第三章孔軸的極限與配合

第三章孔、軸的極限與配合機械工程學院本章結(jié)構(gòu)3.1基本術(shù)語及其定義3.2常用尺寸公差帶與配合標準

------極限與配合標準的構(gòu)成3.3尺寸精度與配合設(shè)計的內(nèi)容與方法3.1基本概念3.1.1有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義3.1.2有關(guān)偏差、公差、公差帶圖的術(shù)語和定義3.1.3有關(guān)配合的術(shù)語和定義3.1.1有尺寸的術(shù)語和定義1.基本尺寸2.實際尺寸3.極限尺寸基本尺寸—指結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度、剛度計算確定的尺寸.孔(軸)直徑的基本尺寸符號:D(d)其它長度的基本尺寸符號:L

ＤdddLL1.基本尺寸2.實際尺寸—對完工零件用兩點法測量所得到的尺寸.da計器與零件兩點接觸dadaDa孔(軸)直徑的實際尺寸符號:Da(da)其它長度的基本尺寸符號:

LaLa由于形狀誤差的存在,孔、軸實際尺寸Da/da不唯一.實際尺寸Da(da)、含測量誤差dadadaDaLa3.極限尺寸:允許零件實際尺寸變化的兩個界限值DminDaDmaxDdmaxdadmin零件合格的條件：

最大極限尺寸≥實際尺寸≥最小極限尺寸

Dmax≥Da≥Dmin

dmax

≥da≥dmin

Lmax

≥La≥Lmin3.1.2有關(guān)尺寸偏差、公差、公

差帶圖的術(shù)語和定義

偏差尺寸公差

尺寸公差帶示意圖及公差帶標準公差I(lǐng)T和基本偏差

1.偏差實際尺寸–

基本尺寸

=實際偏差

偏差—某一尺寸與基本尺寸的代數(shù)差實際尺寸–

基本尺寸

=實際偏差孔Da–D=Ea

軸da

–D=ea

極限尺寸–

基本尺寸

=

極限偏差

最大極限尺寸–基本尺寸

=上偏差

最小極限尺寸–

基本尺寸

=下偏差

孔Dmin–D=EI軸dmin–D=ei孔

Dmax–D=ES軸dmax–D=es有了偏差的概念后，尺寸合格條件也可表示為：

上偏差

≥實際偏差≥下偏差

ES

≥Ea≥ＥI

es≥

ea

≥ei2.尺寸公差孔、軸的尺寸公差用符號TD、Td

表示:

TD

=Dmax－Dmin=ES－EI

Td=dmax－dmin=es－ei尺寸公差用符號T表示:

T=Lmax－Lmin尺寸公差---允許尺寸的變動量偏差=0不標出3.尺寸公差帶示意圖及公差帶上偏差+0-下偏差下偏差…………………………………………………………………………TT+0-+2-1960…………………………………………………………………………+21公差帶沿零線方向的長度可適當選取單位:mm單位:mm單位:mm單位:um基本尺寸偏差前必須冠于“+”或“-”+0.021+0-+0.002-0.01960尺寸公差帶二要素大小----由公差值T確定位置----由上偏差或下偏差確定上偏差+0-下偏差下偏差DTT靠近零線的上偏差或下偏差4.尺寸公差帶二要素---標準公差I(lǐng)T和基本偏差

3.3.3有關(guān)配合的術(shù)語和定義1.配合2.間隙和過盈3.配合類別及其特征參量4.配合公差5.基準制配合-----基本尺寸相同的、相互結(jié)合的、孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。1.配合孔軸圖例：+0-D+0-D+0-D---孔的尺寸(偏差)減軸尺寸(偏差)的代數(shù)差.間隙X

=孔的尺寸(偏差)-軸尺寸(偏差)>0

過盈

Y

=孔的尺寸(偏差)-軸尺寸(偏差)<0

Da(Ea)-da

(ea)>0實際間隙

Xa

=

Da(Ea)-

da(ea)<0實際過盈

Ya=2.間隙和過盈XaTDTdYaTDTdXaTDTdYaDmax(ES)–dmin(ei)>0最大極限間隙Xmax=Dmax(ES)–dmin(ei)<0最小極限過盈Ymin=Dmin(EI)–dmax(es)>0最小極限間隙

Xmin=Dmin(EI)–dmax(es)<0最大極限過盈

Ymax=XmaxTDTdYmaxXmaxTDTdXminYmaxTDTdYmin

配合-----基本尺寸相同的、相互結(jié)合的、孔和軸的公差帶之間的關(guān)系?？纵S圖例：-----間隙配合+0-D+0------過盈配合D-----過渡配合

+0-D3.配合類別及其特征參量配合類別Xmax+80+60Xmin0+20Xav+40+40

Xmax=ES－eiXmin=EI－esXav=(Xmax+Xmin)/2+40-40+20-20-40TDTDTdTd+0-D表示間隙配合松緊程度的參量：松緊程度相同例:Ymax-80-60Ymin0-20Yav-40-40

Ymin

=ES－ei

Ymax

=EI－esYav=(Ymax+Ymin)/2表示過盈配合松緊程度的參量：-80-20-40-60TDTDTdTd+0-D-40例:松緊程度相同Ymax-80-60Ymin0-20Yav-40-40

Ymin

=ES－ei

Ymax

=EI－esYav=(Ymax+Ymin)/2表示過盈配合松緊程度的參量：松緊程度相同-80-20-40-60TDTDTdTd+0-D-40例:Xmax+60+10Ymax-20-30Xav（Yav

）+20-10

Xmax

=ES－ei

Ymax

=EI－esXav（Yav）=(Ymax+

Xmax)/2表示過渡配合松緊程度的參量：按此配合要求生產(chǎn)的孔、軸間隙的概率大-40-20+10-10TDTDTd+0-D-20+20Td按此配合要求生產(chǎn)的孔、軸過盈的概率大4.配合公差--允許間隙或過盈的變動量

間隙配合中:Tf＝Xmax－Xmin過盈配合中:Tf＝

Ymin

－Ymax

＝TD+

Td過渡配合中:Tf＝Xmax

－YmaxXmaxXminYmaxXmaxYmaxYmin5.基準制基準制---為了設(shè)計和制造上的經(jīng)濟性，把其中孔公差帶

或軸公差帶的位置固定,

基孔制基軸制

而改變軸公差帶或孔公差帶的位置,來實現(xiàn)所需要的各種配合的制度。固定孔公差帶位置，改變軸公差帶位置來實現(xiàn)所需要的各種配合的制度------基孔制０-+DTDTDTDTdTdTd固定軸公差帶位置，改變孔公差帶位置來實現(xiàn)所需要的各種配合的制度------基軸制０-+DTDTDTDTdTdTd3.2常用尺寸公差帶與配合標準

------極限與配合標準簡介3.2.4一般、常用、優(yōu)先公差帶與配合

---孔、軸尺寸公差帶與配合的優(yōu)選

3.2.3尺寸公差帶標注和孔、軸公差帶代號與配合代號

3.2.1標準公差系列

---孔、軸尺寸公差帶大小標準

3.2.2基本偏差系列---孔、軸尺寸公差帶位置標準

3.2.5未注公差尺寸的公差帶標準結(jié)構(gòu)

3.2.1標準公差系列

---孔、軸注出尺寸公差帶大小標準

基本尺寸(mm)

公

差

等級010123456789101112131415

公差數(shù)值IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15

μmmm≤30.30.50.81.2234610142540600.100.140.250.40

>3~60.40.611.52.545812183048750.120.180.300.48

>6~100.40.611.52.546915223628900.150.220.360.58

>10~180.50.81.2235811182743701100.180.270.430.70

>18~300.611.52.546913213352841300.210.330.520.84

>30~500.611.52.54711162539621001600.250.390.621.00

>50~800.81.2235813193046741201900.300.460.741.20

>80~12011.52.5461015223554871402200.350.540.871.40

>120~1801.223.55812182540631001602500.400.631.001.60

>180~250234.571014202946721151852900.460.723.151.85

>250~3152.54681216233252811302103200.520.813.302.10

>315~40035791318253657891402303600.570.891.402.30

>400~500468101520274063971552504000.630.971.552.50

附表標準公差數(shù)值(摘自GB1800-79)

標準公差代號及分級標準公差代號：IT高精度級精度級中、低級共20級公差等級

精度最高

-----------------------------------------------------精度最低

IT01

IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9...IT18

3.2.2基本偏差系列----孔、軸注出尺寸公差帶位置標準+afgdefcdbhjsgecf0-D基本偏差種類：孔、軸各28個jkrmnpstuxzzazbzcvyCDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZC孔、軸基本偏差系列特點基本偏差代號基本偏差

基本偏差值變化規(guī)律另一極限偏差孔的基本偏差系列

A~HEI

大→

小

ES

JsEI（或ES）

IT/2

ES（或EI）

J~ZCES

小→

大

EI軸的基本偏差系列

a~hes

大→

小

Ei

jses（或ei）

IT/2

Ei（或es）

j~zcei

小→

大

Es3.2.3尺寸公差帶標注和孔、軸公差帶代號與配合代號1.尺寸公差帶標注和孔、軸公差帶代號2.配合代號1.尺寸公差帶標注和孔、軸尺寸公差帶代號尺寸公差帶的表示尺寸公差帶→上偏差下偏差基本尺寸如果:︱上偏差︱=︱下偏差︱=T/2，則尺寸公差帶→基本尺寸±T/2例:100±0.05例：80+0.2+0

孔、軸尺寸公差帶代號

→基本偏差代號+公差等級

例:H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8

孔、軸尺寸公差帶的表示①基本尺寸+尺寸公差帶代號：Ф50H7、

Ф50js6、

Ф50h6、16N9：Ф50

、Ф50±0.008、Ф50③基本尺寸+尺寸公差帶代號+（）:

Ф50H7()+0.02500-0.016+0.0250上偏差下偏差基本尺寸上偏差下偏差2.配合代號配合代號→孔尺寸公差帶代號/軸尺寸公差帶代號例：H7/r6、J8/h7、E9/J6、H9/f93.2.4孔、軸尺寸公差帶與---一般、常用、優(yōu)先公差帶與配合1）孔、軸尺寸公差帶的優(yōu)選

----一般、常用、優(yōu)先公差帶2）配合的優(yōu)選

------常用、優(yōu)先配合

H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7G7

H7J7JS7K7M7N7

P7R7S7T7U7V7X7Y7Z7C8D8E8F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9E9F9H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10JS10A11B11C11D11H11JS11A12B12C12H12JS12H13JS13孔的一般、常用和優(yōu)先公差帶優(yōu)先公差帶-----13種常用公差帶-----44種一般公差帶-----105種總公差帶----543種

h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6

h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7

g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8j8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶優(yōu)先公差帶-----13種常用公差帶-----59種一般公差帶-----116種總公差帶----544種基孔制的優(yōu)先、常用配合基準孔軸(紅色為優(yōu)先配合)

abcdefghjskmnprstuvxyz

間隙配合過渡配合過盈配合H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6

f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5

H7

H8

H8H8H8H8

d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9

c9d9e9f9h9

H10

H11H11H11H11H11

H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12g6H7h6H7k6H7n6H7p6H7s6H7u6H7f7H8h7H8基孔制的優(yōu)先、常用配合軸js間隙配合過渡配合過盈配合H6H6H6f5g5h5js5k5

m5n5p5r5s5t5H8H8H8H8d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9c9d9e9f9h9H10H11H11H11H11H11H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12f6H7js6H7n6H7k6H7m6H7p6H7r6H7s6H7t6H7u6H7v6H7x6H7y6H7z6H7e7H8f7H8g7H8h7H8js7H8k7H8m7H8n7H8p7H8r7H8s7H8t7H8u7H8c9H10d9H10H10g6H7h6H7基準孔abcdefghjskmnprstuvxyz

H6H6H6H6H6H6H7H8c11d11H12h9H6H6H63.2.5未注公差尺寸的公差帶標準1.未注公差尺寸的公差帶---線性尺寸的未注極限偏差2.線性尺寸的未注公差帶的表示未注公差線性尺寸的極限偏差數(shù)值（mm）（摘自GB／T1804－92）公差等級0.5~3>3~6>6~30>30~120>120~400>400~1000>1000~2000>2000~4000f（精密級）±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5

—m（中等級）±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2c（粗糙級）±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4v（最粗級）—±0.5±1±1.5±2.5±4±6±81.未注公差尺寸的公差帶---線性尺寸的未注極限偏差公差帶大小----公差等級

:f、m、c、v4級公差帶位置

----

對稱→+0-vcmfDf----精密級m---中等級c---粗糙級v----最粗級2.線性尺寸的未注公差帶的表示線性尺寸的未注公差要求應寫在零件圖上或技術(shù)文件中，用GB/T1804的標準號和公差等級符號表示，例如選用中等級時，表示為：未注公差尺寸按GB/T1804-m

3.3尺寸公差與配合設(shè)計的內(nèi)容與方法3.3.1常用尺寸孔、軸配合設(shè)計3.3.2未注公差尺寸的公差設(shè)計3.3.3注出公差的非配合尺寸的公差設(shè)計3.3.1常用尺寸孔、軸配合設(shè)計

方法

分析法類比法計算法試驗法1.基準制的選擇（1）優(yōu)先選用基孔制(2)特殊情況采用基軸制

---采用基軸制更經(jīng)濟合理的情況（3)與標準部件配合時基準制的選擇視標準件而定(4)必要時采用任何適當?shù)目?、軸公差帶組成非基準制的配合2.公差等級的選擇類比法選擇公差等級

----借鑒使用效果良好的同類產(chǎn)品的技術(shù)資料或參考有關(guān)資料并加以分析來確定孔、軸公差等級。

類比法選擇公差等級的必備知識①各個標準公差等級的應用范圍②選擇公差等級的時應考慮的因素IT01—IT1用于量塊。IT1—IT7用于量規(guī)的尺寸公差，常用于檢驗IT6—IT16的孔和軸。IT2—IT5用于精密配合，如滾動軸承各零件的配合。

IT5—IT10用于有精度要求的重要和較重要配合。

IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合，例如精密機床主軸軸頸與軸承、內(nèi)燃機的活塞銷與銷孔的配合。IT6的軸與IT7的孔

應用很廣,用于較高精度的重要配合。IT7、IT8

用于中等精度要求的配合。IT9、IT10用于一般精度要求的配合。②選擇公差等級的時應考慮的因素

同一配合中孔和軸的加工難易程度基本相同ⅰ.考慮孔與軸的工藝等價性

ⅱ.考慮配合性質(zhì)

過盈、過渡配合和間隙較小的間隙配合：孔的公差等級應不低于8級軸的公差通常不低于7級

間隙較大的間隙配合：孔、軸的公差等級較低ⅲ.考慮相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度間隙較大的間隙配合中，孔和軸之一由于某種原因，必須選用較高的公差等級,則與它配合的軸或孔的標準公差等級可低兩三級。ⅳ.考慮加工成本12.56.752.501.001116253962100160標準公差(um)相對成本(%)表3-6各種加工方法可能達到的公差等級

（返回標題）

ⅴ.考慮各種加工方法可能達到的公差等級

加工方法

公

差

等

級

（IT）

010123456789101112131415161718

研

磨

━

━

━

━

━

━

━

珩

━

━

━

━

圓

磨

━

━

━

━

平

磨

━

━

━

━

金剛石車

━

━

━

金剛石鏜

━

━

━

拉

削

━

━

━

━

鉸

孔

━

━

━

━

車

━

━

━

━

━

鏜

━

━

━

━

━

銑

━

━

━

━

創(chuàng)、插

━

━

鉆

━

━

━

━

滾壓、擠壓

━

━

沖

壓

━

━

━

━

━