公差与配合极限配合及尺寸检测

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1、 模 块 二 极 限 配 合 及 尺 寸 检 测 在 现 代 化 的 大 量 或 成 批 生 产 中 ,要 求 互 相 装 配 的 零 件 或 部 件 都 要 符 合互 换 性 原 则 。 例 如 , 从 一 批 规 格 为10的 油 杯 ( 下 页 图 ) 中 任 取 一 个 装入 尾 架 端 盖 的 油 杯 孔 中 , 都 能 使 油 杯顺 利 装 入 , 并 能 使 它 们 紧 密 结 合 , 就两 者 的 顺 利 结 合 而 言 , 油 杯 和 端 盖 都具 有 互 换 性 。 任 务 1 认 识 孔 、 轴 的 尺 寸一 .孔 、 轴 的 概 念1.孔 : 通 常 指 工 件 的 圆

2、 柱 形 内 表 面 , 也包 括 非 圆 柱 形 内 表 面 ( 由 两 平 行 平 面或 切 面 形 成 的 包 容 面 ) 。2.轴 : 通 常 指 工 件 的 圆 柱 形 外 表 面 , 也包 括 非 圆 柱 形 外 表 面 ( 由 两 平 行 平 面或 切 面 形 成 的 被 包 容 面 ) 。 插 图 P13图 2-3 3.孔 和 轴 的 区 别 装 配 关 系 : 孔 是 包 容 面 , 轴 是 被 包 容 面 ; 加 工 过 程 : 孔 的 尺 寸 由 小 变 大 , 轴 的 尺 寸由 大 变 小 。二 .相 关 尺 寸 的 概 念 和 符 合1.尺 寸 : 用 特 定 单 位

3、 ( 工 程 为 mm) 表 示 线性 几 何 量 ( 或 长 度 ) 的 大 小 的 数 值 。 如 直径 、 宽 度 、 高 度 、 中 心 距 等 。注 : 为 了 简 化 技 术 图 样 , 便 于 直 观 看 图 , 规定 技 术 图 样 上 的 尺 寸 数 值 的 特 定 单 位 为mm时 省 略 标 注 。 2.基 本 尺 寸 ( D,d) : 设 计 时 给 定 的 尺 寸 , 通 过 它并 应 用 上 下 偏 差 可 算 出 极 限 尺 寸 的 尺 寸 ( 如 图 2-1) 。 它 可 以 是 一 个 整 数 或 一 个 小 数 值 ( 见 上 图 ) 。3.实 际 尺 寸

4、( Da,da) : 通 过 测 量 获 得 的 某一 孔 、 轴 的 尺 寸 。 它 零 件 上 实 际 存 在 的 尺 寸 。孔 和 轴 的 实 际 尺 寸 分 别 用 Da和 da表 示 。 由 于 测 量 误 差 , 实 际 尺 寸 不 一 定 是 尺 寸 的 真 值 。由 于 形 状 误 差 , 同 一 表 面 不 同 部 位 的 实 际 尺 寸 往往 不 相 等 , 因 此 要 用 二 点 法 进 行 测 量 。见 下 页 图 尺 寸 合 格 条 件 : Dmin Da Dmax dmin da dmax 零线下偏差 上偏差 轴孔最大极限尺寸 最小极限尺寸 基本尺寸公差 最大极限尺

5、寸 基本尺寸最小极限尺寸公差 下偏差 上偏差图 2-1 4.极 限 尺 寸 : 一 个 孔 或 轴 允 许 的 尺 寸 的 两 个极 端 。 是 以 基 本 尺 寸 为 基 数 来 确 定 的 。 实 际尺 寸 应 位 于 其 中 , 也 可 达 到 极 限 尺 寸 。 孔 或 轴 允 许 的 最 大 尺 寸 称 为 最 大 极 限 尺 寸 ; 孔 或 轴 允 许 的 最 小 尺 寸 称 为 最 小 极 限 尺 寸 。 孔 和 轴 的 最 大 极 限 尺 寸 分 别 用 Dmax和dmax表 示 , 最 小 极 限 尺 寸 分 别 用 Dmin和dmin表 示 。 极 限 尺 寸 可 以 大

6、于 、 等 于 、 小 于 基 本 尺 寸 。所 以 基 本 尺 寸 可 以 在 极 限 尺 寸 所 确 定 的 范 围内 , 也 可 以 在 极 限 尺 寸 所 确 定 的 范 围 外 ( 见下 页 ) 。 5.最 大 实 体 尺 寸 : 孔 或 轴 具 有 允 许 材 料量 为 最 多 时 状 态 ( 最 大 实 体 状 态 , 简 称MMC) 下 的 极 限 尺 寸 。 孔 和 轴 的 最 大 实体 尺 寸 分 别 用 DM和 dM表 示 。6.最 小 实 体 尺 寸 孔 或 轴 具 有 允 许 材 料 量为 最 少 时 状 态 ( 最 小 实 体 状 态 , 简 称 LMC)下 的 极

7、 限 尺 寸 。 孔 和 轴 的 最 小 实 体 尺 寸 分别 用 DL和 dL表 示 。 极 限 尺 寸 与 实 体 尺 寸有 如 下 : DM Dmin , DL Dmax dM dmax , dL dmin 任 务 2 使 用 游 标 卡 尺一 .游 标 卡 尺 的 刻 线 原 理1.定 义 : 利 用 游 标 原 理 对 两 测 量 面 相 对移 动 分 隔 的 距 离 进 行 读 数 的 测 量 器 具 。 结 构 及 外 形 见 下 页 图 2.用 途 : 游 标 卡 尺 是 检 测 尺 寸 的 常 用 计 量 器 具 之 一 ,主 要 用 来 测 量 零 件 的 长 度 、 厚

8、度 、 槽 宽 、 外 径 、内 径 、 深 度 等 尺 寸 , 应 用 极 为 广 泛 。 3.分 类 : 游 标 卡 尺 按 测 量 精 度 分 为 :0.01mm、 0.05mm、 0.02mm三 种 ,其 中 0.02mm精 度 的 最 为 常 用 。4.游 标 卡 尺 的 刻 线 原 理 ( 以 0.02mm精度 为 例 ) ( 见 下 页 图 ) : 尺 身 每 小 格为 1mm, 游 标 刻 线 共 50小 格 , 这 50小 格 的 长 度 为 49mm, 即 游 标 每 小 格为 49/50=0.98mm, 尺 身 与 游 标 每小 格 相 差 1-0.98=0.02mm。

9、插 图 P16表 中 0.02MM精 度 二 .游 标 卡 尺 的 读 数 方 法1.先 读 整 数 ( 尺 身 上 的 数 , 每 小 格 1mm) 看 游 标 零 线 的 左 边 , 尺 身 上 最 靠 近 的 一 条刻 线 的 数 值 , 读 出 被 测 尺 寸 的 整 数 部 分 ;2.再 读 小 数 ( 游 标 上 的 数 ) 看 游 标 零 线 的右 边 , 读 出 游 标 第 几 条 刻 线 与 尺 身 刻 线 对齐 , 读 出 被 测 尺 寸 的 小 数 部 分 ( 即 游 标 读数 值 乘 其 对 齐 刻 线 的 顺 序 数 ) ; 3.得 出 被 测 尺 寸 把 上 面 两

10、 次 读 数 的 整 数 部分 和 小 数 部 分 相 加 , 就 是 卡 尺 的 所 测 尺 寸 。 插 图 P17表 中 0.02精 度 图 P21图 2-9b 三 .游 标 卡 尺 的 使 用 方 法 测 量 小 工 件 : 左 手 拿 工 件 , 右 手 拿 卡 尺 ; 测 量 大 工 件 : 工 件 固 定 , 左 手 握 住 主 尺 量爪 , 右 手 握 住 主 尺 并 推 动 活 动 量 爪 靠 近 被测 零 件 表 面 1.测 量 外 形 尺 寸 时 , 应 先 把 量 爪 张 开 得 比 被测 尺 寸 稍 大 , 再 把 固 定 测 量 爪 ( 左 边 一 爪 )与 被 测

11、表 面 靠 上 , 然 后 慢 慢 推 动 尺 框 ( 带游 标 的 框 ) , 使 活 动 测 量 爪 轻 轻 地 接 触 被测 表 面 , 并 稍 微 游 动 一 下 活 动 测 量 爪 , 以便 找 出 最 小 尺 寸 部 位 , 可 获 得 正 确 的 测 量结 果 。 卡 尺 的 两 个 测 量 爪 应 垂 直 于 被 测 表面 。 同 样 道 理 , 读 数 之 后 要 先 把 活 动测 量 爪 移 开 , 再 从 被 测 件 上 取 下 卡 尺 ;在 活 动 测 量 爪 还 没 松 开 之 前 , 不 允 许猛 力 拉 下 卡 尺 。2. 测 量 内 孔 直 径 时 , 应 先

12、把 测 量 爪 张 开得 比 被 测 尺 寸 稍 小 , 再 把 固 定 测 量 爪靠 在 孔 壁 上 , 然 后 慢 慢 拉 动 尺 框 , 使活 动 测 量 爪 沿 着 直 径 方 向 轻 轻 接 触 孔壁 , 再 把 测 量 爪 在 孔 壁 上 稍 微 游 动 一下 , 以 便 找 出 最 大 尺 寸 部 位 。 注 意 测量 爪 应 放 在 孔 的 直 径 方 向 。 3. 测 量 沟 槽 宽 度 时 , 卡 尺 的 操 作 方 法 与测 量 孔 径 相 似 , 测 量 爪 的 位 置 也 应 摆正 , 要 垂 直 于 槽 壁 。4.测 量 深 度 时 , 应 使 游 标 卡 尺 的

13、尺 身 下端 面 与 被 测 件 的 顶 面 贴 合 , 向 下 推 动深 度 尺 , 使 之 轻 轻 接 触 被 测 底 面 。 5.测 量 孔 中 心 与 侧 平 面 之 间 的 距 离 与 测量 外 形 尺 寸 相 似 。6.测 量 两 孔 的 中 心 距 与 测 量 内 孔 相 似 。 四 .使 用 游 标 卡 尺 的 注 意 事 项1.测 量 前 应 先 用 软 布 或 软 纸 檫 干 净 两 量爪 的 测 量 面 , 合 拢 量 爪 , 检 查 光 标 零线 是 否 与 主 尺 零 线 对 正 ( 调 零 ) ; 2.测 量 前 应 檫 干 净 零 件 被 测 量 表 面 ; 3.

14、不 准 用 卡 尺 测 量 毛 坯 表 面 ; 4.读 数 时 视 线 垂 直 于 刻 线 处 的 尺 寸 表 面 ,不 得 歪 斜 。 五 .用 游 标 卡 尺 对 零 件 的 实 际 尺 寸 进 行 测 量 插 图 教 材 P20图 2-8 六 .其 他 游 标 卡 尺 介 绍 教 材 P19、 P20表 2-2 任 务 3 识 读 偏 差一 .偏 差 的 概 念 、 符 号1.尺 寸 偏 差 : 某 一 尺 寸 减 去 其 基 本 尺 寸 所 得的 代 数 差 , 是 指 偏 离 基 本 尺 寸 大 小 的 数 值 ,包 括 极 限 偏 差 和 实 际 偏 差 。注 : 偏 差 有 正

15、、 负 和 零 。2.极 限 偏 差 ( ES、 EI、 es、 ei) : 定 义 : 极 限 尺 寸 减 去 其 基 本 尺 寸 所 得 的 代数 差 。 极 限 偏 差 是 上 、 下 偏 差 的 统 称 。 计 算 :上 偏 差 =最 大 极 限 尺 寸 -基 本 尺 寸下 偏 差 =最 小 极 限 尺 寸 -基 本 尺 寸孔 的 上 偏 差 : ES=Dmax-D孔 的 下 偏 差 : EI =Dmin-D轴 的 上 偏 差 : es =dmax-d轴 的 下 偏 差 : ei =dmin- d 极 限 偏 差 的 标 注 形 式 : 基 本 尺 寸 右 上角 为 上 偏 差 , 基

16、 本 尺 寸 右 下 角 为 下 偏差 。 极 限 偏 差 的 有 以 下 六 种 形 式 : P23 注 : 从 上 图 的 六 种 形 式 可 以 看 出a.上 、 下 偏 差 的 “ 小 数 点 ” 应 对 齐 ;b.偏 差 的 “ 0”不 能 省 略 ;c.小 数 位 数 相 同 ( 不 够 的 添 0) ;d.上 偏 差 下 偏 差 ;e.偏 差 的 “ +”、 “ -”号 不 能 省 略 。 3.实 际 偏 差 ( Ea、 ea) : 实 际 尺 寸 减 去 其 基 本 尺 寸 所 得 的 代 数 差 。孔 的 实 际 偏 差 : Ea= Da-D轴 的 实 际 偏 差 : ea=

17、 da-d合 格 零 件 的 实 际 偏 差 应 在 上 、 下 偏 差 之间 , 可 见 极 限 偏 差 用 于 控 制 实 际 偏 差 。 工 件 尺 寸 合 格 的 条 件 也 可 以 用 偏 差 表示 : 孔 : ES Ea EI 轴 : es ea ei 二 .极 限 偏 差 的 相 关 计 算例 : ( 孔 ) 计 算 其 极 限 尺 寸 及 其 偏 差 。基 本 尺 寸 D=50最 大 极 限 尺 寸Dmax=50+0.042=50.042mm最 小 极 限 尺 寸Dmin=50+0.015=50.015mm上 偏 差 ES=+0.042mm下 偏 差 EI=+0.015mm 任

18、 务 4 使 用 千 分 尺 ( 以 外 径 千 分 尺 为 例 )一 .千 分 尺 的 刻 线 原 理1.定 义 : 是 利 用 螺 旋 副 的 运 动 原 理 进 行 测 量和 读 数 的 测 微 量 具 。 2.优 点 : 使 用 普 遍 , 是 一 种 重 要 的 精 密 测 量器 具 。 它 具 有 体 积 小 、 坚 固 耐 用 、 测 量 准确 度 较 高 、 使 用 方 便 、 容 易 调 整 以 及 测 力恒 定 。 3.测 量 范 围 : 可 以 测 量 工 件 的 各 种 外 形 尺 寸 ,如 长 度 、 厚 度 、 外 径 以 及 凸 肩 板 厚 或 壁 厚等 。 4.

19、精 度 : 0.01mm。5.规 格 : 0 25mm、 25 50mm、 50 75mm、 75 100mm等 。6.结 构 型 式 : 7.千 分 尺 的 刻 线 原 理 测 微 螺 杆 右 端 螺 纹 螺 距 为 0.5mm,当 微 分 筒 转 一 周 时 , 就 带 动 测 微 螺 杆轴 向 移 动 一 个 螺 距 0.5mm。 由 于 固 定套 筒 上 的 刻 线 间 距 每 小 格 为 0.5mm,微 分 筒 圆 锥 面 上 刻 有 50小 格 的 圆 周 等分 刻 线 , 因 此 当 微 分 筒 转 过 1小 格 时 ,就 代 表 测 微 螺 杆 轴 线 移 动 0.01mm。

20、二 .千 分 尺 的 读 数 方 法 : 先 读 出 固 定 套 筒 上 露 在 外 面 的 刻 线 数值 , 中 线 之 上 为 整 毫 米 数 值 , 中 线 之下 为 半 毫 米 数 值 。 再 读 出 在 微 分 筒 上 从 零 开 始 第 x条 刻 线与 固 定 套 筒 上 基 准 线 对 齐 的 数 值 , x乘以 其 测 量 精 度 值 0.01mm即 为 读 数 不足 0.5mm的 小 数 部 分 。 得 出 被 测 尺 寸 把 上 面 两 次 读 数 的 整数 部 分 和 小 数 部 分 相 加 , 就 是 被 测 实际 尺 寸 。三 .千 分 尺 的 使 用 方 法1.选

21、规 格 : 根 据 被 测 工 件 尺 寸 大 小 , 选用 合 适 规 格 的 千 分 尺 。2.擦 干 净 : 用 软 布 或 软 纸 檫 干 净 测 砧 、活 动 测 量 杆 端 面 和 工 件 的 被 测 表 面 。 3.校 正 零 位 : 在 千 分 尺 两 测 量 面 之 间 放入 校 对 棒 , 检 查 接 触 情 况 , 不 得 有 明显 的 漏 光 现 象 。 同 时 检 查 微 分 筒 与 固定 套 筒 的 零 刻 线 是 否 对 齐 。4.测 量 : 测 量 时 , 先 转 动 微 分 筒 , 使 测微 螺 杆 端 面 逐 渐 接 近 工 件 被 测 表 面 ,再 转 动

22、 棘 轮 , 直 到 棘 轮 打 滑 并 发 出“ 咔 卡 ” 声 , 表 明 两 测 量 端 面 与 工 件刚 好 贴 合 或 相 切 , 然 后 读 出 测 量 尺 寸值 。5.退 出 时 , 应 反 转 活 动 套 筒 , 使 测 微 螺杆 端 面 离 开 工 件 被 测 表 明 后 将 千 分 尺退 出 。 四 .使 用 千 分 尺 的 注 意 事 项1.使 用 前 根 据 被 测 工 件 的 尺 寸 , 选 择 相应 测 量 范 围 的 千 分 尺 。2.测 量 前 应 校 正 零 位 。3.测 量 时 , 千 分 尺 测 量 轴 的 中 心 线 应 与被 测 尺 寸 长 度 方 向

23、 一 致 , 不 要 倾 斜 。4.不 能 在 工 件 转 动 或 加 工 时 测 量 。5.不 准 用 千 分 尺 测 量 粗 糙 表 面 。 6.读 数 值 时 应 注 意 半 毫 米 数 值 刻 线 是 否露 出 , 小 心 错 读 一 圈 。 五 .用 千 分 尺 对 零 件 的 实 际 尺 寸 进 行 测 量 2.73mm 教 材 P28图 2-13读 数 六 .其 他 千 分 尺 介 绍 教 材 P26、 P27 任 务 5 认 识 尺 寸 公 差一 .尺 寸 公 差 的 概 念 、 符 号 和 相 关 计 算1.尺 寸 公 差 ( TD、 Td) : 定 义 : 允 许 尺 寸

24、的 变 动 量 。 在 零 件 的 加 工 过 程 中 , 不 可 能 把 零件 的 尺 寸 做 得 绝 对 准 确 。 为 了 保 证 互换 性 , 必 须 将 零 件 尺 寸 的 加 工 误 差 限制 在 一 定 的 范 围 内 , 规 定 出 尺 寸 允 许的 变 动 量 , 这 个 变 动 量 就 是 尺 寸 公 差 ,简 称 公 差 。 注 : 用 绝 对 值 定 义 , 没 有 正 、 负 , 在 公差 前 不 能 标 出 “ +”号 或 “ -”号 ; 同 时加 工 误 差 不 可 避 免 , 即 公 差 的 设 计 尺寸 总 是 变 动 的 , 所 以 公 差 不 能 为 零

25、。2.计 算 公 式 :孔 公 差 TD= Dmax-Dmin = ES-EI轴 公 差 Td = dmax-dmin = es - ei 二 .公 差 带 图 的 画 法1.公 差 带 表 示 公 差大 小 和 相 对 于零 线 位 置 的 一 个区 域 。 为 了 便 于分 析 , 一 般 将 尺寸 公 差 与 基 本 尺寸 的 关 系 , 按 放大 比 例 画 成 简 图 ,称 为 公 差 带 图 。 2.尺 寸 公 差 带 图 的 作 图 步 骤 : .画 一 条 水 平 直 线 ( 零 线 ) , 用 来 表 示基 本 尺 寸 , 以 它 为 基 准 确 定 极 限 偏 差和 公 差

26、 。 在 其 左 端 标 上 “ +”, “ 0”和“ -”号 ; 在 其 左 端 下 方 画 有 一 带 箭 头 的尺 寸 线 , 并 标 上 基 本 尺 寸 值 。 .将 公 差 和 极 限 偏 差 部 分 一 般 按 500:1的 放 大 比 例 画 出 , 正 偏 差 位 于 零 线 上方 , 负 偏 差 位 于 零 线 下 方 , 零 偏 差 与零 线 重 合 。 并 标 出 孔 、 轴 上 、 下 偏 差值 及 其 他 要 求 标 注 的 数 值 和 单 位 。 3.画 公 差 带 图 的 注 意 点 : .作 图 比 例 基 本 一 致 ; .单 位 m 、 mm均 可 , 单

27、位 为 mm时省 略 不 标 注 ; .基 本 尺 寸 相 同 的 孔 、 轴 公 差 带 才 能 画在 一 张 图 上 ; .同 一 公 差 带 图 中 , 孔 、 轴 公 差 带 沿 零线 方 向 的 长 度 任 意 ( 可 对 齐 , 可 错开 ) , 但 长 度 相 等 ; .孔 、 轴 公 差 带 的 剖 面 线 方 向 相 反 , 且疏 密 程 度 不 同 , 一 般 是 孔 疏 、 轴 密 。 4.比 较 公 差 与 偏 差公 差 与 偏 差 是 两 个 不 同 的 概 念 ;公 差 表 示 制 造 精 度 的 要 求 , 反 映 加 工 的难 易 程 度 ;偏 差 表 示 与

28、基 本 尺 寸 远 离 程 度 , 它 表 示公 差 带 的 位 置 , 影 响 配 合 的 松 紧 程 度 。 三 .标 准 公 差 系 列1.标 准 公 差 : 用 以 确 定 公 差 带 大 小 的 公 差 。对 于 一 定 的 基 本 尺 寸 , 公 差 等 级 愈 高 , 标准 公 差 值 愈 小 , 尺 寸 的 精 确 程 度 愈 高 。2.标 准 公 差 数 值 .标 准 公 差 等 级 : 确 定 尺 寸 精 度 程 度 的等 级 。 国 家 标 准 将 公 差 等 级 分 为 20级 :IT01、 IT0、 IT1IT18。 “ IT”表 示标 准 公 差 , 公 差 等 级

29、 的 代 号 用 阿 拉 伯数 字 表 示 。 从 IT01至 IT18等 级 依 次降 低 。 P31表 2-8 从 表 中 可 以 看 出 :a.同 一 基 本 尺 寸 , 公 差 等 级 不 同 则 对 应的 公 差 数 值 就 不 同 。 公 差 等 级 越 高 ,标 准 公 差 数 值 就 越 小 。b.同 一 公 差 等 级 , 基 本 尺 寸 分 组 段 不 同则 对 应 的 公 差 数 值 也 不 同 。 但 国 标 规定 , 只 要 公 差 等 级 相 同 , 则 认 为 就 有相 同 的 精 度 , 相 同 的 加 工 难 度 。 基 本尺 寸 越 大 , 标 准 公 差

30、数 值 就 越 大 。 .基 本 尺 寸 ( 分 组 段 ) 。 见 P32、 33表 2-9 四 .一 般 公 差 ( 未 注 公 差 ) :1.定 义 : 是 指 在 车 间 一 般 加 工 条 件 下 可以 保 证 的 公 差 。 它 是 机 床 在 正 常 维 护和 操 作 下 , 可 达 到 的 经 济 加 工 精 度 。 简 单 地 说 一 般 公 差 就 是 只 标 注 基 本尺 寸 , 未 标 注 公 差 。 ( 如 : 30、100) 即 通 常 所 说 的 “ 自 由 尺 寸 ” 。 一 般 公 差 正 常 情 况 下 , 一 般 不 测 量 。 2.一 般 公 差 规 定

31、 的 四 个 等 级 : f( 精 密级 ) 、 m( 中 等 级 ) 、 c( 粗 糙 级 ) 、v( 最 粗 级 ) 。 这 4个 公 差 等 级 相 当 于ITl2、 ITl4、 IT16和 IT17。 主 要 用 于不 重 要 的 , 较 低 精 度 的 非 配 合 尺 寸 及以 工 艺 方 法 可 保 证 的 尺 寸 ( 铸 、 模锻 ) 。 ( 简 化 制 图 , 节 约 设 计 、 检 验时 间 , 突 出 重 要 尺 寸 ) 常 用 用 IT12、 IT14级 。 见 P33表 2-10 3.标 注 : 当 采 用 一 般 公 差 时 , 在 图 样 上只 注 基 本 尺 寸

32、, 不 注 极 限 偏 差 , 但 应在 图 样 的 技 术 要 求 或 有 关 技 术 文 件 中 ,用 标 准 号 和 公 差 等 级 代 号 作 出 总 的 说明 。 例 如 , 当 选 用 中 等 级 m时 , 则 表示 为 GB/T 1804m或 注 明 未 注 公 差为 IT12( IT14) 。 如 用 比 一 般 公 差 还 大 的 公 差 , 则 应在 尺 寸 后 标 注 相 应 的 极 限 偏 差 ( 如 :盲 孔 深 度 尺 寸 ) 五 .举 例 计 算例 1: 已 知 某 轴 50f7, 查 表 计 算 其 上 、 下 偏差 及 极 限 尺 寸 。解 : 从 表 2-8

33、查 得 : 标 准 公 差 IT7为0.025mm, 从 附 表 2查 得 上 偏 差 es为 -0.025mm,则 下 偏 差 ei=es-IT=-0.050mm。其 极 限 尺 寸 如 下 :最 大 极 限 尺 寸 50+(-0.025)49.975mm最 小 极 限 尺 寸 50+(-0.050)49.950mm 例 2:已 知 某 孔 30K7, 查 表 计 算 其 上 、下 偏 差 及 极 限 尺 寸 。从 表 2-8查 得 : 标 准 公 差 IT7为0.021mm, 从 附 表 1查 得 上 偏 差ES=(-2+ )m, 其 中 =8m,所 以 ES=0.006mm,则 EI=E

34、S-IT=-0.015mm。最 大 极 限 尺 寸=30+0.006=30.006mm最 小 极 限 尺 寸=30-0.015=29.985mm 任 务 6 认 识 基 本 偏 差一 .基 本 偏 差 的 概 念 和 含 义1.基 本 偏 差 : 用 以 确 定 公 差 带 相 对 于 零线 位 置 的 上 偏 差 或 下 偏 差 一 般 是 指 靠近 零 线 的 那 个 偏 差 。 下 页 图 2.基 本 偏 差 代 号 : 根 据 实 际 需 要 , 国 家标 准 分 别 对 孔 和 轴 各 规 定 了 28个 不 同的 基 本 偏 差 ( 大 写 为 孔 基 本 偏 差 代 号 ,小 写

35、 为 轴 基 本 偏 差 代 号 ) 。 P36表 2-12 二 .基 本 偏 差 系 列 图 及 特 点1.见 上 页 图2.特 点 : 见 下 表 插 图 P39表 2-13 三 .基 本 偏 差 数 值( 1) 轴 的 基 本 偏 差 数 值 : 以 基 孔 制 配 合为 基 础 , 按 照 各 种 配 合 要 求 , 再 根 据生 产 实 践 经 验 和 统 计 分 析 结 果 得 出 的一 系 列 公 式 经 计 算 后 圆 整 尾 数 而 得 出 。轴 的 基 本 偏 差 可 查 表 确 定 ( 附 表 2) , 另一 个 极 限 偏 差 可 根 据 轴 的 基 本 偏 差 数值

36、和 标 准 公 差 值 按 下 列 关 系 式 计 算 ei=es IT es=ei+IT 2) 孔 的 基 本 偏 差 数 值 通 用 规 则 : 用 同 一 字 母 表 示 的 孔 、 轴的 基 本 偏 差 的 绝 对 值 相 等 , 符 号 相 反 。孔 的 基 本 偏 差 是 轴 的 基 本 偏 差 相 对 于零 线 的 倒 影 。 即 ES= ei( 适 用 于 A H) EI= es( 适 用 于 同 级 配 合 的 J ZC) 特 殊 规 则 : 用 同 一 字 母 表 示 的 孔 、 轴的 基 本 偏 差 的 符 号 相 反 , 而 绝 对 值 相差 一 个 值 。 即 ES=

37、 ei+ =ITn ITn-1=ITh ITs特 殊 规 则 适 用 于 基 本 尺 寸 500mm,标 准 公 差 IT8的 J、 K、 M、 N和 标 准公 差 IT7的 P ZC。 孔 的 另 一 个 极 限 偏 差 可 根 据 孔 的基 本 偏 差 数 值 和 标 准 公 差 值 按 下 列 关系 式 计 算 : EI=ES IT ES=EI+IT 四 .基 本 偏 差 数 值 的 查 表 ( 附 表 1、 附 表 2) 和 计 算1.查 表 : 轴 的 基 本 偏 差 数 值 都 是 按 通 用 规 则 直 接 利 用 公 式计 算 得 到 的 , 而 孔 的 基 本 偏 差 一 般

38、 情 况 下 是 按 通用 规 则 直 接 利 用 公 式 计 算 得 到 的 , 但 有 些 代 号 的孔 基 本 偏 差 数 值 在 某 些 尺 寸 端 和 标 准 公 差 等 级 时 ,必 须 按 特 殊 规 则 在 公 式 计 算 的 结 果 上 附 加 一 个 值 。 孔 的 基 本 偏 差 P至 ZC中 , 当 公 差 等 级 分 别 为 7及 7时 , 其 基 本 偏 差 数 值 不 同 , 两 者 相 差 一 个值 。 在 500至 3150mm的 大 尺 寸 段 , 只 给 出 部 分基 本 偏 差 数 值 。 2.计 算 公 差 带 图 : 任 务 7 认 识 配 合一 .

39、配 合 的 类 型 及 配 合 性 质 的 判 别 方 法 基 本 尺 寸 相 同 , 相 互 结 合 的 孔 与 轴公 差 之 间 的 关 系 , 称 为 配 合 。 所 以 配合 的 前 提 必 须 是 基 本 尺 寸 相 同 , 二 者公 差 带 之 间 的 关 系 确 定 了 孔 、 轴 装 配后 的 配 合 性 质 。 在 机 器 中 , 由 于 零 件 的 作 用 和 工作 情 况 不 同 , 故 相 结 合 两 零 件 装 配 后的 松 紧 程 度 要 求 也 不 一 样 , 如 下 页 图 14 19表 示 三 个 滑 动 轴 承 ,图 14 19.a轴 直 接 装 入 孔 座

40、 中 ,要 求 自 由 转 动 且 不 打 晃 ; 图 1419.c所 示 , 衬 套 装 在 座 孔 中 要 紧 固 ,不 得 松 动 ; 图 14 19.b所 示 , 衬套 装 在 座 孔 中 , 虽 也 要 紧 固 , 但 要求 容 易 装 入 , 且 要 求 比 图 1419.c的 配 合 要 松 一 些 。 国 家 标 准 根据 零 件 配 合 的 松 紧 程 度 的 不 同 要 求 ,配 合 分 为 三 类 : 1.间 隙 配 合 : 指 孔 的 尺 寸 减 去 相 配 合 的 轴 的 尺 寸 之差 为 正 。 也 就 是 具 有 间 隙 (包 括 最 小 间 隙 等 于 零 )的

41、 配 合 。 此 时 , 孔 的 公 差 带 在 轴 的 公 差 带 之 上 。对 一 批 零 件 而 言 , 所 有 孔 的 尺 寸 轴 的 尺 寸特 征 参 数 : Xmax Dmax dmin ES ei Xmin Dmin dmax EI es 2.过 盈 配 合 : 孔 的 尺 寸 减 去 相 配 合 的 轴的 尺 寸 之 差 为 负 。 也 就 是 具 有 过 盈 (包括 最 小 过 盈 等 于 零 ) 的 配 合 。 此 时 孔的 公 差 带 在 轴 的 公 差 带 之 下 。 特 征 参 数 : Ymin Dmax dmin ES ei Ymax Dmin dmax EI es

42、 3.过 渡 配 合 : 可 能 具 有 间 隙 或 过 盈 的 配合 。 此 时 , 孔 的 公 差 带 与 轴 的 公 差 带相 互 交 叠 。特 征 参 数 : Xmax Dmax dmin ES eiYmax Dmin dmax EI es过 渡 配 合 主 要 用 于 孔 、 轴 间 的 定 位 联 结(既 要 求 装 拆 方 便 ; 又 要 求 对 中 性 好 ) 二 .配 合 公 差 Xmax XminTf Xmax Ymax |Ymin Ymax | |ES ei ( EI es) | TD Td 若 要 提 高 配 合 精 度 ( 即 Tf) 可 减 小相 配 合 的 孔 、

43、 轴 尺 寸 公 差 ( 即 提 高 相配 合 的 孔 、 轴 加 工 精 度 ) 。设 计 时 , 应 使 TfTD Td 三 .配 合 制 一 种 零 件 的 基 本 偏 差 ( 公 差 带 位 置 ) 不变 , 只 改 变 另 一 零 件 的 基 本 偏 差 以 获 得 不同 的 配 合 性 质 的 一 种 制 度 。 国 家 标 准 对 配合 制 规 定 了 两 种 形 式 : 基 孔 制 配 合 和 基 轴制 配 合 。1.基 孔 制 配 合 : 基 本 偏 差 为 一 定 的 孔 的 公 差带 与 不 同 基 本 偏 差 的 轴 的 公 差 带 形 成 各 种配 合 的 一 种 制

44、 度 , 称 为 基 孔 制 。 基 孔 制 配合 的 孔 为 基 准 孔 , 代 号 为 H, 国 际 规 定 基 准孔 的 下 偏 差 为 零 (图 14 23) 。 图 14 24表 示 基 孔 制 的 几 种 配 合 示 意 图 。 2.基 轴 制 配 合 : 基 本 偏 差 为 一 定 的 轴 的公 差 带 与 不 同 基 本 偏 差 的 孔 的 公 差 带形 成 各 种 配 合 的 一 种 制 度 , 称 为 基 轴制 。 基 轴 制 配 合 的 轴 为 基 准 轴 , 代 号为 h, 国 标 规 定 基 准 轴 的 上 偏 差 为 零(图 14 25) 。 图 14 26表 示

45、基 轴 制的 几 种 配 合 示 意 图 。 在 一 般 情 况 下 , 优 先 选 用 基 孔 制 配 合( 轴 比 孔 易 加 工 ) 。 如 有 特 殊 要 求 ,允 许 将 任 一 孔 、 轴 公 差 带 组 成 配 合 。 3.基 轴 制 的 选 用 : 直 接 使 用 有 一 定 公 差 等 级 ( IT8IT11) 而 不 再 进 行 机 械 加 工 的 冷 拔钢 材 ( 这 种 钢 材 是 按 基 准 轴 的 公 差 带制 造 ) 制 作 轴 。 若 需 要 各 种 不 同 的 配合 时 , 可 选 择 不 同 的 孔 公 差 带 位 置 来实 现 。 这 种 情 况 主 要

46、应 用 在 农 业 机 械和 纺 织 机 械 中 。 加 工 尺 寸 小 于 1mm的 精 密 轴 比 同 级 孔要 困 难 , 因 此 在 仪 器 制 造 、 钟 表 生 产 、无 线 电 工 程 中 , 常 使 用 经 过 光 轧 成 形的 钢 丝 直 接 做 轴 , 这 时 采 用 基 轴 制 较经 济 。 根 据 结 构 上 的 需 要 , 在 同 一 基 本 尺 寸的 轴 上 装 配 有 不 同 配 合 要 求 的 几 个 孔件 时 应 采 用 基 轴 制 。 如 下 页 图 所 示 。 与 标 准 件 配 合 的 基 准 制 选 择 若 与 标 准 件 (零 件 或 部 件 )配

47、合 , 应以 标 准 件 为 基 准 件 、 来 确 定 采 用 基 孔制 还 是 基 轴 制 。 如 平 键 、 半 圆 键 等 键 联 接 , 由 于 键是 标 准 件 , 键 与 键 槽 的 配 合 应 采 用 基轴 制 ; 滚 动 轴 承 外 圈 与 箱 体 孔 的 配 合应 采 用 基 轴 制 , 滚 动 轴 承 内 圈 与 轴 的配 合 应 采 用 基 孔 制 , 如 教 材 图 2-20所示 选 择 箱 体 孔 的 公 差 带 为 J7, 选 择 轴颈 的 公 差 带 为 k6。 4.非 基 准制 配 合 的采 用 5.公 差 等 级 的 选 用 在 满 足 使 用 要 求 的

48、前 提 下 , 尽 可 能 选较 低 的 公 差 等 级 或 较 大 的 公 差 值 。 对 于 基 本 尺 寸 500mm有 较 高 公 差等 级 的 配 合 , 因 孔 比 同 级 轴 难 加 工 ,当 标 准 公 差 IT8时 , 国 标 推 荐 孔 比 轴低 一 级 相 配 合 , 使 孔 、 轴 的 加 工 难 易程 度 相 同 。 过 盈 、 过 渡 配 合 的 公 差 等 级 不 能 太 低 ,一 般 孔 的 标 准 公 差 IT8, 轴 的 标 准 公差 IT7。 间 隙 配 合 则 不 受 此 限 制 。 但间 隙 小 的 配 合 , 公 差 等 级 应 较 高 ; 而间 隙

49、 大 的 配 合 , 公 差 等 级 可 以 低 些 。例 如 , 选 用 H6/g5和 H11/a11是 可 以的 , 而 选 用 H11/g11和 H6/a5则 不 合适 。 6.配 合 的 选 用 配 合 的 选 择 首 先 要 确 定 配 合 的 类 别 。选 择 时 , 应 根 据 具 体 的 使 用 要 求 确 定是 间 隙 配 合 还 是 过 渡 或 过 盈 配 合 。例 如 , 孔 、 轴 有 相 对 运 动 (转 动 或 移 动 )要 求 , 必 须 选 择 间 隙 配 合 ; 若 孔 、 轴间 应 无 相 对 运 动 , 应 根 据 具 体 工 作 条件 的 不 同 确 定

50、 过 盈 、 过 渡 甚 至 间 隙 配合 。 下 页 表 给 出 了 配 合 类 别 选 择 的 大体 方 向 。 四 .判 别 配 合 性 质 , 计 算 极 限 盈 隙例 1: 已 知 基 本 尺 寸 D=d=50mm, 孔的 极 限 尺 寸 Dmax=50.025mm,Dmin=50mm; 轴 的 极 限 尺 寸dmax=49.950mm,dmin=49.934mm。 现 测 得 孔 、 轴 的实 际 尺 寸 分 别 为 Da=50.010mm,da=49.946mm。 求 孔 、 轴 的 极 限 偏差 、 实 际 偏 差 及 公 差 。 解 : 孔 的 极 限 偏 差ES=Dmax

51、D=50.025 -50=+0.025mmEI=Dmin D=50 50=0 轴 的 极 限 偏 差es=dmax d=49.950 50= 0.050mmei=dmin d=49.934 50= 0.066mm 孔 的 公 差TD=Dmax Dmin=50.025 50=0.025mm 轴 的 公 差Td=dmax dmin=49.950 49.934=0.016mm 孔 的 实 际 偏 差Da D=50.010 50=+0.010mm 轴 的 实 际 偏 差da d=49.946 50= 0.054mm 例 2: 孔 , 轴 ,求 Xmax、 Xmin及 , 并 画 出 公 差 带 图 。

52、解 : Xmax=Dmax dmin=( 50.039 49.950) mm=+0.089mm Xmin=Dmin dmax=( 5049.975) mm=+0.025mm =mm=0.064mm公 差 带 图 如 下 页 图 1-7a所 示 。 例 3: 孔 , 轴 ,求 Ymax、 Ymin及 , 并 画 出 公 差 带 图 。解 : Ymax=Dmin dmax=( 5050.079) mm= 0.079mm Ymin=Dmax dmin=( 50.03950.054) = 0.015mm =mm=0.064mm公 差 带 图 如 图 1-7b所 示 。 例 4: 孔 , 轴 , 求Xm

53、ax、 Ymax及 , 并 画 出 公 差 带 图 。解 : Xmax=Dmax dmin=( 50.039 50.009) mm=+0.030mmYmax=Dmin dmax=( 5050.034) mm= 0.034mm=mm=0.064mm公 差 带 图 如 图 1-7c所 示 。 例 5. 查 表 确 定 25H8/p8,25P8/h8孔 与 轴 的 极 限 偏 差 , 并 计算 这 两 个 配 合 的 极 限 盈 隙 。解 : 查 表 确 定 孔 和 轴 的 标 准 公 差查 表 2-8得 : IT8=33m 查 表 确 定 轴 的 基 本 偏 差查 附 表 2得 : p的 基 本

54、偏 差 为 下 偏 差 ei=+22mh的 基 本 偏 差 为 上 偏 差 es=0 查 表 确 定 孔 的 基 本 偏 差查 附 表 1得 : H的 基 本 偏 差 为 下 偏 差 EI=0P的 基 本 偏 差 为 上 偏 差 ES= 22m 计 算 轴 的 另 一 个 极 限 偏 差p8的 另 一 个 极 限 偏 差 es=ei+IT8 =( +22+33) m =+55mh8的 另 一 个 极 限 偏 差 ei=es IT8 =( 0 33) m= 33m 计 算 孔 的 另 一 个 极 限 偏 差H8的 另 一 个 极 限 偏 差 ES=EI+IT8=( 0+33) m=+33mP8的

55、 另 一 个 极 限 偏 差 EI=ES IT8=( 22 33) m= 55m 标 出 极 限 偏 差 计 算 极 限 盈 隙对 于 25H8/p8 Ymax=EI es =( 0 0.055) mm= 0.055mmXmax=ES ei=( +0.033 0.022)mm=+0.011mm对 于 25P8/h8 Ymax=EI es = 0.055 0= 0.055mm Xmax=ES ei= 0.022 ( 0.033) mm=+0.011mm可 见 25H8/p8与 25P8/h8配 合 性 质 相 同 。 例 6: 查 表 确 定 20H7/p6,20P7/h6孔 与 轴 的 极 限

56、 偏 差 , 并 计算 这 两 个 配 合 的 极 限 盈 隙 。解 : 查 表 确 定 孔 和 轴 的 标 准 公 差查 表 2-8得 IT6=13m 、 IT7=21m 查 表 确 定 轴 的 基 本 偏 差查 附 表 2得 : p的 基 本 偏 差 为 下 偏 差ei=+22m h的 基 本 偏 差 为 上 偏 差 es=0 ) 查 表 确 定 孔 的 基 本 偏 差查 附 表 1得 H的 基 本 偏 差 为 下 偏 差 EI=0 P的 基 本 偏 差 为 上 偏 差 ES=( 22+) =( 22+8) = 14m 计 算 轴 的 另 一 个 极 限 偏 差p6的 另 一 个 极 限

57、偏 差 es=ei+IT6 =( +22+13) =+35mh6的 另 一 个 极 限 偏 差 ei=es IT6 =0 13= 13m 计 算 孔 的 另 一 个 极 限 偏 差H7的 另 一 个 极 限 偏 差 ES=EI+IT7 =0+21=+21mP7的 另 一 个 极 限 偏 差 EI=ES IT7 = 14 21= 35m 标 出 极 限 偏 差 计 算 极 限 盈 隙对 于 20H7/p6 Ymax=EI es =0 0.035= 0.035mm Ymin=ES ei=+0.021 0.022 = 0.001mm对 于 20P7/h6 Ymax=EI es = 0.035 0=

58、0.035mmYmin=ES ei= 0.014 ( 0.013) = 0.001mm 任 务 8 识 读 和 选 用 公 差 带 及 配 合一 .尺 寸 公 差 与 配 合 代 号 的 标 注 在 机 械 图 样 中 , 尺 寸 公 差 与 配 合的 标 注 应 遵 守 国 家 标 准 (GB4458.584) 规 定 。1.在 零 件 图 中 的 标 注在 零 件 图 中 标 注 孔 、 轴 的 尺 寸 公 差 有下 列 三 种 形 式 :( 1) 在 孔 或 轴 的 基 本 尺 寸 的 右 边 注 出 公差 带 代 号 (图 14 27) 。 孔 、 轴 公 差 带 代 号 由 基 本

59、偏 差 代 号 与 公差 等 级 代 号 组 成 (图 14 28) 。 ( 2) 在 孔 或 轴 的 基 本 尺 寸 的 右 边 注 出 该公 差 带 的 极 限 偏 差 数 值 (图 1429.b) , 上 、 下 偏 差 的 小 数 点 必 须 对齐 , 小 数 点 后 的 位 数 必 须 相 同 。 当 上偏 差 或 下 偏 差 为 零 时 , 要 注 出 数 字“ 0”, 并 与 另 一 个 偏 差 值 小 数 点 前 的一 位 数 对 齐 (图 14 29.a) 。若 上 、 下 偏 差 值 相 等 , 符 号 相 反 时 ,偏 差 数 值 只 注 写 一 次 , 并 在 偏 差

60、值 与基 本 尺 寸 之 间 注 写 符 号 “ ”, 且 两 者数 字 高 度 相 同 (图 14 29.c) 。 ( 3) 在 孔 或 轴 的 基 本 尺 寸 的 右 边 同 时 注出 公 差 带 代 号 和 相 应 的 极 限 偏 差 数 值 ,此 时 偏 差 数 值 应 加 上 圆 括 号 。 2.装 配 图 中 的 标 注 装 配 图 中 一 般 标 注 配 合 代 号 , 配合 代 号 由 二 个 相 互 结 合 的 孔 或 轴 的 公差 带 代 号 组 成 , 写 成 分 数 形 式 , 分 子为 孔 的 公 差 带 代 号 , 分 母 为 轴 的 公 差带 代 号 (图 14

61、31) 。图 中 50H7/k6的 含 义 为 : 基 本 尺 寸50, 基 孔 制 配 合 , 基 准 孔 的 基 本 偏差 为 H, 等 级 为 7级 ; 与 其 配 合 的 轴 基本 偏 差 为 k, 公 差 等 级 为 6级 , 图 14-31中 50h8/h7是 基 轴 制 配 合 。 综 合 : 二 .公 差 带 与 配 合 的 优 化1.一 般 、 常 用 和 优 先 公 差 带国 标 GB/T1800.3规 定 了 国 标 规 定 了 一般 、 常 用 和 优 先 轴 、 孔 及 其 配 合 用 公差 带 。 图 中 方 框 内 的 为 常 用 公 差 带 ,圆 圈 内 的 为

62、 优 先 公 差 带 。 用 时 , 以 优 先 、 、 常 用 、 一 般 、 任 一孔 、 轴 公 差 带 为 顺 序 ; 以 优 先 、 常 用 、任 一 孔 、 轴 公 差 带 组 成 配 合 为 顺 序 。 一 般 、 常 用 和 优 先 轴 的 公 差 带 一 般 、 常 用 和 优 先 孔 的 公 差 带 基 孔 制 常 用 和 优 先 配 合 小 结 : 1.有 关 “ 尺 寸 “ 的 术 语 有 : 基 本尺 寸 、 实 际 尺 寸 、 极 限 尺 寸 、 实 体 尺寸 。2.尺 寸 合 格 条 件 : 实 际 尺 寸 在 极 限 尺 寸的 范 围 内 。3.公 差 与 偏

63、差 的 区 别 。4.“极 限 与 配 合 图 解 ” 简 称 “ 公 差 带 图解 ” , 其 画 法 见 本 章 相 关 内 容 。 公 差带 有 大 小 和 位 置 两 个 参 数 。 国 家 标 准将 这 两 个 参 数 标 准 化 , 得 到 标 准 公 差系 列 和 基 本 偏 差 系 列 。 5.按 孔 和 轴 的 公 差 带 之 间 关 系 的 不 同 ,配 合 分 为 : 间 隙 配 合 、 过 盈 配 合 和 过渡 配 合 。 国 家 标 准 配 合 制 规 定 有 基 孔制 ( 基 准 孔 基 本 偏 差 代 号 为 H) 和 基 轴制 ( 基 准 轴 基 本 偏 差 代

64、 号 为 h) 两 种 基准 制 配 合 。6.标 准 公 差 系 列 ( 标 准 公 差 值 不 分 孔 、轴 , 按 基 本 尺 寸 和 公 差 等 级 查 表 2-8。 7.基 本 偏 差 系 列 国 标 分 别 规 定 了 28个孔 、 轴 基 本 偏 差 代 号 ( 孔 : A ZC;轴 : a zc。 ) , 数 值 可 查 附 表 1、 2。8.尺 寸 公 差 、 配 合 的 标 注 。9.公 差 与 配 合 的 选 择 主 要 包 括 确 定 基 准制 、 公 差 等 级 以 及 配 合 的 种 类 。 如 果 按 任 意 一 个 公 差 等 级 和 基 本 偏 差 组成 公

65、差 带 的 话 , 孔 和 轴 的 公 差 带 数 目 将 非常 庞 大 , 因 此 根 据 生 产 实 际 需 要 , 国 家 标准 推 荐 了 一 般 、 常 用 和 优 先 公 差 带 及 配 合 。 公 差 与 配 合 的 选 用 是 本 章 的 难 点 , 要 想正 确 的 选 用 公 差 与 配 合 , 必 须 具 备 相 当 的设 计 和 工 艺 方 面 的 知 识 , 甚 至 还 需 要 有 一定 的 实 际 经 验 。 本 章 介 绍 了 一 些 选 用 的 基本 方 法 、 原 则 、 表 格 和 典 型 实 例 。 在 学 过这 些 基 本 内 容 后 , 当 给 定 技 术 条 件 时 , 学生 们 应 能 学 会 初 步 选 用 公 差 与 配 合 。

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