量具及公差配合

1、第第1章章 機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識 1.2.1常用量具的結(jié)構(gòu)和使用常用量具的結(jié)構(gòu)和使用 常用測量工具游標(biāo)卡尺1、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)與使用方法、游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)與使用方法圖119 0.02游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)1尺身；2上量爪；3尺框；4固定螺釘；5深度尺；6游標(biāo)；7下量爪游標(biāo)卡尺的使用錯誤錯誤錯誤正確正確測量外圓直徑測量外圓直徑測量內(nèi)孔直徑測量內(nèi)孔直徑測量內(nèi)孔直徑測量內(nèi)孔直徑測量內(nèi)孔直徑測量內(nèi)孔直徑測量深度測量深度錯誤錯誤正確正確2、千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法、千分尺的結(jié)構(gòu)和使用方法 外徑千分尺圖121千分尺1尺架；2測砧；3測微螺桿；4螺絲軸套；5固定套筒；6微分筒；7調(diào)節(jié)螺母；8接頭； 9墊片； 1

2、0測力裝置； 11鎖緊機(jī)構(gòu)； 12絕熱片； 13鎖緊軸讀數(shù)主尺數(shù)為整數(shù)位數(shù)，副尺數(shù)為小數(shù)位數(shù)。如圖示讀數(shù)為：28.02mm千分尺使用方法(1)測量前，轉(zhuǎn)動千分尺的測力裝置，使兩測砧面靠合，并檢查是否密合，同時看微分筒與固定套筒的零線是否對齊，如有偏差應(yīng)調(diào)固定套筒對零。(2)測量時，用手轉(zhuǎn)動測力裝置，控制測力，不允許用沖擊力轉(zhuǎn)動微分筒。千分尺測微螺桿的軸線應(yīng)與零件表面垂直。(3)讀數(shù)時，最好不取下千分尺進(jìn)行讀數(shù)，如需要取下讀數(shù)時，應(yīng)先鎖緊測微螺桿，然后輕輕取下千分尺，防止尺寸變動。讀數(shù)要細(xì)心，看清刻度，不要錯讀0.5 mm。 3、百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法、百分表的結(jié)構(gòu)和使用方法 結(jié)構(gòu)與傳動原理 測

3、量舉例用百分表測量工件的安裝精度百分表使用方法(1)測量前，檢查表盤和指針有無松動現(xiàn)象，檢查指針的平穩(wěn)和穩(wěn)定性。(2)測量時，測量桿應(yīng)垂直零件表面；測圓柱時，測量桿應(yīng)對準(zhǔn)圓柱軸中心。測量頭與被測表面接觸時，測量桿應(yīng)預(yù)先有0.3l mm的壓縮量，保持一定的初始測力，以免負(fù)偏差測不出來。 4.萬能量角器的結(jié)構(gòu)和使用方法 萬能量角器結(jié)構(gòu)萬能量角器使用方法(1)使用前檢查零位。(2)測量時，應(yīng)使萬能量角器的兩個測量面與被測件表面在全長上保持良好接觸。然后擰緊制動器上的螺帽，讀數(shù)。(3)測量角度在050范圍內(nèi)，應(yīng)裝上角尺和直尺；在50140范圍內(nèi)，應(yīng)裝上直尺；在140230范圍內(nèi)，應(yīng)裝上角尺；在2303

4、20范圍內(nèi)，不裝角尺和直尺。 1.新國標(biāo)（GB/T1800.11997）、）、（GB/T1800.21800.31998）、（）、（GB/T18041992），代替了），代替了1979年頒布的舊國標(biāo)年頒布的舊國標(biāo)（GB1800180479）中的相應(yīng)部分，這些新）中的相應(yīng)部分，這些新國標(biāo)的依據(jù)是國際標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)的依據(jù)是國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO），以盡可能地使），以盡可能地使我國的國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)一致或等同。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)一致或等同。 2.2.孔與軸的孔與軸的極限與配合極限與配合標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械工標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)械工程最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，制定最早，體系比較完善，程最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，制定最早，體系比較完善，也是學(xué)

5、習(xí)其它互換性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。也是學(xué)習(xí)其它互換性標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。它不僅適用于它不僅適用于圓柱體，也適用于其他結(jié)合中由單一尺寸確定的圓柱體，也適用于其他結(jié)合中由單一尺寸確定的部分。部分。 1.2.2公差與配合公差與配合公差與配合的基本概念公差與配合的基本概念一、 尺寸的基本術(shù)語尺寸的基本術(shù)語廣義的孔與軸：孔為包容面（尺寸之間無材料），在加工過程中，尺寸越加工越大；而軸是被包容面（尺寸之間有材料），尺寸越加工越小。 尺寸（尺寸（size） 尺寸是以特定單位表示線性尺寸值（兩點(diǎn)之間距離）的數(shù)值。 機(jī)械工程中通常用表示 （標(biāo)注時常省略） 如:直徑40、半徑R20，寬度12，高度120，中心距60等。公差與配合的

6、基本概念公差與配合的基本概念 一. 尺寸的基本術(shù)語尺寸的基本術(shù)語 1.1.基本尺寸基本尺寸（basic sizebasic size） 基本尺寸基本尺寸是設(shè)計給定的尺寸，用D和d（L或l）表示（大寫字母表示孔，小寫字母表示軸）。 它是根據(jù)產(chǎn)品的使用要求、零件的剛度等要求，計算或通過實(shí)驗(yàn)而確定的。 它應(yīng)該在優(yōu)先數(shù)系中選擇。一. 尺寸基本術(shù)語尺寸基本術(shù)語 2. 2.實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸（actual sizeactual size） 實(shí)際尺寸是通過測量得到的尺寸（Da、da ） 實(shí)際尺寸并非尺寸的真值。 3.3.極限尺寸極限尺寸（limits of sizelimits of size） 允許尺寸變化

7、的兩個界限值。 最大極限尺寸：Dmax、dmax 最小極限尺寸：Dmin、dmin 合格零件的實(shí)際尺寸應(yīng)該是：最小實(shí)體尺寸最大實(shí)體尺寸公差實(shí)際尺寸最大實(shí)體尺寸最小實(shí)體尺寸公差實(shí)際尺寸a)b)圖12實(shí)體尺寸 4.4.實(shí)體狀態(tài)和實(shí)體尺寸實(shí)體狀態(tài)和實(shí)體尺寸實(shí)體狀態(tài)分為最大實(shí)體狀態(tài)和最小實(shí)體狀態(tài)實(shí)體狀態(tài)分為最大實(shí)體狀態(tài)和最小實(shí)體狀態(tài) 最大最大實(shí)體實(shí)體尺寸（尺寸（MMS）：對應(yīng)于孔或軸的最大材）：對應(yīng)于孔或軸的最大材料量（實(shí)體大小）的那個極限尺寸，料量（實(shí)體大小）的那個極限尺寸，即：軸的最大極限尺寸即：軸的最大極限尺寸dmax；孔的最小極限尺寸；孔的最小極限尺寸Dmin。 最小最小實(shí)體實(shí)體尺寸（尺寸（L

8、MS）：對應(yīng)于孔或軸的最小材料）：對應(yīng)于孔或軸的最小材料量（實(shí)體大?。┑哪莻€極限尺寸，量（實(shí)體大?。┑哪莻€極限尺寸，即：軸的最小極限尺寸即：軸的最小極限尺寸dmin；孔的最大極限尺寸；孔的最大極限尺寸Dmax。 1.1.尺寸偏差尺寸偏差（limits of deviationlimits of deviation） 某尺寸與基本尺寸的代數(shù)差,孔用E，軸用e，其值可正、可負(fù)或零。 包括實(shí)際偏差和極限偏差。 二. 尺寸偏差和公差的基本術(shù)語尺寸偏差和公差的基本術(shù)語3.3.實(shí)際偏差實(shí)際偏差: :實(shí)際尺寸與基本尺寸之差 2. 2.極限偏差極限偏差: :極限尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。極限偏差又分上偏

9、差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d二. 偏差與公差的基本術(shù)語偏差與公差的基本術(shù)語 4.4.尺寸公差尺寸公差（ToleranceTolerance） 尺寸公差是指允許尺寸的變動量尺寸公差是指允許尺寸的變動量 問題：比較公差與偏差問題：比較公差與偏差公差與偏差是兩個不同的概念。公差與偏差是兩個不同的概念。公差表示制造精度的要求，反映加工的難易程度。公差表示制造精度的要求，反映加工的難易程度。偏差表示與基本尺寸遠(yuǎn)離程度，它表示公差帶的位置，影偏差表示與基本尺寸遠(yuǎn)離程度，它表示公差帶的位置，影響配合的松緊程度。響配合

10、的松緊程度。孔 TD=|DmaxDmin|=|ESEI| 軸 Td=|dmaxdmin|=|esei|公差與極限偏差的比較 兩者兩者區(qū)別：區(qū)別： 從數(shù)值上看從數(shù)值上看：極限偏差是代數(shù)值，正、負(fù)或零值是有意義：極限偏差是代數(shù)值，正、負(fù)或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動范圍，是沒有正負(fù)號的絕對的；而公差是允許尺寸的變動范圍，是沒有正負(fù)號的絕對值，也不能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能值，也不能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能的）。實(shí)際計算時由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，的）。實(shí)際計算時由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對值符號。故可省略絕對值符號。 從作用上看從

11、作用上看：極限偏差用于控制實(shí)際偏差，是判斷完工零：極限偏差用于控制實(shí)際偏差，是判斷完工零件是否合格的根據(jù)，而公差則控制一批零件實(shí)際尺寸的差件是否合格的根據(jù)，而公差則控制一批零件實(shí)際尺寸的差異程度。異程度。 從工藝上看：從工藝上看：對某一具體零件，公差大小反映加工的難易對某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，而極限偏差則是調(diào)整機(jī)床決定切削工具與工件相對位置的而極限偏差則是調(diào)整機(jī)床決定切削工具與工件相對位置的依據(jù)。依據(jù)。 兩者兩者聯(lián)系聯(lián)系：公差是上、下偏差之代數(shù)差的絕對值，所以確：公差是上、下偏差

12、之代數(shù)差的絕對值，所以確定了兩極限偏差也就確定了公差。定了兩極限偏差也就確定了公差。HomeD DmaxmaxD DminminD Da)孔 b)軸EIEIESESd dd dmaxmaxeieid dminmin基本尺寸、極限尺寸與極限偏差a)a)b)b)eses基本尺寸、極限尺寸、極限偏差與公差的關(guān)系5.尺寸公差帶圖尺寸公差帶圖 孔軸0基本尺寸ESEIeseiThT s+-由于公差與偏差的數(shù)值相差較大，不由于公差與偏差的數(shù)值相差較大，不便用同一比例表示，便用同一比例表示， 故采用公差帶故采用公差帶圖。圖。零線：零線：表示基本尺寸的一條直線，以表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差

13、，零線以上其為基準(zhǔn)確定偏差和公差，零線以上為正，以下為負(fù)。為正，以下為負(fù)。尺寸公差帶：尺寸公差帶：由代表上、下偏差的兩由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區(qū)域。公差帶有條直線所限定的一個區(qū)域。公差帶有兩個基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。兩個基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。差確定?；酒睿夯酒睿簶?biāo)準(zhǔn)中表列的，用以確定標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用以確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。一般為靠近零線的那個極限偏偏差。一般為靠近零線的那個極限偏差。差。標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用確定公標(biāo)準(zhǔn)中表

14、列的，用確定公差帶大小的任一公差。差帶大小的任一公差?；酒钍疽鈭DE EI IESESe ei ie es s尺寸公差帶圖（舉例） 畫出基本尺寸為50，最大極限尺寸為50 .025 、最小極限尺寸為50 mm的孔與最大極限尺寸為49.975 、最小極限尺寸為49.959mm的軸的公差帶圖。0+-50孔軸+0.025-0.025-0.041例例3-13-1 已知軸 mm，孔 mm，求孔、軸的極限尺寸和公差。解解：1）圖解法：根據(jù)已知條件畫出孔、軸的公差帶圖，如圖1-4所示：孔的極限尺寸 軸的極限尺寸 其孔、軸公差為 2）公式法 mm03.60maxDmm60minDmm99.59maxdmm9

15、7.59mindmm03. 0003. 0EIESThmmeiesTs02. 0)03. 0(01. 0mmEIDDmmESDD6006003.6003. 060minmaxmmsiddmmesdd97.59)03. 0(6099.59)01. 0(60minmaxmmddTmmDDTsh02. 097.5999.5903. 06003.60minmaxminmax圖 2 - 4+0- 0 . 0 1- 0 . 0 3圖1-4 公差帶圖解法01. 003. 06003. 0060三. 配合的基本術(shù)語配合的基本術(shù)語間隙配合l過渡配合l過盈配合三種關(guān)系 配合配合 是指基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔與軸

16、公差帶之間的關(guān)系。是指基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。 1.1.間隙或過盈間隙或過盈 孔軸配合時，孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的孔軸配合時，孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正時稱為間隙，用代數(shù)差為正時稱為間隙，用X X表示；為負(fù)時稱為過盈，用表示；為負(fù)時稱為過盈，用Y Y表示。表示。 2.2.間隙配合間隙配合 具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上?？着c軸配合后的間隙也會在一定范圍內(nèi)變動，即存在著配合公差。如圖1-5所示。 當(dāng)孔為最大極限尺寸，軸為最小極限尺寸時，裝配后得到最大間隙（Xmax）；反之，當(dāng)孔為最小極限尺寸，軸為最大極限

17、尺寸時得到最小間隙（Xmin），即 Xmax=Dmaxdmin=ESei Xmin=Dmindmax=EIes 圖1-5 間隙配合軸孔XmaxXmin孔軸XmaxXmi n = 0 3.3.過盈配合過盈配合 是指具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合，稱為過盈配合。此時，孔的公差帶完全在軸的公差帶之下。 當(dāng)孔為最大極限尺寸，軸為最小極限尺寸時，裝配后得到最小過盈（Ymin）；當(dāng)孔為最小極限尺寸、軸為最大極限尺寸時，裝配后得到最大過盈（Ymax），即 Ymin=Dmaxdmin=ESei Ymax=Dmindmax=EIes圖1-6 過盈配合YminYmax孔軸軸孔YmaxY m i n 4.4.

18、過渡配合過渡配合 可能具有間隙也可能具有過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖所示。當(dāng)孔為最大極限尺寸，軸為最小極限尺寸時，裝配后得到最大間隙；當(dāng)孔為最小極限尺寸，軸為最大極限尺寸時，裝配后得到最大過盈。即： Xmax = Dmax dmin = ES ei Ymax = Dmin dmax = EI es圖1-7 過渡配合Ymax孔Xmax軸Xmax孔Ymax軸孔軸YmaxXmax 5.5.配合公差配合公差 允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差，以Tf表示。對于間隙配合:對于過盈配合:對于過渡配合: 可見各類配合的配合公差均為孔公差與軸公差之和，即：Tf=Th +Ts。 這一結(jié)

19、論說明配合件的裝配精度與零件的加工精度有關(guān)，若要提高裝配精度，則應(yīng)減小零件的公差，即需要提高零件的加工精度。 配合公差的特性也可用表1-1所示的配合公差帶圖來表示。 sThTdDdDXXfT)maxmin()minmax(minmaxsThTdDdDfT)maxmin()minmax(maxYminYsThTdDdDfT)maxmin()minmax(maxYmaxXmaxminmaxmin=0maxmaxYminYmin=0YmaxYmaxYmaxYmax零線+0-間隙配合過渡配合過盈配合TfTfTfTfTfTf配合公差帶圖配合公差帶的大小取決于配合公差的大小，配合公差帶相對于零線的位置取決

20、于極限間隙或極限過盈的大小。前者表示配合精度，后者表示配合的松緊程度。例題例題 計算下列三種孔、軸配合的極限間隙或過盈、配合公差，并繪制公差帶圖。 （1）孔 與軸 配合。 （2）孔 與軸 配合。 （3）孔 與軸 配合。解解：（1）最大間隙 Xmax=ESei=0.033(0.041)=0.074mm 最小間隙 Xmin=EIes=0(0.020)=0.020mm平均間隙配合公差 Tf = |XmaxXmin|=|0.0740.020|= 0.054mm 或 Tf = ThTs = 0.0330.021=0.054mmmm30033. 00mm30020. 0041. 0mm30033. 00mm30023. 0002. 0mm0470020007402121minmax.XXXcmm30033. 00mm30069. 0048. 0（2 2）最大間隙）最大間隙 Xmax=ESei=0.033(+0.002)=0.031mm 最大過盈 Ymax=EIes=0(+0.023)= 0.023mm平均間隙配合公差 Tf = |XmaxYmax| =|+0.031(0.023)|=0.