1、课题一、绪论,互换性及标准化的基本含义,课题内容,基本要求：了解互换性的意义、标准化的概念、机械精度设计的基本原则、主要方法、本课程的研究对象、任务及要求。 重点内容：掌握互换性和标准化的概念，本课程的研究对象、任务及要求。 难点内容：机械精度设计的基本原则及主要方法。,第一节 互换性概述,一、 互换性的定义,互换性：在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑选或附加修配(如钳工修配)就能装在机器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。,互换性的零部件的三个条件：,装配后 满足使用要求,装配前 不挑,装配时 不调整或修配,缺一不可,二、互换性的种类,1
2、.按决定的参数或使用要求分为：,2.按互换程度分：,3. 对标准件： 内互换： （例如：滚动轴承） 外互换：,互换性的意义,设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。,使用维修方面：减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。,制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。,标准的概念,标准是对重复性事物和概念所作的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特
3、定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。,标准的范围极广，种类繁多，涉及到人类生活的各个方面。本课程研究的公差标准、检测器具和方法标准，大多属于国家基础标准。,标准的分类,标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。,对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家标准，代号为GB，对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准（JB）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标准，它们的代号分别用DB、QB表示。,国际标准化组织（ISO）,在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了
4、国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC），由这两个组织负责制定和颁发国际标准。我国于1978年恢复参加ISO组织后。陆续修订了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。,标准化,定义：标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过程。,意义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。它对人类进步和科学技术发展
5、起着巨大的推动作用。,优先数和优先数系的引入,在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向一切有关的参数传播。例如，螺栓的尺寸一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。,为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数选择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术参数的数值作出统一规定。优先数和优先数系国家标准（GB32180）就是其中最重要的一个标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。,优先数和优先数系,GB32180中规定以
6、十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。各系列的公比为；R5的公比： q51.60； R10的公比： q101.25； R20的分比： q201.12；R40的公比： q401.06；R80的公比： q801.03。,优先数和优先数系的特点,优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数，工程技术上不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整的精确程度，可分为： （1）计算值：取五位有
7、效数字，供精确计算用。（2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有效数字。,国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性，简单易记，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级，基本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的有关标准里，诸如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上采用优先数系。（见书中P4表1-1）,几何量的检测,完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包含检验与测量。,检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值；,测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的
8、具体数值的过程.,意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生。检测是机械制造的“眼睛”。产品质量的提高，除设计和加工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。所以，合理地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。,机械精度设计概述,一般来说，在机械产品的设计过程中，需要进行以下三方面的分析计算：,主要讨论的是几何精度的分析与计算。,（1）运动分析与计算。根据机器或机构应实现的运动，由运动学原理，确定机器或机构的合理的传动系统，选择合适的机构或元件，以保证实现预定的动作，满足机器或机构的运动方面
9、的要求。,（2）强度的分析与计算。根据强度、刚度等方面的要求，决定各个零件的合理的基本尺寸，进行合理的结构设计，使其在工作时能承受规定的负荷，达到强度和刚度方面的要求。,（3）几何精度的分析与计算。零件基本尺寸确定后，还需要进行精度计算，以决定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数和公差。,精度设计原则,互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。,最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协调时的集合体。例如探求并确定先进工艺，优质材料等。,经济性原则：工艺性 、合理的精度要求、合理选材、合理的调整环节、提高寿命。,匹配性原则：根据机器或位置
10、中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则。,本课程的研究对象及任务,本课程是机械类及相关专业的一门重要的技术基础课，从“精度”和“误差”两方面去分析研究机械零件及机构的几何参数，学完本课程后应达到如下要求： 掌握互换性和标准化的基本概念； 了解本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌握其特点和应用原则； 学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上； 掌握一般几何参数测量的基础知识； 了解各种典型零件的测量方法，学会使用常用的计量器具。,课题二、基本几何量精度,基本几
11、何精度概念及精度设计,基本要求,基本内容：本课题主要论述几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，几何参数误差，线性尺寸精度，角度尺寸精度，形状和位置精度，公差原则和表面精度。 重点内容：线性尺寸精度、形状和位置精度的设计，公差原则的应用。 难点内容：形状和位置精度及公差原则的应用。 学时：10学时,基本几何量精度（一）,几何量包括长度、角度、几何形状、相互位置和表面粗糙度等几何参数。 几何量精度是指这些几何参数的精度。几何量精度设计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换性的要求。 本次课主要论述几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，长度即线性尺寸精度。简述角度尺寸精
12、度。,有关几何量精度的基本术语和定义,孔和轴 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸 偏差与公差 尺寸公差带图 加工误差与公差的关系 合格性判定原则,GO,孔和轴,在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：,d1,D 1,D 2,即：孔为包容面，轴为被包容面。如图所示。,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。,有关尺寸的概念（一）,尺寸：用特定单位表示长度值的数字。,极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最
13、大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。,基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。,实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。,有关尺寸的概念（二）,作用尺寸孔的作用尺寸Dm：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；Dm=Da-t形轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。,内接的最大理想轴,外接的最小理想孔,实际孔,实际轴,孔的作用尺寸,轴的作用尺寸,dm=da+t形,有关尺寸的概念（三）,最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的
14、那个极限尺寸， 即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。,Home,最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸， 即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。,偏差与公差,偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。ES=Dmax-D es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-d,公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。Th= Dmax- Dmin = ES-EITs= dmax-
15、dmin = es-ei,图示,公差与极限偏差的比较,两者区别： 从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。 从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。 从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值
16、，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。,尺寸公差带图,由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示， 故采用公差带图。 零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。 基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。 标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。,孔,轴,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,Th,T s,+,-,画法：,尺寸公差带图（举例）,
17、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,Home,加工误差与公差的关系,工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的几何参数与与理想值不相符合，其差别称为加工误差。其中包括：,Home,加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。所以，公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。,尺寸误差：实际尺寸与
18、理想尺寸之差。,几何形状误差：宏观几何形状误差（形状误差，由工艺系统误差所造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。,位置误差：各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。,合格性判定原则极限尺寸判断原则,工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。其内容为：,孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。DmDmin ， DaDmaxdmdmax ， dadmin,合格性判定原则极限尺寸判断原则,有配合要求的零件尺寸合格条件：Dmin Dm
19、 Da Dmax dmin da dmdmax,课题二、基本几何量精度,配合及配合制,基本要求,基本内容：了解有关配合的基本概念，掌握光滑圆柱结合的配合基准制。 重点内容：有关配合的基本计算、基准制。 难点内容：基准制。,配合与配合制,1.配合的概念 2.配合的种类 3.配合公差 4.配合制,1.配合的概念,基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。,D（d）,Dmax,Dmin,dmin,dmax,ES,EI,TD,Td,es,ei,零线,孔,轴,2.配合的类别,通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡
20、配合。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,间隙配合,具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。,孔,Xmax,Xmin,0,+,-,轴,孔,Xmax,0,+,-,轴,实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。X av =（X max +X min）/2,其特征值是最大间隙X max和最小间隙X min；,孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用X max表示。 X max=D max- dmin=ES - ei,孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙，用X min表示。
21、 X min=D min- dmax=EI - es,过盈配合,具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。,轴,0,+,-,Ymax,Ymin,孔,轴,0,+,-,Ymax,孔,实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。 Y av =（Y max +Y min）/2,其特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y min。,孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Y max表示。Y max= D min- d max =EI - es,孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用Y min表示。 Y min= D m
22、ax - dmin=ES - ei,过渡配合,可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。,孔,轴,0,+,-,Xmax,Ymax,其特征值是最大间隙X max和最大过盈Y max。,孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用X max表示。X max= D max- dmin=ES - ei,孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Y max表示。 Y max = D min- d max =EI - es,实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。 即： X av （或Y av
23、）=（X max +Y max）/2,3.配合公差,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要求对配合松紧变动的程度而给定的允许值。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。在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为：对于间隙配合 Tf =XmaxXmin对于过盈配合 Tf =YminYmax对于过渡配合 Tf =XmaxYmax将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：Tf = Th +Ts,有关计算,计算:孔 mm与轴 mm孔 mm与
24、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 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =XmaxXmin=+0.066-(+0.025) = 0.041 mm (2) 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.05
25、9)= -0.059mm 最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm 配合公差 T f =YminYmax=-0.018-(-0.059)= 0.041 mm (3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm配合公差 Tf =XmaxYmax=+0.023-(-0.018)= 0.041 mm,第三讲 公差与配合国家标准,主要内容： 1.配合制 2.标准公差系列 3.基本偏差系列,3.1 公差与配合国家标准-配合制,基孔制：基本偏差为一
26、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,3.1 公差与配合国家标准-配合制,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。,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,3.1 公差与配合国家标准-配合制,3.2 公差与配合国家标准-标准公差系列,1代号 国家标准（GB/T1800.21998） 2公差等级 （标准公差
27、=公差等级系数公差单位） 在基本尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级规定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定了IT1至IT18共18个标准公差等级。依次为IT01 IT0 IT1 IT18等级 高 低 IT7 称为低于IT7级 公差值 小 大 IT7称为 高于IT7级即公差等级相同，尺寸的精确程度相同 。,3.2 公差与配合国家标准-标准公差系列,3.公差单位及公差等级的确定,3.2 公差与配合国家标准-标准公差系列,4.基础尺寸分段,基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。 解：基本尺寸20mm，属于1830mm，则D=1830=23.24mm公差单位i=0.4
28、5D+0.001D=1.31m查表2-1 IT6=10i IT7=16i即IT6=10 1.31m=13.1m13 mIT7=16 1.31m=20.96 m 21 m,3.2 公差与配合国家标准-标准公差系列,5.标准公差计算举例,代号：拉丁字母（按英文读音），孔大写、轴小写。,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,1.基本偏差系列及代号,（a） 基本偏差分布情况,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,1.基本偏差系列及代号,（b） Js完全对称，J基本对称（孔ES，只有J6、J7、J8；轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代）,（c）基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（
29、K、M、N等有两种位置）。例：AH(ah) 与公差等级无关。10f7、10f8、10f9,（b）“AZC”（azc）除J（j）以外，20个等级齐全。,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,1.基本偏差系列及代号,（a）间隙配合基本偏差（ ag ）：可根据生产实践或试验得知间隙X的大小，然后以基孔制，计算出ag轴的基本偏差es(h=0，不要计算),如图所示。,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,2.轴的基本偏差（基于基孔制计算 表2-6）,根据科学实验和生产实践，在基孔制基础上制定。 计算应用时注意：,（b）过渡配合基本偏差（js、k、m、n）：,（c）过盈配合基本偏差（ pzc ）：
30、主要按与H7基准孔相配合时的 最小过盈考虑（za、zb、zc除外）。,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,2.轴的基本偏差（基于基孔制计算）,根据科学实验和生产实践，在基孔制基础上制定。 计算应用时注意：,（d）轴的另一个偏差：由上下偏差和标准公差计算。ei=es-IT; ei=es-IT;,由于构成基本偏差公式所考虑的因素是一致的，所以，孔的基本偏差不需要另外制定一套计算公式，而是根据相同字母代号轴的基本偏差， 在相应的公差等级的基础上按一定的规则换算得来的。,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,3.孔的基本偏差,换算的原则：基本偏差字母代号同名的孔和轴， 分别构成的基轴制与基孔
31、制的配合（这样的配合称为同名配合），在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级的条件下（如H9/f9与F9/ h9、H7/p6与P7/ h6），其配合的性质必须相同（即具有相同的极限间隙或极限过盈）。换算过程及换算规则如下：（换算原则：基孔制、基轴制同名配合的配合性质相同）,（1）基本偏差的换算过程,基本偏差AH的换算过程图,Xmines,Xmin+EI,1）基本偏差AH的换算过程（EI= - es）,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,2）基本偏差JZC的换算过程（以K、M、N的过渡配合为例）,基本偏差JZC的换算过程图,（1）基本偏差的换算过程,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,（
32、1）基本偏差的换算过程,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,1）通用规则：同名字母代号的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即从公差带图解看，孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。,（2）基本偏差的换算规则,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,2）特殊规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个值。,即用上述公式计算出孔的基本偏差按一定规则化整，编制出孔的基本偏差表，见表2-72-10。实际使用时，可直接查此表，不必计算。孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算：ES = EI + IT EI = ESIT,（2）基本偏差的换算规则,3.3 公差与配合国家标
33、准-基本偏差系列,间隙配合：只要是同名配合配合性质一定相同。 过渡配合、过盈配合：高精度时，孔的基本偏差用特殊规则换算，孔比轴低一级，同名配合的配合性质才相同。低精度时，孔的基本偏差用通用规则换算，孔、轴必须同级，同名配合配合性质才相同。即：同名配合配合性质，必须：,（3）基孔制、基轴制同名配合的配合性质,3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,（1）公差带代号：由基本偏差代号及公差等级代号组成。或用数字(mm)表示（或两者结合）,例：5g8 、5 或 5g8( ) 对称偏差表示为：10Js5(0.003),0.004 0.022,0.004 0.022,位置,大小,4. 公差带与配合代号,
34、3.3 公差与配合国家标准-基本偏差系列,第4讲 一般、常用和优先的公差带与配合,GB/T18011999规定了基本尺寸500mm的一般用途轴的公差带119个和孔的公差带105个，再从中选出常用轴的公差带59个和孔的公差带44个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途公差带各13个，如教材图2-11（一般、常用和优先轴的公差带）和图2-12（一般、常用和优先孔的公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈中的为优先公差带。选用时，以优先、常用、一般、任一孔、轴公差带为顺序;以优先、常用、任一孔、轴公差带组成配合为顺序。,一、常用尺寸段一般、常用和优先的孔、轴公差带 （GB/T18011999）,g6,
35、js6,m6,n6,s6,t6,e7,h7,d9,h9,h11,g6,js6,m6,n6,s6,t6,e7,h7,d9,h9,b11,h11,图2-11一般、常用和优先轴的公差带,图2-12一般、常用和优先孔的公差带,一、常用尺寸段一般、常用和优先的孔、轴公差带 （GB/T18011999）,二、常用尺寸段的常用和优先配合,表213/2-14基孔制、基轴制常用和优先配合,二、大尺寸段的常用和优先配合,1.大尺寸零件加工误差的影响因素,（1）测量时不易找准直径测量位置； （2）测量时测量仪器自重大、易变形、操作找正不便； （3）测量时量具轴线与被测工件中心线不易对准； （4）工件及量具温差对测量
36、温差也有较大影响。,二、大尺寸段的常用和优先配合,2.大尺寸零件的公差配合需考虑：,（1）应充分考虑测量误差及其对配合性质的影响； （2）制造及测量困难，一般选用IT6IT12公差值； （3）轴比孔难测量，一般选用孔轴同级配合； （4）除互换配合，也采用配制配合。,二、大尺寸段的常用和优先配合,3.大尺寸零件的常用孔轴公差带：,规定了常用轴公差带41种（表2-15），规定了常用孔公差带31种（表2-16）；一般常用基孔制同级配合，无推荐优先配合。,二、大尺寸段的常用和优先配合,4.大尺寸零件的配制公差：,以一个零件的实际尺寸为基数，来配制另一个零件的一种工艺措施。适用场合：大尺寸零件、高精度零
37、件、单件小批量零件的配合。代号为：MF。,5.超大尺寸零件的公差与配合（3150mm10000mm），P36,三、小尺寸段（18）的常用和优先配合,1.小尺寸零件的特点：,（1）加工误差大，轴比孔难加工。 （2）测量误差与零件尺寸不成正比，主要受量具误差、温差变化、测量力的影响。,2.小尺寸零件的公差与配合,（1）163种轴公差带，145种孔公差带，未推荐常用、优先配合； （2）轴难加工，一般采用孔轴同级配合，或孔比轴高13级。,第五讲 一般公差 线性尺寸的未注公差（GB/T18042000）,一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）,一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差。它是机床在
38、正常维护和操作下，可达到的经济加工精度。国家标准GB/T 18042000一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差等效地采用了国际标准中的有关部分，替代了GB/T 18041992一般公差 线性尺寸的未注公差。简单地说一般公差就是只标注基本尺寸，不标注公差。（如：30、100）即通常所说的“自由尺寸”。一般公差正常情况下，一般不测量。,二、一般公差的规定,一般公差规定四个等级：f（精密级）、m（中等级）、c（粗糙级）、v（最粗级）。这4个公差等级相当于ITl2、ITl4、IT16和IT17。在基本尺寸0.54000mm范围内分为8个尺寸段。极限偏差均对称分布。具体值见教材表2-25。标准同时也
39、对倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差的数值作了规定，见教材表2-26。,三、应用,主要用于不重要的，较低精度的非配合尺寸及以工艺方法可保证的尺寸（铸、模锻）。（简化制图，节约设计、检验时间，突出重要尺寸）,四、标注,当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，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m时，则表示为GB/T 1804m。如用比一般公差还大的公差，则应在尺寸后标注相应的极限偏差。,第六讲 尺寸公差与配合的选用,一、基准制的选用,1一般情况下应优先选用基孔制 2基轴制的选择 （1）直接使用有一定公差等级（IT8IT11）而不
40、再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是按基准轴的公差带制造）制作轴。若需要各种不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来实现。这种情况主要应用在农业机械和纺织机械中。,（2）加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要困难，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。 （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。如下图所示。,一、基准制的选用,教材图2-22基准制选择示例(一),一、基准制的选用,（4）与标准件配合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。 如平键
41、、半圆键等键联接，由于键是标准件，键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制，如教材图2-23所示。,一、基准制的选用,3非基准制配合的采用,图2-20基准制选择示例（二）,一、基准制的选用,二、公差等级的选用,1.依据：TDTdTf 2.选择原则: 1）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大的公差值。 2）满足GB推荐的公差等级组合规定。(工艺等价) 对于基本尺寸500mm有较高公差等级的配合，因孔比同级轴难加工，当标准公差IT8时，国标推荐孔比轴低一级相配合，使孔、轴的加工难易程度相同。但对IT8级或基本尺寸500m
42、m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。 3.方法： 1）计算 查表 2）类比法：参照类似的机构、工作条件和使用要求的经验资料，进行比照。（常用方法）,类比法应考虑以下几点： 1）公差等级的应用范围，见教材P39 2） 工艺等价 3）各种加工方法能够达到的公差等级，见教材表2-21，可供选择时参考。4）相配零件或部件精度要匹配。如与滚动轴承相配合的轴和孔的公差等级与轴承的精度有关，再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度影响。5）配合性质：过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一般孔的标准公差IT8，轴的标准公差IT7。间隙配合则不受此限制。但间隙小的配合，公差等级应较
43、高；而间隙大的配合，公差等级可以低些。例如，选用H6/g5和H11/a11是可以的，而选用H11/g11和H6/a5则不合适。6）在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相配合零件的公差等级差23级，如箱体孔与轴承端盖的配合。,二、公差等级的选用,三、配合的选用,1根据使用要求确定配合的类别配合的选择首先要确定配合的类别。选择时，应根据具体的使用要求确定是间隙配合还是过渡或过盈配合。例如，孔、轴有相对运动(转动或移动)要求，必须选择间隙配合；若孔、轴间应无相对运动，应根据具体工作条件的不同确定过盈、过渡甚至间隙配合。,表2-14 配合类别选择的大体方向,2选定基本偏差（配合）的方法计算法就
44、是根据理论公式，计算出使用要求的间隙或过盈大小来选定配合的方法。对依靠过盈来传递运动和负载的过盈配合，可根据弹性变形理论公式，计算出能保证传递一定负载所需要的最小过盈和不使工件损坏的最大过盈。由于影响间隙和过盈的因素很多，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。试验法就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经验的场合。试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较少。类比法就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证的配合的实例，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来确定配合。该方法应用最广。,三、配合
45、的选用,3用类比法选择配合时应考虑的因素用类比法选择配合，首先要掌握各种配合的特征和应用场合，尤其是对国家标准所规定的优先配合要非常熟悉。教材表2-23是轴的基本偏差选用说明和应用。教材表2-24是尺寸至500mm基孔制优先配合的特征及应用。配合的选择应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能满足要求，可以选择其他的配合。选择方法主要是类比法。,三、配合的选用,各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合大致总结如下：,间隙配合按相对运动速度选择,三、配合的选用,各种过盈配合基本偏差的比较与选择,各种过渡配合基本偏差的比较与选择,用类比法选择配合时还必须考虑如下
46、一些因素： 受载情况 拆装情况 配合件的结合长度和形位误差 配合件的材料 温度的影响 装配变形的影响 生产类型,三、配合的选用,4. 已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法,计算查表法确定基本偏差代号的计算公式,习题课,定配合。,例2-10 图所示为钻模的一部分。钻模板4上装有固定衬套2，快换钻套1与固定衬套配合，在工作中要求快换钻套1能迅速更换。在压紧螺钉3松开（不必取下）的情况下，当快换钻套1以其铣成的缺边A对正压紧螺钉3时，可以直接进行装卸；当快换钻套1的台阶面B旋至螺钉3的下端面时，拧紧螺钉3，快换钻套1就被固定，防止了它的轴向窜动和周向转动。若用如图a)所示钻模来加工工件上的12
47、mm孔，试选择固定衬套2与钻模板4、快换钻套1与固定衬套2以及快换钻套1的内孔与钻头之间的配合（基本尺寸见图）。,解 （1）基准制的选择 对固定衬套2与钻模板4的配合以及快换钻套1与固定衬套2的配合，因结构无特殊要求，按国标规定，应优先选用基孔制。,（2）公差等级的选择 参看表2-11，钻模夹具各元件的连接，可按用于配合尺寸的IT5IT12级选用。 参看表2-12，重要的配合尺寸，对轴可选IT6，对孔可选IT7。本例中钻模板4的孔、固定衬套2的孔、钻套的孔统一按IT7选用。而固定衬套2 的外圆、钻套1的外圆则按IT6选用。,对钻头与钻套1内孔的配合，因钻头属标准刀具，应采用基轴制配合。,（3）
48、配合种类的选择 固定衬套2与钻模板4的配合，要求联接牢靠，在轻微冲击和负荷下不能发生松动，即使固定衬套内孔磨损了，需更换拆卸的次数也不多。因此参看表2-15可选平均过盈率大的过渡配合n，本例配合选为f25H7/n6.,钻套1与固定衬套2的配合,要求经常用手更换，故需一定间隙保证更换迅速。但因又要求有准确的定心，间隙不能过大，为此参看表2-15可选精密滑动的配合g。本例选为f18H7/g6。,至于钻套1内孔，因要引导旋转着的刀具进给，既要保证一定的导向精度，又要防止间隙过小而被卡住。根据钻孔切削速度多为中速，参看表2-15应选中等转速的基本偏差F，本例选为f12F7。,必须指出：钻套1与固定衬套2的内孔的配合，根据上面分析本应选f18H7/g6，考虑到GB/T 22631991（夹具标准）为了统一钻套内孔与衬套内孔的公差带，规定了统一的公差带F7，因此钻套1与固定衬套2内孔的配合，应选相当于H7/g6的配合F7/k6。因此，本例中钻套1与固定衬套2内孔的配合应为f18F7/k6（非基准制配合）。下图为f18H7/g6与f18F7/k6这两种配合的公差带图解。,
