第二章圆柱结合(§2–1).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章 圆柱体结合的互换性,21,有关公差与配合的基本术语和定义,22,公差值（公差带大小）的标准化,23,基本偏差（公差带位置）的标准化,24,公差配合选择的综合分析,25,滚动轴承的极限与配合,26,光滑极限量规和计量器具的选择,1,概 述,1,、孔、轴相互,联结的状态,松动结合,孔,紧固结合,“不松不紧”结合,由孔、轴，即圆柱体相互结合所构成的结构是制造业里各种机构中最基,本、也是应用最广泛的一种结构。实际机构中，孔、轴相互结合可有,:,机构实际运动的要求决定了孔、轴的这三种结合状态的选用。,孔,轴,孔,轴,P,P,轴,2,概 述,2,、孔、轴,结合的精确程度,孔或轴的实际尺寸存在一定的变动范围，则孔、轴结合时的状态相应也会在一定范围内变动。,孔最小,、,轴最大,结合最紧,孔最大,、,轴最小,结合最松,尺寸最小的孔与尺寸最大的轴相结合时,结合,最紧,的状态。,从最松到最紧，这个变动范围的大小，,反映了这批孔、轴相互结合的,精确程度,。,1,、孔、轴相互,联结的状态,尺寸最大的孔与尺寸最小的轴相结合时,结合,最松,，,3,概 述,3,、孔、轴结合的,互换性要求及实现,措施,1,、孔、轴相互联结的状态,2,、孔、轴结合的精确程度,孔、轴结合的实际应用要求,孔、轴结合状态及结合精度,限制孔、轴实际尺寸及其变动,规定和限制实际尺寸的极限值,设计者,极限与配合,标准,加工,检测,制造者,孔轴结合的互换性,标准化是前提,测量和检验是保证,4,基本尺寸相同的一轴多孔配合,若用,基轴制,：,活塞销制成,光轴,状,+0,h6,基本尺寸,M7,M7,F7,活塞,活塞销,连杆,过渡,间隙,活塞销制成,阶梯,状,H7,f6,m6,m6,+0,基本尺寸,5,概 述,4,、圆柱体结合互换性的,标准体系,1,、孔、轴相互,联结的状态,2,、孔、轴结合的,精确程度,3,、孔、轴结合的,互换性要求及实现,措施,圆柱体结合互换性标准体系,极限与配合,测量与检验,标准公差系列,基本偏差系列,极限量规,测量器具,孔公差带,轴公差带,基本偏差,检测,工件实际尺寸,工 件 的,极限偏差,孔轴配合,规定,保证,6,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,一、孔与轴的概念,孔,（,hole,）,主要指圆柱形内表面，包括其他,内表面中由单一尺寸确定的部分。,孔,轴,（,shaft,）,主要指圆柱形外表面，包括其他,外表面中由单一尺寸确定的部分。,轴,装配,加工,测量,7,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,二、有关尺寸的术语和定义,只表示长度量；,技术图样中若注明共同单位，则只标数字、不注单位。,1,、,尺寸,（,Size,）,用特定单位表示长度值的数字,。,2,、,基本尺寸,（,Basic Size,）,设计给定的尺寸,设计时由运动、强度、刚度、结构、工艺等使用要求计算，然后,取标准值,；,实际尺寸往往不等于基本尺寸，基本尺寸决定,尺寸偏差的起始,；,孔与轴配合时，二者基本尺寸应相同；,习惯上，用,D,或,H,表示孔、,d,或,s,表示轴。（,Diameter,Hole,Shaft,）,3,、,实际尺寸,（,Actual Size,）,通过测量获得的尺寸,（,Da,da,）,并非真值,同一表面，不同部位的实际尺寸往往不等,实际尺寸的“,不定性,”,（表面形貌误差的影响）。,8,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,二、有关尺寸的术语和定义,4,、,作用尺寸,（,Mating Size,）,相配孔、轴装配时真正起作用的尺寸,(,见,P 82,图,),孔的作用尺寸,在,配合面全长上,，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸,D,M,作用尺寸依存于实际零件，说明孔、轴的结合状态；,若无形状误差，则,D,M,=,D,a,，,d,M,=,d,a,；,一般,D,M,d,a,；,一般，当,D,M,d,M,时,，才能保证相应孔、轴的自由装配。,轴的作用尺寸,在,配合面全长上,，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸,d,M,实际孔,孔的作用尺寸,D,M,外接最小理想孔,内接最大理想轴,实际轴,轴的作用尺寸,d,M,9,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,二、有关尺寸的术语和定义,5,、,极限尺寸,（,Limits of Size,）,允许尺寸变化的两个界限值,最大极限尺寸,（,Maximum Limit of Size,）,允许尺寸变化的最大值；,最小极限尺寸,（,Minimum Limit of Size,）,允许尺寸变化的最小值。,（,分别用,D,max,、,D,min,和,d,max,、,d,min,表示孔、轴的极限尺寸）,D,min,D,max,D、d,d,min,d,max,10,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,二、有关尺寸的术语和定义,6,、,最大实体状态,MMC,与最大实体极限,MML,最大实体状态,MMC,（,Maximum Material Condition,）,孔或轴具有,允许的材料量为最多,时的状态。,最大实体极限,MML,（,Maximum Material Limit,）,孔或轴处于最大实体状态时的极限尺寸。,对孔，,最大实体极限,为其,最,小,极限尺寸,，,即,D,MML,=,D,min,；,对轴，,最大实体极限,为其,最,大,极限尺寸,，,即,d,MML,=d,max,。,D,min,D,max,D、d,d,min,d,max,MMC,MMC,、,D,MML,、,d,MML,11,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,二、有关尺寸的术语和定义,7,、,最小实体状态,LMC,与最小实体极限,LML,最小实体状态,LMC,（,Least Material Condition,）,孔或轴具有,允许的材料量为最少,时的状态。,最小实体极限,LML,（,Least Material Limit,）,孔或轴处于最小实体状态时的极限尺寸,。,对孔，,最小实体极限,为其,最,大,极限尺寸,，,即,D,LML,=,D,max,；,对轴，,最小实体极限,为其,最,小,极限尺寸,，,即,d,LML,=d,min,。,LML,、,D,LML,、,d,LML,D,min,D,max,D、d,d,min,d,max,、,D,MML,、,d,MML,MMC,MMC,LML,12,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,二、有关尺寸的术语和定义,1,、,尺寸,（,Size,）,2,、,基本尺寸,（,Basic Size,）,3,、,实际尺寸,（,Actual Size,4,、,作用尺寸,（,Mating Size,）,5,、,极限尺寸,（,Limits of Size,）,6,、,最大实体状态,MMC,与,最大实体极限,MML,7,、,最小实体状态,LMC,与,最小实体极限,LML,8,、,有关尺寸概念的说明,极限尺寸,从允许,尺寸数值大小,的的角度规定,实体尺寸,从允许范围内,占有材料量,的角度反映,作用尺寸,从配合状态时孔、轴的,实际效应,反映,13,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,三、有关,偏差,、,公差,的术语及定义,1,、,尺寸偏差,（,偏差,，,Deviation,）,某一尺寸减其基本尺寸所得的,代数差,实际偏差,=,实际尺寸,基本尺寸,=,Actual Deviation,，,对零件偏离基本尺寸的评价,极限偏差,Limit Deviation,允许尺寸对其基本尺寸偏离的极限,国际标准规定,极限偏差代号,极限偏差,图样标注,，如：，,14,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,三、有关偏差、公差的术语及定义,2,、,尺寸公差,（,公差,，,Tolerance,）,允许,尺寸的,变动量,，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的,绝对值,。,公差,T,：,孔,T,H,=,|,D,max,D,min,|=|,ES,EI,|,轴,T,s,=,|,d,max,d,min,|=|,es,ei,|,关于,“,偏差,”,与,“,公差,”,的说明：,（,P38,中部,）,偏 差,代数量,，可,+,、可,-,、可为,0,；,公 差,绝对值,，无正、负，不能为零。,极限偏差,限制实际偏差,；,公 差,限制实际尺寸的,变动量,。,偏 差,不反映加工难易,，只反映加工结果对基本尺寸的偏离,；,公 差,反映对制作精度的要求，基本尺寸一定时，,反映加工难易,。,极限偏差,反映,“公差带”的位置,，影响配合松紧程度,；,公 差,反映,“公差带”的大小,，基本尺寸一定时，影响配合精度。,1,、,尺寸偏差,（,偏差,，,Deviation,）,15,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,三、有关偏差、公差的术语及定义,3,、,公差带图,为直观了解和分析孔轴公差与配合的情况，常用公差带图解法,。,图解中：,零 线,代表基本尺寸,的一条直线（零偏差线）；,T,H,ES,(,注,m,为单位,数值,),EI,T,S,es,ei,+,0,基本尺寸,(,注,数值,及单位,mm,),公差带,位置,距零线的位置，取决于极限偏差的大小。,公差带,大小,代表上、下偏差的两条直线的距离，,取决于公差值；,公差带画法：,例：某孔,200.02,+,0,20mm,T,H,+20,20,大小,大小,位置,位置,公差带,由,代表上、下偏差,的两条直线所限定的区域。,1,、,尺寸偏差,2,、,尺寸公差,16,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,四、关于配合方面的术语及定义,1,、,配合,（,Fit,）,基本尺寸相同,、,相互结合,的,孔与轴,之间的联结关系，,这种关系决定孔、轴结合的松紧程度，分为：,“,间隙,”、“,过盈,”、“,过渡,”三类配合。,2,、,间隙或过盈,（,Clearance or Interference,）,（,P39,）,间隙或过盈,对于相互配合的孔与轴，若：,+,；,间隙,，用,X,表示；,反映配合件,相对运动的松动程度,。,孔的尺寸,轴的尺寸,=,；,过盈,，用,Y,表示；,反映配合件,联结的牢固程度,。,极限间隙或极限过盈,最小间隙（最大过盈）,；,最大间隙（最小过盈）,。,17,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,四、关于配合方面的术语及定义,3,、,间隙配合,（,Clearance Fit,）（,P39,图,2-7,）,具有间隙的配合（含,X,min,=0,），即,X,min,0,。,特 点：,孔公差带在轴公差带之上（含相接）；,T,H,T,S,T,H,T,S,极限情况：,0,；,0,平均间隙：,0,应用场合：,用于孔、轴之间的活动联结。,+,0,基本尺寸,18,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,四、关于配合方面的术语及定义,4,、,过盈配合,（,Interference Fit,）（,P39,图,2-8,）,具有过盈的配合（含,Y,min,=0,），,即,Y,min,0,。,特 点：,孔公差带在轴公差带之下（含相接）；,应用场合：,用于孔、轴之间的紧固联结,。,极限情况：,0,；,0,平均过盈,：,0,T,S,T,H,T,S,T,H,+,0,基本尺寸,19,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,四、关于配合方面的术语及定义,5,、,过渡配合,（,Trasition,Fit,）（,P40,图,2-9,）,可能具有间隙或过盈的配合。,特 点：,孔、轴公差带相互交叠；,应用场合：,用于孔、轴定心联结。,标准中，一般对过渡配合规定的,X,max,、,Y,max,的值都较小，以保,证孔、轴的定心精度、拆装方便。,极限情况,：,0,；,0,。,平均间隙（或过盈）,：,T,H,+,0,基本尺寸,T,S,T,S,T,S,20,+,0,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,四、关于配合方面的术语及定义,例：,尺寸为,30,的孔与尺寸为,30,0.04,轴配合的公差带图解分析。,+0.08,0,解,:,作公差带图，,T,H,T,S,+80,+40,40,30mm,孔轴公差带相互交叠，二者形成,过渡配合,，,则有：,21,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,四、关于配合方面的术语及定义,6,、,配合公差,（,Variation of Fit,）（,P40,）,允许间隙或过盈的变动量,T,f,。,间隙配合,：,T,f,=,|,X,max,X,min,|,过渡配合,：,T,f,=,|,X,max,Y,max,|,过盈配合,：,T,f,=,|,Y,min,Y,max,|,=,T,H,+T,S,=,T,f,所有配合的,配合公差均等于相配孔、轴公差之和,。,由,T,f,=T,H,+T,S,：（,P42,）,T,f,设计时考虑，允许某配合联结松紧变动的程度，即配合精度,使用要求,；,T,H,、,T,S,工艺设计时考虑，孔、轴加工的精确程度,制造要求,。,T,f,=T,H,+T,S,反映出设计与工艺的矛盾，,即使用要求与制造水平,的矛盾，,这便是,“公差”的实质,。,22,统一、简化、协调,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,五、关于配合制的术语及定义,配合,=,f,（,T,H,，,T,S,，孔公差带位置，轴公差带位置,）,使用要求的配合是无序化发展的；,加工制造很难满足无序化发展的要求；,社会、经济效益要求其有序化发展；,标准化,极限与配合标准,1,、,标准公差,（,Standard Tolerance,）,标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差。,2,、,基本偏差,（,Fundamental Deviation,）,标准中表列的，用以确定公差带相对零线位置的极限偏差（上偏差或,下偏差），一般为靠近零线或绝对值较小的那个极限偏差。,23,T,H,+,0,基本尺寸,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,五、关于配合制的术语及定义,3,、,基孔制,（,Hole Basis System,）（,P42,图,2-14,）,基本偏差为一定的孔公差带,与,不同基本偏差的轴的公差带,形成各种,配合的一种制度。,实质,将,孔公差带位置固定,不动，而,改变轴公差带的位置,，从而形成,不同松紧程度配合的配合制。,T,S,T,S,T,S,T,S,T,S,间隙,过渡,过盈,基孔制中：,孔为基准件，称为,基准孔,；,标准规定,基准孔的,下偏差,EI=0,，,上偏差,ES,0,，,且孔公差取标准公差值；,轴为非基准件。,基准孔公差带,EI=0,ES,0,24,T,S,+,0,基本尺寸,五、关于配合制的术语及定义,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,4,、,基轴制,（,Shaft Basis System,）（,P42,图,2-15,）,基本偏差为一定的轴公差带,与,不同基本偏差的孔的公差带,形成各种,配合的一种制度。,实质,将,轴公差带位置固定,不动，而,改变孔公差带的位置,，从而形成,不同松紧程度配合的配合制。,T,H,T,H,间隙,过渡,过盈,T,H,T,H,T,H,基轴制中：,轴为基准件，称为,基准轴,；,标准规定,基准轴的,上偏差,es,=0,，,下偏差,ei,0,，,且轴公差取标准公差值；,孔为非基准件。,基准轴公差带,es,=,0,ei,0,25,2,1,有关公差与配合的基本术语和定义,五、关于配合制的术语及定义,5,、,规定基准制的出发点,避免实际选用的零件的极限偏差数目繁多,可得到一系列的配合，以满足广泛的使用需求,简化、有序化、标准化,统一基准件的极限偏差,，减少定尺寸刀、量具的规格和数量,无序,设计要求,有序,制造,孔公差带,大小,孔公差带,位置,孔公差带,配合,标 准 化,轴公差带,大小,轴公差带,位置,轴公差带,作业：,P92,：,1,，（,注：公差带图画在表格之外，注标号。）,26,