04第3章 尺寸精度设计与检测01

1内容提要第3章孔、轴结合尺寸精度设计与检测1.孔、轴结合的使用要求；2.《极限与配合》的基本结构；3.《极限与配合》的基本术语和定义；4.《极限与配合》标准的构成基本原理——配合制、标准公差和基本偏差；5.尺寸精度设计的基本内容和基本方法；6.未注尺寸公差的特点；7.尺寸精度检测的基本方法。2第3章孔、轴结合尺寸精度设计与检测3.1概述3.1.1孔、轴结合的使用要求1.用作相对运动副2.用作固定连接3.用作定位可拆连接这类结合必须保证有一定的间隙。这类结合必须保证有一定的过盈。这类结合必须保证间隙不大，过盈也不能大。学习本章的重要性：基础33.1.2《极限与配合》的基本结构见图3-1①③②④图3.1极限与配合标准的基本结构公差带与配合的选用43.1.3《极限与配合》的基本术语和定义通常是指圆柱形的内表面，也包括非圆柱形的内表面[由二平行平面或切平面形成的包容面]。1.有关孔、轴的定义孔——内表面5通常是指圆柱形的外表面，也包括非圆柱形的外表面[由二平行平面或切平面形成的被包容面]。轴——外表面？6孔（轴）—通常是指圆柱形的内（外）表面，也包括非圆柱形的内（外）表面[由二平行平面或切平面形成的包容面（被包容面）]。即孔（轴）——由单一尺寸确定的包容面（被包容面）被包容面外尺寸尺寸由大→小轴包容面内尺寸尺寸由小→大孔配合时测量时加工时72.有关尺寸的术语和定义(1)尺寸—(2)公称尺寸—是指零件加工后通过测量获得的某一尺寸。以特定单位表示线性尺寸值的数值。是指设计给定的尺寸。(3)实际尺寸—(孔：D、轴：d)。),(aadD标准规定，图样上的尺寸以毫米为单位时，不需标注单位的名称或符号。8是指允许尺寸变化的两个极端。(4)极限尺寸—);(maxmaxdD2.有关尺寸的术语和定义其中允许的最大尺寸为上极限尺寸（最大极限尺寸）；允许的最小尺寸为下极限尺寸（最小极限尺寸）。);(minmindD9,,;,,minmaxminmaxddDDdD和极限尺寸公称尺寸是设计给定的。实际尺寸合格条件为:maxminDDDamaxminddda是加工后通过测量得到的。,,aadD实际尺寸103.尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义是指某一尺寸(极限尺寸、实际尺寸等)减其公称尺寸所得的代数差。(1)尺寸偏差（简称偏差）—①对极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差为极限偏差。（注标时除“0”外必须带符号）。上极限偏差（简称上偏差）是指上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差（ES、es）。下极限偏差（简称下偏差）是指下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差(EI、ei)。11孔:上偏差轴：下偏差为上偏差和下偏差统称极限偏差。用公式表示上、下极限偏差为DDmaxESDDminEI上偏差ddsmaxeddminei12②对实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差,DDaaE对孔：ddaae对轴：实际偏差合格条件为ESEEIaeseeia为实际偏差。13实际尺寸15.98015.98515.99015.99516.00016.005实际尺寸数量数量151193130实际偏差-0.020-0.015-0.010-0.0050+0.0050018.016401C数量：30公称尺寸上偏差下偏差982.1516minmaxdd例题极限尺寸14—是指允许尺寸的变动量。（2）尺寸公差（简称公差）孔：轴：Td=|dmax–dmin|=|es–ei|TD=|Dmax–Dmin|=|ES–EI|=|(Dmax-D)–(Dmin-D|15(3)偏差与公差区别：①偏差——是代数量,有（+、0、-）符号。公差——是绝对值，不带符号（尺寸公差不能为零）。偏差在图上标注应注意：②偏差有基准——公称尺寸为基，③偏差影响配合松紧。标注单位标注方法④实际偏差是对单件零件的判断：公差无基准。公差影响配合精度。ESEEIeseeiaa误差是对一批零件的判断：Tf16（3）尺寸公差带及公差带图尺寸公差带（见图3-3）是指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。公称尺寸17尺寸公差带图（见图3-4）零线——①基本尺寸公差带————②极限偏差数值或符号③孔、轴公差带或符号公称尺寸18ES=Dmax－Dei0.033d0.013T解：孔TD=D=Φ25EI=例3.1已知D(d)=Φ25，Dmax=Φ25.021，Dmin=Φ25，dmax=Φ24.980，dmin=Φ24.967。=+0.0210|Dmax–Dmax|=|ES–EI|=0.021求孔、轴的极限偏差和公差，画出尺寸公差带图的两种画法，并写出极限偏差在图样上的标注。（1）尺寸的极限偏差、公差在图样上的标注为d=Φ25020.0es轴19画法1画法2(2)画尺寸公差带图（见图3-5）204.极限制极限制是指标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制度。(1)标准公差标准公差是指国家标准所规定的任一公差值。(2)基本偏差基本偏差是指国家标准所规定的上极限偏差或下极限偏差，它一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。公差带公差带-0+EI、eiES、es公称尺寸基本偏差215.有关配合的术语和定义(1)配合—是指公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。轴公差带配合配合条件：配合性质：公称尺寸22(3)配合的分类(2)间隙或过盈X=D—d≥0Y=D—d≤0称间隙称过盈间隙配合过盈配合过渡配合23①间隙配合（见图3-6）—具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。X平=Xmax+Xmin2Dmax–dmin=ES–eiXmax=Dmin–dmax=EI–esXmin=孔的公差带在轴的公差带之上。即esEImaxmin或dD24②过盈配合（见图3-7）—具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合,Y平=Ymax+Ymin2Dmax–dmin=ES–eiYmin=Dmin–dmax=EI–esYmax=孔的公差带在轴的公差带之下。eiESminmax或即dD25③过渡配合(见图3-8）图3.8—可能具有间隙或过盈的配合，X平(Y平)=Dmax–dmin=ES–eiDmin–dmax=EI–esYmax=Xmax=2maxmaxYX公差带重叠。esEIeiESmaxminminmax且或且即dDdD26（4）配合公差配合公差是指允许间隙或过盈的变动量，它等于配合的孔与轴的公差之和。用符号Tf表示。＝TD＋Td＝｜（ES－ei）－（EI－es）｜间隙配合的配合公差为间隙公差过盈配合的配合公差为过盈公差过渡配合的配合公差为间隙公差或过盈公差minmaxXXTfmaxminYYmaxmaxYX273.1.4配合制（基准制）配合制——是指同一极限制的孔和轴组成的一种配合制。基孔制基轴制配合制分基本偏差：公差带中的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。TT281.基孔制—（见图3-9）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。基孔制配合的孔为基准孔,基准孔的基本偏差为EI=0。其代号为H。图3.9基孔制配合公称尺寸292.基轴制—（见图3-9）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。基轴制配合的轴为基准轴,基准轴的基本偏差为es=0。其代号为h。公称尺寸301.已知：D（d）＝Φ25，Xmax＝＋0.013，Ymax＝－0.021，Td＝0.013，因结构需要采用基轴制（h）。求：ES、EI、es、ei、Tf，并画出尺寸公差带。解：根据上述6个公式求,先复习6个基本公式。ES＝Dmax－D；es＝dmax－d（1）EI＝Dmin－D；ei＝dmin－d（2）TD＝｜ES－EI｜；Td＝｜es－ei｜（3）Xmax（Ymin）＝ES－ei；（4）Xmin（Ymax）＝EI－es（5）Tf＝｜Xmax（Ymin）－Xmin（Ymax）｜＝TD＋Td（6）31因采用h，∴先求es、ei。∴ei＝－0.013（1）由题意可知：∴es＝0又∵Td＝0.013ei＝es－Td＝－0.013（2）求孔ES、EI∵Xmax＝ES－ei＝ES－（－0.013）＝＋0.013∴ES＝0∵h的基本偏差为es,1.已知：D（d）＝Φ25，Xmax＝＋0.013，Ymax＝－0.021，Td＝0.013，因结构需要采用基轴制（h）。解：根据题意和上述公式可求∴EI＝－0.21又∵Ymax＝EI－es=－0.02132Tf＝TD＋Td＝｜ES－EI｜＋｜es－ei｜＝0.021＋0.013＝0.033（4）画公差带图（画法见下页）（3）求配合公差Tf33025DTdT-0.021-0.0130DTdT-21-1325mm画法一画法二34ES＝Dmax－D；es＝dmax－d（1）EI＝Dmin－D；ei＝dmin－d（2）TD＝｜ES－EI｜；Td＝｜es－ei｜（3）Xmax（Ymin）＝ES－ei；（4）Xmin（Ymax）＝EI－es（5）Tf＝｜Xmax（Ymin）－Xmin（Ymax）｜必须掌握的六个计算公式＝TD＋Td（6）作业P75—76思考题1，作业题1、2、335课堂练习d=Φ25计算图中轴的极限偏差、公差和极限尺寸，并画出尺寸公差带图。习题三作业:思考题1.作业题1、2、3。