Φ40;C、Φ40;D、Φ40;E、Φ40Φ40H6的公差帶〔B〕Φ40G6的公差帶〔A〕Φ40F6的公差帶〔D〕Φ40h6的公差帶〔C〕Φ40G7的公差帶〔E〕分析：⑴Φ40H6是基孔制，所以EI=0;Φ40h6是基軸制，所以es=0。⑵Φ40G6、Φ40G7的根本尺寸相同，根本偏差代號又相同，所以根本偏差相等，都是EI=+0.009mm，但公差等級不相同，IT7＜IT6,所以Th6＜Th7。3、有一個孔直徑為Φ30mm，最大極限尺寸為Φ29.997mm，最小極限尺寸為Φ29.964mm，試求孔的上、下偏差。解：ES=Dmax-D=29.997-30=-0.003mmEI=Dmin-D=29.964-30=-0.036mm4、求軸Φ60mm的最大極限尺寸，最小極限尺寸及公差。解：dmax=d+es=60+0.024=Φ60.024mmdmin=d+ei=60+0.011=Φ60.011mmTh=│es-ei│=0.024-0.011=0.013mm5、⑴ea=da-d⑵零件合格條件：軸：dmin≤da≤dmax孔：Dmin≤Da≤Dmaxei≤ea≤esEI≤Ea≤ES例5、某軸設計尺寸為Φ60mm，加工時要求尺寸為Φ59.905~Φ60.095mm。求軸的上偏差，下偏差，公差，并將該尺寸范圍要求寫成偏差標注形式。加工后的三根軸，其實際尺寸分別為Φ59.9mm,Φ60mm,Φ60.095mm，求各軸的實際偏差并判斷各軸的尺寸是否合格。解：es=dmax-d=60.095-60=+0.095mmei=dmin-d=59.905-60=-0.095mm標注形式:Φ60±0.095mmea1=da1-d=59.9-60=-0.1mmea2=da2-d=60-60=0mmea3=da3-d=60.095-60=+0.095mm∵ea1＜ei,∴不合格；∵ei＜ea2＜es,∴不合格；∵ea3=es,∴不合格。6、配合公式間隙配合：Xmax=ES-eiXmin=EI-es過盈配合：Ymax=EI-esYmin=ES-ei例：孔Φ30mm與軸Φ30mm配合是間隙配合，求最大間隙和最小間隙，并畫出孔、軸的公差帶圖。解：Xmax=ES-ei=0.033-(-0.041)=+0.074mmXmin=EI-es=0-(-0.020)=+0.020mm7、以知Φ40M8()mm，求Φ40H8/h8的極限間隙或極限過盈解：Th=Ts=│ES-EI│=0.005-(-0.034)=0.039mm∵Φ40H8是基準孔,∴EI=0；∵Φ40h8是基準軸,∴es=0∴ES=EI+Th=0+0.039=+0.039mmei=es-Ts=0-0.039=-0.039mmΦ40H8/h8是間隙配合∴Xmax=ES-ei=0.039-(-0.039)=+0.078mmXmin=EI-es=0-0=0mm結論：①當根本尺寸相同，公差等級相同時，公差值相同。②基準孔與基準軸組成間隙配合，最小間隙為零。8、畫出15Js9的公差帶圖，并求該孔各尺寸〔根本尺寸為15mm時，IT9=43um〕。解：ES=+(IT-1)/2=+(43-1)/2=+21um=+0.021mmEI=-(IT-1)/2=-(43-1)/2=-21um=-0.021mmDmax=D+ES=15+0.021=15.021mmDmin=D+EI=15+(-0.021)=14.979mm期中復習1、偏差⑴偏差包括極限偏差和實際偏差，極限偏差又包括上偏差和下偏差。⑵偏差計算公式ES=Dmax-DEI=Dmin-des=dmax-dei=dmin-dEa=Da-Dea=da-d2、公差是指允許尺寸的變動量。Th=│Dmax-Dmin│=│ES-EI│Ts=│dmax-dmin│=│es-ei│注意：公差是絕對值，不能加“+〞、“-〞號。3、配合配合分間隙配合、過盈配合和過渡配合三種。⑴間隙配合公式：Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-es⑵過盈配合公式：Ymax=EI-esYmin=ES-ei⑶過渡配合公式：Xmax=ES-eiYmax=EI-es4、配合公差：(Tf)Tf=Th+Ts間隙配合:Tf=│Xmax-Xmin│過盈配合Tf=│Ymin-Ymax│過渡配合Tf=│Xmax-Ymax│注意：配合公差是絕對值，不能加“+〞、“-〞號。5、舉例例1、關于尺寸偏差，以下說法中正確的選項是〔B、C、E、F〕。A尺寸偏差愈小，說明該尺寸與其根本尺寸相差愈??；B尺寸偏差的絕對值越大，說明該尺寸與其根本尺寸相差愈大；C上偏差總是大于下偏差；D上偏差的絕對值總是大于下偏差的絕對值；E實際偏差在上、下偏差之間，那么零件的尺寸合格；F尺寸偏差可以為正值、負值或零值。例2、以下各關系式中，表示孔與軸配合為過渡配合的是〔A、B、E、F〕。A、ES=esB、EI=eiC、EI=esD、ES=eiEE、EI＜ei＜ESF、ei＜ES＜es例3、計算孔Φ50mm的公差及繪出尺寸公差帶圖。解：Th=│ES-EI│=0.039-0=0.039mm例4、計算下組的極限盈隙及配合公差?？诪棣?0mm，軸為Φ60mm解：∵EI＞es，∴為間隙配Xmax=ES-ei=+0.030-(-0.049)=+0.079mmXmin=EI-es=0-(-0.030)=+0.030mmTf=│Xmax-Xmin│=0.079-0.030=0.049mm例4、根本尺寸為Φ50mm的基孔制配合。以知孔、軸的公差等級相同，配合公差Tf=0.078mm，配合的最大間隙Xmax=+0.103mm。試確定孔、軸的極限偏差及另一極限盈隙。解：/r/