第1章++极限与配合及检测.

第1章极限与配合及检测•§1.1极限与配合的基本定义术语和定•§1.2极限与配合的选择•§1.3一般公差、线性寸的末注公差•§1.4大尺寸圆柱体的公差与配合简介•§1.5尺寸的检测§1.1极限与配合的基本术语和定义•1.1.1基本术语和定义•1.1.2有关配合的术语和定义•1.1.3公差与配合标准1.1.1基本术语和定义•1.孔和轴•孔:通常指圆柱形内表面及其他内表面中（由两平行平面•轴:通常指圆柱形外表面及其他外表面中（由两平行平面•从装配关系讲，孔为包容面，在它之内无材料，且越加工越大；轴为被包容面，在它之外无材料，且越加工越•如果两平行平面或切平面既不能形成包容面，也不能形成被包容面，则它们即不是孔也不是轴。孔和轴图1-1孔和轴2.有关尺寸的术语•（1）尺寸：用特定单位表示长度值的数值•（2）基本尺寸（D，d）：设计给定的尺寸。•（3）实际尺寸（Da,da）通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。•（4）极限尺寸（Dmax、dmax、Dmin、dmin）：一个孔或轴允许的两个极端尺寸。•（5）最大实体状态（MMC）：孔和轴具有允许的材料量为最多时的状态。最大实体尺寸（MMS）：在最大实体状态下的极限尺寸。它是孔的最小尺寸和轴的最大尺寸的统称。•（6）最小实体状态（LMC）：孔和轴具有允许的材料量最少时的状态。最小实体尺寸（LML）：在最小实体状态下的极限尺寸。它是孔的最大尺寸和轴的最小尺寸的统称。图1-2最大和最小实体状态3、偏差的基本术语及定义1.偏差的定义：极限偏差上偏差ES、es2.偏差种类:偏差实际偏差下偏差EI、ei(1)实际偏差---实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差.1)孔实际偏差以Ea表示.轴以ea表示Ea=Da-Dea=da-d2)实际偏差可能为正值,负值或零.值前需冠以“+”或“-”。某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称偏差,亦称尺寸偏差。(2)极限偏差1)定义：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。分上、下偏差。2)上偏差---最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用ES，轴用es表示。计算公式：ES=Dmax-D,es=dmax-d3)下偏差---最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用EI，轴用ei表示。计算公式：EI=Dmin-D,ei=dmin-d4)极限偏差由设计时确定,可为“+”也可为“-”。5)国标规定：在图样上和技术文件上标注极限偏差数值时，上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。特别要注意的是当偏差为零值时，必须在相应的位置上标注“0”，而不能省略。如φ80D9()，φ30H7()，φ30mm。当上、下偏差数值相等而符号相反时，可简化标注，如φ50±0.008mm。100.0174.00021.0030.0001.0(3)用极限偏差表示零件合格条件:孔:ES≥Ea≥EI轴:es≥ea≥ei（4）极限尺寸的计算：孔Dmax=D+ES轴dmax=d+esDmin=D+EIdmin=d+ei030.0001.0例1—1加工某孔φ60mm和轴φ60mm，试求极限偏差、基本尺寸、极限尺寸。060.0003.0解:φ60mm的孔：φ60mm的轴：ES=+0.030mmes=+0.060mmEI=-0.001mmei=+0.003mmD=60mmd=60mmDmax=D+ES=60mm+0.030mmdmax=d+es=60mm+0.060mm=60.030mm=60.060mmDmin=D+EI=60mm+(–0.001)mmdmin=d+ei=60mm+0.003mm=60.003mm=59.999mm060.0003.0030.0001.0(2)尺寸公差(T)术语及其定义1.尺寸公差(简称公差)T(2)计算：公差=最大极限尺寸－最小极限尺寸=上偏差－下偏差即：孔的公差TD=轴的公差Td=Dmax-Dmin=ES-EIdmax-dmin=es-ei(1)T=0?T前无“+”“-”号思考并回答(2)公差与偏差有何区别？(1)定义：尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差。即允许尺寸的变动量。例1—2求孔的尺寸公差mm220.0100.060解:Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mmDmin=D+EI=60mm+0.100mm=60.100mmminmaxDDTDmm120.0100.60220.60mm120.0100.0220.0EIESTD或：例1—3求轴的尺寸公差。mm020.0015.0120解:dmax=d+es=120+0.020=120.020mmdmin==d+ei=120+(－0.015)=119.985mmminmaxddTdmm035.0985.119020.120或：eiesTdmm035.0)015.0(020.0公差与偏差的区别和联系公差：尺寸允许的变动范围，无符号的绝对值，不能为零。公差是允许的尺寸误差。公差是设计给定的，不能通过测量得到。区别：1、公差表示对一批工件尺寸均匀程度的要求，即尺寸允许的变动范围。它是工件尺寸精度指标，但不能根据公差来逐一判别工件的合格性。2、极限偏差表示工件允许变动的极限值，它原则上与工件尺寸无关，但上下偏差又与精度有关，极限偏差是判别工件尺寸是否合格的依据。联系：1、工件尺寸公差是工件尺寸的上下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就是确定了公差。2、公差与极限偏差都是由设计给规定的。图1-3极限尺寸、公差与偏差2．公差带图解（2）零线是指在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线。1）公差带的定义：是指在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。2）公差带的确定要素公差带的大小3）轴、孔的公差带画法：为了区别，一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反，且疏密程度不同。（1）公差带图解的定义由于公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得多，不能用同一比例表示，因此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，也称公差带图解。（长度方向适当选取，垂直方向可采用200：1或500：1，较小的1000：1）（3）公差带公差带的位置图1-4公差带图1.1.2有关配合的术语和定义•1.•基本尺寸相同，相互结合的孔轴公差带之间的关系称为配合。这种关系决定结合零件间的松紧程度，如图1-5所示。•2.•相互结合的孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，此差值为正时，称为间隙，用X表示。其中“+”号代表间隙，数值代表间隙量的大小；此差值为负时，称为过盈。用Y表示，其中“-”代表过盈，数值代表过盈量的大小，如图1-6所示。因此，过盈就是负间隙，图1-5公差与配合图1-6间隙和过盈示意•3.•（1）间隙配合。•（2）过盈配合。•（3）过渡配合。图1-7间隙配合图1-8过盈配合图1-9过度配合•4.配合公差•配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标，用代号Tf5.配合公差带图•配合公差的特性也可用配合公差带来表示。配合公差带的图示方法，称为配合公差带图。配合公差带图能直观反映配合的特性，其大小和位置反映了设计精度和使用要求。•（1）零线代表间隙或过盈等于零，零线以上的纵坐标为正值，代表间隙;零线以下的纵坐标为负值，代表过盈。•（2）符号I代表配合公差带，配合公差带上、下端线所对应的纵坐标值，表示孔、轴配合的极限间隙或极限过盈。当配合公差I完全处在零线上方时，是间隙配合;当配合公差带I完全处在零线下方时，是过盈配合;当配合公差带I跨•（3）配合公差带图直观地反映配合的性质和配合的精度。•配合公差带图如图1-10图1-10配合公差带图6.极限制与配合制•如前所示，孔、轴的配合是否满足使用要求，主要看是否可以保证极限间隙或极限过盈的要求。显然满足同一使用要求的孔、轴公差带的大小和位置是无限多的。如图1-13所示的三个配合，均能满足同样的使用要求。•所以，如果不对满足同一使用要求的孔、轴公差带的大小和位置作出统一规定，将会给生产过程带来混乱，也不便于产品的使用和维修。因此，应该对孔轴尺寸公差•极限制是指经标准化的公差带与偏差制度。它是一系列•配合制是同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度，亦称为基准制。国家标准对配合的组成规定了两种配合制度，即基孔制和基轴制配合图1-13满足同一使用要求的三个配合•(1)基孔制。基本偏差一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图1-14(a)所示。基孔制配合中的孔称为基准孔，代号为H，是基孔•标准规定，基准孔以其下偏差(EI)为基本偏差，数值为零。上偏差(ES)为正值，即其公差带偏置在零线上侧•(2)基轴制。基本偏差一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图1-14(b)所示。基轴制配合中的轴称为基准轴，代号为h，是基轴制•标准规定，基准轴以其上偏差(es)为基本偏差，数值为零。下偏差(ei)为负值，即其公差带偏置在零线下侧。•基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能满足使用要求。图1-14基孔制和基轴制公差带1.1.3公差与配合标准•1•(1)标准公差及其分级。标准公差：它是《极限与配合》标准中所规定的任一公差。公差等级是确定尺寸精度程度的等级。•标准公差值由公差等级和基本尺寸决定。•IT•同一公差等级、同一尺寸分段内各基本尺寸的标准公差值是相同的。同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差也被认为具有同等精度要求。•（2）标准公差因子i和I。标准因子i和I是用以确定标准公差的基本单位，它是基本尺寸D的函数。是制定标准公差数值系列的基础，即i=f（D）和I=φ（D）。1.标准公差系列（3）公差单位（公差因子,单位μm）当尺寸≤500mm时，30.450.001()DDumi反映加工误差反映测量误差•（3）公差等级系数a。在基本尺寸一定的情况下，a的大小反映了加工方法的难易程度，也是决定标准公差大小IT=ai的惟一参数，成为从IT5~IT8各级标准公差包含的公•（4）尺寸分段。由于公差因子i是基本尺寸的函数，按标准公差计算式计算标准公差值时，如果每一个基本尺寸都要有一个公差值，将会使编制的公差表格非常庞大。IT=ai＝a×30.450.001()DDumi1.标准公差系列（4）基本尺寸分段例：基本尺寸φ45mm（在＞30mm～50mm尺寸段）的IT6与IT7的公差值。计算基本尺寸公差单位IT6=10i=10×1.56≈16(mm)IT7=16i=16×1.56≈24.97≈25(mm)305038.73()Dmm30.4538.730.00138.731.56()umi2．基本偏差系列基本偏差是由国家标准规定的，用以确定公差带位置的极限偏差。在一般情况下，标准规定基本偏差是离零线较近的极限偏差。当尺寸公差带在零线上方时，以下偏差为基本偏差；当尺寸公差带在零线下方时，以上偏差为基本偏差。如图1-15所示。图1-15基本偏差示意图2．基本偏差系列•为了满足各种不同的使用需要，国家标准分别对孔、轴尺寸规定了28种标准基本偏差，每种基本偏差都用一个或两个拉丁字母表示，称为基本偏差代号。•在全部的26个字母中，除去易与其他含义混淆的I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）5个字母外，采用21个，再加上用两个字母表示的CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、za、zb、zc）6个，•还规定了公差带完全对称于零线的JS（js）。•孔的基本偏差代号用大写字母表示，轴的基本偏差代号用小写字母表示，如图1-16所示。基本偏差系列，确定了孔和轴的公差带位置。基准孔基准轴RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸零线0+-孔J0+rafg