尺寸公差配合与表面粗糙度

一、尺寸的概念•尺寸：用特定单位表示长度值的数字。•基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。•实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。•极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。§7.1尺寸的公差与配合•作用尺寸孔的作用尺寸：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；轴的作用尺寸：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。内接的最大理想轴外接的最小理想孔实际孔实际轴•最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。•最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。•尺寸偏差（简称偏差）：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。•实际偏差：实际尺寸减基本尺寸的代数差。•极限偏差：极限尺寸减去基本尺寸。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。ES=Dmax-Des=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d•公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱二、偏差与公差的概念•两者区别：•从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于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的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。•从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。•两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。公差与极限偏差的比较例：一根轴的直径为500.008基本尺寸:最大极限尺寸:最小极限尺寸：5050.00849.992上偏差=50.008-50=0.008下偏差=49.992–50=-0.008公差=50.008-49.992=0.016或=0.008-(-0.008)=0.016零线：在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸。尺寸公差带（简称公差带）：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域。三、尺寸公差带（简称公差带）基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定配合分三类：即间隙配合、过盈配合和过渡配合。间隙或过盈：孔的尺寸减去配合轴的尺寸，此值大于零时为间隙，用X表示；小于零时为过盈，用Y表示。配合公差：是指允许间隙或过盈的变动量。从孔和轴的配合来看，不是过盈就是间隙。把过盈公差和间隙公差统称为配合公差，并用Tf表示四、配合间隙配合：孔与轴配合时，具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。φ30+0.053+0.020φ30-0.020+0.041间隙孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙为零孔的公差带在轴的公差带之上。过盈配合：孔和轴配合时，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，其代数差为负值为过盈。具有过盈的配合称为过盈配合。轴径孔径过盈轴公差带孔公差带最大过盈最小过盈轴公差带孔公差带最大过盈最小过盈为零孔的公差带在轴公差带之下。过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。最大间隙最大过盈轴径孔径最大间隙最大过盈最大过盈最大过盈最大间隙最大间隙轴和孔的公差带相互交叠。过度配合三种配合性质的特点：1、间隙配合：1）除零间隙外，孔的实际尺寸永远大于轴的实际尺寸。2）孔、轴配合时存在间隙，允许孔、轴有相对转动。3）孔的公差带在轴的公差带的上方。2、过盈配合：1）除零过盈外，孔的实际尺寸永远小于轴的实际尺寸。2）孔、轴配合时存在过盈，不允许孔、轴有相对转动。3）孔的公差带在轴的公差带的下方。3、过渡配合：1）孔的实际尺寸可能大于或小于轴的实际尺寸，只不过相差微小。2）孔、轴配合时，可能存在间隙，也可能存在过盈。3）孔与轴公差带部分或全部重叠。五、标准公差与基本偏差公差带由“公差带大小”和“公差带位置”这两个要素组成。标准公差确定公差带大小，基本偏差确定公差带位置。标准公差标准公差是标准所列的，用以确定公差带的大小的任一公差。标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1至于IT18。IT表示公差，数字表示公差等级，从IT01至IT18依次降低。基本偏差基本偏差是标准所列的，用以确定公差带相对零位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下偏差；反之则为为上偏差。基本偏差基本偏差标准公差标准公差基本尺寸+-00轴与孔的基本偏差代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴，各有28个。其中H（h）的基本偏差为零，常作为基准孔或基准轴的偏差代号。RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸零线0+-J0EIEIES+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸零线0-0eseiA~H（a~h）的基本偏差用于间隙配合；P~ZC（p~zc）用于过盈配合；J（j）~N（n）用于过渡配合。六、配合制度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。间隙配合过渡配合过盈配合0过渡配合基准孔0基准孔的基本偏差代号为“H”。公差带图间隙配合过渡配合过盈配合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。0过渡配合基准轴公差带图0基准轴的基本偏差代号为“h”。七、公差与配合的标注及查表方法1、公差与配合在图样中的标注1）、零件图中的标注形式Φ50-0.025-0.050Φ500+0.039注基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）数值直观，适应单件或小批量生产。零件尺寸使用通用的量具进行测量。必须注出偏差数值。Φ50H8()0+0.039Φ50f7()-0.025-0.050既注公差带代号又注上、下偏差上下偏差加注括号既明确配合精度又有公差数值。Φ50f7Φ50H8注公差带代号此注法能和专用量具检验零件尺寸统一起来，适应大批量生产。零件图上不必标注尺寸偏差数值。2、在装配图中配合尺寸的标注基孔制的标注形式：基本尺寸基准孔的基本偏差代号（H）公差等级代号配合轴基本偏差代号公差等级代号例：φ50H8f7表示基本尺寸为50，基孔制，8级基准孔与公差等级为7级、基本偏差代号为f的轴的间隙配合。标注形式也可写成：φ50H8/f7基轴制的标注形式：基本尺寸配合孔基本偏差代号公差等级代号基准轴的基本偏差代号（h）公差等级代号φ50p7h6例：表示基本尺寸为50，基轴制，6级基准轴与公差等级为7级，基本偏差代号为P的孔的过盈配合。标注形式也可写成：φ50P7/h64、轴、孔极限偏差的查表若已知基本尺寸和公差带代号，则尺寸的上下偏差值，可从极限偏差表中查得。查表的步骤一般是：先查出轴和孔的标准公差，然后查出轴和孔的基本偏差（配合件只列出一个偏差）；最后由配合件的标准公差和基本偏差的关系，算出另一个偏差。优先及常用配合的极限偏差可直接由表查得，也可按上述步骤进行。3、优先、常用配合国家标准根据机械工业产品生产使用的需要，制订优先及常用配合，应尽量选用优先配合和常用配合。如下表所示。H6H7H9H10H11H12H8基孔制优先、常用配合H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7H7Js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6基准孔轴abcdefghjskmnprstuvxyz间隙配合过渡配合过盈配合红色为优先配合。其中常用：59种优先：13种1111hH1212hH1010hH99hH88hH88hH67hH56hH56gH67gH78gH56fH66fH78fH88fH99fH88eH78eH99eH88dH99dH1010dH1111dH1111cH1010cH99cH88cH1111bH1212bHH6H6H6H6H6js5k5m5n5p5H8H8H8H8H8H8H8H8H8Js7k7m7n7p7r7s7t7u7H6H6H6r5s5t5h5h6h7h8h9h10h11h12BCDEFGHJSKMNPRSTUVXYZ基准轴孔A间隙配合过渡配合过盈配合红色字为优先配合。其中常用：47种优先：13种1111hA1111hB1111hC1111hD1111hH1212hH1010hH99hH88hH67hH56hH56hG56hF78hF67hG88hF99hF99hE88hE99hD1010hD56hJS67hJS78hJS78hK67hK56hK56hM67hM78hM56hN67hN78hN56hP67hP67hR56hR56hS77hS56hT77hT67hU基轴制优先、常用配合F7h6H8h7E8h7B12h12-0.016034.018-φ78fH例1查表写出φ18的极限偏差数值。解：78fH从配合表可知，是基孔制的优先配合，其中H8是基准孔的公差代号；f7是配合轴的公差代号。027.00+φ18H8027.0018+φ（1）φ18H8基准孔的极限偏差，可由附录附表中查出。在表中由基本尺寸从大于14至18的行和公差带H8的列相交处查得这就是基准孔的上、下偏差，所以可写成（2）φ18f7配合轴的极限偏差，可由附录表中查得。在表中由基本尺寸从大于14至18的行和代号f7的列相交处查得，就是配合轴的上偏差（es）和下偏差（ei），所以Φ18f7可写成例2查表写出Φ80R7/h6的极限偏差值。解：从配合表可知Φ80R7/h6是基轴制常用过盈配合。(2)Φ80R7配合孔的极限偏差，则由附录表的基本尺寸大于50至80的行与公差等级IT7的列相交处查得Φ80R7的标准公差是30μm。由附表的基本尺寸大于65至80的行与基本偏差代号为R的列相交处查得Φ80R7的上偏差(ES)为-43μm。从而由计算公式EI=ES-IT可得到下偏差为(EI)=-43-30=-73μm，所以可写成0019.080-φ(1)Φ80h6基准轴的极限偏差，可由附表查得。在表中由基本尺寸大于50至80的行与公差等级IT6的列相交处查得Φ80h6的标准公差是19μm因为基准轴的上偏差为零，所以Φ80h6可写成-0.043-0.073Φ80八、公差与配合的选用公差配合的选用原则：1、优先采用基孔制。2、以下情况采用基轴制较为经济：⑴采用冷拨光轴，精度为IT8级左右，光轴可不再进行加工。⑵与标准件配合时，基准制的选择要依据标准件而定，如滚动轴承外圈与壳体孔的配合应采用基轴制。⑶基些结构上的需要,要求采用基轴制,如柴油机活塞销同时与连孔和支承孔相配合。3、公差等级的选择：选择公差等级应在满足机器使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。配合的两个零件一般情况下孔的精度要比轴的精度低一级。（具体的选用阅读资料或手册）4、公差等级与加工方法的关系（参见资料）5、配合性质的选用：尽量采用优先级，具体的结合性能要求进行选用（见有关资料）。总之，选择公差配合基本原则：在满足性能要求的前题下，考虑可加工性和经济性。九、未注公差尺寸的极限偏差“未注公差尺寸”是指在图样上只标注基本尺寸，而不标注极限偏差，虽未标注公差，但并不是没有公差。1、未注公差尺寸的应用范围具有下列情况，在图样上可以不标注尺寸公差。①非配合尺寸。②对产品使用质量影响不大的尺寸