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1、公差配合与测量技术公差配合与测量技术第1页，此课件共54页哦2022/9/232第第2章：光滑圆柱结合的极限与配合章：光滑圆柱结合的极限与配合 学习任务1.掌握公差与配合的基本术语和定义、标准公差、基本偏差的概念及其查表方法。2.熟练掌握公差带的绘制，并能进行配合类别的判别。3.了解公差与配合国家标准的组成与特点。4.熟悉公差与配合的选用原则及应用；会在图样上标注。公差配合与测量技术 ppt 课件第2页，此课件共54页哦2022/9/2332.1 基本术语及定义 1.孔和轴孔和轴 孔孔 孔通常指工件的圆柱形内表面圆柱形内表面，也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形内表面单一尺寸确定的非圆柱形内表面
2、（由两平行平面或切面形成的包容面）部分。孔的特点：孔的特点：1)零件装配后孔为包容面。2)在加工过程中，孔的尺寸由小变大。公差配合与测量技术 ppt 课件第3页，此课件共54页哦2022/9/2342.1 基本术语及定义 轴轴 轴通常指工件的圆柱形外表面圆柱形外表面，也包括其他由单一尺寸确定的非圆柱形外表面单一尺寸确定的非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面）部分。轴轴的特点的特点 1)零件装配后轴为被包容面。2)在加工过程中，轴的尺寸由大变小。公差配合与测量技术 ppt 课件第4页，此课件共54页哦2022/9/2352.1 基本术语及定义 2.有关尺寸的术语及定义有关尺寸的术语及
3、定义 1.尺寸尺寸 尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值。它由数字和长度单位（如mm）组成。2.基本尺寸基本尺寸（D、d）基本尺寸是指设计给定的尺寸。3.实际尺寸实际尺寸（Da,da）实际尺寸是指通过测量获得的尺寸。4.极限尺寸极限尺寸（Dmax、dmax，Dmin、dmin）极限尺寸是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.最大实体状态最大实体状态（MMC）与最大实体尺寸与最大实体尺寸（MMS）孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态称为最大实体状态。在最大实体状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸，即孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。6.最
4、小实体状态最小实体状态（LMC）与最小实体尺寸与最小实体尺寸（LMS）孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态称为最小实体状态。在最小实体状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸，即孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。公差配合与测量技术 ppt 课件第5页，此课件共54页哦2022/9/236a)b)实际尺寸实际尺寸公差配合与测量技术 ppt 课件第6页，此课件共54页哦2022/9/237最小实体尺寸最大实体尺寸公差实际尺寸最大实体尺寸最小实体尺寸公差实际尺寸思考：思考：一根轴图纸要求450.031mm，实际加工后轴的尺寸为45.012mm。d、da、dmax、dmin，各为多少？加工后轴是否合格
5、？公差配合与测量技术 ppt 课件第7页，此课件共54页哦2022/9/238偏差：偏差：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。偏差可以为正、负或零值。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d公差：公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。Th=Dmax-Dmin=ES-EI Ts=dmax-dmin=es-ei公差带图：公差带图：1）公差带图解的定义 由于公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得多，
6、不能用同一比例表示，只画出放大的孔、轴公差区域和位置，采用这种表达方法的图形，称为公差带图 1）公差带的定义：是指在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。2）公差带的确定要素：公差带的大小和公差带的位置 3.偏差和公差偏差和公差 公差配合与测量技术 ppt 课件第8页，此课件共54页哦2022/9/2394.配合配合 概念：基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。概念：基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。间间隙：隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为正时，符号X表示过过盈：盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的
7、代数差为负时，符号Y表示 2020间隙间隙或或过盈过盈公差配合与测量技术 ppt 课件第9页，此课件共54页哦2022/9/2310（1）间隙配合间隙配合 具具有有间间隙隙（包包括括最最小小间间隙隙等等于于零零）的的配配合合。此此时时，孔孔的的公公差差带带在在轴的公差带之上。轴的公差带之上。最大间隙最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小间隙最小间隙 Xmin =Dmin-dmax =EI-es孔的公差带全部在孔的公差带全部在轴的公差带之上轴的公差带之上公差配合与测量技术 ppt 课件第10页，此课件共54页哦2022/9/2311（2）过盈配合过盈配合 具具有有过过盈盈（包包括
8、括最最小小过过盈盈等等于于零零）的的配配合合。此此时时，孔孔的的公公差差带带在在轴的公差带的下方。轴的公差带的下方。轴的公差带全部在轴的公差带全部在孔的公差带之上孔的公差带之上最大过盈最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es最小过盈最小过盈Ymin=D max-dmin=ES-ei公差配合与测量技术 ppt 课件第11页，此课件共54页哦2022/9/2312（3）过渡配合过渡配合 具具有有间间隙隙（包包括括最最小小间间隙隙等等于于零零）的的配配合合。此此时时，孔孔的的公公差差带带在轴的公差带之上。在轴的公差带之上。孔的公差带与轴的公差孔的公差带与轴的公差带相互交叠带相互交叠最大间隙最
9、大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最大过盈最大过盈 Ymax=Dmin-dmax=EI-es第12页，此课件共54页哦2022/9/23132.2 极限与配合国家标准1.标准公差系列标准公差系列 （1）标准公差等级及其代号）标准公差等级及其代号 确定尺寸精确程度的等级称为标准公差等级。它由标准公差代号IT和公差等级数字组合表示，如IT7。国家标准设置了20个公差等级，各级标准公差的代号为IT01、IT0、IT1、IT2、IT18。IT01精度最高，其余依次降低，标准公差值依次增大。（2）标准公差因子（公差单位）标准公差因子（公差单位）及公差等级系数及公差等级系数（3）尺寸分段）尺
10、寸分段 便于实际应用，国家标准对基本尺寸进行了分段，对同一尺寸段内的所有基本尺寸，在相同公差等级情况下，规定相同的标准公差。第13页，此课件共54页哦2022/9/23142.基本偏差系列基本偏差系列 国家标准对孔和轴分别规定了国家标准对孔和轴分别规定了28个公差带位置，分别由个公差带位置，分别由28个基本偏个基本偏差来确定。差来确定。代号代号:基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。示。基本偏差系列图及其特征基本偏差系列图及其特征:下图为基本偏差系列图。图中，基本偏差系列各公差带只画出一端，下图为基本偏差系列
11、图。图中，基本偏差系列各公差带只画出一端，另一端未画出，它取决于公差值的大小。另一端未画出，它取决于公差值的大小。特点特点 1）轴的基本偏差）轴的基本偏差ah为上偏差为上偏差es，孔的基本偏差，孔的基本偏差AH为下偏差为下偏差EI，他们的绝对值依次减小，其中，他们的绝对值依次减小，其中h和和H的基本偏差为零。的基本偏差为零。第14页，此课件共54页哦2022/9/2315第15页，此课件共54页哦2022/9/23162）轴的基本偏差）轴的基本偏差js和孔的基本偏差和孔的基本偏差JS的公差带相对于零的公差带相对于零线对称分布，故基本偏差可以是上偏差，也可以是下线对称分布，故基本偏差可以是上偏差
12、，也可以是下偏差，其值为标准公差的一半（即偏差，其值为标准公差的一半（即IT/2）。）。3）轴的基本偏差）轴的基本偏差jzc为下偏差为下偏差ei，孔的基本偏差，孔的基本偏差JZC为上偏差是为上偏差是ES，其绝对值依次增大。，其绝对值依次增大。注：注：孔和轴的基本偏差原则上不随公差等级变化，只有极孔和轴的基本偏差原则上不随公差等级变化，只有极少数基本偏差（少数基本偏差（j、js、k）例外。）例外。第16页，此课件共54页哦2022/9/23172.基本偏差系列基本偏差系列 国家标准对孔和轴分别规定了国家标准对孔和轴分别规定了28个公差带位置，分别由个公差带位置，分别由28个基本偏差个基本偏差来确
13、定。来确定。（1）代号）代号 基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母表示，轴用小写字母表示。（2）基本偏差系列图及其特征）基本偏差系列图及其特征 下图为基本偏差系列图。图中，基本偏差系列各公差带只画出一下图为基本偏差系列图。图中，基本偏差系列各公差带只画出一端，另一端未画出，它取决于公差值的大小。端，另一端未画出，它取决于公差值的大小。（3）基本偏差数值）基本偏差数值1）轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础，按照各种是以基孔制配合为基础，按照各种 配合要求，再根据生产实践经验和统计分析结果得出的一配合要求，再根据
14、生产实践经验和统计分析结果得出的一 系列公式经计算后圆整尾数而得出。系列公式经计算后圆整尾数而得出。第17页，此课件共54页哦2022/9/23182）孔的基本偏差数值孔的基本偏差数值是由的轴的基本偏差换算得到的，见表是由的轴的基本偏差换算得到的，见表2-4。孔的基本偏差按以下两种规则换算孔的基本偏差按以下两种规则换算:换算的原则如下：换算的原则如下：1)通用规则：通用规则：同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即：同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即：对于对于AH 对于对于IT8的的K、M、N 对于对于IT7的的PZC 2)特殊规则：特殊规则：基本尺寸35
15、00mm，对于标准公差等级IT8的K、M、N，标准公差等级IT7的PZC，是孔的基本偏差ES与同字母的轴的基本偏差ei的符号相反，而绝对值相差一个值。即：当孔的基本偏差确定后，孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算：或 第18页，此课件共54页哦2022/9/23193.3.极限与配合在图样上的标注极限与配合在图样上的标注(1)(1)公差带代号与配合代号公差带代号与配合代号 孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成，例如H7、F7、K7、h7、g6、m6、等。配合代号写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。如H7/g6或H7.g6。（2 2）在图样上的标注）在图样上的
16、标注 零件图中尺寸公差的两种标注形式。在装配图上，主要标注配合代号，即标注孔、轴的基本偏差代号及公差等级。第19页，此课件共54页哦2022/9/2320图图2-11 2-11 孔、轴公差带在零件图上的标注孔、轴公差带在零件图上的标注第20页，此课件共54页哦2022/9/23212.3 国标中规定的公差带与配合 一般、常用和优先公差带一般、常用和优先公差带 与配合与配合1.国标规定了一般、常用和优先轴用公差带共116种，图中方框内的59种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。2.国标规定了一般、常用和优先孔用公差带共105种，方框内的44种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。第21
17、页，此课件共54页哦2022/9/2322 图图2-14 2-14 一般、常用和优先的轴公差带一般、常用和优先的轴公差带第22页，此课件共54页哦2022/9/2323 图图2-15 2-15 一般、常用和优先的孔公差带一般、常用和优先的孔公差带第23页，此课件共54页哦2022/9/2324 在车间普通工艺条件下，机床设备在正常维护和操作情况下，能达到的经济加工精度，称为一般公差一般公差。国家标准GB/T 18042000对线性尺寸的一般公差规定了4个公差等级，它们分别是精密级f、中等级m、粗糙级c、最粗级v。f、m、c、v四个等级分别相当于IT12、IT14、IT16、IT17。2.4 一
18、般公差 第24页，此课件共54页哦2022/9/2325（一）配合制的选择（一）配合制的选择 1.1.优先选用基孔制优先选用基孔制 孔通常用定值刀具加工，用极限量规检验。为了减少定值刀具、量具的规格和数量，利于生产，提高经济性，应优先选用基孔制。2.2.在下列情况下，应选用基轴制在下列情况下，应选用基轴制 （1）直接采用冷拉棒料做轴。当在机械制造中采用具有一定公差等级的冷拉钢材，其外径不经切削加工即能满足使用要求，此时就应选择基轴制。（2）由于结构上的特点，宜采用基轴制。2.5 公差与配合的选用 第25页，此课件共54页哦2022/9/2326 图图2-16 2-16 基轴制配合选择示例基轴制
19、配合选择示例 如图如图2-16（a）所示为发动机的活塞销轴与连杆铜套孔）所示为发动机的活塞销轴与连杆铜套孔 和活塞孔之间的配合，若采用基孔制配合，如图和活塞孔之间的配合，若采用基孔制配合，如图1-14（b）所示，若采用基轴制配合，如图所示，若采用基轴制配合，如图1-14（c）所示。）所示。第26页，此课件共54页哦2022/9/2327 3.3.与标准件配合时，应以标准件为基准件来确定配合制与标准件配合时，应以标准件为基准件来确定配合制 4.4.特殊情况可采用非配合制配合特殊情况可采用非配合制配合 （二（二)公差等级的选择公差等级的选择公差等级的选择常采用类比法。其选择原则是：在满足使用要求的
20、前提下，尽可能选择较低的公差等级。1.工艺等价性工艺等价性工艺等价性是指相互配合的孔、轴的加工难易程度基本相当。对尺寸500mm相配合的孔、轴公差等级的选取一般遵循以下原则：公差等级IT8时，轴比孔高一级配合。例如：H7/f6、M7/h6。公差等级=IT8时，轴比孔高一级配合或孔与轴同级配合。例如：H8/r8、F8/h7。公差等级IT8时，孔与轴同级配合。例如：H9/c9、D10/h10。2.零、部件精度的匹配性零、部件精度的匹配性 3.配合性质与加工成本配合性质与加工成本 第27页，此课件共54页哦2022/9/2328（三）（三）配合的选择配合的选择1.配合类别的选择配合类别的选择 一确定
21、配合类别后，首先应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合，最后若仍不能满足要求，则可以按孔、轴公差带组成相应的配合。2.非基准件的基本偏差代号的选择非基准件的基本偏差代号的选择 在选择配合时，还要综合考虑其他一些因素在选择配合时，还要综合考虑其他一些因素。第28页，此课件共54页哦2022/9/23293.3.公差配合应用示例公差配合应用示例例例2-6 有一孔、轴配合，其基本尺寸为有一孔、轴配合，其基本尺寸为30mm，要求配合间隙在，要求配合间隙在0.040.075mm之间。试用计算法确定此配合的配合代号。之间。试用计算法确定此配合的配合代号。解解 （1）选择配合制）选择配合制
22、没有特殊要求，应选择基孔制，即孔的基本偏差代号为没有特殊要求，应选择基孔制，即孔的基本偏差代号为H，。（2）确定公差等级）确定公差等级 由题意可知，该配合为间隙配合，其配合公差为由题意可知，该配合为间隙配合，其配合公差为因为因为 ，根据工艺等价性，查表，根据工艺等价性，查表2-1 可得可得轴为轴为 ，孔为，孔为 ，则，则 ，小于且最接近于题中要求的间隙变，小于且最接近于题中要求的间隙变动量动量0.035mm，因此满足使用要求。，因此满足使用要求。第29页，此课件共54页哦2022/9/2330（3）确定孔、轴的基本偏差代号）确定孔、轴的基本偏差代号 已选定基孔制配合，且孔的公差已选定基孔制配合
23、，且孔的公差等级为等级为IT7，则由，则由 得得 所以，孔的公差带为所以，孔的公差带为 。因为基孔制间隙配合，所以有因为基孔制间隙配合，所以有 ，可得所要求，可得所要求的轴的基本偏差的轴的基本偏差 ，对照表，对照表2-3可知，基本可知，基本偏差代号为偏差代号为e的轴可以满足要求，所以轴的的轴可以满足要求，所以轴的公差带代号为公差带代号为e6，其下偏差：，其下偏差：那么轴的公差带为那么轴的公差带为 。所以，满足要求的配合代号为所以，满足要求的配合代号为30H7/e6。公差带图如图。公差带图如图2-18所示。所示。第30页，此课件共54页哦2022/9/2331 图图2-18 2-18 例例2-6
24、2-6的公差带图的公差带图（4）验算设计结果）验算设计结果所设计的配合所设计的配合30H7/e6的最大间隙、最小间隙为：的最大间隙、最小间隙为：所以配合间隙在所以配合间隙在0.040.075mm之间，满足使用要求。之间，满足使用要求。第31页，此课件共54页哦2022/9/2332附：尺寸的测量器具1.1.游标类量具游标类量具 游标类量具游标类量具是利用游标读数是利用游标读数原理制成的一种原理制成的一种常用量具，它具常用量具，它具有结构简单、使有结构简单、使用方便、测量范用方便、测量范围大等特点。围大等特点。游标量具游标量具第32页，此课件共54页哦2022/9/2333 为了读数方便，有的游
25、标卡尺上装有测微表头。带表游标卡尺带表游标卡尺第33页，此课件共54页哦2022/9/2334 电子数显卡尺具有非接触性电容式测量系统，由液晶显示器显示，电子数显卡尺测量方便 电子数显卡尺电子数显卡尺第34页，此课件共54页哦2022/9/2335 游标量具实物游标量具实物第35页，此课件共54页哦2022/9/23362.2.螺旋测微类量具螺旋测微类量具 千分尺是应用螺旋副的传动原理，将角位移变为直线位移。千分尺读数举例千分尺读数举例第36页，此课件共54页哦2022/9/2337外径千分尺实物外径千分尺实物第37页，此课件共54页哦2022/9/2338外径千分尺实物外径千分尺实物第38页
26、，此课件共54页哦2022/9/2339外径千分尺实物外径千分尺实物第39页，此课件共54页哦2022/9/23403.机械量仪（1 1）百分表）百分表 百分表是应用最广的机械量仪。百分表是应用最广的机械量仪。百分表百分表第40页，此课件共54页哦2022/9/2341 百分表实物百分表实物第41页，此课件共54页哦2022/9/2342双面百分表双面百分表深度百分表深度百分表大量程百分表大量程百分表第42页，此课件共54页哦2022/9/2343（2 2）内径百分表）内径百分表 内径百分表是一种用相对测量法测量孔径的常用量仪，特别适合于测量深孔。内径百分表内径百分表第43页，此课件共54页哦
27、2022/9/2344内径百分表、内径千分表实物内径百分表、内径千分表实物第44页，此课件共54页哦2022/9/2345（3 3）杠杆百分表）杠杆百分表 杠杆百分表又称靠表。杠杆百分表杠杆百分表第45页，此课件共54页哦2022/9/2346 杠杆百分表实物杠杆百分表实物第46页，此课件共54页哦2022/9/2347 （4 4）扭簧比较仪）扭簧比较仪 是利用扭簧作为传动放大机构，将测量杆的直线位移转变为指针的角位移。扭簧比较仪扭簧比较仪第47页，此课件共54页哦2022/9/2348 扭簧比较仪实物扭簧比较仪实物第48页，此课件共54页哦2022/9/23493.3.光学量仪光学量仪 光学
28、量仪是利用光学原理制成的量仪，在长度测量中应用比较广泛的有光学计、测长仪等。（1 1）立式光学计）立式光学计 立式光学计是利用光学杠杆放大作用将测量杆的直线位移转换为反射镜的偏转，使反射光线也发生偏转，从而得到标尺影像的一种光学量仪。立式光学计立式光学计第49页，此课件共54页哦2022/9/2350 立式光学计实物立式光学计实物第50页，此课件共54页哦2022/9/2351（2 2）万能测长仪）万能测长仪 是一种精密量仪，它是利用光学系统和电气部分相结合的长度测量仪器。万能测长仪万能测长仪第51页，此课件共54页哦2022/9/2352 万能测长仪实物万能测长仪实物第52页，此课件共54页哦2022/9/23534.4.电动量仪电动量仪 电感测微仪是一种常用的电动量仪。它是利用磁路中气隙的改变，引起电感量相应改变的一种量仪。数字式电感测微仪工作原理数字式电感测微仪工作原理第53页，此课件共54页哦2022/9/2354电感测微仪实物电感测微仪实物第54页，此课件共54页哦