第一章-孔和轴的极限与配合-1

聊城大学机械与汽车工程学院第一章孔和轴的极限与配合§1-2极限与配合的基本词汇§1-3极限与配合国家标准§1-4国家标准规定的公差带与配合§1-5公差与配合的选用§1-6配制配合（自学）§1-7线性尺寸的未注公差（自学）聊城大学机械与汽车工程学院§1-2极限与配合的基本词汇一、有关尺寸的术语二、有关偏差与公差的术语三、有关配合的术语四、习题聊城大学机械与汽车工程学院一、有关尺寸的术语2、孔：特点：1装配后是包容面；2加工过程中随零件实体材料减少，孔的尺寸由小变大。定义：圆柱形内尺寸要素、非圆柱形内尺寸要素（由两平行平面或切面形成的包容面）1、尺寸要素：由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。聊城大学机械与汽车工程学院一、有关尺寸的术语：3、轴：圆柱形外尺寸要素、非圆柱形外尺寸要素（两平行平面或切面形成的被包容面）特点：1装配后是被包容面；2加工过程中随零件实体材料减少，轴的尺寸由大变小。聊城大学机械与汽车工程学院一、有关尺寸的术语4、尺寸以特定单位表示线性尺寸值的数值。线性尺寸值如长度、直径等，在技术图纸中尺寸标柱，以㎜为通用单位时，均可只写数字不写单位。聊城大学机械与汽车工程学院一、有关尺寸的术语5、公称尺寸（基本尺寸）：由图样规范确定的理想形状要素的尺寸（由设计给定的尺寸）。•孔和轴配合的基本尺寸相同。•孔用D，轴用d表示。聊城大学机械与汽车工程学院一、有关尺寸的术语：6、实际尺寸：通过测量获得的尺寸。原因：①形状误差→零件同一表面不同部位的实际尺寸不一定相同。②量具的精度和测量者的水平有限→测量总有误差。实际尺寸？尺寸真值﹥﹦﹤聊城大学机械与汽车工程学院一、有关尺寸的术语7、极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值。最大极限尺寸和最小极限尺寸，分别用符号表示：孔用Dmax、Dmin表示；轴用dmax、dmin表示。极限尺寸根据精度设计要求而定，目的是限制加工零件的实际尺寸变动范围。聊城大学机械与汽车工程学院二、有关偏差与公差的术语1、尺寸偏差:某一尺寸减去公称尺寸（基本尺寸）的代数差。A、极限偏差:B、实际偏差：孔:上极限偏差ES=Dmax-D；下极限偏差EI=Dmin-D轴:上极限偏差es=dmax-d；下极限偏差ei=dmin-d注意：偏差可为正值、负值或零。聊城大学机械与汽车工程学院二、有关偏差与公差的术语2、尺寸公差（简称公差）：定义：允许尺寸的变化量T。A、从极限尺寸入手：孔：TH=Dmax-Dmin轴：TS=dmax-dminB、从极限偏差看：孔：TH=ES-EI轴：TS=es-ei注:公差是正值（但不写“+”），且不可能为零。公差决定了零件加工的难易程度。聊城大学机械与汽车工程学院例：一根轴的直径为600.015基本尺寸:最大极限尺寸:最小极限尺寸:60mm零件合格的条件：60.015mm≥实际尺寸≥59.985mm。思考并回答60.015mm59.985mm上偏差=60.015－60=+0.015下偏差=59.985－60=-0.015公差=0.015－(-0.015)=0.030聊城大学机械与汽车工程学院二、有关偏差与公差的术语：3、公差带图ESEIesei+0-包括：•零线（零偏差线）•公差带：公差带的大小——由标准公差确定。公差带的位置——由基本偏差确定。注：基本偏差是指上、下偏差中距零线最近的那个偏差。聊城大学机械与汽车工程学院二、有关偏差与公差的术语：例：已知：D=d=30㎜,Dmax=30.033㎜,Dmin=30.000㎜，dmax=29.980㎜dmin=29.959㎜，求：孔、轴的极限偏差与公差。聊城大学机械与汽车工程学院解：孔：ES=Dmax-D=30.033–30=+0.033㎜EI=Dmin-D=30.000–30=0TH=Dmax-Dmin=0.033㎜轴：es=dmax-d=29.980–30=-0.020㎜ei=dmin-d=29.959–30=-0.041㎜TS=dmax-dmin=29.980–29.959=0.021㎜聊城大学机械与汽车工程学院三、有关配合的术语基本内容：1、间隙与过盈2、配合的概念3、配合的种类4、配合公差5、基准制6、计算重点内容：有关配合的基本计算、基准制。聊城大学机械与汽车工程学院三、有关配合的术语1、配合配合是指基本尺寸相同，相互结合的孔和轴公差带之间的位置关系。2、间隙与过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差。此差值为正时，称为间隙X；为负时，称为过盈Y。聊城大学机械与汽车工程学院3、配合的种类根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。+0-聊城大学机械与汽车工程学院①间隙配合：•孔在轴的公差带之上，保证具有间隙（含Xmin=0）的配合。•其特征值是最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。孔轴Xmax孔轴XmaxXminXmin=0Xmax＝Dmax－dmin＝ES－eiXmin＝Dmin－dmax＝EI－es聊城大学机械与汽车工程学院②过盈配合•孔在轴的公差带之下,保证具有过盈（含Ymin=0）的配合。•其特征值是最大过盈Ymax和最小过盈Ymin。孔孔轴轴Ymin=0YmaxYminYmaxYmin＝Dmax－dmin＝ES－eiYmax＝Dmin－dmax＝EI－es聊城大学机械与汽车工程学院③过渡配合特征值：最大间隙Xmax和最大过盈Ymax。Xmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-es实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。即：Xav（或Yav）=（Xmax+Ymax）/2可能具有间隙也可能具有过盈。孔的公差带与轴的公差带相互交叠。轴孔轴孔轴孔YmaxXmaxYmaxXmaxXmaxYmax聊城大学机械与汽车工程学院配合公差Tf允许间隙或过盈的变动量。对于间隙配合：Tf=Xmax-Xmin对于过盈配合：Tf=Ymin-Ymax对于过渡配合：Tf=Xmax-Ymax请推导：Tf=TH+TS结论：配合精度与零件的加工精度有关，若要配合精度高（Tf），则应降低零件的尺寸公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。聊城大学机械与汽车工程学院基准制①基孔制基孔制是指基本偏差固定不变的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。孔轴轴轴轴轴轴轴过盈配合间隙配合过渡配合基本尺寸-+0轴基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零，用H表示。聊城大学机械与汽车工程学院基准制②基轴制•基轴制是指基本偏差固定不变的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带所形成的各种配合的一种制度。•基轴制的轴为基准轴，其上偏差为零，代号为h。-+0轴孔孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合聊城大学机械与汽车工程学院三、有关配合的术语例计算：孔mm与轴mm配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。025.0050025.0041.050聊城大学机械与汽车工程学院解：Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=0.066mmXmin=EI-es=0-(-0.025)=0.025mmTf=Xmax-Xmin=+0.066-(+0.025)=0.041mm该配合为间隙配合孔轴聊城大学机械与汽车工程学院在装配图中配合的标注标注形式为：采用基孔制配合时，分子为基准孔的公差带代号。例如：基孔制间隙配合基孔制过渡配合30H8f740H7n6轴轴套箱体30H8f740H7n6基本尺寸孔的公差带代号轴的公差带代号聊城大学机械与汽车工程学院底座滑轮销轴开口销采用基轴制配合时，分母为基准轴的公差带代号。例如：基轴制间隙配合基轴制过渡配合12F8h712F8h712J8h712h7J8聊城大学机械与汽车工程学院在零件图中极限的标注⑴在基本尺寸后注出公差带代号（基本偏差代号和标准公差等级数字）。30H830f7配合精度明确，标注简单，但数值不直观。适用于量规检测的尺寸。聊城大学机械与汽车工程学院⑵注出基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）30+0.0330-0.04130-0.020数值直观，用万能量具检测方便。试制单件及小批生产用此法较多。聊城大学机械与汽车工程学院⑶在基本尺寸后，注出公差带代号及上、下偏差值，偏差值要加上括号。30H8()+0.033030f7()-0.020-0.041既明确配合精度又有公差数值。适用于生产规模不确定的情况。聊城大学机械与汽车工程学院小结1.用公差表示尺寸合格的条件2.公差带图解的画法3.基本偏差、配合公差的概念4.配合的种类，公差带特点5.基准制：基轴制和基孔制聊城大学机械与汽车工程学院作业1、计算:孔mm与轴mm孔mm与轴mm求：配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。025.0050059.0043.050025.0050018.0002.050聊城大学机械与汽车工程学院答案1:解(1)最大过盈Ymax=EI-es==0-(+0.059)=-0.059mm最小过盈Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差Tf=Ymin-Ymax=-0.018-(-0.059)=0.041mm(2)最大间隙Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=0.023mm最大过盈Xmax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018mm配合公差Tf=Xmax—Ymin=+0.023-(-0.018)=0.041mm结论：配合精度相同，配合性质不同；过盈配合、过渡配合。