圆柱公差配合及标准化省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第第3章章圆柱体公差配合及其标准化圆柱体公差配合及其标准化3.1概述 圆柱结合，也包含平行平面结合 相对运动结合、固定连接接合、定位连接 对应标准：1GB/T1800.1-1800.4极限与配合基础极限与配合偏差和配合基本要求极限与配合标准公差和基本偏差数值表极限与配合标准公差等级和孔轴权限偏差表2GB1801-1999权限与配合公差带和配合选择3GB1804-0普通公差末注公差线性和角度尺寸公差第1页3.2基本术语及定义基本术语及定义1孔与轴孔与轴孔圆柱形内表面或由单一尺寸形成内表面(包容面)。轴圆柱形外表面或由单一尺寸形成外表面(被包容面)。2.关于尺寸关于尺寸1)基本尺寸：设计确定尺寸。孔D；轴d2)实际尺寸：测量所得：孔Da；轴da第2页3)极限尺寸极限尺寸：允许实际尺寸改变两个界限尺寸（控制实际尺寸）。最大极限尺寸：Dmaxdmax最小极限尺寸：Dmindmin 设计中确定尺寸是设计中确定尺寸是极限尺寸作用是极限尺寸作用是第3页3.关于关于“公差公差”与与“偏差偏差”1)偏差 尺寸偏差尺寸偏差（偏差）某一尺寸其基本尺寸 实际偏差实际偏差实际尺寸基本尺寸：孔实际偏差=Da；轴实际偏差dad 极限偏差极限偏差极限尺寸基本尺寸 上偏差 孔：D maxD=ES 轴：d max d=es；下偏差 D min D=EI，d min d=ei；2）尺寸公差尺寸公差（公差）允许尺寸变动量 孔：T hD max D minESEI;轴：Tdd max d min es ei；第4页3）公公差差带带图图：用图直观反应基本尺寸、公差、偏差之间关系。4）标准公差标准公差国家标准要求公差值5）基基本本偏偏差差极限偏差中一个，普通为靠近0线极限偏差。它在公差带图中确定公差带位置。第5页小结小结：1极限尺寸控制实际尺寸；2极限偏差控制实际偏差；公差控制加工误差，表示对制造精度要求，其大小反应加工难易程度。其数值不可能为0，更不能为负。偏差表示与基本尺寸偏离程度，反应公差带位置，影响配合松紧。偏差有正负，图示或书写中必须带正负号5公差带有两要素：1）大小：由公差值确定（上下偏差间宽度）。2）位置：由基本偏差确定，即相对零线位置。第6页4.关于“配合”1）间隙和过盈：相结合孔尺寸轴尺寸，所得值正负区分之2）配合基本尺寸相同相结合孔、轴公差带间关系。3）配合分类1）间隙配合间隙配合公差带：孔上轴下。公差带：孔上轴下。最大间隙：Xmax=Dmaxdmin=ESei;(0)最小间隙：Xmin=Dmindmax=EIes;(0)第7页3)过渡配合过渡配合公差带：孔轴交叠，可能形成间隙或者过盈公差带：孔轴交叠，可能形成间隙或者过盈最大间隙：Xmax=Dmaxdmin=ESei;(0)最大过盈：Ymax=Dmindmax=EIes;(0)平均间隙或平均过盈：Xa(或Ya)=（Xmax+Ymax）/22）过盈配合）过盈配合公差带：孔下轴上公差带：孔下轴上最大过盈：Ymax=Dmindmax=EIes;(0)最小过盈：Ymin=Dmaxdmin=ESei;(0），其大小反应配合精度（即松紧程度一致性）间隙配合：TfXmaxXminTDTd过盈配合：TfYmaxYminTDTd过渡配合：TfXmaxYmaxTDTd即：即：配合公差配合公差TfTDTd5)配合公差带图配合公差带图第9页1）基孔制基本偏差为一定孔公差带与不一样基本偏差轴公差带所形成各种配合制度。基准孔：公差带在零线上方，且基准孔：公差带在零线上方，且EI=0。2）基轴制基本偏差为一定轴公差带与不一样基本偏差孔公差带所形成各种配合制度。基准轴：公差带在零线下方，且基准轴：公差带在零线下方，且es=0。5.关于关于“基准制基准制”3）建立基准制目标：（）形成各种所需配合；（）降低零件极限尺寸数目；第10页配合是对基本尺寸相同一批孔、轴而言，而非某一根轴与孔配合 反应配合性质差异原因：）配合松紧程度（由孔、轴基本偏差确定）配合精度（由T f大小确定）由孔轴精度决定 配合公差 T fTDTd 配合精度要求越高,则对孔轴精度要求越高,加工越困难,加工成本越高,所以设计时注意在满足功效要求和寿命前提下,精度要尽可能低小结：小结：第11页课堂练习题课堂练习题孔轴配合代号如上：1）画孔轴公差带图，计算孔轴公差值2）画配合公差带图,计算配合公差值3）计算极限间隙或极限过盈大小注意：公差带图要规范、代号要正确第12页3.3公差带大小公差带大小标准化标准化标准公差等级及查表）等级：）公差值：注意：仅依据公差数值大小不能确定尺寸精度高低。（还应考虑尺寸分段）标准公差值确实定）标准公差值计算：T=ai或T=aI）标准公差因子i（I）计算公式反应了加工误差及测量误差随尺寸大小改变关系3）公差等级系数a，反应精度高低第13页3.4公差带位置标准：公差带位置标准：基本偏差基本偏差2作用作用3.代代号号：国家标准分别对孔、轴要求了28种基本偏差（为防止混同，不用 Ii Ll Oo Qq Ww）4基本偏差位置：基本偏差位置：第14页孔：AH基本偏差为EI(公差带在0线上方)H基准孔EI=0Js基本偏差：ES=EI=IT/2JZC基本偏差为ES轴：ah基本偏差为es(公差带在0线下方)h基准轴es=0js基本偏差：es=ei=IT/2jzc基本偏差为ei第15页记记忆：忆：一线、二点、三段一线：28种基本偏差AZC(或azc)相对零线位置改变规律线二点：（1）H（或h）点；（2）JS（或js）点三段：孔：AH段：与h形成间隙配合；Js、JN段：与h主要形成过渡配合PZC段：与h主要形成过盈配合轴：ah段：与H形成间隙配合js、jn段：与H主要形成过渡配合pzc段：与H主要形成过盈配合第16页5孔、轴基本偏差制订规律：）轴基本偏差值确定经过公式计算 ）孔基本偏差值确定由同名轴基本偏差值换算而得。换算规律：通用规则 EI-es；ES-ei 特殊规则 ES-ei+TD-Td (此时孔精度等级比轴低一级）特殊规则用于：1）公差等级高于或等于IT8K、M、N2）公差等级高于或等于IT7PZC第17页6基本偏差值查表例：查30khgr30JsKMP260M67公差带代号及配合代号：公差带代号：基本偏差代号公差等级代号例：15P8，15P6，18js8配合代号：孔、轴公差代号组合例：45H7/r6，45R7/h68、公差与配合在图样上标注零件图上有三种标注形式第18页练习：分别计算50H7/t7和50T7/h7配合中极限间隙或过盈,并画出孔、轴公差带图步骤：（因为YminESei；YmaxEIes）按先查ES、EI、es、ei再求Xmax、Ymax步骤解：查表IT725m，（）50H7/t7：EI0，ES+25m；ei+54m,es+79m则：Ymin29m，Ymax-79m（）50T7/h7：ES-54+9-45m，EI-70m；es0，ei-25m,则：Ymin20m，Ymax-70m（）画公差带图和配合公差带图问题：问题：（）50H7/t7与50T7/h7配合性质是否相同？（）怎样处理才能使两同名配合性质相同？第19页3.5公差带与配合优化1.惯用和优先孔、轴公差带2.惯用和优先配合注意：在国家标准惯用与优先公差带与配合中，大间隙配合大间隙配合精度等级低精度等级低小间隙配合小间隙配合精度等级较高精度等级较高过渡和过盈配合过渡和过盈配合精度等级较高精度等级较高这是与实际使用情况相符第20页3.7线性尺寸未注公差适用标准GB/T1804-普通公差线性尺寸末注公差国家标准要求了四个公差等级f级（精密级）、m级（中等级）、c级（粗糙级）、v级（最粗级）适用范围精度较低非配合尺寸3未注公差极限偏差数值：采取对称偏差值,普通不在尺寸后标注。只有当要素功效允许公差比未注公差值更大时才在尺寸后注出对应极限偏差4标注：在图样技术要求、技术文件或标准中标明：GB1804-f（或（或m、c、v）第21页3.6圆柱结合精度设计3.6.1配合制选择:1.优先选取基孔制降低定值刀具和塞规数量2.与标准件配合时，以标准件为基准件3.以下情况采取基轴制）当配合轴为标准件时以标准件为基准件比如：（1）键与键槽配合；（2）滚动轴承外圈与孔配合）直接采取冷拉钢料作轴时普通用于精度要求不高机械中第22页）考虑一轴与多孔配合，且配合性质不一样时左视图中18H7/s6，18H7/f6处选取基孔制是否会造成加工和装配困难?为何?第23页 3.特殊需要时可采取非基准制配合第24页3.6.2标准公差等级选取1.标准:在满足使用要求前提下,尽可能选择低等级.选择方法:类比法第25页2使用“类比法”应掌握知识）各公差等级应用范围2)各种加工方法可到达加工精度等级IT01IT1用于量块或标准块尺寸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主要配合，如普通机床主要配合IT7，IT8中等精度要求配合中等精度要求配合IT9，IT10普通要求配合IT11，IT12不主要配合IT12IT18非配合尺寸，未注尺寸公差尺寸第26页3.选取时应考虑以下问题:1)相配合孔和轴工艺等价性基本尺寸500mm：精度等级高于IT8推荐孔比轴低一级精度等级等于IT8：孔轴同级过盈配合或孔低一级过渡或间隙配合精度等级低于IT8孔轴同级基本尺寸500mm，精度等级高于IT8，普通轴、孔同级基本尺寸3mm，有时轴比孔低一级第27页2）考虑配合类型：（1）过渡、过盈配合，不允许间隙或过盈变动量过大，要求精度较高（2）间隙配合：小间隙较高精度；大间隙较低精度3）考虑相配件精度齿轮与轴配合取决于齿轮精度等级滚动轴承与轴、孔配合与轴承精度等级相关考第28页4)考虑加工成本：有时相配合孔、轴精度等级可相差几级第29页3.6.3基本偏差选择（即配合种类选择）1.配合选择标准无相对运动需传递转矩有较高定心要求不可拆卸过盈配合或过渡配合小过盈和过渡配合需紧固件可拆卸过渡配合或小间隙(g,h)或小过盈配合,需加键销等紧固件定心要求不高间隙配合,加键销等紧固件不需传递转矩间隙,过渡，过盈配合都可,考虑其它情况定有相对运动精密转动或移动小间隙间隙配合(g,h)普通转动,移动或复合运动视情况取基本偏差为af间隙配合第30页2.配合种类确定方法1）计算法过盈配合设计计算最小过盈量时，弹性变形产生结合强度应能满足设计传递负荷；最大过盈量时，结合件不能产生塑性变形间隙配累计算应用最广是确保滑动轴承单油楔形成，并有一定刚度2）试验法3）类比法第31页 3.类比法选择配合种类时应考虑原因:1)相配件是否有相对运动：2)孔轴定心精度要求：孔轴定心精度要求高，且孔轴间无相对运动时过渡配合，甚至小过盈配合 孔轴有定心精度要求，且孔轴间有相对运动时小间隙配合，普通H/h 3)受载情况：载荷大或冲击载荷紧过盈或过渡配合 4)装拆要求：经常装拆稍松配合（间隙增大或过盈量减小）第32页5)配合件材料：塑性材料易变形，选稍紧配合（间隙减小或过盈量增大）6）孔轴工作温度：孔工作温度高于轴稍紧一些配合孔工作温度低于轴稍松一些配合7)配合件形位精度：形位误差大稍松一些配合8)表面粗糙度：表面粗糙度大稍紧一些配合9)装配变形：10)生产类型：单件小批量生产稍松一些配合第33页例题：孔、轴配合处D=30mm，要求间隙配合，且X=0.0200.055mm间，试确定配合代号和孔、轴公差带。用查表法确定：基本尺寸D=55mm,相配合孔轴上下偏差。要求过盈配合：YMIN=-23m,YMAX=-74m.第34页第35页大尺寸、小尺寸公差与配合 一.大尺寸零件特点:1.普通是小批量生产;2.影响加工误差主要原因是测量误差;且温度引发测量误差大 3.外尺寸较内尺寸更难测量;二.配合特点:1.普通采取配制公差 2.普通采取孔轴同级配合 3.普通不选取高精度公差等级(选取IT6IT12)(参见国家标准推荐大尺寸段孔轴公差带)第36页三.关于配制配合以一个零件实际尺寸为基数来配制另一个零件1.标注公差代号后加注MF2.计算、加工方法：按交换性要求选择配合选择一较难加工但能得到较高加工精度零件（普通为孔）先加工给先加工件一个较轻易到达公差加工先加工件得到实际尺寸以该实际尺寸为基本尺寸按配合公差确定配制件极限尺寸第37页小尺寸公差与配合小尺寸零件刚性差，加工定位装夹难小尺寸轴难加工相配合孔精度等级常高于轴第38页第三章主要内容回顾1公差、偏差、公差带、配合、配合公差概念及其符号、计算2标准公差值、基本偏差值、优先公差带极限偏差等表格查表3各种基本偏差所形成配合特征4公差与配合选取第39页