極限與配合

1、單元二 認(rèn)識極限與配合,2. 1 極限與配合的基本術(shù)語及其定義 2. 2 極限與配合的國家標(biāo)準(zhǔn)2.3 極限與配合的選擇,學(xué)習(xí)目標(biāo),理解孔和軸的概念。理解和掌握公稱尺寸、實(shí)際（組成）要素、極限尺寸的概念及其關(guān)系。理解和掌握尺寸偏差、公差的概念及其與極限尺寸的關(guān)系。掌握標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和基本偏差數(shù)值表的查表方法。理解尺寸公差帶代號。掌握極限偏差表的查表方法。,2.1.1 關(guān)于孔和軸的定義2.1.2 尺寸的術(shù)語及其定義2

2、.1.3 偏差、公差和公差帶的定義2.1.4 有關(guān)配合的定義,2.1極限與配合的基本術(shù)語及其定義,,孔：,軸：,包容與被包容,,孔和軸的區(qū)別：,⑴裝配關(guān)系：孔是包容面，軸是被包容面,⑵加工過程：孔的尺寸由小變大， 軸的尺寸有大變小,孔,軸,2.1.2、有關(guān)尺寸的術(shù)語及其定義,1．尺寸2．公稱尺寸（D，d）3．實(shí)際尺寸（組成要素）（Da，da）4．極限尺寸,1．尺寸,注：機(jī)械圖樣中

3、，尺寸單位為mm時，通?？梢允÷詥挝?。,尺寸：用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。包括直徑、半徑、寬度、高度、深度和中心距等。,尺寸,,數(shù)字,長度單位,,3．實(shí)際尺寸（組成要素）（Da，da）,實(shí)際尺寸——通過測量獲得的尺寸。,由于存在加工誤差，零件同一表面上不同位置的實(shí)際（組成）要素不一定相等。,由于測量誤差的存在，實(shí)際尺寸不可能等于真實(shí)尺寸，它只是接近真是尺寸的一個隨機(jī)尺寸。,（Dmax、dmax）,（Dmin、dmin）,孔、軸配合示

4、意圖,2.1.3、偏差、公差和公差帶的定義1．偏差2．尺寸公差（T）3．公差帶圖及公差帶,1．偏差,（1）極限偏差——極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為極限偏差。 （2）實(shí)際偏差——實(shí)際尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為實(shí)際偏差。,偏差——某一尺寸（實(shí)際尺寸、極限尺寸等）減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。,分類：,極限尺寸可以大于、等于、小于基本尺寸，所以基本尺寸可以在極限尺寸所確定的范圍內(nèi)，也可以在極限尺寸所確

5、定的范圍外,此時，注意下面幾點(diǎn)原則： （1）上極限偏差>下極限偏差； （2）上、下極限偏差應(yīng)以小數(shù)點(diǎn)對齊； （3）若上、下極限偏差不等于0，則應(yīng)注意標(biāo) 出正負(fù)號； （4）若偏差為零時，必須在相應(yīng)的位置上標(biāo)注 “0”，不能省略； （5）當(dāng)上、下極限偏差數(shù)值相等而符號相反 時，應(yīng)簡化標(biāo)注，如ф40

6、±0.008。,,極限偏差尺寸標(biāo)注為：,（2）實(shí)際偏差（Ea、ea）,實(shí)際尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為實(shí)際偏差。合格零件的實(shí)際偏差應(yīng)在規(guī)定的上、下極限偏差之間。,工件尺寸合格的條件用偏差表示：,,【例1－1】某孔直徑的公稱尺寸為φ50mm，上極限尺寸為φ50.048mm，下極限尺寸為φ50.009mm，求孔的上、下極限偏差。,孔的極限偏差計算示例,2．尺寸公差（TD 、Td）,尺寸公差——允許尺寸的變動量，簡稱公差。,孔的

7、公差 TD =│Dmax-Dmin│ =│ES-EI│軸的公差 Td =│dmax-dmin│ =│es-ei│,注：用絕對值定義，沒有正、負(fù)，在公差前不能標(biāo)出“+”號或“－”號；同時加工誤差不可避免，所以公差不能為零。,【例1－3】求孔φ20 mm的尺寸公差。,孔的尺寸公差計算示例,【例1－4】軸公稱尺寸為φ40mm，上極限尺寸為φ39.991mm，尺寸公差為0.025mm。求其下極限尺寸、上極限偏差和下極限偏

8、差。,軸的極限尺寸、極限偏差計算示例,公差帶圖：在分析孔、軸的配合問題時，不畫出孔、軸的結(jié)構(gòu)，只畫出放大的孔、軸公差區(qū)域和位置，采用這種表達(dá)方法的圖形，稱為公差帶圖。,,公差帶圖由零線和尺寸公差帶組成。,,公差帶圖,2.1.4、有關(guān)配合的定義,1、配合2、間隙3、過盈4、配合的類型5、配合公差(Tf),1．配合,配合——公稱尺寸相同，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。 相互配合的孔和軸其公稱尺寸應(yīng)該是相同的。

9、 孔、軸公差帶之間的不同關(guān)系，決定了孔、軸結(jié)合的松緊程度，也就是決定了孔、軸的配合性質(zhì)。,2．間隙,間隙——孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正，一般用X表示，其數(shù)值前應(yīng)標(biāo)“＋”號。,過盈——孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)，一般用Y表示，過盈數(shù)值前應(yīng)標(biāo)“－”號。,3. 過盈,(孔大軸小),（孔小軸大）,4．配合的類型,間隙配合 過渡配合 過盈配合,根據(jù)孔、軸公差帶的不同位置關(guān)系，配合分為三種。,（1）間隙配合,

10、間隙配合——具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。孔的公差帶在軸的公差帶之上。,最大間隙：孔為最大極限尺寸而與其相配的軸為最小極限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)。Xmax=Dmax－dmin=ES－ei,最小間隙：孔為最小極限尺寸而與其相配的軸為最大極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)。,Xmin=Dmin－dmax=EI－es,間隙配合的孔、軸公差帶,（2）過盈配合,過盈配合——具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。孔的公差帶在軸的公差帶之下。,

11、最大過盈：孔為最小極限尺寸而與其相配的軸為最大極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)。Ymax=Dmin－dmax=EI－es 最小過盈：孔為最大極限尺寸而與其相配的軸為最小極限尺寸，配合處于最松狀態(tài)。,Ymin=Dmax－dmin=ES－ei,過盈配合的孔、軸公差帶,（3）過渡配合,過渡配合——可能具有間隙或過盈的配合。孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。,最大間隙：孔的尺寸大于軸的尺寸時，具有間隙。當(dāng)孔為上極限尺寸，而軸為下極

12、限尺寸時，配合處于最松狀態(tài)。Xmax=Dmax－dmin=ES－ei 最大過盈：孔的尺寸小于軸的尺寸時，具有過盈。當(dāng)孔為下極限尺寸，而軸為上極限尺寸時，配合處于最緊狀態(tài)。Ymax=Dmin－dmax=EI－es,過渡配合的孔軸公差帶,解：,,特別提示1： 每一類配合都有兩個特征值，這兩個特征值分別反映該配合的最“松”和最“緊”程度。如下表所示：,,特別提示2： 配合的類型可以根據(jù)孔、軸公差帶間的相互

13、位置來判別，也可以根據(jù)孔、軸的極限偏差來判別。由三種配合的孔、軸公差帶位置可以看出：EI≥es時，為間隙配合；ES≤ei時，為過盈配合；以上兩式都不成立時，為過渡配合。,配合公差——間隙或過盈的允許變動量。間隙配合 Tf =│Xmax-Xmin│過盈配合 Tf =│Ymin -Ymax│ Tf=TD＋Td過渡配合 Tf =│Xmax-Ymax│,,4．配合公差(T

14、f),當(dāng)基本尺寸一定時，配合公差的大小，反映了配合精度的高低，有上式可見：配合精度的高低決定于零件的加工精度的高低,5、配合公差帶,配合公差帶用一個長方形區(qū)域表示：,①橫坐標(biāo)為零線，表示間隙或過盈為零。②零線以上為正、表示間隙。③零線以下為負(fù)，表示過盈。④公差帶上、下兩端至零線的距離為極限間隙或極限過盈，而公差帶上、下兩端之間的距離為配合公差。,,想一想,做為一名技術(shù)工人，你在加工產(chǎn)品時，該怎樣確定所加工產(chǎn)品是合格的？若不合格該如

15、何處理？,2.2 極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn),一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列二、基本偏差系列三、配合制四、優(yōu)先和常用配合五、線性尺寸的一般公差,2.2.1、標(biāo)準(zhǔn)公差系列,標(biāo)準(zhǔn)公差——國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差值。,標(biāo)準(zhǔn)公差,,公差等級,公稱尺寸,1．標(biāo)準(zhǔn)公差等級,公差等級——確定尺寸精確程度的等級。國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了20個公差等級。,公差等級依次降低，標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大,2．公稱尺寸分段,從理論上講，同一公差等級的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值也應(yīng)隨

16、公稱尺寸的增大而增大。 尺寸分段后，同一尺寸段內(nèi)所有的公稱尺寸，在相同公差等級的情況下，具有相同的公差值。 例如：公稱尺寸40mm和50mm都在大于30mm至50mm尺寸段，兩尺寸的IT7數(shù)值均為0.025mm。,,2.2.2、基本偏差系列,1．基本偏差及其代號,基本偏差——在極限與配合制中，用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差稱為基本偏差。,2、基本偏差的代號及其規(guī)律：用拉丁字母表示，大寫字母

17、表示孔的基本偏差，小寫字母表示軸的基本偏差，分別規(guī)定了28個基本偏差。,孔和軸的基本偏差代號,（1）孔和軸同字母的基本偏差相對零線基本呈對稱分布。 （2）在基本偏差數(shù)值表中將js劃歸為上偏差，將JS劃歸為下偏差。 （3）代號k、K和N隨公差等級的不同而基本偏差數(shù)值有兩種不同的情況（K、k可為正值或零值，N可為負(fù)值或零值），而代號M的基本偏差數(shù)值隨公差等級不同則有三種不同的情況（正值、負(fù)值 或零值）。 （4）

18、代號j、J及P~ZC的基本偏差數(shù)值與公差等級有關(guān)。,,,3、公差帶代號與配合代號,1）公差帶代號,孔、軸公差帶代號由基本偏差代號與公差等級數(shù)字組成。 例如： 孔公差帶代號 H9、D9、B11、S7、T7 軸公差帶代號h6、d8、k6、s6、u6,2) 配合代號,國標(biāo)規(guī)定：配合代號用孔、軸公差帶代號的組合表示，寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。

19、 如φ50H8／f7， 其含義是：公稱尺寸為φ50mm，孔的公差帶代號為H8，軸的公差帶代號為f7，為基孔制間隙配合。,,,,2．圖樣上標(biāo)注尺寸公差的方法,公稱尺寸與公差帶代號表示 公稱尺寸與極限偏差表示 公稱尺寸與公差帶代號、極限偏差共同表示,只標(biāo)注公差帶代號的方法（適用于大批量的生產(chǎn)要求）,只標(biāo)注上、下極限偏差數(shù)值的方法（適用于單件或小批量的生產(chǎn)要求）,公差帶代號與極限偏差值共同標(biāo)注的方法（適用于

20、批量不定的生產(chǎn)要求）,ф 40G7,公稱尺寸至500mm的一般、常用和優(yōu)先軸公差帶,3．公差帶系列,公稱尺寸至500mm一般、常用和優(yōu)先孔公差帶,,2.2.3、配合,1．配合制2．配合代號3．常用和優(yōu)先配合,1．配合制,（1）基孔制配合：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。,基孔制配合,,（2）基軸制配合：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。,基軸制

21、配合,2.2.4、常用和優(yōu)先配合,國標(biāo)在公稱尺寸至500mm范圍內(nèi)，對基孔制規(guī)定了59種常用配合，對基軸制規(guī)定了47種常用配合。這些配合分別由軸、孔的常用公差帶和基準(zhǔn)孔、基準(zhǔn)軸的公差帶組合而成。在常用配合中又對基孔制、基軸制各規(guī)定了13種優(yōu)先配合，優(yōu)先配合分別由軸、孔的優(yōu)先公差帶與基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸的公差帶組合而成。,,基孔制的優(yōu)先和常用配合,基軸制的優(yōu)先和常用配合,2.2.5、一般公差——線性尺寸的未注公差,1．線性尺寸的一般公差概念2

22、．線性尺寸的一般公差標(biāo)準(zhǔn)3．線性尺寸的一般公差的表示方法,1．線性尺寸的一般公差概念,線性尺寸一般公差是在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表經(jīng)濟(jì)加工精度。 國標(biāo)規(guī)定：采用一般公差時，在圖樣上不單獨(dú)注出公差，而是在圖樣上、技術(shù)文件或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中作出總的說明。,2．線性尺寸的一般公差標(biāo)準(zhǔn),（1）適用范圍：既適合于金屬切削加工的尺寸，也適用于一般沖壓加工的尺寸，非金屬材料和其

23、他工藝方法加工的尺寸也可參照采用。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定線性尺寸的一般公差適用于非配合尺寸。 （2）公差等級與數(shù)值：f（精密級）、m（中等級）、c（粗糙級）和v（最粗級）。,一般公差線性尺寸的極限偏差數(shù)值,mm,一般公差倒圓半徑與倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值,mm,3．線性尺寸的一般公差的表示方法,在圖樣上、技術(shù)文件或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中用線性尺寸的一般公差標(biāo)準(zhǔn)號和公差等級符號表示。例如，當(dāng)一般公差選用中等級時，可在零件圖樣上（標(biāo)題欄上方）表

24、明：未注明尺寸按GB/T 1804－m。,《極限與配合》標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定：尺寸的基準(zhǔn)溫度為20℃。 規(guī)定的含義：圖樣上和標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的極限與配合是在20℃時給定的，因此測量結(jié)果應(yīng)以工件和測量器具的溫度在20℃時為準(zhǔn)。,2.2.6、溫度條件,§2.3 極限與配合的選擇,一、配合制的選用二、公差等級的選用二、配合類別的選用,2.3.1配合制的選用,（1）一般情況下優(yōu)先選用基孔制（2）在某些情況下應(yīng)選用基軸制,（3

25、）當(dāng)設(shè)計的零件與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，配合制的選用依標(biāo)準(zhǔn)件而定。,（4）特殊需要時采用基準(zhǔn)值配合,2.3.2、公差等級的選用,選擇原則：在滿足使用要求的條件下，盡量選取低的公差等級。,生產(chǎn)中主要用類比法確定公差等級,類比法：是指參考經(jīng)過實(shí)踐證明了的合理的類似產(chǎn)品上的相應(yīng)尺寸 的公差，結(jié)合待定零件的配合、工藝和結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)來確定要求設(shè)計的孔、軸公差等級。,公差等級的主要應(yīng)用實(shí)例,2.3.3配合類別的選用,1、配合種類的選擇,常用的配合種類有：

26、間隙配合、過渡配合、過盈配合,2、配合的選用方法,有：計算法、實(shí)驗法、類比法三種，一般選用類比法。,1）計算法 根據(jù)配合部位的使用要求和具體工作條件，按一定理論，建立極限間隙或過盈的計算公式，然后按計算出的極限間隙或過盈選擇相配合孔、軸的公差等級和基本偏差。,2）實(shí)驗法對于和產(chǎn)品性能關(guān)系很大的關(guān)鍵配合，可采用實(shí)驗法確定其最佳間隙或過盈。,3）類比法（選用公差和配合的主要方法） 步驟： （1）首先根據(jù)使