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1、项目1 尺寸公差与配合,日常生活中的例子: 自行车上的螺母掉了,找一个相同规格的配上去就行了;汽车、手表中的某一个零件磨损,换上一个新的,便能满足使用要求。,机器的零、部件按图样规定的精度要求制造,装配时不需挑选、不经修理就能进行装配;并且装配以后能满足使用要求。 互换性是产品设计最基本的原则。,1.1 互换性及其作用,.互换性:,2.、互换性的作用,a、方便维修,保证机器工作的连续性和持久性。 b、提高生产效率 c有利于降低生产成本,1.2 公差配合的基本术语和定义,(1)孔 主要指圆柱形内表面,也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。,从装配关系来讲,孔是包容面,在它之内没有材料;轴是被包
2、容面,在它之外没有材料。 在公差与配合标准中,孔、轴的概念是广义的,而且是由单一主要尺寸构成。,(2)轴 主要指圆柱形外表面,也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。,一、孔和轴,1、尺寸:用特定单位表示长度值的数字(尺寸标注中,以mm为通用单位) 。尺寸均指长度量。 2、公称尺寸(D, d):又称为基本尺寸,设计给定的尺寸。是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。孔、轴配合时的基本尺寸相同。 3、实际尺寸:在零件上实际测量的尺寸。 4、极限尺寸:允许尺寸变化的两个界限值,由使用上的要求确定。(大写字母表示孔的尺寸;小写字母表示轴的尺寸) 最大极限尺寸:Dmax dmax 最小极限尺寸:Dmin
3、dmin 举例: 一批轴尺寸为 1000.14mm ,若某一轴 实际尺寸为 99.92mm,判断其合格性。,二、尺寸,1、 尺寸偏差 : 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差 (1)实际偏差:实际尺寸基本尺寸=实际偏差 (2)极限偏差 极限尺寸基本尺寸=极限偏差 上偏差:ES=Dmax-D es=dmax-d 下偏差:EI=Dmin-D ei=dmin-d 实际偏差在极限偏差范围内即为合格。 极限偏差在图样上的标注: 1000.14mm 说明:偏差可为正、负、零。,三、尺寸偏差、公差与公差带,2、尺寸公差: TH TS 定义:允许尺寸的变动量 1000.14mm ,变动量为0.28 计算: TH=
4、Dmax-Dmin=ES-EI TS=dmax-dmin=es-ei 说明:公差值为正值 基本尺寸相同的公差大小反映零件加工的难易程度,尺寸的精确程度。,3、零线与尺寸公差带 (1)尺寸的公差带图:为清晰表达一批轴和孔的公差与配合,引入公差带图。不画孔、轴的结构,只画放大了的孔、轴公差带。,(2)零线:它是在公差带图中,确定偏差的一条基准直线,即零偏差线。通常以零线表示基本尺寸,偏差由此零线算起,零线以上为正偏差,零线以下为负偏差。,(3)尺寸公差带(简称公差带): 它是由表示上下偏差的二条直线所限定的一个区域。,例如:画尺寸公差带图:轴25,孔25,4、基本偏差 一般指靠近零线的那个偏差。当
5、公差带位于零线上方 时,其基本偏差为下偏差;位于零线下方时,其基本 偏差为上偏差;当公差带对称于零线时,两者皆可。,四、配合 1、配合:公称尺寸相同的、互相结合的孔与轴公差带 之间关系。 配合性质:孔与轴装配后的松紧程度 2、间隙或过盈 孔 - 轴=正(间隙)、负(过盈) 配合种类:间隙配合、过盈配合、过渡配合,3、间隙配合 孔的公差带在轴的公差带之上,具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。间隙配合主要用于孔、轴间的活动联接。 间隙配合的极限值为最大间隙和最小间隙: Xmax=Dmax- dmin=ES-ei Xmin=Dmin- dmax=EI-es,例1:画出孔25H7( )与轴25f6(
6、 )的尺寸公差带图,并判断为何种配合,同时计算极限间隙。,Xmax=Dmax-dmin=ES-ei=+0.021-(-0.033)=+0.054 Xmin=Dmin-dmax=EI-es=0-(-0.020)=+0.020,4、过盈配合 孔的公差带在轴的公差带之下,具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。其极限值为最大过盈和最小过盈。过盈配合用于孔、轴间的紧密联接,不允许两者有相对运动。,过盈配合的极限值为最大过盈和最小过盈: Ymax=Dmin- dmax=EI-es Ymin=Dmax- dmin=ES-ei,5、过渡配合 孔和轴的公差带相互交迭,随着孔、轴实际尺寸的变化可能得到间隙或过盈的
7、配合。过渡配合主要用于孔、轴的定位联接。过渡配合的极限值为最大间隙和最大过盈: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es,例题:求下列三种孔、轴配合的公称尺寸,上、下偏差,公差,最大、最小极限尺寸,最大、最小间隙或过盈,属于何种配合,求出配合公差,并画出各种配合及配合公差带图(单位为mm)。 1)孔25 mm与轴25 mm相配合。,3)孔25 mm与轴25 mm相配合。,2)孔25 mm与轴25 mm相配合。,25.021 24.980 25.021 25.041 25.021 25.015,25.000 24.967 25.000 25.028 25
8、.000 25.002,+0.021 -0.020 +0.021 +0.041 +0.021 +0.015,0 -0.033 0 +0.028 0 +0.002,0.021 0.013 0.021 0.013 0.021 0.013,0.054 0.019,-0.007,0.020,-0.041 -0.015,间隙配合 过盈配合 过渡配合,0.034 0.034 0.034,以两个相配合零件中的一个为基准件,并选定标准公差带,然后按使用要求的最小间隙或最小过盈,确定非基准件公差带位置,从而形成各种配合的一种制度。,1、基孔制:基本偏差为一定的孔公差带,与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种
9、制度。 基孔制中孔为基准孔 标准规定,基本偏差(下偏差)为零,即EI=0,而上偏差为正值,即公差带在零线上侧。,五、基准制:,2、基轴制:基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔形成各种配合的一种制度。 基轴制中配合的轴为基准轴 ,是配合的基准件,而孔为非基准件。标准规定,基准轴的基本偏差为零,即es=0,而下偏差为负值,说明:基孔制和基轴制是两个等效的配合制度,但实际应用中有所区别。,1.3 公差与配合标准,1.公差值 公差值的大小与公差等级及基本尺寸有关。 公差等级 - 是指确定尺寸精度的等级。国家标准 设置了 20 个公差等级。 IT01 .IT0 . IT1 .IT2 .IT3
10、. IT18 高 公差等级 低 小 公差数值 大 难 加工难度 易 例:IT6: 标准公差6级或6级标准公差,一、标准公差系列,注:基本尺寸小于1mm 时,无IT14至IT18。,标准公差数值,1)基本偏差:用来确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。 一般靠近零线的偏差为基本偏差。,1、基本偏差代号,二、基本偏差系列,基本偏差系列,基本偏差的代号用字母国际规定了28个基本偏差。 大写字母表示孔的基本偏差,小写字母表示轴的基本偏差。,2)基本偏差的特点,(2)H和h和基本偏差均为零,即H的下偏差 EI=0 ; h的上 偏差 es=0。H和h分别为基准孔和基准轴的基本偏差代号。 (3)JS(JS
11、)公差带对零线对称分布,其基本偏差可为上偏差, 也可为下偏差。 (4)K和N,k和n由于精度等级不同,其基本偏差数值不同,故同一 代号有两个位置。 (5)在基本偏差系列图中,仅绘出了公差带的一端,对公差带的另一 端末绘出,因为另一偏差取决于标准公差的大小。,(1)对于轴的基本偏差 :a-h :基本偏差为上偏差es ,其绝对值渐小;j-zc :基本偏差为下偏差ei,其绝对值渐大。对于孔的基本偏差A-H :基本偏差为下偏差EI ,其绝对值渐小;J-ZC :基本偏差为上偏差ES ,其绝对值渐大。,由标准公差和基本偏差可以组成各种孔、轴配合。公差带用基本偏差代号及公差等级代号组成,大写表示孔,小写表示
12、轴,如H8,h7,f6等。相互配合的一对孔、轴用分数形式表示,分子表示孔、分母表示轴。孔、轴的基本偏差均可从表格中查出 ,在已知的公差等级的情况下,就可确定另一个极限偏差:轴: ei=es-IT (a-h) ; es=ei+IT (j-zc),孔: ES=EI+IT (A-H) ; EI=ES-IT (J-ZC),3)公差带中另一极限偏差的确定,2、公差带代号、配合代号及其在图样上的标注,(3)孔和轴的公差带在零件图上的标注,(1)公差带代号:公差带相对于零线的位置由基本偏差确定,公差带的大小由标准公差确定。公差带的代号由基本偏差代号与公差等级数组成。(2)配合代号:孔和轴的公差带以分数形式组
13、成配合代号。分子为孔的公差带、分母为轴的公差带。,1.6 测量技术基础,读数方法:主尺读数+游标读数精度=读数 在游标尺上读数时,一般分为三个步骤: 第一步:在主尺身上读出整毫米数,即游标零刻线所指示的主尺身左边刻线的毫米整数。 第二步:在游标上找出一条线与主尺身上刻线对齐的刻线。以该刻线为终线从游标零线开始数格,共有多少格。并将该格数乘上本尺的读数精度即是游标的读数值。图1-27 0.1mm游标类量具读尺寸方法3+20.1=3.227+50.1=27.545+80.1=45.8 第三步:把尺上读数值(毫米)和游标上的读数值相加即为所需的读数。,2 螺纹测微类量具的使用方法,千分尺测微螺杆螺纹
14、的螺距为0.5mm,当微分筒转一周时,测微螺杆就推进0.5mm。固定套筒上的刻度也是0.5mm,微分筒圆周上共刻50格,因此当微分筒转一格时,测微螺杆就推进:0.5mm500.01mm,即这种千分尺的分度值为0.01mm。在千分尺上读尺寸的方法,可分为三步: 第一步:读出微分筒边缘处固定套筒露出刻线的毫米、半毫米整数; 第二步:微分筒上哪一格与固定套筒上基准线对齐,要估读一位,再乘以分度值0.01; 第三步:把以上两个读数相加。如图1-30所示。,3 指示量具的使用方法,百分表的使用方法: 第一步:百分表在使用时,可装在磁性专用的表架上 (图1-31b所示),表架放在平板上,或放在某一平整位置上。百分表在表架上的上下、前后位置可以任意调节。 第二步:调整表架,使量杆垂直被测量面,并使量杆略有压缩 (即大指针有转动)。 第三步:转动表圈使大指针对正表盘上的“0”,即“对零”。 第四步:使量表与被测表面缓慢地产生相对运动。 第五步:读出相对运动的前后指针的变化值即为相对长度变化值。,