第2章 光滑圆柱体结合的极限与配合

本章要点第2章光滑圆柱体结合的极限与配合

1.掌握有关极限与配合的基本术语和基本概念。2.掌握尺寸公差带的构成特点。3.掌握公差带图的绘制与分析方法，并能熟练查取标准公差和基本偏差表格，正确进行有关计算。4.掌握极限与配合的选用原则，并能正确标注在图上。本节重点内容：

掌握有关尺寸、偏差和公差的基本概念

掌握配合的概念及种类

掌握有关配合的计算及尺寸公差带图的画法2.1极限与配合的基本术语及定义一、有关孔和轴的定义孔：主要指工件的圆柱形内表面。（包容面）轴：主要指工件的圆柱形外表面。（被包容面）2.1极限与配合的基本术语及定义1.尺寸：表示长度的大小2.基本尺寸：设计时给定的尺寸（孔D，轴d）数值一般采用优先数系3.实际尺寸：通过实际测量得到的尺寸（孔Da，轴da）

由于测量误差的存在，所以实际尺寸并非是尺寸的真值。二、有关尺寸的术语及定义4.极限尺寸：允许尺寸变动的两个界线值，分为最大极限尺寸和最小极限尺寸（孔Dmax，Dmin；轴dmax，dmin）极限尺寸用来控制实际尺寸，合格的零件应该满足：孔：轴：1.尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差

上偏差：最大极限尺寸减基本尺寸的代数差

下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差

实际偏差：实际尺寸与基本尺寸的代数差。三、有关偏差和公差的术语及定义偏差值除0外，应在数值前标上相应的“＋”或“－”号。ES－孔的上偏差；EI－孔的下偏差；es－轴的上偏差；ei－轴的下偏差；ES=Dmax－D；EI=Dmin－D；

es=dmax－d；ei=dmin－d；2.尺寸公差（简称公差）：

允许尺寸的变动量，公差值都是正值。

孔的公差：轴的公差：问题1：偏差与公差的区别？3．零线与公差带

在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，称为零线。通常用零线来表示基本尺寸线。公差带：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公差带。构成公差带的两要素：公差带大小：由标准公差确定公差带位置：由基本偏差确定例1：已知孔、轴基本尺寸为φ25mm；

Dmax=φ25.021mm；

Dmin=φ25.000mm；

dmax=φ24.980mm；

dmin=φ24.967mm。求孔与轴的极限偏差和公差，并画出公差带图。1.配合：是指基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。2.间隙或过盈：就是孔的尺寸与轴的尺寸代数差，此差值为正时是间隙，用X表示；为负时是过盈，用Y表示。3.配合分类：间隙配合、过盈配合、过渡配合四、有关配合的术语及定义间隙数值前必须加“＋”号，过盈数值前必须加“－”号Xmax=Dmax－dmin＝ES－eiXmin=Dmin－dmax＝EI－es

具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。它的特点是孔的公差带在轴的公差带之上。1）间隙配合Ymax=Dmin－dmax＝EI-esYmin=Dmax－dmin=ES-ei

具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。其特点为孔的公差带在轴的公差带之下2）过盈配合

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3）过渡配合Xmax=Dmax－dmin＝ES－eiYmax=Dmin－dmax＝EI-es间隙或过盈允许的变动量，用Tf表示。4）配合公差间隙配合:过盈配合:过渡配合:配合公差反映配合精度，配合种类反映配合性质。例2：求下列三种孔、轴配合的最大、最小间隙或过盈及配合公差，并画出公差带图。思考题1.什么是偏差？偏差与公差有什么区别？

2.公差带的两个基本要素是什么？各由什么确定？

3.什么是配合？可分为哪几种？

本节重点内容：

掌握极限与配合国家标准的基本内容

掌握基本偏差图的特点

会准确查表，标注以及了解一些优先公差带

2.2极限与配合国家标准一、标准公差系列2.2极限与配合国家标准

1.标准公差：指极限与配合标准中所列的、用以确定公差带大小的任一公差值。（表2－2）

2.公差等级：

分为20个等级，IT01、IT0、IT1、…、IT18。其中IT01公差等级最高，IT18公差等级最低。公差等级越低，公差数值越大，精度越低。3.标准公差数值在实际应用中，标准公差数值可直接查表无需计算4.基本尺寸段：同一公差等级在同一尺寸段内，其标准公差数值只有一个。同一公差等级，对于不同的基本尺寸段，虽然标准公差数值不同，但被认为具有同等的精度。1.基本偏差：用于确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。二、基本偏差系列2.基本偏差的代号：用21个字母和7个双写字母表示，共28个代号。（见图2－9）A～H的孔基本偏差为EI；P～ZC的孔基本偏差为ES。a～ｈ的轴基本偏差为es；p～zc的轴基本偏差为ei。H和h的基本偏差数值都为零。JS（js）公差带完全对称地跨在零线上。上、下偏差值为±IT/2。上、下偏差均可作为基本偏差。基本偏差系列特征：

国标规定了两种基准制：基孔制和基轴制，并规定应优先选用基孔制。3、基准制

基孔制－－基准孔的公差带在零线以上，其下偏差为零，以H为基准孔的代号。

基轴制－－基准轴的公差带在零下以下，其上偏差为零，以h为基准轴的代号。

1.轴的基本偏差的数值－－可查表得出

轴的另一极限偏差可由公式计算出：

es=ei+Ts或ei=es-Ts4、基本偏差的数值2.孔的基本偏差的数值－－换算得出

孔的另一极限偏差可由公式计算出：

ES=EI+Th

或EI=ES-Th

换算规则：一般情况下：EI＝－es或ES＝－ei

特殊情况下（≤IT8的K、M、N的孔和≤IT7的P～ZC的孔）：

三、极限与配合在图上的标注

三、极限与配合在图上的标注

孔、轴公差带在装配图上的标注

四、一般、常用和优先的公差带与配合一般、常用和优先的孔公差带一般、常用和优先的轴公差带基孔制优先、常用配合基轴制优先、常用配合思考题1.标准公差等级分几级？哪一级精度最高？哪一级精度最低？

2.标准公差数值与公差等级、基本尺寸有什么关系？

3.基本偏差系列中，哪些基本偏差是上偏差，哪些基本偏差是下偏差？

4.H7/f6、H7/h6、G6/h5、H7/m6、H7/p6分别采用的是

制

配合？

本节重点内容：

掌握基准制、公差等级和配合种类的选用原则

熟悉各种基本偏差的应用

熟悉优先配合的应用情况2.3极限与配合的选用一、基准制的选择2.3极限与配合的选用极限与配合的选用：1.基准制的选择2.公差等级的选择3.配合的选择1.设计时，应优先选用基孔制

加工孔的刀具有一定的规格系列，选择基孔制后刀具可形成系列化、标准化主要原因：

因孔比轴难加工2.下列情况下，可采用基轴制

当配合精度要求不高时，由冷拉钢材直接作轴使用。

同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。基孔制时公差带图基轴制时公差带图3.与标准件相配合的孔和轴时，应以标准件来选择基准制定。举例：滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，外圈与孔的配合采用基轴制。4.为了满足配合的特殊要求，允许采用非基准制配合如当机器上出现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴（孔）要求组成不同性质的配合时，其中肯定至少有一个为非基准制配合。举例：轴承座孔与轴承盖是非基准制配合

选择公差等级的原则：

在满足使用要求的前提下，尽量选取精度较低的公差等级

参考经过实践证明是合理的典型产品的公差等级。二、公差等级的选择

选择公差等级的方法－－类比法还应考虑的因素：1.工艺等价性2.配合性质3.相配合零部件的精度要匹配4.加工方法各种加工方法可达到的公差等级公差等级的应用无相对运动要传递运动要精确同轴永久结合过盈配合可拆结合过渡配合或基本偏差为H(h)的间隙配合加紧固件无须精确同轴间隙配合加紧固件不传递转矩过渡配合或小过盈配合有相对运动只有移动基本偏差为H(h),G(g)的间隙配合转动或转动和移动复合运动基本偏差为A~F(a~f)的间隙配合1.配合类别选择的基本原则三、配合的选择2.非基准件基本偏差代号的选择

三种选择方法：（1）计算法－－比较科学（2）试验法－－最为可靠，但成本较高（3）类比法－－应用最广1.间隙配合（H/a~h）：间隙越来越小2.过渡配合（H/js~n）：配合越来越紧3.过盈配合（H/p~zc）：过盈量越来越大基孔制：

孔、轴间是否有相对运动过盈配合中的受载情况孔和轴的定心精度要求带孔零件和轴的拆装情况孔和轴工作时的温度装配变形生产类型选择配合种类时还应考虑以下主要因素：工作情况对过盈和间隙的影响配合选用实例钻套、衬套、钻模板的配合选用

钻套和衬套H7/g6钻模板和衬套H7/n6钻套内孔G7车床尾座顶尖套筒和尾座体的配合

车床尾座顶尖套筒和尾座体H6/h5带轮与轴的配合图

带轮与轴较松的过渡配合H7/js6冲床齿轮与轴的配合

冲床齿轮与轴较紧的过渡配合H7/n6

2.4一般公差（未注公差）精密级f中等级m粗糙级c最粗级v三、公差等级一、定义：

一般公差指在车间一般