互换性公差与配合课件第11讲56p

1、 北京化工大学 机电工程学院于 源互换性与技术测量2019.秋互换性绪言0.1 互换性概述指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，安装在机器上能达到规定的功能要求，这样一批零或部件就称为具有互换性的零、部件。教学进程完全互换不完全互换公 差允许几何参数的变动量称为公差。几何参数包括尺寸大小、几何形状、以及相互的位置关系等。圆柱形圆锥形键 花键齿轮等螺纹几何特征0.1 互换性概述教学进程机械性能如硬度、强度等。练习0.1 互换性概述机械零件几何参数的互换性用于结合:圆柱结合、单键结合、花键结合、螺纹结合用于传动:螺旋副、齿轮副、蜗轮副用于支承:床身、支架、箱体用于基准:长度量块、角度量块配合性

2、质传动与接触精度支承精度和刚度尺寸传递精度专业基础课教学进程0.2 公差与配合标准发展简介最早的公差制1902年英国伦敦Newall公司出版的极限表。国际公差标准1962年起由国际标准化组织陆续公布，如ISO/R 286:1962。我国公差标准1959年由国家科委颁布“公差与配合”标准GB159-174-59。教学进程ISO/TC3ISO/TC231GPS0.3 计量技术发展简介尺我国商代出现了尺，西汉末年出现卡尺。档案米尺国际米原器以波长定义米以光速定义米米目前使用的米的定义。维度计量器具的发展精度自动化程度测量范围教学进程1/299792458秒0.4 优先数和优先数系用 途同一种产品的同

3、一参数从小到大取不同的数值，所形成的不同规格的产品系列是否合理，与所取数值的分档、分级直接相关。应 用照相机的光圈，渐开线圆柱齿轮第I系列，公差标准尺寸分段、粗糙度参数等等。组 成优先数系由一些十进制等比数列组成。其公比为10的1/r次方:如R5系列 1， 1.6 ， 2.5 ， 4 ， 6.3 ， 10； 如R10系列 1，1.25，1.6 ， 2.0，2.5 ，3.15， 4 ，5， 6.3 ，8，10。派生系列 R10/3系列 1，2，4，8 ，16教学进程数值分级制度1.2 公差与配合基本术语及定义1.3 公差与配合国家标准1.4 国家标准规定公差带与配合1.5 公差与配合的选用课程概

4、述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差1.6 一般公差 线性尺寸的未注公差教学进程1.1 概述2.1 尺寸传递2.2 测量方法与测量器具的分类2.3 测量误差和数据处理2.4 常用长度计量仪器及选择课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥

5、的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程3.1 概 述3.2 形状公差3.3 位置公差3.4 公差原则3.5 形位公差检测课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程4.1 表面粗糙度的国家标准4.2 表面粗糙度的选择课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检

6、测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程5.1 基本概念5.2 泰勒原则课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程6.1 滚动轴承的精度等级6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点6.3 滚动轴承与轴

7、和壳体孔的配合及其选择课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程9.1 概 述9.2 普通螺纹的互换性9.3 梯形螺纹简述9.4 螺纹测量课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章

8、 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程10.1 键联结10.2 花键联结课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程11.1 齿轮加工误差及其检测11.2 齿轮副误差及其评定指标11.3 渐开线圆柱齿轮精度课程概述绪言第一章 圆柱公差与配合第二章 长度测量基础第三章 形状和位置公差及检测第四章 表面粗糙度及检测第五章 光滑极限量规第七章 尺寸链

9、第九章 螺纹公差与检测第八章 圆锥的公差配合及检测第十章 键与花键的公差与配合第六章 滚动轴承的公差与配合第十一章 圆柱齿轮传动公差教学进程练习460.008350.008350.008300.0084452ABCD0.02 A-B0.010.02 A-B0.0120.02 A-B0.0150.02 A-B0.01226(0-0.2)8 0-0.0360.02 C3.241(0-0.2)14 0-0.0430.02 D3.20.80.80.80.80.80.80.8其余6.3第 一 章圆柱公差与配合教学进程1.2 公差与配合的基本术语及定义1.3 公差与配合国家标准1.4 国家标准规定的公差带

10、与配合1.5 公差与配合的选用1.6 一般公差 线性尺寸的未注公差1.1 概述基本尺寸&极限尺寸&最大实体尺寸&最小实体尺寸 能够在图上正确标注偏差 & 公差 & 公差带 & 基本偏差 能够识图，绘图间隙配合 & 过盈配合 & 过渡配合 能判断配合类型基孔制 & 基轴制 识记能够查表:标准公差等级的公差值轴、孔基本偏差的分布规律 识记轴、孔极限偏差计算及标注 计算规则及方法重点基准制&公差等级&配合的选用原则解决简单设计问题常用配合1.1 概述在圆柱结合中，孔与轴是一对结合面。轴孔孔为包容面，轴为被包容面。圆柱形的内表面为孔，外表面为轴。孔和轴教学进程1.2 公差与配合的基本术语及定义用特定单

11、位表示长度值的数字。基本尺寸（设计尺寸）设计零件时给定的尺寸。注意：轴和孔配合的基本尺寸相同。实际尺寸通过测量获得的尺寸。注意：由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。尺 寸 1.2.1 有关尺寸的术语和定义教学进程是允许尺寸变化的两个极限值。两个极限尺寸中较大的称为最大极限尺寸；较小的称为最小极限尺寸。极限尺寸最大实体状态和最大实体尺寸最大实体状态是孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态MMC。该状态下的尺寸称为最大实体尺寸。注意：孔的最大实体尺寸就是它的最小极限尺寸。轴的最大实体尺寸就是它的最大极限尺寸。教学进程 1.2.1 有关尺寸的术语和定义P92最小实体状态和最小实体尺寸最

12、小实体状态是孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的状态LMC。该状态下的尺寸称为最小实体尺寸。注意：孔的最小实体尺寸就是它的最大极限尺寸。轴的最小实体尺寸就是它的最小极限尺寸。教学进程最小极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸基本尺寸孔轴 基本尺寸 1.2.1 有关尺寸的术语和定义教学进程孔轴基本尺寸最大实体尺寸最小实体尺寸最小实体尺寸最大实体尺寸 基本尺寸 1.2.1 有关尺寸的术语和定义 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义尺寸偏差某一个尺寸减去其基本尺寸所得到的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。上偏差最大极限尺寸减去其基本尺寸的代数差。下偏差最小极限尺寸减去其基本尺寸的代数差。极

13、限偏差上偏差和下偏差统称为极限偏差。实际偏差实际尺寸减去其基本尺寸所得到的代数差。教学进程ES孔的上偏差 EI孔的下偏差es轴的上偏差 ei轴的下偏差 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义注意：偏差可以为正、负值或零。注意：合格零件的实际偏差应在规定的极限偏差范围之内。尺寸公差允许尺寸变动的量称为尺寸公差，简称公差。公差 = | 最大极限尺寸 最小极限尺寸 | = | 上偏差 下偏差 |教学进程书写方法上偏差下偏差基本尺寸上偏差下偏差基本尺寸 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义教学进程某轴直径基本尺寸为50mm，最大极限尺寸为50.008mm，最小极限尺寸为49.992mm，计算偏差及公

14、差。上偏差 = 最大极限尺寸 - 基本尺寸 = 50.008 - 50 =0.008mm下偏差 =最小极限尺寸 - 基本尺寸 = 49.992 - 50 = -0.008mm公差 = | 最大极限尺寸 最小极限尺寸 | =50.008 - 49.992 =0.016mm示例：解：公差= | 上偏差 下偏差 | =0.008 ( -0.008 ) =0.016mm 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义教学进程解：示例：孔为 ， 轴为 最大实体尺寸：最小实体尺寸：教学进程 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义孔为50.012mm，轴为49.975mm。孔为50.064mm，轴为49.950mm

15、。零线与公差带零线：表示基本尺寸。正偏差位于零线上方负偏差位于零线下方。由上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，叫公差带。公差带上偏差 ES下偏差 EI轴的上、下偏差？孔0最小极限尺寸最大极限尺寸 基本尺寸轴 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义教学进程公差带上偏差 ES下偏差 EI上偏差 es下偏差 ei孔0最小极限尺寸最大极限尺寸 基本尺寸轴 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义零线与尺寸带零线：表示基本尺寸。正偏差位于零线上方负偏差位于零线下方。由上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，叫公差带。教学进程 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义教学进程+0-基本尺寸ESEIesei公差

16、带图1孔公差带轴公差带+0-基本尺寸ESEIesei公差带图2孔轴基本偏差上、下偏差中靠近零线的那个偏差。 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义教学进程+0-基本尺寸ESEIesei孔公差带轴公差带解：最大极限尺寸最小极限尺寸公差公差最大极限尺寸 = d + es = 50 + 0= 50mm最小极限尺寸 = d + ei= 50 + (-0.016) = 49.984mm公差= |最大极限尺寸 -最小极限尺寸 | = |50 - 49.984|= 0.016mm公差= |es - ei| = |0 - (-0.016)| = 0.016mm示例：D = d = 50mm, ES = -0.

17、017mm, EI = -0.042mm, es = 0, ei = -0.016mm，求孔、轴的极限尺寸和公差。+0-0.016-0.017-0.04250mm 1.2.2 有关公差与偏差的术语和定义教学进程= D + ES = 50 + (-0.017) = 49.983mm= D + EI = 50 + (-0.042) = 49.958mm= |最大极限尺寸 最小极限尺寸 | = |49.983 - 49.958|= 0.025mm= |ES - EI| = |-0.017-(-0.042)| = 0.025mm课程回顾教学进程绪言互换性概述计量技术发展简介优先数和优先数系 有关尺寸的

18、术语和定义基本尺寸实际尺寸最大实体尺寸最小实体尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸有关公差与偏差的术语和定义上偏差 下偏差 极限偏差 实际偏差公差 公差带图 公差带零线基本偏差第一章 圆柱公差与配合要求：理解并正确计算基本量，掌握公差带的绘制课间音乐 1.2.1 有关尺寸的术语和定义教学进程如孔尺寸要求为600.0180，轴的尺寸要求为600-0.013，当孔的实际尺寸加工成60.005mm，而轴线弯曲了0.010mm，轴线没有弯曲的轴却装不进孔中。60.005600.01孔的作用尺寸轴的作用尺寸在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸，称为孔的作用尺寸；与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴

19、的作用尺寸。 1.2.1 有关尺寸的术语和定义教学进程作用尺寸 1.2.1 有关尺寸的术语和定义教学进程对于有配合要求的孔和轴，怎样判断其直径是否合格呢？孔的作用尺寸不小于孔的最小极限尺寸，而实际尺寸不大于孔的最大极限尺寸；轴的作用尺寸不大于轴的最大极限尺寸，而实际尺寸不小于轴的最小极限尺寸；泰勒原则：60.005600.01 1.2.1 有关尺寸的术语和定义孔的作用尺寸为：60mm-0.01mm=59.99mm如孔尺寸要求为600.0180，轴的尺寸要求为600-0.013轴的作用尺寸为：60mm 1.2.3 有关配合的术语和定义教学进程配合定义配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带

20、之间的关系。从应用角度出发，圆柱结合分为有相对运动的结合与无相对运动的结合两类。对于有相对运动的结合，自然要使相互结合的孔、轴之间具有一定的间隙，所需间隙的大小要视相对运动的方向、速度、工作条件、结构情况（如结合直径和结合长度等）等因素决定。对于无相对运动的结合，有的需要使相互结合的孔、轴之间具有一定的过盈，以满足传递力或扭矩的需要。 1.2.3 有关配合的术语和定义基孔制是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。基轴制是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。注意：基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。基准孔的代号是H

21、。注意：基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。基准轴的代号是h。基本尺寸0基准孔教学进程基本尺寸0基准轴配合分类间隙配合 1.2.3 有关配合的术语和定义在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，如果为正则为间隙。孔的公差带完全在轴的公差带之上，即间隙配合。允许间隙的变动量 = | 最大间隙 - 最小间隙 | = 孔公差+轴公差间隙公差请参见P4教学进程基本尺寸零线XmaxXmin 1.2.3 有关配合的术语和定义示例：解：直径为 的孔与 的轴相配是什么配合?孔 ES = 0.039 EI = 0 公差 = 0.039最大极限尺寸 = 50.039最小极限尺寸 = 50 轴 es = -0.

22、025 ei = -0.050 公差 = 0.025最大极限尺寸 = 49.975最小极限尺寸 = 49.950 配合尺寸 Xmax = 0.089Xmin = 0.025 配合公差 = 0.064基本尺寸？基本偏差？教学进程（单位：mm）0-0.0250.039-0.05050过盈公差过盈配合在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，如果为负则为过盈。孔的公差带完全在轴的公差带之下，即过盈配合。 1.2.3 有关配合的术语和定义允许过盈的变动量 = | 最小过盈 - 最大过盈 | = 孔公差+轴公差请参见P5教学进程基本尺寸零线YmaxYmin 1.2.3 有关配合的术语和定义教学进程示

23、例：解：直径为 的孔与 的轴相配是什么配合?孔 ES = 0.025 EI = 0 公差 = 0.025最大极限尺寸 = 50.025最小极限尺寸 = 50 轴 es = 0.059 ei = 0.043 公差 = 0.016最大极限尺寸 = 50.059最小极限尺寸 = 50.043 配合尺寸 Ymax = -0.059Ymin = -0.018 配合公差 = 0.041基本尺寸？基本偏差？（单位：mm）0.05900.0250.04350过渡配合在孔与轴的配合中，孔与轴的公差带相互交迭，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。 1.2.3 有关配合的术语和定义教学进程配合公差允许的变动量 =