机械精度设计与检测第2章 尺寸精度

第二章尺寸精度一、基本术语及其定义二、极限与配合国家标准的构成三、尺寸精度设计四、孔、轴精度的检测一、基本术语及其定义目前我国推荐执行的国家标准：GB/T1800.1-2009《极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础》GB/T1800.2-2009《极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表》一、基本术语及其定义目前我国推荐执行的国家标准：GB/T1801-2009《极限与配合公差带和配合的选择》GB/T1804-2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》GB/T3177-2009《光滑工件尺寸的检验》1.孔和轴的定义一、基本术语及其定义①孔：圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形内尺寸要素。②轴：圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形外尺寸要素。孔：内表面轴：外表面1.孔和轴的定义一、基本术语及其定义2.有关尺寸的术语及定义①线性尺寸：两点之间的距离。②基本尺寸：设计确定的尺寸，用符号D表示。②公称尺寸：由图样规范确定的理想形状要素的尺寸，用符号D表示。一、基本术语及其定义2.有关尺寸的术语及定义③极限尺寸：尺寸要素允许的尺寸的两个极端值。老标准：新标准：最大极限尺寸上极限尺寸；最小极限尺寸下极限尺寸。一、基本术语及其定义2.有关尺寸的术语及定义③极限尺寸：孔的上极限尺寸：Dmax孔的下极限尺寸：Dmin轴的上极限尺寸：dmax轴的下极限尺寸：dmin一、基本术语及其定义2.有关尺寸的术语及定义④实际尺寸：通过测量获得的某一孔或轴的尺寸。测量尺寸=真实尺寸±测量误差尺寸的合格条件：孔：Dmin≤Da≤Dmax轴：dmin≤da≤dmax一、基本术语及其定义3.有关偏差和公差的术语及定义①尺寸偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。分为：极限偏差、实际偏差极限偏差=极限尺寸—公称尺寸极限偏差分上偏差和下偏差：上偏差=上极限尺寸—公称尺寸孔：ES=Dmax—D轴：es=dmax—D一、基本术语及其定义3.有关偏差和公差的术语及定义①尺寸偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。分为：极限偏差、实际偏差极限偏差=极限尺寸—公称尺寸极限偏差分上偏差和下偏差：下偏差=下极限尺寸—公称尺寸孔：EI=Dmin—D轴：ei=dmin—D一、基本术语及其定义公称尺寸DdmaxdmineseiEIESDmaxDmin轴孔0-+实际偏差=实际尺寸—公称尺寸Ea=Da—Dea=da—D实际偏差的合格条件：下偏差≤实际偏差≤上偏差EI≤Ea≤ESei≤ea≤es一、基本术语及其定义3.有关偏差和公差的术语及定义②尺寸公差：允许尺寸的变动量。孔的公差Th=Dmax—Dmin=ES—EI轴的公差Ts=dmax—dmin=es—ei一、基本术语及其定义3.有关偏差和公差的术语及定义③尺寸公差带GB/T1800.1-2009规定公差带图的形式：以公称尺寸为零线，零线以上为正偏差，零线以下为负偏差，孔的公差带画斜线，轴的公差带画点。一、基本术语及其定义公称尺寸对于具体公差值要标出数值，公称尺寸单位取mm，极限偏差单位取μm。公差带为公差带图中上偏差和下偏差两条直线所限定的一个区域。一、基本术语及其定义公称尺寸3.有关偏差和公差的术语及定义③尺寸公差带3.有关偏差和公差的术语及定义④标准公差：国家标准所规定的公差值。⑤基本偏差：一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义①配合：公称尺寸相同，相互结合的孔轴公差带之间的关系。一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义②间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正时，叫做间隙，用符号X表示；该代数差为负时，叫做过盈，用符号Y表示。一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义③配合的分类：间隙配合过盈配合过渡配合一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义间隙配合：具有间隙的配合（孔公差带在轴公差带的上方）。Xmin孔Xmax轴Xmin=0孔Xmax轴Xmax=Dmax-Dmin一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义间隙配合：具有间隙的配合（孔公差带在轴公差带的上方）。Xmin孔Xmax轴Xmin=0孔Xmax轴Xmin=Dmin-Dmax一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义间隙配合：具有间隙的配合（孔公差带在轴公差带的上方）。Xmin孔Xmax轴Xmin=0孔Xmax轴Xav=(Xmax+Xmin)/2一、基本术语及其定义4.有关配合的术语及定义过盈配合：具有过盈的配合（孔公差带在轴公差带的下方）。Ymin孔Ymax轴Ymin=0孔Ymax轴一、基本术语及其定义Ymax=Dmin-Dmax4.有关配合的术语及定义过盈配合：具有过盈的配合（孔公差带在轴公差带的下方）。Ymin孔Ymax轴Ymin=0孔Ymax轴一、基本术语及其定义Ymin=Dmax-Dmin4.有关配合的术语及定义过盈配合：具有过盈的配合（孔公差带在轴公差带的下方）。Ymin孔Ymax轴Ymin=0孔Ymax轴一、基本术语及其定义Yav=(Ymax+Ymin)/24.有关配合的术语及定义过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合（孔公差带与轴公差带有交叠）。孔Ymax轴孔Xmax轴XmaxYmax一、基本术语及其定义Xav或Yav=(Ymax+Ymax)/24.有关配合的术语及定义④配合公差间隙配合过盈配合过渡配合一、基本术语及其定义Tf=Xmax-Xmin=Th+TsTf=ymin–ymax=Th+TsTf=Xmax–ymax=Th+Ts4.有关配合的术语及定义④配合公差例2-1组成配合的孔和轴在零件图上标注的尺寸公差和极限偏差分别为：孔mm，轴mm，试计算该配合的最大间隙、最小间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、轴尺寸公差带示意图。一、基本术语及其定义025.0050009.0025.050例2-1组成配合的孔和轴在零件图上标注的尺寸公差和极限偏差分别为：孔mm，轴mm，试计算该配合的最大间隙、最小间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、轴尺寸公差带示意图。解：025.0050009.0025.050Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.025)=+0.050mmXmin=EI-es=0-(-0.009)=+0.009mm例2-1组成配合的孔和轴在零件图上标注的尺寸公差和极限偏差分别为：孔mm，轴mm，试计算该配合的最大间隙、最小间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、轴尺寸公差带示意图。解：025.0050009.0025.050Xav=(Xmax+Xmin)/2=+0.0295mmTf=Xmax-Xmin=+0.050-(+0.009)=0.041mm孔、轴尺寸公差带示意图孔、轴的公称尺寸为50mm，孔的上偏差ES=+0.025mm，下偏差EI=0mm，公差Th=0.025mm=25μm。轴的上偏差es=-0.009mm，下偏差ei=-0.025mm，公差Ts=0.016mm=16μm。φ50+25-90-+-25例2-15.配合基准制在机械产品中，有各种不同的配合要求，这就需要由各种不同的孔、轴公差带组成的配合实现。为了设计和制造上的经济性，把其中孔公差带（或轴公差带）的位置固定，而改变轴公差带（或孔公差带）的位置，来实现所需要的各种配合的制度。一、基本术语及其定义5.配合基准制：将孔或轴的公差带固定，改变轴或孔的公差带的位置，来实现所需要的配合的制度。D0-+0-+D孔轴轴孔一、基本术语及其定义①基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度（优先选择基孔制）。D0-+孔轴轴轴轴轴一、基本术语及其定义②基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。D0-+孔轴孔孔孔孔一、基本术语及其定义二、极限与配合国家标准的构成1.标准公差系列为了统一公差数值，GB/T1800.1-2009规定了一系列标准化的公差数值。标准公差的数值主要由标准公差等级系数和标准公差因子确定。1.标准公差系列①标准公差等级及其代号GB/T1800.1-2009规定：标准公差用IT和数字表示，将标准公差分为20个等级，用IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18表示IT01精度最高，依次降低，IT18精度最低。常用等级：IT5～IT91.标准公差系列②标准公差因子标准公差因子是用以确定标准公差值的基本单位，也是制定标准公差数值系列的基础。标准公差的数值不仅与公差等级有关，也与公称尺寸有关。1.标准公差系列②标准公差因子)(001.045.03mDDi机械产品中，公称尺寸≤500mm时，IT5至IT8的标准公差因子i用下式计算。式中D—公称尺寸mm。1.标准公差系列③标准公差数值的计算aiIT对于公称尺寸≤500mm时，IT5至IT8的标准公差等级，标准公差数值用下式表示。式中a—标准公差等级系数。1.标准公差系列③标准公差数值的计算公差等级公式公差等级公式公差等级公式IT01IT610iIT13250iIT0IT716iIT14400iIT1IT825iIT15640iIT2IT940iIT161000iIT3IT1064iIT171600iIT4IT11100iIT182500iIT57iIT12160i1.标准公差系列④尺寸分段由于标准公差因子i是公称尺寸D的函数，对于每一个公差等级，给一个公称尺寸就可以计算对应的公差值，公差表格非常庞大。为了把标准公差值的数目减少到最低限度，简化表格，将公称尺寸分段。1.标准公差系列④尺寸分段对于每一个公差等级，同一尺寸分段内的各个尺寸的标准公差值相同。将公称尺寸取为该尺寸分段首末2个尺寸的几何平均值Dj。末首DDDj二、极限与配合国家标准的构成⑤标准公差数值公称尺寸公称尺寸为了统一基本偏差数值，GB/T1800.1-2009规定了一系列的基本偏差数值。基本偏差是指确定公差带相对零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。2.基本偏差系列二、极限与配合国家标准的构成2.基本偏差系列①基本偏差代号GB/T1800.1-2009对孔和轴分别规定28种基本偏差，用拉丁字母表示。孔用大写字母表示；轴用小写字母表示。在26个字母中，去掉5个字母：I（i）、L（l）、O（o）、Q（q）、W（w）2.基本偏差系列①基本偏差代号GB/T1800.1-2009对孔和轴分别规定28种基本偏差，用拉丁字母表示。孔用大写字母表示；轴用小写字母表示。在26个字母中，增加7个双写字母：CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS（js）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）二、极限与配合国家标准的构成2.基本偏差系列②轴基本偏差系列二、极限与配合国家标准的构成2.基本偏差系列③孔基本偏差系列二、极限与配合国家标准的构成④各种基本偏差所形成的配合特征过渡配合过盈配合间隙配合2.基本偏差系列二、极限与配合国家标准的构成过渡配合过盈配合间隙配合2.基本偏差系列④各种基本偏差所形成的配合特征二、极限与配合国家标准的构成2.基本偏差系列公差带代号：基本偏差代号+标准公差等级如G8、H7、g7、h6标注在零件图上。配合代号：孔和轴的公差带组合，用分数形式表示。如或标注在装配图上。6750gH6750gH/二、极限与配合国家标准的构成2.基本偏差系列⑤轴的基本偏差的确定轴的基本偏差数值按GB/T1800.1-2009所规定的公式计算，这些计算公式是以基孔制配合为基础，根据设计要求、生产实践和科学实验，经统计分析得到的（见附表2-3）。例2-2利用标准公差数值表（附表2-2）和轴的基本偏差数值表（附表2-3），确定轴的极限偏差数值。解：①由附表2-2查得公称尺寸为50mm的IT6=16μm；650f例2-2利用标准公差数值表（附表2-2）和轴的基本偏差数值表（附表2-3），确定轴的极限偏差数值。解：②由附表2-3查得公称尺寸为50mm且基本偏差代号为f的基本偏差为上极限偏差es=-25μm；则ei=es-IT=-25–16