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文档简介
第三章孔、轴的极限与配合机械工程学院本章结构3.1基本术语及其定义3.2常用尺寸公差带与配合标准
------极限与配合标准的构成3.3尺寸精度与配合设计的内容与方法3.1基本概念3.1.1有关尺寸的术语和定义3.1.2有关偏差、公差、公差带图的术语和定义3.1.3有关配合的术语和定义3.1.1有尺寸的术语和定义1.基本尺寸2.实际尺寸3.极限尺寸基本尺寸—指结构设计和强度、刚度计算确定的尺寸.孔(轴)直径的基本尺寸符号:D(d)其它长度的基本尺寸符号:L
DdddLL1.基本尺寸2.实际尺寸—对完工零件用两点法测量所得到的尺寸.da计器与零件两点接触dadaDa孔(轴)直径的实际尺寸符号:Da(da)其它长度的基本尺寸符号:
LaLa由于形状误差的存在,孔、轴实际尺寸Da/da不唯一.实际尺寸Da(da)、含测量误差dadadaDaLa3.极限尺寸:允许零件实际尺寸变化的两个界限值DminDaDmaxDdmaxdadmin零件合格的条件:
最大极限尺寸≥实际尺寸≥最小极限尺寸
Dmax≥Da≥Dmin
dmax
≥da≥dmin
Lmax
≥La≥Lmin3.1.2有关尺寸偏差、公差、公
差带图的术语和定义
偏差尺寸公差
尺寸公差带示意图及公差带标准公差IT和基本偏差
1.偏差实际尺寸–
基本尺寸
=实际偏差
偏差—某一尺寸与基本尺寸的代数差实际尺寸–
基本尺寸
=实际偏差孔Da–D=Ea
轴da
–D=ea
极限尺寸–
基本尺寸
=
极限偏差
最大极限尺寸–基本尺寸
=上偏差
最小极限尺寸–
基本尺寸
=下偏差
孔Dmin–D=EI轴dmin–D=ei孔
Dmax–D=ES轴dmax–D=es有了偏差的概念后,尺寸合格条件也可表示为:
上偏差
≥实际偏差≥下偏差
ES
≥Ea≥EI
es≥
ea
≥ei2.尺寸公差孔、轴的尺寸公差用符号TD、Td
表示:
TD
=Dmax-Dmin=ES-EI
Td=dmax-dmin=es-ei尺寸公差用符号T表示:
T=Lmax-Lmin尺寸公差---允许尺寸的变动量偏差=0不标出3.尺寸公差带示意图及公差带上偏差+0-下偏差下偏差…………………………………………………………………………TT+0-+2-1960…………………………………………………………………………+21公差带沿零线方向的长度可适当选取单位:mm单位:mm单位:mm单位:um基本尺寸偏差前必须冠于“+”或“-”+0.021+0-+0.002-0.01960尺寸公差带二要素大小----由公差值T确定位置----由上偏差或下偏差确定上偏差+0-下偏差下偏差DTT靠近零线的上偏差或下偏差4.尺寸公差带二要素---标准公差IT和基本偏差
3.3.3有关配合的术语和定义1.配合2.间隙和过盈3.配合类别及其特征参量4.配合公差5.基准制配合-----基本尺寸相同的、相互结合的、孔和轴的公差带之间的关系。1.配合孔轴图例:+0-D+0-D+0-D---孔的尺寸(偏差)减轴尺寸(偏差)的代数差.间隙X
=孔的尺寸(偏差)-轴尺寸(偏差)>0
过盈
Y
=孔的尺寸(偏差)-轴尺寸(偏差)<0
Da(Ea)-da
(ea)>0实际间隙
Xa
=
Da(Ea)-
da(ea)<0实际过盈
Ya=2.间隙和过盈XaTDTdYaTDTdXaTDTdYaDmax(ES)–dmin(ei)>0最大极限间隙Xmax=Dmax(ES)–dmin(ei)<0最小极限过盈Ymin=Dmin(EI)–dmax(es)>0最小极限间隙
Xmin=Dmin(EI)–dmax(es)<0最大极限过盈
Ymax=XmaxTDTdYmaxXmaxTDTdXminYmaxTDTdYmin
配合-----基本尺寸相同的、相互结合的、孔和轴的公差带之间的关系。孔轴图例:-----间隙配合+0-D+0------过盈配合D-----过渡配合
+0-D3.配合类别及其特征参量配合类别Xmax+80+60Xmin0+20Xav+40+40
Xmax=ES-eiXmin=EI-esXav=(Xmax+Xmin)/2+40-40+20-20-40TDTDTdTd+0-D表示间隙配合松紧程度的参量:松紧程度相同例:Ymax-80-60Ymin0-20Yav-40-40
Ymin
=ES-ei
Ymax
=EI-esYav=(Ymax+Ymin)/2表示过盈配合松紧程度的参量:-80-20-40-60TDTDTdTd+0-D-40例:松紧程度相同Ymax-80-60Ymin0-20Yav-40-40
Ymin
=ES-ei
Ymax
=EI-esYav=(Ymax+Ymin)/2表示过盈配合松紧程度的参量:松紧程度相同-80-20-40-60TDTDTdTd+0-D-40例:Xmax+60+10Ymax-20-30Xav(Yav
)+20-10
Xmax
=ES-ei
Ymax
=EI-esXav(Yav)=(Ymax+
Xmax)/2表示过渡配合松紧程度的参量:按此配合要求生产的孔、轴间隙的概率大-40-20+10-10TDTDTd+0-D-20+20Td按此配合要求生产的孔、轴过盈的概率大4.配合公差--允许间隙或过盈的变动量
间隙配合中:Tf=Xmax-Xmin过盈配合中:Tf=
Ymin
-Ymax
=TD+
Td过渡配合中:Tf=Xmax
-YmaxXmaxXminYmaxXmaxYmaxYmin5.基准制基准制---为了设计和制造上的经济性,把其中孔公差带
或轴公差带的位置固定,
基孔制基轴制
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的制度。固定孔公差带位置,改变轴公差带位置来实现所需要的各种配合的制度------基孔制0-+DTDTDTDTdTdTd固定轴公差带位置,改变孔公差带位置来实现所需要的各种配合的制度------基轴制0-+DTDTDTDTdTdTd3.2常用尺寸公差带与配合标准
------极限与配合标准简介3.2.4一般、常用、优先公差带与配合
---孔、轴尺寸公差带与配合的优选
3.2.3尺寸公差带标注和孔、轴公差带代号与配合代号
3.2.1标准公差系列
---孔、轴尺寸公差带大小标准
3.2.2基本偏差系列---孔、轴尺寸公差带位置标准
3.2.5未注公差尺寸的公差带标准结构
3.2.1标准公差系列
---孔、轴注出尺寸公差带大小标准
基本尺寸(mm)
公
差
等级010123456789101112131415
公差数值IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15
μmmm≤30.30.50.81.2234610142540600.100.140.250.40
>3~60.40.611.52.545812183048750.120.180.300.48
>6~100.40.611.52.546915223628900.150.220.360.58
>10~180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.70
>18~300.611.52.546913213352841300.210.330.520.84
>30~500.611.52.54711162539621001600.250.390.621.00
>50~800.81.2235813193046741201900.300.460.741.20
>80~12011.52.5461015223554871402200.350.540.871.40
>120~1801.223.55812182540631001602500.400.631.001.60
>180~250234.571014202946721151852900.460.723.151.85
>250~3152.54681216233252811302103200.520.813.302.10
>315~40035791318253657891402303600.570.891.402.30
>400~500468101520274063971552504000.630.971.552.50
附表标准公差数值(摘自GB1800-79)
标准公差代号及分级标准公差代号:IT高精度级精度级中、低级共20级公差等级
精度最高
-----------------------------------------------------精度最低
IT01
IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9...IT18
3.2.2基本偏差系列----孔、轴注出尺寸公差带位置标准+afgdefcdbhjsgecf0-D基本偏差种类:孔、轴各28个jkrmnpstuxzzazbzcvyCDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZC孔、轴基本偏差系列特点基本偏差代号基本偏差
基本偏差值变化规律另一极限偏差孔的基本偏差系列
A~HEI
大→
小
ES
JsEI(或ES)
IT/2
ES(或EI)
J~ZCES
小→
大
EI轴的基本偏差系列
a~hes
大→
小
Ei
jses(或ei)
IT/2
Ei(或es)
j~zcei
小→
大
Es3.2.3尺寸公差带标注和孔、轴公差带代号与配合代号1.尺寸公差带标注和孔、轴公差带代号2.配合代号1.尺寸公差带标注和孔、轴尺寸公差带代号尺寸公差带的表示尺寸公差带→上偏差下偏差基本尺寸如果:︱上偏差︱=︱下偏差︱=T/2,则尺寸公差带→基本尺寸±T/2例:100±0.05例:80+0.2+0
孔、轴尺寸公差带代号
→基本偏差代号+公差等级
例:H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8
孔、轴尺寸公差带的表示①基本尺寸+尺寸公差带代号:Ф50H7、
Ф50js6、
Ф50h6、16N9:Ф50
、Ф50±0.008、Ф50③基本尺寸+尺寸公差带代号+():
Ф50H7()+0.02500-0.016+0.0250上偏差下偏差基本尺寸上偏差下偏差2.配合代号配合代号→孔尺寸公差带代号/轴尺寸公差带代号例:H7/r6、J8/h7、E9/J6、H9/f93.2.4孔、轴尺寸公差带与---一般、常用、优先公差带与配合1)孔、轴尺寸公差带的优选
----一般、常用、优先公差带2)配合的优选
------常用、优先配合
H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7G7
H7J7JS7K7M7N7
P7R7S7T7U7V7X7Y7Z7C8D8E8F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9E9F9H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10JS10A11B11C11D11H11JS11A12B12C12H12JS12H13JS13孔的一般、常用和优先公差带优先公差带-----13种常用公差带-----44种一般公差带-----105种总公差带----543种
h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6
h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7
g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8j8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13轴的一般、常用和优先公差带优先公差带-----13种常用公差带-----59种一般公差带-----116种总公差带----544种基孔制的优先、常用配合基准孔轴(红色为优先配合)
abcdefghjskmnprstuvxyz
间隙配合过渡配合过盈配合H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6
f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5
H7
H8
H8H8H8H8
d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9
c9d9e9f9h9
H10
H11H11H11H11H11
H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12g6H7h6H7k6H7n6H7p6H7s6H7u6H7f7H8h7H8基孔制的优先、常用配合轴js间隙配合过渡配合过盈配合H6H6H6f5g5h5js5k5
m5n5p5r5s5t5H8H8H8H8d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9c9d9e9f9h9H10H11H11H11H11H11H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12f6H7js6H7n6H7k6H7m6H7p6H7r6H7s6H7t6H7u6H7v6H7x6H7y6H7z6H7e7H8f7H8g7H8h7H8js7H8k7H8m7H8n7H8p7H8r7H8s7H8t7H8u7H8c9H10d9H10H10g6H7h6H7基准孔abcdefghjskmnprstuvxyz
H6H6H6H6H6H6H7H8c11d11H12h9H6H6H63.2.5未注公差尺寸的公差带标准1.未注公差尺寸的公差带---线性尺寸的未注极限偏差2.线性尺寸的未注公差带的表示未注公差线性尺寸的极限偏差数值(mm)(摘自GB/T1804-92)公差等级0.5~3>3~6>6~30>30~120>120~400>400~1000>1000~2000>2000~4000f(精密级)±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5
—m(中等级)±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2c(粗糙级)±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4v(最粗级)—±0.5±1±1.5±2.5±4±6±81.未注公差尺寸的公差带---线性尺寸的未注极限偏差公差带大小----公差等级
:f、m、c、v4级公差带位置
----
对称→+0-vcmfDf----精密级m---中等级c---粗糙级v----最粗级2.线性尺寸的未注公差带的表示线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上或技术文件中,用GB/T1804的标准号和公差等级符号表示,例如选用中等级时,表示为:未注公差尺寸按GB/T1804-m
3.3尺寸公差与配合设计的内容与方法3.3.1常用尺寸孔、轴配合设计3.3.2未注公差尺寸的公差设计3.3.3注出公差的非配合尺寸的公差设计3.3.1常用尺寸孔、轴配合设计
方法
分析法类比法计算法试验法1.基准制的选择(1)优先选用基孔制(2)特殊情况采用基轴制
---采用基轴制更经济合理的情况(3)与标准部件配合时基准制的选择视标准件而定(4)必要时采用任何适当的孔、轴公差带组成非基准制的配合2.公差等级的选择类比法选择公差等级
----借鉴使用效果良好的同类产品的技术资料或参考有关资料并加以分析来确定孔、轴公差等级。
类比法选择公差等级的必备知识①各个标准公差等级的应用范围②选择公差等级的时应考虑的因素IT01—IT1用于量块。IT1—IT7用于量规的尺寸公差,常用于检验IT6—IT16的孔和轴。IT2—IT5用于精密配合,如滚动轴承各零件的配合。
IT5—IT10用于有精度要求的重要和较重要配合。
IT5的轴和IT6的孔用于高精度的重要配合,例如精密机床主轴轴颈与轴承、内燃机的活塞销与销孔的配合。IT6的轴与IT7的孔
应用很广,用于较高精度的重要配合。IT7、IT8
用于中等精度要求的配合。IT9、IT10用于一般精度要求的配合。②选择公差等级的时应考虑的因素
同一配合中孔和轴的加工难易程度基本相同ⅰ.考虑孔与轴的工艺等价性
ⅱ.考虑配合性质
过盈、过渡配合和间隙较小的间隙配合:孔的公差等级应不低于8级轴的公差通常不低于7级
间隙较大的间隙配合:孔、轴的公差等级较低ⅲ.考虑相配件或相关件的结构或精度间隙较大的间隙配合中,孔和轴之一由于某种原因,必须选用较高的公差等级,则与它配合的轴或孔的标准公差等级可低两三级。ⅳ.考虑加工成本12.56.752.501.001116253962100160标准公差(um)相对成本(%)表3-6各种加工方法可能达到的公差等级
(返回标题)
ⅴ.考虑各种加工方法可能达到的公差等级
加工方法
公
差
等
级
(IT)
010123456789101112131415161718
研
磨
━
━
━
━
━
━
━
珩
━
━
━
━
圆
磨
━
━
━
━
平
磨
━
━
━
━
金刚石车
━
━
━
金刚石镗
━
━
━
拉
削
━
━
━
━
铰
孔
━
━
━
━
车
━
━
━
━
━
镗
━
━
━
━
━
铣
━
━
━
━
创、插
━
━
钻
━
━
━
━
滚压、挤压
━
━
冲
压
━
━
━
━
━
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