最新极限配合与技术测量总复习沈学勤版含习题答案.docx

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最新极限配合与技术测量总复习沈学勤版含习题答案

第三部分车、钳工工艺与技能训练共同知识

极限配合与技术测量

1本章重点内容：

1、（光滑圆柱体）尺寸公差、偏差、配合的基本概念及有关计算。

2、标准公差、基本偏差、公差带代号及基准制。

3、尺寸公差带、配合公差带作图。

4、配合性质的判别方法。

5、游标卡尺、千分尺、百分表的刻线原理及读数方法。

6、技术测量基础知识。

7、形位公差概念、种类、符号、标注及形位公差四要素。

8、表面粗糙度的概念、标注及识读。

1本章内容提要：

一、尺寸公差、偏差、配合的基本概念及有关计算

1、尺寸：

以特定单位表示线性尺寸的数值称为尺寸。

（机械工程中以毫米mm作为特定单位）

基本尺寸：

指设计时给定的尺寸。

孔基本尺寸用“L”表示，轴用“l”表示。

实际尺寸：

指通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。

极限尺寸：

指一个孔或轴允许的尺寸的两个界值，较大的一个叫最大极限尺寸，较小的一个叫最小极限尺寸。

2、尺寸公差：

指尺寸允许的变动量。

尺寸公差是一个正值，公差的大小反映了工件的加工难易程度，公差大加工容易，反之加工困难。

孔用“Th”表示，轴用“Ts”表示。

尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差>0

即：

Th=Lmax–Lmin=ES-EI>0Ts=lmax-lmin=es-ei>0

3、尺寸偏差：

某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减去基本尺寸所得的代数差。

实际偏差=实际尺寸-基本尺寸

极限偏差=极限尺寸-基本尺寸

（1）、上偏差：

ES=Lmax-Les=lmax-l

（2）、下偏差：

EI=Lmin-Lei=lmin-l

注意：

公差和极限偏差是两种不同的概念。

公差大小决定允许尺寸的变动范围，公差值是绝对值。

极限偏差决定极限尺寸相对其基本尺寸的位置（在公差带图中），极限偏差可以是正值、负值或零。

4、配合

（1）配合：

是指基本尺寸相同、相互结合的孔轴公差带之间的位置关系。

（2）配合这一概念来反映零件组装后的松紧程度。

（3）分类：

间隙配合过盈配合过渡配合

（4）配合相关计算公式。

间隙配合

过盈配合

过渡配合

极限

盈隙

Xmax=Lmax-lmin=ES-ei>0

Xmin=Lmin-lmax=EI-es>0或=0（零间隙）

Ymax=Lmin-lmax=EI-es<0

Ymin=Lmax-lmin=ES-ei<0或=0（零过盈）

Xmax=Lmax-lmin=ES-ei>0

Ymax=Lmin-lmax=EI-es<0

配合

公差

Tf=Xmax-Xmin>0

Tf=Ymin-Ymax>0

Tf=Xmax-Ymax>0

Tf=Th+Ts>0

平

均

盈

隙

Xa=Xmax+Xmin/2>0

实际间隙是通过测量相配合的零件的实际尺寸得到的，最佳的配合应处在平均间隙附近，保证配合松紧适度

Ya=Ymax+Ymin/2<0

实际过盈是通过测量相配合的零件的实际尺寸得到的，最佳的配合应处在平均过盈附近

Xa=Xmax+Ymax/2>0

（｜Xmax｜>｜Ymax｜时）

Ya=Xmax+Ymax/2<0

（｜Xmax｜<｜Ymax｜时）

配合特点

1除零间隙外，孔的实际尺寸永远大于轴的实际尺寸。

2孔、轴配合时存在间隙，允许孔、轴之间有相对转动。

3孔的公差带着轴的公差带的上方。

1除零过盈外，孔的实际尺寸永远小于轴的实际尺寸。

2孔、轴配合时存在过盈，不允许孔、轴之间有相对转动。

3孔的公差带着轴的公差带的下方。

1孔的实际尺寸可能大于或小于轴的实际尺寸，只不过相差很小。

2孔、轴配合时可能存在间隙，也可能存在过盈。

3孔的公差带和轴的公差带相互交叠。

二、尺寸公差带、配合公差带及作图

1、尺寸公差带：

尺寸公差带（简称公差带）它是由代表上下偏差的二条直线所限定的一个区域。

用图表示的公差带，称为公差带图。

公差带包括公差带的大小和公差带的位置两个要素。

公差带的大小由标准公差确定，公差带的位置由基本偏差确定。

2、作图步骤

（1）、先画出零线，标“+”、“—”用箭头指向零线表示基本尺寸，标注基本尺寸。

（2）、用适当比例作出孔轴的公差带。

（3）、标注孔轴上、下偏差值及其他要求标注的数值。

3、配合公差带图作法

先画出零线代表基本尺寸，零线的上方为正，代表极限间隙，下方为负，代表极限过盈。

用极限间隙和极限过盈两条直线所限定的区域，就是配合公差带。

三、标准公差、基本偏差，公差带代号、配合代号

1、标准公差

是国标规定拥有确定公差带大小的任一公差，标准公差用IT表示。

（1）、标准公差等级：

确定尺寸精确程度的等级称为标准公差等级。

标准公差共分20级。

全部标准公差等级系列为：

高﹤————公差等级————﹥低

IT01、IT0、IT1、IT2、…IT17、IT18

小﹤————标准公差值————﹥大

（2）、标准公差数值：

与公差等级和基本尺寸有关。

同一基本尺寸的孔和轴，标准公差等级高，标准公差数值小；标准公差等级低，标准公差数值大。

而同一公差等级的孔和轴，基本尺寸大，则标准公差数值大，基本尺寸小，则标准公差值小。

同一公差等级、同一尺寸分段内各基本尺寸的标准公差数值是相同的。

同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差也被认为具有同等精确程度。

（3）、公差等级的选用

公差等级的选用原则：

首先是在满足零件使用要求的前提下，尽可能选用较低的公差等级，目的在于解决零件的使用性能要求和制造成本之间的矛盾。

常用配合精度：

IT5~IT13，其中IT5~IT7为高级精度，IT8~IT10为中级精度，IT11~IT13属于低级精度。

2、基本偏差

为了满足不同配合性质的需要，对轴、孔公差带的位置予以标准化。

标准中规定了孔、轴各28种公差带位置分别用不同的拉丁字母表示。

（1）、定义：

基本偏差是本标准极限与配合制中，用以确定公差带相对于零线位置的极限偏差（上偏差或下偏差），一般指靠近零线的那个极限偏差。

（2）、基本偏差代号

基本偏差代号用拉丁字母按顺序排列表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。

在26个拉丁字母中去掉易与其他含义混淆的五个字母：

I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w），同时增加CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（ef、fg、js、za、zb、zc）七个双字母。

注：

基本偏差系列中的H（h）其基本偏差为零，JS（js）与零线对称，上偏差

ES（es）=＋1T/2，下偏差EI（ei）=－IT/2，上下偏差均可作为基本偏差。

3、公差带代号、配合代号

（1）、公差带代号：

孔、轴公差带代号由标准公差等级代号（数值）和基本偏差代号（字母）组成。

如：

100H7、50f8、80G9等。

（2）、配合代号：

用孔、轴公差带代号的组合形式表示，写成分数形式，其中分子表示孔公差带代号，分母是轴公差带代号。

如：

Φ100H8/g7Φ50F9/h9

四、配合性质的识别方法

1、根据孔、轴公差带图识别。

（1）、孔公差带在轴公差带上方为间隙配合。

（2）、孔公差带在轴公差带下方为过盈配合。

（3）、孔公差带、轴公差带相互交叠为过渡配合。

2、根据公式识别

（1）、EI≥es时为间隙配合

（2）、ei≥ES时为过盈配合

（3）、以上两条同时不成立时，则为过渡配合。

3、根据配合代号判别

（1）、a~h（A~H）为间隙配合。

如：

Φ100H8/g7Φ50F9/h9

（2）、优先配合系列中j~n（J~N）为过渡配合。

如：

Φ100K7/h6

（3）、优先配合系列中p~zc（P~ZC）为过盈配合。

如：

Φ50H7u6

4、配合等级

在基本尺寸小于500mm时，以孔的IT8为界，高于IT8的孔均与高一级的轴配合。

如H7/g6；低于IT8的孔均与同级的轴配合，如：

H9/d9；IT8的孔可以与同级或高一级的轴配合，如H8/f8、H8/g7。

五、配合制度

1、基孔制：

指孔的基本偏差为一定，孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成的各种配合的一种制度。

基孔制的特点：

（1）、基孔制中的孔为基准孔，用“H”表示。

（2）、基准孔的公差带位于零线的上方，其下偏差为零。

（3）、基准孔的最小极限尺寸等于基本尺寸。

2、基轴制：

指轴的基本偏差为一定，轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成的各种配合的一种制度。

基孔制的特点：

（1）、基轴制中的孔为基准轴，用“h”表示。

（2）、基准轴的公差带位于零线的下方，其上偏差为零。

（3）、基准轴的最大极限尺寸等于基本尺寸。

3、基准制的选用

（1）、优先选用基孔制。

可以减少定尺寸刀具、量具的规格品种，经济效益好。

（2）、基轴制的应用，如同一直径的轴，需要装上不同配合的零件宜采用基轴制。

（3）、与标准件配合时应以标准件选用基准制，标准件为孔选基孔制，标准件为轴时选用基轴制。

六、游标卡尺、千分尺、百分表的刻线原理读数方法

1、游标卡尺（中等精度量具IT10~IT6）

（1）、刻线原理：

游标卡尺的读数精度是利用主尺和游标刻线间的距离之差来确定的，常用游标卡尺的精度有：

0.1mm、0.05mm、0.02mm。

如：

精度0.02mm的游标卡尺的刻线原理，副尺50格对准主尺49格（49mm），则副尺每格长度为49/50=0.98mm，主、副尺每格差值为1-0.98=0.02mm.利用主、副尺每格差差值，该游标卡尺的最小读数精确值就是0.02mm。

（2）、读数方法：

第一步：

读取整数值，主尺上副尺零刻线左侧正毫米数值。

第二步：

读取小数值，副尺与主尺刻线对齐的刻线数值，用此数值和精度

的乘积为小数部分。

第三步：

整数值+小数值=测量值。

2、千分尺（又称为分厘卡，是精密测微量具）

（1）、刻线原理：

千分尺测微螺杆上的螺距为0.50mm，当微分筒转一圈时，测微螺杆就沿轴向移动0.50mm。

固定套管上刻有间隔为0.50mm的刻线，微分筒圆锥面的圆周上共刻有50格，因此微分筒每转一格，测微螺杆就移动0.5mm/50=0.01mm，因此该千分尺的精度值为0.01mm。

（2）、读数方法：

第一步：

在固定套筒上读出其与微分筒边缘靠近的刻线数值（包括正毫米数

和半毫米数）。

第二步：

在微分筒上读出其与固定套筒的基准线对齐的刻线数值。

第三步：

尺寸读数是把以上两个数相加。

3、百分表（百分表用来检验机床精度和测量工件的尺寸、形状和位置误差。

）

（1）、刻线原理：

百分表的分度值为0.01mm，表面刻度盘上共有100个等分格，

按百分表的齿轮机构的传动原理，量杆移动1mm时，指针回转一圈。

当指针偏转一格时，量杆移动的距离为1/100=0.01mm。

（2）、读数方法：

先读短指针与起始位置“0”之间的读数，再读长指针在表盘上所指的小数部分值，两个数值相加就是被测尺寸。

七、形位公差

1、形位公差符号包括：

（1）形位公差特征项目符合。

（2）形位公差的框格和指引线。

（3）形位公差的数值和其他有关符号。

（4）基准符号

形位公差特征项目符号：

（如下表）

2、形位公差带四个要素

形位公差带：

形位公差带是指用来限制实际要素变动的区域。

构成零件的实际要素的点、线、面都必须处在该区域内，零件才合格。

（1）、公差带的形状（9种形状）

（2）、公差带的大小

指公差带的宽度t或直径фt

（3）、公差带的方向

公差带的方向即评定被测要素误差的方向。

形状公差带的方向：

是公差带延伸方向，它与测量方向垂直。

公差带的方向的实际方向是由最小条件决定的。

位置公差带的方向：

也是公差带的延伸方向，它与测量方向垂直。

公差带的实际方向与基准保持图样上给定的几何关系。