第3章极限与配合.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,*,互换性与技术测量,第,3,章 尺寸公差、配合与检测,3.1,概述,问题的提出：,如何实现零件的互换性？,实现互换性应注意？,保证零件尺寸的一致性,尺寸在某一合理的范围。,满足零件使用要求，又兼顾加工制造的经济性与合理性。,3.2,极限与配合的基本内容,3.2.1,尺寸与公差的基本术语,1.,有关尺寸的术语定义,尺寸：用特定单位表示线性长度的数值。,在机械制造中一般用毫米（,mm,）为特定单位；所谓线性长度一般指长度、宽度、高度、直径和中心距等。,50,在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：,孔指,圆柱形内表面及其它内表面,中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由,D,表示；,轴指,圆柱形的外表面及其它外表面,中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由,d,表示。,即：孔为,包容面,，轴为,被包容面,。如图所示。,从加工过程来看，随着余量的切除，,孔的尺寸越来越大,，,轴的尺寸越来越小,。,d,1,D,1,D,2,孔和轴的概念：,基本尺寸：由设计给定的尺寸称为基本尺寸。,设计依据为零件功能与用途，与强度、刚度结构有关。,孔的基本尺寸用,D,表示，轴的基本尺寸用,d,表示。,20,25,D=20 d=25,实际尺寸：通过测量获得的尺寸称为实际尺寸。,实际尺寸受测量精度的影响，并非尺寸的真值。,孔的实际尺寸用,D,a,表示，轴的实际尺寸用,d,a,表示。,d,a,D,a,极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。其中较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸。,最大极限尺寸：,(,D,max,、,d,max,),最小极限尺寸,:,（,D,min,、,d,min,）,最小极限尺寸,最大极限尺寸,50.008,50,基本尺寸,49.992,实际尺寸的合格条件：,孔：,D,min,D,a,D,max,轴,：,d,min,d,a,d,max,2.,有关公差与偏差的术语定义,（,1,）尺寸偏差：,某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。,偏差可为正值、负值或零。,极限偏差：极限,尺寸减基本尺寸所得代数差。极限偏差,又分为上偏差和下偏差。,实际偏差：实际尺寸减基本尺寸所得代数差,孔,:,E,a,=,D,a,D,；,轴：,e,a,=,d,a,d,孔,：,ES=D,max,-D,上偏差：,轴：,es,=,d,max,-,d,孔：,EI=D,min,-D,下偏差：,轴：,ei,=,d,min,-,d,上下偏差由设计者给定,当EI,Ea ES，eiea es时，零件才能合格的。,注意,：,由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，,极限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸,。因此，,极限偏差的数值可能是正值、负值或零值,。故在偏差值的前面除零值外，应标上相应的“,+,”号或“”号。,偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺寸右下角。,例：,25,表示基本尺寸为,25,，上偏差为,0.020,mm,，,下偏差为,0.033,mm,。,（,2,）尺寸公差（简称公差）：指允许尺寸的变动量，是一个没有符号的绝对值。,孔的公差：,T,h,=|D,max,-D,min,|=|ES-EI|,轴的公差：,T,s,=|d,max,-d,min,|=|es-ei|,由于加工误差不可避免，所以公差值不能为,0,。,最小极限尺寸,最大极限尺寸,50.008,50,基本尺寸,49.992,0.008,0.016,+0.008,上偏差,下偏差,公差,（,3,）公差带图：公差及偏差的数值与尺寸相比，由于差别甚大，不能用同一比例表示，故采用公差与配合图解，简称公差带图。（表示上下偏差与零线（基本尺寸）相对位置关系的图）,D(d),es,ei,ES,EI,T,h,T,s,+,0,-,零线,孔的公差带,轴的公差带,公 差 带 图,例：基本尺寸,mm,；孔的极限尺寸：,max,.,mm,，,min,mm,，轴的极限尺寸：,max,.,mm,，,min,.,mm,，求孔、轴的极限偏差及公差，并画出公差带图。,+,0,-,25mm,+21,-20,-33,（偏差单位：,m,）,ES=25.021,25=+0.021,EI=25,25=0,es,=24.980,25=,0.020,ei,=24.967,25=,0.033,解：,孔,轴,例：,画出基本尺寸为,50，,最大极限尺寸为,50.025、,最小极限尺寸为,50 mm,的孔与最大极限尺寸为,49.975、,最小极限尺寸为,49.959mm,的轴的公差带图。,0,+,-,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,（,4,）标准公差：极限与配合制标准中，所列的任一公差称为标准公差。标准公差用以,确定公差带的大小,。（见表,3-1,）,（,5,）基本偏差：极限与配合制标准中，所规定的,确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，称为基本偏差,。它可以是上偏差、下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。,为什么要规定标准公差和基本偏差呢？,孔,1,轴,2,基本尺寸,+,0,_,孔,2,轴,1,EI,ES,ei,es,基本偏差,为下偏差,基本偏差,为下偏差,基本偏差,基本偏差一般为靠近零线的偏差。,有关“公差与偏差”的小结：,3.2.2,有关配合的基本术语,1.,配合,:,基本尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。,20,20,2.,间隙和过盈：,孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为正值时，称为间隙，用,X,表示；此差值为负值时称为过盈，用,Y,表示。,3.,间隙配合,:,具有间隙,(,包括最小间隙等于零,),的配合。,最大间隙,最小间隙,最小间隙是零,最,大,间隙：,X,max,=D,max,-d,min,=ES-ei,0,最,小,间隙：,X,min,=D,min,-d,max,=EI-es,0,平均间隙：,X,av,=(,X,max,+,X,min,)/2,0,孔的公差带在轴的公差带之上,例：已知孔,25 mm,，轴,25 mm,为间隙配合，,试求最大间隙和最小间隙。,解：,+0.021,0,0.020,0.033,画公差带图,0,+,25mm,+0.021,0.020,0.033,X,max,=ES-ei,=+0.021-(-0.033),=,+,0.054mm,X,min,=EI-es,=0-(-0.020)=,+,0.020mm,最大间隙：,最小间隙：,4.,过盈配合,:,具有过盈,(,包括最小过盈等于零,),的配合。,最,大,过盈：,Y,max,=D,min,-d,max,=EI-es,0,最,小,过盈：,Y,min,=D,max,-d,min,=ES-ei,0,平均过盈：,Y,av,=(,Y,max,+,Y,min,)/2,0,孔的公差带在轴的公差带之下,最大过盈,最小过盈,最小过盈是零,例：已知孔,32 mm,，轴,32 mm,为过盈配合，,试求最大过盈和最小过盈。,解：,0,+0.042,+0.026,画公差带图,+0.025,0,+,32mm,+0.025,+0.026,+0.042,=0-(+0.042)=,-,0.042mm,=+0.025-(+0.026)=,-,0.001mm,最,大,过盈,:,最,小,过盈,:,Y,min,=,ES-ei,Y,max,=,EI-es,5.,过渡配合,:,可能具有间隙或过盈的配合。,最,大,间隙：,X,max,=D,max,-d,min,=ES-ei,最,大,过盈：,Y,max,=D,min,-d,max,=EI-es,平均间隙（过盈）：,X,av,（,Y,av,）,=(,X,max,+,Y,max,)/2,所得值为正时是平均间隙，表示偏松的过渡配合；反之相反。,孔的公差带与轴的公差带相互交叠,6.,配合公差,（,T,f,）,:,允许间隙或过盈的变动量称为配合公差,。,对于间隙配合：,T,f,=X,max,X,min,对于过盈配合：,T,f,=Y,min,Y,max,对于过渡配合：,T,f,=X,max,Y,max,将以上三式整理，得三类配合的配合公差表达式为：,T,f,=T,D,+T,d,配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。,它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。,它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。,7.,配合公差带图,:,用来直观表达配合的性质。,过盈配合,过渡配合,间隙配合,有关计算,计算:孔,mm,与轴,mm,孔,mm,与轴,mm,孔,mm,与轴,mm,配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,50,50,+0.025,-0.025,-0.041,+0.025,+0.059,+0.043,+0.025,+0.018,+0.002,计算,解：（1）最大间隙,X,max,=ES-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066 mm,最小间隙,X,min,=EI-es=0-(-0.025)=+0.025 mm,配合公差,T,f,=,X,max,X,min,=,+0.066-(+0.025),=0.041 mm,(2)最大过盈,Y,max,=EI-es=0-(+0.059)=-0.059mm,最小过盈,Y,min,=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm,配合公差,T,f,=,Y,min,Y,max,=,-0.018-(-0.059),=0.041 mm,(3)最大间隙,X,max,=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023 mm,最大过盈,Y,max,=EI-es=0-(+0.018)=-0.018 mm,配合公差,T,f,=,X,max,Y,max,=,+0.023-(-0.018),=0.041 mm,尺寸公差带图与配合公差带图如下：,间隙配合,过渡配合,过盈配合,配合制,改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：,基孔制和基轴制,。,基孔制,：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为,基准孔,，其,下偏差为零,。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,轴,轴,轴,轴,轴,轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡,或过盈,轴,代号为“,H”。,基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为,基准轴,，其,上偏差为零,。代号为,“,h,”,。,0,+,-,轴,孔,孔,孔,孔,孔,孔,孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡,或过盈,孔,基本尺寸,3.3,标准公差系列,3,标准公差计算举例,基本尺寸为,20mm，,求,IT6、IT7,的公差值。,解：基本尺寸20,mm，,属于1830,mm，,则,D=1830=23.24mm,公差单位,i=0.45D+0.001D=1.31m,查表,3,-,2 IT6=10i IT7=16i,即,IT6=10 1.31m=13.1m13 m,IT7=16 1.31m=20.96 m 21 m,查表,3,-,1,进行查对。,3,表,3-1,中公差值便是用此方法所得,标准公差的特点,IT6,可读作：标准公差,6,级或简称,6,级公差。,同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等级的高低而不同。,公差等级,，公差值，见表,3,-,1,。,同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。,公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有相同的加工难易程度,。,总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二为基本尺寸的函数。,练习题,1.,判断题,（,1,）同一基本尺寸范围，公差等级越高，公差数值越小；同一公差等级，基本尺寸越大，公差数值越大。,（,2,）尺寸公差是零件尺寸允许的最大偏差。,（,3,）公差通常为正，在个别情况下也可以为负。,（,4,）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。,（,5,）零件加工的难易程度取决于公差等级的高低，与基本偏差无关。,（,6,）孔和轴的加工精度越高，则其配合精度也越高。,（,7,）实际尺寸越接近基本尺寸，则其精度也就越高。,（,8,）从制造角度讲，基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。,（,9,）过渡配合可能有间隙，也可能有过盈，因此，过渡配合可以算间隙配合，也可以算过盈配合。,（,10,）孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。,2.,选择题,（,1,）比较两尺寸精度高低的依据是（,）,A.,基本偏差,B.,公差数值,C.,公差等级,（,2,）国家标准规定的尺寸公差等级为（,）,A.112,共,12,级,B,.118,共,18,级,C.120,共,20,级,D,.0118,共,20,级,（,3,）零件尺寸的极限偏差是（,）,A.,测量得到的,B,.,设计给定的,C.,加工后形成的,已知,d,1,=40mm，d,2,=8mm，T,d1,=25m,，,T,d2,=22m,，确定两轴加工的难易程度。,查表,3,-,1,得，,d,1,为,IT7,，,d,2,为,IT8,d,2,与,d,1,比公差等级精度低，故,d,2,容易加工。,基本偏差,：,确定零件公差带相对于零线位置,的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除,JS,和,js,外，均指靠近零线的偏差。,一般与公差等级无关,。,基本偏差代号,：用拉丁字母表示。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，,再加上七个用两个字母表示的代号（,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,。其中,JS,和,js,相对于零线完全对称，图,3,-11,。,3.4,基本偏差系列,3.4.1,基本偏差及其代号,第,3,章 极限与配合,基本偏差为下偏差,基本偏差为上偏差,基本偏差为下偏差,基本偏差为上偏差,基准轴,基准孔,3.4.2,基本偏差数值,1.,轴的基本偏差确定,轴的基本偏差是以基孔制配合为基础，根据各种配合性质经过理论计算、生产实践、和大量实验和统计分析，得到一系列公式后计算所得。计算公式见表,3-3,。,当轴的基本偏差确定后，轴的另一个极限偏差可根据下列公式计算：,es=ei+IT,或,ei=es-IT,在实际工作中，轴的基本偏差不必用公式计算，国家标准已将计算数值列成表格，见表,3-4,。,轴的基本偏差表,3-3,代号,适用范围,基本偏差为上偏差（,es,）,代号,适用范围,基本偏差为下偏差（,ei,）,a,D120mm,(265+1.3D),k,IT4IT7,+0.6D,1/3,D,120mm,3.5D,m,+(IT7IT6),b,D160mm,(140+0.85D),n,+5 D,0.34,D,160mm,1.8D,p,+IT7+(05),c,D40mm,52D,0.2,r,+(ps),1/2,D,40mm,(55+0.8D),s,D50mm,+IT8+(14),cd,(cd),1/2,D,50mm,+IT7+0.4D,d,16D,0.44,t,+IT7+0.63D,e,11D,0.41,u,+IT7+D,ef,(ef),1/2,v,+IT7+1.25D,f,5.5D,0.41,x,+IT7+1.6D,fg,(fg),1/2,y,+IT7+2D,g,2.5D,0.34,z,+IT7+2.5D,h,0,za,+IT8+3.15D,j,IT5IT7,经验数据,zb,+IT9+4D,k,IT3,及,IT8,0,zc,+IT10+5D,Js=,IT/2,(,1)根据,基本尺寸500mm时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算而来的。,(2)前提,在,孔、轴为同一公差等级,或,孔比轴低一级,配合的条件下，当基轴制中孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当（,30F8/h8中F对应于,30H8/f8中f)时，其基本偏差的对应关系，应保证按基轴制形成的配合(,30F7/h6)与按基孔制形成的配合(,30H7/f6)相同。,即：基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同,2.,孔的基本偏差计算,通用规则,用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反。也就是孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。,对所有公差等级的AH,：EI=-es；,对,标准公差等级,大于IT8的K、M、N(3500mm的N除外，其基本偏差为零）和IT7的PZC：,ES=-ei,。,(,3),孔的基本偏差换算规则,特殊规则,基本尺寸3500mm，且,标准公差等级,IT8的K、M、N和IT7的PZC，孔、轴的基本偏差代号字母相同时，孔的基本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反,而绝对值相差一个,值。,孔的另一个偏差可根据孔的基本偏差和标准公差进行计算：,EI=ES-IT,ES=EI+IT,ES=,ei,+,=IT,n,IT,（,n-1,）,=T,D,T,d,孔的标准公差,比孔高一级的轴的标准公差,实际应用时孔轴基本偏可直接查表,3-5,获得,第,3,章 极限与配合,表,3-5,基本尺寸,500mm,轴的基本偏差（摘录）,例 查表求,200J6,的基本偏差,解:查表,3,-,1,IT6=0.029mm,查表,3,-,5,可知，,J,的基本偏差为上偏差，,ES=0.022mm;,根据标准公差与上、下偏差的关系有：,EI=ES-IT6=0.022-0.029=-0.007mm,我们可以看出:,-0.007mm,比,0.022mm,更靠近零线,而,0.022mm,是基本偏差,-0.007mm,反而不是基本偏差.这就是特殊的情况,所以在基本偏差的定义中应用了,“一般”的字眼,而没有一概而论.,还是更特殊的情况,在表,3,-,4,和表,3,-,5,中,对于,js,和,JS，,没有提到基本偏差，只是说偏差=,IT/2,在图,3-11,中，可以注意到，不论是孔的公差带还是轴的公差带，有一端是不封口的，为什么呢？,例：求,30f5、30f6、30f7,的基本偏差和另一侧偏差。,解：查表,3,-,4,，,30f,的基本偏差为上偏差，,es=-0.020mm,查表,3,-,1,可知：,IT5=0.009mm;IT6=0.013mm;IT7=0.021mm,所以,30f5、30f6、30f7,的另一侧偏差分别为:,ei=-0.020-0.009=-0.029mm;,ei=-0.020-0.013=-0.033mm;,ei=-0.020-0.021=-0.041mm;,通过上例，我们可以得出结论：,（一般情况下），一旦我们选定了基本偏差代号（本例中的,f），,对于一定的基本尺寸，它的基本偏差是不变的，不随公差等级的变化而变化，而,另一侧的极限偏差却随公差等级的不同而变化,，因此图,3-11,中，靠近零线的这一侧是封口的，而与之相对的另一侧在公差带图中是不封口的，特殊的,JS、js,两端都不封口,。,这个结论也不是普遍规律，我们可以从图,3,-,11,中可以看出：,K、M、N,以及,k,的,公差带是阶梯状,的，这说明,对于一定的基本尺寸的同一基本偏差代号，随着公差等级的不同它们的基本偏差不是唯一的,。,例3：求,50M5、50M8、50M9,的基本偏差。,解：查表,3,-,5,可知：,它们的基本偏差是上偏差,Es;,50M5:Es=-9+=-9+4=-5 m;,50M8:Es=-9+=-9+14=5 m;,50M9:Es=-9 m;,都是,M，,而基本偏差却是不同的。,公差带代号,公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成，如,H7、h6、M8、d9,等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标注极限偏差，（上偏差放在基本尺寸的右上角，下偏差放在基本尺寸的右下角，例）；如：、，也可以标注尺寸公差带代号，如：,50H7、,50f6,或者两者都标注,50H7,（）、,50f6（）,。,+0.025,0,-0.025,-0.041,第,3,章 极限与配合,3.4.5,极限与配合的标注,1.,尺寸公差在零件图中的注法,（,1,）标注公差带的代号,第,3,章 极限与配合,（,2,）标注基本偏差数值,第,3,章 极限与配合,（,3,）公差带代号与基本偏差数值同时标注,第,3,章 极限与配合,2.,配合在装配图中的注法,分析配合。,要求：,1,、说明配合性质；,2,、画出公差带图；,3,、计算配合特征值（如：,Xmax,Xmin,等）。,1,、,50H7/js6,解：过渡配合；公差带,图略,查表得,50IT7=25,，,50IT6=16,（,2,）,20H7/p6,3.5,国标规定尺寸公差带与一般公差,3.5.1,孔、轴公差带与配合的标准化,标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸500,mm,内组成种孔的公差带和种轴的公差带。由孔和轴的公差带又可组成大约,30,万种。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。,为简化孔、轴公差带系列及减少定值刀具、定值量具的数量，国家标准规定了优先、常用和一般用途的孔、轴公差带以供选用。,轴公差带共有,116,个，孔公差带共有,105,个，其中常用公差带，轴,59,个，孔,44,个，优先公差带孔轴都是,13,个（图,3-15,、,16,）。,设计时应优先使优先公差带，其次才使用常用公差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。,1.,一般、常用和优先的孔轴公差带,优先公差带,13,常用公差带,44,线框内的为常用公差带共,44,个,圆圈内的为优先公差带共,13,个,其余为一般公差带,轴公差带,线框内的为常用公差带共,59,个,圆圈内的为优先公差带共,13,个,其余为一般公差带,孔公差带,2.,常用和优先配合,国家标准对基孔制、基轴制都规定了优先和常用配合，其中，基孔制常用配合,59,个，优先配合,13,个；基轴制常用配合,49,个，优先配合,13,个（图,3-17,、,18,）。,第,3,章 极限与配合,带黑三角的为优先配合,13,个,基孔制优先和常用配合,带黑三角的为优先配合,13,个,基轴制优先和常用配合,3.5.2,一般公差（线性尺寸的未注公差）,一般公差,是指在车间普通工艺条件下可以保证的公差，是机床在正常维护和操作下，能够达到的经济加工精度。,一般公差在图样上不必标注，加工后一般也不必检测。,1.,一般公差的概念,2.,标准对一般公差的规定,不同加工工艺会有不同的精度，国家标准对一般公差规定了四个等级：,f,-,精密级、,m-,中等级、,c-,粗糙级、,v-,最粗级。分别相当于,IT12,、,IT14,、,IT16,、,IT17.,在基本尺寸,0.5,4000mm,范围内分为,8,个尺寸段。极限偏差均对称分布。,3.,一般公差的表示方法,一般公差主要用于不重要的、或较低精度的非配合尺寸及以一般工艺方法可保证的尺寸（铸、模锻）。,当采用一般公差时，在图样上只标注基本尺寸，不注极限偏差，但应在图样的技术要求或有关技术文件中，用标准号和公差等级代号作出总的说明。例如，当选用中等级时，表示为,GB/T 1804m,；选用粗糙级时，表示为,GB/T 1804c,。,如果零件要求用比一般公差还大的公差，则应在基本尺寸后直接注出具体的极限偏差数值（如：盲孔深度尺寸）。,3.6,极限与配合的选择,3.6.1,基准制的选用,极限与配合的选择是机械设计与制造中的一个重要环节。公差与配合的选择是否恰当，对产品的性能、质量、互换性及经济性都有着重要的影响。选择内容包括,配合制、公差等级及配合种类（精度设计）,。,1.,优先选用基孔制,基准制选择主要考虑加工、测量的经济性和结构形式的合理性。,采用基孔制配合，孔的公差带位置固定，,可以最大限度地减少孔用定值刀具、量具的规格和数量,。也利于其标准化、系列化。,第,3,章 极限与配合,2.,特殊情况下选用基轴制,（,1,）直接使用有一定公差等级（,IT9,IT11,）的,冷拉成型钢材制作轴,，外表面无需切削加工即可满足要求，此时应采用基轴制配合。这种情况主要应用在农业机械和纺织机械中。,（,2,）,尺寸小于,1mm,的精密轴,，其加工比同尺寸孔要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。,间隙配合,过渡配合,过渡配合,连杆,活塞销,活塞,（,3,）根据,结构上的需要,，在同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。,(,以便于加工和装配,),3.,与标准件配合时的基准制选择,若与标准件,(,零件或部件,),配合，应以标准件为基准件，来确定采用基孔制还是基轴制。,特殊情况下允许使用非基准制的配合。例如，箱体轴承座孔与轴承端盖的配合为,J7/f9,。,4.,非基准制配合的选用,3.6.2,公差等级的选用,（,1,）计算法：计算法的依据是,T,f,=T,D,+T,d,，至于,T,D,与,T,d,的分配按工艺等价原则考虑。,1.,公差等级的选择方法,正确合理地选择公差等级，就是为了更好地解决零部件的使用要求与制造工艺及成本之间的矛盾。,尺寸,500mm,公差等级,IT8,时，孔比轴低一级，如,H8/f7,，,H7/g6,公差等级,=IT8,时，可选孔、轴同级，如,H8/f8,公差等级,IT9,时，孔、轴同级，如,H9/d9,，,H11/c11,对于尺寸,500mm,时，一般采用孔、轴同级的配合。,（,2,）类比法：就是根据一些在生产中验证过的同类产品的图样，将所设计机械的工作要求、使用条件、加工工艺装备等情况与之比较，从而确定合理的公差等级。,2.,选择公差等级应考虑的问题,（,1,）遵循孔、轴工艺等价原则。即相互结合的零件，其加工的难易程度应基本相当。,基本尺寸,500mm,时，,当标准公差,IT8,时，国标推荐孔比轴低一级相配合,，如：,H8/m7,，,K7/h6,。,对,IT8,级或基本尺寸,500mm,的配合,，因孔的测量精度比轴容易保证，,推荐采用孔、轴同级配合,H9/h9,，,D9/h9,，,IT8,属于临界值，,IT8,级的孔可与同级的轴配合，也可以与高一级的轴配合,，如：,H8/f8,，,H8/k7,。,。,（,2,）熟悉各种工艺方法能达到的精度,第,3,章 极限与配合,表,3-10,加工方法所能够达到的公差等级,（,3,）熟悉各种公差等级的应用范围,(,表,3-11),第,3,章 极限与配合,（,4,）注意与相配合零部件的精度协调,与滚动轴承相配的轴颈公差等级、外壳孔公差等级都应以滚动轴承的精度等级为参照。,（,5,）过渡配合与间隙配合的公差等级不能太低,一般孔的表准公差,IT8,级，轴的标准公差,IT7,级。,对于间隙配合间隙小的公差等级要高，间隙大的公差等级要低。,（,6,）熟悉公差等级与生产成本的关系,公差等级与生产成本的关系,3.6.3,配合种类的选择,1.,配合种类的选择,依据国家标准规定，尽可能选择优先配合，其次时常用配合，最后是一般配合。,2.,基本偏差的选择,在选择了配合大类及配合值的前提下，是对非基准件的基本偏差（代号）的选择。,计算法,理论的计算也是近似的，所以在实际应用中还需经过试验来确定，一般情况下，很少使用计算法。,试验法,试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较少。,类比法,该方法应用最广。,3.,用类比法应考虑的因素,采用,类比法,，需要分析零件的工作条件及使用要求，同时考虑生产设备的状况等工艺条件，其次，要了解各种配合的特性和应用。,（,1),各种基本偏差形成配合的特点,间隙配合有,A,H,（,a,h,）共十一种,过渡配合有,JS,N,（,js,n,）四种基本偏差,过盈配合有,P,ZC,（,p,zc,）,13,种基本偏差,基孔制常用和优先配合的特征和应用见表,3-15,（,2),配合件的工作条件,第,3,章 极限与配合,解：（,1,）选择公差等级,由,T,f,=,X,max,X,min,=T,D,T,d,得：,T,D,T,d,=,66,22,=44,（,m,）,查表,3-1,知：,IT7=25m,，,IT6=16m,。,按工艺等价原则，取孔为,IT7,级，,轴为,IT6,级。则：,T,D,T,d,=25,16=41(m),，接近,44m,，符合设计要求。,（,2,）选择基准制,由于没有其它条件限制，故优先选用基孔制，则孔的公差带代号为：,第,3,章 极限与配合,（,3,）选择配合种类，即选择轴的基本偏差代号,因为是间隙配合，故轴的基本偏差应在,a,h,之间，且其基本偏差为上偏（,es,）。,由,X,min,=EI,es,，得：,es=EI,X,min,=0,22=,22(m),查表,3-4,选取轴的基本偏差代号为,f(es=,25m),能保证,X,min,的要求，,故轴的公差带代号为：,（,4,）验算：所选配合为,40H7/f6,，其：,X,max,=ES,ei=25,(,41)=,66m,X,min,=EI,es=0,(,25)=,25m,均在,0.022mm,0.066mm,之间，故所选配合符合要求。,根据给定的参数，试确定基准制以及孔、轴公差等级和配合,配合基本尺寸为,40mm,，,Ymax=-0.060mm,，,Ymin=-0.016mm,。,第,3,章 极限与配合,（,2),配合件的工作条件,3.7,光滑工件尺寸的检验,第,3,章 极限与配合,3.7.1,验收原则、安全裕度和验收极限,1.,尺寸误检的基本概念,在生产现场利用普通测量器具来测量工件时，由于测量误差的存在，可能会出现对工件,“,误收,”,或,“,误废,”,的现象。,误收：当测量误差为负值时，将大于最大极限尺寸的工件判为合格，,或当测量误差为正值时，将大于最小极限尺寸的工件判为合格，为误收。,误废：当测量误差为正值时，将小于最大极限尺寸的工件判为废品，,或当测量误差为负值时，将小于最小极限尺寸的工件判为废品，为误废。,第,3,章 极限与配合,例如：用极限误差为,4m,的一级千分尺测 ，其公差带如图所示：,第,3,章 极限与配合,2.,验收极限与安全裕度,国家标准规定的验收原则是，允许,“,误废,”,，不允许,“,误收,”,。,安全裕度,A,：,测量中不确定度的允许值,u,，由测量器具不确定度允许值,u,1,和测量方法不确定度允许值,u,2,组成。,A,值按被检验工件的公差大小来确定，一本为工件公差的,1/10,。,验收极限：,是指检测工件尺寸时判断合格与否的界限值。国家标准规定验收极限可按照两种方法来确定。,方法一,内缩方式,有配合要求或高精度要求时，为保证产品质量，采用内缩一个安全裕度的方式。,第,3,章 极限与配合,内缩式增加了误废，但防止误收。,内缩方式适用情况：,对符合包容要求、公差等级高的尺寸,其验收极限采用内缩式。,对偏态分布的尺寸，其,“,尺寸偏向边,”,的验收极限用内缩式。,对符合包容要求的尺寸，当工艺能力系数,C,p,1,时，在最大实体尺寸一边的验收极限采用内缩式。,第,3,章 极限与配合,方法二,不内缩方式,验收极限就是工件的极限尺寸。,A=0,不内缩方式适用情况：,对非配合尺寸和一般尺寸，其验收极限采用不内缩式。,对偏态分布的尺寸，其,“,尺寸非偏向边,”,的验收极限用非内缩式。,对符合包容要求的尺寸，其最小实体尺寸一边的验收极限用非内缩式。,当工艺能力系数,C,p,1,时，其验收极限采可以用非内缩式。,第,3,章 极限与配合,3.7.2,计量器具的选择原则,在满足使用要求的前提下，选低精度的计量器具。,1.,计量器具的选择原则,2.,计量器具的选择,按计量器具的测量不确定度,u,1,（表,3-19,、,3-20,）选择计量器具。,第,3,章 极限与配合,【,例,3-7】,工件尺寸为（采用的是包容要求），试选择合适的测量器具并求出上、下验收极限尺寸。,解：（,1,）因为此工件遵守包容要求，故应按方法一（内缩方式）确定验收极限。,由表,3-18,查得,A=3.3m u,1,=3m,。由表,3-20,查得分度值为,0.005mm,的比较仪的不确定,u,1,=3m=u,1,，能满足要求。,（,2,）确定验收极限：,上验收极限,=d,max,-A=30-0.0033=29.9967mm,下验收极限,=d,min,+A=29.967+0.0033=29.9703mm,第,3,章 极限与配合,【,例,3-8】,被检验零件为孔,130H10,（采用的是包容要求），工艺能力指数,C,p,=1.2,，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。,解：（,1,）由极限与配合标准中查得：,130H10,的极限偏差为,（,2,）由表,3-18,中查得安全裕度,A=16m,，因,C,p,=1.21,，其验收极限可以按方法二确定，即一边,A=0,，但因该零件尺寸遵循包容要求，因此，其最大实体极限一边的验收极限仍按方法一确定，则有：,上验收极限,=,（,130+0.16,）,=130.16mm,下验收极限,=,（,130+0+0.016,）,=130.016mm,（,3,）由表,3-18,中按优先选用,档的原则，查得计量器具不确定度允许值,u,1,=15m,，由表,3-19,查得，分度值为,0.01mm,的内径千分尺,在尺寸,100-150mm,范围内，不确定度为,0.008,u,1,=0.015,，,故可满足使用要求。,