3.第三章 孔、轴的公差与配合

null第三章 孔、轴公差与配合第三章 孔、轴公差与配合null§1 基本术语及定义 §2 常用尺寸《极限与配合》国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的构成 §3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择第三章 孔、轴公差与配合null 1. 孔 孔通常是指圆柱形内表面；也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。 2．轴 轴通常是指圆柱形外表面；也包括非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面)。§1 基本术语及定义 一、有关孔和轴的定义这里是轴和孔概念的延伸， 目的是更好的理解孔、轴 之间的配合与公差的选择！null 1.尺寸：尺寸通常分为线性尺寸和角度尺寸两类。 线性尺寸是指两点之间的距离。 2.公称尺寸：公称尺寸是指设计确定的尺寸，用符号D表示。采用标准尺寸，化整，按GB/T 2822-2005(附表3-1）选取。 3.极限尺寸：指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值（上、下极限尺寸）。二、尺寸的术语和定义nullnull4. 实际尺寸： 通过测量获得的某一孔和轴的尺寸。 分别用Da 和da 表示。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。 null三、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。极限偏差又分上极限偏差，简称上偏差（孔ES、轴es）和下极限偏差，简称下偏差（孔EI、轴ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-D EI=Dmin-D ei=dmin-D 2.尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。等于上极限尺寸减去下极限尺寸所得的差值。 孔公差Th = Dmax- Dmin = ES-EI 轴公差Ts = dmax- dmin = es-ei null3. 公差带示意图及公差带由于公称尺寸与公差、偏差的数值相差颇大，不便用同一比例表示，故采用公差带图。 零线：表示公称尺寸的一条直线，以它作为基准线确定偏差和公差，零线以上为正偏差，以下为负偏差。 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。null公差带有两个基本参数：大小（Th 、Ts ）位置ES(es）或EI(ei)4. 极限制 用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度称为极限制。孔公差Th = Dmax- Dmin = ES-EI 轴公差Ts = dmax- dmin = es-eiThTsnull画出公称尺寸为φ50mm，上极限尺寸 为φ50.025mm、 下极限尺寸为φ50 mm的孔与上极限尺寸为φ49.975mm 、 下极限尺寸为φ49.959mm的轴的公差 带图。 0+-ø50+25-25-41依据给出的条件，绘制尺寸公差带图null它们加工后测得一孔和一轴的实际尺寸分别为：例1：公称尺寸为50mm的相互结合的孔和轴的极限尺寸分别为：求：孔和轴的极限偏差、公差和实际偏差，并画出该孔、轴的公差带示意图。null1. 配合： 是指公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。四、配合的术语和定义null2．间隙或过盈 间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。该代数差为正值时叫做间隙，用符号X表示；该代数差为负值时，叫做过盈，用符号Y表示。 +（X）null通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的 关系。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+公称尺寸孔轴孔轴孔轴-null3．配合的分类 (1)间隙配合EI≥ esES eiEI es平均间隙： 评价间隙配合一个参数。最小间隙为0！null（2）过盈配合EI esES ≤ eiES ei过盈量： 评价过盈指标的一个参数。最小过盈量为0null（3）过渡配合 ES ＞ eiEI ＜ es 且 且 EI es ES ei三种公差带分布状态null 它反映配合性质，即配合松紧变化程度。4．配合公差 孔的公差Th与轴的公差Ts之和称为配合公差 间隙配合 过盈配合过渡配合Tf——间隙公差null例2 组成配合的孔和轴在零件图上标注的公称尺寸和极限偏差分别为: 试计算该配合的最大间隙、最大过盈、平均间隙或平均过盈及配合公差，并画出孔、轴公差带示意图。null解： (1)最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025)︱= 0.041 mm (2)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 T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱= 0.041 mm (3)最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm 配合公差 Tf =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱= 0.041 mm nullnull5. 配合制 用标准化的孔、轴公差带（即同一极限制的孔和轴）组成各种配合的制度称为配合制。 GB/T 1800.1-2009规定了两种基准制（基孔制和基轴制）来获得各种配合。null（1）基孔制 基孔制是指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，基孔制的孔为基准孔，公差带位于零线上方基准孔下偏差等于零。null（2）基轴制 基轴制是指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。基轴制的轴为基准轴，它的公差带位于零线的下方，基准轴上偏差等于零。null 大小——标准公差系列 公差带 位置——基本偏差系列§2 常用尺寸极限与配合国家标准的构成主要内容： 孔、轴标准公差系列 孔、轴基本偏差系列 孔、轴公差与配合在图样上的标注 孔、轴的常用公差带和优先、常用配合null 标准公差IT：国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。 1. 标准公差等级与代号 标准公差等级代号由符号IT和阿拉伯数字组成。例如IT2，记作2级标准公差等级，也用来表示2级标准公差数值。 国标规定的标准公差等级分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差数值依次增大。 一、孔、轴标准公差系列（公差带大小的标准化）null 2.公差单位:标准公差因子 标准公差因子i是计算标准公差的基本单位。与公称尺寸D 呈一定的函数关系。 标准公差因子是以生产实践为基础，通过专门试验和大量统计数据 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，找出孔轴加工和测量误差随公称尺寸变化规律来确定的。 （1）基本尺寸≤500mm，IT5～IT18 一、孔、轴标准公差系列（公差带大小的标准化）null3. 标准公差数值的计算 常用尺寸范围内各个公差等级的标准公差计算： （见表3-1） 标准公差等级系数ɑ：反映标准公差等级高低的参数； IT01、IT0、IT1公差数值与公称尺寸呈线性关系； IT2、IT3、IT4公差数值呈等比数列； IT5、IT6、…、IT18其他标准公差等级的数值计算公式。 IT = ɑi一、孔、轴标准公差系列（公差带大小的标准化）null表3-1 D≤500mm各级标准公差数值的计算公式null4. 尺寸分段 为了减少标准公差的数目，国标对公称尺寸进行了分段。在标准公差和基本偏差的计算公式中，公称尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算（见附表3-2和3-3） 首尾两项的几何平均值： 标准公差值IT求解 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 ： （1）尺寸分段求几何平均值； （2）计算公差单位 i； （3）计算标准公差值IT 。与实际的意义不是很大，在实际生产中比较灵活，同时要根据实际需要、加工能力、成本等综合进行分析后最终确定……实际设计中采用插值法!null1. 基本偏差的定义 确定孔、轴公差带相对于零线位置的那个极限偏差 （上偏差或下偏差）。除JS和js外，均指靠近零线的偏差。 2. 基本偏差的代号 用英文字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o 、q 、 w)，再加上七个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC和cd 、 ef 、fg 、js 、za 、zb 、zc），共有28个代号，即孔和轴各有28个基本偏差。二、孔、轴基本偏差系列（公差带位置的标准化）null3. 轴的基本偏差系列 a～h的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小，j～zc的基本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增大，js公差带关于零线对称分布。 4. 孔的基本偏差系列 A～H的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次减小，J～ZC的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大，JS公差带关于零线对称分布。 H为基准孔，基本偏差为下偏差，数值为零；h为基准轴，基本偏差为上偏差，数值为零。“基于”是不是更准确？nullnull5. 各种基本偏差所形成的配合的特征 ●间隙配合 a～h(或A～H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。 ●过渡配合 js、j、k、m、n (或JS、J、K、M、N)等五种基本偏差与基准孔基本偏差H (或基准轴基本偏差h形成过渡配合) ●过盈配合 p～zc(或P～ZC)等12种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h)形成过盈配合。null标准公差等级很高的n与H（或N与h）形成的配合 为过盈配合。 如Φ 30H6/n5标准公差等级不高的p与H（或P与h）形成的配合 为过渡配合。 如Φ 30P9/h9特例：null6. 孔、轴公差带代号及配合代号 ●孔、轴公差带代号 公差带的代号由基本偏差代号与标准公差等级代号组成，如H7、h6、M8、d9等。 ●孔、轴配合代号 孔和轴公差带的组合，就构成了孔、轴配合代号。用分数表示，分子为孔公差带，分母为轴公差带，如Φ 25H7/p6， Φ 25P7/h6等 7. 轴的基本偏差数值的确定 轴的各种基本偏差的数值根据表3-2计算获得 轴的基本偏差数值表（见附表3-4）null8. 孔的基本偏差数值的确定 孔的基本偏差数值由相同字母代号轴的基本偏差 数值换算得到。 ●通用 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf ： 同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对 于零线是完全对称的。倒影原则。 ●特殊规则： 在公称尺寸大于3mm至500mm同名基孔制和基轴制配 合中，给定标准公差等级的孔与高一级的轴相配合，且两 者的配合性质相同，孔基本偏差和轴的基本偏差符号相 反，而绝对值相差一个Δ值。 即：ES = -ei + Δ （Δ = ITn- ITn-1）位移原则！null孔的基本偏差计算规则的适用范围通用规则：A～H，标准公差等级>IT8的K、M、N 标准公差等级>IT7的P至ZC（N例外） 特殊规则：标准公差等级≤IT8的K、M、N 标准公差等级≤IT7的P至ZCD孔、轴极限偏差的计算孔、轴极限偏差的计算确定Φ25H7/f6,Φ25F7/h6孔与轴的极限偏差。 （用公式计算标准公差和基本偏差） 主要步骤： 1.计算IT6和IT7的公差值 2. 计算轴f基本偏差上偏差 （表3-2） 3. 根据通用规则，求解F7 的下偏差 4.计算其他极限偏差。 公称尺寸null确定Φ25H8/p8,Φ25P8/h8孔与轴的极限偏差。 （要求用查表法确定） 主要步骤： 1.查附表3-2 IT8=33μm 2. 查附表3-4，轴p的 基本偏差下偏差ei 3. 查附表3-5，孔P的 基本偏差上偏差ES 4.计算其他极限偏差。 （符合通用规则） 孔、轴极限偏差的计算公称尺寸null确定Φ25H7/p6,Φ25P7/h6孔与轴的极限偏差。 （孔的基本偏差用公式计算） 主要步骤： 1.查表 IT6，IT7 2. 查附表3-4，轴p的 基本偏差下偏差ei 3. 特殊规则计算 孔P的基本偏差ES （Δ=IT7-IT6） 4.计算其他极限偏差。孔、轴极限偏差的计算公称尺寸null已知孔、轴配合的公称尺寸为Φ50mm,配合公差Tf=0.041mm，Xmax=+0.066mm,孔的公差Th=0.025, 轴的下偏差ei=+0.041mm,求孔、轴的其他极限偏差，画出尺寸公差带图 主要步骤： 1.计算轴公差Ts 2. 计算最小间隙Xmin 3.计算其他极限偏差。 孔、轴极限偏差的计算Dnull1. 装配图 2. 零件图三、孔、轴公差与配合在图样上的标注(Ф 50H7/f6)null1. 优先、常用、一般公差带（图3-17 ☆ 、图3-18 ☆） 一般 常用 优先 轴： 116 59 13 孔： 105 44 13 2. 优先、常用配合（表3-3☆、表3-4☆） 常用 优先 基孔制 59 13 基轴制 47 13四、优先、常用公差带和优先、常用配合null图3-17 尺寸≤500mm孔一般、常用、优先公差带null图3-18 尺寸≤500mm轴一般、常用、优先公差带nullnullnull内容： 孔、轴公差与配合的选用包括： 基准制的选择 标准公差等级的选择 配合种类的选择 原则：在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。 方法：类比法、计算法、试验法§3 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择null冷拉钢材直接作轴。 结构上的需要。 以标准零部件为基准选择基准制： 例：轴承内圈与轴颈配合——基孔制 轴承外圈与箱体孔配合——基轴制 必要时采用任一孔公差带与任一轴公差带组成所需的配合。☆一、基准制选择主要考虑零件的结构和 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 的经济性。 1. 一般情况下应优先选择基孔制。 2. 特殊情况下采用基轴制。nullnull同一公称尺寸的轴与数孔相配合选用基轴制配合nullnull选择方法 类比法、计算法 基本原则： 在满足使用要求的前提下，尽量采用低的公差等级。 公差等级的应用 类比法需考虑的问题二、标准公差等级的选择标准公差等级的应用范围 标准公差等级的应用范围 配合IT5至IT13级的应用举例（尺寸≤500mm） 配合IT5至IT13级的应用举例（尺寸≤500mm） null同一配合中孔与轴的工艺等价性 孔与高一等级的轴相配合 IT≤8的间隙、过渡配合 IT ≤7的过盈配合 相配件或相关件的结构或精度 齿轮、滚动轴承二、标准公差等级的选择类比法需考虑的问题null原则：主要考虑满足使用要求。 选择方法： 计算法、类比法和试验法 考虑因素： 各种基本偏差形成配合的特点 ——间隙配合、过渡配合、过盈配合 配合件的工作情况 配合件的生产情况三、配合种类的选择null 工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔 、轴配合，应选用间隙配合。 一般工作条件的滑动轴承，可以选用基本偏差f或F组成的配合，如H8/f7。 相对运动速度较高、支承数目较多可以选用基本偏差d、e(或D、E)所组成的配合，如 H8/e7。 对孔、轴仅有轴向相对运动或速度很低，且有对准中心要求的配合，可选用基本偏差g(或G)所组成的配合，如H7/g6 。 要求装拆方便且无相对运动的孔、轴配合可选用基本偏差h(或H)所组成的配合，如 H7/h6 1. 间隙配合的选择三、配合种类的选择null过渡配合最大间隙Xmax应小，以保证对中性，最大过盈Ymax也应小，以保证装拆方便，也就是配合公差Tf应该小，因此过渡配合中孔、轴标准公差等级应该较高(IT5～IT8)。 当对中性要求高、不常拆卸，传递载荷大、冲击和振动大时，应该选用较紧的配合，如 H7/m6、H7/n6。反之，可以选择较松的配合，如 H7/js6、H7/k6。2. 过渡配合的选择null3. 过盈配合的选择 对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合，应选用过盈配合。 不传递载荷而只以作为定位用的过盈配合，可以选用由基本偏差r、s(或R、S)组成的配合。 连接件如销、键等传递载荷的配合，可以选用小过盈的基本偏差p、r(或P、R)组成的配合，以增加联结的可靠性。 利用过盈传递载荷的配合，经过计算过盈大小，来选用由基本偏差t、u(或T、U)组成的配合。 过盈要求很大时，如基本偏差x、y、z(或X、Y、Z)组成的配合，要经过试验证明是否合理可靠。三、配合种类的选择null工作温度对配合选择的影响 温度差别很大时，选择配合就要考虑热变形的影响。如铝活塞与气缸钢套孔的配合。 装配变形对配合选择的影响 在机械结构中，薄壁套筒装配后变形 生产类型对配合选择的影响 生产类型即批量的影响：大批量生产、单件小批量生产。其他情况对配合选择的影响null例：铝活塞与缸套筒配合，D =110mm , ts=180℃,αs=24×10-6/℃ ，th=110℃ ，αh=12×106/℃ ，要求工作间隙在0.1～0.28mm 之间，装配温度t = 20℃ ，试确定活塞与钢套的配合种类。 解：ΔX = D[αh(th-t)-αs(ts-t)]= -0.304mm 因此： Xmin= 0.1+0.304 = 0.404mm Xmax= 0.28+0.304 = 0.584mm T f = Xmax-Xmin= 0.18mm 取 Th = Ts = 0.09mm 采用基孔制，查表3-1，则Th = Ts = IT9 = 87μm； 由Xmin=EI-es=-es，则 es = -Xmin= -0.404mm； 由表3-4，选取轴的基本偏差代号为a； 钢套孔与活塞的配合为φ110H9/a9。 活塞与缸套不是简单的配合计算！null装配变形对配合选择的影响：null生产类型对配合选择的影响：null 1. 公差等级 f级（精密级、）m级(中等级)、c级(粗糙级)和v级(最粗极)。 2. 相应的极限偏差数值 见附表3-10和附表3-11。 3. 在零件图上标注 线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求中或者技术文件上，按GB/T 1804的标准号和公差等级代号的先后顺序(中间用短横线“－”分开)写出。 例如，选用中等级时，表示为： GB/T 1804－m§5 未注公差线性尺寸的一般公差