几何量公差与检测_第3 章 孔、轴公差与配合.pdf

第三章 孔、轴公差与配合第三章 孔、轴公差与配合?基本术语及其定义?孔与轴的标准公差和基本偏差系列?常用尺寸孔、轴公差与配合的选择一.一.一.一.有关孔和轴的定义有关孔和轴的定义有关孔和轴的定义有关孔和轴的定义1.1.孔孔孔孔 圆柱形的内表面以及其它非圆柱形的内表面。圆柱形的内表面以及其它非圆柱形的内表面。2.2.轴轴轴轴 圆柱形的外表面以及其它非圆柱形的外表面圆柱形的外表面以及其它非圆柱形的外表面。1 1 基本术语及其定义基本术语及其定义基本术语及其定义基本术语及其定义二、有关尺寸的术语和定义二、有关尺寸的术语和定义二、有关尺寸的术语和定义二、有关尺寸的术语和定义2.2.2.2.公称（公称（公称（公称（基本）尺寸基本）尺寸基本）尺寸基本）尺寸 指设计确定的尺寸指设计确定的尺寸指设计确定的尺寸指设计确定的尺寸孔孔孔孔(轴轴轴轴)直径的直径的直径的直径的公称尺寸符号公称尺寸符号公称尺寸符号公称尺寸符号:D(dD(d),其它长度的公其它长度的公其它长度的公其它长度的公称尺寸符号称尺寸符号称尺寸符号称尺寸符号:L:L1.1.1.1.尺寸尺寸尺寸尺寸 线性尺寸：两点之间的距离线性尺寸：两点之间的距离线性尺寸：两点之间的距离线性尺寸：两点之间的距离D Da ad da a孔孔(轴轴)直径的实际尺寸符号直径的实际尺寸符号:Da(da)3.实际尺寸实际尺寸 零件加工后通过零件加工后通过测量测量所获得的尺寸所获得的尺寸mindmax4.4.4.4.极限尺寸极限尺寸极限尺寸极限尺寸 指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值maxdmin孔孔轴轴零件合格的条件：零件合格的条件：最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸实际尺寸实际尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸D Dmaxmax Da D Dminmind dmaxmax da d dminmin三、有关偏差和公差的术语及定义三、有关偏差和公差的术语及定义三、有关偏差和公差的术语及定义三、有关偏差和公差的术语及定义1.1.1.1.尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差实际尺寸实际尺寸实际尺寸实际尺寸 公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸=实际偏实际偏实际偏实际偏差差差差某一尺寸与公称尺寸的某一尺寸与公称尺寸的某一尺寸与公称尺寸的某一尺寸与公称尺寸的代数差代数差代数差代数差孔孔孔孔DaDaDaDaD D D D=E E E Ea a a a轴轴轴轴dadadadaD D D D=e e e ea a a a极限尺寸极限尺寸极限尺寸极限尺寸 公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸=极限偏差极限偏差极限偏差极限偏差最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸 公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸=上偏差上偏差上偏差上偏差孔孔孔孔DmaxDmaxDmaxDmaxD =D =D =D =ESESESES轴轴轴轴dmaxdmaxdmaxdmaxD =D =D =D =esesesesESES：ecart superieur的缩写，来自法文最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸 公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸=下偏差下偏差下偏差下偏差孔孔孔孔DminDminDminDminD =D =D =D =EIEIEIEI轴轴轴轴dmindmindmindminD =D =D =D =eieieieiEIEI：ecart inferieur的缩写，来自法文有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示为：有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示为：有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示为：有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示为：上偏差上偏差上偏差上偏差 实际偏差实际偏差 下偏差下偏差下偏差下偏差ESESEa I Iesesea ei ei2.2.2.2.尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差 允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量?孔、轴的尺寸公差用符号孔、轴的尺寸公差用符号孔、轴的尺寸公差用符号孔、轴的尺寸公差用符号T Th h、T Ts s表示表示表示表示:T Th h=DDmaxmaxDDminmin=ES=ES EIEIT Ts s=d dmaxmaxd dminmin=eses eiei?尺寸公差用符号尺寸公差用符号尺寸公差用符号尺寸公差用符号T T表示表示表示表示（ToleranceTolerance）零线零线下偏差上偏差轴轴孔孔最大极限尺寸最小极限尺寸公称尺寸公差公差最大极限尺寸公称尺寸最小极限尺寸公差公差下偏差上偏差3.3.3.3.尺寸公差带图尺寸公差带图尺寸公差带图尺寸公差带图+0-19上偏差上偏差+0-下偏差下偏差下偏差下偏差T TT T+2+260mm+21单位单位:um(除除0偏差外偏差外)偏差前必须冠于“偏差前必须冠于“+”或“”或“-”公称尺寸公称尺寸4.零线零线表示公称尺寸的一条直线，以其为基准，确定偏差表示公称尺寸的一条直线，以其为基准，确定偏差上偏差上偏差+0-下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差DT TT T+0-+2+2+21-19605.基本偏差基本偏差上偏差或下偏差中靠近零线的那个极限偏差。上偏差或下偏差中靠近零线的那个极限偏差。上偏差上偏差上偏差上偏差-1 1尺寸公差带二要素尺寸公差带二要素大小大小大小大小由由公差值公差值公差值公差值T T确定确定位置位置位置位置由由基本偏差基本偏差基本偏差基本偏差确定确定靠近零线靠近零线靠近零线的靠近零线的上偏差上偏差上偏差上偏差或或下偏差下偏差下偏差下偏差上偏差上偏差+0-下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差DT TT T+0-+2+2+21-1960上偏差上偏差上偏差上偏差-1 1040.0092.0用普通计量器具测量用普通计量器具测量30 mm轴，若轴，若安全裕度安全裕度为为0.0052mm，则该轴的上验收极限为，则该轴的上验收极限为_mm，下验收极限为，下验收极限为_mm?例二例二配合（配合（fit）：）：公称尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。公称尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。间隙配合间隙配合过渡配合过盈配合过盈配合三种关系四、有关配合的术语及定义四、有关配合的术语及定义四、有关配合的术语及定义四、有关配合的术语及定义?间隙配合（间隙配合（Clearance fit）具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。）具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。间隙配合（间隙配合（Clearance fit）?过盈配合（Interference 过盈配合（Interference fit）具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，）具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，过盈配合（Interference 过盈配合（Interference fit）?过渡配合（过渡配合（Transition fit）可能产生间隙或过盈的配合。孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。）可能产生间隙或过盈的配合。孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高过渡配合的工件精度都较高过渡配合的工件精度都较高过渡配合的工件精度都较高过渡配合（过渡配合（Transition fit）配合制配合制基准制基准制-为了设计和制造上的经济性，把其中为了设计和制造上的经济性，把其中孔公差带孔公差带孔公差带或孔公差带或轴公差带轴公差带轴公差带轴公差带的位置固定的位置固定,而改变,而改变轴轴轴轴公差带公差带公差带或公差带或孔公差带孔公差带孔公差带孔公差带的位置，的位置，来实现所需要的各种配合的制度。来实现所需要的各种配合的制度。基基孔孔孔制孔制-固定固定孔公差带孔公差带孔公差带孔公差带位置，位置，改变改变轴公差轴公差轴公差轴公差带带带带位置来实现所需要的各种配合的制度。位置来实现所需要的各种配合的制度。-+DT TH HT TS ST TS ST TS ST TS ST TS ST TS S基基轴轴轴制轴制-固定固定轴轴轴轴公差带公差带公差带公差带位置，位置，改变改变孔公差孔公差孔公差孔公差带带带带位置来实现所需要的各种配合的制度。位置来实现所需要的各种配合的制度。-+DTsTsT Th hT Th hT Th hT Th hT Th hT Th h?例题例例2 求下列孔、轴配合的极限间隙（过盈）、配合公差，并绘制公差带图尺寸公差带二要素尺寸公差带二要素大小大小大小大小-由由标准标准公差值公差值公差值公差值T T确定确定位置位置位置位置-由由基本偏差基本偏差基本偏差基本偏差确定确定靠近零线靠近零线靠近零线的靠近零线的上偏差上偏差上偏差上偏差或或下偏差下偏差下偏差下偏差上偏差上偏差+0-下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差DT TT T+21-19+0-+2+2602 2 常用尺寸常用尺寸常用尺寸常用尺寸极限与配合极限与配合极限与配合极限与配合国家标准的构成国家标准的构成国家标准的构成国家标准的构成1.公差等级公差等级公差等级公差等级精度最高精度最高精度最高精度最高-精度最低精度最低精度最低精度最低IT01IT01IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9.IT18IT18共共20级级标准公差代号标准公差代号：IT：IT注：注：IT是国 际公差（是国 际公差（ISO Tolerance）的缩写）的缩写一、孔、轴标准公差系列一、孔、轴标准公差系列一、孔、轴标准公差系列一、孔、轴标准公差系列2.公差因子（公差单位）公差因子（公差单位）确定公差因子确定公差因子确定公差因子确定公差因子i i与直径的函与直径的函与直径的函与直径的函数关系为：数关系为：数关系为：数关系为：i=f（D）而公差可表达为:T=ai标准对IT5-IT18规定公差因子的计算公式为：30.450.001iDD=+D基本尺寸，基本尺寸，mmi 公差因子，公差因子，um表中的高精度等级表中的高精度等级IT01IT01、IT0 IT0、IT1IT1的公式的公式,主要考虑测量误差。主要考虑测量误差。IT2IT2IT4IT4是是在在IT1IT1IT5IT5之间插入三级，使之间插入三级，使IT1IT1、IT2IT2、IT3IT3、IT4IT4、IT5IT5成等比数列。常用的成等比数列。常用的公差等级公差等级IT5IT5IT18IT18的标准公差计算公式如下：的标准公差计算公式如下：IT=a i i=f(D)IT=a i i=f(D)二、孔、轴基本偏差系列二、孔、轴基本偏差系列1.基本偏差的代号基本偏差的代号孔、轴基本偏差各有孔、轴基本偏差各有28种种，每种基本偏差的代号用一个或两个英文字母表示。，每种基本偏差的代号用一个或两个英文字母表示。孔用大写字母表示，轴用小写字母代表示。孔用大写字母表示，轴用小写字母代表示。3.基本尺寸分段基本尺寸分段用首尾两尺寸的几何平均值用首尾两尺寸的几何平均值Dj计算公差因子：计算公差因子：D/mmi/um尺寸分段尺寸分段jDDD=首末2.公差等级系数 a从IT6开始，公差等级系数采用R5系列3.公差单位（公差因子）i公差单位是计算标准公差的基本单位。当 D500时，例例:求基本尺寸为求基本尺寸为25，IT6、IT7的公差值。的公差值。+afgdefcdbh jsgecf0-D基本偏差种类：孔、轴各28个jkrmnps tuxzzazbzcvyCDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZC?代号为代号为H的基本偏差为下偏差的基本偏差为下偏差EI=0，它是基孔制的基本偏差代号。，它是基孔制的基本偏差代号。?基本偏差代号为基本偏差代号为JS的孔的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取的孔的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取ES=+IT/2或或EI=-IT/2。孔的基本偏差系列孔的基本偏差系列轴的基本偏差系列轴的基本偏差系列?代号为代号为h的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差es=0，它是基轴制中基准轴的基本偏差代号。，它是基轴制中基准轴的基本偏差代号。?基本偏差代号为基本偏差代号为js的轴的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取为的轴的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取为es=+IT/2或或ei=-IT/2。a)分布简图如下图a)分布简图如下图孔轴a零线基本尺寸hAZCzc图aH孔零线基本尺寸轴aAZCzceiESEI图bHhes特点特点b)Js完全对称，J基本对称)Js完全对称，J基本对称（孔只有（孔只有J6、J7、J8；轴只有；轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被，逐步被Js取代）取代）c)基本偏差原则上与公差等级无关c)基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（有一些除外（K、M、N等有两种位置）。例：等有两种位置）。例：AH(ah)与公差等级无关。与公差等级无关。10f7、10f8、10f9d)d)“AZCAZC”（azc）除J（j）以外，20个等级齐全。（azc）除J（j）以外，20个等级齐全。2.各种基本偏差所形成的配合的特征各种基本偏差所形成的配合的特征（1）间隙配合间隙配合：ah（或（或A H)等等11种基本偏差与基准孔基本偏差种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。）形成间隙配合。+afgdefcdbh jsgecf0-Djkrmnps tuxzzazbzcvyH H孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKR STPYMNUVXZZAZBZCh h轴过盈配合过盈配合过渡配合过渡配合间隙配合间隙配合（2）过渡配合过渡配合：js、（或、（或JS、J、K、M、N)等等5种基本偏差与基准孔基本偏差种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差（或基准轴基本偏差h）形成过渡配合。）形成过渡配合。+afgdefcdbh jsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH H孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKR STPYMNUVXZZAZBZCh h轴过盈配合过盈配合过渡配合过渡配合间隙配合间隙配合（3）过盈配合过盈配合：pzc（或（或P ZC)等等12种基本偏差与基准孔基本偏差种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差（或基准轴基本偏差h）形成过盈配合）形成过盈配合。+afgdefcdbh jsgecf0-Djkrmnps tuxzzazbzcvyH H孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKR STPYMNUVXZZAZBZCh h轴过盈配合过盈配合过渡配合过渡配合间隙配合间隙配合3.孔、轴公差带代号及配合代号孔、轴公差带代号及配合代号孔、轴公差带代号配合代号孔、轴公差带代号配合代号 基本偏差代号基本偏差代号+公差等级公差等级50H7、50K8 50js6、50h6孔、轴配合代号孔、轴配合代号基本尺寸基本尺寸+孔公差带代号孔公差带代号/轴公差带代号轴公差带代号7506Hr8507Jh9508Hf二、基本偏差系列二、基本偏差系列4.轴基本偏差的确定轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。根据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分析，整理出一系列经验公式见表4.轴基本偏差的确定轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。根据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分析，整理出一系列经验公式见表2-3。4.孔基本偏差的确定4.孔基本偏差的确定基本尺寸基本尺寸500时，时，孔的基本偏差孔的基本偏差是从是从轴的基本偏差轴的基本偏差换算得出。换算得出。换算原则：换算原则：在孔、轴为同一在孔、轴为同一公差等级公差等级或孔比轴低一级配合条件下，当基孔制配合中轴的基本偏差代号与基轴制配合中孔的基本偏差代号相当，换同名字母时，或孔比轴低一级配合条件下，当基孔制配合中轴的基本偏差代号与基轴制配合中孔的基本偏差代号相当，换同名字母时，配合性质要完全相同配合性质要完全相同。（1）基本偏差的换算过程（1）基本偏差的换算过程基本偏差AH的换算过程图Xmines基本尺寸0基轴制基轴制0ah基孔制基孔制基本尺寸Xmin+EI1）基本偏差AH的换算过程1）基本偏差AH的换算过程eiES基本尺寸0基孔制基孔制基本偏差JZC的换算过程图2）基本偏差JZC的换算过程（以K、M、N的过渡配合为例）2）基本偏差JZC的换算过程（以K、M、N的过渡配合为例）基轴制基轴制基本尺寸0（2）基本偏差的换算规则1）通用规则：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）特殊规则：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。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。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=ES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=ESITIT3mmD366303012012400400100010020002004000f精密级精密级0.050.050.10.150.20.30.5m中等级中等级0.10.10.20.30.50.81.22c粗糙级粗糙级0.20.30.50.81.2234v最粗级最粗级0.511.52.54683.线性尺寸的未注公差带的表示3.线性尺寸的未注公差带的表示当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差，但线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求或技术文件中。例如选用中等级时，表示为：当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差，但线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上的技术要求或技术文件中。例如选用中等级时，表示为：未注公差尺寸按未注公差尺寸按 GB/T1804-m