互换性公差与配合

1图样上的公差第一节极限与配合第二节表面粗糙度第三节形位公差﹡2在批量生产中，规格大小相同的零件，不经挑选或修配便可装配到机器上去，并能达到设计的性能要求，这种性质称为互换性。为了保证互换，必须控制零件的尺寸。由于加工、测量的误差，不可能把零件的尺寸做得绝对准确，为此在满足工作要求的条件下，允许尺寸有一个规定的变动范围，这一允许的变动量就叫尺寸公差。从使用的要求来看，把轴装在孔里，两个零件相互结合时要求一定的松紧程度，称之为配合。在图纸上标注公差与配合，是满足零件互换性要求的一项重要内容。零件的互换性的概念第一节极限与配合0231、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、偏差与公差2、公差带和公差带图3、标准公差和公差等级4、基本偏差5、孔、轴公差带代号6、零件图上公差的标注方法第一节极限与配合一、公差的基本概念和术语二、配合的有关术语1、配合的种类2、配合基准制3、在装配图中标注配合代号的方法4、配合的选用0341基本尺寸实际尺寸极限尺寸偏差公差•基本尺寸零件的实际尺寸只要在最大和最小极限尺寸之间，就为合格尺寸•实际尺寸•极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸•尺寸偏差（简称偏差）上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸统称为极限偏差，可以是正值、负值或零•尺寸公差（简称公差）尺寸公差＝最大极限尺寸-最小极限尺寸＝上偏差-下偏差轴的上偏差代号为es轴的下偏差代号为ei孔的上偏差代号为ES孔的下偏差代号为EI设计时所给定的尺寸，也是图纸上所标注的尺寸一、公差的基本概念和术语04零线52、公差带和公差带图•由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域称为公差带•公差带表示了公差的大小和相对零线的位置1）公差带大小由标准公差（IT）决定2）公差带相对零线的位置由基本偏差确定•基本偏差用于确定公差带相对于零线的位置，一般将靠近零线的偏差称为基本偏差轴公差带孔公差带将尺寸公差与基本尺寸的关系，按放大比例画成简图，称为公差带图公差带图一、公差的基本概念和术语056IT01,IT0,IT1,IT2,IT3,IT4,IT5,…………,IT17,IT183、标准公差和公差等级1)标准公差—国家标准规定的公差，代号IT,分为20个等级公差小，精度高公差大，精度低公差等级表示尺寸精确程度2）标准公差的数值由基本尺寸和公差等级所决定同一基本尺寸，公差等级愈高，则标准公差值愈小，也即尺寸的精确程度愈高。国家标准把500毫米以下的基本尺寸范围分成13段，按不同的公差等级列出了各段基本尺寸的公差值一、公差的基本概念和术语公差等级的选择在保证零件使用要求的条件下，应尽量选择比较低的公差等级，以降低零件加工成本。在一般机械中，重要的精密部位用IT5、IT6；常用的IT6～IT8；次要部位用IT8～IT9标准公差值IT=25mIT=62mIT=21m例：φ50IT7φ50IT9φ30IT7φ30IT9IT=52m06公差带图7基本尺寸BCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZCA0+-bccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzca0+-基本尺寸孔轴•H和h的基本偏差为零4、基本偏差•确定公差带相对于零线位置的极限偏差称为基本偏差(上偏差或下偏差)，一般是靠近零线的那个偏差•国家标准分别对孔和轴各规定了28个不同的基本偏差•各基本偏差用拉丁字母表示孔-大写,轴-小写•轴的基本偏差a～h为上偏差j～zc为下偏差，js的上下偏差分别为+IT/2，-IT/2•孔的基本偏差A～H为下偏差J～ZC为上偏差，JS的上下偏差分别为+IT/2，－IT/2•根据确定的标准公差可计算出另一偏差计算公式：ES=EI+IT(es=ei+IT)07公差带图85、孔、轴公差带代号基本尺寸为φ30的孔孔的基本偏差为H即下偏差EI=0计算上偏差：ES=EI+IT=+21m公差等级为7级基本偏差为H一、公差的基本概念和术语•孔、轴的公差带代号用基本偏差代号中的拉丁字母和表示公差等级的数字组合而成例公差带代号的含义《标准公差数值表》(p307)查得标准公差：IT=21m公差带图08基本偏差系列9•基本尺寸为φ20的轴•计算下偏差：ei=es-IT=-20m公差等级为6级，基本偏差为g5、孔、轴公差带代号一、公差的基本概念和术语《轴的基本偏差数值表》(p309)《标准公差数值表》(p307)例公差带代号的含义•也可根据基本尺寸和公差带代号查：《轴的极限偏差表》（p312）直接得出轴的上偏差和下偏差•查:Φ20，IT6标准公差为IT=13m•基本偏差g为上偏差,es=-7m公差带图09基本偏差系列102.标注上、下偏差数值6、零件图上公差的标注方法1.标注公差带代号3.标注公差带代号和上、下偏差数值标注上、下偏差的格式上、下偏差数值相同时的标注格式一、公差的基本概念和术语10112.标注上、下偏差数值1.标注公差带代号3.标注公差带代号和上、下偏差数值标注上、下偏差的方法上、下偏差数值相同时的标注方法6、零件图上公差的标注方法一、公差的基本概念和术语11121、配合的种类基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合1、配合种类1）间隙配合2）过盈配合3）过渡配合二、配合•保证具有间隙的配合，孔公差带完全在轴公差带之上，任取其中一对孔和轴相配，都成为具有间隙的配合（包括最小间隙为零）间隙1）间隙配合1、配合种类1）间隙配合2）过盈配合3）过渡配合12131、配合的种类1、配合种类1）间隙配合2）过盈配合3）过渡配合二、配合•保证具有过盈的配合。孔公差带完全在轴公差带之下,任取其中一对孔和轴相配，都成为具有过盈的配合（包括最小过盈为零）2）过盈配合过盈13141、配合的种类1、配合种类1）间隙配合2）过盈配合3）过渡配合二、配合•可能具有间隙或过盈的配合。孔和轴的公差带相互交叠，任取其中一对孔和轴相配，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合（无论间隙和过盈都较小）3）过渡配合间隙配合用于零件间具有相对转动或移动的场合，也可用于一般的定位过盈配合用于零件间只依靠结合面之间的过盈来实现传动的场合（无键、销、螺钉等紧固件），过盈配合的零件不可拆卸。过渡配合用于零件间定位精确、无相对运动，要求能拆卸的场合。14152、配合的基准制2、配合的基准制二、配合1）基孔制2）基轴制基本尺寸相同的孔和轴相配合，孔和轴的公差带位置可有各种不同的组合，如果两者都可以任意变动，则配合情况变化极多。为便于设计制造，将其中一方作为基准，其基本偏差不变，通过改变另一方的基本偏差来实现不同的配合。国家标准规定了两种配合的基准制•基孔制的孔为基准孔1）基孔制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构成各种配合称为基孔制，即固定孔的公差带，改变轴的公差带实现不同的配合要求•基准孔的基本偏差代号为H，其下偏差为零•js—zc的轴用于过渡和过盈配合•基本偏差为a-h的轴用于间隙配合15基本偏差系列162、配合的基准制二、配合2）基轴制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构成各种配合称为基轴制，即固定轴的公差带，改变孔的公差带实现不同的配合要求•基轴制的轴为基准轴•基准轴的基本偏差代号为h，其上偏差为零•Js—ZC的孔用于过渡和过盈配合•基轴制中基本偏差为A-H的孔用于间隙配合3)配合制的选择一般情况下，优先采用基孔制配合。孔通常用定值刀具（钻头、绞刀等）加工，用极限量规检验，选用基孔制配合可以减少孔的公差带数量，因而经济合理。基轴制配合通常用于结构设计要求不适合采用基孔制的场合16基本偏差系列17二、配合3、在装配图中的标注配合配合的代号由孔和轴的公差带代号组成，用分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号：•基孔制，间隙配合，基本尺寸为φ30，基准孔的公差等级IT8，轴的基本偏差代号为f，公差等级IT7•基轴制，过渡配合，基本尺寸为φ20，基准轴的公差等级IT6，孔的基本偏差代号为K，公差等级IT7练习17公差配合结束184、配合的选用基孔制优先、常用配合•根据机械工业产品生产使用的需要，考虑定值刀具、量具规格的统一，国家标准规定了优先选用、常用和一般用途的孔、轴公差带•国标中还规定了孔、轴公差带中组合成基孔制常用配合59种，优先配合13种，基轴制常用配合47种，优先配合13种，应尽量选用优先配合和常用配合18练习194、配合的选用基轴制优先、常用配合•根据机械工业产品生产使用的需要，考虑定值刀具、量具规格的统一，国家标准规定了优先选用、常用和一般用途的孔、轴公差带•国标中还规定了孔、轴公差带中组合成基孔制常用配合59种，优先配合13种，基轴制常用配合47种，优先配合13种，应尽量选用优先配合和常用配合19练习20•零件的各个表面，不管加工得多么光滑，在放大镜（或显微镜）下面观察，都可看出峰谷高低不平的情况。把加工表面上具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性称为表面粗糙度•表面粗糙度是衡量零件质量的一项重要指标1、表面粗糙度的概念和参数第二节表面粗糙度的概念及标注•评定表面粗糙度有三项高度特性参数Ra、Rz、Ry。主参数是轮廓算术平均偏差Ra是在取样长度L内,轮廓偏距y（表面轮廓上的点至基线的距离）绝对值的算术平均值,可用电动轮廓仪测量0.012,0.025,0.05,0.1,0.2,0.4,0.8,1.6,3.2,6.3,12.5,25,50,100Ra的数值(第1系列)单位:m20Ra21加工方法Ra的数值（第一系列)（微米）0.0120.0250.050.100.200.400.801.603.26.312.52550100沙模铸造金属型铸造压力铸造热轧冷轧刨削钻孔镗孔绞孔滚洗端洗车外圆车端圆磨外圆磨平面研磨抛光不同加工方法可能达到的表面粗糙度2122零件表面粗糙度数值的选用，主要满足零件表面的功用要求，但也要考虑经济性。可参考一些成熟的产品，用类比法确定。表面粗糙度的选择原则：表面粗糙度的选用25m12.5m6.3m3.2m1.6m0.8m0.4m常用于不重要的加工部位，如油孔、穿螺栓的光孔、不重要的底面、倒角常用于尺寸精度不高，没有相对运动的部位，如不重要的端面、侧面、底面常用于不十分重要但有相对运动的部位或较重要的接触面，如低速轴的表面，相对速度较高的侧面、重要的安装基面和齿轮的齿廓表面等常用于传动零件的轴、孔配合部分，以及低中速的轴承孔、齿轮的齿廓表面常用于较重要的配合面，如安装滚动轴承的轴承孔，有导向要求的滑槽常用于重要的配合面，如高速回转的轴和轴承孔221）在满足表面功能要求的前提下，尽量选用较大的表面粗糙度2）零件的工作表面比非工作表面的粗糙度参数值要小。零件表面有相对运动时，相对速度高的。选用小的粗糙度参数值3）受动载荷和可能产生应力集中的表面,粗糙度参数值要小4）尺寸和表面形状精度高的表面,粗糙度参数值要5）要求密封、耐腐蚀或装饰性的表面粗糙度参数值小232、表面粗糙度的标注意义及说明符号基本符号，单独使用这个符号是没有意义的基本符号上加一短划，表示表面粗糙度是用去除材料的方法获得，如：车、铣、钻、磨、抛光、腐蚀、电火花加工等基本符号上加一小圆，表示表面粗糙度是用不去除材料的方法获得，如：铸，锻，冲压、热轧、冷轧、粉末冶金等；或是用保持原供应状况的表面在上述三个符号的长边上均可加一横线，用于标注有关参数和说明在上述三个符号的长边上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求1）表面粗糙度符号23242、表面粗糙度的标注2）表面粗糙度参数的标注用任何方法获得的表面，Ra的最大允许值为3.2µm用去除材料的方法获得的表面，Ra的最大允许值为3.2µm用不去除材料的方法获得的表面，Ra的最大允许值为3.2µm由指定的加工方法（抛光）获得的表面生产实际中，这两种粗糙度标注形式在图样上最为多见24252、表面粗糙度的标注3）表面粗糙度在图样上的标注方法•表面粗糙度符号应注在可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向表面，在同一图样上，每一表