1、第3章 圓柱體公差配合及其標(biāo)準(zhǔn)化,3.1 概述 圓柱結(jié)合，也包括平行平面的結(jié)合 相對(duì)運(yùn)動(dòng)結(jié)合、固定連接接合、定位連接 相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)： 1GB/T1800.1-1800.4極限與配合 基礎(chǔ) 極限與配合 偏差和配合的基本規(guī)定極限與配合 標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差數(shù)值表極限與配合 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔軸的權(quán)限偏差表 2GB1801-1999權(quán)限與配合 公差帶和配合的選擇 3GB1804-20000一般公差 末注公差線的性和角度尺寸公差,3.2 基本術(shù)語及定義,1 孔與軸 孔圓柱形內(nèi)表面或由單一尺寸形成的內(nèi)表面(包容面)。 軸圓柱形外表面或由單一尺寸形成的外表面(被包容面)。,2. 關(guān)于尺寸 1) 基本尺寸：設(shè)計(jì)確定

2、的尺寸。 孔D；軸d 2)實(shí)際尺寸：測(cè)量所得 ： 孔D a ；軸d a,3) 極限尺寸：允許實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限尺寸（控制實(shí)際尺寸）。 最大極限尺寸： D max d max 最小極限尺寸： D min d min,設(shè)計(jì)中確定的尺寸是 極限尺寸的作用是,3. 關(guān)于“公差”與“偏差”,1) 偏差 尺寸偏差（偏差）某一尺寸其基本尺寸 實(shí)際偏差實(shí)際尺寸基本尺寸： 孔的實(shí)際偏差=Da； 軸的實(shí)際偏差dad 極限偏差極限尺寸基本尺寸 上偏差 孔： D maxD = ES 軸： d max d = es； 下偏差 D min D = EI， d min d = ei； 2） 尺寸公差（公差）允許尺寸的變

3、動(dòng)量 孔： T hD max D minESEI; 軸： Tdd max d min es ei；,3） 公差帶圖：用圖直觀反映基本尺寸、 公差、偏差之間的關(guān)系。 4） 標(biāo)準(zhǔn)公差國(guó)標(biāo)規(guī)定的公差值 5） 基本偏差極限偏差中的一個(gè)，一般為靠近0線的極限偏差。它在公差帶圖中確定公差帶的位置。,小結(jié)：,1 極限尺寸控制實(shí)際尺寸； 2 極限偏差控制實(shí)際偏差； 公差控制加工誤差，表示對(duì)制造精度的要求，其大小反映加工的難易程度。其數(shù)值不可能為0，更不能為負(fù)。 偏差表示與基本尺寸偏離的程度，反映公差帶的位置，影響配合的松緊。偏差有正負(fù)，圖示或書寫中必須帶正負(fù)號(hào) 5 公差帶有兩要素： 1） 大小：由公差值確定（

4、上下偏差間寬度）。 2） 位置：由基本偏差確定，即相對(duì)零線位置。,4. 關(guān)于“配合”,1）間隙和過盈：相結(jié)合的孔尺寸軸尺寸，所得值的正負(fù)區(qū)別之 2）配合基本尺寸相同的相結(jié)合的孔、軸公差帶間的關(guān)系。 3）配合的分類 1） 間隙配合公差帶：孔上軸下。,最大間隙：X max= D max d min=ES ei; (0) 最小間隙：X min = D min d max=EI es; (0),3) 過渡配合公差帶：孔軸交疊，可能形成間隙或者過盈,最大間隙： X max = D max d min = ES ei; (0) 最大過盈： Y max = D min d max = EI es; (0)

5、平均間隙或平均過盈：X a(或Y a)=（X max +Y max）/2,2）過盈配合公差帶：孔下軸上,最大過盈：Y max = D min d max = EI es; (0) 最小過盈：Y min = D max d min = ES ei; (0),4) 配合公差（T f）允許間隙或過盈的變動(dòng)量 （T f0），其大小反映配合精度（即松緊程度的一致性） 間隙配合：T fX maxX minT DTd 過盈配合：T fY maxY minT DTd 過渡配合：T fX maxY maxT DTd,即：配合公差 T fT DTd,5) 配合公差帶圖,1）基孔制基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基

6、本偏差的軸的公差帶所形成的各種配合的制度。 基準(zhǔn)孔：公差帶在零線上方，且EI=0。 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所形成的各種配合的制度。 基準(zhǔn)軸：公差帶在零線下方，且es=0。,5. 關(guān)于“基準(zhǔn)制”,3） 建立基準(zhǔn)制的目的： （） 形成各種所需的配合； （） 減少零件極限尺寸數(shù)目；,配合是對(duì)基本尺寸相同的一批孔、軸而言，而非某一根軸與孔的配合 反映配合性質(zhì)差異的因素： ） 配合的松緊程度（由孔、軸基本偏差確定） ） 配合的精度（由T f大小確定）由孔軸的精度決定 配合公差 T fTDTd 配合精度要求越高,則對(duì)孔軸的精度要求越高,加工越困難,加工成本越高,因此

7、設(shè)計(jì)時(shí)注意在滿足功能要求和壽命前提下,精度要盡量低,小結(jié)：,課堂練習(xí)題,孔軸配合代號(hào)如上： 1）畫孔軸公差帶圖，計(jì)算孔軸公差值 2）畫配合公差帶圖,計(jì)算配合公差值 3）計(jì)算極限間隙或極限過盈的大小 注意：公差帶圖要規(guī)范、代號(hào)要正確,3.3 公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化,標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)及查表 ） 等級(jí)： ） 公差值： 注意：僅根據(jù)公差數(shù)值大小不能確定尺寸精度高低。（還應(yīng)考慮尺寸分段） 標(biāo)準(zhǔn)公差值的確定 ） 標(biāo)準(zhǔn)公差值的計(jì)算： T=ai 或 T=aI ）標(biāo)準(zhǔn)公差因子 i（I）計(jì)算公式反映了加工誤差及測(cè)量誤差隨尺寸大小的變化關(guān)系 3） 公差等級(jí)系數(shù)a，反映精度高低,3.4 公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)：,基本偏差 2 作用

8、 3. 代號(hào)： 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)孔、軸規(guī)定了28種基本偏差（為避免混淆，不用Ii Ll Oo Qq Ww）,4 基本偏差的位置：,孔： AH 的 基本偏差為 EI (公差帶在0線上方) H 基準(zhǔn)孔 EI=0 Js 基本偏差： ES=EI=IT/2 JZC 基本偏差為ES 軸： ah 基本偏差為 es (公差帶在0線下方) h 基準(zhǔn)軸 es=0 js 基本偏差： es=ei=IT/2 jzc 基本偏差為 ei,記 憶：,一線、二點(diǎn)、三段 一線：28種基本偏差A(yù)ZC(或azc)相對(duì)零線位置的變化規(guī)律線 二點(diǎn)：（1）H（或h）點(diǎn)； （2）JS（或js）點(diǎn) 三段： 孔： AH段：與h形成間隙配合； Js

9、、JN段：與h主要形成過渡配合 PZC段：與h主要形成過盈配合 軸： ah段：與H形成間隙配合 js、jn段：與H主要形成過渡配合 pzc段：與H主要形成過盈配合,5孔、軸基本偏差的制定規(guī)律：,） 軸的基本偏差值確定通過公式計(jì)算 ） 孔的基本偏差值確定由同名軸的基本偏差值換算而得。 換算規(guī)律： 通用規(guī)則 EI-es； ES-ei 特殊規(guī)則 ES-ei+ TD-Td (此時(shí)孔的精度等級(jí)比軸低一級(jí)） 特殊規(guī)則用于： 1）公差等級(jí)高于或等于IT8的K、M、N 2）公差等級(jí)高于或等于IT7的PZC,基本偏差值查表,例 ：查 30 k h g r 30 Js K M P 260 M6,7 公差帶代號(hào)及配

10、合代號(hào)： 公差帶代號(hào)：基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào) 例： 15P8，15P6，18js8 配合代號(hào)： 孔、軸公差代號(hào)的組合 例：45H7/r6，45R7/h6 8、公差與配合在圖樣上的標(biāo)注 零件圖上有三種標(biāo)注形式,練習(xí)： 分別計(jì)算50H7/t7和50T7/h7配合中極限間隙或過盈,并畫出孔、軸公差帶圖 步驟：（由于Y min ES ei ；Y max EI es）按先查ES 、EI、es、ei再求 X max、Y max的步驟 解：查表IT725m， （） 50H7/t7：EI0，ES+25m；ei+54m, es+79m 則：Y min 29m，Y max-79m （）50T7/h7： ES-5

11、4+9- 45m， EI-70m； es0，ei-25m, 則：Y min 20m，Y max-70m （）畫公差帶圖和配合公差帶圖,問題：（） 50H7/t7與50T7/h7的配合性質(zhì)是否相同？ （） 怎樣處理才能使兩同名配合性質(zhì)相同？,3.5 公差帶與配合的優(yōu)化 1. 常用和優(yōu)先孔、軸公差帶 2. 常用和優(yōu)先配合,注意：在國(guó)標(biāo)常用與優(yōu)先公差帶與配合中， 大間隙配合精度等級(jí)低 小間隙配合精度等級(jí)較高 過渡和過盈配合精度等級(jí)較高 這是與實(shí)際使用情況相符的,3.7 線性尺寸的未注公差,適用標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804-2000一般公差 線性尺寸的末注公差 國(guó)標(biāo)規(guī)定了四個(gè)公差等級(jí)f級(jí)（精密級(jí)）、m級(jí)（中等

12、級(jí)）、c級(jí)（粗糙級(jí)）、v級(jí)（最粗級(jí)） 適用范圍精度較低的非配合尺寸 3未注公差的極限偏差數(shù)值：采用對(duì)稱偏差值,一般不在尺寸后標(biāo)注。只有當(dāng)要素的功能允許的公差比未注公差值更大時(shí)才在尺寸后注出相應(yīng)的極限偏差 4 標(biāo)注：在圖樣技術(shù)要求、技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)明： GB1804-f（或m、c、v）,3.6 圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì),3.6.1 配合制的選擇: 1. 優(yōu)先選用基孔制減少定值刀具和塞規(guī)數(shù)量 2. 與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件 3. 下列情況采用基軸制 ）當(dāng)配合的軸為標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件 例如：（1）鍵與鍵槽的配合； （2）滾動(dòng)軸承外圈與孔的配合 ）直接采用冷拉鋼料作軸時(shí)一般用于精度要求不高的

13、機(jī)械中,）考慮一軸與多孔配合，且配合性質(zhì)不同時(shí),左視圖中18H7/s6，18H7/f6處選用基孔制是否會(huì)造成加工和裝配困難?為什么?,3. 特殊需要時(shí)可采用非基準(zhǔn)制的配合,3.6.2 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選用,1. 原則:在滿足使用要求的前提下,盡量選擇低的等級(jí). 選擇方法: 類比法,2使用“類比法”應(yīng)掌握的知識(shí) ）各公差等級(jí)的應(yīng)用范圍,2) 各種加工方法可達(dá)到的加工精度等級(jí),IT01IT1 用于量塊或標(biāo)準(zhǔn)塊尺寸 IT2IT5 用于精密配合件 IT5IT12 用于配合件 IT5，IT6 高精度主要配合 IT6，IT7 重要配合，如普通機(jī)床的主要配合 IT7，IT8 中等精度要求的配合 IT9，IT1

14、0 一般要求的配合 IT11，IT12 不重要的配合 IT12IT18 非配合尺寸，未注尺寸公差的尺寸,3. 選用時(shí)應(yīng)考慮以下問題: 1) 相配合的孔和軸的工藝等價(jià)性,基本尺寸500mm： 精度等級(jí)高于IT8推薦孔比軸低一級(jí) 精度等級(jí)等于IT8：孔軸同級(jí)過盈配合 或孔低一級(jí)過渡或間隙配合 精度等級(jí)低于IT8孔軸同級(jí),基本尺寸500mm，精度等級(jí)高于IT8，一般軸、孔同級(jí) 基本尺寸3mm， 有時(shí)軸比孔低一級(jí),2）考慮配合類型： （1）過渡、過盈配合，不允許間隙或過盈變動(dòng)量過大，要求精度較高 （2） 間隙配合：小間隙較高精度；大間隙較低精度 3）考慮相配件的精度 齒輪與軸的配合取決于齒輪精度等級(jí)

15、滾動(dòng)軸承與軸、孔的配合與軸承的精度等級(jí)有關(guān)考,4) 考慮加工成本：有時(shí)相配合的孔、軸精度等級(jí)可相差幾級(jí),3.6.3 基本偏差的選擇（即配合種類的選擇）,1.配合的選擇原則,2. 配合種類確定方法 1）計(jì)算法 過盈配合的設(shè)計(jì)計(jì)算 最小過盈量時(shí)，彈性變形產(chǎn)生的結(jié)合強(qiáng)度應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)傳遞負(fù)荷；最大過盈量時(shí)，結(jié)合件不能產(chǎn)生塑性變形 間隙配合計(jì)算 應(yīng)用最廣的是保證滑動(dòng)軸承單油楔的形成，并有一定的剛度 2） 試驗(yàn)法 3） 類比法,3. 類比法選擇配合種類時(shí)應(yīng)考慮的因素: 1) 相配件是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)： 2)孔軸定心精度要求： 孔軸定心精度要求高，且孔軸間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)過渡配合，甚至小過盈配合 孔軸有定心精度要求

16、，且孔軸間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)小間隙配合，一般H/h 3) 受載情況：載荷大或沖擊載荷緊的過盈或過渡配合 4)裝拆要求：經(jīng)常裝拆稍松的配合（間隙增大或過盈量減?。?5)配合件的材料：塑性材料易變形，選稍緊的配合（間隙減小或過盈量增大） 6） 孔軸工作溫度： 孔的工作溫度高于軸的稍緊一些的配合 孔的工作溫度低于軸的稍松一些的配合 7) 配合件的形位精度： 形位誤差大稍松一些的配合 8) 表面粗糙度：表面粗糙度大稍緊一些的配合 9)裝配變形： 10) 生產(chǎn)類型：?jiǎn)渭∨可a(chǎn)稍松一些的配合,例題：,孔、軸配合處D=30mm，要求間隙配合，且X=0.0200.055mm 間，試確定配合代號(hào)和孔、軸公差帶。用查表法確定：基本尺寸D=55mm,相配合孔軸的上下偏差。要求過盈配合：YMIN=-23m,YMAX=-74m.,大尺寸、小尺寸公差與配合,一. 大尺寸零件特點(diǎn): 1. 一般是小批量生產(chǎn); 2. 影響加工誤差的主要因素是測(cè)量誤差;且溫度引起的測(cè)量誤差大 3. 外尺寸較內(nèi)尺寸更難測(cè)量; 二. 配合特點(diǎn): 1. 一般采用配制公差 2. 一般采用孔軸同級(jí)的配合 3. 一般不選用高精度公差等級(jí)(選用IT6IT12) (參見國(guó)標(biāo)推薦的大尺寸段孔軸公差帶),三. 關(guān)于配制配合以一個(gè)零件的實(shí)際尺寸為基數(shù)來配制另一