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文档简介
第二章模具设计补充知识
公差与配合1/113第二章模具设计补充知识
公差与配合1/113零件的互换性:从一批相同的零件中任取一件,不经修配,就能立即装到机器上去,并能保证使用要求,这就可以说这批零件具有互换性。互换性的例子:1.钟表、手表中的零件损坏了,可迅速换上一个同规格的零件,以恢复其使用功能。之所以如此方便,是因为这些零件具有互换性。2.汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以装上。§1互换性与公差2零件的互换性:§1互换性与公差2
从一批规格为φ10的油杯(图)中任取一个装入尾架端盖的油杯孔中,都能使油杯顺利装入,并能使它们紧密结合,就两者的顺利结合而言,油杯和端盖都具有互换性。
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从一批规格为φ10的油杯(图)中任取一个装入尾架端盖的油杯互换性的分类分类:互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。定义:完全互换—装配时不需挑选和修配。不完全互换—装配时允许挑选、调整和修配。应用:零部件厂际协作应采用完全互换,部件或构件在同一厂制造和装配时,可采用不完全互换。4互换性的分类分类:互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换互换性的重要意义:设计方面:可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件,大大简化了绘图和计算工作,缩短了设计周期,并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。制造方面:有利于组织专业化生产,便于采用先进工艺和高效率的专用设备,有利于计算机辅助制造,及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。
使用维修方面:减少了机器的使用和维修的时间和费用,提高了机器的使用价值。5互换性的重要意义:5§2孔、轴公差与配合
机械零件精度取决于该零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面粗糙度轮廓精度等。根据零件在机器中的使用要求确定的。目的:满足使用要求,保证零件的互换性。国家标准。6§2孔、轴公差与配合机械零件精度取决于该零件的尺寸精度GB/T1800.1-1997《极限与配合基础第一部分:词汇》,GB/T1800.2-1998《极限与配合基础第二部分:公差、偏差和配合的基本规定》,GB/T1800.3-1998《极限与配合基础第三部分:标准公差和基本偏差数值表》,GB//T1800.4-1999《极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》,GB/T1801-1999《极限与配合公差带和配合的选择》,GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》。7GB/T1800.1-1997《极限与配合基础第一部基本术语及其定义一、有关孔和轴的定义1.孔孔通常是指圆柱形内表面;也包括非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的包容面),如键槽、凹槽的宽度表面。这些表面加工时尺寸As由小变大。
8基本术语及其定义一、有关孔和轴的定义82.轴轴通常是指圆柱形外表面;也包括非圆柱形外表面(由两平行平面或切面形成的被包容面),如平键的宽度表面、凸肩的厚度表面。这些表面加工时尺寸As由大变小。92.轴9二、有关尺寸的术语及定义1.线性尺寸尺寸通常分为线性尺寸和角度尺寸两类。线性尺寸(简称尺寸)是指两点之间的距离,如直径、半径、宽度、高度、深度、厚度及中心距等。图样上的尺寸以毫米(mm)为单位时,不需标注计量单位的代号或名称。10二、有关尺寸的术语及定义1.线性尺寸102.基本尺寸基本尺寸是指设计确定的尺寸,用符号D表示。根据零件的强度、刚度等的计算和结构设计确定的,并应化整,尽量采用标准尺寸。112.基本尺寸1112123.极限尺寸极限尺寸是指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值。这两个极端值中,允许的最大尺寸称为最大极限尺寸,孔和轴的最大极限尺寸分别用符号Dmax和dmax表示。允许的最小尺寸称为最小极限尺寸,孔和轴的最小极限尺寸分别用符号Dmin和dmin表示。基本尺寸、极限尺寸和极限偏差、尺寸公差133.极限尺寸基本尺寸、极限尺寸和极限偏差、尺寸公差134.实际尺寸实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的某一孔、轴的尺寸(两相对点之间的距离,用两点法测量)。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。由于存在测量误差,测量获得的实际尺寸并非真实尺寸,而是一近似于真实尺寸的尺寸。由于零件表面加工后存在形状误差,因此零件同一表面不同部位的实际尺寸往往是不同的。144.实际尺寸14基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的,实际尺寸应限制在极限尺寸范围内,也可达到极限尺寸。孔或轴实际尺寸的合格条件如下:Dmin≤Da≤Dmaxdmin≤da≤dmax15基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的,实际尺寸应限制在极限尺寸三、有关偏差和公差的术语及定义1.尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差)是指某一尺寸(极限尺寸、实际尺寸)减其基本尺寸所得的代数差。极限尺寸和实际尺寸皆可能大于、小于或等于基本尺寸,所以该代数差可能是正值、负值或零。偏差值除零外,其前面必须冠以正号或负号。偏差分为极限偏差和实际偏差。16三、有关偏差和公差的术语及定义16极限偏差是指极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差(见图)。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔和轴的上偏差分别用符号ES和es表示。用公式表示如下:ES=Dmax-D;es=dmax-D(1)17极限偏差是指极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差(见图)。最大最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔和轴的下偏差分别用符号EI和ei表示。用公式表示如下:EI=Dmin-D;ei=dmin-D(2)18最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔和轴的下在图样上,上、下偏差标注在基本尺寸的右侧。19在图样上,上、下偏差标注在基本尺寸的右侧。192.尺寸公差尺寸公差(简称公差)是指最大极限尺寸减去最小极限尺寸所得的差值,或上偏差减去下偏差所得的差值。它是允许尺寸的变动量。孔和轴的尺寸公差分别用符号Th和Ts表示。公差与极限尺寸、极限偏差的关系用公式表示如下:Th=Dmax-Dmin=ES-EITs=dmax-dmin=es-ei202.尺寸公差20公差是一个没有符号的绝对值,没有正、负值之分,也不可能为零。最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸,上偏差总是大于下偏差。公差仅表示尺寸允许变动的范围,是指某种区域大小的数量指标,公差不是代数值。21公差是一个没有符号的绝对值,没有正、负值之分,也不可能为零。3.公差带示意图及公差带
图2基本尺寸、极限尺寸和极限偏差、尺寸公差图2清楚而直观地表示出相互结合的孔和轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差及公差之间相互关系。223.公差带示意图及公差带图2基本尺寸、极限尺寸和极限偏在不引起误解的前提下,可以将图2简化为图3所示的公差带示意图。图3孔、轴公差带示意图23在不引起误解的前提下,可以将图2简化为图3所示的公差带示意图在公差带示意图中,有一条表示基本尺寸的零线。以零线作为上、下偏差的起点,零线以上为正偏差,零线以下为负偏差,位于零线上的偏差为零。将代表孔或轴的上偏差和下偏差或者最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域叫做公差带。公差带在零线垂直方向上的宽度代表公差值,沿零线方向的长度可适当选取。通常,孔公差带用斜线表示,轴公差带用网点表示。公差带示意图中,基本尺寸的单位用mm表示,极限偏差及公差的单位可用mm表示,也可用μm表示。习惯上极限偏差及公差的单位用μm表示。24在公差带示意图中,有一条表示基本尺寸的零线。244.极限制公差带由“公差带大小”与“公差带位置”两个要素组成。公差带大小由公差值确定,公差带相对于零线的位置可由极限偏差中的任一个偏差(上偏差或下偏差)来确定。用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度称为极限制。GB/T1800.1-1997把标准化的公差统称为标准公差,把标准化的极限偏差(其中的上偏差或下偏差)统称为基本偏差。GB/T1800.3-1998规定了标准公差和基本偏差的具体数值。254.极限制255.标准公差标准公差是指国家标准所规定的公差值。265.标准公差26标准公差系列
标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任意公差。它的数值取决于孔或轴的标准公差等级和基本尺寸。1、标准公差等级及其代号
公差等级是确定尺寸精度的等级。GB/T1800.3-1998将标准公差分为20个等级,它们用符号IT和阿拉伯数字组成的代号表示,分别为IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。其中,IT01等级最高,然后依次降低,IT18最低。而相应的标准公差值依次增大,即IT01公差值最小,IT18公差值最大。
-----IT=国际标准公差等级,InternationalTolerance
27标准公差系列
标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任2、公差单位
公差单位是计算标准公差的基本单位,也是制定标准公差数值系列的基础。公差控制误差,确定公差值的依据是加工误差的规律性(抛物线关系,看一下教材p37)与测量误差的规律性(线性关系,p38上)。标准规定基本尺寸D≤500mm的常用尺寸段的公差单位(因子)i的计算公式如下:甘永立.几何量公差与检测(第八版).上海:上海科学技术出版社,2008.
282、公差单位
公差单位是计算标准公差的基本单位3、标准公差数值的计算
293、标准公差数值的计算
294、基本尺寸分段
根据标准公差计算式来看,每一个基本尺寸都应当有一个相应的公差值。但在实际生产中,基本尺寸很多,会形成一个庞大的公差数值表,反而给生产带来许多困难。因此,为了简化标准公差数值表格,国标采用了基本尺寸分段的方法。见附表3-2—3-8。在同一尺寸段内,按首尾尺寸的几何平均值D代入计算公式中,来计算公差值。对同一尺寸段内的所有基本尺寸,在公差等级相同的情况下,规定相同的标准公差。例4,p39304、基本尺寸分段
根据标准公差计算式来看,每一附表3-2中所列标准公差值是经过计算和尾数修约后的各尺寸段的标准公差值,生产中以此表所列数值为准。31附表3-2中所列标准公差值是经过计算和尾数修约后的各尺寸段的6.基本偏差基本偏差是指国家标准所规定的上偏差或下偏差,它一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。326.基本偏差32基本偏差33基本偏差33公差的大小及位置34公差的大小及位置34基本偏差代号
基本偏差的代号用拉丁字母表示,大写字母代表孔,小写字母代表轴.在26个字母中,除去易与其他含义混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)5个字母外,采用21个,再加上用双字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js、(cd、ef、fg、za,zb、zc、js)表示的7个,共有28个,即孔和轴各有28个基本偏差。35基本偏差代号
基本偏差的代号用拉丁字母表示,大基本偏差系列图(图2-12)
图中公差带的一端是封闭的,它表示基本偏差;另一端是开口的,它的位置将取决于标准公差等级。36基本偏差系列图(图2-12)363737四、有关配合的术语及定义1.配合配合是指基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系。组成配合的孔与轴的公差带位置不同,便形成不同的配合性质。38四、有关配合的术语及定义382.间隙或过盈间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正值时叫做间隙,用符号X表示;该代数差为负值时,叫做过盈,用符号Y表示。392.间隙或过盈393.配合的分类根据相互结合的孔、轴公差带不同的相对位置关系,配合可以分为下列三类。(1)间隙配合(2)过盈配合(3)过渡配合403.配合的分类40(1)间隙配合间隙配合是指具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。孔公差带在轴公差带的上方。孔、轴极限尺寸或极限偏差的关系为Dmin≥dmax或EI≥es。图5间隙配合的示意图41(1)间隙配合图5间隙配合的示意图41(2)过盈配合过盈配合是指具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时,孔公差带在轴公差带的下方。图6过盈配合的示意图
42(2)过盈配合图6过盈配合的示意图42(3)过渡配合过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。此时,孔公差带与轴公差带相互交叠。图7过渡配合的示意图43(3)过渡配合图7过渡配合的示意图434.配合制在机械产品(模具)中,有各种不同的配合要求,这就需要各种不同的孔、轴公差带来实现。为了获得最佳的技术经济效益,可以把其中孔公差带(或轴公差带)的位置固定,而改变轴公差带(或孔公差带)的位置,来实现所需要的各种配合。用标准化的孔、轴公差带(即同一极限制的孔和轴)组成各种配合的制度称为配合制。GB/T1800.1—1997规定了两种配合制(基孔制和基轴制)来获得各种配合。444.配合制44(1)基孔制基孔制是指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。基孔制的孔为基准孔,它的基本偏差(下偏差)为零。基孔制的轴为非基准轴。0+-孔轴轴轴轴轴轴轴间隙配合过渡配合过盈配合
过渡配合轴45(1)基孔制基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本(2)基轴制基轴制是指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。基轴制的轴为基准轴,它的基本偏差(上偏差)为零。基轴制的孔为非基准孔。0+-轴孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合
过渡配合孔基本尺寸46(2)基轴制基轴制是指基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基§3常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成
47/113§3常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成
47/11机械产品中,基本尺寸不大于500的尺寸段在生产中应用最广,该尺寸段称为常用尺寸。GB/T1800.2—1998规定了孔和轴的标准公差系列与基本偏差系列。48机械产品中,基本尺寸不大于500的尺寸段在生产中应用最广,1.各种基本偏差所形成的配合的特征(1)间隙配合a~h(或A~H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H(或基准轴基本偏差h)形成间隙配合。其中a与H(或A与h)形成的配合的间隙最大。此后,间隙依次减小。基本偏差h与H形成的配合的间隙最小,该配合的最小间隙为零。491.各种基本偏差所形成的配合的特征(1)间隙配合49间隙配合(Clearancefit)
配合公差50间隙配合(Clearancefit)配合公差50(2)过渡配合js、j、k、m、n(或JS、J、K、M、N)等5种基本偏差与基准孔基本偏差H(或基准轴基本偏差h)形成过渡配合。其中js与H(或JS与h)形成的配合较松,获得间隙的概率较大。此后,配合依次变紧,n与H(或N与h)形成的配合较紧,获得过盈的概率较大。标准公差等级很高的n与H(或N与h)形成的配合则为过盈配合。51(2)过渡配合51过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合。特点:此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠(见图3-7)。用途:孔、轴间的定心联结。过渡配合的间隙或过盈量一般较小,(一般来讲,过渡配合的工件精度都较高)可保证定心精度的要求,也便于拆装。例如光学透镜与镜筒的定心联结;固定齿轮与轴的联结。52过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合。52过渡配合(Transitionfit)配合公差53过渡配合(Transitionfit)配合公差53(3)过盈配合p~zc(或P~ZC)等12种基本偏差与基准孔基本偏差H(或基准轴基本偏差h)形成过盈配合。其中p与H(或P与h)形成的配合的过盈最小。此后,过盈依次增大,zc与H(或ZC与h)形成的配合的过盈最大。标准公差等级不高的p与H(或P与h)形成的配合则为过渡配合。54(3)过盈配合54过盈配合:具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。特点:此时孔的公差带在轴的公差带之下(见图3-6)。用途:孔、轴间的紧固联结,不允许两者之间有相对运动。例如火车轮芯与耐磨的轮箍(gu)之间采用过盈配合(加热、压入);光纤与套筒的联结。55过盈配合:具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。55过盈配合(Interferencefit)配合公差56过盈配合(Interferencefit)配合公差562.孔、轴公差带代号及配合代号(1)孔、轴公差带代号把孔、轴基本偏差代号和标准公差等级代号中的阿拉伯数字组合,就构成孔、轴公差带代号。例如:孔公差带代号H7、F8,轴的公差带代号h7、f6。公差带代号标注在零件图上。572.孔、轴公差带代号及配合代号57(2)孔、轴配合代号把孔和轴的公差带组合,就构成孔、轴配合代号。它用分数形式表示,分子为孔公差带,分母为轴公差带。例如:基孔制配合代号Φ50或Φ50H7/g6。基轴制配合代号Φ50或Φ50G7/h6。配合代号标注在装配图上。58(2)孔、轴配合代号58一、孔轴公差与配合在图样上的标注1.装配图上,在基本尺寸后面标注孔、轴配合代号,如Φ50或Φ50H7/f6。59一、孔轴公差与配合在图样上的标注592.零件图上,在基本尺寸后面标注孔或轴的公差带代号,如图(b)和(c)所示的Φ50H7和Φ50f6,或者标注上、下偏差数值,或者同时标注公差带代号及上、下偏差数值。例:Φ50H7的标注可换为Φ50+0.0250或Φ50H7(+0.0250);Φ50f6的标注可换为Φ50-0.025-0.041或Φ50f6(-0.025-0.041)。602.零件图上,在基本尺寸后面标注孔或轴的公差带代号,如图(b3.在零件图上标注上、下偏差数值时,零偏差必须用数字“0”标出,不得省略,如Φ50+0.0250、Φ500-0.016。4.当上、下偏差绝对值相等而符号相反时,则在偏差数值前面标注“±”号,如Φ50±0.008。613.在零件图上标注上、下偏差数值时,零偏差必须用数字“0”零件图上极限的标注1)标注公差带代号20H820f7配合精度明确,标注简单,便于与装配图对照。缺点:数值不直观。用途:适用于量规检测的尺寸和大量生产。优点:62零件图上极限的标注1)标注公差带代号20H820f7配2)标注极限偏差20+0.0320-0.04130-0.020优点:数值直观,便于用万能量具检测。用途:试制单件及小批生产用此法较多。632)标注极限偏差20+0.0320-0.04130-03)公差带代号与极限偏差值同时标注30H8()+0.033030f7()-0.020-0.041优点:有明确配合精度又有公差数值。用途:适用于生产规模不确定的情况。643)公差带代号与极限偏差值同时标注30H8(φ40+0.0250查孔Ø40H7的极限偏差数值二、查表方法附表3-6—3-865/113φ40+0.025查孔Ø40H7的极限偏差数值二、查表方法三、孔、轴的常用公差带和优先、常用配合1.孔、轴的常用公差带孔的常用公差带66三、孔、轴的常用公差带和优先、常用配合孔的常用公差带66轴的常用公差带
67轴的常用公差带672.孔、轴的优先配合和常用配合基孔制优先、常用配合682.孔、轴的优先配合和常用配合基孔制优先、常用配合68基轴制优先、常用配合69基轴制优先、常用配合69§4常用尺寸孔、轴公差与配合的选择一、配合制的选择1.优先选用基孔制2.特殊情况下采用基轴制(1)使用冷拉钢材直接作轴(2)结构上的需要3.以标准零部件为基准选择配合制70§4常用尺寸孔、轴公差与配合的选择一、配合制的选择70表5基孔制和基轴制所需刀具和量规的比较
71表5基孔制和基轴制所需刀具和量规的比较71活塞、连杆机构中的三处配合
1一活塞;2一活塞销;3一连杆72活塞、连杆机构中的三处配合
1一活塞;2一活塞销;3一连杆7活塞销与活塞及连杆上的孔的公差带73活塞销与活塞及连杆上的孔的公差带73以标准零部件为基准选择配合制图21减速器中轴套处和轴承端盖处的配合
74以标准零部件为基准选择配合制图21减速器中轴套处和轴承端盖二、配合种类的选择1.间隙配合的选择工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔、轴配合,应该选用间隙配合。要求孔、轴有相对运动的间隙配合中,相对运动速度越高,润滑油粘度越大,则配合应越松。要求装拆方便而无相对运动的孔、轴配合,可以选用由基本偏差h与H组成的最小间隙为零的间隙配合。75二、配合种类的选择752.过渡配合的选择对于既要求对中性,又要求装拆方便的孔、轴配合,应该选用过渡配合。传递载荷(转矩或轴向力)必须加键或销等连接件。过渡配合最大间隙应小,以保证对中性,最大过盈也应小,以保证装拆方便。762.过渡配合的选择763.过盈配合的选择对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合,应该选择过盈配合。773.过盈配合的选择77§5线性尺寸的未注公差1.零件图上所有的尺寸原则上都应受到一定公差的约束。为了简化制图,节省设计时间,对不重要的尺寸和精度要求很低的非配合尺寸,在零件图上通常不标注它们的公差。2.线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求中或者技术文件上。78/113§5线性尺寸的未注公差1.零件图上所有的尺寸原则上都形状和位置公差
79/113形状和位置公差79/113§6零件形位公差的特征项目80/113§6零件形位公差的特征项目80/113一、形位公差的特征项目及符号
81一、形位公差的特征项目及符号81§7形位公差在图样上的表示方法82/113§7形位公差在图样上的表示方法82/113一、形位公差框格和基准符号1.形状公差例:(圆柱面轴线的直线度公差)形状公差框格共有两格。用带箭头的指引线将框格与被测要素相连。框格中的内容,从左到右第一格填写公差特征项目符号,第二格填写用以毫米为单位表示的公差值和有关符号。带箭头的指引线从框格的一端(左端或右端)引出,并且必须垂直于该框格,用它的箭头与被测要素相连。引向被测要素时,允许弯折,通常只弯折一次。83一、形位公差框格和基准符号形状公差框格共有两格。用带箭头的指2.平面度平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差,同时可以限制被测表面的直线度误差。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。
3.圆度限制实际被测零件截面圆的形状变动的公差项目,圆度公差带是在同一正截面上,半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。
842.平面度3.圆度844.圆柱度限制实际被测圆柱面的形状变动的公差项目,可以综合控制圆柱体正截面和纵截面的形状误差,其公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。
小结:形状公差4个项目都是对单一要素的形状提出的,不涉及基准,因此公差带没有方向和位置的约束;而且这些项目对应的理想要素都不涉及尺寸问题,因此公差带的位置是浮动的,将跟随零件的实际形状的变化而变化。基准,p71-73854.圆柱度小结:85线轮廓度公差
实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量,其公差带是距离为公差值t,对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域。p74
线轮廓度公差带86线轮廓度公差实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量,其面轮廓度公差
实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量,其公差带是距离为公差值t,对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域,理想轮廓面由理论正确尺寸标出。p74
面轮廓度公差带87面轮廓度公差实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量,2位置公差位置公差是关联实际要素对基准在方向和(或)位置上所允许的变动全量。位置公差分为定向公差、定位公差、跳动公差三类。1.定向公差,p74定向公差是关联实际要素对基准在方向上所允许的变动全量。定向公差包括平行度、垂直度、倾斜度三项;每个定向公差又分为线对线、线对面、面对面、面对线四种形式。注意P75图4-27(1)平行度,p76①线对线的平行度给定一个方向上线对线的平行度,公差带是距离为公差值t且平行于基准线、位于给定方向上的两平行平面之间的区域。
882位置公差1.定向公差,p74(1)平行度,p76①线对线
给定两个方向上线对线的平行度,其公差带是两对互相垂直的距离分别为t1和t2且平行于基准线的两平行平面之间的区域(四棱柱)。
任意方向上线对线的平行度,公差带是直径为公差值t且平行于基准线的圆柱面内的区域。
89给定两个方向上线对线的平行度,其公差带是两对互相垂直②线对面的平行度
公差带是距离为公差值t且平行于基准平面的两平行平面之间的区域。
③面对线的平行度公差带是距离为公差值t且平行于基准线的两平行平面之间的区域。
④面对面的平行度公差带是距离为公差值,且平行基准面的两平行平面之间的区域。
90②线对面的平行度③面对线的平行度(2)垂直度,p77垂直度公差用于限制被测实际要素对基准在垂直方向上的变动,其公差带的形状有两平行面,相互垂直的两组平行面(四棱柱)、圆柱面等几种情况。
①线对线的垂直度——公差带是距离为公差值t且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。
给定一个方向上线对面垂直度——公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。
②线对面的垂直度:
91(2)垂直度,p77①线对线的垂直度——公差带是距离为公差给定两个方向上线对面垂直度——公差带是互相垂直的距离分别为t1和t2且垂直于基准面的两对平行平面之间的区域。
任意方向上线对面垂直度——公差带是直径为公差值t且垂直于基准面的圆柱面内的区域。
92给定两个方向上线对面垂直度——公差带是互相垂直的距离分别为t③面对线垂直度:面对线的垂直度——公差带是距离为公差值t且垂直于基准线的两平行平面之间的区域。
④面对面的垂直度:面对面的垂直度——公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域。
93③面对线垂直度:面对线的垂直度——公差带是距离为公差值t且垂(3)倾斜度,p78倾斜度公差用于限制被测实际要素对基准在给定的倾斜方向上的变动,其公差带的形状同样有两平行面,相互垂直的两组平行面(四棱柱)、圆柱面等几种情况。
面对面的倾斜度——公差带是距离为公差值t且与基准面成一给定角度的两平行平面之间的区域。
面对线的倾斜度——公差带是距离为公差值t且与基准线成一给定角度的两平行平面之间的区域。
94(3)倾斜度,p78面对面的倾斜度——公差带是距离为公差值t2.定位公差,p75文字,p79表
定位公差是关联实际要素对基准在位置上所允许的变动全量。定位公差带是限制关联实际要素对基准在位置上的变动区域,因而公差带相对于基准有确定的位置。定位公差包括同轴度、对称度、位置度三项。
(1)同轴度同轴度公差用于限制被测实际轴线对基准轴线是否在同一轴线上的位置误差,即要求被测轴线的理想位置应与基准同轴,其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域,该圆柱面的轴线与基准轴线同轴。
952.定位公差,p75文字,p79表(1)同轴度959696(2)对称度对称度公差用于限制被测要素(中心面或中心线)对基准要素(中心面或中心线)是否共面的误差,即被测中心要素的理想位置应与基准中心要素共面。最常见的面对线对称度和面对面对称度。
左图是面对面的对称度,其公差带是距离为公差值t且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域,要求被测中心平面必须位于距离为公差值0.08且相对于基准中心平面A对称配置的两平行平面之间。
右图是面对线的对称度公差,公差带是距离为公差值t且相对于基准轴线对称配置的两平行平面之间的区域。此时键槽的中心平面应位于距离为0.1mm的两平行平面之间,该两平行平面对称配置在通过基准轴线的辅助平面两侧。
97(2)对称度左图是面对面的对称度,其公差带是距离为公(3)位置度位置度公差用于限制被测要素的实际位置对理想位置的变动量,理想位置由理论正确尺寸和基准共同确定。位置度的被测要素可以是点、线、面,公差带的形状有圆、球、圆柱、两平行直线、两平行平面、两组相互垂直的平行平面(四棱柱)等区域。
左图是线的位置度公差,其公差带是轴线位于理想位置的直径为公差值t的圆柱面内的区域,轴线的位置由三基面体系和理论正确尺寸确定。此时轴线应位于直径为0.08,且相对于C、B、A基准表面的理论正确位置所确定的理想位置为轴线的圆柱面内。
98(3)位置度左图是线的位置度公差,其下图是面的位置度公差,公差带是距离为公差值t且以面的理想位置为中心对称配置的两平行平面之间的区域。面的理想位置是由相对于三基面体系的理论正确尺寸确定的,此时被测表面必须位于距离为公差值0.05,由以相对于基准线B(基准轴线)和基准表面A(基准平面)的理论正确尺寸所确定的理想位置对称配置的两平行平面之间。
定位公差小结:定位公差带相对于基准用理论正确尺寸定位,有确定的位置,所以定位公差带的位置是固定的。其次定位公差带可以综合控制被测要素的位置及其有关的定向和形状误差。如上图所示,斜面的平面度误差、倾斜度误差都不会超过0.05。99下图是面的位置度公差,公差带是距离为公差值t且以面的3.跳动公差,p83跳动公差是根据检测方法来定义的公差项目,即当被测实际要素绕基准轴线回转时,被测表面法线方向的跳动量的允许值。跳动量用指示表的最大读数与最小读数之差来表示。根据测量时指示表测头对被测表面是否作相对移动将跳动分为圆跳动和全跳动两类。(1)圆跳动圆跳动公差是指被测实际要素绕基准作无轴向移动旋转(跳动通常是围绕轴线旋转一整周,也可对部分圆周进行限制)时,位置固定的指示表在任一测量面内所允许的指示值的最大变动量。圆跳动公差适用于每一个不同的测量位置。根据测量方向相对于基准轴线的不同位置(测量面的不同),圆跳动分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动。径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内、半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。
1003.跳动公差,p83(1)圆跳动径向圆跳动端面圆跳动,p84端面圆跳动的测量方向平行于基准轴线,测量面为与基准同轴的圆柱面,其公差带是在与基准同轴的任一半径位置的测量圆柱面上距离为t的两圆之间的区域。
斜向圆跳动
斜向圆跳动的测量方向与基准轴线倾斜一定角度并与被测面垂直(另有规定除外),测量面为素线与被测锥面的素线垂直或成一指定角度、轴线与基准轴线重合的圆锥面。其公差带是在与基准同轴的任一测量圆锥面上距离为t的两圆之间的区域。
101端面圆跳动,p84斜向圆跳动10(2)全跳动全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转,同时指示表的测头沿着给定的方向作直线移动,在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。根据指示表移动的方向相对于基准轴线是平行还是垂直,将全跳动分为径向全跳动、端面全跳动。径向全跳动径向全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转,同时指示表的测头沿着平行于基准轴线的方向作相对移动,在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。其公差带是半径差为公差值t且与基准同轴的两圆柱面之间的区域。
102(2)全跳动径向全跳动102端面全跳动端面全跳动公差是指被测关联实际要素绕基准作连续旋转,同时指示表的测头沿着垂直于基准轴线的方向作相对移动,在整个测量过程中所允许的指示值的最大变动量。其公差带是距离为公差值t且与基准垂直的两平行平面之间的区域。
小结:跳动公差带的轴线或圆心相对于基准轴线具有确定的方向或位置,但是跳动公差带的位置却是浮动的。跳动公差带可以综合控制被测要素的形状、方向和位置公差。由于跳动公差具有这种综合控制零件形位误差的功能,且测量方法简单,因此广泛用于旋转类零件。注意p85图4-33103端面全跳动小结:跳动公差带的轴线或圆3.基准符号基准符号由带小圆圈的英文大写字母用细实线与粗的短横线相连而组成。表示基准的字母也要标注在相应被测要素的位置公差框格内。基准符号引向基准要素时,无论基准符号在图面上的方向如何,其小圆圈中的字母都应水平书写。为了避免混淆和误解,基准所使用的字母不得采用E、F、I、J、L、M、O、P、R等九个字母。图29基准符号1043.基准符号图29基准符号104形位公差标注示例0.02指引线的箭头要指向被测要素的轮廓线或其延长线上φd表示φd圆柱表面的任意素线的直线度公差为0.02φdφ0.02表示φd圆柱体轴线的直线度公差为φ0.02
被测要素是轴线时,指引线的箭头应与该要素尺寸线的箭头对齐105形位公差标注示例0.02指引线的箭头要指向被测φd0.03AA表示φd孔的轴线对于底面的平行度公差为0.03φd0.05表示被测左端面对于φd轴线的垂直度公差为0.05基准要素为轴线时,基准符号应与该要素的尺寸线对齐106φd0.03AA表示φd孔的轴线对于底面的平行度例1、识读齿轮图上标注的形位公差并解释含义。2532Φ88h9()-0.08700.08B0.006A0.05B0.08A0.02BBφ0.018P9Φ24H7()0+0.021Φ88圆柱面的圆度公差为0.006mmΦ88h9圆柱的外圆表面对Φ24H7圆孔的轴心线的全跳动度公差为0.08mm槽宽为8P9的键槽对称中心面Φ24H7圆柱孔的对称中心面对称度公差为0.02mmΦ24H7圆孔轴心线的直线度公差为φ0.01mm圆柱的右端面对该机件的左端面平行度公差为0.08mm;右端面φ24H7圆孔的轴心线垂直度公差为0.05mm107例1、识读齿轮图上标注的形位公差并解释含义。2532Φ88h§8表面粗糙度轮廓一、表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响1.对耐磨性的影响2.对配合性质稳定性的影响4.对抗腐蚀性的影响3.对耐疲劳性的影响108/113§8表面粗糙度轮廓一、表面粗糙度轮廓对零件工作性能的影响1二、表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法
1.表面粗糙度轮廓的符号和代号图50表面粗糙度轮廓符号109/113二、表面粗糙度轮廓技术要求在零件图上标注的方法
1.表面粗糙二、表面粗糙度轮廓代号的标注方法①给定上限值②给定上限值和下限值③给定最大值④给定最大值和最小值110二、表面粗糙度轮廓代号的标注方法110例:表面粗糙度轮廓幅度参数算术平均偏差Ra值和最大高度Rz值的标注示例111例:表面粗糙度轮廓幅度参数算术平均偏差Ra值和最大高度Rz表面粗糙度轮廓代号标注示例1.在零件图上标注表面粗糙度轮廓代号时,该代号的尖端指向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上,并且必须从材料外指向零件表面。2.当零件某些表面具有相同的表面粗糙度轮廓技术要求时,它们的同一表面粗糙度轮廓代号应标注在零件图的右上角(在该代号的前面书写“其余”两字)省略对这些表面进行分别标注。112表面粗糙度轮廓代号标注示例1.在零件图上标注表面粗糙度轮廓代处理尺寸公差与形位公差之间的关系所遵循的
公差原则原则相关要求可逆要求§9形状和位置公差与检测113相关要求可逆要求§9形状和位置公差与检测113第二章模具设计补充知识
公差与配合114/113第二章模具设计补充知识
公差与配合1/113零件的互换性:从一批相同的零件中任取一件,不经修配,就能立即装到机器上去,并能保证使用要求,这就可以说这批零件具有互换性。互换性的例子:1.钟表、手表中的零件损坏了,可迅速换上一个同规格的零件,以恢复其使用功能。之所以如此方便,是因为这些零件具有互换性。2.汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以装上。§1互换性与公差115零件的互换性:§1互换性与公差2
从一批规格为φ10的油杯(图)中任取一个装入尾架端盖的油杯孔中,都能使油杯顺利装入,并能使它们紧密结合,就两者的顺利结合而言,油杯和端盖都具有互换性。
116
从一批规格为φ10的油杯(图)中任取一个装入尾架端盖的油杯互换性的分类分类:互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。定义:完全互换—装配时不需挑选和修配。不完全互换—装配时允许挑选、调整和修配。应用:零部件厂际协作应采用完全互换,部件或构件在同一厂制造和装配时,可采用不完全互换。117互换性的分类分类:互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换互换性的重要意义:设计方面:可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件,大大简化了绘图和计算工作,缩短了设计周期,并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。制造方面:有利于组织专业化生产,便于采用先进工艺和高效率的专用设备,有利于计算机辅助制造,及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。
使用维修方面:减少了机器的使用和维修的时间和费用,提高了机器的使用价值。118互换性的重要意义:5§2孔、轴公差与配合
机械零件精度取决于该零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面粗糙度轮廓精度等。根据零件在机器中的使用要求确定的。目的:满足使用要求,保证零件的互换性。国家标准。119§2孔、轴公差与配合机械零件精度取决于该零件的尺寸精度GB/T1800.1-1997《极限与配合基础第一部分:词汇》,GB/T1800.2-1998《极限与配合基础第二部分:公差、偏差和配合的基本规定》,GB/T1800.3-1998《极限与配合基础第三部分:标准公差和基本偏差数值表》,GB//T1800.4-1999《极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》,GB/T1801-1999《极限与配合公差带和配合的选择》,GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》。120GB/T1800.1-1997《极限与配合基础第一部基本术语及其定义一、有关孔和轴的定义1.孔孔通常是指圆柱形内表面;也包括非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的包容面),如键槽、凹槽的宽度表面。这些表面加工时尺寸As由小变大。
121基本术语及其定义一、有关孔和轴的定义82.轴轴通常是指圆柱形外表面;也包括非圆柱形外表面(由两平行平面或切面形成的被包容面),如平键的宽度表面、凸肩的厚度表面。这些表面加工时尺寸As由大变小。1222.轴9二、有关尺寸的术语及定义1.线性尺寸尺寸通常分为线性尺寸和角度尺寸两类。线性尺寸(简称尺寸)是指两点之间的距离,如直径、半径、宽度、高度、深度、厚度及中心距等。图样上的尺寸以毫米(mm)为单位时,不需标注计量单位的代号或名称。123二、有关尺寸的术语及定义1.线性尺寸102.基本尺寸基本尺寸是指设计确定的尺寸,用符号D表示。根据零件的强度、刚度等的计算和结构设计确定的,并应化整,尽量采用标准尺寸。1242.基本尺寸11125123.极限尺寸极限尺寸是指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值。这两个极端值中,允许的最大尺寸称为最大极限尺寸,孔和轴的最大极限尺寸分别用符号Dmax和dmax表示。允许的最小尺寸称为最小极限尺寸,孔和轴的最小极限尺寸分别用符号Dmin和dmin表示。基本尺寸、极限尺寸和极限偏差、尺寸公差1263.极限尺寸基本尺寸、极限尺寸和极限偏差、尺寸公差134.实际尺寸实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的某一孔、轴的尺寸(两相对点之间的距离,用两点法测量)。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。由于存在测量误差,测量获得的实际尺寸并非真实尺寸,而是一近似于真实尺寸的尺寸。由于零件表面加工后存在形状误差,因此零件同一表面不同部位的实际尺寸往往是不同的。1274.实际尺寸14基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的,实际尺寸应限制在极限尺寸范围内,也可达到极限尺寸。孔或轴实际尺寸的合格条件如下:Dmin≤Da≤Dmaxdmin≤da≤dmax128基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的,实际尺寸应限制在极限尺寸三、有关偏差和公差的术语及定义1.尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差)是指某一尺寸(极限尺寸、实际尺寸)减其基本尺寸所得的代数差。极限尺寸和实际尺寸皆可能大于、小于或等于基本尺寸,所以该代数差可能是正值、负值或零。偏差值除零外,其前面必须冠以正号或负号。偏差分为极限偏差和实际偏差。129三、有关偏差和公差的术语及定义16极限偏差是指极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差(见图)。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔和轴的上偏差分别用符号ES和es表示。用公式表示如下:ES=Dmax-D;es=dmax-D(1)130极限偏差是指极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差(见图)。最大最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔和轴的下偏差分别用符号EI和ei表示。用公式表示如下:EI=Dmin-D;ei=dmin-D(2)131最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔和轴的下在图样上,上、下偏差标注在基本尺寸的右侧。132在图样上,上、下偏差标注在基本尺寸的右侧。192.尺寸公差尺寸公差(简称公差)是指最大极限尺寸减去最小极限尺寸所得的差值,或上偏差减去下偏差所得的差值。它是允许尺寸的变动量。孔和轴的尺寸公差分别用符号Th和Ts表示。公差与极限尺寸、极限偏差的关系用公式表示如下:Th=Dmax-Dmin=ES-EITs=dmax-dmin=es-ei1332.尺寸公差20公差是一个没有符号的绝对值,没有正、负值之分,也不可能为零。最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸,上偏差总是大于下偏差。公差仅表示尺寸允许变动的范围,是指某种区域大小的数量指标,公差不是代数值。134公差是一个没有符号的绝对值,没有正、负值之分,也不可能为零。3.公差带示意图及公差带
图2基本尺寸、极限尺寸和极限偏差、尺寸公差图2清楚而直观地表示出相互结合的孔和轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差及公差之间相互关系。1353.公差带示意图及公差带图2基本尺寸、极限尺寸和极限偏在不引起误解的前提下,可以将图2简化为图3所示的公差带示意图。图3孔、轴公差带示意图136在不引起误解的前提下,可以将图2简化为图3所示的公差带示意图在公差带示意图中,有一条表示基本尺寸的零线。以零线作为上、下偏差的起点,零线以上为正偏差,零线以下为负偏差,位于零线上的偏差为零。将代表孔或轴的上偏差和下偏差或者最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域叫做公差带。公差带在零线垂直方向上的宽度代表公差值,沿零线方向的长度可适当选取。通常,孔公差带用斜线表示,轴公差带用网点表示。公差带示意图中,基本尺寸的单位用mm表示,极限偏差及公差的单位可用mm表示,也可用μm表示。习惯上极限偏差及公差的单位用μm表示。137在公差带示意图中,有一条表示基本尺寸的零线。244.极限制公差带由“公差带大小”与“公差带位置”两个要素组成。公差带大小由公差值确定,公差带相对于零线的位置可由极限偏差中的任一个偏差(上偏差或下偏差)来确定。用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度称为极限制。GB/T1800.1-1997把标准化的公差统称为标准公差,把标准化的极限偏差(其中的上偏差或下偏差)统称为基本偏差。GB/T1800.3-1998规定了标准公差和基本偏差的具体数值。1384.极限制255.标准公差标准公差是指国家标准所规定的公差值。1395.标准公差26标准公差系列
标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任意公差。它的数值取决于孔或轴的标准公差等级和基本尺寸。1、标准公差等级及其代号
公差等级是确定尺寸精度的等级。GB/T1800.3-1998将标准公差分为20个等级,它们用符号IT和阿拉伯数字组成的代号表示,分别为IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。其中,IT01等级最高,然后依次降低,IT18最低。而相应的标准公差值依次增大,即IT01公差值最小,IT18公差值最大。
-----IT=国际标准公差等级,InternationalTolerance
140标准公差系列
标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任2、公差单位
公差单位是计算标准公差的基本单位,也是制定标准公差数值系列的基础。公差控制误差,确定公差值的依据是加工误差的规律性(抛物线关系,看一下教材p37)与测量误差的规律性(线性关系,p38上)。标准规定基本尺寸D≤500mm的常用尺寸段的公差单位(因子)i的计算公式如下:甘永立.几何量公差与检测(第八版).上海:上海科学技术出版社,2008.
1412、公差单位
公差单位是计算标准公差的基本单位3、标准公差数值的计算
1423、标准公差数值的计算
294、基本尺寸分段
根据标准公差计算式来看,每一个基本尺寸都应当有一个相应的公差值。但在实际生产中,基本尺寸很多,会形成一个庞大的公差数值表,反而给生产带来许多困难。因此,为了简化标准公差数值表格,国标采用了基本尺寸分段的方法。见附表3-2—3-8。在同一尺寸段内,按首尾尺寸的几何平均值D代入计算公式中,来计算公差值。对同一尺寸段内的所有基本尺寸,在公差等级相同的情况下,规定相同的标准公差。例4,p391434、基本尺寸分段
根据标准公差计算式来看,每一附表3-2中所列标准公差值是经过计算和尾数修约后的各尺寸段的标准公差值,生产中以此表所列数值为准。144附表3-2中所列标准公差值是经过计算和尾数修约后的各尺寸段的6.基本偏差基本偏差是指国家标准所规定的上偏差或下偏差,它一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。1456.基本偏差32基本偏差146基本偏差33公差的大小及位置147公差的大小及位置34基本偏差代号
基本偏差的代号用拉丁字母表示,大写字母代表孔,小写字母代表轴.在26个字母中,除去易与其他含义混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)5个字母外,采用21个,再加上用双字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js、(cd、ef、fg、za,zb、zc、js)表示的7个,共有28个,即孔和轴各有28个基本偏差。148基本偏差代号
基本偏差的代号用拉丁字母表示,大基本偏差系列图(图2-12)
图中公差带的一端是封闭的,它表示基本偏差;另一端是开口的,它的位置将取决于标准公差等级。149基本偏差系列图(图2-12)3615037四、有关配合的术语及定义1.配合配合是指基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系。组成配合的孔与轴的公差带位置不同,便形成不同的配合性质。151四、有关配合的术语及定义382.间隙或过盈间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正值时叫做间隙,用符号X表示;该代数差为负值时,叫做过盈,用符号Y表示。1522.间隙或过盈393.配合的分类根据相互结合的孔、轴公差带不同的相对位置关系,配合可以分为下列三类。(1)间隙配合(2)过盈配合(3)过渡配合1533.配合的分类40(1)间隙配合间隙配合是指具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。孔公差带在轴公差带的上方。孔、轴极限尺寸或极限偏差的关系为Dmin≥dmax或EI≥es。图5间隙配合的示意图154(1)间隙配合图5间隙配合的示意图41(2)过盈配合过盈配合是指具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时,孔公差带在轴公差带的下方。图6过盈配合的示意图
155(2)过盈配合图6过盈配合的示意图42(3)过渡配合过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。此时,孔公差带与轴公差带相互交叠。图7过渡配合的示意图156(3)过渡配合图7过渡配合的示意图434.配合制在机械产品(模具)中,有各种不同的配合要求,这就需要各种不同的孔、轴公差带来实现。为了获得最佳的技术经济效益,可以把其中孔公差带(或轴公差带)的位置固定,而改变轴公差带(或孔公差带)的位置,来实现所需要的各种配合。用标准化的孔、轴公差带(即同一极限制的孔和轴)组成各种配合的制度称为配合制。GB/T1800.1—1997规定了两种配合制(基孔制和基轴制)来获得各种配合。1574.配合制44(1)基孔制基孔制是指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。基孔制的孔为基准孔,它的基本偏差(下偏差)为零。基孔制的轴为非基准轴。0+-孔轴轴轴轴轴轴轴间隙配合过渡配合过盈配合
过渡配合轴158(1)基孔制基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本(2)基轴制基轴制是指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。基轴制的轴为基准轴,它的基本偏差(上偏差)为零。基轴制的孔为非基准孔。0+-轴孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合
过渡配合孔基本尺寸159(2)基轴制基轴制是指基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基§3常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成
160/113§3常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成
47/11机械产品中,基本尺寸不大于500的尺寸段在生产中应用最广,该尺寸段称为常用尺寸。GB/T1800.2—1998规定了孔和轴的标准公差系列与基本偏差系列。161机械产品中,基本尺寸不大于500的尺寸段在生产中应用最广,1.各种基本偏差所形成的配合的特征(1)间隙配合a~h(或A~H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H(或基准轴基本偏差h)形成间隙配合。其中a与H(或A与h)形成的配合的间隙最大。此后,间隙依次减小。基本偏差h与H形成的配合的间隙最小,该配合的最小间隙为零。1621.各种基本偏差所形成的配合的特征(1)间隙配合49间隙配合(Clearancefit)
配合公差163间隙配合(Clearancefit)配合公差50(2)过渡配合js、j、k、m、n(或JS、J、K、M、N)等5种基本偏差与基准孔基本偏差H(或基准轴基本偏差h)形成过渡配合。其中js与H(或JS与h)形成的配合较松,获得间隙的概率较大。此后,配合依次变紧,n与H(或N与h)形成的配合较紧,获得过盈的概率较大。标准公差等级很高的n与H(或N与h)形成的配合则为过盈配合。164(2)过渡配合51过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合。特点:此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠(见图3-7)。用途:孔、轴间的定心联结。过渡配合的间隙或过盈量一般较小,(一般来讲,过渡配合的工件精度都较高)可保证定心精度的要求,也便于拆装。例如光学透镜与镜筒的定心联结;固定齿轮与轴的联结。165过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合。52过渡配合(Transitionfit)配合公差166过渡配合(Transitionfit)配合公差53(3)过盈配合p~zc(或P~ZC)等12种基本偏差与基准孔基本偏差H(或基准轴基本偏差h)形成过盈配合。其中p与H(或P与h)形成的配合的过盈最小。此后,过盈依次增大,zc与H(或ZC与h)形成的配合的过盈最大。标准公差等级不高的p与H(或P与h)形成的配合则为过渡配合。167(3)过盈配合54过盈配合:具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。特点:此时孔的公差带在轴的公差带之下(见图3-6)。用途:孔、轴间的紧固联结,不允许两者之间有相对运动。例如火车轮芯与耐磨的轮箍(gu)之间采用过盈配合(加热、压入);光纤与套筒的联结。168过盈配合:具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。55过盈配合(Interferencefit)配合公差169过盈配合(Interferencefit)配合公差562.孔、轴公差带代号及配合代号(1)孔、轴公差带代号把孔、轴基本偏差代号和标准公差等级代号中的阿拉伯数字组合,就构成孔、轴公差带代号。例如:孔公差带代号H7、F8,轴的公差带代号h7、f6。公差带代号标注在零件图上。1702.孔、轴公差带代号及配合代号57(2)孔、轴配合代号把孔和轴的公差带组合,就构成孔、轴配合代号。它用分数形式表示,分子为孔公差带,分母为轴公差带。例如:基孔制配合代号Φ50或Φ50H7/g6。基轴制配合代号Φ50或Φ50G7/h6。配合代号标注在装配图上。171(2)孔、轴配合代号58一、孔轴公差与配合在图样上的标注1.装配图上,在基本尺寸后面标注孔、轴配合代号,如Φ50或Φ50H7/f6。172一、孔轴公差与配合在图样上的标注592.零件图上,在基本尺寸后面标注孔或轴的公差带代号,如图(b)和(c)所示的Φ50H7和Φ50f6,或者标注上、下偏差数值,或者同时标注公差带代号及上、下偏差数值。例:Φ50H7的标注可换为Φ50+0.0250或Φ50H7(+0.0250);Φ50f6的标注可换为Φ50-0.025-0.041或Φ50f6(-0.025-0.041)。1732.零件图上,在基本尺寸后面标注孔或轴的公差带代号,如图(b3.在零件图上标注上、下偏差数值时,零偏差必须用数字“0”标出,不得省略,如Φ50+0.0250、Φ500-0.016。4.当上、下偏差绝对值相等而符号相反时,则在偏差数值前面标注“±”号,如Φ50±0.008。1743.在零件图上标注上、下偏差数值时,零偏差必须用数字“0”零件图上极限的标注1)标注公差带代号20H820f7配合精度明确,标注简单,便于与装配图对照。缺点:数值不直观。用途:适用于量规检测的尺寸和大量生产。优点:175零件图上极限的标注1)标注公差带代号20H820f7配2)标注极限偏差20+0.0320-0.04130-0.020优点:数值直观,便于用万能量具检测。用途:试制单件及小批生产用此法较多。1762)标注极限偏差20+0.0320-0.04130-03)公差带代号与极限偏差值同时标注30H8()+0.033030f7()-0.020-0.041优点:有明确配合精度又有公差数值。用途:适用于生产规模不确定的情况。1773)公差带代号与极限偏差值同时标注30H8(φ40+0.0250查孔Ø40H7的极限偏差数值二、查表方法附表3-6—3-8178/113φ40+0.025查孔Ø40H7的极限偏差数值二、查表方法三、孔、轴的常用公差带和优先、常用配合1.孔、轴的常用公差带孔的常用公差带179三、孔、轴的常用公差带和优先、常用配合孔的常用公差带66轴的常用公差带
180轴的常用公差带672.孔、轴的优先配合和常用配合基孔制优先、常用配合1812.孔、轴的优先配合和常用配合基孔制优先、常用配合68基轴制优先、常用配合182基轴制优先、常用配合69§4常用尺寸孔、轴公差与配合的选择一、配合制的选择1.优先选用基孔制2.特殊情况下采用基轴制(1)使用冷拉钢材直接作轴(2)结构上的需要3.以标准零部件为基准选择配合制183§4常用尺寸孔、轴公差与配合的选择一、配合制的选择70表5基孔制和基轴制所需刀具和量规的比较
184表5基孔制和基轴制所需刀具和量规的比较71活塞、连杆机构中的三处配合
1一活塞;2一活塞销;3一连杆185活塞、连杆机构中的三处配合
1一活塞;2一活塞销;3一连杆7活塞销与活塞及连杆上的孔的公差带186活塞销与活塞及连杆上的孔的公差带73以标准零部件为基准选择配合制图21减速器中轴套处和轴承端盖处的配合
187以标准零部件为基准选择配合制图21减速器中轴套处和轴承端盖二、配合种类的选择1.间隙配合的选择工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔、轴配合,应该选用间隙配合。要求孔、轴有相对运动的间隙配合中,相对运动速度越高,润滑油粘度越大,则配合应越松。要求装拆方便而无相对运动的孔、轴配合,可以选用由基本偏差h与H组成的最小间隙为零的间隙配合。188二、配合种类的选择752.过渡配合的选择对于既要求对中性,又要求装拆方便的孔、轴配合,应该选用过渡配合。传递载荷(转矩或轴向力)必须加键或销等连接件。过渡配合最大间隙应小,以保证对中性,最大过盈也应小,以保证装拆方便。1892.过渡配合的选择763.过盈配合的选择对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合,应该选择过盈配合。1903.过盈配合的选择77§5线性尺寸的未注公差1.零件图上所有的尺寸原则上都应受到一定公差的约束。为了简化制图,节省设计时间,对不重要的尺寸和精度要求很低的非配合尺寸,在零件图上通常不标注它们的公差。2.线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求中或者技术文件上。191/113§5线性尺寸的未注公差1.零件图上所有的尺寸原则上都形状和位置公差
192/113形状和位置公差79/113§6零件形位公差的特征项目193/113§6零件形位公差的特征项目80/113一、形位公差的特征项目及符号
194一、形位公差的特征项目及符号81§7形位公差在图样上的表示方法195/113§7形位公差在图样上的表示方法82/113一、形位公差框格和基准符号1.形状公差例:(圆柱面轴线的直线度公差)形状公差框格共有两格。用带箭头的指引线将框格与被测要素相连。框格中的内容,从左到右第一格填写公差特征项目符号,第二格填写用以毫米为单位表示的公差值和有关符号。带箭头的指引线从框格的一端(左端或右端)引出,并且必须垂直于该框格,用它的箭头与被测要素相连。引向被测要素时,允许弯折,通常只弯折一次。196一、形位公差框格和基准符号形状公差框格共有两格。用带箭头的指2.平面度平面度公差用于限制被测实际平面的形状误差,同时可以限制被测表面的直线度误差。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。
3.圆度限制实际被测零件截面圆的形状变动的公差项目,圆度公差带是在同一正截面上,半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。
1972.平面度3.圆度844.圆柱度限制实际被测圆柱面的形状变动的公差项目,可以综合控制圆柱体正截面和纵截面的形状误差,其公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。
小结:形状公差4个项目都是对单一要素的形状提出的,不涉及基准,因此公差带没有方向和位置的约束;而且这些项目对应的理想要素都不涉及尺寸问题,因此公差带的位置是浮动的,将跟随零件的实际形状的变化而变化。基准,p71-731984.圆柱度小结:85线轮廓度公差
实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量,其公差带是距离为公差值t,对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域。p74
线轮廓度公差带199线轮廓度公差实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量,其面轮廓度公差
实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量,其公差带是距离为公差值t,对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域,理想轮廓面由理论正确尺寸标出。p74
面轮廓度公差带200面轮廓度公差实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量,2位置公差位置公差是关联实
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