公差与配合基础知识

--公差与配合基础知识一.尺寸偏差和公差的术语及定义1.尺寸:用特定单位表示的数值.2.基本尺寸:孔D、轴d.如Ф20±0.05中20为基本尺寸.3.实际尺寸;实际测量所得的尺寸4.极限尺寸;指允许尺寸变化的两个界限值.其中：较大的一个称为最大极限尺寸较小的一个称为最小极限尺寸5.尺寸偏差尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸偏差包括：实际偏差=实际尺寸-基本尺寸上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸ES（孔）、es（轴）下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸EI（孔）、ei（轴）6.零线零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线二、有关配合的术语及定义1.配合——公差带之间的关系（基本尺寸相同）孔——轴{其差值为正是X；其差值为负是Y}2.间隙配合——具有间隙（含Xmin=0）的配合。孔在轴的公差带之上。最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小间隙Xmin=Dmax-dmax=EI-es平均间隙Xp=1/2（Xmax+Xmin）3.过盈配合——具有过盈（含Ymin=0）的配合。孔在轴的公差带之下。最小过盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es平均过盈Yp=1/2（Ymin+Ymax）4.过渡配合——可能具有X或Y的配合。此时孔轴公差带相互交叠。公式用以上X，Y5.配合公差——允许X或Y的变动量。间隙配合：Tf=∣Xmax-Xmin∣过盈配合：Tf=∣Ymin-Ymax∣过渡配合：Tf=∣Xmax-Ymax∣结论：配合精度与零件的加工精度有关，若要配合精度高，则应降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。三.基准制------公差与配合标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制：基孔制和基轴制基孔制--------基孔制中的孔称为基准孔，用H表示，基准孔以下偏差为基本偏差，且数值为零。其公差带位置在零线上侧。a------h间隙es=Xminj------n过渡p------zc过盈基轴制------基轴制中的轴称为基准轴，用h表示，基准轴的上偏差为基本偏差且等于零，公差带位置在零线下侧。P---ZC过盈四、标准公差系列公差等级------是指确定尺寸精度的等级。由于零件和A---H间隙EI=XminJ----N过渡零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同，为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级。IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.…………………IT18高←公差等级→低小←公差数值→大难←加工程度→易IT6:标准公差6级或6级标准公差∵D↑△D↑∴D↑T↑故：标准公差与公差等级和基本尺寸有关。公差单位和公差等级系数（Ii）五.基本偏差系列——两大系列：标准公差（大小）和基本偏差（位置）基本偏差——靠近零线的偏差。代号及特点(1)代号：共28个。(2)它决定了公差带相对于零线的位置。(3)特点：①轴：a-h:es绝对值渐小；j-zc:ei绝对值渐大。②孔:A-H:EI绝对值渐小；J-ZC:ES绝对值渐大。③另一偏差取决于标准公差的大小。基本偏差数值(1)轴的基本偏差——以基孔制为基础，由经验得出一系列公式。a-h:用于X配合，es=Xmin;j-n用于过渡配合；p------zc常用于y配合，基数值是按Ymin来确定。(2)孔的基本偏差。（基轴制为前提）换同名字母，应得保证在两种基制中配合性质完全相同。1）A-H用于间隙配合：H：Xmin=EI-es=-es(H:EI=0)h:X'min=EI-es=EI(h:es=0)要保证配合性质相同就必须使Xmin=X'min∴EI=-es从而：A-H为a-h基本偏差的相反数且与公差等级无关。2）J-ZC用于过渡或过盈：H：Ymin=EI-es=0-(ei+Td)=-(ei+Td)h:Y'min=EI-es=Es-TD-0=Es-TD∴ES=-ei+(TD-Td)从而它不仅于轴的同名符号有关，还与公差等级有关。故：新国标规定：①通用规则：A-HEI=-es(同或异级相配)；J-ZCES=-ei(同级相配)六.公差与配合在图样上的标注1.公差带代号与配合代号。1)公差带代号：φ50H8φ60Js68cd7φ50或φ50H8()2)配合代号：用孔、轴公差带的组合表示，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。如：φ50或φ50H8/f7。2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。七、常用和优先的公差带与配合GB/T1801-1999对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。孔的一般公差带105种，常用公差带44种，优先公差带13种轴的一般公差带116种，常用公差带59种，优先公差带13种先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。（详见P24，P25图2-14，图2-15及表2-7）八.基准制的选择1.一般情况下采用基孔制，特殊情况下采用基轴制。2.与标准件相配合时，基准制的选择通常依标准件而定。3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组成的配合。例如：Ф60D10/js6九.公差等级的选择原则：1.当公差等级≤IT8时，推荐孔比轴低一级的配合，但对＞IT8级的配合，则应采用同级配合。2.择时，既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性与经济性。即：在满足使用要求的前提下，尽量扩大公差值。十、配合的选择1.选择顺序：优先→常用→一般→任意组合。2.代号的确定：(1)间隙配合，|轴基本偏差|=Xmin.故可按Xmin来确定基本偏差的代号。(2)对于Y配合，在确定了基准件的等级后，即可按Ymin来配合件的基本偏差代号，并依据Tf要求确定孔轴的公差等级。3.选择方法：(1)计算法，理论上。(2)实验法，重要的配合。(3)类比法，经验。零件的几何要素与形位误差零件不论其结构特征如何，都是由一些简单的点、线、面组成，这些点、线、面统称为几何要素。形状是一个要素本身所处的状态，位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。1.按结构特征分：1)轮廓要素：平面，圆柱2)中心要素：抽象的，但存在2.按存在的状态分：1)实际要素：实际存在的2)理想要素：几何的点、线、面3.在形位公差中所处的地位分：1)被测要素：图样上给出形位公差要求的检测对象2)基准要素：确定被测要素方向和位置的要素，图纸上用基准符号标出4.按结构的性能分：1)单一要素：具有形状公差的要求2)关联要素：与其他要素具有功能关系的要素，位置公差十一、形状误差的影响与规定相应公差的重要性1.产生误差的原因：内应力；夹紧力；温度；刀具磨损；切削中的振动；热处理变形等等2.误差对质量的影响：影响产品质量和零件的互换性；也影响产品之间的配合性质，工作精度，运动平稳性，耐磨、密封性，等等。十二、形位公差的项目与符号十三、形位公差的标注框格表示法，采用代号标注，若无法标注时，则可用文字说明1.被测要素的标注方法：1)必须从左面填起，代号，值，基准2)线必须和框格垂直并和其连起来3)从左面引出线，也可以从右面引出4)向被测要素必须注意：①区分是轮廓还是中心要素轮廓要素时：箭头指向轮廓或引出线上中心要素时：箭头指向尺寸线（对齐）箭头指向公共轴线（平面）②分是宽度方向还是直径方向箭头指向公差带的宽度方向：t箭头指向公差带的直径方向：φt若公差带为球体，则标：球φt2.基准要素的标注方法：基准符号标注法：基准和框格相连基准代号标注法：不相连当基准为中心要素时和尺寸线对齐若为多要素时（中心），直接标上3.可以简化标注4.附加要求的标注（文字）十四、表面粗糙度的概念2、表面粗糙度评定参数1.轮廓算术平均偏差——RaRa值越大，表面越粗糙2.微观不平度的十点高度——Rz3.轮廓的最大高度——Ry4.轮廓微观不平度的平均间距——Sm5.轮廓单峰平均间距——S6.轮廓支撑长度率——tp第三节表面粗糙度评定参数及数值的选用3、评定参数的选择常用Ra0.025～6.3μmRz（Ry）0.1～25μm一般原则：工作面比非工作面值小，摩擦面比非摩擦面值小4、评定表面粗糙度参数值的选用参数值：μmRa：0.0120.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550Rz（Ry）：0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550100200表面粗糙度符号和代号1.基本符号，表示表面粗糙度是用任何方法获得2.表示表面粗糙度是用去除表面材料的方法获得3.表示表面粗糙度是用不去除表面材料的方法获得