极限与配合.ppt

2 4极限与配合 1 孔和轴 2 4 1基本术语及定义 2 有关尺寸的术语和定义 3 有关尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义 2 4 2配合的术语与定义 1 配合的概念 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 配合条件分析 基本尺寸必须相同 相互结合的 公差带之间的关系 2 配合的分类clearancefit 1 间隙配合 1 间隙配合 2 过盈配合 3 过渡配合 间隙配合 X 具有间隙 包括最小间隙为零 的配合 2 过盈配合 Y interferencefit 具有过盈 包括最小过盈为零 的配合 3 过渡配合transitionfit 可能具有间隙或过盈的配合 3 配合公差 Tf 允许间隙或过盈的变动量 Xmin X0 XmaxYmin Y0 Ymax 配合公差的计算 间隙配合 Tf Xmax Xmin 过盈配合 Tf Ymax Ymin 过渡配合 Tf Xmax Ymax 全部 Tf TD十Td 配合公差的意义 配合公差由孔 轴公差的大小决定 要提高配合精度 就要提高孔 轴公差等级 加工零件时 要使实际尺寸位于公差带的中间 以便松紧适当 方便装配 提高产品质量 总结 公差带组成两要素1大小 标准公差2位置 基本偏差 2 4 3标准公差与基本偏差 1 标准公差标准公差系列是由不同公差等级和不同基本尺寸的标准公差构成的 见表4 10 标准公差 是国标以表格形式列出的系列数值 用以确定公差带大小 公差等级 确定尺寸精确程度的等级 IT01 IT18 共20级 公差单位 计算标准公差的基本单位 iIT a i f D d 尺寸分段 为简化 将 500mm的尺寸分为13段 如 3 6 6 10 标准公差数值表查表练习 基本尺寸 mm 公差等级公差数值6IT8 8IT8 18IT8 查表练习 基本尺寸 mm 公差数值公差等级40025 15025 5025 2 基本偏差 基本偏差是指确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差 一般为靠近零线的那个偏差 1 基准制 基孔制 基轴制 非基准制配合 2 基本偏差 轴的基本偏差系列 孔的基本偏差系列 3 公差带与配合的代号及标注 公差带代号 孔H7 G6 F8 轴h7 g6 f8 公差带代号标注 3种 50H8 50H8 配合的代号标注 50H8 f7 举例 写出基孔制 10H6 p5和基轴制 10P6 h5两配合孔轴的极限偏差 并绘公差带图 解 查标准公差表 单位 mm IT6 0 009IT5 0 006 查基本偏差表 10H6 p5H EI 0p 英小 ei 0 015 10P6 h5h es 0P 英大 ES 0 015 6 7 在7上增加 ES 0 015 0 003 0 012 3 计算另一个偏差 在第一个配合中 ES EI IT6 0 0 009 0 009es ei IT5 0 015 0 006 0 021在第二个配合中 EI ES IT6 0 012 0 009 0 021ei es IT5 0 0 006 0 006 4 公差带图 4 公差等级的选择 未注公差尺寸的极限偏差 低精度公差带 GB1804 79 规定 基本偏差 孔H 轴h标准公差 一般IT12 18 机加IT14 航空IT12 13 5 基准制的选择 一般优先选用基孔制 定径刀具 加工困难 特殊情况下选用基轴制 较小直径 18mm 的浅孔与细长轴配合时 大直径 500mm 孔轴配合时 多用 一根轴与几个孔配合 且有不同类型配合要求时 轴采用标准件时 直接采用型材做为轴时 6 配合种类的选择 根据使用要求确定配合类别 相对运动副 a h A H 定心可拆联接 j n J N 固定联接 p zc P ZC 7 优先常用配合及其选用 选用顺序为 优先 常用 自配如 H11 c11 或C11 h11 用于间隙极大 转速很高 H8 f7 或F8 h7 用于间隙不大 中等转速 H7 k6 或K7 h6 用于要求拆装的精密定位 H7 u6 或U7 h6 用于过盈较大 传递大扭矩 8 综合举例 某配合的基本尺寸为 4Omm 设计要求孔 轴间具有10 52um的间隙 试确定公差等级并选取合适的标准配合 解 1 确定基准制2 确定孔公差带由已知Tf Xmax Xmin 0 052 0 010 0 042mm应是孔轴公差之和 即公差在0 042 2 0 021左右 查标准公差表 IT7 0 025mmIT6 0 016mm可取IT7 3 确定轴的公差带 因为是间隙配合 知轴的公差带在零线下方 且 Xmin es 又知 Xmin 0 010 es 0 010查基本偏差表 取g es 0 009轴的公差初步确定为 Td Tf TD 0 042 0 025 0 017mm前已查 IT6 0 016mm 这时 ei es IT6 0 009 0 006 0 025mm轴的公差带确定为g6 最后 配合选取为 40H7 g6 4 检验 标准 选取的极限间隙 或过盈 与设计要求之差的绝对值 不超过设计要求配合公差的10 为合格 本题 设计要求间隙 0 010 0 052实际选取间隙 0 009 0 050 Tf 0 009 0 010 0 042 1 42 10 Tf 0 050 0 052 0 042 2 42 10 选用 40H7 g6是适宜的 2 4 5形状和位置公差 基本概念回忆五个标准 GB1182 80形状和位置公差代号及其注法 GB1183 80形状和位置公差术语及定义 GB1184 80形状和位置公差末注公差的规定 GB1158 80形状和位置公差检测规定 GB4249 80公差原则 形状和位置误差产生的原因 定位不准确 震动 工件 刀具受力变形 机床系统变形 300 0 03 形位公差和尺寸公差的区别 尺寸公差 表面之间的尺寸精度大小 形状公差 指表面与理想表面之间在形状上接近程度的大小 术语 定义 1 理想要素 具有几何意义上的要素 该要素不存在任何误差 实际要素 零件上实际存在的要素 测量时由测得要素来替代 它并非该要素的真实情况 被测要素 在图样上给出形状或位置公差的要素 被测要素又可分为单一要素和关联要素 单一要素 仅对其本身给出形状公差要求的要素 术语 定义 2 关联要素 对其它要素有功能关系的要素 或在图样上给出位置公差的要素 基准要素 用以确定被测要素方向或位置的要素 理想基准要素简称基准 轮廓要素 构成零件轮廓的点 线 面 中心要素 对称要素的中心点 中心线 或回转表面的轴线 理论正确尺寸 确定被测要素的理想形状 方向 位置的尺寸 该尺寸不附带公差 一 形位公差标注方法 1 形位公差的项目与符号 2 形位公差带的形状特征 公差带指被测实际要素变动的区域 由形状 大小 方向 位置四个要素决定 其形状 根据特征 最典型的有四种 3 形位公差的标注 形位公差标注的内容 公差框格 公差的项目符号 公差数值 基准符号 公差数值 需选择 被测要素指引线 带箭头 基准要素 两种方式 形状公差无 二 形状公差 1 直线度圆柱表面上的任一素线必须位于轴向平面内 距离为公差值0 02mm的两平行直线之间 2 平面度 3 圆度 0 02 4 圆柱度 它同时控制圆柱面的圆度和轴剖面内素线的直线度 5 线轮廓度 面轮廓度 简介 三 位置公差 1 平行度 定向 四种情况 面对面线对线线对面面对线 2 垂直度 定向 四种情况 面对面线对线线对面面对线 3 同轴度 定位 4 跳动 圆跳动径向圆跳动 圆跳动端面圆跳动 全跳动径向全跳动 全跳动端面全跳动 六 形位公差的选择 1 形位公差项目 数值的选择 2 形位公差值选择 1 使用性能 2 制造成本3 形位公差 位置公差和尺寸公差的关系对于同一要素 T尺寸 T位置 T形状 Ra 表面粗糙度 作业 P251 4 6 4 7 4 8 4 10 4 12 1 3 4 13 4 14 形位公差标注示例 1 形位公差标注示例 2 形位公差标注示例 3 形位公差标注示例 4 形位公差标注示例 5 2 5表面粗糙度 几何形状误差宏观 形状误差 波距大于10 微观 表面粗糙度 波距小于10 基本术语 实际轮廓 指平面与实际表面相交所得的轮廓线 横向实际轮廓 与加工纹理方向垂直的截面上的轮廓 取样长度L与评定长度Ln L 用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度 一般包括5个以上的轮廓峰与轮廓谷 Ln 是用以评定轮廓所必需的一段长度 包括一个或几个取样长度 基准线 评定表面粗糙度参数数值大小的一条参考线称为基准线 通常采用轮廓算术平均中线 轮廓算术平均中线m 在取样长度内 划分实际轮廓为上下两部分 且使上下面积相等的线 1 轮廓算术平均偏差Ra Ra是在取样长度内 轮廓偏距y的绝对值的算术平均值 用公式表示为 式中n 在取样长度内所测点的数目 主要评定参数 Rz是在取样长度内五个最大的轮廓峰高 ypi 的平均值与5个最大的轮廓谷深 vyi 的平均值之和 用公式表示为 2 微观不平度十点高度Rz Ry是在取样长度内 轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离 3 轮廓最大高度Ry 表面粗糙度标注法 各类公差等级与表面粗糙度的对应关系 表面粗糙度标注示例 Ra Rz Ry的应用 1 实验室无测量Ra仪器 电动轮廓仪 或超过其测量范围 有显微镜时 可测哪一参数 2 表面粗糙度的哪一个参数与材料疲劳性能有关 3 通常在图纸上用那一个参数标注零件的表面粗糙度 4 RaRzRy从数值大小上如何排列 同一零件上 工作表面的表面粗糙度值小于非工作表面 摩擦表面的表面粗糙度值应小于非摩擦表面 滚动摩擦表面的表面粗糙度值应小于滑动摩擦表面 运动速度高 单位压力大的表面粗糙度值应小 受循环载荷的表面及易引起应力集中的部位 如圆角 沟槽 表面粗糙度值应选得小些 表面粗糙度的选择 表面粗糙度的选择 配合性质要求高的结合表面 配合间隙小的配合表面以及要求连接可靠 受重载的过盈配合表面等都应取较小的表面粗糙度值 配合性质相同 零件尺寸越小 其表面粗糙度值应越小 同一精度等级 小尺寸比大尺寸 轴比孔的表面粗糙度值要小 对于配合表面 其尺寸公差 形状公差 表面粗糙度应当协调 一般情况下有一定的对应关系 推荐如下 设尺寸公差代号为IT 形状公差代号为T 表面粗糙度代号为Ra Rz若T 0 6IT则Ra 0 05ITRz 0 21ITT 0 4ITRa 0 025ITRz 0 1ITT 0 25ITRa 0 012lTRz 0 05ITT 0 25ITRa 0 l5TRz 0 6T 通过本章的学习 在理解几何元素投影规律的基础上掌握有关工程制图的基本规定和视图表达方式 能够读懂简单的零