2尺寸公差与圆柱结合市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件

第二章

尺寸公差与圆柱结合交换性基本术语、定义；极限与配合国家标准体系与组成；公差与配合标准选取。1/59目录§2-1极限与配合惯用词汇§2-2标准公差系列§2-3基本偏差系列§2-4普通、惯用和优先使用公差带与配合标准化(自学)§2-5公差与配合选取§2-6大、小尺寸段公差与配合(自学)§2-7普通公差线性尺寸未注公差(自学)2/59§2-1极限与配合惯用词汇一、相关尺寸术语：二、相关偏差与公差术语三、相关配合术语四、作业题五、答案3/59一、相关尺寸术语：1、孔：特点：1装配后是包容面；2加工过程中随零件实体材料降低，孔尺寸由小变大。定义：圆柱形内表面及其它内表面中由两平行平面或切面形成包容面。4/595/59一、相关尺寸术语：2、轴：圆柱形外表面及其它外表面中由由两平行平面或切面形成包容面。如：特点：1装配后是被包容面；2加工过程中随零件实体材料降低，轴尺寸由大变小。6/597/59一、相关尺寸术语：3、尺寸

以特定单位表示线性尺寸值数值。

线性尺寸值如长度、直径等，在技术图纸中和在一定范围内，已经注明共同单位（如在尺寸标准中，以㎜为通用单位）时，均可只写数字不写单位。8/59一、相关尺寸术语：4、基本尺寸：由设计给定尺寸。孔和轴配合基本尺寸相同。孔用D，轴用d表示。9/59一、相关尺寸术语：5、实际尺寸：经过测量取得尺寸。原因：①形状误差→零件同一表面不一样部位实际尺寸不一定相同。②量具精度和测量者水平有限→测量总有误差。实际尺寸？尺寸真值﹥﹦﹤10/59一、相关尺寸术语：6、极限尺寸：允许尺寸改变两个极限值。表示：孔用Dmax、Dmin表示；轴用dmax、dmin表示。如：dmax=20.2㎜、dmin=19.9㎜11/59一、相关尺寸术语:7、最大实体状态（MMC）和最大实体尺（MMS）：最大实体状态：孔或轴在尺寸极限范围以内，含有材料量最多时状态。在此状态下尺寸，称为最大实体尺寸。孔：Dmin、轴：dmax。12/598、最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（LMS）MMS=50㎜，LMS=50.025㎜MMS=49.975㎜，LMS=49.959㎜孔：Dmax、轴：dmin。如：孔：㎜轴：㎜13/59二、相关偏差与公差术语：1、尺寸偏差:某一尺寸减去基本尺寸代数差。A、极限偏差:

孔:上偏差ES=Dmax-D；下偏差EI=Dmin-D

轴:上偏差es=dmax-d；下偏差ei=dmin-d

B、实际偏差：注意：偏差可为正值、负值或零。

14/59二、相关偏差与公差术语：2、尺寸公差（简称公差）：定义：允许尺寸改变量T。A、从极限尺寸入手：孔：TD=Dmax-Dmin轴：Td=dmax-dminB、从极限偏差看：孔：TD=ES-EI轴：Td=es-ei

15/59C、三者之间关系：TD=Dmax-Dmin=ES-EITd=dmax-dmin=es-ei注：公差是正值（但不写“+”），且不可能为零。公差决定了零件加工难易程度。16/5917/59二、相关偏差与公差术语：3、公差带图

+基本尺寸0ESEIesei-包含：零线（零偏差线）公差带：公差带大小——由标准公差确定。

公差带位置——由基本偏差确定。注：基本偏差是指上、下偏差中距零线最近那个偏差。18/59二、相关偏差与公差术语：例2-1：

已知：D=d=30㎜,Dmax=30.033㎜,Dmin=30.000㎜，dmax=29.980㎜dmin=29.959㎜，

求：孔、轴极限偏差与公差。19/59解：孔：ES=Dmax-D=30.033–30=+0.033㎜EI=Dmin-D=30.000–30=0TD=Dmax-Dmin=0.033㎜轴：es=dmax-d=29.980–30=-0.020㎜ei=dmin-d=29.959–30=-0.041㎜Td=dmax-dmin=29.980–29.959=0.021㎜20/59三、相关配合术语基本内容：1、间隙与过盈2、配合概念3、配合种类4、配合公差5、配合制重点内容：相关配合基本计算、基准制。难点内容：基准制。21/59三、相关配合术语：1、间隙与过盈孔尺寸减去相配合轴尺寸所得之差。此差值为正时，称为间隙S；为负时，称为过盈δ。2、配合配合是指基本尺寸相同，相互结合孔和轴公差带之间位置关系。22/59配合种类：依据其公带位置不一样，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。基本尺寸+0-23/59①间隙配合：含有间隙（含Smin=0）配合。孔在轴公差带之上。

其特征值是最大间隙Smax和最小间隙Smin。实际生产中，平均间隙更能表达其配合性质。sav=（smax+smin）/224/59②过盈配合含有过盈（含δmin=0）配合。孔在轴公差带之下。其特征值是最大过盈δmax和最小过盈δmin。实际生产中，平均过盈更能表达其配合性质。δav=（δmax+δmin）/225/59③过渡配合可能含有间隙也可能含有过盈。孔公差带与轴公差带相互交叠。

特征值：最大间隙smax和最大过盈δmax。Smax=Dmax-dmin=ES-ei

δmax=Dmin-dmax=EI-es

实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。即：Sav

（或δav

）=（Smax+δmax）/226/59配合公差Tf允许间隙或过盈变动量。

对于间隙配合：Tf=Smax-Smin

对于过盈配合：Tf=δmin-δmax

对于过渡配合：Tf=Smax-δmax

课下推导：Tf=TD+

Td结论：配合精度与零件加工精度相关，若要配合精度高，则应降低零件公差，即提升工件本身加工精度。反之亦然。27/59三、相关配合术语例2-2

计算：孔mm与轴mm配合极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。28/59解：Smax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=0.066mmSmin=EI-es=0-(-0.025)=0.025mmTf=Smax-Smin=+0.066-(+0.025)=0.041mm该配合为间隙配合29/59配合制①基孔制基孔制是指基本偏差固定不变孔公差带，与不一样基本偏差轴公差带形成各种配合一个制度。基孔制中孔为基准孔，用H表示，其下偏差为零。孔轴轴轴轴轴轴轴过盈配合间隙配合过渡配合基本尺寸-+0轴30/59配合制②基轴制基轴制是指基本偏差固定不变轴公差带，与不一样基本偏差孔公差带所形成各种配合一个制度。基轴制轴为基准轴，其上偏差为零，代号为h。基本尺寸-+0轴孔孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合31/59四、作业题1、计算:孔mm与轴mm孔mm与轴mm

求：配合极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。2、P187习题第二章1题3、P187习题第二章2（1）题

答案

Smax=0.019㎜Smin=0.065㎜Tf=0.019㎜32/59五、答案1解(1)最大过盈δ

max=EI-es==0-(+0.059)=-0.059mm最小过盈δmin=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差Tf=δmin-δmax=-0.018-(-0.059)=0.041mm(2)最大间隙Smax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=0.023mm最大过盈δmax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018mm配合公差Tf=Smax—δmax=+0.023-(-0.018)=0.041mm33/59§2-2标准公差系列

1、定义：标准公差IT（ISOTolerance）：国家标准要求，用以确定公差带大小任一公差值。2、制订标准

①公差单位（公差因子）i

②公差等级

③基本尺寸分段3、计算34/59①公差单位（公差因子）i公差单位i是计算公差基本单位。与基本尺寸呈一定线性关系。式中D：基本尺寸计算值（㎜）适用范围：惯用尺寸段≤500㎜公差等级IT5~IT18（μm）（2-1）35/59②公差等级

公差等级------是指确定尺寸精度等级。国家标准设置了20个公差等级：

IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.…IT18

高

公差等级

低

小

公差数值

大

难

加工程度

易

读法：如：IT6:标准公差6级或6级标准公差。

∵D↑△D↑∴D↑T↑

故：标准公差T与公差等级和基本尺寸相关。36/59②公差等级国家标准要求：T=ai(2-2)式中T：标准公差a：公差等级系数，确定公差等级参数。见书P10表2-2。适用范围：惯用尺寸段≤500㎜公差等级IT5~IT18对于≤500㎜更高等级（IT01~IT4），T计算见书P11表2-3。37/59③基本尺寸分段国家标准对基本尺寸进行分段，见表2-4。基本尺寸以所属尺寸段内首、尾两个尺寸几何平均值来计算。按几何平均值计算出公差值经尾数化整，即得出标准公差值。见表2-4总之，标准公差数值，一与公差等级相关，二为基本尺寸函数。最终还要进行科学调整！)

38/593、计算例2-3基本尺寸为20mm，求IT6、IT7公差值。解：基本尺寸20mm，属于＞18～30mm尺寸分段，则课下自学P11例2-1注意：尺寸分段查表2-2：IT6=10iIT7=16i即：IT6=10×1.31μm=13.1μm≈13μmIT7=16×1.31μm=20.96μm≈21μm39/59例2-4（补）已知：今有两种轴：d1=100㎜，d2=8㎜,Td1=35μm,Td2=22μm试比较这两种轴加工难易程度。

例题说明T计算方法，在实际应用中，无须计算，从表2-4查找即可！40/59解：对于轴1：Φ100㎜属于＞80～120mm尺寸分段则又Td1=a1i1∴a1=Td1/i1=16.1≈16属于IT7同理，对于轴2：Φ8㎜属于＞6～10mm尺寸分段则Td2=a2i2∴a2=Td2/i2=24.49≈25(μm)属于IT8∴轴2易加工。41/59§2-3基本偏差系列定义代号特点基本偏差数值公差带表示方法（补）尺寸偏差基本计算作业42/59§2-3基本偏差系列回想？基本偏差代号：用拉丁字母表示，大写字母代表孔，小写字母代表轴，共28个。特点：

对于轴：a-h,es绝对值渐小；j-zc:ei绝对值渐大。

对于孔:A-H,EI绝对值渐小；J-ZC:ES绝对值渐大。H为基准孔，基本偏差为下偏差，值为零；h为基准轴，基本偏差为上偏差，值为零。

43/5944/59基本偏差数值轴基本偏差——以基孔制配合为基础，依据科学试验和生产实践需要确定，其计算公式见表2-5，其值已经标准化列表2-6。a-h

用于间隙配合，|es|=Smin;j-n主要用于过渡配合；

p-zc惯用于过盈配合，其基本偏差为下偏差。孔基本偏差——以基轴制为前提，依据同名字母代号轴基本偏差按一定规则换算而来。换算规则有：通用规则、特殊规则45/59通用规则用同一字母表示孔、轴基本偏差绝对值相等，符号相反。即：对全部公差等级A～H孔：EI=-es对标准公差＞IT8K、M、N和＞IT7P～ZC：ES=-ei例2-5：确定φ25F7孔基本偏差？解：∵EI=-eses=-20μm（查表2-6）∴EI=-(-20)=+20μm再查：P18表2-7φ25F7课下练习：确定φ40M9孔基本偏差？46/59表示方法（补）由标准公差和基本偏差能够组成各种孔、轴配合。公差带用基本偏差代号及公差等级代号组成，如：H8、h7等；注有公差尺寸能够表示为φ25F7、φ40M9、等。相互配合一对孔、轴，用分数表示，分子表示孔，分母表示轴，如：H8/g7或、或47/59特殊规则在较高精度等级时，采取工艺等价。即：孔比轴低一级相互配合。用同一字母表示孔、轴基本偏差时，孔基本偏差和轴基本偏差符号相反，而绝对值相差一个Δ值。即：

ES=-ei+ΔΔ=(ITn-IT（n-1）)应用范围：标准公差＜IT8K、M、N和IT＜IT7P～ZC。48/59尺寸偏差基本计算

国家标准列出孔、轴基本偏差数值见表2-7和表2-6。其另一偏差依据孔、轴基本偏差和标准公差按以下关系计算：

EI=ES-ITES=EI+ITei=es-ITes=ei+IT例2-6：确定Ø25H7/p6，Ø25P7/h6孔与轴极限偏差。49/59例2-6确定Ø25H7/p6，Ø25P7/h6孔与轴极限偏差。解：孔和轴基本尺寸Ø25㎜属于＞18~30㎜尺寸段查表2-4得IT6=13μmIT7=21μm

查表2-6，轴基本偏差为下偏差，ei=+22μm

∴轴上偏差es=ei+IT6=+35μm

基准孔H7下偏差为0则孔H7上偏差为ES=+21μm由此可得：Ø25H7为Ø25P6为课下练习Ø25P7/h6并分析配合性质？50/59练习：以下配合属于哪种基准制哪种配合，确定其配合极限间隙（过盈）和配合公差。并画出其公差带图。ø50H8/f7，ø30K7/h6，ø30H7/p651/59§2-5公差与配合选取正确地选取公差与配合，不但要深入地掌握公差与配合国家标准，同时要对产品技术要求，工作条件以及生产制造条件进行全方面分析，还要经过生产实践和科学试验不停积累经验，单靠本课程知识是不够。选择标准：既要确保机械产品性能优良，同时兼顾制造上经济可行。主要包含：确定基准制、公差等级与配合种类作业52/59一、基准制选择1.普通情况下采取基孔制，特殊情况下采取基轴制。图2-15活塞连杆机构53/59一、基准制选择2.

当设计零件与标准件相配合时，基准制选择通常依标准件而定。如：与滚动轴承内圈配合轴应按基孔制；与滚动轴承外圈配合孔应按基轴制。3.为了满足配合特殊需要，允许采取任一孔、轴公差带组成配合。

如：Ф60D10/js6

54/59二、公差等级选取标准：1、对