第三章孔軸的極限與配合

第三章孔、軸的極限與配合機(jī)械工程學(xué)院本章結(jié)構(gòu)3.1基本術(shù)語(yǔ)及其定義3.2常用尺寸公差帶與配合標(biāo)準(zhǔn)

------極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成3.3尺寸精度與配合設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法3.1基本概念3.1.1有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)和定義3.1.2有關(guān)偏差、公差、公差帶圖的術(shù)語(yǔ)和定義3.1.3有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義3.1.1有尺寸的術(shù)語(yǔ)和定義1.基本尺寸2.實(shí)際尺寸3.極限尺寸基本尺寸—指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度、剛度計(jì)算確定的尺寸.孔(軸)直徑的基本尺寸符號(hào):D(d)其它長(zhǎng)度的基本尺寸符號(hào):L

ＤdddLL1.基本尺寸2.實(shí)際尺寸—對(duì)完工零件用兩點(diǎn)法測(cè)量所得到的尺寸.da計(jì)器與零件兩點(diǎn)接觸dadaDa孔(軸)直徑的實(shí)際尺寸符號(hào):Da(da)其它長(zhǎng)度的基本尺寸符號(hào):

LaLa由于形狀誤差的存在,孔、軸實(shí)際尺寸Da/da不唯一.實(shí)際尺寸Da(da)、含測(cè)量誤差dadadaDaLa3.極限尺寸:允許零件實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限值DminDaDmaxDdmaxdadmin零件合格的條件：

最大極限尺寸≥實(shí)際尺寸≥最小極限尺寸

Dmax≥Da≥Dmin

dmax

≥da≥dmin

Lmax

≥La≥Lmin3.1.2有關(guān)尺寸偏差、公差、公

差帶圖的術(shù)語(yǔ)和定義

偏差尺寸公差

尺寸公差帶示意圖及公差帶標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T和基本偏差

1.偏差實(shí)際尺寸–

基本尺寸

=實(shí)際偏差

偏差—某一尺寸與基本尺寸的代數(shù)差實(shí)際尺寸–

基本尺寸

=實(shí)際偏差孔Da–D=Ea

軸da

–D=ea

極限尺寸–

基本尺寸

=

極限偏差

最大極限尺寸–基本尺寸

=上偏差

最小極限尺寸–

基本尺寸

=下偏差

孔Dmin–D=EI軸dmin–D=ei孔

Dmax–D=ES軸dmax–D=es有了偏差的概念后，尺寸合格條件也可表示為：

上偏差

≥實(shí)際偏差≥下偏差

ES

≥Ea≥ＥI

es≥

ea

≥ei2.尺寸公差孔、軸的尺寸公差用符號(hào)TD、Td

表示:

TD

=Dmax－Dmin=ES－EI

Td=dmax－dmin=es－ei尺寸公差用符號(hào)T表示:

T=Lmax－Lmin尺寸公差---允許尺寸的變動(dòng)量偏差=0不標(biāo)出3.尺寸公差帶示意圖及公差帶上偏差+0-下偏差下偏差…………………………………………………………………………TT+0-+2-1960…………………………………………………………………………+21公差帶沿零線方向的長(zhǎng)度可適當(dāng)選取單位:mm單位:mm單位:mm單位:um基本尺寸偏差前必須冠于“+”或“-”+0.021+0-+0.002-0.01960尺寸公差帶二要素大小----由公差值T確定位置----由上偏差或下偏差確定上偏差+0-下偏差下偏差DTT靠近零線的上偏差或下偏差4.尺寸公差帶二要素---標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T和基本偏差

3.3.3有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)和定義1.配合2.間隙和過(guò)盈3.配合類別及其特征參量4.配合公差5.基準(zhǔn)制配合-----基本尺寸相同的、相互結(jié)合的、孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。1.配合孔軸圖例：+0-D+0-D+0-D---孔的尺寸(偏差)減軸尺寸(偏差)的代數(shù)差.間隙X

=孔的尺寸(偏差)-軸尺寸(偏差)>0

過(guò)盈

Y

=孔的尺寸(偏差)-軸尺寸(偏差)<0

Da(Ea)-da

(ea)>0實(shí)際間隙

Xa

=

Da(Ea)-

da(ea)<0實(shí)際過(guò)盈

Ya=2.間隙和過(guò)盈XaTDTdYaTDTdXaTDTdYaDmax(ES)–dmin(ei)>0最大極限間隙Xmax=Dmax(ES)–dmin(ei)<0最小極限過(guò)盈Ymin=Dmin(EI)–dmax(es)>0最小極限間隙

Xmin=Dmin(EI)–dmax(es)<0最大極限過(guò)盈

Ymax=XmaxTDTdYmaxXmaxTDTdXminYmaxTDTdYmin

配合-----基本尺寸相同的、相互結(jié)合的、孔和軸的公差帶之間的關(guān)系?？纵S圖例：-----間隙配合+0-D+0------過(guò)盈配合D-----過(guò)渡配合

+0-D3.配合類別及其特征參量配合類別Xmax+80+60Xmin0+20Xav+40+40

Xmax=ES－eiXmin=EI－esXav=(Xmax+Xmin)/2+40-40+20-20-40TDTDTdTd+0-D表示間隙配合松緊程度的參量：松緊程度相同例:Ymax-80-60Ymin0-20Yav-40-40

Ymin

=ES－ei

Ymax

=EI－esYav=(Ymax+Ymin)/2表示過(guò)盈配合松緊程度的參量：-80-20-40-60TDTDTdTd+0-D-40例:松緊程度相同Ymax-80-60Ymin0-20Yav-40-40

Ymin

=ES－ei

Ymax

=EI－esYav=(Ymax+Ymin)/2表示過(guò)盈配合松緊程度的參量：松緊程度相同-80-20-40-60TDTDTdTd+0-D-40例:Xmax+60+10Ymax-20-30Xav（Yav

）+20-10

Xmax

=ES－ei

Ymax

=EI－esXav（Yav）=(Ymax+

Xmax)/2表示過(guò)渡配合松緊程度的參量：按此配合要求生產(chǎn)的孔、軸間隙的概率大-40-20+10-10TDTDTd+0-D-20+20Td按此配合要求生產(chǎn)的孔、軸過(guò)盈的概率大4.配合公差--允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量

間隙配合中:Tf＝Xmax－Xmin過(guò)盈配合中:Tf＝

Ymin

－Ymax

＝TD+

Td過(guò)渡配合中:Tf＝Xmax

－YmaxXmaxXminYmaxXmaxYmaxYmin5.基準(zhǔn)制基準(zhǔn)制---為了設(shè)計(jì)和制造上的經(jīng)濟(jì)性，把其中孔公差帶

或軸公差帶的位置固定,

基孔制基軸制

而改變軸公差帶或孔公差帶的位置,來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度。固定孔公差帶位置，改變軸公差帶位置來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度------基孔制０-+DTDTDTDTdTdTd固定軸公差帶位置，改變孔公差帶位置來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度------基軸制０-+DTDTDTDTdTdTd3.2常用尺寸公差帶與配合標(biāo)準(zhǔn)

------極限與配合標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介3.2.4一般、常用、優(yōu)先公差帶與配合

---孔、軸尺寸公差帶與配合的優(yōu)選

3.2.3尺寸公差帶標(biāo)注和孔、軸公差帶代號(hào)與配合代號(hào)

3.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差系列

---孔、軸尺寸公差帶大小標(biāo)準(zhǔn)

3.2.2基本偏差系列---孔、軸尺寸公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)

3.2.5未注公差尺寸的公差帶標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

3.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差系列

---孔、軸注出尺寸公差帶大小標(biāo)準(zhǔn)

基本尺寸(mm)

公

差

等級(jí)010123456789101112131415

公差數(shù)值IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15

μmmm≤30.30.50.81.2234610142540600.100.140.250.40

>3~60.40.611.52.545812183048750.120.180.300.48

>6~100.40.611.52.546915223628900.150.220.360.58

>10~180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.70

>18~300.611.52.546913213352841300.210.330.520.84

>30~500.611.52.54711162539621001600.250.390.621.00

>50~800.81.2235813193046741201900.300.460.741.20

>80~12011.52.5461015223554871402200.350.540.871.40

>120~1801.223.55812182540631001602500.400.631.001.60

>180~250234.571014202946721151852900.460.723.151.85

>250~3152.54681216233252811302103200.520.813.302.10

>315~40035791318253657891402303600.570.891.402.30

>400~500468101520274063971552504000.630.971.552.50

附表標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值(摘自GB1800-79)

標(biāo)準(zhǔn)公差代號(hào)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差代號(hào)：IT高精度級(jí)精度級(jí)中、低級(jí)共20級(jí)公差等級(jí)

精度最高

-----------------------------------------------------精度最低

IT01

IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9...IT18

3.2.2基本偏差系列----孔、軸注出尺寸公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)+afgdefcdbhjsgecf0-D基本偏差種類：孔、軸各28個(gè)jkrmnpstuxzzazbzcvyCDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZC孔、軸基本偏差系列特點(diǎn)基本偏差代號(hào)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

A~HEI

大→

小

ES

JsEI（或ES）

IT/2

ES（或EI）

J~ZCES

小→

大

EI軸的基本偏差系列

a~hes

大→

小

Ei

jses（或ei）

IT/2

Ei（或es）

j~zcei

小→

大

Es3.2.3尺寸公差帶標(biāo)注和孔、軸公差帶代號(hào)與配合代號(hào)1.尺寸公差帶標(biāo)注和孔、軸公差帶代號(hào)2.配合代號(hào)1.尺寸公差帶標(biāo)注和孔、軸尺寸公差帶代號(hào)尺寸公差帶的表示尺寸公差帶→上偏差下偏差基本尺寸如果:︱上偏差︱=︱下偏差︱=T/2，則尺寸公差帶→基本尺寸±T/2例:100±0.05例：80+0.2+0

孔、軸尺寸公差帶代號(hào)

→基本偏差代號(hào)+公差等級(jí)

例:H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8

孔、軸尺寸公差帶的表示①基本尺寸+尺寸公差帶代號(hào)：Ф50H7、

Ф50js6、

Ф50h6、16N9：Ф50

、Ф50±0.008、Ф50③基本尺寸+尺寸公差帶代號(hào)+（）:

Ф50H7()+0.02500-0.016+0.0250上偏差下偏差基本尺寸上偏差下偏差2.配合代號(hào)配合代號(hào)→孔尺寸公差帶代號(hào)/軸尺寸公差帶代號(hào)例：H7/r6、J8/h7、E9/J6、H9/f93.2.4孔、軸尺寸公差帶與---一般、常用、優(yōu)先公差帶與配合1）孔、軸尺寸公差帶的優(yōu)選

----一般、常用、優(yōu)先公差帶2）配合的優(yōu)選

------常用、優(yōu)先配合

H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7G7

H7J7JS7K7M7N7

P7R7S7T7U7V7X7Y7Z7C8D8E8F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9E9F9H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10JS10A11B11C11D11H11JS11A12B12C12H12JS12H13JS13孔的一般、常用和優(yōu)先公差帶優(yōu)先公差帶-----13種常用公差帶-----44種一般公差帶-----105種總公差帶----543種

h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6

h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7

g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8j8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶優(yōu)先公差帶-----13種常用公差帶-----59種一般公差帶-----116種總公差帶----544種基孔制的優(yōu)先、常用配合基準(zhǔn)孔軸(紅色為優(yōu)先配合)

abcdefghjskmnprstuvxyz

間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6

f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5

H7

H8

H8H8H8H8

d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9

c9d9e9f9h9

H10

H11H11H11H11H11

H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12g6H7h6H7k6H7n6H7p6H7s6H7u6H7f7H8h7H8基孔制的優(yōu)先、常用配合軸js間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合H6H6H6f5g5h5js5k5

m5n5p5r5s5t5H8H8H8H8d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9c9d9e9f9h9H10H11H11H11H11H11H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12f6H7js6H7n6H7k6H7m6H7p6H7r6H7s6H7t6H7u6H7v6H7x6H7y6H7z6H7e7H8f7H8g7H8h7H8js7H8k7H8m7H8n7H8p7H8r7H8s7H8t7H8u7H8c9H10d9H10H10g6H7h6H7基準(zhǔn)孔abcdefghjskmnprstuvxyz

H6H6H6H6H6H6H7H8c11d11H12h9H6H6H63.2.5未注公差尺寸的公差帶標(biāo)準(zhǔn)1.未注公差尺寸的公差帶---線性尺寸的未注極限偏差2.線性尺寸的未注公差帶的表示未注公差線性尺寸的極限偏差數(shù)值（mm）（摘自GB／T1804－92）公差等級(jí)0.5~3>3~6>6~30>30~120>120~400>400~1000>1000~2000>2000~4000f（精密級(jí)）±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5

—m（中等級(jí)）±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2c（粗糙級(jí)）±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4v（最粗級(jí)）—±0.5±1±1.5±2.5±4±6±81.未注公差尺寸的公差帶---線性尺寸的未注極限偏差公差帶大小----公差等級(jí)

:f、m、c、v4級(jí)公差帶位置

----

對(duì)稱→+0-vcmfDf----精密級(jí)m---中等級(jí)c---粗糙級(jí)v----最粗級(jí)2.線性尺寸的未注公差帶的表示線性尺寸的未注公差要求應(yīng)寫(xiě)在零件圖上或技術(shù)文件中，用GB/T1804的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)符號(hào)表示，例如選用中等級(jí)時(shí)，表示為：未注公差尺寸按GB/T1804-m

3.3尺寸公差與配合設(shè)計(jì)的內(nèi)容與方法3.3.1常用尺寸孔、軸配合設(shè)計(jì)3.3.2未注公差尺寸的公差設(shè)計(jì)3.3.3注出公差的非配合尺寸的公差設(shè)計(jì)3.3.1常用尺寸孔、軸配合設(shè)計(jì)

方法

分析法類比法計(jì)算法試驗(yàn)法1.基準(zhǔn)制的選擇（1）優(yōu)先選用基孔制(2)特殊情況采用基軸制

---采用基軸制更經(jīng)濟(jì)合理的情況（3)與標(biāo)準(zhǔn)部件配合時(shí)基準(zhǔn)制的選擇視標(biāo)準(zhǔn)件而定(4)必要時(shí)采用任何適當(dāng)?shù)目住⑤S公差帶組成非基準(zhǔn)制的配合2.公差等級(jí)的選擇類比法選擇公差等級(jí)

----借鑒使用效果良好的同類產(chǎn)品的技術(shù)資料或參考有關(guān)資料并加以分析來(lái)確定孔、軸公差等級(jí)。

類比法選擇公差等級(jí)的必備知識(shí)①各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍②選擇公差等級(jí)的時(shí)應(yīng)考慮的因素IT01—IT1用于量塊。IT1—IT7用于量規(guī)的尺寸公差，常用于檢驗(yàn)IT6—IT16的孔和軸。IT2—IT5用于精密配合，如滾動(dòng)軸承各零件的配合。

IT5—IT10用于有精度要求的重要和較重要配合。

IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合，例如精密機(jī)床主軸軸頸與軸承、內(nèi)燃機(jī)的活塞銷與銷孔的配合。IT6的軸與IT7的孔

應(yīng)用很廣,用于較高精度的重要配合。IT7、IT8

用于中等精度要求的配合。IT9、IT10用于一般精度要求的配合。②選擇公差等級(jí)的時(shí)應(yīng)考慮的因素

同一配合中孔和軸的加工難易程度基本相同ⅰ.考慮孔與軸的工藝等價(jià)性

ⅱ.考慮配合性質(zhì)

過(guò)盈、過(guò)渡配合和間隙較小的間隙配合：孔的公差等級(jí)應(yīng)不低于8級(jí)軸的公差通常不低于7級(jí)

間隙較大的間隙配合：孔、軸的公差等級(jí)較低ⅲ.考慮相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度間隙較大的間隙配合中，孔和軸之一由于某種原因，必須選用較高的公差等級(jí),則與它配合的軸或孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可低兩三級(jí)。ⅳ.考慮加工成本12.56.752.501.001116253962100160標(biāo)準(zhǔn)公差(um)相對(duì)成本(%)表3-6各種加工方法可能達(dá)到的公差等級(jí)

（返回標(biāo)題）

ⅴ.考慮各種加工方法可能達(dá)到的公差等級(jí)

加工方法

公

差

等

級(jí)

（IT）

010123456789101112131415161718

研

磨

━

━

━

━

━

━

━

珩

━

━

━

━

圓

磨

━

━

━

━

平

磨

━

━

━

━

金剛石車(chē)

━

━

━

金剛石鏜

━

━

━

拉

削

━

━

━

━

鉸

孔

━

━

━

━

車(chē)

━

━

━

━

━

鏜

━

━

━

━

━

銑

━

━

━

━

創(chuàng)、插

━

━

鉆

━

━

━

━

滾壓、擠壓

━

━

沖

壓

━

━

━

━

━