1,內(nèi)容提要:,第三章 孔、軸結(jié)合尺寸精度設(shè)計(jì)與檢測,3.1 概述 1. 孔、軸結(jié)合的使用要求； 2.極限與配合的基本結(jié)構(gòu)； 3.極限與配合的基本術(shù)語和定義； 4. 配合制（基準(zhǔn)制）。,2,3.3 基本偏差系列公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化 1. 基本偏差代號及其特點(diǎn) 2. 孔、軸的基本偏差 3. 極限與配合的表示及其應(yīng)用舉例,3.2 標(biāo)準(zhǔn)公差系列公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化 1. 標(biāo)準(zhǔn)公差因子i及其計(jì)算式的確定 2. 公差等級及a值的確定 3. 尺寸分段及D值的確定,3,3.5 尺寸精度的檢測 1. 用通用計(jì)量器具測量 2. 用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn),3.4 尺寸精度的設(shè)計(jì) 1. 配合制的選用 2. 標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用 3. 配合的選用 4. 線性尺寸的未注公差的選用,4,3.1 概述,3.1.1 孔、軸結(jié)合的使用要求,1.用作相對運(yùn)動副,這類結(jié)合必須保證有一定的配合間隙。,主要用于具有相對轉(zhuǎn)動和移動的機(jī)構(gòu)中。,例如：,滑動軸承與軸頸的結(jié)合,導(dǎo)軌與滑塊的結(jié)合,相對轉(zhuǎn)動,相對移動,5,2.用作固定連接,這類結(jié)合必須保證有一定的過盈。,將整體零件拆成兩件，然后再經(jīng)過裝配而形成一體，形成固定的連接。,機(jī)械產(chǎn)品有很多旋轉(zhuǎn)零件，由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)或考慮節(jié)省較貴材料等原因，,例如：,齒輪軸,齒輪和軸的結(jié)合,使之能夠在傳遞足夠的扭矩或軸向力時(shí)不打滑。,6,3.用作定位可拆連接,這類結(jié)合必須保證有一定的過盈量，但也不能太大。,主要用于保證有較高的同軸度和在不同修理周期下能拆卸的一種結(jié)構(gòu)。,例如：,減速器中齒輪和軸的結(jié)合,較高的同軸度,定位銷與銷孔的結(jié)合,便于拆卸,傳遞扭矩比固定連接小，甚至不傳遞扭矩，而只起定位作用，但由于要求有較高的同軸度，,7,3.1.2 極限與配合的基本結(jié)構(gòu),孔、軸結(jié)合的三種要求,三類配合,過盈配合,間隙配合,過渡配合,極限與配合的國家標(biāo)準(zhǔn),8,3.1.3 極限與配合的基本術(shù)語和定義,孔通常是指圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形的內(nèi)表面（由二平行平面或切平面形成的包容面）。,1.有關(guān)孔、軸的定義,由定義，孔、軸并非僅指圓柱形體的內(nèi)、外表面，也包括非圓柱形的內(nèi)、外表面。,軸通常是指圓柱形外表面，也包括非圓柱形的外表面（由二平行平面或切平面形成的被包容面）。,9,從裝配關(guān)系看，,孔是包容面，軸是被包容面；,從加工過程看，隨著加工余量的切除，,孔的尺寸由小變大，軸的尺寸由大變小。,10,2. 有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義,(1) 尺寸(size),(2) 公稱尺寸（basic size）,以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。,設(shè)計(jì)給定的尺寸。,孔：D 軸：d,一般情況下，尺寸只表示長度值（線值）。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，圖樣上的尺寸以mm為單位時(shí)，不需標(biāo)注單位的名稱或符號。,即由設(shè)計(jì)人員根據(jù)使用要求，通過強(qiáng)度、剛度計(jì)算或按結(jié)構(gòu)位置確定后取標(biāo)準(zhǔn)值的尺寸。 在極限配合中，它也是計(jì)算偏差的起始尺寸。,11,是指零件加工后通過測量獲得的某一尺寸。,(3) 實(shí)際尺寸(actual size) ,存在測量誤差，實(shí)際尺寸并非真實(shí)尺寸，而是一個近似真值的尺寸。,工件存在形狀誤差，不同部位的尺寸真值也不相同。,12,是指允許的尺寸的兩個極端。,(4) 極限尺寸(limits of size) ,極限尺寸以公稱尺寸為基數(shù)來確定， 兩個極端中允許的最大尺寸為上極限尺寸（最大極限尺寸 (maximum limit of size)），允許的最小尺寸為下極限尺寸（最小極限尺寸(minimum limit of size)） 。,13,公稱尺寸和極限尺寸都是設(shè)計(jì)時(shí)給定的，實(shí)際尺寸應(yīng)控制在極限尺寸范圍內(nèi)。,14,3. 有關(guān)尺寸偏差和尺寸公差的術(shù)語及定義,是指某一尺寸（極限尺寸、實(shí)際尺寸等）減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。,(1) 尺寸偏差（簡稱偏差） (deviation) ,孔：,軸：,ES=Dmax-D ，,EI=Dmin-D ；,es=dmax-d ，,ei=dmin-d 。,用極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差為上偏差和下偏差。,15,用實(shí)際尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，稱為實(shí)際偏差。,孔、軸實(shí)際偏差用下式表示：,偏差為代數(shù)值，有正數(shù)、負(fù)數(shù)和零。,計(jì)算和標(biāo)注時(shí)，除零以外必須帶有正號或負(fù)號。,孔、軸實(shí)際偏差合格條件為：,16,是指允許尺寸的變動量。,（2）尺寸公差（簡稱公差） (tolerance),軸：,孔：,圖3.3,17,公差與偏差的比較：,（1）偏差是代數(shù)值，可以為正值、負(fù)值或零；而公差是絕對值，沒有正負(fù)之分，計(jì)算時(shí)絕不能加正負(fù)號，而且尺寸公差不能為零。,（2）極限偏差用于限制實(shí)際偏差，而公差用于限制誤差。,18,（3）尺寸公差帶及公差帶圖,尺寸公差帶,是在公差帶圖中，由代表上、下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域。,公差帶圖由兩部分組成：零線和公差帶。,零線：在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，即零偏差線。通常零線表示公稱尺寸。,它由公差大小和其相對零線的位置來確定。,在繪制公差帶圖時(shí)，應(yīng)注意標(biāo)注零線（公稱尺寸線）、公稱尺寸數(shù)值和符號“、0、”。,19,在繪制公差帶圖時(shí)，應(yīng)注意用不同方式區(qū)分孔、軸公差帶，其相互位置與大小則應(yīng)用協(xié)調(diào)比例畫出。,20,孔、軸的公稱尺寸和上、下偏差的量綱單位可能不同，所以公差帶圖有兩種畫法：,孔、軸基本尺寸和上、下偏差都不標(biāo)寫量綱單位，,表示圖中各數(shù)值的量綱單位均為mm，,21,在公差帶圖中，還應(yīng)標(biāo)出極限間隙或極限過盈。,孔、軸的公稱尺寸標(biāo)寫量綱單位mm,上、下偏差不標(biāo)寫量綱單位 ，表示,孔、軸的基本尺寸量綱單位為mm，,而上、下偏差的量綱單位為um,22,ES=,解：,TD=,EI=,例3.1 已知D(d)=25， Dmax=25.021， Dmin=25， dmax=24.980， dmin=24.967，求孔、軸的極限偏差和公差，并注明孔、軸的極限偏差在圖樣上如何標(biāo)注，最后用兩種方法畫出它們的尺寸公差帶圖。,+0.021,0,|ESEI|=,0.021,畫法1,畫法2,23,4.極限制,極限制是指標(biāo)準(zhǔn)化的公差與極限偏差組成標(biāo)準(zhǔn)化的孔、軸公差帶的制度。,標(biāo)準(zhǔn)公差：,是指國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的任一公差值。,基本偏差：,是指國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的上極限偏差或下極限偏差，它一般為靠近零線或位于零線的那個極限偏差。,24,5.有關(guān)配合的術(shù)語和定義,(1) 配合,是指公稱尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。,形成配合的兩個基本條件：,一、孔和軸的公稱尺寸必須相同；,二、具有包容和被包容的特性，即孔和軸的結(jié)合。,配合是指一批孔、軸的裝配關(guān)系，而不是指單個孔和單個軸的相配。,所以，用公差帶相互位置關(guān)系來反映配合比較確切。,25,(2) 間隙或過盈,此差值為正數(shù)時(shí)是間隙，間隙代數(shù)量代號用X表示。,是指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。,此差值為負(fù)數(shù)時(shí)是過盈，過盈代數(shù)量代號用Y表示。,26,間隙配合,圖3.6,具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上（包括相接）。,(3) 配合的分類,27,Xav=,Dmaxdmin=,ESei,Xmax=,Dmindmax=,EIes,Xmin=,間隙配合主要用于：,存儲潤滑油；,補(bǔ)充溫度引起的尺寸誤差；,補(bǔ)償彈性變形及制造與安裝誤差。,間隙值的前面必須標(biāo)注正號。,28,過盈配合,圖3.7,具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下（包括相接）。,29,Yav=,Dmaxdmin=,ESei,Ymin=,過盈配合用于：,孔和軸的緊固聯(lián)接，不允許兩者之間有相對運(yùn)動。,過盈值的前面必須標(biāo)注負(fù)號。,30,過渡配合,圖3.8,可能具有間隙或過盈的配合。此時(shí)，孔的公差帶和軸的公差帶相交疊。,31,Xav(Yav) =,Dmaxdmin=,ESei,Xmax=,Dmindmax=,EIes,Ymax=,過渡配合主要用于：,孔和軸的定位聯(lián)接，既要求拆裝方便，又要求對中性好。,32,33,配合公差（variation of fit）,配合公差為允許間隙或過盈的變動量，用代號 表示。配合公差表示裝配后的配合精度。,組成配合的孔、軸公差之和。,34,例3.5：試計(jì)算例3.2、3.3、3.4的配合公差。,35,3.1.4 配合制（基準(zhǔn)制）,配合制 ,用標(biāo)準(zhǔn)化的孔、軸公差帶（同一極限制的孔和軸）組成的一種配合制度。,1.基孔制,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，對本標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制，就是孔的下極限尺寸與公稱尺寸相同，即孔的下偏差為零的一種配合制。,基孔制的孔為基準(zhǔn)孔,基本偏差 EI=0 。,其代號為 H，,36,圖3.9.1,37,2.基軸制,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，對本標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制，就是軸的上極限尺寸與公稱尺寸相等，即軸的上偏差為零的一種配合制。,基軸制的軸為基準(zhǔn)軸,基本偏差 es=0 。,其代號為 h，,38,39,例: 孔f25 mm 分別與軸 f25 mm、 軸f25 mm、軸f25 m