《公差配合与测量技术》ppt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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,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,*,公差配合与测量技术,Tolerance and Measurement Technology,公差配合与测量技术Tolerance and Measure,目 录,第,1,章 绪论,1.1,互换性的基本概念,1.2,加工误差和公差,1.3,标准化与标准的概念,1.4,优先数和优先数系,1.5,测量技术发展概况,第,2,章 光滑圆柱体结合的极限与配合,2.1,公差配合的基本术语和定义,2.2,公差与配合国家标准,2.3,国标中规定的公差带与配合,2.4,线性尺寸的一般公差,2.5,常用尺寸段公差与配合的选用,第,3,章 测量技术基础,目 录第1章 绪论,3.1,技术测量的基本知识,3.2,测量器具和测量方法的分类,3.3,测量器具和测量方法的主要度量指标,3.4,测量误差与测量数据的处理,3.5,测量器具的选择,第,4,章 形状与位置公差及其误差的检测,4.1,概述,4.2,形位公差带,4.3,形位误差的检测,4.4,公差原则与公差要求,4.5,选用形位公差的原则,第,5,章 光滑极限量规,5.1,概述,5.2,量规尺寸公差带,5.3,量规的设计,3.1 技术测量的基本知识,第,6,章 表面粗糙度,6.1,概述,6.2,表面粗糙度的评定参数和国家标准,6.3,表面粗糙度的标注,6.4,表面粗糙度的选用,6.5,表面粗糙度的测量,第,7,章 螺纹的公差配合及测量,7.1,概述,7.2,普通螺纹的几何参数误差对互换性的影响,7.3,普通螺纹的公差与配合,7.4,普通螺纹的测量,第,8,章 滚动轴承的公差与配合,第6章 表面粗糙度,8.1,概述,8.2,滚动轴承内径、外径公差带及其特点,8.3,滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择,第,9,章 键与花键的公差与配合,9.1,键联结,9.2,花键联结,第,10,章 圆柱齿轮传动的公差及齿轮测量,10.1,概述,10.2,渐开线圆柱齿轮的偏差和公差,10.3,渐开线圆柱齿轮精度标准,10.4,渐开线圆柱齿轮精度的选择和确定,8.1 概述,第,1,章 绪论,第1章 绪论,课时,：,2,课时,重点,：,互换性的含义、加工误差与公差的区别、优先数系,难点：,优先数系,授课方式：,课堂教学,所用教具：,课件,新课导入：,公差是用于协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾；配合是反映机器零件之间有关功能要求的相关关系。“公差与配合”的标准化直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评定产品质量的重要技术指标。要求：,（,1,）掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、定义。,（,2,）培养公差设计及精度检测的基本能力。,（,3,）学会查工具书，如手册、标准等。,课时：2课时,1.1.1,什么叫互换性,定义：是指在同一规格的若干个零件或部件中任取一件，不需作任何挑选、修配或调整，就能装配到机器或仪器上，并能满足机器或仪器的使用性能的特性。或者说，同一规格的零部件，按规定的要求分别制造，能彼此相互替换并能保证使用要求的特性。,1.1.2,互换性分类：,(1,）完全互换性,特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。,1.1,互换性的基本概念,1.1.1 什么叫互换性1.1.2 互换性分类： (1,(1),分组互换法,：,如机器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较小，最后，再把相应的零件进行装配,。,(2),修配法,：,修配互换是待零部件加工完毕后，装配时对某一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配要求和使用要求。,当零件的装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件的公差很小，加工困难，加工成本很高，甚至无法加工。这时可根据精度要求、结构特点、生产批量等具体条件，各种不同形式的不完全互换法进行加工。,（,2,）不完全互换性,特点：,零件在装配或更换时，需要经过适当的选择、调整或辅助加工（修配），才能具有相互替换的性能。即：,指零件在一定范围内互换。,(1)分组互换法：如机器上某部位精度愈高，相配零件,(2),在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和高效率的专用设备，提高生产效率。,(1),在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机辅助设计。,1.1.3,互换性在机械制造中有什么作用,(3),在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。,(3),调整法,：,修配互换是待零部件加工完毕后，装配时对某一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配要求和使用要求。,(2)在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和,1.2,加工误差和公差,1.2.1,加工误差和公差的含义,允许零件几何参数的变动量就是公差。,零件的实际几何参数与理想几何参数之间的差异，,称为几何量误差。它包括以下几个方面,：,1,尺寸误差 零件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差,。,2,几何形状误差,零件的几何形状误差分为三种,宏观几何形状误差,微观几何形状误差,表面波度,(1),宏观几何形状误差,指零件整个表面范围内的形状与理想形状之间的差异。如理想形状是正圆形，若加工后,实际形状为椭圆形或其他非正圆形,，则存在,形状误差,。如图,1-1,所示。宏观几何形状误差通常称作形状误差。,1.2 加工误差和公差1.2.1 加工误差和公差的含义,(2),微观几何形状误差,微观几何形状误差是加工后，刀具在工件表面上留下的许多微小的高低不平的波形。如图,1-2,所示。微观几何形状误差通常称作表面粗糙度。,（,3,）,表面波度,表面波度是介于宏观和微观几何形状误差之间的一种表面形状误差，主要是由加工过程中的振动引起的，表面成明显的周期波形，如图,1-2,所示。,理想形状（正圆）,实际形状（非正圆）,图,1-1,图,1-2,(2) 微观几何形状误差 微观几何形状误差是加工,3,相互位置误差,相互位置误差是指加工后，零件各表面或中心线之间的,实际位置与其理想位置之间的差值。如两个平面之间的平,行度、垂直度等。,1.2.2,误差与公差的区别,加工误差是在零件加工过程中产生的，是不可避免的，,是客在的，它的大小受到加工过程中的各种因素的影响。公,差则是允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最大变动,量。它是由设计人员根据零件的功能要求给定的。,3 相互位置误差 1.2.2 误差与公差的区别,1.3,标准化和标淮的概念,1.3.1,标准化和标淮含义,标准化就是指在经济、技术、科学以及管理等社会实践,中，对重复性的事物（如产品、零件、部件）和概念（如术,语、规则、方法、代号、量值），在一定范围内通过简化、,优选和协调，做出统一的规定，经审批后颁布、实施，以获,得最佳秩序和社会效益一个活动过程。,标准化的,主要体现形式是标准,。标准就是为在一定的范,围内获得最佳秩序，对活动或结果,规定的共同的和重复使用,的,规则、导则或特性文件,。,1.3 标准化和标淮的概念 1.3.1 标准化和标淮含义,1.3.2,标准的分类和分级,1,标准的分类,技术标准,生产组织标准,经济管理标准,按性质不同，分为,按适应程度不同，分为,基础标准,一般标准,按法律属性不同，分为,强制性标准，其代号为“,GB”,推荐性标准，其代号为“,GB/T”,2,标淮分级,按制定的范围不同，标准分为,国际标准,ISO IEC,国家标准,GB,地方标准,行业标准,如机械（,JB,）,企业标准,QB,1.3.2标准的分类和分级 1 标准的分类技术标准按性,1.4,优先数和优先数系,1.4.1,优先数和优先数系的概念,优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一的一种科学的数值标准,。,GB/T321-1980,优先数和优先数系,就是其中的一个重要标准。在确定机械产品的技术参数时，应尽可能地选用该标准中的数值。,1.4.2,优先数系,优先数系是一种十进制的几何级数。我国标准,GB321-80,与国际标准,ISO,推荐,R5,、,R10,、,R20,、,R40,、,R80,系列，前四项为基本系列（见表,1-1,）,R80,为补充系列。其公比为：,(1),基本系列 优先数系中的,R,5,、,R,10,、,R,20,、,R,40,四个系列是常用系 列，称为基本系列。,1.4 优先数和优先数系 1.4.1优先数和优先数系的概念,(3),派生系列 派生系列是从,R,5,、,R,10,、,R,20,、,R,40,、,R,80,五个系列,中，每隔,P,项取值导出的系列。其公比为：,q,r/p,= = =10,p/r,代号为,R,r/p,，其中,r,代表,5,、,10,、,20,、,40,、,80,1.5,测量技术发展概况,(,略,),(2),补充系列,R,80,系列仅在参数分级很细或不能满足需,要时才采用，称为补充系列。其代号表示方法与基本系,列相同。,(3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R,本课小结,机械零件必须同时满足两个条件才具有互换性：装配时，不需要经过挑选、修配和调整。装配后能满足使用要求。,互换性在产品的设计、制造、使用维修等方面都具有积极作用。实际生产中，可根据产品的复杂程度、精度要求、生产规模的大小以及生产设备和技术水平等的不同，采用完全互换、不完全互换；内互换、外互换。,互换性是现代化生产的重要原则。但互换性必须通过标准化来实现。制订和贯彻公差标准并采用相应的技术测量措施是实现互换性的必要条件。而优先数系则是标准化在互换性学科中最直接的应用。,在加工过程中，零件的实际几何参数不可避免地会与其理想几何参数之间产生差异，即，产生几何量误差。但该误差只要在允许的范围内，零件就具有互换性。因此，设计人员在设计时应根据零件的功能要求给出允许该零件的变动量，即，规定公差，以便生产中以此为依据来判别零件是否合格。,作业：,1-1,；,1-2,；,1-3,；,1-6,本课小结机械零件必须同时满足两个条件才具有互换性：装配时,第,2,章,光滑圆柱体结合的公差与配合,第2章,课时,：,2,课时,重点：,孔与轴含义、尺寸偏差与公差区别、配合与配合公差定义、公差带图与配合公差带图绘制。,难点：,公差带图与配合公差带图,授课方式：,新授,所用教具：,课件,新课导入：,光滑圆柱体结合是机械产品最广泛采用的一种结合形式，通常指孔与轴的结合。为使加工后的孔与轴能满足互换性要求，必须在结构设计中统一其基本尺寸，在尺寸精度设计中采用公差与配合标准。因此，圆体结合的公差与配合标准是一项最基本、最重要的标准。首先要掌握有关尺寸、偏差、公差及配合的基本概念。,.,公差配合的基本术语和定义,课时： 2课时 .公差配合的基本术语和定义,2.1.1,孔和轴,(1),孔 主要指工件圆柱形的内表面，也包括其它由单一尺寸确定的非圆柱形的内表面部分（由二平行平面或切面形成的包容面）。,(2),轴 主要指工件的圆柱形外表面，也包括其它由单一尺寸确定的非圆柱外表面部分（由二平行平面或切面形成的被包容面）,在工差与配合标准中，孔是,包容面,，轴是,被包容面,，孔与,轴都是由,单一,的,主要尺寸,构成，例如：圆柱形的直径、轴的键,槽宽和键的键宽等。,孔和轴不仅表示通常的慨念,即圆柱体的,内、外表面，而且也表示由,二平行平面或切面形成的包容面、,被包容面。,由此可见，,除孔、轴以外，,类似键连接的公差与配,合也可直截应用公差与配合国家标准。,如图,2-1,所示,。,2.1.1孔和轴 (1)孔 主要指工件圆柱形的内表面，也包,2.1.2,尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸,(1),尺寸用特定单位表示长度值的数字。一般是指两点之间的距离,.,常用毫米（,mm,）作为特定单位,(2),基本尺寸,设计给定的尺寸,(,孔,D,，轴,-d),。通常有配合关系的孔和轴的基本尺寸相同。,(3),实际尺寸,通过测量所得的尺寸,（,D,a,d,a,）。实际尺寸,并非真值,。,图,2-1,2.1.2 尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸 (1)尺寸,(4),极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值，其中极限值较大者称为最大极限尺寸（,D,max,，,d,max,），极限值较小者称为最小极限尺寸 （,D,min,，,d,min,）如图,2-2,所示。,2.1.3,尺寸偏差和公差,（,1,）实际偏差实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。以公式表示如下：,孔的实际偏差,a,= D,a,D,轴的实际偏差,e,a,= d,a,d,1.,尺寸偏差,某一尺寸减去其基本尺寸所得的,代数差,（简称偏差）。偏差分有：,图,2-2,(4)极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值，其中极限值较大者,（,2,）极限偏差极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。其中最大极限尺寸与基本尺寸之差称为,上偏差,（，,es,），最小极限尺寸与基本尺寸之差称为,下偏差,（，,ei,），,孔的上偏差,max,-,轴的上偏差,es = d,max, d,孔的下偏差 ,min,-,轴的下偏差,ei = d,min,-d,极限偏差用于控制实际偏差。完工后零件尺寸的合格条件常用偏差的关系式表示如下：,孔合格的条件 ,a,轴合格的条件,eie,a,es,2.,尺寸公差,（简称公差,T,D,T,d,） 尺寸公差是最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的,绝对值,，或者是上偏差与下偏差代数差的绝对值，见图,2-2,，其关系式表示如下：,（2）极限偏差极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。其中最大,孔的公差,T,D,=,max,min,= ES EI,轴的公差,T,d,=,d,max,d,min,= es ei,公差与偏差是两种不同的概念。从工艺上讲，,公差大小决定了允许尺寸变动范围,的大小,;,而,极限偏差,表示每个零件尺寸,允许变动的极限值,，是判断零件尺寸是否合格的依据。从作用上看，,极限偏差用于控制实际偏差,，影响配合的松紧；而,公差则影响配合的精度,。,2.1.4,零线和公差带图解,(1),零线 在公差带图中，确定偏差的一条基准直线称为零线。通常以零线表示基本尺寸，偏差由零线算起，零线以上为正偏差，零线以下为负偏差 。,(2),尺寸公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域称为尺寸公差带（简称公差带）。公差带在垂直零线方向的宽度代表公差值，上面线表示上偏差，下面线表示下偏差。,(,如图,2-3,所示,),孔的公差 TD,图,2-3,公差带图,2.1.5,配合和配合公差,1,配合,基本尺寸,相同,的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。,(1),间隙与过盈,孔的尺寸减去其相配合的轴的尺寸所得的代数差。此值为,“,+”,时得,间隙,，此值为,“,-”,时得,过盈,。,(2),间隙配合 孔的公差带在轴的公差带之上，具有间隙的,配合（包括最小间隙为零的配合），如图,2-4,所示。,间隙配合的性质用最大间隙,X,max,、最小间隙,X,min,和平均间隙,X,av,表示。计算式如下：,X,max,D,max,d,min,= ES,ei,X,min,D,min,d,max,= EI,es,X,av,（,X,max,X,main,）,2,图2-3公差带图2.1.5配合和配合公差 1 配合 (,图,2-4,间隙配合,计算公式如下,:,Y,min =,D,max,d,min,= ES,ei,Y,max,D,min,d,max,= EI,es,Y,av,（,Y,max,Y,main,）,2,(3),过盈配合,孔的公差带在轴的公差带之下，具有过盈的配合（包括最小过盈为零的配合）如图,2-5,所示。过盈配合的性质可用最小过盈,Y,min,、最大过盈,Y,max,和平均过盈,Y,av,来表示。,图,2-5,过盈配合,图2-4 间隙配合计算公式如下:,(4),过渡配合,是指孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或者过盈的配合如,2-6,图所示。过渡配合的性质用最大间隙,X,max,、最在过盈,Y,max,、平均间隙,X,av,或平均过盈,Y,av,来表示。其计算式如下,Y,max,=,D,min,d,max,= EI,es,X,max,= D,max,d,min,= ES,ei,X,av,或,Y,av,（,X,max,Y,max,）,2,图,2-6,过渡配合,2,配合公差（,T,f,）,允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。配合公差的大小为极限间隙或极限过盈之代数差的绝对值，其计算公式如下： 间隙配合,T,f,=|X,max,-X,min,| =X,max,-X,min,过渡配合,T,f,=|X,max,-Y,max,| =X,max,-Y,max,过盈配合,T,f,=|Y,min,-Y,max,| =Y,min,-Y,max,(4)过渡配合 是指孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具,当基本尺寸一定时，,配合公差的大小 反映了配合精度的高低。且由式,2-1,可见：,配合精度的高低决定于零件的加工精度的高低。,配合公差的特性可用配合公差带图来表示。在图,2-7,中，零线以上的纵坐标为,“,+”,，代表,间隙,；零线以下的纵坐标为,“,-”,，代表,过盈,；符号,代表配合公差带。,配合公差带完全处在零线以上为间隙配合,；,完全处在零线以下为过盈配合；跨在零线上、下两侧则为过渡配合。,三类配合的配合公差都为,: T,f,= T,D,+T,d,(2-1),当基本尺寸一定时，配合公差的大小 反映了配合精度的高,例,2-1,若已知某配合的基本尺寸为,60mm,，配合公差,T,f,=49m,，最大间隙,X,max,= 19m,，孔的公差,T,D,= 30m,，轴的下偏差,ei = +11m,，试画出该配合的尺寸公差带图与配合公带图，并说明配合类别。,解,求孔与轴的极限偏差,因为,T,f,= T,D,+T,d,，所以,T,d,=T,f,- T,D,=,（,49-30,）,m =19 m,因为,X,max,= ES,ei,，所以,ES = X,max,+ei=,（,19+11,）,m =30m,ES- T,D,=,（,30-30,）,m =0 m,因为,ES,ei,且,EI,es,，所以此配合为过渡配合。,求最大过盈,因为,T,f,=X,max,-Y,max,所以,Y,max,=X,max,- T,f,=,（,19-49,）,m =-30 m,。,画出尺寸公差带图和配合公差带图（见图,2-8a,、,b,）。,例2-1 若已知某配合的基本尺寸为60mm，配合公差Tf,公差配合与测量技术ppt课件,作业：,已知一对配合的孔轴 ，按要求解答：,(1),计算孔、轴的极限尺寸及公差值。,(2),判断配合类型，计算极限间隙或过盈？,(3),计算配合公差,T,f,。,(4),画出孔、轴公差带图及其配合公差带图。,作业：,2.2,公差与配合国家标准,课时：,2,重点：,查表确定标准公差及基本偏差的数值，学会公差配 合在图样中上的标注,难点：,公差配合在图样中上的标注,授课方式：,新授,所用教具：,课件,新课导入：,了实现互换性和满足各种使用要求，公差与配合国家标准对形成各种配合的公差带进行了标准化，它的基本组成包括“标准公差系列”和“基本偏差系列”，前者确定公差带的大小，后者确定公差的位置，二者结合构成了不同的孔、轴公差带；而孔、轴公差带之间不同的相互关系则形成了不同的配合。,2.2 公差与配合国家标准 课时：2,2.2.1,标准公差系列,1,.,公差等级,公差等级是确定尺寸精确程度的等级。,GB/T1800.31998,将标准公差分为,20,个公差等级，用,IT,和阿拉伯数字组成的代,号表示，按顺序为,IT01,，,IT0,，,IT1,IT18,，,等级依次降低,，标准,公差值依次增大,。,2.,标准公差值,公差值计算时分三段进行,(1)IT5,IT18,的公差值 当基本尺寸小于等于,500mm,时，公差值的计算式为,T = ai,；当基本尺寸大于,500mm,3150mm,时，计算式为,T = aI,。式中,IT,为标准公差；,a,为公差等级系数；,i,和,I,为公差单位。,2.2.1 标准公差系列 号表示，按顺序为IT01,i=0.45 +0.001D(um),I=0.004D+2.1(um),(2)IT01,IT1,的公差值,IT01,、,IT0,、,IT1,公差值比较小，主要考虑测量误差的影响，其公差计算采用线性关系式：,IT =A+BD,，,D,为基本尺寸，常数,A,与系数,B,均采用优先数系的派生系列,R,10/2,。,(3)IT2,IT4,的公差值,IT2,IT4,其公差值是在,IT1,与,IT5,之间按等比级数插入,即,IT2 =IT1q,，,IT3 = IT1q,2,，,其公比,:,q =,i=0.45 +0.001D(um) (2)IT01,基本尺寸小于等于,500mm,标准公差的计算式见表,2-1,；,基本尺寸大于,500mm,3150mm,，公差值可按,T=aI,式计算，,方法与基本尺寸小于等于,500mm,相同，不再赘述,3.,尺寸分段,GB/T1800.3-1998,将小于等于,500mm,的基本尺寸分成十三个,尺寸段。这样的尺寸段叫主段落。在一个主段落中的一段又,分成,2,3,段中间段落以供确定基本偏差时使用。基本尺寸分,段如表,2-2,所示。,在标准公差以及以后的基本偏差的计算公式中，基本尺,寸,D,一律以所属尺寸分段（,D,1,D,n,）内的,首尾两个尺寸,的,几何平均值,D,j,D,j,=,（,D,1,D,n,）,进行计算。,基本尺寸小于等于500mm标准公差的计算式见表2-1；,2.2.2,基本偏差系列,1,基本偏差代号,基本偏差代号用拉丁字母来表示，其中孔用,大写,字母表示，轴用,小写,字母表示，构成,28,种基本偏差代号,分别形成孔、轴的基本偏差系列,。,在孔的基本偏差系列中，代号,A,H,的基本偏差为下偏差,EI,其绝对值逐渐减小，其中,A,G,的,EI,为正值，,H,的,IE=0,，代号为,J,ZC,的基本偏差为上偏差,ES,（除,J,外，一般为负值）绝对值逐步增大。代号为,JS,的公差带相对于零线对称分布，因此其基本偏差可以为上偏差,ES=+,或下偏差,EI=, 。,在轴的基本偏差系列中，代号,a,h,的基本偏差为上偏差,es,，其绝对值也是逐渐减小，其中,a,g,的,es,为负值，,h,的,es= 0,，代号为,j,zc,的基本偏差为下偏差,ei,（除,J,外，一般为正值）绝对值也逐步增大。代号为,js,的公差带相对于零线对称分布，因此其基本偏差可以为上偏差,es = +,或下偏差,ei =, 。,2.2.2 基本偏差系列 1 基本偏差代号,在基本偏差系列图中,，,仅绘出公差带的一端（由基本偏差决定），而公差带的另一端取决于,标准公差值,的大小。,因此，任何一个公差带代号都由基本偏差代号和公差等级代号联合表示。,2,基准制,基孔制配合中的孔是基准件，称为,基准孔，代号为,H,，其基本偏差（下偏差）为,0,，即,EI=0,，上偏差值为带有正号的孔公差值。,(1),基孔制,基本偏差为一定的孔的公差带,，与不同偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，称为,基孔制,。如图,2-10,所示。,图,2-10,在基本偏差系列图中，仅绘出公差带的一端（由基本偏差决定）,基轴制配合中的轴是基准件，,称为基准轴，代号为,h,，其基本偏差（上偏差）为,0,，即,es =0,，下偏差值为带有负号的轴的公差值。,(2),基轴制,基本偏差为一定的轴的公差带,，与不同偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称为,基轴制,。如图,2-11,所示。,3.,基本偏差构成规律,(1),轴的基本偏差数值,在基孔制中轴的基本偏差从,a,h,，用于,间隙配合,，其基本偏差的绝对值正好等于最小间隙。,a,、,b,、,c,三种用于大间隙或者热动配合，基本偏差采用,与直径成正比,的关系计算。,基轴制配合中的轴是基准件，称为基准轴，代号为h，其基本偏,d,、,e,、,f,主要用于一般润滑条件下的旋转运动，为了保证良好的液体摩擦，最小间隙与直径成平方根关系，但考虑到表面粗糙度的影响，间隙应适当减小，所以，计算式中,D,的指数略小于,0.5,。,g,主要用于滑动、定心或半液体磨擦的场合，要求,间隙小,，所以,D,的指数更要减小。,cd,、,ef,、,fg,基本偏差的绝对值分别按,c,与,d,、,e,与,f,、,f,与,g,基本偏差的绝对值的,几何平均值,确定。,j,n,与基孔制形成过渡配合，基本偏差的数值采用了与直径成,立方根,的关系。其中,j,目前主要用于与滚动轴承相配合的孔与轴。,p,zc,用于,过盈配合,，常按所需的最小过盈和相配合基准孔的公差等级来确定基本偏差值。,d、e、f主要用于一般润滑条件下的旋转运动，为了保证,(2),孔的基本偏差数值,孔的基本偏差数值是从同名轴的基本偏差数值换算得来的，换算原则是：应保证同名代号的孔和轴的基本偏差所组成的公差带，在基轴制和基孔制中分别与基准轴和基准孔相配合，两者的配合性质相同，即应保证两者有相同的极限间隙或极限过盈，如 与,与,由于孔比轴加工困难，因此国家标准规定，为使孔和轴在工艺上等价，,在较高精度等级的配合中，孔比轴的公差等级低一级,；,在较低精度等级的配合中，孔与轴采用相同的公差等级,。在孔与轴的基本偏差换算中，有以下两种规则。,通用规则 同名代号的孔与轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即 ： 对于,A,H EI = -es,对于,J,ZC ES = -ei,(2)孔的基本偏差数值 由于孔比轴加工困难,特殊原则 同名代号的孔与轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个,值。即：,ES = -ei + =IT,n,IT,n-1,= IT,h,Its,此式适用于,3mm,基本尺寸,500mm,，标准公差小于,IT8,的,J,N,和标准公差,IT7,的,P,ZC,。,孔的,另一个极限偏差,可根据下列公式计算：,ES = EI + It,h,或,EI = ES-IT,h,例,2-5,查表确定,25,和,25,两种配合的孔、轴的极限偏差，计算极限过盈，并画出孔、轴公差带图,。,解,：由表,2-3,查得：基本尺寸为,25mm,、,IT6,的,d,= 13m,，,IT7,级 的,T,D,=21m,。,对于,25 25H7,为,7,级基准孔的,EI = 0,ES = +21m,25r6,基本偏差为下偏差，查表,2-5,得, 特殊原则 同名代号的孔与轴的基本偏差的符号相反，而绝,ei = +28m es = ei + T,d,= +41m,极限过盈,Y,min,= ES,ei =,（,21-28 )m =,7m,Y,max,=EI es =,（,0-41,）,m =,41m,对于,25 25R7,基本偏差为上偏差，查表,2-6,得,ES=,28m + = (,28+8)m =,20m,EI=ES,T,D,=(-20-21)m=,41m,25h6,为,6,级基准轴,es=0,ei=,13m,极限过盈,Y,min,=ESei=,20,（,13,）,m=,7m,Y,max,=EI es =(,41,0,）,m =,41m,公差带图见图,2-12,。由于,25,和,25,是同名配合，所以配合性质相同，即极限过盈相同。,ei = +28m es = ei + Td,4.,圆柱孔、轴公差配合在图样上的标注法,（,1),孔和轴的公差带在零件图上的标注如图,2-13,所示，主要标注,上下偏差数值,，也可附注基本偏差代号及公差等级。,图,2-13,零件,图上标注,图,2-12,图,2-14,装配图上标注,（,2),孔和轴的公差带在装配图上标注如图,2-14,所示，主要标注配合代号，即标注孔、轴的,基本偏差代号及公差,等级，也可附注上下偏差数值。,4. 圆柱孔、轴公差配合在图样上的标注法 （1)孔,例2-6 试确定 和 的极限偏差，并画出公差带图。,解：查表得 T,D,=IT7=0.030m T,d,=IT6=0.019m,：,60H7为基准孔，其基本偏差为EI=0m，ES=0.030m,查表得,60p6的基本偏差为上偏差 ei=+0.032 m,所以,es=ei+T,d,=+0.032+0.019=+0.051 m,：,60h6为基准轴，其基本偏差为 es=0，ei=-0.019m,60P7 满足特殊规则，查表2.6得其基本偏差为上偏差：,ES=-ei+=-0.032+0.011=-0.021 m ，,所以 EI=ES- T,D,=-0.021-0.030=-0.051 m,由于 和 是同名配合，所以配合性质相同。,例2-6 试确定,公差带图,公差带图,例2-7 已知轴,30k6,中的,e i=+2m,，求,30K7,孔的公差带。,解：,30K7,孔属于特殊规则实用的范围,(1),知道,30k7,中的,e i=+2m,(2),查表知道,IT7=21m,IT6=13m,(3),因此,= ITn-IT(n-1)=IT7-IT6=8m,所以,ES(,30K7)=-ei+,=-2+8,=6,m,(4),核对,查表,2-6得 = 8,ES(,30K7)=-ei+,=-2+8,=6,m,例2-7 已知轴30k6中的e i=+2m，求30,例,2-8,已知 ，不用查表求 的孔与轴的上下偏差，并查表验证。,例2-8 已知 ，,课时：,4,重点：基准制、公差等级和配合种类的选择,。,难点：公差等级和配合种类的选择。,授课方式：新授,所用教具：课件,新课导入：从理论上说，孔和轴公差带的组合数目（即配合）非常多，但许多配合在实际生产中根本用不着，因此，根据生产实际需要，同时为了减少定值刀具、量具的数量，国家标准推荐了一般、常用和优先配合及公差带，了解这些配合和公差带是合理选用配合的基础。,2.3,国标中规定的公差带与配合,2.4,线性尺寸的一般公差,2.5,常用尺寸段公差与配合选用,课时：42.3 国标中规定的公差带与配合 2.4 线性尺寸的,2.3.1,一般、常用和优先公差带,GB/T1801-1999,规定了基本尺寸,500mm,的一般用途轴的公差带,119,个和孔的公差带,105,个,再从中选出常用,轴,的公差带,59,个和,孔,的公差带,44,个,并进一步选出,孔和轴的优先,公差带,13,个。,2.3.2,常用和优先配合,对,基孔制,，规定有,59,种常用配合；对,基轴制,，规定有,47,种常用配合。在此基础上，又从中各选取了,13,种优先配合,。如表,2-9,所示和表,2-10,所示。,2.4,线性尺寸的一般公差,一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差，是机床设备在正常维护操作情况下，能达到的经济加工精度。采用一般公差时，在该尺寸后不标注极限偏差或其他代号，所以也称未注公差。,GB/T1804-2000,对线性尺寸的一般公差规定了,4,个公差等级：精密级、中等级、粗糙级和最粗级。分,2.3,国标中规定的公差带与配合,2.3.1 一般、常用和优先公差带 GB/T1801,当采用一般公差时，在图样上,只注基本尺寸，不注极限偏差,，而应在图样的,技术要求或有关技术文件中，用标准号和公差等级代号作出总的表示,。,例如，当选用中等级,m,时则表示为,GB/T1804m,。,2.5,常用尺寸段公差与配合选用,2.5.1,基准制的选用,1.,优先选用,基孔制,2.,下列条件下选用基轴制：,1,）直接使用有一定公差等级（,IT8,IT11,）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材按基准轴的公差带制造）做轴。,2,）加工尺寸小于,1mm,的精密轴比同级孔要困难，因此在仪表制造、 钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。,别用字母,f,、,m,、,c,和,v,表示，而对尺寸也采用了大的分段，具体数值见表,2-11,当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差,3,）根据结构上的需要，同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个,孔件,时应采用基轴制。,.,与标准件配合时，必须按,标准件,来选择基准制。,4.,为了满足配合的特殊需要,允许选用非基准制的配合。,2.5.2,公差等级的选用,选择公差等级的基本原则是：,在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。,公差等级的选择可用类比法,用类比法选择公差等级时，应注意以下几个方面：,1,）相互配合的孔与轴的工艺等价性,2,）相配零件或部件精度的匹配性,3,）加工成本,2.5.3,配合种类的选择,1.,配合种类的选择,配合分为三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。,3）根据结构上的需要，同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要,1,）间隙配合具有一定的间隙量，间隙量小时主要用于精确定心又便于拆卸的静联接，或结合件间只有缓慢移动或转动的动联接,;,间隙量较大时主要用于结合件间有转动、移动或复合运动的动联接。,2,）过渡配合可能具有间隙或过盈，但不论是间隙量还是过盈量都很小，主要用于精确定心，结合件间无相对运动,可拆卸的静联接,3),过盈配合具有一定的过盈量，主要用于结合件无相对运动不可拆卸的静联接。当过盈量较小时，只作精确定心用,;,过盈量较大时，可直接用于传递力矩,2.,配合种类选择的基本方法,配合种类选择的基本方法有三种：计算法、试验法和类比法。在实际工作中，大多采用类比法来选择公差与配合。,2.5.4,各种配合的特征及应用,1.,间隙配合,（,1,）,H/a,、,H/b,、,H/c,配合为特大间隙配合，应用不广泛，一般应用于,受力变形较大或较大间隙,的场合的场合，如起重机吊,钩的铰链等。,1）间隙配合具有一定的间隙量，间隙量小时主要用于精确定心,（,2,）,H/d,配合一般用于,IT7,IT11,级,间隙较大,，适用于较松的配合，如滑轮、空转带轮等与轴的配合，推荐的配合,H9/d9,。,（,3,）,H/e,配合多用于,IT7,IT9,级，通常适用于要求有明显间隙，易于转动的支撑配合，如内燃机主轴承的配合,（,4,）,H/f,配合多用于,IT6,IT8,级的一般转动配合。当温度影响不大时，被广泛用于普通润滑油（或润滑脂）润滑的支承。推荐的配合为,H8/f7,（,5,）,H/g,配合多用于,IT5,IT7,级，配合间隙很小，制造成本高，该配合最适合不回转的精密滑动配合，也用于插销等的定位配合,（,6,）,H/h,配合多用于,IT4,IT11,级。广泛用于无相对传动零件，作为一般的定位配合。推荐的配合为,H7/h6,、,H8/h7,、,H9/h9,、,H11/h11,。,2,过渡配合,属于过渡配合一类的基本偏差代号主要是,js,、,j,、,k,、,m,、,n,（或,J,、,JS,、,K,、,M,、,N,），适用于,IT4,IT7,级。,（2）H/d配合一般用于IT7IT11级 间隙较大，适,（,1,）,H/js,和,H/j,配合用于要求间隙比,h,轴小并且允许略有过盈的定位配合，推荐的配合为,H7/js6,。用于较精密的定位，如带轮与轴的配合。,（,2,）,H/k,配合为平均间隙接近于,0,的配合。可用于稍有振动的定位配合，推荐的配合为,H7/k6,，用于精确定位，如刚性联轴器的配合,（,3,）,H/m,配合为平均具有很小过盈的配合。用于能抗振的精确定位，加键能传递较大的荷载，一般可用木锤来装配，但在最大过盈时，要求有相当的压入力。,（,4,）,H/n,配合的平均过盈比,m,轴稍大，通常用于精确定位或精密组件配合，加键能传递大转矩或冲击性载荷，一般大修时才拆卸，用锤或压入机装配。,3.,过盈配合,属于过盈配合一类的基本偏差代号为,p,zc,（或,P,ZC,）共十二种基本偏差,一般过盈配合公差等级为,IT5,IT7,级,（1）H/js和H/j配合用于要求间隙比h轴小并且允许略有过,(1)H/p,、,H/r,配合为,轻型过盈,配合，主要用于定位精度很高。推荐的配合为,H7/p6,（,2,）,H/s,、,H/t,配合为,中型过盈,配合，多采用,IT6,、,IT7,级。主要用于钢或铁制零件的永久性或半永久性结合。一般用压力机装配 。,（,3,）,H/u,、,H/v,配合为,重型过盈,配合。适用于传递和承受大的转矩和动荷载，完全依靠过盈产生的结合力保证牢靠联结的配合。,（,4,）,H/x,、,H/y,、,H/z,配合为,特重型过盈,配合。,经试验后才能应用,。,2.5.4,公差与配合选择综合示例,例,-,如图所示为钻模的一部分。钻模板,4,上有衬套,2,，快换钻套,1,在工作中要求能迅速更换，当快换钻套,1,以其铣成的缺边对正钻套螺钉,3,后可以直接装入衬套,2,的孔中，再顺时针旋转一个角度，钻套螺钉,3,的下端面就盖住钻套,(1)H/p、H/r配合为轻型过盈配合，主要用于定位精度很,解,：,(1),基准制的选择,：对衬套与钻模板的配合以及钻套与衬套的配合，因为结构无特殊要求，按国际规定，应优先选用基孔制。,对钻头与钻套内孔的配合，因钻头属于标准刀具，可以视为标准件，故与钻套的内孔配合应该采用基轴制。,1,的另一缺面。这样钻削时，钻套,1,便不会因为切屑排出产生的摩擦力而使其退出衬套,2,的孔外，当钻孔后更换钻套,1,时，可将钻套,1,逆时针旋转一个角度后直接取下，换上另一个孔径不同的快换钻套而不必将钻套螺钉,3,取下。钻模现需加工工件上的,12mm,孔时，试选择如图衬套,2,与钻模板,4,的公差配合、钻孔时快换钻套,1,与衬套,2,以及内孔与钻头的公差配合。,(2),公差等级的选择,：参看表,2-13,，钻模夹具各元件的连接，可以按照用于配合尺寸的,IT5,IT8,级选用。,参看表,2-16,，重要的配合尺寸，对轴可以选,IT6,，对孔可以选择,IT7,。本例中钻模板的孔、衬套的孔、钻套的孔统一按照,IT7,选用。而衬套的外圆、钻套的外圆则按照,IT6,选用。,解：(1)基准制的选择：对衬套与钻模板的配合以,（,3,）配合种类的选择,：衬套与钻模的配合，要求连接牢靠，在轻微冲击和负荷下不用连接件也不会发生松动，即使衬套内孔磨损了，需要更换时拆卸的次数也不多。因此选择平均过盈率大的过渡配合，本例配合选为, 。,钻套与衬套的配合，经常用手更换，故需要一定间隙保证更换迅速，但是因为又要求有准确的定心，间隙不能过大，为此精密手动移动的配合选定为。本例中选为,。,至于钻套内孔，因要引导旋转着的刀具进给，既要保证一定的导向精度，又要防止间隙过小而被卡住。根据,表,2-16,选取的配合为（本例选择为,）。,必须指出,：,对于钻套配合的衬套内孔，根据上面分析本应该选择,18,，考虑到,GB226380,（夹具标准）,为了统一钻套内孔与衬套内孔的公差带，规定了统一选用,F7,，以利于制造。所以，在衬套内孔公差带为,F7,的前提下，选用相当于,H7/g6,类配合的,F7/k6,非基准制配合。具体对比见图,2-38,。,（3）配合种类的选择：衬套与钻模的配合，要求连接牢靠，在,从图上可见，两者的极限间隙基本相同。,图,2-38,公差带图,从图上可见，两者的极限间隙基本相同。图2-38公差带图,公差等级与配合种类的选择采用类比法。用类比法选择公差等级时应注意（,1,）孔与轴的工艺等价性（,2,）相配零件或部件精度的匹配性 （,3,）加工成本,作业,2-4,，,2-5,本课小结,在车间普通工艺条件下，机床设配能保证的公差称为一般公差，。它主要用于精度较低的非配合尺寸，在图样上不必标注。国家标准对一般公差规定了,f,、,m,、,c,、,v,四个公差等级。,基准制的选用原则是：,优先选用基孔制,；只有在下列条件下才使用,基轴制,：,直接使用有一定公差等级而不再进行机械加工的冷拔钢材做轴,加工尺寸小于,1mm,的精密轴,同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时；,与标准件配合时，必须按标准件来选择基准制,；特殊需要,允许选用非基准制。,公差等级与配合种类的选择采用类比法。用类比法选择公差等,习题课,1. 有一配合，基本尺寸为35，要求配合的最大间隙为+120,，最小间隙为+50,。试确定基准制,孔和轴的公差等级，选择配合的代号，并绘出尺寸公差带图。,2.设有一基本尺寸为,40,的配合，为保证连接可靠，经计算确定其最小过盈为,-35,m,，为保证装配后不发生塑性变形，其最大过盈为,-80,m,，若采用试确定此配合基准制，孔、轴公差带代号，并画出其尺寸公差带图。,3.已知基本尺寸为60mm,允许的最大间隙为+50,m,最大过盈为-32,m,。 试确定基准制、孔和轴的公差等级，选择配合的代号，并绘出尺寸公差带图。,习题课1. 有一配合，基本尺寸为35，要求配合的最大间,1.,解：,（,1,）选择基准制,因为没有特殊要求优先选择基孔制配合，基孔制配合,EI=0,。,（,2,）选择孔、轴的公差等级,采用间隙配合，其配合公差为：,T,f,=,max,X min,（,120,50,）,m=70m,选择的孔轴公差值应满足：,查表,-,基本尺寸为,35mm,，,IT7=25m,，,IT8=39m,，较高精度的,孔加工困难，故可选比轴低一级精度。轴选,IT7,，,T,d,=25m,，孔选,IT8,，,T,D,=39m,，,=T,D,+T,d,=,（,25+39,）,m=64m,，接近,70m,间隙配合的要求。,（,3,）确定孔、轴公差带代号,选择的孔轴公差带代号应满足：,1. 解：,采用基孔制,35mm孔的下偏差EI=0， ES=+39m，,根据EIes,X,min,，轴的上偏差应该满足：,es,EIX min=50m，,查表2-5选取极限偏差为e，则轴为e7, 其上偏差为-50m，下偏差为：,ei=esT,d,=(-5025) m=75m。,（4）验算,故,35H8/e7合理。,采用基孔制,35mm孔的下偏差EI=0， ES=+39m,2. 解：,（1）选择基准制,因为没有特殊要求优先选择基孔制配合，基孔制配合EI=0。,（2）选择孔、轴的公差等级,采用过盈配合，其配合公差为：,T,f,=,min,-,max,-（-0）m =m，,选择的孔轴公差值应满足：,查表-基本尺寸为mm ，IT=m，IT=m，较,高精度的孔加工困难，故可选比轴低一级精度，轴选IT，Td=,m，孔选IT， TD=m，,=T,D,+T,d,=（+）m=m，接近m过盈配合的要求,（3）确定孔、轴公差带代号,选择的孔轴公差带代号应满足：,2. 解：,采用基孔制,40mm,孔的下偏差,EI=0,，,ES=25m,，,根据,ES,ei,Y,min,，轴的上偏差应该满足：,ei,ES,Y,min,=25-(-35)=60m,，,查表,2-5,选取轴的极限偏差为,u,，则轴为,u6,其下偏差为,60m,，上偏,差为：,es=ei+T,d,=(60+16)m=76m,。,（,4,）验算,故合格。,采用基孔制,40mm孔的下偏差EI=0， ES=25m，,3. 解：,（1）选择基准制,因为没有特殊要求优先选择基孔制配合，基孔制配合EI=0。,（2）选择孔、轴的公差等级,采用过渡配合，其配合公差为：,T,f,=maxY max50-(-32)m=82m,选择的孔轴公差值应满足：,查表-基本尺寸为60mm ，IT7=30m，IT8=46m，较高精度的,孔加工困难，故可选比轴低一级精度，轴选IT7，Td=30m，孔选IT8，,TD=46m，,=T,D,+T,d,=（46+30）m=76m，接近82m过渡配合的要求。,（3）确定孔、轴公差带代号,选择的孔轴公差带代号应满足：,3. 解：,采用基孔制,60mm孔的下偏差EI=0， ES=46m，,根据ESei,X,max,，轴的上偏差应该满足：,ei,ES,X,max,=46-50=-6m，,查表2-5选取轴的极限偏差为k，则轴为k7, 其下差为m，上偏,差为：,es=ei+T,d,=(2+30)m=32m。,（4）验算,故合格。,采用基孔制,60mm孔的下偏差EI=0， ES=46m，,第,3,章 测量技术基础,第3章 测量技术基