04第3章尺寸精度设计与检测01

1、1 内内 容容 提提 要要 第第3 3章章 孔、轴结合尺寸精度设计与检测孔、轴结合尺寸精度设计与检测 1. 孔、轴结合的使用要求；孔、轴结合的使用要求； 2.极限与配合极限与配合的基本结构；的基本结构； 3.极限与配合极限与配合的基本术语和定义；的基本术语和定义； 4.极限与配合极限与配合标准的构成基本原理标准的构成基本原理 配合制、配合制、 标准公差和基本偏差；标准公差和基本偏差； 5. 尺寸精度设计的基本内容和基本方法；尺寸精度设计的基本内容和基本方法； 6. 未注尺寸公差的特点；未注尺寸公差的特点； 7. 尺寸精度检测的基本方法。尺寸精度检测的基本方法。 2 第第3 3章章 孔、轴结合尺

2、寸精度设计孔、轴结合尺寸精度设计 与检测与检测 3.1 概概 述述 3.1.1 孔、轴结合的使用要求孔、轴结合的使用要求 1. 用作相对运动副用作相对运动副 2. 用作固定连接用作固定连接 3. 用作定位可拆连接用作定位可拆连接 这类结合必须保证有一定的这类结合必须保证有一定的间隙间隙。 这类结合必须保证有一定的这类结合必须保证有一定的过盈过盈。 这类结合必须保证这类结合必须保证间隙不大，过盈也不能大间隙不大，过盈也不能大。 学习本章的重要性：基础学习本章的重要性：基础 3 3.1.2 极限与配合极限与配合的基本结构的基本结构 见图见图 3-1 图图3.1 3.1 极限与配合标准的基本结构极限

3、与配合标准的基本结构 公差带与公差带与 配合的配合的 选用选用 4 3.1.3 极限与配合极限与配合的基本术语和定义的基本术语和定义 通常是指圆柱形的通常是指圆柱形的内表面内表面，也包括非圆柱形的，也包括非圆柱形的内内 表面表面由二平行平面或切平面形成的由二平行平面或切平面形成的包容面包容面。 1.有关孔、轴的定义有关孔、轴的定义 孔孔 内表面内表面 5 通常是指圆柱形的通常是指圆柱形的外表面外表面，也包括非圆，也包括非圆 柱形的柱形的外外表面表面由二平行平面或切平面形成的由二平行平面或切平面形成的 被包容面被包容面。 轴轴 外表面外表面 ？ 6 孔孔（轴轴）通常是指圆柱形的通常是指圆柱形的内

4、内（外外）表面表面，也，也 包括非圆柱形的包括非圆柱形的内内（外外）表面表面由二平行平面或切平由二平行平面或切平 面形成的面形成的包容面包容面（被包容面被包容面）。 即即孔孔（轴）（轴）由由单一尺寸单一尺寸确定的确定的包容面包容面 （被包容面）（被包容面） 被包容面被包容面外尺寸外尺寸尺寸由大尺寸由大 小小 轴 包容面包容面内尺寸内尺寸尺寸由小尺寸由小 大大 孔 配合时配合时测量时测量时加工时加工时 7 2. 有关尺寸的术语和定义有关尺寸的术语和定义 (1) 尺寸尺寸 (2) 公称尺寸公称尺寸 是指零件加工后通过是指零件加工后通过测量测量获得的某一尺寸。获得的某一尺寸。 以特定单位表示线性尺寸

5、值的数值。以特定单位表示线性尺寸值的数值。 是指是指设计设计给定的尺寸。给定的尺寸。 (3) 实际尺寸实际尺寸 (孔：孔：D、轴：轴：d ) 。 ),( aa dD 标准规定，图样上的尺寸标准规定，图样上的尺寸以毫米为单位时，以毫米为单位时， 不需标注单位的名称或符号。不需标注单位的名称或符号。 8 是指允许尺寸变化的两个极端。是指允许尺寸变化的两个极端。 (4) 极限尺寸极限尺寸 );( maxmax dD 2. 有关尺寸的术语和定义有关尺寸的术语和定义 其中允许的最大尺寸为其中允许的最大尺寸为上极限尺寸上极限尺寸（最大（最大 极限尺寸）；极限尺寸）； 允许的最小尺寸为允许的最小尺寸为下极限

6、尺寸下极限尺寸（最小（最小 极限尺寸）极限尺寸） 。 );( minmin dD 9 , ;, minmax minmax dd DDdD和极限尺寸公称尺寸 是是设计给定的设计给定的。 实际尺寸合格条件为实际尺寸合格条件为: maxmin DDD a maxmin ddd a 是加工后通过是加工后通过测量得到的。测量得到的。 , , aa dD实际尺寸 10 3. 尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义 是指某一尺寸是指某一尺寸( (极限尺寸、实际尺寸等极限尺寸、实际尺寸等) )减其减其公公 称尺寸称尺寸所得的所得的代数差。代数差。 (1) 尺寸偏差（简称尺寸偏差（简称偏

7、差偏差） 对对极限尺寸极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差为极减其公称尺寸所得的代数差为极 限限 偏差。偏差。 （注标时除（注标时除“0”0”外必须带符号）外必须带符号）。 上极限偏差（上极限偏差（简称上偏差简称上偏差）是指上是指上极限尺寸减其极限尺寸减其 公称尺寸所得的代数差（公称尺寸所得的代数差（ES、es）。 下极限偏差（下极限偏差（简称下偏差简称下偏差）是指下是指下极限尺寸减其极限尺寸减其 公称尺寸所得的代数差公称尺寸所得的代数差(EI、ei)。 11 孔孔 : 上偏差上偏差 轴：轴： 下偏差下偏差 为上偏差上偏差和下偏差统称极限偏差下偏差统称极限偏差。 用公式表示上、下极限偏差为用公式表

8、示上、下极限偏差为 DD max ES DD min EI 上偏差上偏差 dds max e dd min ei 12 对对实际尺寸实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差减其基本尺寸所得的代数差, , DD aa E对孔： dd aa e对轴： 实际偏差合格条件为实际偏差合格条件为 ESEEI a eseei a 为为实际偏差实际偏差。 13 实际尺寸实际尺寸15.98015.98515.99015.99516.00016.005 实际实际 尺寸尺寸 数量数量 数量数量151193130 实际偏差实际偏差-0.020-0.015-0.010-0.0050+0.005 0 018. 0 16 40 1

9、C 数量：30 公称尺寸公称尺寸上偏差上偏差 下偏差下偏差 982.15 16 min max d d 例题例题 极限极限 尺寸尺寸 14 是指允许尺寸的是指允许尺寸的变动量变动量。 （2 2）尺寸公差（简称公差）尺寸公差（简称公差） 孔：孔： 轴：轴： Td = | dmax dmin | = |esei| TD = | DmaxDmin| = | ES EI | = | (Dmax- D) (Dmin- D| 15 (3) 偏差与公差区别偏差与公差区别： 偏差偏差是是代数量代数量,有（有（+、0、-）符号。）符号。 公差公差是是绝对值绝对值，不带符号（尺寸公差不，不带符号（尺寸公差不 能为

10、零）。能为零）。 偏差在图上标注应注意：偏差在图上标注应注意： 偏差偏差有基准有基准 公称尺寸为基，公称尺寸为基， 偏差影响配合松紧。偏差影响配合松紧。 标注单位标注单位 标注方法标注方法 实际偏差是对单件零件的判断：实际偏差是对单件零件的判断： 公差公差无基准无基准 。 公差影响配合精度。公差影响配合精度。 ESEEI eseei a a 误差是对一批零件的判断：误差是对一批零件的判断： Tf 16 （3 3）尺寸公差带及公差带图）尺寸公差带及公差带图 尺寸公差带（见图尺寸公差带（见图3-3） 是指由代表上偏差和下偏差或上极限尺寸和下极是指由代表上偏差和下偏差或上极限尺寸和下极 限尺寸的两条

11、直线所限定的一个限尺寸的两条直线所限定的一个区域区域。 公称尺寸公称尺寸 17 尺寸公差带图尺寸公差带图（见图3-4） 零线零线 基本尺寸基本尺寸 公差带公差带 极限偏差数值或符号极限偏差数值或符号 孔、轴公差带或符号孔、轴公差带或符号 公公 称称 尺尺 寸寸 18 ES = DmaxD ei0.033 d 0.013T 解：孔解：孔 TD= D=25 EI = 例例3.1 已知已知D(d)=25， Dmax=25.021， Dmin=25， dmax=24.980， dmin=24.967。 = +0.021 0 | Dmax Dmax| = |ESEI| =0.021 求孔、轴的极限偏差和

12、公差，画出尺寸公差求孔、轴的极限偏差和公差，画出尺寸公差 带图的两种画法，并写出极限偏差在图样上的标带图的两种画法，并写出极限偏差在图样上的标 注。注。 （1）尺寸的极限偏差、公差）尺寸的极限偏差、公差 在图样上的标注为在图样上的标注为 d=25 020. 0es 轴 19 画法画法1 画法画法2 (2) 画尺寸公差带图（见图画尺寸公差带图（见图3-5） 20 4. 极限制极限制 极限制是指标准化的公差与极限偏差组成标极限制是指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。准化的孔、轴公差带的制度。 (1) 标准公差标准公差 标准公差是指国家标准所规定的任一公差值。标准公差是指国家标

13、准所规定的任一公差值。 (2) 基本偏差基本偏差 基本偏差是指国家标基本偏差是指国家标 准所规定的上极限偏差或准所规定的上极限偏差或 下极限偏差，它一般为靠下极限偏差，它一般为靠 近零线或位于零线的那个近零线或位于零线的那个 极限偏差。极限偏差。 公差带 公差带 - 0 + EI、ei ES、es 公称尺寸 基本偏差基本偏差 21 5. 有关配合的术语和定义有关配合的术语和定义 (1) 配合配合 是指是指公称尺寸相同公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴的，相互结合的孔和轴 公差带之间的关系公差带之间的关系。 轴公差带轴公差带 配合配合 配合条件：配合条件： 配合性质：配合性质： 公称尺寸公称尺寸

14、22 (3 3) 配合的分类配合的分类 (2) 间隙或过盈间隙或过盈 X = D d 0 Y = D d 0 称间隙间隙 间隙配合间隙配合 过盈配合过盈配合 过渡配合过渡配合 23 间隙配合间隙配合 （见图（见图3-6） 具有具有间隙间隙（包括最小间隙等于零包括最小间隙等于零）的配合。）的配合。 X平 = Xmax+ Xmin 2 Dmaxdmin= ESeiXmax= Dmindmax= EIesXmin= 孔的公差带在轴的公差带之上。孔的公差带在轴的公差带之上。 即即 esEI maxmin 或dD 24 过盈配合过盈配合 （见图（见图3-7） 具有具有过盈过盈（包括最小过盈等于零包括最小

15、过盈等于零）的配合）的配合, Y平 平 = Ymax+ Ymin 2 Dmax dmi n= ES eiYmin= Dmin dmax= EI esYmax= 孔的公差带在轴的公差带之下孔的公差带在轴的公差带之下。 eiES minmax 或即dD 25 过渡配合过渡配合 (见图见图3-8） 图3.8 可能具有可能具有间隙间隙或或过盈过盈的配合，的配合， X平 平(Y平平) = Dmax dmin= ESei Dmin dmax = EIesYmax= Xmax= 2 maxmax YX 公差带公差带重叠重叠。 es EI eiES maxminminmax 且或 且即dDdD 26 （4）配

16、合公差）配合公差 配合公差是指允许间隙或过盈的变动量，配合公差是指允许间隙或过盈的变动量， 它等于配合的孔与轴的公差之和。它等于配合的孔与轴的公差之和。 用符号用符号 Tf 表示 表示。 TDTd （ESei）（）（EIes） 间隙配合的配合公差间隙配合的配合公差 为为间隙公差间隙公差 过盈配合的配合公差过盈配合的配合公差 为为过盈公差过盈公差 过渡配合的配合公差为过渡配合的配合公差为 间隙公差或过盈公差间隙公差或过盈公差 minmax XXT f maxmin YY maxmax YX 27 3.1.4 配合制（基准制）配合制（基准制） 配合制配合制 是指同一极限制的孔和轴组成的一种配合制。

17、是指同一极限制的孔和轴组成的一种配合制。 基孔制基孔制 基轴制基轴制 配合制分配合制分 基本偏差：基本偏差： 公差带中的上偏差或下偏差，公差带中的上偏差或下偏差， 一般为靠近零线的那个偏差。一般为靠近零线的那个偏差。 T T 28 1. 基孔制基孔制 （见图（见图3-9） 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差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。的轴的公差带形成各种配合的一种制度。 基孔制配合的孔为基孔制配合的孔为基准孔基准孔, 基准孔的基本偏差为基准孔的基本偏差为 EI = 0 。 其代号为其代号为 H。 图3.9 基基 孔孔 制制 配配 合合

18、 公称尺寸公称尺寸 29 2. 基轴制基轴制 （见图（见图3-9） 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏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。差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制配合的轴为基轴制配合的轴为基准轴基准轴 , 基准轴的基本偏差为基准轴的基本偏差为 es = 0 。 其代号为其代号为 h。 公称尺寸公称尺寸 30 1. 已知：已知：D（d）25，Xmax0.013， Ymax0.021，Td0.013，因结构需要采用基，因结构需要采用基 轴制（轴制（h）。）。 求：求：ES、EI、es、ei、Tf ，并画出尺寸公差带。，并画出尺寸公差带。 解：根据上述解：根据上述6个个公式求公式求,先复习先复习6个基本公式个基本公式。 ESDmaxD ； esdmaxd （1） EIDminD ； eidmind （2） TDESEI；Tdesei （3） Xmax（Ymin ）ESei ； （4） Xmin（Ymax ）EIes （5） Tf Xmax（Ymin ） Xmin（Ymax ） TDTd （6） 31 因采用因采用 h ，先求先求 es、ei。 ei 0.013 （1）由题意可知：）由题意可知： es 0 又又 Td0.013ei esTd 0.013 （2）求孔）求孔ES、E