机械制造基础

1、机械制造基础沈阳广播电视大学第第5 5章章 公差配合公差配合与技术测量与技术测量机械制造基础沈阳广播电视大学目的与要求目的与要求 1、 了解极限与配合的基本术语和定义。 2、 掌握极限与配合国家标准的组成与特点。 3、 掌握极限与配合的选用原则与方法。机械制造基础沈阳广播电视大学教学内容教学内容 公差配合基本术语和定义 极限与配合国家标准的组成与特点 极限与配合的选用 测量技术基础机械制造基础沈阳广播电视大学重点与难点重点与难点 极限与配合国家标准的组成与特点。极限与配合的选用原则与方法。机械制造基础沈阳广播电视大学5.1 5.1 基本术语和定义基本术语和定义 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、

2、极限尺寸、实体尺寸 偏差与公差 尺寸公差带图机械制造基础沈阳广播电视大学有关尺寸、公差和偏差的术语及定义有关尺寸、公差和偏差的术语及定义 尺寸：用特定单位表示长度值的数字。 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。 实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。机械制造基础沈阳广播电视大学 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。机械制造基础沈阳广播电视大学有关尺寸、公差和偏差的术语及定义有关尺寸

3、、公差和偏差的术语及定义 尺寸偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d 尺寸公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。 Th= Dmax- Dmin = ES-EI Ts= dmax- dmin = es-ei机械制造基础沈阳广播电视大学尺寸公差带图尺寸公差带图由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示， 故采用公差带图。零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏

4、差和公差，零线以上为正，以下为负。尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。孔轴0基本尺寸ESEIeseiThT s+-机械制造基础沈阳广播电视大学机械制造基础沈阳广播电视大学有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义 配合 孔与轴 间隙与过盈 配合的种类 配合制机械制造基础沈阳广播电视大学配合配合基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配

5、合。在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即可作公差带图。D（d）DmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零线孔轴机械制造基础沈阳广播电视大学孔和轴孔和轴在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由D表示；轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由d 表示。即：孔为包容面，轴为被包容面。如图所示。d1D 1D 2Home机械制造基础沈阳广播电视大学配合的种类配合的种类通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系

6、。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。0+-基本尺寸孔轴孔轴孔轴机械制造基础沈阳广播电视大学机械制造基础沈阳广播电视大学间隙配合间隙配合具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。 其特征值是最大间隙X max和最小间隙X min。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用X max表示。 X max=D max- dmin=ES - ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙，用X min表示。 X min=D min - d max =EI - es实际生产中，平均间隙更能体现

7、其配合性质。 X av =（X max +X min）/2孔XmaxXmin0+-轴机械制造基础沈阳广播电视大学机械制造基础沈阳广播电视大学过盈配合过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。 其特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y min。孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Y max表示。 Y max= D min- d max =EI - es孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用Y min表示。 Y min= D max - dmin=ES - ei实际生产中，平均过盈更能体现其配合

8、性质。 Y av =（Y max +Y min）/2轴0+-YmaxYmin孔机械制造基础沈阳广播电视大学机械制造基础沈阳广播电视大学过渡配合过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。 其特征值是最大间隙X max和最大过盈Y max。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用X max表示。 X max= D max- dmin=ES - ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Y max表示。 Y max = D min- d max =EI - es 实际生产中，其平均松紧程度可能表示为

9、平均间隙，也可能表示为平均过盈。即： X av （或Y av ）=（X max +Y max）/2孔轴0+-XmaxYmax机械制造基础沈阳广播电视大学机械制造基础沈阳广播电视大学配合公差配合公差 配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。 在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为： 对于间隙配合 Tf =XmaxXmin 对于过盈配合 Tf =YminYmax 对于过渡配合 Tf =XmaxYmax 将最大、最小间隙

10、和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为： Tf = Th +Ts机械制造基础沈阳广播电视大学配合制配合制改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。0+-基本尺寸孔轴轴轴轴轴轴轴间隙配合过渡配合过盈配合 过渡或过盈轴机械制造基础沈阳广播电视大学配合制（续）配合制（续）基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基

11、准轴，其上偏差为零。0+-轴孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合 过渡或过盈孔机械制造基础沈阳广播电视大学5.2 5.2 极限与配合国家标准的组成与特点极限与配合国家标准的组成与特点 标准公差系列 基本偏差系列 极限与配合的标注 国家标准中规定的公差带与配合机械制造基础沈阳广播电视大学标准公差系列标准公差系列 标准公差IT（ISO Tolerance）：是国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。它等于公差等级系数和公差单位的乘积。 根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、IT18。 从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增

12、大。机械制造基础沈阳广播电视大学基本偏差系列基本偏差系列基本偏差：确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除JS和js外，均指靠近零线的偏差。与公差等级无关。基本偏差代号：用拉丁字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC），共有28个代号，即孔和轴各有28个基本偏差。其中JS和js相对于零线完全对称。对于轴：ah的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小，jzc的基本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增大。对于孔：AH的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次

13、减小，JZC的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大。H为基准孔，基本偏差为下偏差，值为零；h为基准轴，基本偏差为上偏差，值为零。机械制造基础沈阳广播电视大学基本偏差值基本偏差值轴的基本偏差：是根据科学实验和生产实践的需要确定的，其值已经标准化列表5-2。孔的基本偏差：基本尺寸500mm时，孔的基本偏差是从偏差从轴的基本偏差换算而来。换算规则为：通用规则：用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，符号相反。即： ES=-ei EI=-es应用：AH，IT IT8的K、M、N和IT IT7的P ZC。特殊规则：用同一字母表示孔、轴基本偏差时，孔基本偏差和轴的基本偏差符号相反，而绝对值相差一个值

14、。即： ES= -ei + 应用：IT IT8的K、M、N和IT IT7的P ZC。机械制造基础沈阳广播电视大学尺寸偏差的基本计算尺寸偏差的基本计算 国标列出的孔、轴基本偏差数值见表5-2和表5-3。其另一偏差根据孔、轴的基本偏差和标准公差按以下关系计算： EI=ES-IT ES=EI+IT ei=es-IT es=ei+IT机械制造基础沈阳广播电视大学极限与配合的标注极限与配合的标注 公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成，如H7、h6、M8、d9等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标注极限偏差，（上偏差放在基本尺寸的右上角，下 偏 差 放 在 基 本 尺 寸 的 右 下 角 ， 例 ）

15、 ；如： 、 ，也可以标注尺寸公差带代号，如：50H7、 50f6或者两者都标注50H7 （ ）、 50f6（ ）025. 0050025. 0041. 050+0.0250-0.025-0.041机械制造基础沈阳广播电视大学国家标准中规定的公差带与配合国家标准中规定的公差带与配合标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸500mm内组成种孔的公差带和种轴的公差带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装备的品种和规格，对基本尺寸至500mm的孔、轴

16、规定了优先、常用和一般用途公差带。书中表5-4和表5-5分别是轴和孔的一般用途公差带（轴119种，孔105种），其中方框内为常用公差带（轴59种，孔44种），带圆圈的为优先公差带（轴孔各有13种）。设计时应优先使优先公差带，其次才使用常用公差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。HOME机械制造基础沈阳广播电视大学国家标准中规定的公差带与配合国家标准中规定的公差带与配合标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例如：40H8/f7，80K7/h6。 基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性质的配合，如：AH和ah与基准件配合，形成

17、间隙配合；JN和jn与基准件配合，基本上形成过渡配合，PZC和pzc与基准件配合，基本上形成过盈配合。原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标准在尺寸500mm的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各13种）和常用配合（基孔制59种，基轴制47种）。 机械制造基础沈阳广播电视大学一般公差（线性的未注公差）一般公差（线性的未注公差） 图样上未曾注出的尺寸称为未注公差尺寸。在车间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保证的公差。它代表经济加工精度。 主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能简化制图，节省图样设

18、计时间。机械制造基础沈阳广播电视大学线性尺寸的一般公差的国标规定线性尺寸的一般公差的国标规定1804国家标准规定了线性尺寸一般公差（未注公差）的规范。线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：精密级(f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v)。在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。例如按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标准中规定的m（中等）级时，可表示为：GB/T 1804m这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆半径尺寸及倒角尺寸）均按m（中等）级加工和验收机械制造基础沈阳广播电视大学5.3 5.3 极限与配合的选用极限与配合的选

19、用 5.3.15.3.1基准制的选择基准制的选择 1.一般情况下应优先选用基孔制 2.下列情况应选用基轴制 1）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（这种钢材是按基准轴的公差带制造）做轴。 机械制造基础沈阳广播电视大学 2）加工尺寸小于mm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。 3）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制。 机械制造基础沈阳广播电视大学 3. 与标准件配合 4. 为满足配合的特殊要求，允许选用非基准制的配合机械制造基础沈阳广播电视大学 5.3.2 5.3.2 公差等级的选择公差等级的选择 1. 在常用尺寸段内，对