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第三章 孔、轴公差与配合

第三章 孔、轴公差与配合. §3.1 基本术语及其定义. §3.2 常用尺寸孔、轴公差与配合国家. 标准的构成. §3.3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选 择. §3.4 大尺寸孔、轴公差与配合. §3.5 线性尺寸的未注公差. §3.1 基本术语及其定义. 一、孔和轴的定义. 孔 通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。这些表面加工时尺寸 由小变大 。. 2. 轴　 通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。这些表面加工时尺寸 由大变小 。. 二、有关尺寸的术语及定义. 1. 线性尺寸. 两点之间的距离 。.

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第三章 孔、轴公差与配合

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  1. 第三章 孔、轴公差与配合 • §3.1 基本术语及其定义 • §3.2 常用尺寸孔、轴公差与配合国家 标准的构成 • §3.3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择 • §3.4 大尺寸孔、轴公差与配合 • §3.5 线性尺寸的未注公差

  2. §3.1 基本术语及其定义 一、孔和轴的定义 • 孔 通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。这些表面加工时尺寸由小变大。 2. 轴　 通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。这些表面加工时尺寸由大变小。

  3. 二、有关尺寸的术语及定义 1.线性尺寸 两点之间的距离。 2.公称尺寸 设计时确定的尺寸。用符号D表示。 3.极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值，分别用 符号Dmax和dmax，Dmin和dmin表示。 4.实际尺寸 指零件加工后通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。 分别用符号：Da,da表示。 5.孔或轴实际尺寸的合格条件分别为： Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax

  4. 极限偏差 实际偏差 三、有关偏差和公差的术语及定义 1、尺寸偏差（简称偏差） 是指某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。 偏差值除零外前面必须冠以正、负号。 是指极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差。 ES = Dmax－ D ； es = dmax－ D EI = Dmin－ D ； ei = dmin－ D 是指实际尺寸减去公称尺寸所得的代数差。 Ea = Da－ D ； ea = da－ D 孔或轴实际偏差的合格条件为： 下偏差≤实际偏差≤上偏差

  5. 2、尺寸公差（简称公差） 　　允许尺寸的变动量。最大极限尺寸减去最小极限尺寸所得的差值，或上偏差减去下偏差所得的差值。 Th =Dmax － Dmin =ES－ EI Ts = dmax － dmin =es－ ei

  6. 3、公差带示意图及公差带 （1）零线 +25 +0- -20 φ50 -41 （2）公差带

  7. 公差带大小:由公差值确定 公差带 公差带位置:由极限偏差中任一偏差确定 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。 5、标准公差 是指国家标准所规定的公差值。 6、基本偏差 是指国家标准所规定的上偏差或下偏差。 一般以靠近零线的那个极限偏作为基本偏差。

  8. 四、有关配合的术语及定义 1、配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 2、间隙或过盈 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。

  9. 3、配合的分类 （1）间隙配合 最大间隙：Xmax = Dmax－dmin = ES －ei 最小间隙：Xmin = Dmin－dmax = EI －es 平均间隙：Xav = (Xmax + Xmin)／2 间隙值的前面必须冠以正号.

  10. （2）过盈配合 最小过盈 Ymin=Dmax－ dmin=ES－ ei 最大过盈 Ymax= Dmin－ dmax=EI －es 平均过盈 Yav=(Ymin +Ymax)／2 过盈值的前面必须冠以负号.

  11. （3） 过渡配合 Xmax = Dmax－ dmin = ES－ ei Ymax= Dmin－ dmax = EI－es Xav（或Yav）= （Xmax+ Ymax）/2

  12. （4） 配合公差 允许间隙或过盈的变动量，用符号Tf表示。 对于间隙配合 Tf =Xmax－ Xmin Tf = Th + Ts 对于过盈配合 Tf = Ymin－ Ymax 对于过渡配合 Tf = Xmax－ Ymax Tf =Xmax－ Xmin =(ES-ei) - (EI-es) =(ES-EI) + (es-ei) = Th+Ts

  13. 例　题１ 计算孔φ50 mm和轴φ50 mm配合的极限间隙或极限过盈、平均间隙或平均过盈和配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。 +0.025 0 +0.018 +0.002 +25 +18 解： +0- +2 φ50 Xmax = ES －ei = +0.025－(+0.002) = +0.023mm Ymax = EI －es = 0 －(+0.018) = -0.018mm Xav = (Xmax + Ymax) / 2 = [(+0.023) + (-0.018)] / 2 = +0.0025mm Tf = Xmax－Ymax = +0.023 －(-0.018) = 0.041mm

  14. 五、基准制 把两个相配合中的孔公差带（或轴公差带）的位置固定，而改变轴公差带（或孔公差带）的位置，从而形成所需要的各种配合的一种制度称为基准制。 1. 基孔制 基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基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，它的基本偏差（下偏差）为零。 ES +0- φ

  15. 2. 基轴制 基轴制是指基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基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，它的基本偏差（上偏差）为零。基轴制的孔为非基准孔。 +0- ei φ

  16. 例题2 有一过盈配合，孔、轴的公称尺寸为φ45mm，要求过盈在-0.045至-0.086mm范围内。采用基孔制，确定孔和轴的极限偏差，画出孔、轴公差带示意图。 解： （1）求孔、轴的公差 Tf=︱Ymin －Ymax︱=︱(－0.045)－(－0.086)︱= 0.041mm， 又∵Tf=Th+Ts， Tf/2=0.041/2=0.0205mm 查附表3-2可知：IT7=25m, IT6=16m， IT7+IT6=0.041mm。 为使孔、轴加工难易程度大致相同， 因此 Th = 0.025mm ，Ts = 0.016mm。

  17. （2） 求孔、轴的极限偏差 按基孔制，则EI = 0 因此 ES = EI + Th =0+０.025=+0.025mm。 由 Ymin = ES－ei， 得ei = ES－Ymin = (+0.025)－(－0.045) =+0.070mm 而 es = ei+Ts = (+0.070)+0.016=+0.086mm。 +86 +70 +25 +0- φ45

  18. §2 常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成 一、标准公差系列 标准公差等级及其代号。 标准公差分为20个等级，它们用符号IT和阿拉伯数字组成的代号表示，分别用IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18表示。其中IT01最高，等级依次降低，IT18最低。 在实际应用时，标准公差可直接查附表3-2。

  19. 二、基本偏差系列 1. 基本偏差及其代号 国家标准所规定的上偏差或下偏差，它一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。 26个字母中去掉5个I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)和W(w), 加上7个CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA(za)、ZB(zb)和ZC(zc)，孔、轴各有28种。

  20. 2. 轴的基本偏差代号 左“松”右“紧”

  21. 3. 孔的基本偏差代号 左“松”右“紧”

  22. 4. 各种基本偏差所形成配合的特征 （1）间隙配合 a ~ h（或A ~ H）等11种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。 （2）过渡配合 js、j、k、m、n（或JS、J、K、M、N）等5种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过渡配合。 （3）过盈配合 p ~ zc（或P ~ ZC）等12种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过盈配合。

  23. 孔的公差带代号 轴的公差带代号 ф 5 0 f 7 ф 5 0 H 8 公差等级数字 公差等级数字 公称尺寸 直径符号 公称尺寸 直径符号 轴的基本偏差代号 孔的基本偏差代号 5.公差带代号与配合代号 (1)公差带代号 由基本偏差的代号和公差等级的数字两部分组成。 例如：G8、H7、U6，g7、h6、u6。

  24. ф50H7/f6 或 ф50G7/h6 或 (2)配合代号 配合代号标注在装配图上。

  25. 6. 轴的基本偏差的确定 轴的各种基本偏差按计算公式确定。 使用时直接查表。

  26. 7. 孔的基本偏差的确定 由相同字母代号轴的基本偏差数值换算而得。 换算的原则是：基孔制配合变成同名的基轴制配合，配合性质必须相同，即两种基准制配合的极限间隙或极限过盈必须相同。 （1）通用规则 一般情况下，同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的。 EI = －es ES = －ei

  27. （2）特殊规则 ES = －ei + Δ Δ =Th－Ts • 适用于 IT≤8的 K ~ N和 IT ≤7 的 P ~ ZC。

  28. 例题3 查附表3-2~3-5确定基孔制配合φ20H7/p6和基轴制配合φ20P7/h6的孔和轴的极限偏差，计算极限过盈，并画出公差带示意图。 IT6=13m, IT7=21m。 解： （1）查附表3-2可知： （2）确定孔、轴的极限偏差 EI=0，ES=+0.021mm； H7： 查附表3-4可知，ei=+22 m p6： es=ei+IT6=+22+13=+35 m 查附表3-5可知，ES=-22+ Δ = -22+8= -14m P7： EI=ES – IT7=-14 -21= -35 m h6: es=0，ei= -13 m

  29. （3） 标出极限偏差 （4） 计算极限过盈 Ymax=EI －es =0-35=-35 m ф20H7/p6 ： Ymin=ES－ ei =+21-22=-1m Ymax=EI －es =-35-0=-35 m ф20P7/h6 ： Ymin=ES－ ei =-14-(-13)=-1m

  30. （5） 画公差带图 +35 +22 +21 +0- -13 φ20 -14 -35 ф20H7/p6 ф20P7/h6

  31. ( ) +0.025 0 ( ) -0.025 -0.041 三、公差与配合在图样上的标注 H7/f6 +0.025 0

  32. 四、 孔、轴的常用公差带和优先、常用配合

  33. §3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择 一、基准制的选择 1. 优先选用基孔制

  34. 2. 特殊情况采用基轴制

  35. 3. 以标准件为基准选择基准制 4. 必要时采用非基准制配合

  36. IT1 ~ IT7 用于量规的尺寸公差，这些量规常用于检验 IT6 ~IT16的孔和轴 二、标准公差等级的选择 IT01 ~ IT1 用于量块的尺寸公差 IT2 ~ IT5 用于精密配合，如滚动轴承各零件的配合。 IT5 ~ IT10 用于有精度要求的重要和较重要配合。 IT11、IT12 用于不重要的配合 IT12 ~ IT18 用于非配合尺寸

  37. 在选择标准公差等级时，还应考虑下列几个问题:在选择标准公差等级时，还应考虑下列几个问题: 1. 同一配合中孔与轴的工艺等价性 2. 相配件或相关件的结构或精度 3. 配合性质及加工成本

  38. 三、配合种类的选择 1. 配合类别的选择 （1）间隙配合 （2）过渡配合 （3）过盈配合

  39. 2. 基本偏差代号的选择 （1）计算法 （2）试验法 （3）类比法

  40. 用类比法选择配合时，还必须考虑如下一些因素：用类比法选择配合时，还必须考虑如下一些因素： （1）受载荷情况 （2）拆装情况 （3）配合件的结合长度和几何公差 （4）配合件的材料 （5）孔和轴工作时的温度 （6）装配变形的影响

  41. 例题4 用计算法确定配合。若两零件结合面间的间隙或过盈量给定后，可以通过计算并查表确定其配合。 有一孔、轴配合，公称尺寸为100mm ．要求配合的过盈或间隙在 -0.048mm ~ +0.042mm 范围内。试确定此配合的孔、轴公差带和配合代号． 解： 1）选择基准制 由于没有特殊的要求，所以应优先选用基孔制，即孔的基本偏差代号为H 。 2 ）确定孔、轴公差等级 由给定条件可知，此孔、轴结合为过渡配合，其允许的配合公差为： Tf=︱Xmax －Ymax︱=︱(+0.042)－(－0.048)︱= 0.090mm， 因为， Tf=Th+Ts，假设孔与轴为同级配合，则 Tf/2=0.090/2=0.045mm

  42. 查附表3-2可知：0.045mm介于IT7=35m和IT8=54m之间，而在这个公差等级范围内，国家标准要求孔比轴低一级的配合，于是取孔公差等级为IT8 ，轴公差等级为IT7。 IT8+IT7=0.054+0.035=0.089mm≤0.090 3 ）确定轴的基本偏差代号 由于采用的是基孔制配合，则孔的公差带代号为H8 ，孔的基本偏差为EI=0 ， 孔的上偏差为 ES = EI+Th =0+0.054mm=+0.054mm。 根据 ES-ei=Xmax=+0.042mm ， 所以 ei =ES-Xmax=+0.054mm-0.042mm=+0.012mm。 轴的 es= ei+Ts=+0.012mm + 0.035mm = +0.047mm 。 查附表3-4 得： ei=+0.0l2mm对应的轴的基本偏差代号为m (ei=+0.0l3mm)，即轴为m7 。

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