公差配合與測量技術(shù)

公差配合與測量技術(shù)第一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/162第2章：光滑圓柱結(jié)合的極限與配合

學(xué)習(xí)任務(wù)1.掌握公差與配合的基本術(shù)語和定義、標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差的概念及其查表方法。2.熟練掌握公差帶的繪制，并能進(jìn)行配合類別的判別。3.了解公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)的組成與特點(diǎn)。4.熟悉公差與配合的選用原則及應(yīng)用；會在圖樣上標(biāo)注。公差配合與測量技術(shù)ppt課件第二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1632.1基本術(shù)語及定義

1.

孔和軸

孔

孔通常指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括其他由單一尺寸確定的非圓柱形內(nèi)表面（由兩平行平面或切面形成的包容面）部分?？椎奶攸c(diǎn)：1)零件裝配后孔為包容面。2)在加工過程中，孔的尺寸由小變大。公差配合與測量技術(shù)ppt課件第三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1642.1基本術(shù)語及定義

軸軸通常指工件的圓柱形外表面，也包括其他由單一尺寸確定的非圓柱形外表面（由兩平行平面或切面形成的被包容面）部分。

軸的特點(diǎn)

1)零件裝配后軸為被包容面。

2)在加工過程中，軸的尺寸由大變小。公差配合與測量技術(shù)ppt課件第四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1652.1基本術(shù)語及定義

2.有關(guān)尺寸的術(shù)語及定義

1.尺寸尺寸是以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。它由數(shù)字和長度單位（如mm）組成。2.基本尺寸（D

、d）基本尺寸是指設(shè)計給定的尺寸。3.實(shí)際尺寸（Da,da

）實(shí)際尺寸是指通過測量獲得的尺寸。4.極限尺寸（Dmax、dmax，Dmin、dmin

）極限尺寸是指允許尺寸變化的兩個界限值，其中較大的一個稱為最大極限尺寸，較小的一個稱為最小極限尺寸。5.最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）與最大實(shí)體尺寸（MMS）孔或軸具有允許的材料量為最多時的狀態(tài)稱為最大實(shí)體狀態(tài)。在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸稱為最大實(shí)體尺寸，即孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸的統(tǒng)稱。6.最小實(shí)體狀態(tài)（LMC）與最小實(shí)體尺寸（LMS）孔或軸具有允許的材料量為最少時的狀態(tài)稱為最小實(shí)體狀態(tài)。在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸稱為最小實(shí)體尺寸，即孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸的統(tǒng)稱。公差配合與測量技術(shù)ppt課件第五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/166a)b)實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸公差配合與測量技術(shù)ppt課件第六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/167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)際尺寸思考：一根軸圖紙要求450.031mm，實(shí)際加工后軸的尺寸為45.012mm。d、da、dmax、dmin，各為多少？加工后軸是否合格？公差配合與測量技術(shù)ppt課件第七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/168偏差：某一尺寸（實(shí)際尺寸、極限尺寸等）減其基本尺寸所得的代數(shù)差。包括實(shí)際偏差和極限偏差。偏差可以為正、負(fù)或零值。極限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。

ES=Dmax-Des=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d公差：允許尺寸的變動量。等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值。孔、軸的公差分別用Th和Ts表示。

Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱公差帶圖：

1）公差帶圖解的定義由于公差和偏差的數(shù)值比基本尺寸數(shù)值小得多，不能用同一比例表示，只畫出放大的孔、軸公差區(qū)域和位置，采用這種表達(dá)方法的圖形，稱為公差帶圖1）公差帶的定義：是指在公差帶圖解中，由代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域。2）公差帶的確定要素：公差帶的大小和公差帶的位置

3.偏差和公差

公差配合與測量技術(shù)ppt課件第八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1694.

配合

概念：基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。間隙：孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正時，符號X表示過盈：孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為負(fù)時，符號Y表示

φ20φ20間隙或過盈公差配合與測量技術(shù)ppt課件第九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1610（1）

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。

最大間隙

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小間隙

Xmin=Dmin-dmax=EI-es孔的公差帶全部在軸的公差帶之上公差配合與測量技術(shù)ppt課件第十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1611（2）

過盈配合

具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶的下方。

軸的公差帶全部在孔的公差帶之上最大過盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es最小過盈Ymin=D

max-dmin=ES-ei公差配合與測量技術(shù)ppt課件第十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1612（3）

過渡配合

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。

孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊最大間隙

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最大過盈

Ymax=Dmin-dmax=EI-es第十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16132.2極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列

（1）標(biāo)準(zhǔn)公差等級及其代號

確定尺寸精確程度的等級稱為標(biāo)準(zhǔn)公差等級。它由標(biāo)準(zhǔn)公差代號IT和公差等級數(shù)字組合表示，如IT7。國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了20個公差等級，各級標(biāo)準(zhǔn)公差的代號為IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。IT01精度最高，其余依次降低，標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。（2）標(biāo)準(zhǔn)公差因子（公差單位）及公差等級系數(shù)

（3）尺寸分段便于實(shí)際應(yīng)用，國家標(biāo)準(zhǔn)對基本尺寸進(jìn)行了分段，對同一尺寸段內(nèi)的所有基本尺寸，在相同公差等級情況下，規(guī)定相同的標(biāo)準(zhǔn)公差。第十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16142.基本偏差系列

國家標(biāo)準(zhǔn)對孔和軸分別規(guī)定了28個公差帶位置，分別由28個基本偏差來確定。

代號:

基本偏差代號用拉丁字母表示，孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示?；酒钕盗袌D及其特征:

下圖為基本偏差系列圖。圖中，基本偏差系列各公差帶只畫出一端，另一端未畫出，它取決于公差值的大小。

特點(diǎn)

1）軸的基本偏差a～h為上偏差es，孔的基本偏差A(yù)～H為下偏差EI，他們的絕對值依次減小，其中h和H的基本偏差為零。第十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1615第十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16162）軸的基本偏差js和孔的基本偏差JS的公差帶相對于零線對稱分布，故基本偏差可以是上偏差，也可以是下偏差，其值為標(biāo)準(zhǔn)公差的一半（即±IT/2）。3）軸的基本偏差j～zc為下偏差ei，孔的基本偏差J～ZC為上偏差是ES，其絕對值依次增大。注：孔和軸的基本偏差原則上不隨公差等級變化，只有極少數(shù)基本偏差（j、js、k）例外。第十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16172.基本偏差系列

國家標(biāo)準(zhǔn)對孔和軸分別規(guī)定了28個公差帶位置，分別由28個基本偏差來確定。（1）代號基本偏差代號用拉丁字母表示，孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示。（2）基本偏差系列圖及其特征

下圖為基本偏差系列圖。圖中，基本偏差系列各公差帶只畫出一端，另一端未畫出，它取決于公差值的大小。（3）基本偏差數(shù)值1）軸的基本偏差數(shù)值是以基孔制配合為基礎(chǔ)，按照各種配合要求，再根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計分析結(jié)果得出的一系列公式經(jīng)計算后圓整尾數(shù)而得出。第十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16182）孔的基本偏差數(shù)值是由的軸的基本偏差換算得到的，見表2-4。

?？椎幕酒畎匆韵聝煞N規(guī)則換算:換算的原則如下：1)通用規(guī)則：同一字母表示的孔、軸基本偏差的絕對值相等，而符號相反，即：對于A～H對于＞IT8的K、M、N對于＞IT7的P～ZC

2)特殊規(guī)則：基本尺寸≥3~500mm，①對于標(biāo)準(zhǔn)公差等級≤IT8的K、M、N，②標(biāo)準(zhǔn)公差等級≤IT7的P～ZC，是孔的基本偏差ES與同字母的軸的基本偏差ei的符號相反，而絕對值相差一個值。即：當(dāng)孔的基本偏差確定后，孔的另一個極限偏差可根據(jù)下列公式計算：或第十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16193.極限與配合在圖樣上的標(biāo)注(1)公差帶代號與配合代號孔、軸的公差帶代號由基本偏差代號和公差等級數(shù)字組成，例如H7、F7、K7、h7、g6、m6、等。配合代號寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。如H7/g6或H7.g6。（2）在圖樣上的標(biāo)注零件圖中尺寸公差的兩種標(biāo)注形式。在裝配圖上，主要標(biāo)注配合代號，即標(biāo)注孔、軸的基本偏差代號及公差等級。第十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1620圖2-11孔、軸公差帶在零件圖上的標(biāo)注第二十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16212.3國標(biāo)中規(guī)定的公差帶與配合

一般、常用和優(yōu)先公差帶與配合1.國標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸用公差帶共116種，圖中方框內(nèi)的59種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。2.國標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔用公差帶共105種，方框內(nèi)的44種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。第二十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1622

圖2-14一般、常用和優(yōu)先的軸公差帶第二十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1623

圖2-15一般、常用和優(yōu)先的孔公差帶第二十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1624

在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備在正常維護(hù)和操作情況下，能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度，稱為一般公差。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804—2000對線性尺寸的一般公差規(guī)定了4個公差等級，它們分別是精密級f、中等級m、粗糙級c、最粗級v。

f、m、c、v四個等級分別相當(dāng)于IT12、IT14、IT16、IT17。

2.4一般公差

第二十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1625（一）配合制的選擇

1.優(yōu)先選用基孔制孔通常用定值刀具加工，用極限量規(guī)檢驗(yàn)。為了減少定值刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，利于生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。2.在下列情況下，應(yīng)選用基軸制（1）

直接采用冷拉棒料做軸。當(dāng)在機(jī)械制造中采用具有一定公差等級的冷拉鋼材，其外徑不經(jīng)切削加工即能滿足使用要求，此時就應(yīng)選擇基軸制。（2）由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，宜采用基軸制。2.5公差與配合的選用

第二十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1626

圖2-16基軸制配合選擇示例

如圖2-16（a）所示為發(fā)動機(jī)的活塞銷軸與連桿銅套孔和活塞孔之間的配合，若采用基孔制配合，如圖1-14（b）所示，若采用基軸制配合，如圖1-14（c）所示。第二十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1627

3.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來確定配合制

4.特殊情況可采用非配合制配合

（二)公差等級的選擇

公差等級的選擇常采用類比法。其選擇原則是：在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。

1.工藝等價性工藝等價性是指相互配合的孔、軸的加工難易程度基本相當(dāng)。對尺寸≤500mm相配合的孔、軸公差等級的選取一般遵循以下原則：①公差等級≤IT8時，軸比孔高一級配合。例如：H7/f6、M7/h6。②公差等級=IT8時，軸比孔高一級配合或孔與軸同級配合。例如：H8/r8、F8/h7。③公差等級＞IT8時，孔與軸同級配合。例如：H9/c9、D10/h10。2.零、部件精度的匹配性

3.配合性質(zhì)與加工成本第二十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1628

（三）配合的選擇1.配合類別的選擇

一確定配合類別后，首先應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合，其次是常用配合，再次是一般配合，最后若仍不能滿足要求，則可以按孔、軸公差帶組成相應(yīng)的配合。2.非基準(zhǔn)件的基本偏差代號的選擇計算法試驗(yàn)法類比法

在選擇配合時，還要綜合考慮其他一些因素。第二十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16293.公差配合應(yīng)用示例例2-6有一孔、軸配合，其基本尺寸為30mm，要求配合間隙在0.04～0.075mm之間。試用計算法確定此配合的配合代號。解（1）選擇配合制沒有特殊要求，應(yīng)選擇基孔制，即孔的基本偏差代號為H，。（2）確定公差等級由題意可知，該配合為間隙配合，其配合公差為因?yàn)?，根?jù)工藝等價性，查表2-1可得軸為，孔為，則，小于且最接近于題中要求的間隙變動量0.035mm，因此滿足使用要求。第二十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1630（3）確定孔、軸的基本偏差代號已選定基孔制配合，且孔的公差等級為IT7，則由得所以，孔的公差帶為。因?yàn)榛字崎g隙配合，所以有，可得所要求的軸的基本偏差，對照表2-3可知，基本偏差代號為e的軸可以滿足要求，所以軸的公差帶代號為e6，其下偏差：

那么軸的公差帶為。所以，滿足要求的配合代號為30H7/e6。公差帶圖如圖2-18所示。第三十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1631

圖2-18例2-6的公差帶圖（4）驗(yàn)算設(shè)計結(jié)果所設(shè)計的配合30H7/e6的最大間隙、最小間隙為：所以配合間隙在0.04～0.075mm之間，滿足使用要求。第三十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1632附：尺寸的測量器具

1.游標(biāo)類量具游標(biāo)類量具是利用游標(biāo)讀數(shù)原理制成的一種常用量具，它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量范圍大等特點(diǎn)。

游標(biāo)量具第三十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1633

為了讀數(shù)方便，有的游標(biāo)卡尺上裝有測微表頭。

帶表游標(biāo)卡尺第三十三頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1634

電子數(shù)顯卡尺具有非接觸性電容式測量系統(tǒng)，由液晶顯示器顯示，電子數(shù)顯卡尺測量方便

電子數(shù)顯卡尺第三十四頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1635

游標(biāo)量具實(shí)物第三十五頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16362.螺旋測微類量具

千分尺是應(yīng)用螺旋副的傳動原理，將角位移變?yōu)橹本€位移。

千分尺讀數(shù)舉例第三十六頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1637外徑千分尺實(shí)物第三十七頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1638外徑千分尺實(shí)物第三十八頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1639外徑千分尺實(shí)物第三十九頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/16403.機(jī)械量儀（1）百分表百分表是應(yīng)用最廣的機(jī)械量儀。

百分表第四十頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1641

百分表實(shí)物第四十一頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1642雙面百分表深度百分表大量程百分表第四十二頁，共五十四頁，編輯于2023年，星期日2023/6/1643

（2）內(nèi)徑百分表

內(nèi)徑百分表是一