公差与配合培训课件201506.ppt

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公差与配合知识培训公差与配合知识培训公差与配合知识培训公差与配合知识培训引引言言孔与轴的配合是机器中应用最广泛的基本结合形式。

为了满足互换性的要求，必须制订出孔、轴的尺寸公差及配合松紧程度的配合标准。

目目录录基本术语及定义1公差与配合的应用2长度测量基础3形状和位置公差4第第1章章基本术语及定义基本术语及定义1.1尺寸尺寸1.2偏差偏差1.3公差及公差带公差及公差带1.4配合配合1.1尺寸尺寸1.1.1基本尺寸基本尺寸基本尺寸是设计给定设计给定的尺寸。

孔孔的基本尺寸以D表示，轴轴的尺寸以d表示。

基本尺寸是在设计中，根据强度、刚度、结构、工艺等多种因素确定的，然后再标准化。

基本尺寸是计算偏差、极限尺寸的起始尺寸。

它只表示尺寸的基本大小，并不是在实际加工中得到的尺寸。

1.1尺寸尺寸1.1.2实际尺寸实际尺寸实际尺寸是通过测量得到测量得到的尺寸。

孔孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。

实际尺寸不是不是孔或轴的真实尺寸真实尺寸，因为在测量时存在测量仪器本身的误差、测量方法产生的误差、温差产生的误差等。

同时由于形状误差的影响，零件同一表面各个部位的实际尺寸也是不完全相同的，可通过多处测量确定实际尺寸。

1.1尺寸尺寸1.1.3作用尺寸作用尺寸孔的作用尺寸孔的作用尺寸：

在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺内接的最大理想轴的尺寸寸，以Dm表示。

轴的作用尺寸轴的作用尺寸：

在配合面的全长上，与实际轴实际轴外接的最大理想孔的尺外接的最大理想孔的尺寸寸，以dm表示。

1.1尺寸尺寸1.1.3作用尺寸作用尺寸作用尺寸是根据孔、轴的实际形状定义的理想参理想参数数。

同一批一批各个零件的孔、轴的作用尺寸是不同不同的，因为各个孔、轴的实际形状是不同的。

但是某一个一个孔、轴的作用尺寸是由孔、轴的实际形状确定的，因此作用尺寸也是唯一唯一的。

当被测孔、轴存在形状误差时，孔孔的作用尺寸总是小于实际尺寸（DmDa）;轴轴的作用尺寸总是大于实际尺寸（dmda）。

只有在孔的作用尺寸大于轴的作用尺寸（Dmdm）时，两者才能自由装配自由装配。

1.1尺寸尺寸1.1.4极限尺寸极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变化的界限值。

一般规定两个界限值，其中较大的称为最大极限尺寸，较小的称为最小极限尺寸。

它是根据使用要求确定，它可能大于、等于或小于基本尺寸。

孔的最大极限尺寸以Dmax表示，最小极限尺寸以Dmin表示；轴的最大极限尺寸以dmax表示，最小极限尺寸以dmin表示。

对于孔，其作用尺寸应不小于最小极限尺寸，其实际尺寸不应大于最大极限尺寸，即DmDmin，DaDmax。

对于轴，其作用尺寸应不大于最大极限尺寸，其实际尺寸不应小于最小极限尺寸，即dmdmax，dadmin。

由此可知，只有作用尺寸和实际尺寸都在极限尺寸范围内，零件才是合格的，才能保证互换性要求。

1.2偏差偏差偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

偏差为代数差，可以为正值、负值或零，在进行计算时，必须带有正、负号。

1.2偏差偏差1.2.1实际偏差实际偏差实际偏差是实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

孔的实际偏差以Ea表示，Ea=Da-D；轴的实际偏差以ea表示，ea=da-d。

1.2偏差偏差1.2.2极限偏差极限偏差极限偏差分为上偏差和下偏差。

上偏差是最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

孔的上偏差以ES表示，ES=Dmax-D；轴的上偏差以es表示，es=dmax-d。

下偏差是最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

孔的下偏差以EI表示，EI=Dmin-D；轴的下偏差以ei表示，ei=dmin-d。

极限偏差是设计者根据实际需要确定的。

1.3公差及公差带公差及公差带1.3.1公差公差公差是允许尺寸的变动量。

公差表示一批零件尺寸允许变动的范围，这个范围大小的数量值就是公差，所以它是绝对值，不是代数值，零公差，负公差的说法都是错误的。

公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值，可以用公式表示为：

孔的公差以TD表示，TD=Dmax-Dmin=ES-EI；轴的公差以Td表示，Td=dmax-dmin=es-ei。

1.3公差及公差带公差及公差带1.3.1公差公差公差的大小表示对零件加工精度高低的要求，并不能根据公差的大小去判定零件尺寸是否合格。

上、下偏差表示每个零件实际偏差大小变动的界限，是代数值，是判断零件尺寸是否合格的依据，与零件加工精度的要求无关，但是，上下偏差之差的绝对值（公差）是与精度有关。

公差是误差的允许值，是由设计确定的，不能通过实际测量得到。

1.3公差及公差带公差及公差带1.3.2公差带公差带公差带是由代表两极限偏差或两极限尺寸的平行直线所限定的区域。

取基本尺寸为零线（零偏差线），用适当的比例画出以两极限偏差表示的公差带，称为公差带图，如图所示。

在公差带图中，零线水平放置，取零线以上为正偏差，零线以下为负偏差。

偏差以微米（m）为单位。

公差带的大小取决于公差的大小。

公差带相对于零线的位置取决于某一极限偏差。

公差和极限偏差的大小都是根据使用性能和设计决定的。

1.4配合配合基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。

在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得之代数差，差值为正时是间隙，以X表示，为负时是过盈，以Y表示。

根据相互结合的配合孔、轴公差带的不同相对位置关系，可把配合分为间隙配合、过盈配合、过渡配合三种。

1.4配合配合1.4.1间隙配合间隙配合间隙配合是具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。

孔的公差带必定在轴的公差带之上，如图所示。

一批相互配合的孔、轴的实际尺寸是不同的，装配后间隙也是不同的。

当孔为最大极限尺寸、轴为最小极限尺寸时，装配后会有最大间隙，以Xmax表示；当孔为最小极限尺寸、轴为最大极限尺寸时，装配后会有最小间隙，以Xmin表示。

二者可用下列公式表示：

Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-es1.4配合配合1.4.2过盈配合过盈配合过盈配合是具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。

孔的公差带必定在轴的公差带之下。

同样，一批相互配合的孔、轴的实际尺寸是变化的，每一批装配后的过盈也是变化的。

当孔为最大极限尺寸、轴为最小极限尺寸时，装配后会有最小过盈，用Ymin表示；当孔为最小极限尺寸、轴为最大极限尺寸时，装配后会有最大过盈，用Ymax表示。

综合以上两种配合可得：

Dmax-dmin=ES-ei（代数差为正时是Xmax，为负时是Ymin）Dmin-dmax=EI-es（代数差为正时是Xmin，为负时是Ymax）1.4配合配合1.4.3过渡配合过渡配合过渡配合是可能具有间隙和过盈的配合。

孔与轴的公差带相互交叠。

过渡配合介于间隙配合与过盈配合之间，如图所示。

某对孔、轴装配后，不是有间隙，就是有过盈，绝不会又有间隙又有过盈。

过渡配合的计算同过盈配合。

目目录录基本术语及定义1公差与配合的应用2长度测量基础3形状和位置公差4第第2章章公差与配合的应用公差与配合的应用2.1基准制的选择基准制的选择2.2标准公差系列标准公差系列2.3公差等级的选择公差等级的选择2.4基本偏差系列基本偏差系列2.5基本偏差的选择基本偏差的选择2.1基准制的选择基准制的选择基准制是一种零件的基本偏差（公差带位置）不变，而只改变另一种零件的基本偏差（公差位置），以获得不同的配合性质。

基准制分为基孔制和基轴制两种。

基孔制基孔制：

基本偏差固定不变的孔的公差带，与不同基本偏差轴的公差带形成的各种配合。

对于该基准制，是孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，孔的下偏差为零的一种配合制度，基本偏差为H。

基轴制基轴制：

基本偏差固定不变的轴的公差带，与不同基本偏差孔的公差带形成的各种配合。

对于该基准制，是轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，轴的上偏差为零的一种配合制度，基本偏差为h。

2.1基准制的选择基准制的选择基准制的选择与使用要求无关，不管选择基孔制还是基轴制，都可以达到预期的目的，实现配合性质。

但从工艺的经济性和结构的合理性考虑问题，对中、小尺寸应优先考虑基孔制。

因为基准孔的极限偏差是一定的，可用较少数量的刀具和量具（钻头、铰刀、拉刀、塞规等）；配合轴的极限偏差虽然多，但可用一把车刀和砂轮加工，比较经济。

反之若选用基轴制，就需要配备很大数量价值昂贵的钻头、铰刀、拉刀、塞规等刀具和量具，所以选用基孔制可取得明显的经济效果。

如滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，而滚动轴承外圈与孔的配合采用基轴制。

2.2标准公差系列标准公差系列2.2.1公差等级公差等级确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。

不同零件和零件上不同部位的尺寸，对精确程度的要求往往不同，为了满足生产的需要，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。

2.2标准公差系列标准公差系列2.2.2尺寸分段尺寸分段由标准公差的计算式可知，对应每一个基本尺寸和公差等级可以计算出一个相应的公差值，但这样编制的公差表格会非常庞大，给生产、设计带来麻烦，同时也不利于公差值的标准化、系列化。

为了减少标准公差的数目、统一公差值、简化公差表格，以便于实际应用，国家标准对基本尺寸进行了分段，对同一尺寸段内所有的基本尺寸，在相同公差等级情况下，规定相同的标准公差，标准公差数值见下表。

2.2标准公差系列标准公差系列2.2.2尺寸分段尺寸分段（摘自GB/T1800.3-1998）2.3公差等级的选择公差等级的选择确定公差等级应综合考虑各种因素，如果选择公差等级过高，当然可以满足使用要求，但加工难度大，成本高。

选择公差等级过低，加工容易，成本低，未必能保证使用要求。

所以公差等级的选择应在满足使用要求的前提下，尽量选用较低的公差等级。

保证产品质量，满足使用要求是选择时应首先考虑的因素，然后再考虑如何能更经济，选择比较合适的、尽量低的公差等级。

一般情况采用类比法选择公差等级。

2.4基本偏差系列基本偏差系列基本偏差是指零件公差带靠近零线位置的上偏差或下偏差。

当公差带位置在零线以上时，其基本偏差为下偏差；当公差带位置在零线以下时，其基本偏差为上偏差。

基本偏差代号用拉丁字母表示，小写字母代表轴，大写字母代表孔。

以轴为例，其排列顺序基本上从a依次到z，在拉丁字母中，除去与其他代号易混淆的5个字母i、l、o、p、q、我，增加了7个双字母代号cd、ef、fg、js、za、zb、zc，共组成28个基本偏差代号。

其排列顺序见图所示。

孔的28个基本偏差代号，与轴完全相同，用大写字母表示。

2.4基本偏差系列基本偏差系列在图中，表示基本尺寸相同的28种轴、孔基本偏差相对零线的位置，图中基本偏差是“开口”的公差带，这是因为基本偏差只是表示公差带的位置，而不表示公差带的大小，其另一端开口的位置将由公差等级来决定。

2.5基本偏差的选择基本偏差的选择基本偏差的选择，实质上是确定孔、轴配合应具有一定的间隙或过盈，满足使用要求，保证机器正常工作。

当基准制、公差等级确定后，基准孔或基准轴的公差带就确定了，关键就是选择配合件公差带的位置，即选择配合件的基本偏差代号。

选择配合件的基本偏差代号一般采用类比法，根据使用要求、工作条件，首先确定配合的类别。

对于工作时有相对运动或虽无相对运动却要求装拆方便的孔、轴，应该选用间隙配合；对于主要靠过盈保持相对静止或传递载荷的孔、轴，应该选用过盈配合；对于既要求对中性高，又要求装拆方便的孔、轴，应该选用过渡配合。

2.5基本偏差的选择基本偏差的选择国家标准GB/T1800.3-1998对基本尺寸500规定了20个公差等级和28种基本偏差，国标规定了一般、常用和优先孔用公差带孔用公差带共105种，如图所示，图中方框内的44种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。

选择配合件基本偏差时应注意按优先、常用、一般的顺序选取。

2.5基本偏差的选择基本偏差的选择国家标准规定了一般、常用和优先轴用公差带轴用公差带共116种，