第02章光滑圆柱体结合的公差与配合(最终)

1、互换性与测量技术基础 许昌学院电气信息工程学院许昌学院电气信息工程学院 光滑圆柱体结合的光滑圆柱体结合的 公差与配合公差与配合 第二章第二章 许昌学院电气信息工程学院许昌学院电气信息工程学院 掌握典型术语定义、掌握标准特点、正确查表标注。掌握典型术语定义、掌握标准特点、正确查表标注。 第一节第一节 公差与配合的基本术语与定义公差与配合的基本术语与定义 第二节第二节 公差与配合国家标准公差与配合国家标准 第三节第三节 国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合 第四节第四节 常用尺寸公差与配合的选用常用尺寸公差与配合的选用 第五节第五节 一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未

2、注公差 圆柱结合的使用要求圆柱结合的使用要求 n1、用作运动副用作运动副这类结合必须保证有一这类结合必须保证有一 定的间隙定的间隙 n2、用作固定连接、用作固定连接-这类结合必须保证有这类结合必须保证有 一定的过盈一定的过盈 n3、用作定位可拆连接、用作定位可拆连接-这类连接必须保这类连接必须保 证间隙不大，过盈也不能大证间隙不大，过盈也不能大 。 第一节第一节 公差与配合的基本术语与定义公差与配合的基本术语与定义 d1 D 1 D 2 加工方面，孔越做越大，轴越做越小；加工方面，孔越做越大，轴越做越小； 装配方面，孔是包容面，轴是被包容面。装配方面，孔是包容面，轴是被包容面。 孔和轴既可以是

3、圆柱形的，也可以使非圆柱形的。孔和轴既可以是圆柱形的，也可以使非圆柱形的。 内接的最大理想轴内接的最大理想轴 外接的最小理想孔外接的最小理想孔 实际孔实际孔 实际轴实际轴 孔的作用尺寸孔的作用尺寸 轴的作用尺寸轴的作用尺寸 Dmax Dmin dmin dmax 孔公差带孔公差带 轴公差带轴公差带 基本尺寸基本尺寸 + 0 _ 公差带图 （1)公差带图：公差与偏差的数值与尺寸公差带图：公差与偏差的数值与尺寸 数值相比差别甚大，不能用统一比例表示，数值相比差别甚大，不能用统一比例表示， 故采用公差与配合图解。简称为公差带图。故采用公差与配合图解。简称为公差带图。 （2)2)零线：在公差带图中，确

4、定偏差的一条零线：在公差带图中，确定偏差的一条 基准线，即零偏差线。以其为基准确定偏差基准线，即零偏差线。以其为基准确定偏差 和公差，零线表示基本尺寸和公差，零线表示基本尺寸 孔公差带孔公差带 轴公差带轴公差带 基本尺寸基本尺寸 + 0 _ 公差带图 孔孔1 轴轴2 基本尺寸基本尺寸 + 0 _ 孔孔2 轴轴1 EI ES ei es 基本偏差基本偏差 为下偏差为下偏差 基本偏差基本偏差 为下偏差为下偏差 基本偏差基本偏差 图图2-5 基本偏差示意图基本偏差示意图 0 + 50 孔孔 轴轴 +0.025 -0.025 -0.041 0 + 孔孔 轴轴 孔孔 轴轴 孔孔 轴轴 Xmax Xmin

5、 0 + - 轴轴 孔孔 特点：孔公差带在轴公差带的上方特点：孔公差带在轴公差带的上方( (任意抽取轴任意抽取轴 孔装配均有间隙孔装配均有间隙） 轴轴 0 + - Ymax Ymin 孔孔 特点：孔公差带在轴公差带的下方特点：孔公差带在轴公差带的下方( (任意抽取轴任意抽取轴 孔装配均有过盈孔装配均有过盈） 轴轴 0 + - Xmax Ymax 孔孔 特点：孔公差带与轴公差带有重叠特点：孔公差带与轴公差带有重叠 （4 4）配合公差）配合公差(T(Tf f) ) +0.039 0 +0.039 0 +0.039 0 -0.025 -0.050 +0.079 +0.054 +0.034 +0.00

6、9 000 + - 50 50 50 +0.039 -0.025 -0.050 +0.039 +0.079 +0.054 +0.039 +0.034 +0.009 作业 0 + - 基本尺寸基本尺寸 孔孔 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 轴轴 间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合 过盈配合过盈配合 过渡过渡 或过盈或过盈 轴轴 0 + - 轴轴 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 孔孔 间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合 过渡过渡 或过盈或过盈 孔孔 第二节第二节 公差与配合国家标准公差与配合国家标准 DDi001.045.0 3 DDi001. 045. 0 3 1 . 200

7、4. 0DI 1 nn DDD DDi001. 045. 0 3 K M N 轴的基本偏差系列 ah: 为上偏差es jzc: 为下偏差ei h: es=0 js:偏差对称于零线 0 0 eiei eses eiei jsj 孔的基本偏差系列 AH : 为下偏差EI JZC :为上偏差ES H: EI=0 JS:偏差对称于零线 孔的基本偏差由同名配合的轴的基本偏差换算而得孔的基本偏差由同名配合的轴的基本偏差换算而得。 换算的前提是换算的前提是：基孔制配合与同名的基轴制配 合的配 合性质必须相同。 孔的基本偏差数值的确定 例如 ： H9/f9 F9/h9 H6/r5 R6/h5 H7/f6 F7

8、/h6 孔的基本偏差的数值 由于孔比轴难加工，故对高精度的孔轴配合，即公差等级较高时， 孔通常比轴低一个公差等级，即异级配合 通用 规则 特殊规则 EIes 适合AH ESei 适合JZC 低公差等级 ESei+ ITn -ITn-1 适合JZC 高公差等级 2.22.2 线性尺寸精度（极限制） 根据以上换算规则，得出孔的基本偏差的计算公式为以下两条规则： 公差带代号公差带代号 公差带代号由公差带代号由公称尺寸公称尺寸、基本偏差代号基本偏差代号和和公差等级公差等级三部三部 分组成。例如：分组成。例如： 7H30 K630 7h30 6k30 n 零件图零件图中尺寸公差的两种标注形式。中尺寸公差

9、的两种标注形式。 n 装配图装配图上，主要标注配合代号，即标注孔、轴的上，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。基本偏差代号及公差等级。 孔、轴公差在零件图上的标注孔、轴公差在零件图上的标注 装配图上的标注装配图上的标注 作业作业 确定确定6/7246/724hRrH， 孔与轴的极限偏差？孔与轴的极限偏差？ 要求：查表，孔的基本偏差用公要求：查表，孔的基本偏差用公 式计算，并画出孔轴公差带图式计算，并画出孔轴公差带图 第三节第三节 国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合 000 + - 50 30 30 +0.039 -0.025 -0.050 +0.006

10、+0.021 +0.035 +0.022 -0.015 -0.013 第四节第四节 常用尺寸公差与配合的选用常用尺寸公差与配合的选用 精度设计精度设计内容内容 配合制（基准制）配合制（基准制） 公差等级公差等级 配合配合 未注尺寸公差未注尺寸公差 1、 优先采用基孔制优先采用基孔制 原因原因：孔通常用定值刀具加工、用光滑极限塞规：孔通常用定值刀具加工、用光滑极限塞规(定值量具定值量具) 检检 验。采用基孔制配合可以减少孔公差带的数量验。采用基孔制配合可以减少孔公差带的数量(仅有仅有H)，从而减，从而减 少定值刀具和量具少定值刀具和量具(塞规塞规)的规格和数量，显然是经济合理的。的规格和数量，显

11、然是经济合理的。 1.活塞 2.活塞销 3.连杆 1.活塞 2.活塞销 3.连杆 55k6 100J7 内圈内径处内圈内径处 采用采用基孔制基孔制 外圈外径处外圈外径处 采用采用基轴制基轴制 4 4、必要时采用可非基准制的配合，允许采用任一适当的孔、必要时采用可非基准制的配合，允许采用任一适当的孔、 轴公差带组成配合轴公差带组成配合 二、标准公差等级的选用二、标准公差等级的选用 选用公差等级，考虑使用要求、制造工艺和成本之间的关系。选用公差等级，考虑使用要求、制造工艺和成本之间的关系。 基本原则基本原则：在满足使用要求的前提下，考虑工艺的可能性，尽量在满足使用要求的前提下，考虑工艺的可能性，尽

12、量 选用较低的公差等级选用较低的公差等级 1）对基本尺寸）对基本尺寸500mm，标准公差，标准公差 IT8时，时， 孔比同级轴加工困难，推荐孔比轴低一级组成孔比同级轴加工困难，推荐孔比轴低一级组成 配合，一般孔为配合，一般孔为6、7、8级，轴为级，轴为5、6、7级。级。 2）对基本尺寸）对基本尺寸500mm或标准公差或标准公差IT8时，时， 孔的测量精度比轴容易保证，孔轴采用同级配孔的测量精度比轴容易保证，孔轴采用同级配 合。合。 3）一般配合尺寸的公差等级为）一般配合尺寸的公差等级为IT5IT12 1、类比法选择 a) a) 熟悉各个公差等级的应用情况熟悉各个公差等级的应用情况 IT01IT

13、1用于量块的尺寸公差，高精度量块 IT2IT5用于特别精密配合、量规公差 IT5IT12用于配合尺寸公差，其中 IT5轴与IT6孔：用于高精度的重要配合。比如精密机床 IT6轴与IT7孔： 应用广、较高精度的重要配合。机床传动轴 IT7轴与IT8孔： 中等精度要求的配合 IT9IT12：用于一般的、不重要的配合 IT12IT18用于非配合尺寸 公差等级选择方法公差等级选择方法 根据具体情况，参照已被实践证明合理的实例来选用。利用类比法， 应有一定的实践经验和参考有关的材料 b)b) 熟悉各种加工方法可以达到的等级熟悉各种加工方法可以达到的等级 表表2-212-21 c) c) 应遵循工艺等价的

14、原则应遵循工艺等价的原则 当公差等级在IT8以上时， 孔比轴低一级； 如： H8/m7、K7/h6； 当公差等级在IT8以下时， 孔与轴同级； 如：H9/h9、D9/h9， IT8级的孔可与同级的轴配合，也可以与高一 级的轴配合。 如：H8/f8、H8/k7。 d) d) 尽量降低成本尽量降低成本 选择配合解决结合零件孔、轴在工作时的相互关系，保证机选择配合解决结合零件孔、轴在工作时的相互关系，保证机 器正常工作。器正常工作。 1、配合类别的选用、配合类别的选用 根据使用要求和孔 轴间有无相对运动 有间隙配合 无 间隙配合 过盈配合 过渡配合 分析零件的工作条件及使用要求分析零件的工作条件及使

15、用要求 了解各种配合的特性和应用了解各种配合的特性和应用 间隙配合的特性，是具有间隙。主要用于结合件有相对运动间隙配合的特性，是具有间隙。主要用于结合件有相对运动 的配合，也可用于一般的定位配合。的配合，也可用于一般的定位配合。 过盈配合的特性，是具有过盈。主要用于结合件没有相对运过盈配合的特性，是具有过盈。主要用于结合件没有相对运 动的配合。过盈不大时，用键连结传递转矩；过盈过大时，靠孔、动的配合。过盈不大时，用键连结传递转矩；过盈过大时，靠孔、 轴结合力传递转矩。轴结合力传递转矩。 过渡配合的特性，是可能具有间隙，也可能具有过盈，但间过渡配合的特性，是可能具有间隙，也可能具有过盈，但间 隙

16、或过盈量都比较小。主要用于定位精确并要求拆卸的相对静止隙或过盈量都比较小。主要用于定位精确并要求拆卸的相对静止 的联结。的联结。 选择配合时，可参照教材选择配合时，可参照教材42、43页表页表2-23、2-24。 例题：某配合基本尺寸为例题：某配合基本尺寸为 40mm,要求配合的最大间隙为要求配合的最大间隙为+90m,最小间最小间 隙为隙为+20m。试确定此配合的孔、轴公差带和配合代号。并画出孔、轴。试确定此配合的孔、轴公差带和配合代号。并画出孔、轴 尺寸公差带和配合公差带图。尺寸公差带和配合公差带图。 +0.039 40H8() 0 （2）确定孔、轴的公差等级确定孔、轴的公差等级 由配合公差

17、由配合公差 Tf = |Xmax-Xmin| = Th + Ts 得：得： Th+Ts = |90-20|m = 70m 查表查表2-4，IT7=25m，IT8=39m，按照工艺等价原则，取孔为，按照工艺等价原则，取孔为 IT8级，轴为级，轴为IT7级。级。 则：则：Th+Ts= (39+25)m=64m 接近接近70m，符合设计要求。，符合设计要求。 并确定孔的公差带代号为并确定孔的公差带代号为 。 解：（解：（1）确定基准制）确定基准制 由于没有其它条件限制，优先选用基孔制。由于没有其它条件限制，优先选用基孔制。 （3）确定配合代号，即选择轴的基本偏差代号。）确定配合代号，即选择轴的基本偏差代号。 因为是间隙配合，故轴的基本偏差应在因为是间隙配合，故轴的基本偏差应在ah之间，且基本之间，且基本 偏差为上偏差，偏差为上偏差， 由由 Xmin= EI-es 得：得： es = EI-Xmin= (0-20)m=-20m 查表查表2-7，选取轴的基本偏差代号为，选取轴的基本偏差代号为f(es=-25m)，能满，能满 足足Xmin的要求，故轴的公差代号为：的要求，故轴的公差代号为： 则孔、轴配合代号为：则孔、轴配合代号为： 0.025 40f7() 0.050 H8 40 f7