1.1.3偏差.公差及公差带
(1)尺寸偏差简称偏差,是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
孔用E表示,轴用e表示。
E=某一尺寸—D:
e=某一尺寸—d
(2)实际偏差指实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
孔用Ea表示,轴用ea表示
Ea=实际尺寸-基本尺寸=Da-Dea=da-d
(3)极限偏差指极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差成为上偏差孔用Es表示,轴用es表示。
最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差,孔用EI,轴用ei表示
Es=Dmax-DEI=Dmin-Des=dmax-dei=dmin-d
(4)尺寸公差允许尺寸的变动量,称为尺寸公差,简称公差。
以代号丁表示。
公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差。
也等于上偏差与下偏差的代数差。
孔用Th表示,轴用Ts表示
孔公差:
Th=Dmax-Dmin=Es-EI
轴公差:
Ts=dmax-dmin=es-ei
注意;偏差值除零外,其前面必须加正负号,公差值不标明永远大于零。
图2.1公差与配合示意图
例2.1计算如图2.2中所示孑L、轴的极限尺寸和公差。
解孔、轴基本尺寸:
D=d=30mm
图2.2
孔的上偏差:
ES=+0.041mm
孔的下偏差:
EI=+0.020mm
孔的最大极限尺寸:
Dmax=D+ES=30+0.041mm=30.041mm
孔的最小极限尺寸:
Dmin=D+E1=30+0.020mm=30.020mm
孔公差:
Th=lES—EIl=10.041—0.020lmm=0.021mm
轴的上偏差:
eS=一0.020mm
轴的下偏差:
ei=一0.041mm
轴的最大极限尺寸:
dmax=d+eS=30+(一0.020)mm=29.980mm
轴的最小极限尺寸:
dmin=d+ei=30+(一0.041)mm=29.959mm
轴公差:
Ts=les—eil=1一0.020一(一0.041)Imm=0.021mm
(3)公差带
在分析公差与配合时,需要作图。
但因公差数值与尺寸数值相差甚远,不便用同一比例。
因此,在作图时,只画出放大的孔和轴的公差图形,这种图形称为公差带图。
也称为公差与配
合图解。
如图2.1所示的公差与配合示意图可作成如图2.3所示的公差与配合图解。
在作图时,
先画一条横坐标代表基本尺寸的界线,作为确定偏差的基准线,称为零线。
再按给定比例画两
条平行于零线的直线,代表上偏差和下偏差。
这两条直线所限定的区域称为公差带,线间距即
为公差。
正偏差位于零线之上,负偏差位于零线之下。
在零线处注出基本尺寸,在公差带的边
界线旁注出极限偏差值,单位用“m或mill皆可。
公差带由“公差带大小”和“公差带位置”两个要素组成。
2.1.3与配合有关的术语和定义
配合是指基本尺寸相同的相互结合的孔轴公差带之间的关系。
这种关系决定着配合的松
q
公差配合与技术测量
+
0
零线
+
0
图2.3公差带图
紧程度。
而这松紧程度是用间隙和过盈来描述的。
(1)间隙或过盈
在孔与轴的配合中,孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差称为间隙或过盈。
当差值为正
时是间隙,用x表示,为负时是过盈,用l,表示。
配合按其出现间隙或过盈的不同分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。
(2)间隙配合
对于一批孔、轴,任取其中一对相配,具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合,称为间隙
配合。
此时,孔的公差带完全在轴的公差带之上,如图2.4(a)所示。
(间隙配合)(过(过盈配合)
(b)(过渡配合)
图2.4配合种类
(a)间隙配合(b)过盈配合(c)过渡配合
由于孔和轴的实际尺寸在各自的公差带内变动,因此,装配后各对孔、轴间的间隙也是变
动的。
当孔制成最大极限尺寸,轴制成最小极限尺寸时,装配后得到最大间隙(Xmax);反之,得
到最小间隙(X轴max),即
基孔制Xmax;=EI—ei=0-ei=ei
基轴制Xkmax=EI—ei=EI
二
(3)过盈配合
对于一批孔、轴,任取一对相配,具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合,称为过盈配合。
此时,孔的公差带完全在轴的公差带之下,如图2.4(b)所示。
同样,各对孔、轴间的过盈也是
变化的。
孔制成最大极限尺寸,轴制成最小极限尺寸,装配后得到最小过盈(ymin。
);孔制成最小极
限尺寸、轴制成最大极限尺寸,装配后得到最大过盈(Ymax。
,)。
(4)过渡配合
对于一批孔、轴,任取其中一对相配,可能具有间隙也可能具有过盈的配合。
此时,孔的公
差带与轴的公差带相互交叠,如图2.4(c)所示。
过渡配合中,各对孔、轴问的间隙或过盈也是
变化的。
孔当制成最大极限尺寸,轴制成最小极限尺寸时,装配后得到最大间隙;当孔制成最
小极限尺寸,轴制成最大极限尺寸时,装配后得到最大过盈。
过渡配合的平均松紧程度,可能是平均间隙,也可能是平均过盈。
当相互交叠的孔公差带
高于轴公差带时,为平均间隙;当相互交叠的孔公差带低于轴公差带时,为平均过盈。
二
(5)配合公差
允许间隙或过盈的变动量称为配合公差,以耳表示。
其计算公式为:
间隙配合:
Tf=lXmax-Xminl
过盈配合:
Tf=IYmin-Ymaxl
过渡配合:
Tf=lXmax-Xminl
上述三式中间隙配合可写成:
Tr=I(Dmax一dmin)一(Dmin-dmax)l
=I(Dmax一Dmin)+(dmax一dmin)l
=Th+r
同理,过盈、过渡配合也可写成:
Tf=IYmin-Ymaxl=Th+r
Tf=IXmax-XminI=:
Th+t
各类配合的配合公差均为孔公差与轴公差之和,即
这一结论说明配合件的装配精度与零件的加工精度有关,若要提高装配精度,使配合后间
隙或过盈的变化范围减小,则应减小零件的公差,即需要提高零件的加工精度。
例2.2计算孔30+O.033/0与轴30-0.020/-0.041。
配合的极限问隙、平均间隙、配合公差。
解作出公差带图,如图2.5所示。
Xmax=ES—ei=0.033一(一0.041)=+0.074mm
Xmin=E1—es=0一(一0.020)mm=+0.020mm
平均间隙Xax
Xax=(Xmax+Xmin)/2=(+0.074+0.02)=+0.038mm
Tf=lXmax-Xminl=l+0.074-0.02l=+0.026mm
(间隙配合)
第3章尺寸公差与检测
第一节公差配合的国家标准
标准公差分为20个等级用IT01IT0IT2——IT18来表示。
等级依次降低,标准公差依次增大。
其中,01级精度最高,l8级精度最低。
以等级系数的大小作为分级的指标,它可以用来表示工件制造精度的高低。
表2.4标准公差数值(摘自GB/Tl800.3—1998)
基本尺寸
公差等级
/ram
IT01
111D
ITl
1他
IT3
IT4
IT5
IT6
Irl7
Irr8
1四
ITl0
ITll
ITl2
lTl3
ITl4
ITl5
ITl6
ITl7
ITl8
大于
至
Um
mm
3
0.30
0.5
a8
1.2
2
3
4
6
lO
14
25
40
60
0.10
0.14
Q25
0.40
0.60
1.0
1.4
3
6
0.4
0.6
1
1.5
25
4
5
8
12
18
30
48
75
0112
0.18
0.30
0.48
0.75
1.2
1.8
6
10
0.4
0.6
l
1.5
25
4
6
9
15
22
36
58
90
0.15
0.22
Q36
Q58
0.90
1.5
22
10
18
0.5
0.8
1.2
2
3
5
8
11
18
27
43
70
110
0.18
0.27
0.43
0.7i0
1.10
l_8
27
18
30
0.6
l
1.5
25
4
6
9
13
21
33
52
84
130
0.21
0.33
Q52
0.84
1.=j0
2l
3.3
30
50
0.6
1
1.5
25
4
7
11
16
25
39
62
100
160
0.25
0.39
0.62
1.00
1.60
25
3.0
50
80
0.8
1.2
2
3
5
8
13
19
30
46
74
1加
190
0.30
0.46
0.74
1.20
1.90
3.0
46
80
1加
l
1.5
25
4
6
10
15
22
35
54
87
140
Z20
0.35
0.54
0.87
1.40
2加
3.5
5.4
120
180
1_2
2
3.5
5
8
12
18
25
40
63
100
460
250
0.40
0-岛
1.00
1.6io
250
4.0
63
180
250
2
3
4.5
7
10
14
20
29
46
72
115
485
290
0.46
n72
1.15
1.85
290
46
7.2