21孔轴公差与配合

1第3章孔、轴公差与配合2本章主要内容：1.基本术语及其定义2.常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成3.常用尺寸孔、轴公差与配合的选择4.大尺寸孔、轴公差与配合5.线性尺寸的未注公差重点：1.常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成2.公差与配合代号的基本含义及在图纸上的标注3.公差与配合的选择原则及方法20091801/TGB有关极限与配合的国标——属于尺寸精度设计的标准：基础选择GB/T1804-2000一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差20092~11800/TGB33.1基本术语及其定义一、有关孔和轴的定义1、孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由两平行平面形成的包容面）。2、轴：通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由两平行平面形成的被包容面）。如图所示:45二、有关尺寸的术语和定义１.尺寸：用特定单位表示长度值的数字。２.公称尺寸：由设计给定的尺寸D-孔尺寸d-轴尺寸３.极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为上极限尺寸，小的称为下极限尺寸。——由设计给定４．实际尺寸：通过测量所得的尺寸，分别用Da、da表示。——包含测量误差。合格条件：maxminDDDamaxminddda6三、有关偏差和公差的术语和定义1.尺寸偏差：某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差，包括实际偏差和极限偏差。偏差可为正、负值或0。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）：实际偏差合格条件：2.尺寸公差：允许尺寸的变动量，等于上极限尺寸减去下极限尺寸的差值。注意：公差不能为负值和0ESEEIaeseeiaDDESmaxddesmaxDDEIminddeiminEIESDDThminmaxeiesddTsminmax公差、极限尺寸、极限偏差之间的关系：孔：轴：7零线下偏差上偏差轴孔上极限尺寸下极限尺寸公称尺寸公差上极限尺寸公称尺寸下极限尺寸公差下偏差上偏差83.公差带:在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所形成的区域。1)公差带图：a.构成：9c.画法：031.0025.025025.0031.025轴：孔：104．极限制公差带有两个参数：一是公差带的大小（即宽度），二是公差带相对于零线的位置。国标已将它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。极限制——用标准化的公差和极限偏差组成标准化的公差带的制度。5．标准公差（IT——InternationalTolerance）指国家标准所规定的公差值。——使公差带的大小标准化116．基本偏差——国家标准所规定的上偏差或下偏差，是靠近零线或位于零线的那个极限偏差。——使公差带的位置标准化12四、有关配合的术语及定义１.配合指公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。２.间隙或过盈在孔与轴的配合中，指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时称为间隙，用X表示；为负时称为过盈，用Y表示。３.配合的种类（配合性质）根据孔、轴公差带之间的关系分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种：13（1）间隙配合孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙（包括Xmin＝0）的配合。对一批装配件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺寸：eiESdDXminmaxmaxesEIdDXmaxminmin2minmaxXXXav◆最大间隙：◆最小间隙：◆平均间隙：14（2)过盈配合孔的公差带在轴公差带下方，即具有过盈（包括Ymin＝0）的配合。对一批装配件而言，所有轴的尺寸≥孔的尺寸：◆最大过盈：◆最小过盈：◆平均过盈：esEIdDYmaxminmaxeiESdDYminmaxmin2minmaxYYYav15（3)过渡配合孔、轴公差带相互重叠，即可能具有间隙或过盈的配合：eiESdDXminmaxmaxesEIdDYmaxminmax2)(maxmaxYXYXavav或◆最大间隙：◆最大过盈：◆平均间隙（或过盈）：164.配合公差shfTTXXTminmaxshfTTYYTmaxminshfTTYXTmaxmax允许间隙或过盈的变动量。表示对配合精度的要求，控制间隙或过盈变化的范围，反映使用要求，是评定配合精度的指标。——没有符号的绝对值。①间隙配合：②过盈配合：③过渡配合：◇配合公差等于组成配合的孔、轴公差之和：shfTTT——反映了使用要求与加工要求的关系——配合精度与加工精度的关系。要提高配合精度，应降低零件的公差，即提高零件的加工精度。17五、基准制配合制——用标准化的孔、轴公差带组成各种配合的制度。国标规定了两种并行的基准制，即基孔制和基轴制：0EI0es基孔制：以基本偏差为下偏差且等于0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。基准孔——基孔制的孔，。基轴制：以基本偏差为上偏差且等于0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。基准轴——基轴制的轴，。18193.2常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成1.标准公差的等级及其代号◆代号国家标准（GB/T1800.2—2009）IT+数字◆公差等级在公称尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级规定为20个等级:公差等级IT01IT0IT1……IT18精度高低公差值小大一、孔、轴的标准公差系列202.标准公差因子是计算标准公差的基本单位，也是制定标准公差系列的基础。标准公差的数值不仅与标准公差等级的高低有关，而且与公称尺寸的大小有关。生产实践表明，加工误差范围与公称尺寸呈立方抛物线的关系（常用尺寸），即：DDi001.045.03第一部分——加工误差的影响第二部分——测量误差的影响（线性关系）i21３、标准公差数值的计算公式表３-１(P38)22表中公式的确定原则：23)(Dfi４、尺寸分段：由于标准公差因子是公称尺寸的函数，即为简化标准公差表格，国标将公称尺寸分成若干段，见附表３-２～附表３-9。）（尾首mmDDD——公称尺寸计算值：D按上述公式计算得到各种公称尺寸和公差等级的公差值→标准公差值表（附表3-2P260）标准公差表的查法24基本偏差是用以确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。1、基本偏差代号国标对孔、轴分别规定了２８种基本偏差，其代号用英文字母表示，大写表示孔，小写表示轴。26个英文字母中去掉，剩下的２１个字母加上7个双字母组合组成了孔（轴）的２８种基本偏差代号，如图所示：二、孔、轴基本偏差系列)(wqoqiWQOLI、、、、、、、、)(zczbzajsfgefcdZCZBZAJSFGEFCD、、、、、、、、、、、、25轴+0-eseiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc公称尺寸孔公称尺寸+0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC262、轴的基本偏差系列（1）a～h：基本偏差为es（上偏差）。①a～g：es为负；②h：es=0，是基轴制中基准轴的基本偏差代号。（2）j～zc：基本偏差为ei（下偏差）。①j：ei为负；②其余ei为正。（3）js：公差带相对于零线对称分布。基本偏差为ES=+IT/2或EI=-IT/2轴+0-eseiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc公称尺寸27HA~GA~ZCJ~（1）：基本偏差为EI（下偏差）。①：EI为正；②H：EI=0，是基孔制中基准孔的基本偏差代号。（2）：基本偏差为ES（上偏差）。①J、K：ES为正；②其余ES为负。（3）JS：公差带相对于零线对称分布。基本偏差为ES=+IT/2或EI=-IT/23、孔的基本偏差系列孔公称尺寸+0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC284、各种基本偏差所形成配合的特点295、公差带代号及配合代号（1）公差差带代号标注在零件图上由基本偏差代号及公差等级代号中的数字组成。如：30（2）配合代号标注在装配图上把孔和轴的公差带代号组合，用分数形式表示，分子为孔公差带，分母为轴公差带。例：H7/f6或67fH316、基本偏差数值的确定（1）轴的基本偏差数值按表3-2所列的公式计算。数值见附表3-4公式的由来：以基孔制中基本偏差为H的基准孔与不同基本偏差的轴形成的各种配合为基础，根据设计要求、生产实践和科学实验，经统计分析得到的。32（2）孔的基本偏差数值由相同字母代号的轴的基本偏差数值换算得到。换算原则：基本偏差字母代号同名的孔和轴，分别构成的基轴制与基孔制的配合（同名配合）其配合的精度必须相同（即具有相同的极限间隙或极限过盈）。——同名配合的配合精度相同33换算规则如下：1）通用规则用同一字母代号表示的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，符号相反。适用范围：342）特殊规则同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个△值。原因：精度等级较高的配合中常采用孔比轴低一级相配。——工艺等价性适用范围：35换算过程：为达到两种基准制所形成的配合精度相同，应有：基孔制的最小过盈基轴制的最小过盈数值见附表3-5363738三、公差与配合在图样上的标注（1）装配图上在公称尺寸后面标注配合代号。如：ф50H7/f6或6750fH标注：39（2）在零件图上，有三种标注形式：注意：①零偏差必须用数字“0”标出，不能省略。②正偏差值的“+”不能省略。40四、孔、轴常用公差带和优先、常用配合国标《极限与配合公差带和配合的选择》规定了常用公差带与优先、常用配合。——公差带与配合的标准化1．孔、轴的常用公差带图3-17(P46)列出了孔的一般公差带105种，其中优先13种（圆圈中的），常用44种（方框中的，含优先的13种）。4142图3-18列出了轴的一般公差带116种，其中优先13种（圆圈中的），常用59种（方框中的,含优先的13种）。432．孔、轴的优先、常用配合基孔制的优先配合13种，常用配合59种。表3-3基轴制的优先配合13种，常用配合44种。表3-4443.3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择包括的内容：选择配合制、选择标准公差等级、选择配合种类。基本原则：在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。一、配合制的选择基孔制和基轴制都可以满足同样的使用要求，选择时主要考虑产品结构、工艺和经济性等方面，与使用要求无关。选择原则：1．优先选用基孔制好处：减少孔公差带的数量，从而：（1）减少刀具规格种类；（2）减少量规规格种类。→提高经济效益4546例：6720gH6720kH6720sH6720hG6720hK6720hS基孔制的配合基轴制的配合472．特殊情况采用基轴制①结构上的需要，在同一公称尺寸的轴上装有不同配合要求的几个孔的零件时，应采用基轴制。如发动机的活塞连杆机构中：483．以标准件为基准选择基准制如：滚动轴承内圈与轴颈的配合——基孔制滚动轴承外圈与箱体孔的配合——基轴制②在农业机械、纺织机械和仪器仪表制造中，常用不需加工的冷拉钢材直接作轴，应采用基轴制。494．必要时可采用任意孔、轴公差带组成非基准制的配合如端盖与箱体孔的配合：50二、标准公差等级的选择•实质：正确解决零件使用要求与制造工艺及加工成本之间的矛盾。•依据：•原则：在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大的公差值。•方法：类比法、计算法、实验法。类比法——即参照经实践验证的、合理的同类产品中的相似结构、相同要求、相近尺寸的孔、轴公差等级进行选择。——常用方法fshTTT511、各种公差等级的应用范围522、用类比法选择公差等级应考虑的问题（1）同一配合中孔与轴的工艺等价性——同一配合中的孔和轴的加工难易程度基本相同。工艺等价性的原则，以为界限：公差等级高于8级、公称尺寸≤500mm时，应选用孔比轴低一级配合。公差等级为8级、公称尺寸≤500mm时，对间隙配合或过渡配合应选用孔比轴低一级配合；对过盈配合应选用孔轴同级配合。公差等级低于8级或公称尺寸500mm时，