光滑圆柱的公差配合种类省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件

光滑圆柱体结合交换性及其检测1/38光滑圆柱体结合交换性及其检测本章学习主要目标和要求：１．非常清楚地了解相关尺寸、公差、偏差、配合等方面术语、定义。２．牢靠掌握标准中２８个基本偏差代号以及它们分布规律。３．掌握公差带概念和公差带图画法，并能熟练查取标准公差和基本偏差表格，正确进行相关计算。４．初步学会公差与配合正确选取，并能正确标注在图上。５．掌握检测尺寸时计量器具选择和验收极限确实定。2/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第一节概述

为了使零件含有交换性，必须确保零件尺寸、几何形状和相互位置以及表面粗糙度一致性。就尺寸而言，交换性要求尺寸一致性，是指要求尺寸在某一合理范围内之内。“极限”用于协调及其零件使用要求与制造经济性之间矛盾，而“配合”则反应零件组合时相互之间关系。3/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

一、相关孔和轴定义在满足交换性配合中，孔和轴含有广泛含义，即：

孔指圆柱形内表面,也包含非圆柱形外表面（由而平行平面或切面形成被包容面）

基准孔：在基准制配合中选作基准孔。

轴通常指工件圆柱形外表面，也包含非圆柱形外表面（由而平行平面或切面形成被包容面）。

基准轴：在基轴制配合中选作基准轴。在极限与配合中，孔和轴关系表现为包容和被包容关系，即孔为包容面，轴为被包容面。在加工过程中，伴随余量切除，孔尺寸由小变大，轴尺寸则由小变大。4/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

光滑圆柱体结合交换性及其检测在极限与配合中，孔和轴都是由单一尺寸确定，比如圆柱体直径、键与键槽宽度等。由单一尺寸Ａ所形成内、外表面如图３－１所表示。5/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

二、相关尺寸术语及定义１．尺寸：用特定单位表示长度值数字。２．基本尺寸：由设计给定尺寸，普通要求符合标准尺寸系列。３．实际尺寸：经过测量所得尺寸。包含测量误差，且同一表面不一样部位实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。４．极限尺寸：允许尺寸改变两个界限值。二者中大称为最大极限尺寸，小称为最小极限尺寸。孔和轴最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。6/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

５.最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴最大材料量（实体大小）那个极限尺寸，即：轴最大极限尺寸dmax；孔最小极限尺寸Dmin。６．最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴最小材料量（实体大小）那个极限尺寸，即：轴最小极限尺寸dmin；孔最大极限尺寸Dmax。7/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

三、相关偏差和公差术语及定义1.极限制:经标准化公差和偏差制度。２.偏差:某一尺寸减去基本尺寸所得代数差。包含实际偏差和极限偏差。３.极限偏差:包含上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei），如图３-３最小极限尺寸减其基本尺寸所得代数差成为上偏差，最小极限尺寸减其基本尺寸所得代数差称为下偏差。即ES=Dmax-Des=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d8/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

9/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

４.实际偏差:实际尺寸减其基本尺寸所得代数差。应位于极限尺寸偏差范围及内。因为极限尺寸可以大于、等于或小于基本尺寸，所以偏差可认为正、零或负值。极限偏差用于控制实际偏差。５.尺寸公差（简称公差）:允许尺寸变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差绝对值。孔、轴公差分别用Th和Ts表示。如图３-３所示。Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱10/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

公差与极限偏差比较

区分：从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义；而公差是允许尺寸变动范围，是没有正负号绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能）。实际计算时因为最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格依据，而公差则控制一批零件实际尺寸差异程度。从工艺上看：对某一详细零件，公差大小反应加工难易程度，即加工精度高低，它是制订加工工艺主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置依据。联络：公差是上、下偏差之代数差绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。11/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

光滑圆柱体结合交换性及其检测尺寸公差带图:因为公差与偏差数值相差较大，不便用同一百分比表示，故采取公差带图。零线：表示基本尺寸一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负，如图３-３所表示。尺寸公差带：由代表上、下偏差两条直线所限定一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。如图３-４所表示12/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

基本偏差：标准中表列，用以确定公差带相对于零线位置上偏差或下偏差。普通为靠近零线那个极限偏差。标准公差：标准中表列，用确定公差带大小任一差。例3.1基本尺寸D＝25mm；孔极限尺寸Dmax＝25.012，Dmin＝25mm，轴极限尺寸dmin＝24.980mm，dmax＝24.967mm．求孔、轴极限偏差及公差，鬓并画出公差带图。13/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

解：孔极限偏差ES＝Dmax－D＝（25.021－25）＝＋0.021mmEI＝Dmin－D＝（25－25）＝0mm轴极限偏差es＝dmax－d＝（24.980－25）＝－0.020mmei＝dmin－d＝（24.967－25）＝－0.033mm孔公差Th＝Dmax－Dmin＝（25.021－25）＝0.021mm轴公差Ts＝ｄmax－ｄmin＝（24.980－24.967）＝0.013mm14/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

举例(基本概念)φ50H10孔和φ50js10轴，已知IT10=0.100mm，其ES=＿mm，EI=＿＿mm，es=＿＿mm，ei=＿＿mm。已知基本尺寸为φ50mm轴，其最小极限尺寸φ49.98mm，公差为0.01mm，则它上偏差是＿＿mm，下偏差是＿＿mm。惯用尺寸段标准公差大小，随基本尺寸增大而＿＿，随公差等级提升而＿＿。

mm孔基本偏差数值为＿＿，mm轴基本偏差数值为＿mm。尺寸φ80JS8，已知IT8=46μm，则其最大极限尺寸是＿mm，最小极限尺寸是＿＿mm。孔和轴公差带由＿＿决定大小，由＿＿决定位置。φ50H10孔和φ50js10轴，已知IT10=0.100mm，其ES=＿＿mm，EI=＿＿mm，es=＿＿mm，ei=＿＿mm。尺寸公差带图（举例）画出基本尺寸为Ø50，最大极限尺寸为Ø50.025、最小极限尺寸为Ø50mm孔与最大极限尺寸为Ø49.975、最小极限尺寸为Ø49.959mm轴公差带图。15/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

四、相关配合术语及定义

配合概念基本尺寸相同，相互结合孔、轴公差带之间关系，称为配合。在前面我们学过相关尺寸、偏差和公差相关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，可作公差与配合示意图。简化它们关系，即可作公差带图。配合类别经过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间关系。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。配合制：改变孔和轴公差带位置能够得到很多配合，为便于当代大生产，简化标准，标准对配合要求了两种配合制：基孔制和基制。基孔制：基本偏差为一定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，其下偏差为零。如图３－１０（ａ）基轴制：基本偏差为一定轴公差带与不一样基本偏差孔公差带形成各种配合一个制度。基轴制中轴为基准轴，其上偏差为零。如图３－１０（ｂ）

16/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

17/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

间隙配合含有间隙（包含最小间隙为零）配合称为间隙配合。此时，孔公差带在轴公差带之上。其特征值是最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。孔最大极限尺寸减去轴最小极限尺寸所得代数差称为最大间隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔最小极限尺寸减去轴最大极限尺寸所得代数差称为最小间隙，用Xmin表示。Xmin=Dmin-dmax=EI-es实际生产中，平均间隙更能表达其配合性质。Xav=（Xmax+Xmin）/218/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

19/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

过盈配合含有过盈（包含最小过盈等于零）配合称为过盈配合。此时，孔公差带在轴公差带之下。其特征值是最大过盈Ymax和最小过盈Ymin。孔最小极限尺寸减去轴最大极限尺寸所得代数差称为最大过盈，用Ymax表示。Ymax=Dmin-dmax=EI-es孔最大极限尺寸减去轴最小极限尺寸所得代数差称为最小过盈，用Ymin表示。Ymin=Dmax-dmin=ES-ei实际生产中，平均过盈更能表达其配合性质。Yav=（Ymax+Ymin）/2

20/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

21/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

过渡配合

可能含有间隙也可能含有过盈配合称为过渡配合。此时，孔公差带与轴公差带相互重合。其特征值是最大间隙Xmax和最大过盈Ymax。孔最大极限尺寸减去轴最小极限尺寸所得代数差称为最大间隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔最小极限尺寸减去轴最大极限尺寸所得代数差称为最大过盈，用Ymax表示。Ymax=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：Xav（或Yav）=（Xmax+Ymax）/222/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

23/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第二节极限与配合基本术语及其定义

配合公差

配合公差是指允许间隙或过盈变动量。它是设计人员依据机器配合部位使用性能要求对配合松紧变动程度给定允许值。它反应配合松紧改变程度，表示配合精度，是评定配合质量一个主要综合指标。在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零绝对值。它数值用公式表示为：对于间隙配合Tf=︱Xmax—Xmin︱对于过盈配合Tf=︱Ymin—Ymax︱对于过渡配合Tf=︱Xmax—Ymax︱将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合配合公差共同公式为：Tf=Th+Ts24/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第三节极限与配合国家标准组成

一、标准公差系列

标准公差是极限与配合制中表列任一公差，用以确定公差带大小。标准公差等级分为IT01，IT02，IT03……IT18共20级，从IT01至IT18等级依次增大，而对应标准公差数值依次增大。基本尺寸越大，公差值也越大。

二、基本偏差系列

基本偏差是用以确定公差带相对零下位置那个极限偏差。它能够是上偏差也能够是下偏差，普通为靠近零线那个偏差。基本偏差代号及其特点国家标准对孔轴分别要求了２８种基本偏差，其代号用拉丁字母表示大写表示孔，小写表示轴。如图所表示

25/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第三节极限与配合国家标准组成

26/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第三节极限与配合国家标准组成

对全部公差带，当位于零线上方时，基本偏差为下偏差EI（对孔）或ei（对轴）；当位于零线下方时，基本尺寸为上偏差ES（对孔）或es（对轴）。除J、j与一些高公差等级形成公差带以外，基本偏差都是指靠近零线或绝对值较小那个极限偏差。JS、js形成公差带在各公差等级中，完全对称于零线，故上偏差或下偏差均为基本偏差。孔基本偏差下从Ａ到Ｈ为下偏差ＥＩ，从Ｊ到ＺＣ为上偏差ＥＳ．轴基本偏差从ａ到ｈ为上偏差ｅｓ，从ｊ到ｚｃ为下偏差ｅｉ．基本偏差中Ｈ和ｈ基本偏差为零，Ｈ代表基准孔，ｈ代表基准轴。

27/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第三节极限与配合国家标准组成

三、极限与配合在图样上标注零件图上，普通有三种标注方法，如图所表示:（１）在基本尺寸后标注所要求公差带。（２）在基本尺寸后标注所要求公差带对应偏差值。（３）在基本尺寸后标注所要求公差代和相对应偏差值。28/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第三节极限与配合国家标准组成

装配图上，在基本尺寸后标注孔、轴公差带，如图所表示，国家标准要求孔、轴公差带写成份数形式，分子为孔公差带，分母为轴公差带。

29/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第三节极限与配合国家标准组成

四、普通、惯用和优先公差带与配合

国家标准要求20个公差等级标准和８种基本偏差可组合543个孔公差带和544个轴公差带。列出405种孔普通公差带，方框内为44种惯用公差带，圆圈内为13种优先公差带。列出116种孔普通公差带，方框内为59种惯用公差带，圆圈内为13种优先公差带。在此基础上，国家标准又要求了基孔制惯用配合59种，优先配合13种基轴制惯用配合47种，优先配合13种五、普通公差－－线性尺寸未注公差

采取普通公差尺寸，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差。30/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第四节极限与配合选择一、基准制选择

国家标准对配合要求有两种基准制:基孔制和基轴制选择标准普通优先选取基孔制，基轴制普通用于以下情况：（1）由冷拉棒料制造零件，其配合表面不经切削加工。（2）与标准件相配合孔和轴，应以标准件为基准件来选择基准制（3）同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不一样配合性质。

31/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第四节极限与配合选择二、公差等级选择选择公差等级标准:在满足使用要求前提下，尽可能选择较大公差等级惯用尺寸段配合特点公差设计时，尺寸≤500mm惯用尺寸段配合，应按优先、惯用和普通公差带和配合次序，选取适当公差带和配合。标准推荐优先、惯用配合满足工艺等价标准：当孔标准公差大于IT8时，与同级基准孔相配合，如：H9/h9，H10/d10；当孔标准公差小于IT8时，与高一级基准轴相配合，如：H7/m6，H6/k5；当孔标准公差等于IT8，可与同级配合也可与高一级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。32/38第三章光滑圆柱体结合交换性及其检测

第四节极限与配合选择其它尺寸段配合特点大尺寸段（基本尺寸＞500～3150mm）：标准要求了惯用轴公差带41种，孔公差带31种，没有推荐配合，要求普通采取基孔制同级配合。依据零件制造特点和生产实际情况，可采取配制配合。先按交换性生产选取配合；再选取较难加工那个零件作为先加工件（多数情况下是孔），给它一个轻易到达公差；最终再依据所选配合公差确定配制件（多数情况下是轴）公差。“配制公差”代号为MF。小尺