孔、轴公差与配合 《几何量公差与检测》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,2 常用尺寸极限与配合国家标准的,构成,3 未注公差线性尺寸的一般公差,4 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,1. 孔,孔通常是指圆柱形内外表；也包括非圆柱形内外表由两平行平面或切面形成的包容面。,2轴,轴通常是指圆柱形外外表；也包括非圆柱形外外表由两平行平面或切面形成的被包容面。,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,一、有关孔和轴的定义,1.尺寸：尺寸通常分为线性尺寸和角度尺寸两类。 线性尺寸是指两点之间的距离。,2.公称尺寸：公称尺寸是指设计确定的尺寸，用符号D表示。标准尺寸按GB/T 2822-2005(附表3-1选取。,3.极限尺寸：指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值上、下极限尺寸。,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,二、有关尺寸的术语和定义,4. 实际尺寸：通过测量获得的某一孔和轴的尺寸。,分别用 和 表示 。包含测量误差，且同一,外表不同部位的实际尺寸往往也不相同。,第三章 孔、轴公差与配合,2 根本术语及定义,二、有关尺寸的术语和定义续,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,三、有关偏差和公差的术语和定义续,1.尺寸偏差：某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上极限偏差，简称上偏差孔ES、轴es和下极限偏差，简称下偏差孔EI、轴ei。,ES=Dmax-D es=dmax-D,EI=Dmin-D ei=dmin-D,2.尺寸公差简称公差：允许尺寸的变动量。等于上极限尺寸减去下极限尺寸所得的差值。,孔公差Th = Dmax- Dmin = ES-EI,轴公差Ts = dmax- dmin = es-ei,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,三、有关偏差和公差的术语和定义续,3.,公差带示意图及公差带,由于公称尺寸与公差、偏差的数值相差颇大，不便用同一比例表示，,故采用公差带图。,零线：表示公称尺寸的一条直线，以它作为基准线确定偏差和公差，零线以上为正偏差，以下为负偏差。,尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,三、有关偏差和公差的术语和定义续,公差带有两个根本参数：,大小Th 、Ts ,位置ES(es或EI(ei),4.,极限制,用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度称为极限制。,画出公称尺寸为,50,mm,，上极限尺寸,为,、,下极限尺寸为,50,mm,的孔与上极限尺寸为,49.975mm,、,下极限尺寸为,的轴的公差,带图。,0,+,-,50,+25,-25,-41,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,三、有关偏差和公差的术语和定义续,尺寸公差带图举例：,它们加工后测得一孔和一轴的实际尺寸分别为：,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,三、有关偏差和公差的术语和定义续,例,1,：公称尺寸为,50mm,的相互结合的孔和轴的极限尺寸分别为：,求：孔和轴的极限偏差、公差和实际偏差，并画出该孔、轴的公差带示意图。,mm,mm,mm,mm,mm,mm,1.,配合：,是指公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义,2,间隙或过盈,间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正值时叫做间隙，用符号,X,表示；该代数差为负值时，叫做过盈，用符号,Y,表示。,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,+X,-Y,通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的,关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配,合、过盈配合和过渡配合。,0,+,公称尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,-,3,配合的分类,(1),间隙配合,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,EI es,ES ei,EI es,3配合的分类,2过盈配合,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,EI es,ES ei,ES ei,3配合的分类,3过渡配合,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,ES,ei,EI,es,且,且,EI es,ES ei,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,它反映配合性质，即配合松紧变化程度。,4,配合公差,间隙配合,过盈配合,过渡配合,例,2,组成配合的孔和轴在零件图上标注的公称尺寸和极限偏差分别为,:,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,试计算该配合的最大间隙、最大过盈、平均间隙或平均过盈及配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。,第三章 孔、轴公差与配合,解：,(1),最大间隙,X,max,=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm,最小间隙,X,min,=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm,配合公差,T,f,=,X,max,X,min,=,+0.066-(+0.025),= 0.041 mm,(2),最大过盈,Y,max,=EI-es=0-(+0.059)= -0.059mm,最小过盈,Y,min,=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm,配合公差,T,f,=,Y,min,Y,max,=,-0.018-(-0.059),= 0.041 mm,(3),最大间隙,X,max,=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm,最大过盈,Y,max,=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm,配合公差,T,f,=,X,max,Y,max,=,+0.023-(-0.018),= 0.041 mm,第三章 孔、轴公差与配合,5. 配合制,用标准化的孔、轴公差带即同一极限制的孔和轴组成各种配合的制度称为配合制。,规定了两种基准制基孔制和基轴制来获得各种配合。,第三章 孔、轴公差与配合,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,1基孔制,基孔制是指根本偏差为一定的孔的公差带，与不同根本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度.基孔制的孔为基准孔，公差带位于零线上方基准孔下偏差等于零。,1 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,第三章 孔、轴公差与配合,2基轴制,基轴制是指根本偏差为一定的轴的公差带，与不同根本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴为基准轴，它的公差带位于零线的下方，基准轴上偏差等于零。,第三章 孔、轴公差与配合,第一节 根本术语及定义,四、有关配合的术语和定义续,大小标准公差系列,公差带,位置根本偏差系列,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,主要内容：,孔、轴标准公差系列,孔、轴根本偏差系列,孔、轴公差与配合在图样上的标注,孔、轴的常用公差带和优先、常用配合,标准公差,IT,：国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。,1.,标准公差等级与代号,标准公差等级代号由符号,IT,和阿拉伯数字组成。例如,IT2,，记作,2,级标准公差,等级，也用来表示,2,级标准公差数值,。,国标规定的标准公差,等级,分为,20,个等级，即,IT01,、,IT0,、,IT1,、,IT2,、,、,IT18,。从,IT01,到,IT18,，等级依次降低，而相应的标准公差数值依次增大。,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,一、孔、轴标准公差系列公差带大小的标准化,2.公差单位:标准公差因子,标准公差因子i是计算标准公差的根本单位。与公称尺寸D 呈一定的函数关系。,标准公差因子是以生产实践为根底，通过专门试验和大量统计数据分析，找出孔轴加工和测量误差随公称尺寸变化规律来确定的。,1根本尺寸500mm，IT5IT18,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,一、孔、轴标准公差系列公差带大小的标准化,m,3. 标准公差数值的计算,常用尺寸范围内各个公差等级的标准公差计算：,见表3-1,标准公差等级系数：反映标准公差等级上下的参数；,IT01、IT0、IT1公差数值与公称尺寸呈线性关系；,IT2、IT3、IT4公差数值呈等比数列；,IT5、IT6、IT18其他标准公差等级的数值计算公式。,IT = i,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,一、孔、轴标准公差系列公差带大小的标准化,表,3-1,D,500mm,各级,标准公差数值的计算公式,4. 尺寸分段,为了减少标准公差的数目，国标对公称尺寸进行了分段。在标准公差和根本偏差的计算公式中，公称尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算见附表3-2和3-3 首尾两项的几何平均值：,标准公差值IT求解步骤：,1尺寸分段求几何平均值；,2计算公差单位 i；,3计算标准公差值IT 。,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,一、孔、轴标准公 差系列公差带大小的标准化,1. 根本偏差的定义,确定孔、轴公差带相对于零线位置的那个极限偏差,上偏差或下偏差。除JS和js外，均指靠近零线的偏差。,2. 根本偏差的代号,用英文字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o 、q 、 w)，再加上七个用两个字母表示的代号CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC和cd 、 ef 、fg 、js 、za 、zb 、zc，共有28个代号，即孔和轴各有28个根本偏差。,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,二、孔、轴根本偏差系列公差带位置的标准化,3. 轴的根本偏差系列,ah的根本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小，jzc的根本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增大，js公差带关于零线对称分布。,4. 孔的根本偏差系列,AH的根本偏差为下偏差EI，其绝对值依次减小，JZC的根本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大，JS公差带关于零线对称分布。,H为基准孔，根本偏差为下偏差，数值为零；h为基准轴，根本偏差为上偏差，数值为零。,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,二、孔、轴根本偏差系列公差带位置的标准化,5. 各种根本偏差所形成的配合的特征,间隙配合,ah(或AH)等11种根本偏差与基准孔根本偏差H或基准轴根本偏差h形成间隙配合。,过渡配合,js、j、k、m、n (或JS、J、K、M、N)等五种根本偏差与基准孔根本偏差H (或基准轴根本偏差h形成过渡配合),过盈配合,pzc(或PZC)等12种根本偏差与基准孔根本偏差H或基准轴根本偏差h)形成过盈配合。,第三章 孔、轴公差与配合,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,二、孔、轴根本偏差系列公差带位置的标准化,标准公差等级很高的n与H或N与h形成的配合,为过盈配合。 如30H6/n5,标准公差等级不高的p与H或P与h形成的配合,为过渡配合。 如30P9/h9,特例：,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,二、孔、轴根本偏差系列公差带位置的标准化,6. 孔、轴公差带代号及配合代号,孔、轴公差带代号,公差带的代号由根本偏差代号与标准公差等级代号组成，如H7、h6、M8、d9等。,孔、轴配合代号,孔和轴公差带的组合，就构成了孔、轴配合代号。用分数表示，分子为孔公差带，分母为轴公差带，,如 25H7/p6， 25P7/h6等,7. 轴的根本偏差数值确实定,轴的各种根本偏差的数值根据表3-2计算获得,轴的根本偏差数值表见附表3-4,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,二、孔、轴根本偏差系列公差带位置的标准化,8. 孔的根本偏差数值确实定,孔的根本偏差数值由相同字母代号轴的根本偏差,数值换算得到。,通用规那么：,同一字母的孔的根本偏差与轴的根本偏差相对,于零线是完全对称的。倒影原那么。,特殊规那么：,在公称尺寸大于3mm至500mm同名基孔制和基轴制配,合中，给定标准公差等级的孔与高一级的轴相配合，且两,者的配合性质相同，孔根本偏差和轴的根本偏差符号相,反，而绝对值相差一个值。,即：ES = -ei + = ITn- ITn-1,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,二、孔、轴根本偏差系列公差带位置的标准化,孔的根本偏差计算规那么的适用范围,通用规那么：AH，标准公差等级IT8的K、M、N,标准公差等级IT7的P至ZCN例外,特殊规那么：标准公差等级IT8的K、M、N,标准公差等级IT7的P至ZC,D,孔、轴极限偏差的计算,确定25H7/f6,25F7/h6孔与轴的极限偏差。,用公式计算标准公差和根本偏差,主要步骤：,1.计算IT6和IT7的公差值,2. 计算轴f根本偏差上偏差,表3-2,3. 根据通用规那么，求解F7,的下偏差,4.计算其他极限偏差。,公称尺寸,确定25H8/p8,25P8/h8孔与轴的极限偏差。,要求用查表法确定,主要步骤：,1.查附表3-2 IT8=33m,2. 查附表3-4，轴p的,根本偏差下偏差ei,3. 查附表3-5，孔P的,根本偏差上偏差ES,4.计算其他极限偏差。,符合通用规那么,孔、轴极限偏差的计算,公称尺寸,确定25H7/p6,25P7/h6孔与轴的极限偏差。,孔的根本偏差用公式计算,主要步骤：,1.查表 IT6，IT7,2. 查附表3-4，轴p的,根本偏差下偏差ei,3. 特殊规那么计算,孔P的根本偏差ES,=IT7-IT6,4.计算其他极限偏差。,孔、轴极限偏差的计算,公称尺寸,孔、轴配合的公称尺寸为50mm,配合公差Tf，Xmax=+0.066mm,孔的公差Th=0.025,轴的下偏差ei=+0.041mm,求孔、轴的其他极限偏差，画出尺寸公差带图,主要步骤：,1.,计算轴公差,T,s,2.,计算最小间隙,X,min,3.,计算其他极限偏差,。,孔、轴极限偏差的计算,D,1.,装配图,2.,零件图,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,三、孔、轴公差与配合在图样上的标注,(,50H7/f6),1. 优先、常用、一般公差带图3-17 、图3-18 ,一般 常用 优先,轴： 116 59 13,孔： 105 44 13,2. 优先、常用配合表3-3、表3-4,常用 优先,基孔制 59 13,基轴制 47 13,第三章 孔、轴公差与配合,2,常用尺寸极限与配合国家标准的构成,四、优先、常用公差带和优先、常用配合,图,3-17,尺寸,500mm,孔一般、常用、优先公差带,图,3-18,尺寸,500mm,轴一般、常用、优先公差带,1. 公差等级,f级精密级、m级(中等级)、c级(粗糙级)和v级(最粗极)。,2. 相应的极限偏差数值,见附表3-10和附表3-11。,3. 在零件图上标注,线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求中或者技术文件上，按GB/T 1804的标准号和公差等级代号的先后顺序(中间用短横线“分开)写出。,例如，选用中等级时，表示为：,GB/T 1804m,第三章 孔、轴公差与配合,3,未注公差线性尺寸的一般公差,内容： 孔、轴公差与配合的选用包括：,基准制的选择,标准公差等级的选择,配合种类的选择,原那么：在满足使用要求的前提下，获得最正确的技术经济效益。,方法：类比法、计算法、试验法,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,主要考虑结构的合理性和工艺的经济性。,1.,一般情况下应优先选择基孔制,。,2.,特殊情况下采用基轴制,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,一、基准制选择,公称尺寸,同一公称尺寸的轴与数孔相配合选用基轴制配合,冷拉钢材直接作轴。,结构上的需要。,以标准零部件为基准选择基准制：,例,：,轴承内圈与轴颈配合,基孔制,轴承外圈与箱体孔配合,基轴制,必要时采用任一孔公差带与任一轴公差带组成所需的配合。,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,一、基准制选择,主要考虑零件的结构和工艺的经济性。,1.,一般情况下应优先选择基孔制。,2.,特殊情况下采用基轴制。,选择方法,类比法、计算法,根本原那么：,在满足使用要求的前提下，尽量采用低的公差等级。,公差等级的应用,类比法需考虑的问题,二、标准公差等级的选择,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,标准公差等级的应用范围,第三章 孔、轴公差与配合,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,配合IT5至IT13级的应用举例尺寸500mm,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,同一配合中孔与轴的工艺等价性,孔与高一等级的轴相配合,IT8,的间隙、过渡配合,IT 7,的过盈配合,相配件或相关件的结构或精度,齿轮、滚动轴承,二、标准公差等级的选择,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,类比法需考虑的问题,类比法需考虑的问题,2,配合性质与加工本钱。,过盈、过渡和较紧的间隙配合：,轴IT7，孔IT8,大间隙配合：,孔，轴IT9,大间隙配合中，当配合精度要求不高，为降低本钱，允许相配合零件的公差等级相差23级。,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,类比法需考虑的问题：,二、标准公差等级的选择,原那么：主要考虑满足使用要求。,选择方法： 计算法、类比法和试验法,考虑因素：,各种根本偏差形成配合的特点,间隙配合、过渡配合、过盈配合,配合件的工作情况,配合件的生产情况,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、,配合种类的选择,工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔 、轴配合，应选用间隙配合。,一般工作条件的滑动轴承，可以选用根本偏差f或F组成的配合，如H8/f7。,相对运动速度较高、支承数目较多可以选用根本偏差d、e(或D、E)所组成的配合，如 H8/e7。,对孔、轴仅有轴向相对运动或速度很低，且有对准中心要求的配合，可选用根本偏差g(或G)所组成的配合，如H7/g6 。,要求装拆方便且无相对运动的孔、轴配合可选用根本偏差h(或H)所组成的配合，如 H7/h6,1.,间隙配合的选择,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、,配合种类的选择,过渡配合最大间隙,X,max,应小，以保证对中性，最大过盈,Y,max,也应小，以保证装拆方便，也就是配合公差,T,f,应该小，因此过渡配合中孔、轴标准公差等级应该较高,(IT5,IT8),。,当对中性要求高、不常拆卸，传递载荷大、冲击和振动大时，应该选用较紧的配合，如,H7/m6,、,H7/n6,。反之，可以选择较松的配合，如,H7/js6,、,H7/k6,。,2.,过渡配合的选择,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、,配合种类的选择,3. 过盈配合的选择,对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合，应选用过盈配合。,不传递载荷而只以作为定位用的过盈配合，可以选用由根本偏差r、s(或R、S)组成的配合。,连接件如销、键等传递载荷的配合，可以选用小过盈的根本偏差p、r(或P、R)组成的配合，以增加联结的可靠性。,利用过盈传递载荷的配合，经过计算过盈大小，来选用由根本偏差t、u(或T、U)组成的配合。,过盈要求很大时，如根本偏差x、y、z(或X、Y、Z)组成的配合，要经过试验证明是否合理可靠。,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、,配合种类的选择,工作温度对配合选择的影响,温度差异很大时，选择配合就要考虑热变形的影响。如铝活塞与气缸钢套孔的配合。,装配变形对配合选择的影响,在机械结构中，薄壁套筒装配后变形,生产类型对配合选择的影响,生产类型即批量的影响：大批量生产、单件小批量生产。,第三章 孔、轴公差与配合,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、,配合种类的选择,其他情况对配合选择的影响,例：铝活塞与钢套筒配合，D =110mm , ts=180,s=24,10-6/ ，th=110 ，h=1210-6/ ，要求工作间隙在0.28mm 之间，装配温度t = 20 ，试确定活塞与钢套的配合种类。,解：X = Dh(th-t)-s(ts-t)= -0.304mm,因此： Xmin,Xmax,T f = Xmax-Xmin,取 Th = Ts,采用基孔制，查表3-1，那么Th = Ts = IT9 = 87m；,由Xmin=EI-es=-es，那么 es = -Xmin；,由表3-4，选取轴的根本偏差代号为a；,钢套孔与活塞的配合为110H9/a9。,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、配合种类的选择续,装配变形对配合选择的影响：,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、配合种类的选择续,生产类型对配合选择的影响：,第三章 孔、轴公差与配合,4,常用尺寸孔、轴公差与配合的选择,三、配合种类的选择续,第三章 孔、轴公差与配合,例：分析齿轮泵重要孔轴配合所采用的基准制，标准公差等级和配合种类,