公差配合與測量技術(shù) 課件 肖石霞 項目一減速器傳動軸的尺寸公差與檢測

項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握有關(guān)公差、尺寸、偏差的專業(yè)術(shù)語、名詞及定義的含義；能正確識讀工程圖紙上的尺寸、公差、偏差等，能理解其公差代號的含義；能正確使用公差級偏差相關(guān)數(shù)值表；能根據(jù)要求正確選擇量具病確定驗收極限，能使用指定量具對零件進行檢驗。任務(wù)描述

減速器上的傳動軸零件圖如1-1所示。圖中Φ45m6、Φ55j6、Φ56r6、12N9、16N9的含義及其上下極限偏差是多少？用什么量具檢測該零件，并判斷該零件上的尺寸是否合格。圖1-1減速器傳動軸零件圖項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測知識鏈接

減速器是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。減速器主要由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成，如圖1-2所示。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測圖1-2減速器1基本概念1.1.孔和軸孔：通常指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括其他由單一尺寸確定的非圓柱形內(nèi)表面（由兩平行平面或切面形成的包容面）。軸：通常指工件的圓柱形外表面，也包括其他由單一尺寸確定的非圓柱形外表面(由兩平行平面或切面形成的被包容面)?？资前菝?，尺寸界限之間無材料，越加工尺寸越大；而軸是被包容面，尺寸界限之間有實體，越加工尺寸越小。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測如圖1-3所示，D1、D2、D3、D4尺寸確定了圓柱形內(nèi)表面或兩平行平面或切面形成的包容面，這些尺寸確定的包容面均稱為孔；d1、d2、d3、d4尺寸確定了圓柱形的外表面或兩平行平面或切面形成的被包容面，這些尺寸確定的被包容面均稱為軸；當(dāng)平行平面或切面既不能形成包容面也不能形成被包容面時，這樣的尺寸為長度尺寸，如尺寸L1、L2、L3。通俗的說，就是尺寸界限包圍的實體是軸，尺寸界限被實體所包圍的是孔，當(dāng)尺寸界限既沒有包圍實體又沒有被實體所包圍，那么這樣的尺寸就是長度尺寸。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測圖1-3孔和軸1.2尺寸的術(shù)語與定義1、尺寸尺寸是特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值，如直徑、半徑、寬度、深度和中心距等，機械設(shè)計、制造中尺寸單位為毫米（mm）、微米（μm），在圖樣上標(biāo)注尺寸時，通常不標(biāo)注單位，只標(biāo)注數(shù)字，其默認(rèn)單位為毫米（mm）。尺寸包括線性尺寸和以角度單位表示角度尺寸的數(shù)值。2、公稱尺寸公稱尺寸是由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸，是由設(shè)計給定的。是可以用來與極限偏差(上極限偏差和下極限偏差)一起計算得到極限尺寸(上極限尺寸和下極限尺寸)的尺寸?？椎墓Q尺寸用D表示，軸的公稱尺寸用d表示。一般按標(biāo)準(zhǔn)系列選取公稱尺寸。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測3、實際要素實際要素，即實際尺寸，是接近實際要素所限定的工件實際表面的組成要素部分。實際要素尺寸是通過測量獲得的某一孔或軸的尺寸，孔的實際尺寸以Da表示，軸的實際尺寸以da表示。由于測量過程中存在測量誤差，所以實際尺寸往往不是被測尺寸的真實大小(真正尺寸)。而且，多次測量同一尺寸所得的實際尺寸也是各不相同的。通常情況下，實際要素尺寸均指局部實際尺寸，即用兩點法測得的尺寸。所以在同一工件上就存在da1、da2、da3、da4、da5的情況，如圖1-4所示，不同的測量位置，不同的直徑方向?qū)y量得到不同的測量數(shù)值。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測圖1-4實際尺寸5.極限尺寸極限尺寸是指尺寸要素所允許變化的兩個極端值。（1）上極限尺寸：即允許尺寸的最大值（2）下極限尺寸：即允許尺寸的最小值孔的上、下極限尺寸分別以D-max和Dmin表示；軸的上、下極限尺寸分別以dmax和dmin表示，如圖1-5所示?？缀洼S的實際尺寸Da（da）應(yīng)位于其中，也可達到極限尺寸。一般情況下，零件加工完后，尺寸合格的條件是任一局部實際尺寸均不得超出上、下極限尺寸，表示為：孔：Dmin≤Da≤D-max軸：dmin≤da≤dmax項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測1.3偏差術(shù)語和定義1、尺寸偏差尺寸偏差是指某一尺寸（實際要素尺寸、極限尺寸等）減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差（簡稱偏差）。偏差可能為正或負，也可為零。2、實際偏差實際偏差即實際尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為實際偏差，公式表示為：孔的實際偏差：Ea=Da－D軸的實際偏差：ea=da－d

極限偏差：即極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測（1）上極限偏差：即上極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為上極限偏差?？椎纳蠘O限偏差用ES表示；軸的上極限偏差用es表示。（2）下極限偏差：即下極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為下極限偏差?？椎南聵O限偏差用EI表示；軸的下極限偏差用ei表示。極限偏差可用下列公式表示：上極限偏差：ES=Dmax-Des=dmax-d下極限偏差：EI=Dmin-Dei=dmin-d極限偏差與極限尺寸的關(guān)系如圖1-5所示。1.4尺寸公差1、尺寸公差尺寸公差是指允許尺寸的變動量，其值等于上極限尺寸與下極限尺寸代數(shù)差的絕對值，或者是上極限偏差與下極限偏差代數(shù)差的絕對值，是一個沒有符號的絕對值，公式表示如下：

孔的公差：TD=│Dmax—Dmin││=│ES—EI│

軸的公差：Td=│dmax—dmin|│=│es—ei│公差表示尺寸允許的變動范圍，即某種區(qū)域大小的數(shù)量指標(biāo)，為無符號的絕對值，不允許為零。尺寸公差是允許的尺寸誤差，公差值越大，要求的加工精度越低；公差值越大，要求的加工精度越高。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測2、尺寸誤差尺寸誤差是指一批零件的實際尺寸相對于理想尺寸的偏離范圍。當(dāng)加工條件一定時，尺寸誤差表征了加工方法的精度。尺寸公差則是設(shè)計規(guī)定的誤差允許值，體現(xiàn)了設(shè)計者對加工方法精度的要求。通過測量，可以估算出尺寸誤差，而公差不能通過測量得到。1.5尺寸偏差與尺寸公差公差與偏差是兩種不同的概念。兩者既有區(qū)別又有聯(lián)系，它們都是由設(shè)計規(guī)定的。從工藝上講，公差是工件的精度指標(biāo)，公差大小決定了允許尺寸變動范圍的大小。若公差值大，則允許尺寸變動范圍大，因而要求加工精度低；相反，若公差值小，則允許尺寸變動范圍小，因而要求加工精度高。極限偏差表示每個零件尺寸允許變動的極限值，是判斷零件尺寸是否合格的依據(jù)。從作用上看，公差影響配合的精度；極限偏差用于控制實際偏差，影響配合的松緊程度。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測1.6尺寸公差帶零件的尺寸相對其公稱尺寸所允許變動的范圍，叫做尺寸公差帶。以公稱尺寸為零線，用適當(dāng)?shù)谋壤嫵錾稀⑾聵O限偏差，以表示尺寸允許變動的界限及范圍，叫做公差帶圖，如圖1-6所示。公差的數(shù)值比公稱尺寸的數(shù)值小得多。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測圖1-6公差帶圖1、零線在公差帶圖中，表示公稱尺寸的一條直線，用來確定極限偏差的基準(zhǔn)直線為零偏差線，簡稱零線，圖1-6所示。在公差帶圖中，零線沿水平方向繪制，正偏差位于零線的上方，負偏差位于零線的下方。偏差數(shù)值多以微米(μm)為單位進行標(biāo)注。2、公差帶在公差帶圖中，由代表上、下極限偏差的兩條直線或上、下極限尺寸所限定的一個區(qū)域，稱為尺寸公差帶，簡稱公差帶。公差帶表示零件的尺寸相對其公稱尺寸所允許變動的范圍。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測國家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶包括“公差帶大小”和“公差帶位置”兩個參數(shù)。公差帶大小取決于公差數(shù)值的大小，公差帶的大小取決于基本偏差的大小?；酒钪鸽x零線最近的那一個極限偏差。大小相同位置不同的公差帶，它們對工件的精度要求相同，而對尺寸合格大小的要求不同。因此，必須既給定公差數(shù)值以確定公差帶的大小，又給定一個極限偏差來確定公差帶的位置，才能完整地描述公差帶，表達對工件尺寸的設(shè)計要求。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測2常見尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差《極限與配合》標(biāo)準(zhǔn)已對公差值進行標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的任一公差稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值與兩個因素有關(guān)：標(biāo)準(zhǔn)公差等級和公稱尺寸分段。見表1-1。2.1標(biāo)準(zhǔn)公差等級1）確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級。2）國標(biāo)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公差20級。各等級代號由字母IT與阿拉伯?dāng)?shù)據(jù)字兩部公組成。IT——標(biāo)準(zhǔn)公差，阿拉伯?dāng)?shù)字——公差等級，如7級標(biāo)準(zhǔn)公差表示為IT7，讀作公差等級7級。3）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：同一公差等級對所有公稱尺寸的一組公差被認(rèn)為具有同等精確程度。4）等級系列為：IT01，IT0，IT1……IT18，其中IT01最高精度等級，IT18精確度最低精度等級。5）標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值，由公差等級和公稱尺寸決定。6）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)成本高；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)成本低。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，合理選擇公差等級。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測表1-1公稱直徑≤500mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（摘自GB/T1800.1-2009）項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測公稱尺寸/mm標(biāo)準(zhǔn)公差等級數(shù)值IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18μmmm-30.30.50.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.4360.40.611．52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.86100.40.611.52.546915223558900.150.220.360.580.91.52.210180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.718300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330500.611.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.950800.81.2235813193046741201900.30.460741.21.934.68012011.52.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201801．223.55812182540631001602500.40.6311.62.546.3180250234.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.22503152.54681216233252811302103200.520.811.32.13.25.28.131540035791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.9400500468101520274063971552504000.630.971.552.546.39.7

項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測圖1-7基本偏差系列項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測5孔、軸的基本偏差數(shù)值5.1基本偏差的數(shù)值軸的基本偏差數(shù)值是直接利用公式計算而得?？椎幕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)則。

特殊規(guī)則：有些代號孔的基本偏差數(shù)值在某些尺寸段和標(biāo)準(zhǔn)公差等級時，必須在公式計算的結(jié)果上附加一個△值，此稱為特殊規(guī)則。5.2極限偏差表1、孔、軸的極限偏差表軸的極限偏差表1-2，用來查軸的極限偏差；另一個是孔的極限偏差表1-3，用來查孔的極限偏差。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測2、查表的步驟和方法⑴根據(jù)基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，代號大寫是孔，小寫則是軸。⑵在極限偏差中首先找到基本偏差代號，再從基本偏差代號下找到公差等級數(shù)字所在的列。⑶找到公稱尺寸段所在的行，則橫和列的相交處，就是所要查的極限偏差數(shù)值。(4)舉例項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測6一般公差——線性尺寸的未注公差

線性尺寸的未注公差又稱為一般公差，是指在車間一般加工條件下可保證的公差，是機床設(shè)備在正常維護和操作情況下，能達到的經(jīng)濟加工精度。采用一般公差時，在公稱尺寸后不標(biāo)注極限偏差或其他代號，故而又叫未注公差。在圖樣上不單獨注出公差，而是在圖樣上，技術(shù)文件或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中作出總的說明。GB/1804—2000規(guī)定未注公差的公差等級為IT12至IT18，基本偏差一般孔用H；軸用h；長度用±IT/2（即JS或js）。線性尺寸的一般公差標(biāo)準(zhǔn)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。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）。用此標(biāo)準(zhǔn)的表示方法為：GB/1804-m，其中m表示中等級。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測注：1.本標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬切削加工的角度，也適用于一般沖壓加工的角度尺寸。2.圖樣上未注公差角度的極限偏差，按本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差等級選取，并由相應(yīng)的技術(shù)文件做出規(guī)定。3.未注公差角度的極限偏差規(guī)定，其值按角度短邊長度確定。對圓錐角，按圓錐素線長度確定。4.未注公差角度的公差等級在圖樣和技術(shù)文件上用標(biāo)注號和公差等級符號表示。例如選用中等級時，表示為：GB/T1804-m。

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減速器傳動軸的尺寸公差與檢測7測量基礎(chǔ)知識測量——是把被測量與具有計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進行比較，從而確定被測量量的值的過程。檢驗——是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計要求的過程，是判斷被測量值是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)的（是否合格）過程。7.1計量單位用以度量同類量值的標(biāo)準(zhǔn)值。1m是光在真空中1/299792458s（秒）的時間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。按此定義確定的基準(zhǔn)稱為自然基準(zhǔn)。測量方法是指測量原理、測量器具和測量條件的總和。測量精度是指測量結(jié)果與真值的一致程度。7.2計量器具的分類計量器具按結(jié)構(gòu)特點可以分為以下四類：（1）量具量具是以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計量器具，一般結(jié)構(gòu)比較簡單，沒有傳動放大系統(tǒng)。可分為單值量具（以固定形式復(fù)現(xiàn)單一物理量的量值的計量器具）和多值量具（以固定形式復(fù)現(xiàn)同一物理量的一系列不同量值的計量器具）兩種。（2）量規(guī)量規(guī)是指沒有刻度的專用計量器量，用于檢驗零件要素的實際尺寸及形狀，位置的實際情況所形成的綜合結(jié)果是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，從而判斷零件被測的幾何量是否合格。（3）量儀量儀是能將被測幾何量的量值轉(zhuǎn)換成可直觀觀察的指示值或等效信息的計量器量。（4）計量裝置是指為確定被測幾何量值所必需的計量器具和輔助設(shè)備的總體。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測7.3測量方法的分類廣泛的測量方法是指測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的總和。按其不同的特征分類如下：1、根據(jù)所測的幾何量否為要求被測的幾何量，分為：1）直接測量：直接從計量器具上得到被測量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差，如用游標(biāo)卡尺、千分尺測量軸的外徑。2）間接測量：測量有關(guān)量是通過一定的（函數(shù)）關(guān)系，求得被測量的數(shù)值，如用正弦量規(guī)測量工件的角度。2、根據(jù)被測量值獲得的方法分：1）絕對測量：測量時從計量器具上直接得到被測參數(shù)的整個量值。如用游標(biāo)卡尺、千分尺測量軸的外徑。2）相對測量：在計量器具的讀數(shù)裝置上讀得的是被測量對于標(biāo)準(zhǔn)值的偏差值。如使用內(nèi)徑百分表測量孔的內(nèi)徑，得到的數(shù)值需要結(jié)合對表時的數(shù)值進行比較，才能得出測量數(shù)值。3、根據(jù)工件上同時測量的幾何量的多少分：1)單項測量：單獨地彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項參數(shù)。如測量螺紋時，分別測量螺紋的中徑、螺距。2）綜合測量測量零件及格相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格程度。如用螺紋環(huán)規(guī)測量螺紋的各個參數(shù)的綜合情況，判斷螺紋是否合格。7.4計量器具的基本計量參數(shù)（1）刻度間距：是指標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心的距離。（2）分度值：又稱刻度值，是指標(biāo)尺或刻度盤上每一刻度間距所代表的量值。（3）示值范圍：是指計量具器標(biāo)示或刻所指示的起始值到終止值的范圍。（4）測量范圍：計量器具所能夠測量的最小尺寸與最大尺寸之間的范圍。（5）示值誤差：計量器具指示的測量值與被測量值的實際值之差，稱為示值誤差。它是由于計量器具本身的各種誤差所引起的。（6）校正值：指將原始數(shù)據(jù)修正以后得到的最終數(shù)據(jù)，而這個最終數(shù)據(jù)接近真實，所以比較可靠。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測7.5測量誤差測量中，無論使用的計量器具如何精密，采用多么可靠的測量方法，進行多么細致的測量，都不可避免的會產(chǎn)生測量誤差。測量所得的不可能是真值，測量值與被測真值直接的差異稱為測量誤差。測量誤差的來源很多，整個測量系統(tǒng)中的各要素均會帶來影響。產(chǎn)生測量誤差的主要原因如下：1）計量器具誤差。計量器具誤差指計量器具本身在設(shè)計、制造和使用過程中造成的各項誤差。

2）測量方法誤差。測量方法誤差指由于測量方法不完善所引起的誤差。例如使用游標(biāo)卡尺測量時的測量力，不同的操作者所用測量力大小差異或者是零件表面發(fā)生變形引起誤差；間接測量中計算公式的不精確引起的測量誤差。

3）環(huán)境誤差。不同測量環(huán)境下對工件進行檢測，測量結(jié)果有一定的差異，如溫度、濕度、振動、粉塵等不符合檢驗場所標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境給測量帶來的影響。4）人員誤差。人員誤差指由于測量人員的主觀因素所引起的誤差。如測量人員的操作熟練程度、視覺偏差、估讀判斷等引起的測量誤差。項目一

減速器傳動軸的尺寸公差與檢測8零件驗收8.1驗收極限（1）驗收極限：驗收極限是判斷所檢驗工件合格與否的的尺寸界線。（2）驗收極限方式，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3177-2009