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公差与测量技术 贺 柳 操 机械工程学院

公差与测量技术 贺 柳 操 机械工程学院. 孔、轴尺寸极限与配合. 1 极限与配合的基本术语及定义. 2 极限与配合国家标准的构成. 3 常用尺寸孔、轴极限与配合的选择. 4 公差与配合的选择. 5 一般公差 — 未注公差的线性尺寸的公差. 孔、轴尺寸极限与配合 尺寸公差与圆柱结合的互换性 ( 光滑圆柱的公差与配合 ). 1. 教学基本内容. 极限 ( 公差 ) 与配合的基本术语及其定义 ，极限 ( 公差 ) 与配合国家标准的体系与结构、标准公差、基本偏差、公差带与配合 。 公差与配合选用的原则。公差与配合的图纸标注方法。.

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公差与测量技术 贺 柳 操 机械工程学院

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Presentation Transcript

  1. 公差与测量技术贺 柳 操机械工程学院

  2. 孔、轴尺寸极限与配合 • 1 极限与配合的基本术语及定义 • 2 极限与配合国家标准的构成 • 3 常用尺寸孔、轴极限与配合的选择 • 4公差与配合的选择 • 5 一般公差—未注公差的线性尺寸的公差

  3. 孔、轴尺寸极限与配合 • 尺寸公差与圆柱结合的互换性(光滑圆柱的公差与配合)

  4. 1.教学基本内容 • 极限(公差)与配合的基本术语及其定义，极限(公差)与配合国家标准的体系与结构、标准公差、基本偏差、公差带与配合。公差与配合选用的原则。公差与配合的图纸标注方法。

  5. 2.教学重点难点 • 重点：公差带构成规律及配合代号的选用。 • 难点：公差配合代号的选择。 3.教学基本要求 理解公差与配合的基本术语及定义。 了解公差与配合国家标准的结构。 能正确使用公差配合标准。 初步掌握公差与配合使用的原则。

  6. 1 极限与配合的基本术语及定义 • 在机械制造业中,“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互关系。"公差与配合"的标准化,有利于机器的设计、制造、使用和维 修，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。

  7. 极限尺寸公差国家标准现况 • GB/T1800.1—1997《极限与配合 基础 第1部分：词汇》 • GB/T1800.2—1998《极限与配合 基础 第2部分： 公差、偏差与配合》 • GB/T1800.3—1998《极限与配合 基础 第3部分： 标准公差和基本偏差》 • GB/T1801—1999《极限与配合 公差带与配合的选择》 • GB/T1804—1992《一般公差 线性尺寸的未注公差 》 • GB/T3177—2006《 光滑工件尺寸的检验》 • GB/T15755—1995《 圆锥过盈配合的计算和选用 》

  8. 基本术语及其定义 • 孔和轴方面 • 尺寸方面 • 公差与偏差方面 • 配合方面 • 基准制方面

  9. 1.1 有关孔和轴的定义 • 1.孔(hole)：通常，指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（有两平行平面或切面形成的包容面。 • 2.轴(shaft)：通常，指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（有两平行平面或切面形成的被包容面。

  10. 1.2 有关尺寸的术语和定义 • 1.线性尺寸(简称尺寸)size ：以特定单位表示线性尺寸值的数值。通常指两点之间的距离,如宽度、高度等。 • 2.基本尺寸(孔D，轴d) basic size • 指设计零件时,根据使用要求,通过刚度、强度计算或结构等方面的考虑，并按标准直径或标准长度圆整后所给定的尺寸。 • 3.极限尺寸(Dmax、Dmin、dmax、dmin)limits of size指允许尺寸变化的两个极限值。

  11. 4.实际尺寸(Da、da) actual size • 通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。 • 实际尺寸合格性判定条件: • a.孔:Dmax≥Da≥Dmin • b.轴:dmax≥da≥dmin dmax=40 dmin =39.95 da=39.9? 点击 例

  12. 例

  13. 例 • 如果实际尺寸是50，合格吗?

  14. 1.3 有关偏差和公差的术语和定义 • 1.偏差（deviation）： • 某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。 • 极限偏差（limit of deviation）：极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。 • 上偏差（upper deviation） • 孔：ES=Dmax-D轴：es=dmax-d 下偏差（lower deviation） 孔 EI=Dmin-D轴：ei=dmin-d

  15. 实际偏差（actual deviation）： • 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 孔：Ea=Da-D轴：ea=da-d 实际偏差的合格性判定条件: 孔: EI≤Ea≤ES 轴: ei≤ea≤es

  16. 注意 ①偏差是一代数值。可以为正、负、零值。　　　②实际偏差应在极限偏差限定的范围内，另件才算合格。 例 • 例 . 有 一轴的尺寸 实测轴的尺寸为.49.985，问该尺寸是否合格。 • 解：dmax=.49.975 dmin=49.950 • da=49.985 da＞dmax不合格 • 或：ea=49.985-50=-0.015 • es=-0.025 ei=-0.050 • ea＞es不合格

  17. 2.公差（tolerance）（TD,Td） • 允许尺寸的变动量。它等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差代数差的绝对值。 • 孔公差： • 轴公差：

  18. 注意 • ①公差值是一绝对值。 ②注意公差与极限偏差的区别： a.从数值上;公差：绝对值（不能为零）偏差：代数值。 b.从作用上;公差：公差带的大小，影响配合精度。偏差：公差带的位置，影响，配合性质 c.从工艺上;公差：反映加工的难易。偏差：调整工具的依据 d.从效果上;公差：限制误差。偏差：限制实际偏差

  19. 极限尺寸与公差 TD

  20. 3.零线（zero line）：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，即零线， 代表基本尺寸。 • 4.公差带（tolerance zone）：公差带图中，由代表上，下偏差的两条直线所限定的一个区域。 • 尺寸公差图上的偏差可用mm和um作为单位。此图可直观地分析和计算有关公差与配合，需很好地掌握。 • 5.基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般指靠近零线的那个偏差。 • 注:先说后面的例题再说定义.

  21. 例:有一孔、轴的尺寸要求为：

  22. ES TD EI es Td ei 最小极限尺寸 点击

  23. 尺寸公差带图 孔公差带 ES TD EI es Td ei 零线 + _ Φd ΦD 轴公差带

  24. 小结 2014/11/29 尺寸 偏差 公差 尺寸的合格性判定条件 28

  25. 小 结 1.有关“公差与偏差”的小结： 2014/11/29 29

  26. 第2章 孔、轴尺寸极限与配合 公差与测量技术 提问: • 实际尺寸、极限尺寸和基本尺寸的关系？ • 如果尺寸要求为： • 检测出实际尺寸为50，该零件合格吗？

  27. 1.4 有关配合的术语和定义 • 1.配合（fit）：基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 注意：基本尺寸相同孔与轴、孔轴公差度位置大小之间的关系。

  28. 对一对孔轴零件装配来说，所产生的效果有三种：孔＞轴、轴＞孔、孔=轴，所以就有间隙或过盈存在。对一对孔轴零件装配来说，所产生的效果有三种：孔＞轴、轴＞孔、孔=轴，所以就有间隙或过盈存在。 • 2.间隙 X（clearance）或过盈Y （interference）：孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的代数差。 • 此差值为正时是间隙X，为负时时过盈Y。

  29. 孔公差带 ES • 3.间隙配合（clearance fit）：具有间隙的配合。（包括最小间隙为0），此时孔公差在轴公差带之上。其极限值为最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。 EI Xmax Xmin + 0 _ es ei 基本尺寸 轴公差带

  30. 间隙配合的不同情况 + — Φd(ΦD)

  31. 轴 Ymax 孔 4.过盈配合（interference fit）：具有过盈（包括最小过盈为零）的配合，此时孔公差带在轴公差带之下。也有两个极限值（Ymax，Ymin ）。 es ei Ymin ES EI

  32. 公差与测量技术 过盈配合的不同情况 孔

  33. Xmax Ymax 公差与测量技术 5.过渡配合（transition fit)：可能具有间隙也可能具有过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。也有两个极限值Xmax，Ymax。 ES es EI ei

  34. 第2章 孔、轴尺寸极限与配合 公差与测量技术 过渡配合的不同情况

  35. 6.配合公差（variation of fit) Tf：允许间隙或过盈的变动量。它等于组成配合的孔轴公差带之和。

  36. 公差与测量技术 • 例2-2 已知孔Φ50 0+0.039mm，轴 mm ，求Xmax、Xmin、Tf，并画出公差带图。 • Xmax＝Dmax－dmin • ＝50.039－49.950＝＋0.089mm • Xmin＝Dmin－dmax • ＝50－49.975＝＋0.025mm • Tf ＝| Xmax－Xmin| • ＝|0.089－0.025|＝0.064mm

  37. 公差与测量技术 基准制(配合制）方面 • 7.基孔制配合（hole-basis system of fits）基本偏差固定不变的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。 • 8.基轴制配合（shaft-basis system of fits）基本偏差固定不变的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。

  38. 公差与测量技术 基孔制 过渡配合 基本尺寸 孔公差带 H 过盈配合 过渡配合 间隙配合

  39. 公差与测量技术 基轴制 间隙配合 基本尺寸 过盈配合 过渡配合 轴公差带 h

  40. 公差与测量技术 2.有关配合的小结：

  41. 公差与测量技术 课堂练习：求其极限间隙与配合公差

  42. 公差与测量技术 解: +0.033 + - -0.020 φ30 -0.041

  43. 公差与测量技术 2 极限与配合国家标准的构成 配合 大小 标准公差 孔、轴 尺寸公差带 基本偏差 位置 + 孔 — 轴

  44. 公差与测量技术 2.1 标准公差系列——公差数值的标准化 • １、公差等级及其代号 • 定义：确定尺寸精确程度的等级，也既是公差数值的分级 • 国标关于公差等级的规定： • IT01，IT0，IT1，IT2，IT3…IT12，IT13…IT17，IT18 • 公差等级系数a 的计算： • 在常用尺寸范围（≤500mm）内：从IT5~IT18，公差等级系数按R5有限数系递增。 • IT5 TI6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT 12 IT13 IT14 IT15 IT16 • 7 10 16 25 40 64 100 160 250 400 640 1000 • IT01~IT4 公差等级较高，主要考虑测量误差的影响。 • IT01 IT0 IT1 • 0.3+0.008D 0.5+0.012D 0.8+0.02D

  45. 公差与测量技术 IT2 IT3 IT4（新标准无公式） • ： • ２、公差单位（i） • 定义：用以作为计算标准公差的一个基本单位。为什么引用公差单位： • Φ5 T=3u φ100 T=54u （前者是9级，后者是8级 。 • 公差单位的计算方法 i D

  46. 公差与测量技术 3.尺寸分段 • T=a×i 对应一个D就会有一个i，所以，公差数值表将会很庞大。 • 尺寸≤500mm的，可分为13段。在每一段内，D是以几何平均值计算。 • 4. 标准公差数值的计算：Φ25，IT7 IT8？Φ50 IT7 IT8？ 首位数值 末尾数值

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