公差与配合第1章教案教材Word文档下载推荐.docx

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教具：

挂图、多媒体课件

教学方法：

精讲：

重点讲清有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念

多练：

在讲授后，通过练习、讨论和分析归纳帮助学生自我消化、自我提高，从而培养学生的计算能力。

教学过程：

一、引入新课题

本章是本门课程的核心内容，是学习以后各章的基础。

要求对各公差配合的基本概念要明确，本次课开始学习有关内容。

二、教学内容

　　　1.1极限与配合的基本知识

1.1.1极限与配合的基本术语及定义

1.孔

孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。

孔的直径尺寸用D表示。

2.轴

轴是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。

轴的直径尺寸用d表示。

孔与轴的区别:

从装配关系讲，孔是包容面，轴是被包容面。

从加工过程看，随着余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小，如图所示。

1.1.2有关要素的术语定义

1.要素　　

即构成零件几何特征的点、线、面。

2.尺寸要素　　

是指由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。

3.尺寸

是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。

4.公称尺寸（原称基本尺寸）

是由设计给定的，通过强度、刚度等方面的计算或结构需要，并考虑工艺方面要求后确定的，孔用D表示，轴用d表示。

5.实际（组成）要素（原称实际尺寸）

由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。

6.极限尺寸

指尺寸要素允许的两个极端尺寸。

提取组成要素的局部尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。

尺寸要素允许的最大尺寸称为上极限尺寸；

尺寸要素允许的最小尺寸称为下极限尺寸。

分别用Dmax，dmax和Dmin，dmin表示，如图1-2所示。

1.1.3有关尺寸偏差、公差的术语及定义

1.尺寸偏差

某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。

偏差可能为正或负，也可为零。

2.实际偏差

实际尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为实际偏差。

3.极限偏差

极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差，称为极限偏差。

（1）上偏差:

上极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为上偏差。

孔的上偏差用ES表示;

轴的上偏差用es表示。

（2）下偏差:

最小极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为下偏差。

孔的下偏差用EI表示;

轴的下偏差用ei表示。

极限偏差计算公式:

ES=Dmax-Des=dmax-d

EI=Dmin–Dei=dmin-d

4.尺寸公差（Th，Ts）

允许尺寸的变动量称为公差。

孔公差用Th表示;

轴公差用Ts表示。

公差计算公式:

孔公差Th=Dmax-Dmin=ES-EI

轴公差Ts=dmax-dmin=es-ei

5.尺寸公差带

（１）公差带:

　由代表上偏差和下偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公差带。

（２）为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差;

零线下方表示负偏差。

6.标准公差

国家标准规定的公差数值表中所列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。

7.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称为基本偏差。

1.1.4有关配合的术语定义

1.配合

配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

2.间隙（X）或过盈（Y）

在轴与孔的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当差值为正时称为间隙，用X表示;

当差值为负时称为过盈，用Y表示。

标准规定:

配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。

3.间隙配合

具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。

在间隙配合中，孔的公差带在轴的公差带之上，如图所示。

计算公式:

最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

最小间隙Xmin=Dmin-dmax=EI-es

平均间隙Xav=1/2（Xmax+Xmin）

4.过盈配合

具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。

在过盈配合中，孔的公差带在轴的公差带之下，如图所示。

计算公式:

最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es

最小过盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

平均过盈Yav=1/2（Ymax+Ymin）

5.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，如图所示。

最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es

Xav（Yav）=1/2（Xmax+Ymax）+（-）

在过渡配合中，平均间隙或平均过盈为最大间隙与最大过盈的平均值，所得值为正，则为平均间隙；

为负则为平均过盈。

6.配合公差

允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。

它表明配合松紧程度的变化范围。

配合公差用Tf表示，是一个没有符号的绝对值。

对间隙配合Tf=Xmax-Xmin

对过盈配合Tf=Ymin-Ymax

对过渡配合Tf=Xmax-Ymax

三种配合的配合公差也可为:

Tf=Th+Ts

第二讲

1.配合制

2．标准公差系列

3.基本偏差系列

4.极限与配合在图样上的标注

5．常用和优先的公差带与配合

6．一般公差---线性尺寸的未注公差

1.掌握基孔制和基轴制的特点

2.熟悉标准公差系列和基本偏差系列的构成

3．掌握标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用，并会在图样上正确标注公差配合。

4．掌握一般公差的表示方法。

标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用

会在图样上正确标注公差配合。

本节主要讲述极限与配合标准，在此基础上引导学生查用标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表，会在图样上正确标注公差配合。

从而培养学生的应用能力。

复习有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念，。

要求对基孔制和基轴制的特点明确，本次课开始学习有关极限与配合标准的主要内容。

1.2极限与配合标准的主要内容

1.2.1配合制及标准公差等级

配合制是以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并对其选定标准公差带，将其公差带位置固定，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。

1.基孔制

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度。

基孔制配合中的孔为基准孔，是配合的基准件。

如图（a）所示。

基准孔的基本偏差为下偏差EI，数值为零，即EI=0，上偏差为正值，其公差带偏置在零线上侧。

基准孔的代号为H。

2.基轴制

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。

基轴制配合中的轴为基准轴，是配合的基准件。

如图（b）所示。

标准规定:

基准轴的基本偏差为上偏差es，数值为零，即es=0，下偏差为负值，其公差带偏置在零线下侧。

基准轴的代号为h。

3.公差等级

确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。

国家标准设置了20个公差等级，各级标准公差的代号为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。

IT01精度最高，其余依次降低，标准公差值依次增大。

1.2.2基本偏差系列

基本偏差系列：

是对公差带位置的标准化。

国家标准对孔和轴分别规定了28个公差带位置，分别由28个基本偏差来确定。

如图１－７所示。

1.代号

基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。

2.基本偏差系列图及其特征

如图所示

3．基本偏差数值

（1）轴的基本偏差数值：

A：

轴的基本偏差计算公式见书中表1-3。

B：

为了方便使用，国家标准按上述轴的基本偏差计算公式计算列出了轴的基本偏差数值表，见书中表1-4。

C：

轴的基本偏差可查表确定，另一个极限偏差可根据轴的基本偏差数值和标准公差值按下列关系式计算:

ei=es-IT（公差带在零线之下）

es=ei+IT（公差带在零线之上）

（2）孔的基本偏差数值：

孔的基本偏差数值是由同名的轴的基本偏差换算得到的。

换算原则为:

同名配合的配合性质不变，即基孔制的配合（如30H9.f9、40H7.g6）变成同名基轴制的配合（如30F9.h9、40G7.h6）时，其配合性质（极限间隙或极限过盈）不变。

①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EI=-es（适用于A～H）

ES=-ei（适用于同级配合的K～ZC）

②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Δ值。

即ES=-ei+Δ

Δ=ITn-ITn-1=ITh-ITs

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（公差带在零线之下）

ES=EI+IT（公差带在零线之上）

1.2.３极限与配合在图样上的标注

1.公差带代号与配合代号

A．公差代号：

孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成，举例：

孔的公差带代号-----H7、F7、K7、P6

轴的公差带代号------h7、g6、m6、r7

B．配合代号：

当孔和轴组成配合时，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。

举例：

H7/g6

如指某公称尺寸的配合，则公称尺寸标在配合代号之前，如30H7/g6。

2.图样中尺寸公差的标注形式

A．零件图标注：

尺寸公差的两种标注形式如图所示，孔、轴公差在零件图上主要标注基本尺寸和极限偏差数值，也可标注基本尺寸、公差带代号和极限偏差值。

B．在装配图标注：

主要标注配合代号，即标注孔、轴的基本偏差代号及公差等级，如图所示。

1.2.４常用和优先的公差带与配合

1．常用和优先公差带：

A．轴用公差带：

国标规定了一般、常用和优先轴用公差带共116种。

B．轴用公差带：

国标规定了一般、常用和优先孔用公差带共105种。

2．选用原则：

应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。

若一般公差带中也没有满足要求的公差带，则按国标规定的标准公差和基本偏差组成的公差带来选取，还可考虑用延伸和插入的方法来确定新的公差带。