单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第 3 章,极限与配合,第 3 章极限与配合,1,本章基本要求,本章讲述18学时,本章从互换性的角度出发，围绕误差和公差这两个概念来研究如何解决制造与使用间的矛盾。本章主要包括极限与配合的基本术语、极限与配合的国家标准、极限与配合的选用这三方面的内容。,本章基本要求本章讲述18学时,2,3.1 基本术语及定义,3.1.1 尺寸的术语及定义,1.孔和轴的定义,2.,有关尺寸的定义,（1）尺寸：尺寸是用特定单位表示线性尺寸值的数值，一般是指两点之间的距离。,（2）基本尺寸（D、d）：基本尺寸是由设计时给定的，孔用D表示，轴用d表示。,（3）实际尺寸（Da、da）：实际尺寸是通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。,3.1 基本术语及定义 3.1.1 尺寸的术语及定义,3,（4）极限尺寸（Dmax、Dmin、dmax、dmin）：极限尺寸是一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。,3.1.2 偏差和公差的术语及定义,1.尺寸偏差,(1)极限偏差,孔 上偏差,下偏差,轴 上偏差,下偏差,4,(2)实际偏差,2.尺寸公差（简称公差）,3.尺寸公差带（简称公差带），如图3-1所示。,图31 公差带图,(2)实际偏差 图31 公差带图,5,4.标准公差,：用以确定公差带大小的任一公差称为,标准公差。,5.基本偏差,：一般为靠近零线的那个偏差。,3.1.3配合的术语及定义,1配合,基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的位置关系。,2间隙（X）或过盈（Y）,孔的尺寸减去与之相配合的轴的尺寸所得的代数差。当差值为正时称为间隙，用符号“X”表示；差值为负时称为过盈，用符号“Y”表示。,第3章-极限与配合ppt课件,6,3.配合种类,（1）间隙配合，如图3-2所示,图32 间隙配合,3.配合种类图32 间隙配合,7,（2）过盈配合，如图3-3所示,图33 过盈配合,（2）过盈配合，如图3-3所示图33,8,图34 过渡配合,（3）过渡配合，如图3-4所示,图34 过渡配合 （3）过渡配合，如图3-4所示,9,（4）配合公差,间隙配合,过盈配合,过渡配合,在上式中，将极限间隙、极限过盈分别用孔、轴的,极限尺寸或极限偏差代入，可将三种配合的配合公差,改为：,（4）配合公差间隙配合 过盈配合 过渡配合 在,10,例,3-1,已知基本尺寸为30的孔和轴，孔的最大极限尺寸为30.041mm，孔的最小极限尺寸为30.020mm；轴的最大极限尺寸为29.993mm，轴的最小极限尺寸为29.980mm。求孔、轴的极限偏差及公差，并画出尺寸公差带图。,解：孔的极限偏差,ES=DmaxD=30.04130=+0.041（mm）,EI=DminD=30.02030=+0.020（mm）,孔的公差,Th=ESEI=（+0.041）-（+0.020）=0.021（mm）,例3-1 已知基本尺寸为30的孔和轴，孔的最大极,11,轴的极限偏差,es=dmaxd=29.99330=0.007（mm）,ei=dmind=29.98030=0.020（mm）,轴的公差,Ts=esei=（0.007）（0.020）=0.013（mm）,公差带如图35所示。,图35 公差带图,轴的极限偏差 图35 公差带图,12,例,3-2,若已知某配合的基本尺寸为60mm，配合公差Tf=49m，最大间隙Xmax=+19m，孔的公差Th=30m，轴的下偏差ei=+11m。试画出该配合的尺寸公差带图和配合公差带图。,解：（1）求孔和轴的极限偏差,由 得,由,Ts=es-ei得,由Xmax=ES-ei得,例 3-2 若已知某配合的基本尺寸为60mm，配合,13,（2）求最大过盈,由ESei且EIes可知，此配合为过渡配合。,则由,得,（3）画出公差带图，如图36所示。,图36 尺寸公差带图和配合公差带图,（2）求最大过盈（3）画出公差带图，如图36所示。图36,14,3.2 极限与配合的国家标准,3.2.1 基准制,1基孔制,如图3-7（a）所示。在基孔制配合中，孔称为基准孔，基本偏差代号为H，其公差带在零线上方，基本偏差为下偏差，且下偏差EI=0,2基轴制,如图3-7（b）所示。在基轴制配合中，轴称为基准轴，基本偏差代号为h，其公差带在零线下方，基本偏差为上偏差，且上偏差es=0。,3.2 极限与配合的国家标准3.2.1 基准制,15,（a）基孔制 (b)基轴制,图3-7 配合制,（a）基孔制 (b)基轴制,16,3.2.2标准公差系列,1.标准公差因子,对于基本尺寸500mm，IT5IT18的公差单位的计算公式如下：,D500mm,500D3150mm,式中，a为公差等级系数；i（I）为标准公差因子,（单位为m）；D为基本尺寸段的几何平均值（单位为,mm）。,3.2.2标准公差系列 1.标准公差因子D500mm,17,2公差等级及其代号,国家标准中设置了20个公差等级，其代号依次为IT01，IT0，IT1，IT18，其中IT01精度最高,其余依次降低。,3基本尺寸分段,常用尺寸（500mm）的尺寸分为13个尺寸段,3.2.3 基本偏差系列,1基本偏差代号及其特点,国家标准对孔和轴各规定了28种基本偏差，其代号用一个或两个拉丁字母表示，其中孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。如图3-8所示。,2公差等级及其代号,18,图38 基本偏差系列,图38 基本偏差系列,19,对于孔,：代号AH的基本偏差为下偏差EI，除H基本,偏差为零外，其余均为正值，代号JZC的基本偏差为,上偏差ES，除JKMN外，其余皆为负值。,对于轴,：代号ah的基本偏差为上偏差es，除h基本偏差,为零外，其余均为负值；代号jzc的基本偏差为下偏,差ei，除j和k外，其余皆为负值。,基本偏差是靠近零线的那个极限偏差，而另一个极限,偏差的数值可由基本偏差和标准公差,按下列公式计算：,基本偏差为下偏差时，另一极限偏差：,ES=EI+Th es=ei+Ts,基本偏差为上偏差时，另一极限偏差：,EI=ESTh ei=esTs,对于孔：代号AH的基本偏差为下偏差EI，除H基本,20,3.2.4极限与配合在图样上的标注,1.零件图中尺寸公差带的标注如图3-9所示,2.装配图中配合的三种标注方法,如图3-10所示,图3-10配合的标注方法,图3-9零件图的标注方法,3.2.4极限与配合在图样上的标注2.装配图中配合的三种,21,例,3-3,试用查表法确定,孔和轴的极限偏差，计算两种配合的极限过盈，并画出公差带图。,解（1）查表确定孔和轴的标准公差，查表得：,IT7=21m，IT6=13m,（2）查表确定孔和轴的基本偏差,孔：查表，H的基本偏差EI=0m，S的基本偏差,ES=-35+=-35+8=-27m,轴：查表，h的基本偏差es=0m，s的基本偏差,ei=+35m。,（3）计算孔和轴的另一个极限偏差,例3-3 试用查表法确定,22,孔：H7的另一个极限偏差ES=EI+IT7=（0+21）,m=+21m，,S7的另一个极限偏差EI=ES-IT7=(-27-21)m,=-48m。,轴：h6的另一个极限偏差ei=es-IT6=(013),m=-13m，,S6的另一个极限偏差es=ei+IT6=(+35+13)m=+48m。,（4）计算极限过盈,孔：H7的另一个极限偏差ES=EI+IT7=（0+21,23,通过计算，可知两种配合的极限过盈相同，所以,的配合性质相同。,（5）标出极限偏差,通过计算，可知两种配合的极限过盈相同，所以 的配合性质相同。,24,（6）画出公差带图，如图3-11所示。,图3-11 公差带图,（6）画出公差带图，如图3-11所示。图3-11 公差带图,25,3.2.5国标中规定的公差带与配合,1.优先、常用和一般用途公差带,图3-12列出了轴的一般公差带119种，其中，常用公差带（方框内的）59种，优先公差带（圆圈中）13种。,图3-12 一般、常用和优先的轴公差带,3.2.5国标中规定的公差带与配合图3-12 一般、常用和,26,图3-13列出了孔的一般公差带105种，常用公差带,（方框内的）44种，优先公差带（圆圈中）13种。,选用公差带时，应按优先、常用、一般公差带的顺,序选取。,图3-13 一般、常用和优先的孔公差带,图3-13列出了孔的一般公差带105种，常用公,27,在此基础上，标准又规定了基孔制常用配合59种，,优先配合（方框内的）13种，见表3-1。基轴制的常用,配合47种，优先配合（方框内的）13种，见表3-2。,表3-1 基孔制优先、常用配合,在此基础上，标准又规定了基孔制常用配合59种，表,28,表3-2 基轴制优先、常用配合,表3-2 基轴制优先、常用配合,29,3.3.1 基准制的选择,1.一般情况下优先选用基孔制配合,2.在某些情况下应选用基轴制,3.与标准件配合时应按标准件确定,4.特殊需要时采用非基准制配合,3.3.2 公差等级的选择,选择公差等级的原则是，在满足使用性能的前提下，尽量选取较低的公差等级。,3.3 极限与配合的选择,3.3.1 基准制的选择3.3 极限与配合的选择,30,3.3.3 配合种类的选择,1.配合种类的选择，如表3-3所示。,无相对运动,需传递力矩,精确定心,不可拆卸,过盈配合,可拆卸,过渡配合或基本偏差为,H（h）,的间隙配合加键、销紧固件,不需精确定心,间隙配合加键、销紧固件,不需传递力矩,过渡配合或过盈较小的过盈配合,有相对运动,缓慢转动或移动,基本偏差为,H（h）、G（g）等过盈配合,转动、移动或复合运动,基本偏差为,AF（af）,等间隙配合,表3-3 配合种类的选择,3.3.3 配合种类的选择 无相对运动需传递力矩精确定心不可,31,2.配合种类选择的方法,配合种类的选择方法有三种：计算法、试验法和类比法。,3.用类比法选择配合时应考虑的因素,（1）受载荷情况,（2）孔和轴的定心精度要求,（3）拆装情况,（4）配合件的结合长度和形位误差,（5）孔和轴工作时的温度影响,（6）装配变性的影响,（7）生产类型,2.配合种类选择的方法,32,4.选用实例,例,3-6,某配合的基本尺寸为50mm，要求间隙在0.0220.066mm之间，试确定此配合的孔和轴的公差带和配合代号。,解：（1）选择基准制 由于没有特殊要求，所以应优先选用基孔制，即孔的基本偏差代号为H，EI=0,（2）确定孔、轴的公差等级 由已知给定条件可知，此孔、轴的配合为间隙配合，其允许的配合公差为,4.选用实例,33,因为，,假设孔与轴为同级配合，则,查表3-2可知，0.022mm介于IT6=0.016mm和IT7=0.025mm之间，而在这个公差等级范围内，国家标准要求孔比轴低一级配合，于是取孔的公差等级为IT7，轴的公差等级为IT6,IT6+IT7=0.016mm+0.025mm=0.041mmTf,（3）确定轴的基本偏差代号 由于采用的是基孔制配合，则孔的基本偏差代号为H7，孔的基本偏差为EI=0，孔的另一个极限偏差为ES=EI+IT7=0+0.025=+0.025mm，所以孔的公差带为,因为，,34,因为是间隙配合，Xmin=EI-es=0-es=0.022mm，所以es=-0.022mm。查表33，取轴的基本偏差es=-0.025mm，则ei=es-IT6=（-0.025-0.016）mm=-0.041mm，所以轴的公差带为,（4）选择的配合为,（5）验算,Xmax=ESei=(+0.025)(0.041)mm=0.066mm,Xmin=EIes=0(0.025)mm=0.025mm,故间隙在0.0220.066mm之间，设计结果满足使用要求。,因为是间隙配合，Xmin=EI-es=0-,35,本章小结,本章主要讲述了以下内容：,1极限与配合的基本术语及定义,（1）孔和轴,（2）尺寸、基本尺寸、极限尺寸、实际尺寸,（3）偏差、公差、公差带,（4）间隙配合、过渡配合、过盈配合,2极限与配合的国家标准,（1）基孔制和基轴