第3章_孔、轴公差与配合_第2节常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成

第三章孔、轴公差与配合§1基本术语与定义§2常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成§3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择§4大尺寸孔、轴公差与配合§5线性尺寸的未注公差第3章孔、轴公差与配合§2常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成一、孔、轴标准公差系列二、孔、轴标基本偏差系列三、孔、轴公差与配合在图样上的标注四、有关配合的术语和定义第3章孔、轴公差与配合一、孔、轴标准公差系列标准公差：国家标准极限与配合制所规定的任一公差。它的数值取决于孔或轴的的标准公差等级和基本尺寸。1.标准公差等级及其代号：标准公差等级代号由符号IT（ISOTolerance缩写）和阿拉伯数子组成，如IT7.标准公差共分20级:IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18，从IT01至IT18等级依次降低。第3章孔、轴公差与配合一、孔、轴标准公差系列2.标准公差因子：是计算标准公差的基本单位，也是制定标准公差数值系列的基础。标准公差的数值不仅与标准公差等级的高低有关，而且与基本尺寸的大小有关。生产实践表明：加工误差范围与基本尺寸的关系呈三次方抛物线关系。公差用于限制加工误差，而加工误差范围与基本尺寸有一定的关系，因此，公差与基本尺寸应有一定的关系，这种关系可以用标准公差因子的形式来表示。第3章孔、轴公差与配合一、孔、轴标准公差系列2.标准公差因子标准公差因子的确定：以生产实践为基础，通过专门化的实验和大量统计数据分析，找出孔、轴的加工误差和测量误差随基本尺寸变化的规律来确定的。IT5至IT18的标准公差因子i的表达式为：第3章孔、轴公差与配合30.450.001mDDi（）D—基本尺寸（mm）表示加工误差范围与基本尺寸大小的关系（抛物线关系）表示测量误差（主要是测量时温度的变化产生的误差）与基本尺寸大小的关系（线性关系）一、孔、轴标准公差系列3.标准公差数值的计算IT5至IT18的标准公差等级，标准公差数值IT的计算公式为：标准公差的值IT=a˙ia—标准公差等级系数，采用R5系列的化整优先数（公比为1.6）。标准公差等级越高，则a值越小，反之，越大。从IT6开始，每增加5个等级，a值增大10倍。第3章孔、轴公差与配合尺寸≤500mm的IT5至IT18级标准公差计算表公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i一、孔、轴标准公差系列3.标准公差数值的计算对于IT01、IT0、IT1这三个标准公差等级，生产中应用很少，主要考虑测量误差，其数值与基本尺寸的关系为线性关系。这三个标准公差等级的系数和常数均采用优先数的派生系列R10/2中的优先数。对于IT2、IT3、IT4这三个标准公差等级，他们的标准公差数值在IT1与IT5间呈等比数列，该数列的公比为：第3章孔、轴公差与配合1/4IT5/IT1q一、孔、轴标准公差系列4.尺寸分段为把公差数值的数目减少到最低限度，统一公差数值，简化公差表格，方便实际生产应用，应按一定规律将常用尺寸分成若干段落。这叫尺寸分段。同一公差等级，不同尺寸段，精度相等。公差因子计算公式中，基本尺寸以尺寸分段首、末两个尺寸的几何平均值代入。第3章孔、轴公差与配合DjDD尾首一、孔、轴标准公差系列例4：基本尺寸φ45mm（在＞30mm～50mm尺寸段）的IT6与IT7的公差值。解：公差单位计算基本尺寸(mm)(m）IT6=10i=10×1.56≈16(m)IT7=16i=16×1.56≈24.97≈25(m)56.173.38001.073.3845.03i第3章孔、轴公差与配合73.385030D二、孔、轴基本偏差系列1.基本偏差的定义基本偏差—用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般是指靠近零线的那个偏差。当孔或轴的标准公差和基本偏差确定后，它的另一个极限偏差可以利用公差计算公式（课本公式3-4）计算确定。2.基本偏差的代号孔、轴基本偏差各有28种，每种基本偏差的代号用一个或两个英文字母表示。孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。在26个英文字母中，去掉5个容易混淆的字母I（i）、L（l）、O（o）、Q（q）、W（w），增加7组CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS（js）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）共28种。第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列3.轴的基本偏差系列第3章孔、轴公差与配合基准轴+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸零线0-轴0a~ghjsjj~zc：基本偏差皆为下偏差es为负值es=0js的公差带相对于零线对称分布二、孔、轴基本偏差系列4.孔的基本偏差系列第3章孔、轴公差与配合A~GHJSJJ~ZC：基本偏差皆为上偏差EI为正值EI=0JS的公差带相对于零线对称分布基准孔RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸零线0+-孔J0二、孔、轴基本偏差系列5.各种基本偏差所形成的配合特征（1）间隙配合a~h(或A~H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。（2）过渡配合js、j、k、m、n（或JS、J、K、M、N）等5种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过渡配合。（3）过盈配合p~zc（或P~ZC）等12种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过盈配合。第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列6.孔、轴公差带代号及配合代号（1）孔、轴公差带代号(如H8f7)第3章孔、轴公差与配合公差带代号组成基本偏差代号，如：H、f。如:50H850f7孔的基本偏差代号孔的标准公差等级代号轴的标准公差等级代号轴的基本偏差代号公差带的位置由基本偏差决定，公差带的大小由标准公差等级决定标准公差等级代号如：8、7。基本尺寸二、孔、轴基本偏差系列7.轴的基本偏差数值的确定以基孔制中基本偏差代号为H的基准孔，与不同基本偏差的轴形成的各种配合为基础，根据设计要求、生产实践和科学实验，经统计分析得到轴的各种基本偏差数值计算公式（课本表3-2）利用轴的基本偏差计算公式，以尺寸分段的几何平均值代入这些公式，经化整后，就编制出轴的基本偏差数值表（课本附表3-4）第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列例5：利用标准公差数值表（附表3-2）和轴的基本偏差数值表，确定Φ50f8轴的极限偏差数值。解：(1)公差数值确定：由附表3-2查得基本尺寸为50mm的标准公差数值IT8=39µm；（2）基本偏差确定：由附表3-4查得基本尺寸为50mm，且代号为f的轴基本偏差为上偏差es=-25µm。轴的另一极限偏差为下偏差：ei=es-IT=-25-39=-64µm;轴的极限偏差在图样上标准为：第3章孔、轴公差与配合0.0250.06450mm第3章孔、轴公差与配合第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列8.孔的基本偏差数值的确定孔的基本偏差数值由相同字母代号轴的基本偏差数值换算而得。换算的前提是：基孔制配合变成同名的基轴制配合（如H8/f8变成F8/h8,H6/f5变成F6/h5），它们的配合性质必须相同。即两种配合制配合的极限间隙或过盈必须相同。在实际生产中，考虑孔比轴难加工，故在孔、轴的标准公差等级较高时，孔通常与高一级的轴配合。而孔、轴的标准公差等级不高时，则孔和轴采用同级配合。第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列孔偏差数值的两种换算规则（1）通用规则同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线完全对称.a）全部间隙配合A~H；(EI=-es)b）标准公差IT8的K、M、N；(ES=-ei)c）标准公差IT7的P~ZC；(ES=-ei)孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等，但符号相反。但有个别例外，对公差等级IT8，基本尺寸大于3mm值500mm的N，其基本偏差ES=0。第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列（2）特殊规则给定某一标准公差等级的孔与高一级的轴相配合（如H7/p6和P7/h6）,并要求两者的配合性质相同（具有相同的极限过盈和间隙），基轴制孔的基本偏差数值按下式计算：ES=-ei+Δ;Δ=ITn-IT(n-1)=Th-Ts应用场合：a）标准公差≤IT8的K、M、N；b）标准公差≤IT7的P~ZC；按通用规则和特殊规则计算出孔的基本偏差数值，经化整后，就编制出孔的基本偏差数值表（课本附表3-5）。第3章孔、轴公差与配合二、孔、轴基本偏差系列例6利用标准公差数值表（附表3-2）和轴的基本偏差数值表（表3-4），确定Ф30H8/k7和Ф30K8/h7配合中孔和轴的极限偏差。并比较它们的配合性质是否相同。解:由附表3-2查得：基本尺寸为30mm的标准公差数值IT8=33μm，IT7=21μm。（1）基孔制配合Ф30H8/k7Ф30H8基准孔的基本偏差EI=0，另一极限偏差为ES=EI+IT8=+33μm.由附表3-4查得Ф30k7轴的基本偏差ei=+2μm。另一极限偏差为es=ei+IT7=+23μm。于是得，因此该配合的最大间隙Xmax=ES-ei=(+33)-(+2)=+31μm，最大过盈Ymax=EI-es=0-(+23)=-23μm。第3章孔、轴公差与配合0.0330.02300.002308()/7()Hk二、孔、轴基本偏差系列（2）基轴制配合Ф30K8/h7Ф30h7基准轴的基本偏差es=0，另一极限偏差为ei=es-IT7=0-21=-21μm。利用式（3-19）ES=-ei+Δ由Ф30k7轴的基本偏差数值换算Ф30K8孔的基本偏差数值：非基准轴ei=+2μm，Δ=IT8-IT7=33-21=12μm,因此非基准孔的基本偏差ES=-ei+Δ=-2+12=10μm，另一极限偏差为EI=ES-IT8=(+10)-33=-23μm。于是得，因此该配合的最大间隙Xmax=ES-ei=（+10）-（-21）=+31μm，最大过盈Ymax=EI-es=（-23）-0=-23μm。所以，Ф30H8/k7与Ф30K8/h7的配合性质相同。第3章孔、轴公差与配合0.01000.0230.021308()/7()Kh二、孔、轴基本偏差系列例7利用标准公差数值表（附表3-2）和孔的基本偏差数值表（附表3-5）确定Ф30P8/h8的极限偏差。解由附表3-2查得基本尺寸为30mm的标准公差数值IT8=33μm。基轴制配合Ф30P8/h8中的基准轴Ф30h8的基本偏差es=0，另一极限偏差为ei=es-IT8=-33μm。由附表3-5查得Ф30P8孔的基本偏差ES=-22μm，另一极限偏差为EI=ES-IT8=-55μm。于是得第3章孔、轴公差与配合0.02200.0550.033308()/8()Ph二、孔、轴基本偏差系列例8利用标准公差数值表（附表3-2）和轴、孔的基本偏差数值表（附表3-4、3-5），确定Ф30H7/p6和Ф30P7/h6的极限偏差数值。解由附表3-2查得基本尺寸为30mm的标准公差数值IT7=21μm,IT6=13μm。（1）基孔制配合Ф30H7/p6Ф30H7基准孔的基本偏差EI=0，另一极限偏差为ES=EI+IT7=+21μm。由附表3-4查得Ф30p6轴的基本偏差ei=+22μm，另一极限偏差为es=ei+IT6=+35μm。于是得第3章孔、轴公差与配合0.0210.03500.022307()/6()Hp二、孔、轴基本偏差系列（2）基轴制配合Ф30P7/h6Ф30h6基准轴的基本偏差es=0，另一极限偏差为ei=es-IT6=-13μm。由附表3-5查得Ф30P7孔的极限偏差ES=[(-22)+Δ]μm，而Δ=IT7-IT6=8μm，因此ES=(-22)+8=-14μm；另一极限偏差为EI=ES-IT7=(-14)-21=-35μm。于是得。第3章孔、轴公差与配合0.01400.0350.013307()/6()Ph三、孔、轴公差与配合在装配图上的标注把孔和轴的