whut经典课件第1章--极限与配合

武汉理工大学《互换性与测量技术》1.1概述1.2基本术语及定义1.3公差带的标准化1.4公差与配合的选择1.5线性尺寸的未注公差第1章极限与配合武汉理工大学《互换性与测量技术》机械工业是我国的支柱产业之一，其中光滑圆柱体结合是机械制造中应用最为广泛的一种结合。1.1概述武汉理工大学《互换性与测量技术》孔和轴轴（shaft）——指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱外表面（被包容的，且由单一尺寸确定结合关系）。武汉理工大学《互换性与测量技术》孔（hole）——指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱内表面（包容的，由单一尺寸确定结合关系）。武汉理工大学《互换性与测量技术》1.2.1有关“尺寸”的术语1.2基本术语及定义1.尺寸（size）——主要指线性尺寸，即长度尺寸。2.基本尺寸（basicsize）——在设计时根据零件的强度、刚度和结构等要求确定的尺寸。孔和轴的基本尺寸分别用D和d表示。35孔轴0-0.050-0.02535+0.025武汉理工大学《互换性与测量技术》35孔轴0-0.050-0.02535+0.025最大极限尺寸：如孔Dmax为ɸ35.025，轴dmax为ɸ34.975最小极限尺寸：如孔Dmin为ɸ35，轴dmin为ɸ34.953.极限尺寸（limitsofsize）——孔和轴允许的尺寸变化的两个极端值，以基本尺寸为基数来确定。4.实际尺寸（actualsize）——零件完工后，实际测量所得的尺寸，如孔ɸ35.01，轴ɸ34.96。只要实际尺寸在两个极限尺寸之间，即为合格产品。武汉理工大学《互换性与测量技术》5.最大实体状态（MMC）与最大实体尺寸（MMS）——孔和轴具有允许的材料最多时的状态称为最大实体状态，在该状态下的尺寸称为最大实体尺寸。孔的最大实体尺寸DM＝Dmin轴的最大实体尺寸dM＝dmax6.最小实体状态（LMC）与最小实体尺寸（LMS）——孔和轴具有允许的材料最少时的状态称为最小实体状态，在该状态下的尺寸称为最小实体尺寸。孔的最小实体尺寸DL＝Dmax轴的最小实体尺寸dL＝dmin武汉理工大学《互换性与测量技术》1.2.2有关“偏差”与“公差”的术语1.偏差（deviation）——某一尺寸减其基本尺寸所得的代数值。偏差可以为正值、负值或零。（a）实际偏差（actualdeviation）——实际尺寸减其基本尺寸所得的代数值。孔的实际偏差Ea＝Da－D轴的实际偏差ea＝da－d（b）极限偏差（limitdeviations）——极限尺寸减其基本尺寸所得的代数值。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数值称为上偏差（upperdeviation）最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数值称为下偏差（lowerdeviation）武汉理工大学《互换性与测量技术》孔的上偏差ES＝Dmax－D孔的下偏差EI＝Dmin－D轴的上偏差es＝dmax－d轴的下偏差ei＝dmin－d基本尺寸(35)最小极限尺寸(35)最大极限尺寸(35.025)最大极限尺寸(34.975)(34.950)轴孔公差T(0.025)上偏差(+0.025)下偏差(0)孔下偏差(-0.050)上偏差(-0.025)轴公差T(0.025)零线最小极限尺寸35孔轴0-0.050-0.02535+0.025武汉理工大学《互换性与测量技术》2.尺寸公差（简称公差tolerance）——允许实际尺寸变动的范围。孔的公差TD＝Dmax－Dmin＝ES－EI轴的公差Td＝dmax－dmin＝es－ei尺寸公差＝最大极限尺寸－最小极限尺寸＝上偏差－下偏差基本尺寸(35)最小极限尺寸(35)最大极限尺寸(35.025)最大极限尺寸(34.975)(34.950)轴孔公差T(0.025)上偏差(+0.025)下偏差(0)孔下偏差(-0.050)上偏差(-0.025)轴公差T(0.025)零线最小极限尺寸由于公差表示尺寸变动的范围，它总为一个大于零的数值。武汉理工大学《互换性与测量技术》公差与偏差（极限偏差）的区别与联系从数值上看偏差可以为正负；公差一定为正；从工艺上看公差的大小表示对一批零件尺寸允许的差异范围，反映尺寸制造精度，即零件加工的难易程度极限偏差的大小表示尺寸允许变动的界限，是判断零件尺寸合格的依据。武汉理工大学《互换性与测量技术》例：用符号表示孔：和轴：的各尺寸。+0.06ɸ50+0.02－0.02ɸ50－0.07解：孔的各尺寸如下：D＝50Dmax＝50.06Dmin＝50.02ES＝0.06EI＝0.02TD＝0.04轴的各尺寸如下：d＝50dmax＝49.98dmin＝49.93es＝－0.02ei＝－0.07Td＝0.05武汉理工大学《互换性与测量技术》3.尺寸公差带图零线（zeroline）是代表基本尺寸所在的线。公差带（tolerancezone）图是由上、下偏差的两条直线所确定的区域，它主要由零线和偏差线组成。公差带图很好的反映了公差的大小及位置，GB针对公差的大小及位置制定出了相应的标准。武汉理工大学《互换性与测量技术》1.2.3有关“配合”的术语2.间隙（clearance）与过盈（interference）孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差为正值时，此差值称为间隙，以X表示；为负值时，其差值称为过盈，以Y表示。间隙过盈1.配合（fit）——指基本尺寸相同、相互结合的孔与轴公差带之间的关系。武汉理工大学《互换性与测量技术》3.配合种类——间隙配合、过盈配合和过渡配合。间隙配合（clearancefit）具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。孔的实际尺寸轴的实际尺寸。零线最大间隙基本尺寸零线最小间隙轴公差带孔公差带轴公差带孔公差带基本尺寸最大间隙最小间隙为零零线最大间隙基本尺寸零线最小间隙轴公差带孔公差带轴公差带孔公差带基本尺寸最大间隙最小间隙为零间隙配合图解规律孔公差带在轴公差带之上平均间隙Xav＝（Xmax＋Xmin）/2（平均松紧状态）最小间隙Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es（最紧状态）最大间隙Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei（最松状态）武汉理工大学《互换性与测量技术》过盈配合（interferencefit）具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。孔的实际尺寸轴的实际尺寸。零线轴公差带孔公差带最大过盈零线最小过盈最大过盈孔公差带轴公差带最小过盈等于零过盈配合图解规律孔公差带在轴公差带之下平均过盈YavYav＝（Ymax＋Ymin）/2（平均松紧状态）最大过盈Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es（最紧状态）最小过盈Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei（最松状态）武汉理工大学《互换性与测量技术》过渡配合（transitionfit）可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。过渡配合图解规律孔公差带与轴公差带相互交叠零线孔公差带轴公差带最大过盈最大间隙最大过盈轴公差带孔公差带最大间隙轴公差带孔公差带最大过盈最大间隙平均间隙Xav或平均过盈Yav表示，Xav或Yav＝（Xmax＋Ymax)/2最大过盈Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es（最紧状态）最大间隙Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei（最松状态）武汉理工大学《互换性与测量技术》各种配合的应用场合1.间隙配合——主要用于孔、轴间的活动连接。间隙的作用在于贮藏润滑油，补偿温度引起的热变形，补偿弹性变形及制造与安装误差。间隙的大小影响孔轴间相对运动的活动程度。2.过盈配合——主要用于孔、轴间的紧固连接，不允许两者间有相对运动。装配时，要加压力才能使轴进入孔中，也可使孔的温度升高或使轴的温度降低，即采用热胀冷缩方法进行装配。3.过渡配合——主要用于孔、轴间的定位连接。标准中规定的过渡配合的间隙或过盈的绝对值一般都比较小，因此可以保证结合零件有很好的对中性和同轴度，并且便于拆卸和装配。武汉理工大学《互换性与测量技术》4.配合公差（variationoffit）——指允许间隙或过盈的变动量，以Tf表示。配合公差大小表示配合松紧程度一致性好坏。Tf大，一致性“差”；Tf小，一致性“好”。间隙配合Tf＝|Xmax－Xmin|＝TD＋Td过盈配合Tf＝|Ymax－Ymin|＝TD＋Td过渡配合Tf＝|Xmax－Ymax|＝TD＋Td无论哪一类配合，配合公差都等于孔、轴公差之和，即Tf＝TD＋Td零线最大间隙基本尺寸零线最小间隙轴公差带孔公差带轴公差带孔公差带基本尺寸最大间隙最小间隙为零零线轴公差带孔公差带最大过盈零线最小过盈最大过盈孔公差带轴公差带最小过盈等于零零线孔公差带轴公差带最大过盈最大间隙最大过盈轴公差带孔公差带最大间隙轴公差带孔公差带最大过盈最大间隙武汉理工大学《互换性与测量技术》4.配合公差带图——零线以上表示间隙，零线以下表示过盈。配合公差带图是以零间隙（零过盈）为零线，用适当的比例画出极限间隙或极限过盈，以表示间隙或过盈允许的变动范围的图形。它很好的反映了配合的性质。XmaxXminTfXmaxYmaxTf0XY＋－Ymin＝0YmaxTfXmaxXmin＝0TfYminYmaxTf间隙配合过渡配合过盈配合武汉理工大学《互换性与测量技术》＋0.0330ɸ30－0.020－0.041ɸ301、孔(H8)与轴(f7)相配合，请计算极限尺寸、极限偏差、极限间隙、配合公差，并画出尺寸公差带图和配合公差带图。2、若已知某配合的基本尺寸为Φ60mm，配合公差Tf＝49μm，最大间隙Xmax＝19μm，孔的公差TD＝30μm，轴的下偏差ei＝+11μm，试画出尺寸公差带图和配合公差带图。武汉理工大学《互换性与测量技术》＋0.0330ɸ30－0.020－0.041ɸ30作业：孔(H8)与轴(f7)相配合，请计算极限尺寸、极限偏差、极限间隙、配合公差，并画出尺寸公差带图和配合公差带图。解：1)孔和轴的极限尺寸Dmax＝30.033Dmin＝30dmax＝29.980dmin＝29.9592）孔和轴的极限偏差ES＝0.033EI＝0es＝－0.020ei＝－0.0413）极限间隙Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei＝0.074Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es＝0.0204）配合公差Tf＝TD＋Td＝（ES－EI）＋（es－ei）＝0.054武汉理工大学《互换性与测量技术》5）尺寸公差带图0＋－ɸ30mmTh+33Ts－20－416）配合公差带图0＋－XYXmax＝74Xmin＝20Tf武汉理工大学《互换性与测量技术》2、若已知某配合的基本尺寸为Φ60mm，配合公差Tf＝49μm，最大间隙Xmax＝19μm，孔的公差TD＝30μm，轴的下偏差ei＝+11μm，试画出尺寸公差带图和配合公差带图。解：∵Tf=TD+Td∴Td=Tf－TD＝19∵Td=es－ei∴es=Td＋ei＝30∵Xmax＝ES－ei∴ES=Xmax＋ei＝30∵TD＝ES－EI∴EI=ES－TD＝0Ymax＝EI－es＝－300＋－ɸ60mmTh+30Ts+30+110＋－XYXmax＝+19Ymax＝－30武汉理工大学《互换性与测量技术》例：比较双点划线两侧配合的松紧程度，以及配合一致性好坏。+40ThTs－40ThTs+20－20－40+40ThTs－40ThTs－40－20－60+40ThTs－20+20＋10－10＋20间隙配合过盈配合过渡配合武汉理工大学《互换性与测量技术》+40ThTs－40ThTs+20－20－40间隙配合解：左边：Xmax＝ES－ei＝80Xmin＝EI－es＝0Xav＝（Xmax＋Xmin）/2＝40Tf＝Th＋Ts＝80右边：Xmax＝ES－ei＝60Xmin＝EI－es＝20Xav＝（Xmax＋Xmin）/2＝40Tf＝Th＋Ts＝40∴左边和右边一样紧，右边配合一致性好武汉理工大学《互换性与测量技术》+40ThTs－40ThTs－40－20－60过盈配合解：左边：Ymax＝EI－es＝－80Ymin＝ES－ei＝0Yav＝（Ymax＋Ymin）/2＝－40Tf＝Th＋Ts＝80Yav＝（Ymax＋Ymin）/2＝－40T