第04讲尺寸公差与配合的选用、尺寸的检测

1、主讲：钟建刚主讲：钟建刚第第四四讲讲尺寸公差尺寸公差与配合的选用与配合的选用尺寸尺寸的检测的检测第二章第二章 尺寸尺寸的的极限与圆柱极限与圆柱结合结合的的互换性互换性第第七七节节尺寸公差与配合的尺寸公差与配合的选用选用补充：补充：尺寸尺寸的检测的检测第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 一、基准一、基准制制的的选用选用 一般来说，相同代号的基孔制与基轴制配合一般来说，相同代号的基孔制与基轴制配合的性质相同，因此基准制的选择与使用要求无关，的性质相同，因此基准制的选择与使用要求无关，主要应从结构、工艺性及经济性几方面综合分析。主要应从结构、工艺性及经济性几方面综合分析。1.1.一

2、般情况一般情况下应优先下应优先选用基孔制选用基孔制孔孔通常用定值刀具加工，用极限量规检验。通常用定值刀具加工，用极限量规检验。为了减少定值刀具、量具的规格和数量，利于生为了减少定值刀具、量具的规格和数量，利于生产，提高经济性，应优先选用基孔制产，提高经济性，应优先选用基孔制。孔比轴难加工。孔比轴难加工。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 2.2.基轴制的选择基轴制的选择下列下列情况情况下应选下应选用用基轴制：基轴制：（1）直接使用有一定公差等级（）直接使用有一定公差等级（IT8IT11）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是按而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是按基准轴

3、的公差带制造）制作轴。基准轴的公差带制造）制作轴。（2）加工）加工尺寸小于尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要的精密轴比同级孔要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工程困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。采用基轴制较经济。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 2.2.基轴制的选择基轴制的选择（3）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。如下图所示。轴制。如

4、下图所示。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 2.2.基轴制的选择基轴制的选择（4）与标准件配合的基准制）与标准件配合的基准制选择选择若若与与标准件（零件标准件（零件或或部件）部件）配合配合，应以标准件为基准件、来，应以标准件为基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。确定采用基孔制还是基轴制。 如如平键、半圆键等键联接，平键、半圆键等键联接，由于键是标准件，键与键槽的配由于键是标准件，键与键槽的配合应采用合应采用基轴制基轴制；滚动轴承外圈；滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用与箱体孔的配合应采用基轴制基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制基孔制，如教材

5、图，如教材图2-20所示选择所示选择箱体孔的公差带为箱体孔的公差带为J7，选择轴颈，选择轴颈的公差带为的公差带为k6。 第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 3.3.非基准制配合的选择非基准制配合的选择为满足特殊配合的要求，允许选用非基准制为满足特殊配合的要求，允许选用非基准制配合。配合。非非配合制配合是指由不包含基本偏差配合制配合是指由不包含基本偏差H H和和h h的的任一孔、轴公差带组成的配合。任一孔、轴公差带组成的配合。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 二、公差等级的选用二、公差等级的选用选择公差等级的基本原则是选择公差等级的基本原则是: :在满足零件

6、使用要求的在满足零件使用要求的前提下，尽量选取较低的公差等级。前提下，尽量选取较低的公差等级。公差等级公差等级的选择常采用类比法，即参考从生产实践的选择常采用类比法，即参考从生产实践中总结出来的经验资料，联系待定零件的工艺、配合和结中总结出来的经验资料，联系待定零件的工艺、配合和结构等特点，经分析后再确定公差等级构等特点，经分析后再确定公差等级。选择时应考虑以下几方面：选择时应考虑以下几方面：1） 工艺工艺等价等价。2）公差等级的应用范围公差等级的应用范围，见教材表，见教材表2-11；配合尺寸；配合尺寸公差等级的应用见教材表公差等级的应用见教材表2-12。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公

7、差与配合的选用 二、公差等级的选用二、公差等级的选用3）各种加工方法能够）各种加工方法能够达到的公差等级达到的公差等级，见教材表，见教材表2-13，可供选择时参考。，可供选择时参考。4）相配零件或部件精）相配零件或部件精度要匹配。度要匹配。如如与滚动轴承相配合的轴和孔的公差等级与轴承的精度有关，如教材图2-20所示。再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度影响。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 二、公差等级的选用二、公差等级的选用5）配合性质）配合性质：过盈、过渡配合的公差等级不过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一般孔的标准公差能太低，一般孔的标准公差IT8，轴的标准

8、公差，轴的标准公差IT7。间隙配合则不受此限制。但间隙小的配合，公差等级应较高；而间隙大的配合，公差等级可以低些。例如，选用H6/g5和H11/a11是可以的，而选用H11/g11和H6/a5则不合适。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 二、公差等级的选用二、公差等级的选用6）在非基准制配合中）在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可有的零件精度要求不高，可与相配合零件的公差等级差与相配合零件的公差等级差23级，如图级，如图2-20中箱体孔中箱体孔与轴承端盖的配合。与轴承端盖的配合。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 三、配合的选用三、配合的选用在进行配合

9、的选择时，应尽可能地在进行配合的选择时，应尽可能地选用国家标准选用国家标准推荐的优先和常用配合推荐的优先和常用配合。如果优先和常用配合不能满足要求时，可选择标如果优先和常用配合不能满足要求时，可选择标准中推荐的一般用途的孔、轴公差带按需要组成配合。准中推荐的一般用途的孔、轴公差带按需要组成配合。如果仍不能满足要求时，可从国家标准所提供的孔、如果仍不能满足要求时，可从国家标准所提供的孔、轴公差带中选取合适的公差带，组成所需要的配合。轴公差带中选取合适的公差带，组成所需要的配合。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 三、配合的选用三、配合的选用1根据使用要求确定配合的类别根据使用要

10、求确定配合的类别 配合的选择首先要确定配合的类别。选择时，应根据具体的使用要求确定是间隙间隙配合还是过渡过渡或过盈过盈配合。例如，孔、轴有相对运动相对运动（转动或移动）要求，必须选择间间隙配合隙配合；若孔、轴间应无相对运动无相对运动，应根据具体工作条件的不同，确定过盈、过渡甚至间隙配合过盈、过渡甚至间隙配合。教材表2-14给出了配合类别选择的大体方向。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 三、配合的选用三、配合的选用无相对运动要传递转矩永久结合较大过盈的过盈配合可拆结合要精确同轴轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为H(h)的间隙配合加紧固件不要精确同轴间隙配合加紧固件不需要传递转

11、矩，要精确同轴过渡配合或轻的过盈配合有相对运动只有移动基本偏差为H(h)、G(g) 等间隙配合转动或转动和移动的复合运动基本偏差AF(af) 等间隙配合表2-14 配合类别选择的大体方向 第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 三、配合的选用三、配合的选用2选定基本偏差（配合）的方法计算法计算法就是根据理论公式，计算出使用要求的间隙或过盈大小来选定配合的方法。由于影响间隙和过盈的因素很多，理论的计算也是近似的，所以在实际应用中还需经过试验来确定，一般情况下，很少使用计算法。试验法试验法就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经验

12、的场合。试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较少。类比法类比法就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证的配合的实例，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来确定配合。该方法应用最广。第第七七节节尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 三、配合的选用三、配合的选用3用类比法选择配合时应考虑的因素 用类比法选择配合，首先要掌握各种配合的特征和应用场合，尤其是对国家标准所规定的优先配合要非常熟悉。教材表表2-15是轴轴的基本偏差选用说明和应用。教材表表2-16是尺寸至500mm基孔制优先配合的特征及应用。配合的选择应尽可能地选用优先配合，其配合的选择应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合，再次

13、是一般配合。次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能满足要求，可以选择其他的配合。选择方法主要是类比法。 第第八八节节尺寸的检测尺寸的检测 一、普通一、普通计量器具的选择计量器具的选择1 1. .误收与误废误收与误废 在进行检测时，把超出公差界限的废品误判为合格品在进行检测时，把超出公差界限的废品误判为合格品而接收称为而接收称为误误收收；将将接近公差界限的合格品误判为废品而接近公差界限的合格品误判为废品而给予报废称为给予报废称为误废误废。2 2. .验收极限与安全裕度验收极限与安全裕度A A 国家标准规定的验收原则是国家标准规定的验收原则是: :所用验收方法应只接收位所用验收方法应只接收位于规

14、定的极限尺寸之内的工件。于规定的极限尺寸之内的工件。3.3.计量器具的选择原则计量器具的选择原则 （1 1）选择计量器具应与被测工件的外形、位置、尺寸）选择计量器具应与被测工件的外形、位置、尺寸的大小及被测参数特性相适应，使所选计量器具的测量范的大小及被测参数特性相适应，使所选计量器具的测量范围能满足工件的要求。围能满足工件的要求。 （2 2）选择计量器具应考虑工件的尺寸公差，使所选计）选择计量器具应考虑工件的尺寸公差，使所选计量器具的不确定度值既要保证测量精度要求，又要符合经量器具的不确定度值既要保证测量精度要求，又要符合经济性要求。济性要求。二、尺寸二、尺寸的测量方法的测量方法1.1.游标

15、类量具游标类量具 游标类量具是利用游标读数原理制成的一种常用量游标类量具是利用游标读数原理制成的一种常用量具，它具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。具，它具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。游标游标量具量具游标游标量具量具 为了读数方便，有的游标卡尺上装有测微表头。为了读数方便，有的游标卡尺上装有测微表头。带带表游标卡尺表游标卡尺 电子数显卡尺具有非接触性电容式测量系统，由电子数显卡尺具有非接触性电容式测量系统，由液晶显示器显示，电子数显卡尺测量方便液晶显示器显示，电子数显卡尺测量方便电子电子数显卡尺数显卡尺 游标量具实物游标量具实物2.2.螺旋测微类量具螺旋测微类量具 千分尺是应

16、用螺旋副的传动原理，将角位移千分尺是应用螺旋副的传动原理，将角位移变为直线位移。变为直线位移。外径千分尺实物外径千分尺实物外径千分尺实物外径千分尺实物外径千分尺实物外径千分尺实物千分尺千分尺读数举例读数举例3.3.机械量仪机械量仪（1 1）百分表）百分表 百分表是应用最广的机械量仪。百分表是应用最广的机械量仪。百分表百分表 百分表实物百分表实物双面百分表双面百分表深度百分表深度百分表大量程百分表大量程百分表 （2 2）内径百分表）内径百分表 内径百分表是一种用相对测量法测量内径百分表是一种用相对测量法测量孔径的常用量仪，特别适合于测量深孔。孔径的常用量仪，特别适合于测量深孔。内径内径百分表百分

17、表内径百分表、内径千分表实物内径百分表、内径千分表实物（3 3）杠杆百分表）杠杆百分表 杠杆百分表又称靠表。杠杆百分表又称靠表。杠杆杠杆百分表百分表 杠杆百分表实物杠杆百分表实物 （4 4）扭簧比较仪）扭簧比较仪 是利用扭簧作为是利用扭簧作为传动放大机构，传动放大机构，将测量杆的直线将测量杆的直线位移转变为指针位移转变为指针的角位移的角位移。扭簧扭簧比较仪比较仪 扭簧比较仪实物扭簧比较仪实物4.4.光学量仪光学量仪 光学量仪是利用光学光学量仪是利用光学原理制成的量仪，在长度原理制成的量仪，在长度测量中应用比较广泛的有测量中应用比较广泛的有光学计、测长仪等。光学计、测长仪等。（1 1）立式光学计立式光学计立式光学计是利用光立式光学计是利用光学杠杆放大作用将测量杆学杠杆放大作用将测量杆的直线位移转换为反射镜的直线位移转换为反射镜的偏转，使反射光线也发的偏转，使反射光线也发生偏转，从而得到标尺影生偏转，从而得到标尺影像的一种光学量仪。像的一种光学量仪。 立式立式光学计光学计 立式光学计实物立