圆柱体的公差与配合

关于圆柱体的公差与配合第1页，课件共57页，创作于2023年2月公差单位iD≤500;i=0.45+0.001D(um)500<D≤3150;i=0.004D+2.1(um)D——

公称尺寸的计算值(mm)对于同一个公称尺寸，公差：T=αiα—公差等级系数公差单位第2页，课件共57页，创作于2023年2月3

公差单位i加工误差与尺寸关系加工误差的影响测量误差的影响Ⅲ尺寸的公差、配合与检测‥尺寸的公差与配合第3页，课件共57页，创作于2023年2月标准公差等级及代号（500mm以内的公差等级划分为）20个公差等级：

IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT6、IT7、IT8、IT9、IT10、IT11、IT12、IT13、IT14、IT15、IT16、IT17、IT18。符号IT表示国际公差(ISOTolerance的缩写)。从IT01到IT18，等级依次降低，公差依次加大。2.2标准公差系列500mm以上的18个公差等级第4页，课件共57页，创作于2023年2月一、标准公差等级及代号1．代号国家标准（GB/T1800.1—2009）2．公差等级

在公称尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级规定为20个等级，在公称尺寸大于500至3150mm内规定了IT1至IT18共18个标准公差等级。依次为

IT01IT0IT1……IT18

等级高低＞IT7称为低于IT7级公差值小大＜IT7称为高于IT7级即公差等级相同，尺寸的精确程度相同

第5页，课件共57页，创作于2023年2月公称尺寸分段第6页，课件共57页，创作于2023年2月标准公差表标准公差数值表标准公差数值变化规律第7页，课件共57页，创作于2023年2月公称尺寸分段与计算方法例公称尺寸为20mm，求IT6和IT7的公差值。解公称尺寸属于18~30mm尺寸（见表2.2）。

标准公差：IT6=l0i=10×1.31=13.1IT7=16i=16×1.31=20.96≈22

按上例计算的公差值，必须按国标规定的尾数化整规则进行圆整。表2.1所列的标准公差，即为圆整后的标准值。第8页，课件共57页，创作于2023年2月一、基本偏差的代号、特点

1）代号：拉丁字母（按英文读音），孔大写、轴小写。轴+0-eseiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc公称尺寸

孔公称尺寸

+0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC2.3基本偏差系列第9页，课件共57页，创作于2023年2月孔、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ESJSEI（或ES）IT/2ES（或EI）J~ZCES

小→

大EI轴的基本偏差系列a~hes

大→

小eijses（或ei）IT/2ei（或es）j~zcei

小→

大es第10页，课件共57页，创作于2023年2月a)分布简图如下图孔轴a零线公称尺寸hAZCzc图aH孔零线公称尺寸轴aAZCzceiESEI图bHhes基本偏差分布特点第11页，课件共57页，创作于2023年2月Ⅲ尺寸的公差、配合与检测‥尺寸的公差与配合基本偏差的代号轴+0-eseiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc公称尺寸

孔公称尺寸

+0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC基本偏差系列剔除：I、L、O、Q、W

（i、l、o、q、w）增加：CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC

（cd、ef、fg、js、za、zb、zc）代号：26个字母中分布情况A～G的基本偏差为下偏差，EI＝（＋）H的基本偏差EI＝0（基准孔）ES＝+Th/2EI＝-Th/2JS完全对称（J近似对称）基本偏差J～ZC的基本偏差为上偏差，ES＝（-）（除J、K外）a～g的基本偏差为上偏差，es＝（-）h的基本偏差es＝0（基准轴）es＝+Ts/2ei＝-Ts/2js完全对称（j近似对称）基本偏差j～zc的基本偏差为下偏差，ei＝（-）（除J外）基孔制H与a～h间隙配合j、js、k、m、n基本上是过渡配合p～zc基本上是过盈配合基轴制h与A～H间隙配合J、JS、K、M、N基本上是过渡配合P～ZC基本上是过盈配合第12页，课件共57页，创作于2023年2月单项选择题(1)Ф20f6、Ф20f7和Ф20f8三个公差带的()A.上偏差相同且下偏差相同B.上偏差相同而下偏差不相同C.上偏差不相同而下偏差相同D.上、下偏差各不相同(2)Ф30E8/h8与Ф30E9/h9的()

A.最小间隙相同B.最大间隙相同C.平均间隙相同D.间隙变动范围相同第13页，课件共57页，创作于2023年2月2.3.2轴的基本偏差的确定

轴的基本偏差是以基孔制配合为基准而制定的。在实践和大量的实验中总结出一系列基本偏差的计算公式见表2.4，轴的基本偏差见表2.5a～h：用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙。j～n：用于过渡配合，所得的过盈或间隙均不大。p～zc：用于过盈配合，其基本偏差为下偏差。第14页，课件共57页，创作于2023年2月基本偏差数值1．轴的基本偏差数值

间隙配合可根据生产实践或试验得知间隙X的大小，然后以基孔制，计算出a～g轴的基本偏差es(h=0，不要计算),如图所示。孔轴第15页，课件共57页，创作于2023年2月2.3.3孔的基本偏差数值孔的基本偏差是根据相同字母代号轴的基本偏差，在相应的公差等级的基础上按一定的规则换算得来的。同名配合：基本偏差字母代号同名的孔和轴，分别构成的基轴制与基孔制的配合，称为同名配合；在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级的条件下（如H9/f9与F9/h9、H7/p6与P7/h6），同名配合的配合性质必须相同。换算原则：基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同（即具有相同的极限间隙或极限过盈）。第16页，课件共57页，创作于2023年2月（1）基本偏差的换算过程Xmin＝－es公称尺寸＋0－基轴制基孔制＋0－a～h公称尺寸Xmin＇＝+EI1）基本偏差A～H的换算过程（间隙配合）EI=-es第17页，课件共57页，创作于2023年2月eiES公称尺寸＋0

－基孔制2）基本偏差J～ZC的换算过程（以K、M、N的过渡配合为例）基轴制

公称尺寸

＋0

－第18页，课件共57页，创作于2023年2月（2）基本偏差的换算规则1）通用规则：同名字母代号的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反。即从公差带图解看，孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。第19页，课件共57页，创作于2023年2月2）特殊规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个△值。

即用上述公式计算出孔的基本偏差按一定规则化整，编制出孔的基本偏差表，见表2.6。实际使用时，可直接查此表，不必计算。孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算

ES=EI+ITEI=ES–IT第20页，课件共57页，创作于2023年2月（3）基孔制、基轴制同名配合的配合性质间隙配合：只要是同名配合的配合性质一定相同。过渡配合、过盈配合：高精度时，孔的基本偏差用特殊规则换算，孔比轴低一级时，同名配合的配合性质才相同。低精度时，孔的基本偏差用通用规则换算，孔、轴必须同级，同名配合的配合性质才相同。即：同名配合的配合性质相同的条件：第21页，课件共57页，创作于2023年2月第22页，课件共57页，创作于2023年2月第23页，课件共57页，创作于2023年2月已知Ф30k7轴公差带中的ei=+2μm，求Ф30K7孔的公差带。解：Ф30K7孔属于特殊规则实用的范围(1)查表2.5(P25),知道Ф30k7中的ei=+2μm(2)查表2.1(P18),知道IT7=21μm,IT6=13μm(3)因此,Δ=ITn-IT(n-1)=IT7-IT6=8所以ES(Ф30K7)=-ei+Δ=-2+8=6(4)核对,查表2.6(P28),Δ=8,ES(Ф30K7)=-ei+Δ=-2+8=6

例题第24页，课件共57页，创作于2023年2月（5）例题说明例题：将基孔制配合Φ25H7/p6换算为Φ25P7/h6并计算极限过盈绘制公差带图。（1）查表确定Φ25H7/P6孔轴的极限偏差孔Φ25H7的标准公差IT7=21μm,基本偏差H：EI=0;ES=21μm;有：Φ25H7mm轴Φ25p6的标准公差IT6=13μm;ei=+22μmes=ei+IT6=+35μm有Φ25p6mm(2)由Φ25H7/p6换算为Φ25P7/h6孔的基本偏差P，对标准公差≤IT7时，应按特殊规则处理：⊿=ITD

–ITd=IT7-IT6=21-13=8μm第25页，课件共57页，创作于2023年2月ES=-ei+⊿=-22+8=-14um

EI=ES-IT7=-14-21=-35um

故有孔：Φ25P7mm轴：Φ25h6

(3)计算Φ25H7/p6和Φ25P7/h6的极限过盈

Φ25H7/p6

Ymin=ES-ei=0.021-0.022=-0.001mm

Ymax=EI-ES=0-0.035=-0.035mm

Φ25P7/h6

Ymin=ES–ei=-0.014-(-0.013)=-0.001mm

Ymax=EI–es=-0.035-0=-0.035mm

(4)绘制尺寸公差带图和配合公差带图如图第26页，课件共57页，创作于2023年2月例题图示第27页，课件共57页，创作于2023年2月思考已知公差带,,求Φ20S7的极限偏差(要求:不查表,用公式推导)1）求IT7、IT6；2）对20S7，ES=-ei+(IT7-IT6)3）对20S7，EI=ES-IT7第28页，课件共57页，创作于2023年2月三、公差带与配合代号标注方法

（1）公差带代号：由基本偏差代号及公差等级代号组成。或用数字(mm)表示（或两者结合）例：Ф5g8、Ф5或

Ф5g8()

对称偏差表示为：Ф10Js5(±0.003)－0.004－0.022－0.004－0.022位置大小大批量生产单件或小批量生产中小批量生产第29页，课件共57页，创作于2023年2月装配图第30页，课件共57页，创作于2023年2月零件图第31页，课件共57页，创作于2023年2月常用尺寸段的公差与配合

GB/T1801—1999规定了公称尺寸≤500mm的一般用途轴的公差带119个和孔的公差带105个，再从中选出常用轴的公差带59个和孔的公差带44个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途公差带各13个。

公差的选择：以优先，常用，一般，任一孔、轴公差带为顺序;

配合的选择：以优先，常用，任一孔、轴公差带组成的配合为顺序。第32页，课件共57页，创作于2023年2月一、一般、常用和优先的孔、轴公差带（GB/T1801—1999）g6js6m6n6s6t6e7h7d9h9h11g6js6m6n6s6t6e7h7d9h9b11h11一般、常用和优先轴的公差带图中方框中的为常用公差带，圆圈中的为优先公差带。第33页，课件共57页，创作于2023年2月一般、常用和优先孔的公差带

图中方框中的为常用公差带，圆圈中的为优先公差带。第34页，课件共57页，创作于2023年2月二、常用和优先配合

基孔制常用和优先配合（摘自GB/T1801—1999）

第35页，课件共57页，创作于2023年2月基轴制优先、常用配合

二、常用和优先配合

第36页，课件共57页，创作于2023年2月2.2.3

一般公差——未注公差的

线性和角度尺寸的公差1. 一般公差的概念所谓线性尺寸的一般公差指在车间普通工艺条件下，机床设备可以保证的公差。（在零件图上，采用一般公差的尺寸只标注公称尺寸，不标注极限偏差，而在图样的技术要求中作出说明）。主要原因：⑴非配合尺寸的公差要求不高。⑵零件上某些尺寸的公差可由工艺保证。⑶为简化制图，使图面清晰。第37页，课件共57页，创作于2023年2月一般公差——未注公差的

公差等级和极限偏差

GB/T1804—2000，线性尺寸的极限偏差数值(mm)倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值(mm)第38页，课件共57页，创作于2023年2月2.3零件尺寸精度与配合的设计1、重要性：在机械制造中，合理地选用公差配合，对与提高生产效率，降低成本有十分重要的作用，它是除结构设计和材料之外对机械产品影响最大的因素之一。2、基准制，公差等级，配合种类的选用原则应使产品的使用价值和制造成本的综合经济效益效果最好，例如Tf。二、基准制的选择三、公差等级的选择四、配合的选择第39页，课件共57页，创作于2023年2月一、基准制的选用准则1．一般情况下应优先选用基孔制有利于实现刀，量具的标准化，系列化，从而获得最大的经济效益。2．必要时选用基轴制（1）不需加工的轴。例，直接使用有一定公差等级（IT8～IT11）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）制作轴。若需要各种不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来实现。第40页，课件共57页，创作于2023年2月间隙配合过渡配合过渡配合连杆活塞销活塞g6H7m6m6+0fD_G7M7h6M7+0fD_教材图2.18基准制选择示例(一)（2）根据结构上的需要，在同一公称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。如下图所示。第41页，课件共57页，创作于2023年2月（3）与标准件配合的基准制选择若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。

如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件，键与键槽的配合应采用基轴制；

滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制。基准制的选用准则第42页，课件共57页，创作于2023年2月（4）．特殊需要时可用非基准制配合

新国标允许采用任一孔、轴公差带组成的配合（没有基准件的非基准配合）k6f50f110J7J7f110f9基准制的选用准则第43页，课件共57页，创作于2023年2月二、公差等级的选用选择原则:1）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大的公差值。2）满足GB推荐的公差等级组合规定。（见表2.1）(工艺等价)对于公称尺寸≤500mm有较高公差等级的配合，因孔比同级轴难加工，当标准公差≤IT8时，国标推荐孔比轴低一级相配合，使孔、轴的加工难易程度相同。但对＞IT8级或公称尺寸＞500mm的配合，因孔的测量精度比轴容易保证，推荐采用孔、轴同级配合。第44页，课件共57页，创作于2023年2月确定公差等级的方法（1）计算查表法。已知配合的极限间隙（或极限过盈），先计算出配合公差，再根据配合公差Tf用查表的方法确定孔和轴的公差等级依据：TD＋Td≤Tf（2）类比法。参考生产和实践中总结出来的经验资料与使用要求相对比来确定公差等级。第45页，课件共57页，创作于2023年2月1）明确零件的使用要求和工作条件，以此确定配合表面的主次。主要配合表面（孔IT6~IT8,轴IT5~IT7）;次要配合表面（孔IT9~IT12,轴为同级）；非配合表面（孔、轴一般在IT12以下）。（表2.11）2）各种加工方法能够达到的公差等级，见表2.12。3）相配零件或部件精度要匹配。如与滚动轴承相配合的轴和孔的公差等级与轴承的精度有关。再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度影响。4）考虑配合性质：过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一般孔的标准公差≤IT8，轴的标准公差≤IT7。对于间隙配合，间隙小，公差等级应较高；若间隙大，公差等级可以低些。例如，选用H6/g5和H11/a11是可以的，而选用H11/g11和H6/a5则不合适。5）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差2～3级，如箱体孔与轴承端盖的配合。6）公差等级的应用范围。确定公差等级的类比法第46页，课件共57页，创作于2023年2月公差等级的应用特高公差等级（IT01、IT0、IT1）主要用于高精度量块和其它精度尺寸标准块的公差。高公差等级（IT2—IT5）用于特别精密零件的配合。如精密机床的主轴轴径。较高公差等级（IT5—IT8）①IT5（孔IT6）用于高精度和重要配合，如内燃机中活塞销和活塞孔的配合。②IT6（孔IT7）用于要求精度配合的情况，如内燃机中曲轴与曲轴套的配合。③IT7，IT8用于一般精度要求的配合。较低公差等级的（（IT9～IT12）用于一般要求的地方。低公差等级（IT12～IT18）用于未注公差的情况。第47页，课件共57页，创作于2023年2月三、配合的选用1．根据使用要求确定配合的类别

配合的选择首先要确定配合的类别。无相对运动要传递转矩永久结合较大过盈的过盈配合可拆结合要精确同轴轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为H(h)①的间隙配合加紧固件②不要精确同轴间隙配合加紧固件②不需要传递转矩，要精确同轴过渡配合或轻的过盈配合有相对运动只有移动基本偏差为H(h)、G(g)①等间隙配合转动或转动和移动的复合运动基本偏差A～F(a～f)①等间隙配合第48页，课件共57页，创作于2023年2月2．选用配合的方法

计算法：根据理论公式，计算出使用要求的间隙或过盈大小来选定配合的方法。由于影响间隙和过盈的因素很多，理论的计算也是近似的，所以在实际应用中还需经过试验来确定，一般情况下，很少使用计算法。

试验法：用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经验的场合。试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较少。

类比法：参照同类型机器或机构中经过生产实践验证的配合的实例，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来确定配合。该方法应用最广。第49页，课件共57页，创作于2023年2月3．用类比法选择配合时应考虑的因素配合的选择应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能满足要求，可以选择其他的配合。选择方法主要是类比法。基本偏差选择依据：间隙配合按相对运动速度选择基本偏差过盈配合按传递扭矩的大小、装拆情况选择基本偏差过渡配合按定心要求、装拆情况选择基本偏差第50页，课件共57页，创作于2023年2月相对运动情况无定心要求的慢速转动高速转动中速转动精密低速转动或移动或手动移动选择基本偏差c(C)d(D)或e(E)f(F)g(G)h(H)间隙配合按相对运动速度选择基本偏差第51页，课件共57页，创作于2023年2月各种过盈配合基本偏差的比较与选择

传递扭矩的大小

加紧固件传递一定的扭矩与轴向力，属轻型过盈配合。不加紧固件可用于准确定心仅传递小扭矩，需轴向定位（过盈配合时）不加紧固件可传递较小的扭矩与轴向力，属中型过盈配合

不加紧固件可传递大的扭矩与轴向力、特大扭矩和动载荷，属重型、特重型过盈配合装卸情况用于需要拆卸时，装入时使用压入机用于很少拆卸时

用于不拆卸时，一般不推荐使用。对于特重型过盈配合（后三种）需经试验才能应用

过盈程度选择根据较小或小的过盈中等与大的过盈很大与特大的过盈应选择的基本偏差p（P）、r（R）s（S）、t（T）u（U）、v(V)、x（X）、y（Y）、z（Z）第52页，课件共57页，创作于2023年2月定心要求要求较好定心时要求定心