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孔和轴的极限与配合第一页,共八十页,2022年,8月28日几何参数误差:尺寸误差、表面形状误差、相互位置误差。表面形状误差微观——表面粗糙度(波距<1mm)中间——表面波纹度(波距1~10mm)宏观——形状误差(波距>10mm)

概述一、加工误差与公差根据误差的形态,加工误差可分为下列几种类型:第二页,共八十页,2022年,8月28日概述二、极限与配合制的基本构成国家标准GB/T1800.1~1800.4采用了国际极限与配合制第三页,共八十页,2022年,8月28日基本术语和定义“极限”(limits)——用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾。“配合”(fits)——反映零件组合时相互间的关系。一、有关孔和轴的定义孔(hole)——工件的圆柱形(或非圆柱形)内表面轴(shaft)——工件的圆柱形(或非圆柱形)外表面由单一尺寸A所形成的内、外表面如下图所示。孔和轴的关系——孔是包容面,轴是被包容面第四页,共八十页,2022年,8月28日(1)尺寸(size)——以特定单位(mm)表示线性尺寸值的数值。(2)基本尺寸(basicsize)(D,d)——通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。(3)实际尺寸(actualsize)(Da,da)——通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。(4)局部实际尺寸(actuallocalsize)——任何两相对点之间测得的尺寸。(5)极限尺寸(limitsofsize)——一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。孔的最大极限尺寸Dmax孔的最小极限尺寸Dmin轴的最大极限尺寸dmax轴的最小极限尺寸dmin基本术语和定义二、有关尺寸的术语及定义对于孔:Dmax≥Da≥Dmin对于轴:dmax≥da≥dmin第五页,共八十页,2022年,8月28日孔的最大极限尺寸(Dmax)轴的最小极限尺寸(dmin)(6)最大实体极限(maximummateriallimit,MML)——对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸。最大实体尺寸(maximummaterialsize,MMC)——孔或轴具有允许的材料量为最多时的极限尺寸。孔的最小极限尺寸(Dmin)轴的最大极限尺寸(dmax)(7)最小实体极限(leastmateriallimit,MML)——对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸。最小实体尺寸(leastmaterialsize,LMC)——孔或轴具有允许的材料量为最多时的极限尺寸。基本术语和定义第六页,共八十页,2022年,8月28日三、有关“公差和偏差”的术语及定义孔的上、下偏差ES=Dmax-DEI=Dmin-D轴的上、下偏差

es=dmax-dei=dmin-d(1)偏差(deviation)——某一尺寸(实际尺寸、极限尺寸等)减其基本尺寸所得的代数差(3)极限偏差(limitsdeviation)——上偏差(upperdeviation)和下偏差(lowerdeviation)——极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差(2)实际偏差(actualdeviation)——实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。极限尺寸可>、=、<基本尺寸,偏差可为+、-、零值偏差值除零外,应标上相应的“+”号或“-”号基本术语和定义例2-1有一个孔的直径为Ф50mm,最大极限尺寸为Ф50.048mm,最小极限尺寸为Ф50.009mm,求孔的上、下偏差。第七页,共八十页,2022年,8月28日孔的公差Th=|Dmax-Dmin|=|ES-EI|轴的公差Ts=|dmax-dmin|=|es-ei|(4)尺寸公差(简称公差)(tolerance)——最大极限尺寸减最小极限尺寸之差,或上偏差减下偏差之差。尺寸公差是一个没有符号的绝对值!偏差:从零线算起,是相对于基本尺寸的偏离量。公差:允许尺寸的变动量,代表加工精度的要求。数值上:偏差值可正、可负或零。公差值必须大于零偏差与公差的区别:极限偏差——用于限制实际偏差,代表公差带的位置,影响配合松紧公差——用于限制尺寸误差,代表公差带的大小,影响配合精度在作用上在工艺上:偏差取决于加工时机床的调整(进刀),公差反映尺寸制造精度。基本术语和定义第八页,共八十页,2022年,8月28日孔公差Th=0.021mm孔的上偏差ES=+0.021mm孔的下偏差EI=0轴的公差Ts=0.013mm轴的上偏差es=-0.020mm轴的下偏差ei=-0.033mm基本术语和定义第九页,共八十页,2022年,8月28日(5)零线(zeroline)(6)公差带(tolerancezone)——表示基本尺寸的一条直线。零线沿水平方向绘制,正偏差位零线上方,负偏差位于零线下方。——公差带图中,代表上、下偏差或最大、最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。基本术语和定义+0-基本尺寸孔公差带轴公差带零线EIesESei公差带的两个要素:(1)公差带大小——在零线垂直方向的宽度,由标准公差决定。(2)公差带位置——沿零线垂直方向的坐标位置,由基本偏差决定。第十页,共八十页,2022年,8月28日(7)标准公差(IT)(standardtolerance)——GB/T“极限与配合”国家标准中所规定的任一公差附表A-1标准公差数值表(摘自GB/T1800.3-1998)(8)基本偏差(fundamentaldeviation)——确定公差带相对零线位置的那个极限偏差附表A-2轴的基本偏差数值,附表A-3孔的基本偏差数值基本术语和定义第十一页,共八十页,2022年,8月28日基本术语和定义第十二页,共八十页,2022年,8月28日例3-2基本尺寸D=20mm,孔的极限尺寸:Dmax=20.021mm,Dmin=20mm轴的极限尺寸:dmax=19.98mm,dmin=19.967mm。求:孔、轴的极限偏差及公差,并画出公差带图。基本术语和定义解:孔的极限偏差为:轴的极限偏差为:孔的公差为:轴的公差为:第十三页,共八十页,2022年,8月28日配合(fit)间隙配合(clearancefit)过盈配合(interferencefit)过渡配合(transitionfit)四、有关配合的术语及定义基本术语和定义(1)配合(fit)——基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。(2)间隙(clearance)或过盈(interference)间隙(X)——孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正。过盈(Y)——孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为负。第十四页,共八十页,2022年,8月28日间隙配合性质:最大间隙Xmax,最小间隙Xmin,平均间隙Xav具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之上。基本术语和定义(3)间隙配合(clearancefit)间隙配合主要用于孔、轴间的活动连接。间隙的作用在于贮藏润滑油,补偿温度变化引起的热变形,补偿弹性变形及制造与安装误差。间隙的大小影响孔、轴间相对运动的活动程度。第十五页,共八十页,2022年,8月28日过盈配合性质:最大过盈Ymax,最小过盈Ymin,平均过盈Yav(4)过盈配合(interferencefit)具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时,孔的公差带在轴的公差带之下。基本术语和定义过盈配合主要用于孔、轴间的紧固连接,不允许两者之间有相对运动。在过盈配合中,轴的尺寸比也的尺寸大,装配时要加压力才能使轴进入孔中,也可使孔的温度升高或使轴的温度降低,即用热胀冷缩方法进行装配。第十六页,共八十页,2022年,8月28日过渡配合性质:最大间隙Xmax,最大过盈Ymax,平均间隙Yav或平均过盈Yav(5)过渡配合(transitionfit)可能具有间隙或过盈的配合。此时,孔的公差带与轴的公差带相互交叠。基本术语和定义过渡配合主要用于孔、轴间的定位连接。标准中规定的过渡配合的间隙或过盈的绝对值一般都较小,因此可以保证结合零件有很好的对中性和同轴度,并且便于拆卸和装配。第十七页,共八十页,2022年,8月28日对于间隙配合对于过盈配合对于过渡配合(6)配合公差(Tf)(variationoffit)组成配合的孔、轴公差之和。基本术语和定义Tf是允许间隙或过盈的变动量,是一个没有符号的绝对值。第十八页,共八十页,2022年,8月28日基本术语和定义例3-3计算孔与轴配合的极限间隙、平均间隙及配合公差,并画出公差带图。解:极限间隙为:平均间隙为:配合公差为:第十九页,共八十页,2022年,8月28日基本术语和定义例3-4计算孔与轴配合的极限过盈、平均过盈及配合公差,并画出公差带图。解:极限过盈为:平均过盈为:配合公差为:第二十页,共八十页,2022年,8月28日基本术语和定义例3-5计算孔与轴配合的最大间隙和最大过盈、平均间隙或平均过盈及配合公差,并画出公差带图。解:平均间隙或平均过盈为:配合公差为:最大间隙为:最大过盈为:第二十一页,共八十页,2022年,8月28日按孔、轴公差带相对位置的不同,基孔制和基轴制都有间隙配合、过渡配合和过盈配合;各种配合是由孔、轴公差带之间的关系决定。公差带大小——由标准公差决定位置——由基本偏差决定综上所述:基本术语和定义第二十二页,共八十页,2022年,8月28日标准公差和基本偏差系列极限与配合国家标准由12个部分标准组成:GB/T1800.1—1997,GB/T1800.2—1998,GB/T1800.4—1999,GB/T1801—1999,……,GB/T1800.4—2000一、标准公差(standardtolerance)系列标准公差是“极限与配合”制中表列的任一公差,用于确定公差带大小,标准公差用符号IT表示(即:国际公差InternationalTolerance)。标准公差标准公差等级标准公差因子数值公差等级系数基本尺寸分段标准公差代号用符号IT和公差等级数字表示:如:IT7,IT8,(1)标准公差等级(standardtolerancegrade)——确定尺寸精确程度的等级。第二十三页,共八十页,2022年,8月28日标准公差等级分为20级:IT01,IT0,IT1,IT2,…,IT18。公差等级IT01,IT0,IT1,IT2,…,IT18小高低大公差数值规定和划分公差等级是为了简化和统一对公差的要求。IT01→IT18,公差等级依次降低、标准公差数值依次增大——用于确定标准公差的基本单位,是制定标准公差数值表的基础。(2)标准公差因子(standardtolerancefactor)(i,I)式中:a——公差等级系数i(I)——标准公差因子(m)D——基本尺寸段的几何平均值(mm)标准公差和基本偏差系列第二十四页,共八十页,2022年,8月28日尺寸≤500mm的IT5~IT18级标准公差计算表公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11公差值μm7i10i16i25i40i64i100i公差等级IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18公差值μm160i250i400i640i1000i1600i2500i尺寸≤500mm的IT01~IT1级标准公差计算表公差等级IT01IT0IT1公差值μm标准公差和基本偏差系列第二十五页,共八十页,2022年,8月28日(3)标准公差数值

——在基本尺寸和公差等级已定的情况下,按标准规定的标准公差计算式算出的相应标准公差值。附表A-1标准公差数值基本尺寸越大,公差值也越大公差用于控制误差误差是指一批零件上某尺寸的实际变动量。标准公差和基本偏差系列第二十六页,共八十页,2022年,8月28日二、基本偏差(fundamentaldeviation)系列28种基本偏差代号反映28种公差带的位置,构成了基本偏差系列。基本偏差——用以确定公差带相对于零线位置的那个偏差。基本偏差可以是上偏差或下偏差,一般为靠近零线的那个偏差。1.基本偏差代号及其特点国家标准对孔和轴规定了28种基本偏差代号用拉丁字母表示,大写表示孔,小写表示轴标准公差和基本偏差系列第二十七页,共八十页,2022年,8月28日标准公差和基本偏差系列第二十八页,共八十页,2022年,8月28日公差带(tolerancezone)的组成——基本偏差代号和公差等级数字如孔公差带:H7,G8轴公差带:h7,f6等公差带位于零线上方时——基本偏差为下偏差:孔(EI),轴(ei)公差带位于零线下方时——基本偏差为上偏差:孔(ES),轴(es)基本偏差中的H和h的基本偏差为零H——代表基准孔,h——代表基准轴标准公差和基本偏差系列第二十九页,共八十页,2022年,8月28日2.轴的基本偏差的确定es=ei+Ts

或ei=es-Ts轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础,根据各种配合性质,在生产实践和大量实验的基础上,经计算和分析得到。附表A-2轴的基本偏差数值基本偏差a~h的轴与基准孔(H)组成间隙配合,基本偏差为上偏差基本偏差j~n的轴与基准孔(H)组成过渡配合,基本偏差为下偏差基本偏差p~zc的轴与基准孔(H)组成过盈配合,基本偏差为下偏差当轴的基本偏差确定后,轴的另一个极限偏差按下式计算:标准公差和基本偏差系列第三十页,共八十页,2022年,8月28日例3-6根据标准公差数值表(附表A-2)和轴的基本偏差数值表(附表A-3)确定Φ50s7的极限偏差。

es=ei+Ts=ei+IT6=+43+25=+68m解:(1)从附表A-2按Φ50查得轴的标准公差:IT7=25m(2)从表A-3按s查得轴的基本偏差为下偏差ei=+43m所以轴的另一个极限偏差为上偏差es:标准公差和基本偏差系列第三十一页,共八十页,2022年,8月28日3.孔的基本偏差的确定上述规则除特殊情况外适用于所有孔的基本偏差。孔的基本偏差由轴的基本偏差换算得到,见附表A-3。一般对同一字母的孔的基本偏差和轴的基本偏差相对于零线是完全对称的。图3-15。同一字母的孔与轴的基本偏差(F对应f)时,孔和轴的基本偏差的绝对值相等,符号相反:EI=-es或ES=-ei(1)基本尺寸≥3~500mm,标准公差≤IT8的K~N(2)基本尺寸≥3~500mm,标准公差≤IT7的P~ZC但是下列情况除外:ES=-ei+=ITn-ITn-1=Th-TS当孔的基本偏差确定后,孔的另一个极限偏差可按下列公式计算:ES=EI+Th或EI=ES-Th标准公差和基本偏差系列第三十二页,共八十页,2022年,8月28日例3-7试用查表法确定20H7/p6和20P7/h6的极限偏差,计算两种配合的极限过盈,并画出公差带图。解:(1)确定轴和孔的标准公差和基本偏差查附表A=1得:IT6=13m,IT7=21m(2)确定孔和轴的基本偏差轴:查表A-2

《轴的基本偏差数值表》得:h的基本偏差es=0,p的基本偏差ei=+22m孔:查表A-3《孔的基本偏差数值表》得:H的基本偏差EI=0P的基本偏差ES=-22+=(-22+8)=-14m(3)计算轴和孔的另一个极限偏差标准公差和基本偏差系列第三十三页,共八十页,2022年,8月28日轴:h6的另一个极限偏差:ei=es-IT6=0-13=-13mp6的另一个极限偏差:es

=ei+IT6=(+22+13)=+35m孔:H7的另一个极限偏差:ES=EI+IT7=(0+21)=+21

mP7的另一个极限偏差:EI=ES-IT7=(-14-21)=-35

m20H7/p6:

Ymax=EI-es=0-35=-35m

Ymin=ES-ei=+21-22=-1m20P7/h6:

Ymax=EI-es=(-35-0)=-35m

Ymin=ES-ei=-14-(-13)=-1m∵两种配合的极限过盈相同∴20H7/p6和20P7/h6的配合性质相同标准公差和基本偏差系列第三十四页,共八十页,2022年,8月28日1.基孔制配合(hole-basissystemoffits)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。

三、基准制为了减化孔、轴公差带的组合形式,统一孔(或轴)公差带的评判基准,进而达到减少定值刀具、量具的规格数量,获得最大技术经济效益。GB/T1800.2-1998规定有如下两种基准制配合。如有特殊需要,允许将任一孔、轴公差带组成配合。基孔制配合的孔为基准孔,用基本偏差H表示,孔是配合的基准件,轴是非基准件。标准公差和基本偏差系列第三十五页,共八十页,2022年,8月28日2.基轴制配合(shaft-basissystemoffits)

基本术语和定义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。基轴制配合的轴为基准轴,用基本偏差h表示,轴是配合的基准件,而孔是非基准件。第三十六页,共八十页,2022年,8月28日四、极限与配合在图样上的标注1.在零件图上的标注标准公差和基本偏差系列第三十七页,共八十页,2022年,8月28日在基本尺寸后跟所要求的公差带对应的偏差值:在零件图上一般有三种标注方法:在基本尺寸后跟所要求的公差带和对应的偏差值在基本尺寸后跟所要求的公差带:30G8,50g6标准公差和基本偏差系列第三十八页,共八十页,2022年,8月28日

2.装配图上的标注在基本尺寸之后跟孔、轴公差带标准规定孔、轴公差带写成分数形式:分子为孔公差带分母为轴公差带标准公差和基本偏差系列第三十九页,共八十页,2022年,8月28日五、一般、常用和优先的公差带与配合标准规定的20个公差等级(IT01、IT0、IT1、IT2、…IT18)的标准公差和28个基本偏差可组成543个孔公差带和544个轴公差带。101种一般公差带44种常用公差带(方框内)13种优先公差带(圆圈内)轴116种一般公差带59种常用公差带(方框内)13种优先公差带(圆圈内)孔GB/T1801—1999对尺寸至500mm的孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。如图2-24和图2-25。1、一般、常用和优先的公差带标准公差和基本偏差系列第四十页,共八十页,2022年,8月28日标准公差和基本偏差系列第四十一页,共八十页,2022年,8月28日标准公差和基本偏差系列第四十二页,共八十页,2022年,8月28日国家标准规定基孔制常用配合59种,优先配合13种(表3-8,P65)基轴制常用配合47种,优先配合13种(表3-9,P65)选用公差带或配合时,按优先、常用、一般公差带的顺序选取。注:对于某些特殊需要,若一般公差带中没有满足要求的公差带,则标准允许采用两种基准制以外的非基准制配合。如:M8/f7,G8/n72、常用和优先的配合标准公差和基本偏差系列第四十三页,共八十页,2022年,8月28日标准公差和基本偏差系列第四十四页,共八十页,2022年,8月28日一、基准制的选用“尺寸公差与配合”的选用包括三方面的内容:基准制的选用、标准公差等级的选用、配合的选用。基孔制(hole-basissystem)基轴制(shaft-basissystem)基准制的选择主要从经济方面考虑,同时兼顾功能、结构、工艺条件和其它方面的要求。国家标准对配合规定两种基准制但有时由于结构和原材料等原因选择基轴制配合更适宜。基轴制配合常用于以下情况:标准规定:优先选用基孔制基准制是规定配合系列的基础。如:与滚动轴承配合时,滚动轴承是标准件,所以滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制配合滚动轴承外圈与机座孔的配合采用基轴制配合(1)冷拉棒材制造的零件,配合表面不经切削加工(2)与标准件相配合的孔和轴,应以标准件为基准件来选择基准制。尺寸公差与配合的选用第四十五页,共八十页,2022年,8月28日图示为发动机活塞销(轴)与活塞孔及连杆衬套孔的配合。活塞销与销孔间不应有相对运动,采用过渡配合活塞销与连杆衬套间应能相对转动,需用间隙配合因此,从强度、加工、装配等方面考虑,采用基轴制较为有利。尺寸公差与配合的选用第四十六页,共八十页,2022年,8月28日图示为某车床窗头箱中齿轮轴套和隔圈的配合特殊需要时,允许采用任一孔、轴公差带组成的非基准制配合。隔圈的作用仅为隔开轴承,作轴向定位用。故只需松套在轴套上即可,为加工方便,其公差等级应取大些,取D10按滚动轴承的配合要求给定尺寸公差与配合的选用第四十七页,共八十页,2022年,8月28日二、标准公差等级的选用选择公差等级的原则满足使用要求的前提下,尽可能选择大的公差等级公差等级与生产成本的关系尺寸公差与配合的选用第四十八页,共八十页,2022年,8月28日为了保证配合精度,对配合尺寸选择适当的公差等级是非常重要的。公差等级一般采用类比法确定。用类比法选择公差等级时应考虑以下几个方面的因素:基本尺寸≤500mm时:公差等级<IT8,推荐轴比孔小一级,如:H8/f7公差等级=IT8,也可同级配合,如:H8/f8公差等级≥IT9,采用同级孔、轴配合,如:H9/C91.工艺等价性——孔和轴的加工难易程度应基本相同基本尺寸≤3mm时:Th=Ts、Th<Ts、Th>Ts基本尺寸≥500mm时:一般采用同级孔、轴配合尺寸公差与配合的选用第四十九页,共八十页,2022年,8月28日2.配合性质表2-14公差等级的应用范围表2-15各种加工方法可达到的公差等级对过渡、过盈配合:公差等级不宜太大,一般孔≤IT8,轴≤IT7。对间隙配合:间隙小的公差等级应较小,间隙大的公差等级可较大。相配合零、部件的精度要匹配在非基准制配合中,有的零件精度要求不高,可与相配合零件的公差等级相差2~3级尺寸公差与配合的选用第五十页,共八十页,2022年,8月28日三、配合的选用——选过渡配合或小间隙、小过盈的配合标准公差等级和基准制确定后,配合的选择主要是确定非基准轴或非基准孔公差带的位置,即选择非基准件的基本偏差代号。选择配合的步骤:1.配合类别的选择装配后有相对运动的——选间隙配合装配后需要靠过盈传递载荷——选过盈配合装配后有定位精度要求或需要拆卸的2.非基准件基本偏差代号的选择计算法、实验法和类比法(应用最广泛)(2)实验法——通过大量不同配合的实验,从中得出最佳配合方案。(3)类比法——参照同类型机器或机构中经过实践验的配合的实际情况,通过分析对比确定配合。(1)计算法——根据配合性质的要求,用理论公式算出所需的极限间隙或极限过盈,然后选定配合。尺寸公差与配合的选用第五十一页,共八十页,2022年,8月28日在选用时,还要考虑以下一些因素:工作时结合件间是否有相对运动、承受载荷情况,温度变化、润滑条件、装配变形、装卸情况,生产类型以及材料的物理、化学、机械性能等根据具体条件不同,结合件配合的间隙量和过盈量必须相应的改变3.各类配合的特性与应用公差等级确定后,如采用基孔制,则选择配合的关键是确定轴的基本偏差;如采用基轴制,则选择配合的关键是确定孔的基本偏差。各类配合的特性与应用,可根据基本偏差来反映。尺寸公差与配合的选用表3-4各种加工方法的经济加工精度表3-7轴基本偏差选用说明表3-5公差等级应用范围第五十二页,共八十页,2022年,8月28日尺寸公差与配合的选用各类配合的特性与应用选讲基本偏差d、e、f可以得到较大的间隙。适用于松的间隙配合和一般的转动配合。如齿轮衬套秘轴承套的配合。基本偏差g可以得到的间隙很小,制造成本高,除很轻负荷的精密装置外不推荐用于转动的配合。如钻夹具中钻套和衬套、钻头和钻套间的配合。第五十三页,共八十页,2022年,8月28日尺寸公差与配合的选用基本偏差h广泛用于无相对转动与作为一般定位配合的零件。若没有温度变形的影响也用于精密的滑动配合。如尾座套筒与尾座体这间的配合。基本偏差js偏差完全对称,平均间隙小,而且略有过盈的配合,一般用于易于装卸的精密零件定位配合。如与滚动轴承内、外圈的配合。第五十四页,共八十页,2022年,8月28日尺寸公差与配合的选用基本偏差k平均间隙接近零件的配合。用于稍有过盈的定位配合。如与滚动轴承内、外圈的配合。基本偏差m平均间隙较小的配合,m组成的配合定位好,用于不允许游动的精密定位。如齿轮与轴的配合。第五十五页,共八十页,2022年,8月28日尺寸公差与配合的选用基本偏差n平均过盈比m稍大,很少得到间隙。用于定位要求较高且不常拆的配合。如爪形离合器的配合。基本偏差p对钢、铁或铜、钢组件装配时是标准压入配合。对非铁类零件,为轻的压入配合。如对开轴瓦与轴承座的配合。第五十六页,共八十页,2022年,8月28日尺寸公差与配合的选用基本偏差s用于钢和铁制零件的永久性和半永久性配合,可产生相大的结合力。尺寸较大时,为了避免损坏配合表面,需用热胀法或冷缩法装配。

如曲柄销与轼拐的配合。第五十七页,共八十页,2022年,8月28日例3-8某配合的基本尺寸为40mm,要求间隙在0.022~0.066mm之间,试确定孔和轴的公差等级和配合种类。Tf=Th+Ts=|Xmax-Xmin|,按题意:所选孔、轴公差之和Th+Ts应最接近Tf’,而不大于Tf’解:(1)选择基准制没有特殊要求,所以选用基孔制,EI=0(2)选择孔、轴公差带孔为IT7:Th=25m,轴为IT6:Ts=16m

查表附表A-1,得知孔和轴的公差等级介于IT6和IT7之间,一般取孔比轴大一级,所以选:配合公差Tf=Th+Ts=25+16=41m。小于且最接近于Tf’,因此满足使用要求。尺寸公差与配合的选用第五十八页,共八十页,2022年,8月28日∵基孔制配合,且孔的标准公差IT7,∴孔的公差带为∵由已知条件,es应接近-22μm,查附表A-2,选f∴轴的公差带为(3)确定孔、轴公差带(4)验算设计结果所选孔、轴公差带组成的配合为40H7/f6,其最大间隙:Xmax=[+25-(-41)]=+66m=+0.066mm=X’max尺寸公差与配合的选用第五十九页,共八十页,2022年,8月28日其最小间隙:

Xmin=0-(-25)=+25m=+0.025mm>X’min轴:间隙在0.022~0.066之间,设计结果满足要求。所以,本例所选的配合40H7/f6是适宜的。其中孔:+0-φ40mmH7f6-0.025+0.021-0.041Xmin=+25Xmax=+66尺寸公差与配合的选用第六十页,共八十页,2022年,8月28日采用一般公差的标注:国标号—公差等级代号如:选用m(中等级),标注为:GB/T1804-m

线性尺寸的一般公差——在车间普通条件下,机床设备一般加工能力可保证的公差。应用一般公差可简化制图,节省图样设计时间。代表经济加工精度,主要用于低精度非配合尺寸。采用一般公差的尺寸在车间正常生产能保证的条件下可不检验,主要由工艺装备和加工者自行控制。GB/T1804—2000对线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级:f(精密级)、m(中等级)、c(粗糙级)和v(最粗级)。一般公差线性尺寸的未注公差第六十一页,共八十页,2022年,8月28日测量的误收和误废任何测量、检验都存在误差,测量工件所得的实际尺寸并不等于客观存在的真实尺寸。因此,在测量、检验过程中,都会产生误收和误废现象。AB尺寸公差带工件尺寸分布3σO测量误差分布CB‘C‘真实尺寸位于公差带内但接近极限偏差的合格工件,可能因测得的实际尺寸超出公差带而被误判为废品,称为误废。真实尺寸已超差但靠近极限偏差的废品,可能因测得的实际尺寸仍处于公差带而被误判为合格品,称为误收。用通用计量器具检测第六十二页,共八十页,2022年,8月28日国标GB/T3177—1997用于普通计量器具进行光滑工件尺寸检验,适用于车间的计量器具(如游标卡尺、千分尺和比较仪等)。主要包括两个内容:根据工件的基本尺寸和公差等级确定工件的验收极限;根据工件公差等级选择计量器具1.验收极限与安全裕度验收原则:所用方法应只接收位于规定尺寸极限之内的工件。即允许有误废不允许有误收。为此,国标规定了验收极限。验收极限:检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。有两种方法内缩方式:验收极限从图样上标定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定。最小极限尺寸工件公差最大极限尺寸AA生产公差上验收极限下验收极限上验收极限=最大极限尺寸-A下验收极限=最小极限尺寸+A安全裕度A由工件公差确定,取为工件公差的1/10。生产公差:为了保证验收合格,由验收极限所确定的生产范围。用通用计量器具检测第六十三页,共八十页,2022年,8月28日不内缩方式:验收极限等于图样上标定的最大极限尺寸和最小极限尺寸,即:A=0。2.验收极限方式的选择对采用包容要求的尺寸、公差等级较高的尺寸,应选用内缩方式。对工艺能力指数cp≥1时,可选用不内缩方式;但当采用包容要求时,在最大实体尺寸的一侧仍要采用内缩方式。(Cp=T/6σ)当工件的实际尺寸服从偏态分布时(如用手控加工,轴尺寸多偏大,孔尺寸多偏小,以免出现不可修复废品)可只对尺寸偏向的一侧用内缩方式,另一侧不内缩。对非配合尺寸和采用一般公差的尺寸,可选用不内缩方式。用通用计量器具检测第六十四页,共八十页,2022年,8月28日3.计量器具的选择原则(1)根据被测工件的部位、外形及尺寸选择(2)根据被测工件的公差选择计量器具。通常计量器具的选择可根据标准进行;对于没有标准的其他工件检测用的计量器具:应使所选用的计量器具的极限误差约占被测工件的l/10~1/3,对低精度的工件采用1/10,对高精度的工件采用1/3甚至1/2。(3)计量器具的测量不确定度允许值的选择选择时,应使所选用的计量器具的测量不确定度数值等于或小于选定的u1值。。u1值大小分为I、II、III档,分别约为工件公差的1/10、1/6和1/4(表5-7)一般情况下,u1值优先选用I档,其次为II档、III档。用通用计量器具检测第六十五页,共八十页,2022年,8月28日例被测工件为轴,试按内缩方式确定验收极限并选择计量器具。解:工件公差IT9=0.062mm,由表3-12查得:故上验收极限为=(35-0.050-0.0062)=34.9438mm下验收极限为=(35-0.112+0.0062)=34.8942mm安全裕度A=0.0062mm由表3-12查得:计量器具不确定度允许值,按I档u1=0.0056mm。由表3-13查得:分度值为0.01mm的外径千分尺,在尺寸范围0~50mm范围内的不确定度为0.004mm<u1,故可满足使用要求。用通用计量器具检测第六十六页,共八十页,2022年,8月28日光滑极限量规二、光滑极限量规(简称量规(gauge))

——指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的量规的总称。检验孔用的量规—塞规(pluggauge)检验轴用的量规—卡规(gapgauge)(或环规(cylindricalgauge))

塞规和卡规(或环规)统称量规量规有通规(gogauge)和止规(notgogauge)两种,成对使用。被检验工件合格的标志:通规能通过,止规通不过。光滑极限量规是一种无刻度、成对使用专用检验工具,它适用于大批量生产、遵守包容要求的轴、孔检验。1.量规的分类◆按检验工件的类型分第六十七页,共八十页,2022年,8月28日◆量规按用途不同可分为:工作量规、验收量规、校对量规

验收量规是从磨损较多,但未超过磨损极限的工作量规中挑选出来的。验收量规的止规应接近工件的最小实体尺寸。操作者用工作量规自检合格的工件,当检验员用验收量规验收时也一定合格。2)验收量规——验收工件时检验人员或用户代表所使用的量规。1)工作量规——生产过程中操作者检验工件时所使用的量规。通规用代号“T”表示,止规用“Z”表示光滑极限量规第六十八页,共八十页,2022年,8月28日

操作者应使用新的或磨损较少的通规检验部门应使用与工作量规形式相同,且已磨损较多的通规用户代表用量规检验工件时:所用通规应接近工件的最大实体尺寸

所用止规应接近工件的最小实体尺寸国家标准规定:校对量规检验轴用量规制造中是否符合制造公差,在使用中是否超过磨损极限。3)校对量规——检验轴用量规(卡规或环规)的量规。因为孔用工作量规便于用精密仪器测量,所以国家标准未规定孔用校对量规。光滑极限量规第六十九页,共八十页,2022年,8月28日通规公差带由制造公差和磨损公差两部分组成。量规的止规一般不通过被测工件,磨损较少,因此,只规定制造公差T。孔用量规公差带图1)孔用量规公差带2.量规公差带T—制造公差

Z—位置要素T,Z值取决于工件公差带的大小。

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