極限配合與技術(shù)測量 21

極限配合與技術(shù)測量

第二版

高等教育出版社

沈?qū)W勤主編第一節(jié)極限與配合的術(shù)語及定義【教學目標】知識目標

1、了解孔和軸、尺寸、偏差、公差的術(shù)語及其定義。

2、能夠計算上下偏差值和公差值。能看懂公差帶圖。

3、熟悉配合的含義及種類。

4、能夠正確計算間隙或過盈值的大小，判斷出相應的配合類別。

5、了解配合公差帶圖?！窘虒W目標】能力目標

1、能夠根據(jù)圖樣標注準確地計算出上下偏差和公差值，能夠看懂公差帶圖。

2、能夠正確計算三種配合類型的間隙或過盈值，求出最大或最小值，并判斷出屬于何種配合種類。

3、能夠從基本偏差代號和公差帶圖判斷配合類型。【教學目標】素質(zhì)目標

1、認識常用極限術(shù)語的含義。

2、能夠計算偏差和公差值，看懂公差帶圖。

3、了解配合的含義及其種類，看懂圖示表達方法。

4、掌握三種配合的特點及數(shù)值計算。

5、會準確判斷配合的種類。【教學要求】1、通過數(shù)值計算或圖示表達能夠判斷出配合的種類，求出最大過盈或最大間隙值。2、掌握配合的分類及在生產(chǎn)中的應用。3、能夠不經(jīng)過計算就能判斷出配合的類型。【教學重點】1、熟悉極限與配合的術(shù)語及內(nèi)涵。2、會準確計算偏差和公差。3、配合在生產(chǎn)中的作用、分類與特點。4、過盈或間隙值的計算。5、能夠讀懂配合公差帶示意圖。6、判斷配合的類型。【難點分析】1、軸與孔的判斷及各術(shù)語之間的聯(lián)系與區(qū)別。2、注意公差與極限偏差之間的關(guān)系及公差帶圖的含義。3、配合類型的判斷方法。4、過渡配合公差帶示意圖的含義。復習舊課講評作業(yè)完成情況及存在共同問題。提問：

1、誤差與公差的區(qū)別是什么？

2、標準與標準化有什么區(qū)別？舉例說明。導入新課下圖是機器中最廣泛采用的一種圓柱體結(jié)合形式?？缀洼S的形狀非要是圓形的嗎？為了使加工后的孔與軸能滿足互換性要求，必須在設(shè)計時采用極限與配合標準。本次課程講授孔和軸的定義與極限與配合術(shù)語等相關(guān)內(nèi)容？講授新課

一、孔和軸的定義及其特點

二、尺寸的術(shù)語及其定義

三、偏差的術(shù)語及其定義

四、公差的術(shù)語及其定義

五、配合的術(shù)語及其定義孔的定義及其特點孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面。特點：裝配后孔是包容面或者加工過程中零件的實體材料變小，而孔的尺寸由小變大。所以非圓柱的內(nèi)表面，只要是包容面就稱之為孔。軸的定義及其特點軸通常指工件圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面。特點：裝配后軸是被包容面；加工過程中，零件的實體材料變少，而軸的尺寸由大變小。尺寸的術(shù)語及其定義尺寸：以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。以毫米為單位，不必標注。基本尺寸：圖中?20為孔和軸的基本尺寸，一般取整數(shù)或整齊的小數(shù)，如20.5。

L--表示孔的基本尺寸；

l--表示軸的基本尺寸。實際尺寸：由測量工具實測工件后得到的尺寸。 La--表示孔的實際尺寸； la--表示軸的實際尺寸。極限尺寸：孔或軸所允許的兩個界限值。

圖示孔的最大極限尺寸為20.021mm，最小極限尺寸為20。

Lmax，Lmin--表示孔的最大與最小極限尺寸。

lmax，lmin，--表示軸的最大與最小極限尺寸。合格零件的實際尺寸應當在最大與最小極限尺寸之間。

圖示零件實際尺寸在20.021與20之間的任何值都視為合格尺寸。尺寸的術(shù)語及其定義

偏差的術(shù)語及其定義尺寸偏差：實際尺寸或極限尺寸與基本尺寸之差值。

如基本尺寸為20，實際尺寸為20.03

尺寸偏差為20.03－20＝0.03

如果實際尺寸為19.98

尺寸偏差為19.98－20＝－0.02偏差值可正可負。偏差的術(shù)語及其定義上偏差：最大極限尺寸減去基本尺寸所得代數(shù)差。

Es―表示孔的上偏差；ES＝Lmax－L

es―表示軸的上偏差。es＝lmax－l下偏差：最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。

Ei―表示孔的下偏差；EI＝Lmin－L

ei―表示軸的下偏差；ei＝lmin－l偏差的術(shù)語及練習實際偏差：

實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。圖樣中一般標注基本尺寸和上下偏差。練習：右圖孔和軸的基本尺寸、上下偏差、極限尺寸。

孔：基本尺寸20，上偏差0.021，下偏差0。

軸：基本尺寸20，上偏差-0.007，下偏差-0.020。公差的術(shù)語及其定義尺寸公差：最大極限尺寸與最小極限尺寸之差，也是上偏差與下偏差之差。是工件尺寸允許的變動范圍。

Th―表示孔的公差；Th＝Lmax－Lmin＝ES－EI

Ts―表示軸的公差；Ts＝lmax－lmin＝es－ei練習計算右圖孔和軸的尺寸公差

孔的公差0.021；軸的公差0.013公差的術(shù)語及其定義尺寸公差帶：零件尺寸相對基本尺寸所允許的變動范圍。零線：表示基本尺寸的位置。注意基本尺寸的零件為基準線，零線上方的偏差為正；零線下方的偏差為負。上、下偏差之間的寬度為公差值，畫圖時注意上下比例，其長度大小可隨意選取，上偏差用斜剖面線表示，下偏差用散點表示。配合的術(shù)語及其定義配合是指相同的基本尺寸的孔與軸配合在一起，由于公差帶之間的位置關(guān)系產(chǎn)生不同的松緊連接。按松緊程度分為過盈配合、過渡配合和間隙配合三種。1、間隙配合

孔的尺寸減去相配合軸的尺寸之差為正值，即具有間隙(包括最小間隙等于零的配合)，稱為間隙配合。此時孔的公差帶在軸的公差帶上方，如圖所示。

間隙配合(1)最大間隙是指在間隙配合或過渡配合中，孔的最大極限尺寸與軸的最小極限尺寸之差；也等于孔的上偏差減軸的下偏差，用Xmax表示。

Xmax＝Lmax－lmin＝ES－ei(2)最小間隙是指在間隙配合中，孔的最小極限尺寸與軸的最大極限尺寸之差；也等于孔的下偏差減去軸的上偏差，用Xmin表示。

Xmin＝Lmin－lmax＝EI－es(3)平均間隙就是中間位置。在數(shù)值上等于最大間隙與最小間隙之和的一半，用Xa表示。

Xa＝（Xmax＋Xmin）/2(4)間隙配合公差是指最大間隙與最小間隙的差值，是表示間隙允許變動的范圍，用Tｆ表示。

Tｆ＝Xmax－Xmin

或Tｆ＝Th＋Ts

間隙配合計算例題例題：如某軸直徑尺寸為Ф

80，上偏差為0.030，下偏差為0；與其配合的孔的直徑尺寸為Ф

80，上偏差為-0.030，下偏差為-0.049；求最大最小間隙、平均間隙、配合公差分別為多少？解：Lmax＝80＋0.030＝80.030

Lmin＝80＋0＝80

lmax＝80＋(－0.030)＝79.97

lmin＝80＋(－0.049)＝79.951

Xmax＝Lmax－lmin＝80.030－79.951＝＋0.079

Xmin＝Lmin－lmax＝80－79.97＝＋0.030

Xa＝（0.079＋0.030）/2＝0.0545

Tｆ＝Xmax－Xmin＝0.079－0.030＝0.049思考：用偏差值計算間隙配合計算練習題孔的尺寸為Ф

100，上偏差為0.071，下偏差為0.036；軸的尺寸為Ф

100，上偏差為0.024，下偏差為0；求最大最小間隙、平均間隙、配合公差各為多少？過盈配合2、孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負值，即具有過盈(包括最小過盈量等于零)的配合稱為過盈配合?？椎墓顜г谳S的公差帶下方，如圖所示。過盈配合(1)最大過盈是指在過盈配合或過渡配合中，孔的最小極限尺寸與軸的最大極限尺寸之差；也等于孔的下偏差與軸的上偏差的代數(shù)差，用Ymax表示。

Ymax＝Lmin－lmax＝EI－es(2)最小過盈是指在過盈配合中，孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸之差；也等于孔的上偏差與軸的下偏差的代數(shù)差，用Ymin表示。

Ymin＝Lmax－lmin＝ES－ei(3)平均過盈數(shù)值上等于最大過盈與最小過盈之和的一半，用Ya表示。

Ya＝（Ymax＋Ymin）/2(4)過盈配合公差即為允許過盈變動的范圍。等于最小過盈與最大過盈的代數(shù)差，用Tｆ表示。

Tｆ＝Y(jié)min－Ymax

或Tｆ＝Th＋Ts過盈配合計算例題例題：如某孔的尺寸為Ф

100，上偏差為-0.058，下偏差為-0.093；軸的尺寸為Ф

100，上偏差為0，下偏差為-0.022；求最大過盈和最小過盈值、平均過盈、過盈配合公差各是多少？解： Lmax＝100＋(－0.058)＝99.942

Lmin＝100＋(－0.093)＝99.907

lmax＝100＋0＝100

lmin＝100＋(－0.022)＝99.978

Ymax＝Lmin－lmax＝99.907－100＝－0.093

Ymin＝Lmax－lmin＝99.942－99.978＝－0.036

Ya＝（Ymax＋Ymin）/2＝[－0.093＋(－0.036)]/2=－0.0645

Tｆ＝Y(jié)min－Ymax＝－0.036－(－0.093)＝0.057思考：用偏差值作計算過盈配合計算孔的尺寸為Ф

80，上偏差為0.046，下偏差為0；軸的尺寸為Ф

80，上偏差為0.096，下偏差為0.066；求最大最小過盈、平均過盈、過盈配合公差各為多少？過渡配合可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。當孔的尺寸大于軸的尺寸時是間隙配合；孔的尺寸小于軸的尺寸時為過盈配合。過渡配合過渡配合中最大間隙和最大過盈的計算，與間隙配合中最大間隙的計算和過盈配合中最大過盈計算的公式相同。

Xmax＝Lmax－lmin(正值)

Ymax＝Lmin－lmax(負值)過渡配合中，沒有最小間隙和最小過盈。平均值的大小可用（Xmax＋Ymax）/2公式計算，當Xmax＞Ymax時，其計算結(jié)果為正值，為平均間隙；若為負值，即為平均過盈。

Xmax＞Ymax時，Xa＝（Xmax＋Ymax）/2(正值)

Xmax＜Ymax時，Ya＝（Xmax＋Ymax）/2(負值)過渡配合公差是間隙公差與過盈公差的合成，其數(shù)值等于最大間隙與最大過盈代數(shù)差的絕對值，用Tｆ表示。

Tｆ＝Xmax－Ymax

或Tｆ＝Th＋Ts過渡配合計算例題例題：孔、軸為過渡配合，孔的尺寸為Ф50，上偏差為＋0.025；下偏差為0，軸的尺寸為Ф

50±0.008，計算最大間隙和最大過盈、平均間隙、過渡配合公差。解：Xmax＝ES－ei＝0.025－(－0.008)＝0.033

Ymax＝EI－es＝0－0.008＝－0.008

因為0.033＞0.008，所求得的是平均間隙

Xa＝（Xmax＋Ymax）/2＝0.0125

過渡配合公差Tｆ＝Xmax－Ymax＝0.041過渡配合計算練習例：有一過渡配合，其Xmax＝0.030，Ymax＝－0.048，求平均值。解因為0.030＜－0.048，所求得的是平均過盈

Ya＝（Xmax＋Ymax）/2＝－0.009在過渡配合中，如果計算結(jié)果是平均間隙，說明在這批零件中主要是存在間隙；在過渡配合中，如果計算結(jié)果是平均過盈，說明在這批零件中主要存在過盈。三種配合性質(zhì)的特點配合類型；軸與孔聯(lián)接狀態(tài)；軸與孔尺寸關(guān)系；公差帶關(guān)系 間隙配合；可轉(zhuǎn)動；軸小于孔；軸的公差帶在孔公差帶下方 過盈配合；不可轉(zhuǎn)動；軸大于孔；軸的公差帶在孔公差帶上方 過渡配合；存在微小的過盈或間隙；軸與孔尺寸相差甚?。惠S與孔公差帶相交疊

配合公差帶圖先畫零線代表基本尺寸，零線的上方為正，代表極限間隙；下方為負，代表極限過盈。用極限間隙和極限過盈兩條直線所限定的區(qū)域，就是配合公差帶。按250∶1的比例畫出配合公差帶圖。配合性質(zhì)的判斷有基本偏差代號的尺寸標注中，可由基本偏差代號和公差帶圖來判斷其配合性質(zhì)。尺寸中只標注偏差的大小時，就要依據(jù)極限偏差的大小來判斷配合性質(zhì)。間隙配合孔的下偏差(EI)大于或等于軸的上偏差(es)；過盈配合軸的下偏差(ei)大于或等于孔的上偏差(ES)；EI≥es時為間隙配合

ei≥ES時為過盈配合，以上兩條同時不成立時，則為