1、 主编1.理解有关尺寸、偏差、公差、配合等方面的术语和定义。2.掌握标准公差、公差等级和基本偏差的规定。3.掌握公差带的概念和公差带图的画法,并能进行相关计算。4.掌握尺寸公差与配合的国家规定和选用。5.熟练掌握轴径和孔的测量方法。【学习目标】3.1基本术语及定义3.1.1尺寸的术语及定义(1)线性尺寸(2)公称尺寸(3)实际尺寸(4)极限尺寸图3-1几何形状误差a)零件的尺寸要求b)零件的轴截面c)零件的横截面(1)尺寸偏差(2)实际偏差是指某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差,是指实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差。3.1.2偏差的术语及定义(3)极限偏差 孔的极限偏差:ES=Dmax-D,EI
2、=Dmin-D(3-2)图3-2公称尺寸、极限尺寸与极限偏差a)孔b)轴3.1.3公差的术语及定义(1)尺寸公差是指允许尺寸的变动量,简称公差。(2)尺寸公差带由于公差的数值比公称尺寸的数值小得多了,不便用同一比例在图上表示。图3-3公差带图3.1.4配合的术语及定义1.孔与轴孔是指圆柱形内表面,也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。图3-4孔与轴关系。3.间隙配合间隙配合是指孔的公差带位于轴的公差带之上,具有间隙(包括最小间隙为零)的配合,如图3-5所示。2.配合配合是指公称尺寸相同、相互结合的孔与轴公差带之间的图3-5间隙配合过盈配合是指孔的公差带位于轴的公差带之下,具有过盈(包括最小过
3、盈为零)的配合,如图3-6所示。4.过盈配合图3-6过盈配合5.过渡配合过渡配合是指孔的公差带与轴的公差带相互交叠。图3-7过渡配合6.配合公差配合公差Tf是指允许间隙或过盈的变动量,它表示配合精度,是评定配合质量的一个重要综合指标,计算式分别为对于间隙配合Tf=Xmax-Xmin(3-15)对于过盈配合Tf=Ymin-Ymax(3-16)对于过渡配合Tf=Xmax-Ymax(3-17)整理得到三类配合的配合公差公式都为Tf=TH+Ts7.基准制基准制是指以两个相配合的零件中的一个零件为基准件,并选定标准公差带,来改变另一个零件(非基准件)的公差带位置,从而形成各种配合的一种制度。(1)基孔制
4、(2)基轴制基轴制配合中的轴为基准轴,它是配合的基准件,而孔为非基准件。图3-9基准制配合a)基孔制b)基轴制3.2尺寸公差带标准化进行尺寸精度设计就是要合理选择、计算组成机器的零部件的公差与配合,也就是说选择公差带的大小与位置。3.2.1标准公差系列标准公差系列是国家标准制定出的一系列标准公差数值,它包含以下内容:1.公差等级国家标准将标准公差分为20个公差等级,用IT和阿拉伯数字表示,分别为IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT18,其中IT01最高,等级依次降低,IT18最低。2.公差单位公差单位是计算标准公差的基本单位,是制定标准公差数值系列的基础。3.标准公差的计算国家标准规
5、定的公称尺寸500mm的标准公差的计算公式见表3-1。4.尺寸分段由表3-1所列的标准公差计算式可知,有一个公称尺寸就应该有一个相应的公差值,但这样编制的公差表格会非常庞大,给生产、设计带来麻烦。3.2.2基本偏差系列1.基本偏差及其代号基本偏差是国家标准规定的用以确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差,一般指靠近零线的那个偏差。2.基本偏差的布置特点3.基本偏差数值图3-11基本偏差系列示意图3.2.3公差带与配合1.公差带与配合代号孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成,例如孔的公差带代号H7、F6、M8、K7,轴的公差带代号h7、f6、p7、m8。2.公差与配合在图
6、样上的标注(图3-12)装配图上,在公称尺寸后面标注配合代号,如?50或?50H7/f6。图3-12图样的标注a)装配图b)、c)零件图图3-13一般、常用和优先孔公差带3.一般、常用和优先的公差带图3-14一般、常用和优先轴公差带3.一般、常用和优先的公差带4.常用和优先配合为了使配合的选择比较集中,国标还规定了基孔制优先配合13种,常用配合59种;基轴制优先配合13种,常用配合47种,见表3-5和表3-6。3.3尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选择是机械设计与制造的重要内容。公差与配合的选择包括基准制、公差等级和配合种类三方面的选择。选择方法有计算法、试验法和类比法。3.3.1基准制的
7、选择选用基准制时,主要应从零件的结构、工艺性和经济性等方面综合考虑。1.优先选用基孔制在机械制造中,一般优先选用基孔制。2.下列情况应选用基轴制3.与标准件配合1)直接使用具有一定精度而不再进行机械加工的冷拉钢材做轴的场合应选用基轴制。2)有些零件根据结构需要,采用基轴制配合更为合理对于与标准件(或标准部件)相配合的孔与轴,它们的配合必须以标准件(或标准部件)为基准来选择基准制。3.3.2公差等级的选用公差等级的选用就是确定尺寸的制造精度与加工的难易程度。其选择原则是:在满足使用要求的前提下,尽可能选择较低的公差等级。表3-7为常用加工方法所能达到的公差等级;表3-8为公差级的应用范围;表3-
8、9为常用公差等级的具体应用。(1)同一配合中孔与轴的工艺等价性(2)相关件或配合件的结构或精度(3)配合性质与加工成本间隙较大的间隙配合中,由于某种原因,孔和轴必须选用较高的公差等级,则与之配合的轴或孔的公差等级可以低两、三级,以便在满足使用要求的前提下降低加工成本。还需考虑的问题还需考虑的问题配合种类的选用就是在确定了基准制的基础上,根据使用中允许间隙或过盈的大小及其变化范围,选定非基准件的基本偏差代号,有的同时确定基准件与非基准件的公差等级。3.3.3配合种类的选用1.确定配合的类别间隙、过渡或过盈配合应根据具体的使用要求来确定(表3-10）3.选择配合时还需考虑的因素(1)载荷的大小(2)带孔零件和轴的拆装情况(3)配合件的长度(4)配合件的材料(5)工作温度的影响(6)工作条件2.采用类比法选择配合表3-11优先配合选用说明表3-13工作情况对过盈或间隙的影响3.3.4线性尺寸的一般公差一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差,是机床设备在正常维护和操作情况下,能达到的经济加工精度。
