1、3.4 3.4 圓圓 柱柱 結(jié)結(jié) 合合 的的 精精 度度 設(shè)設(shè) 計計精度設(shè)計精度設(shè)計內(nèi)容內(nèi)容 3.4.1 配合制配合制(基準(zhǔn)制基準(zhǔn)制)的選用的選用 1.一般情況下應(yīng)一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制優(yōu)先選用基孔制 2.在下列情況下在下列情況下應(yīng)選基軸制應(yīng)選基軸制 （1）采用冷拉鋼材直接作軸）采用冷拉鋼材直接作軸 。（2）直徑小的光軋鋼絲作軸。）直徑小的光軋鋼絲作軸。配合制（基準(zhǔn)制）配合制（基準(zhǔn)制）公差等級公差等級 公差帶與配合公差帶與配合未注尺寸公差未注尺寸公差常常應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、紡織機械中。常常應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、紡織機械中。常常應(yīng)用在儀器儀表中。常常應(yīng)用在儀器儀表中。H h1 常常應(yīng)用于常常應(yīng)用于一軸與多一軸

2、與多孔孔配合，且配合，且配合性質(zhì)要求配合性質(zhì)要求不同不同的情況的情況(如圖如圖3.15所所示示)。（3）結(jié)構(gòu)上的需要）結(jié)構(gòu)上的需要 。23. 與標(biāo)準(zhǔn)零部件配合與標(biāo)準(zhǔn)零部件配合允許采用允許采用任一任一適當(dāng)?shù)倪m當(dāng)?shù)目卓住⑤S公差帶軸公差帶組成配合。組成配合。 基準(zhǔn)件的選用由配合的基準(zhǔn)件的選用由配合的標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件決定。決定。4. 為滿足特殊的需要為滿足特殊的需要基軸制基軸制基孔制基孔制圖3.16滾動軸承軸外殼孔軸承蓋33.4.2 3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用 1. 選用原則選用原則： 在充分滿足使用條件下，考慮工藝的可能性，在充分滿足使用條件下，考慮工藝的可能性，應(yīng)應(yīng)盡量選用精度較

3、低的公差等級盡量選用精度較低的公差等級。 42. 選用方法：選用方法： 計算法計算法 根據(jù)具體情況，參照已被實踐證明合理的根據(jù)具體情況，參照已被實踐證明合理的實例來選用。實例來選用。 利用類比法，利用類比法，表表3.10各種加工方法可能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)公差等。各種加工方法可能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)公差等。類比法類比法計算查表法計算查表法（1）類比法類比法應(yīng)有一定的實踐經(jīng)驗和應(yīng)有一定的實踐經(jīng)驗和 參考有關(guān)的資料。參考有關(guān)的資料。例如例如 表表3.9 標(biāo)準(zhǔn)公差等級的應(yīng)用范圍，標(biāo)準(zhǔn)公差等級的應(yīng)用范圍，5例如例如 :表表3.9標(biāo)準(zhǔn)公差等級的應(yīng)用范圍。標(biāo)準(zhǔn)公差等級的應(yīng)用范圍。3.96表表3.10表表3.10各種加工方法可

4、能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)公差等。各種加工方法可能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)公差等。7（2）計算查表法（計算查表法（需要掌握需要掌握）根據(jù)使用要求確定的極限間隙或過盈根據(jù)使用要求確定的極限間隙或過盈 Tf查查表 3.2 孔和軸的公差等級孔和軸的公差等級 = |Xmax- Xmin| = |Ymin- Yman|= | Xmax - Yman|= TD+Td為了孔、軸工藝等價。為了孔、軸工藝等價。軸的公差等級比孔的公差等級高一級。軸的公差等級比孔的公差等級高一級。孔孔 6 軸軸 5 7 6 8 7下面舉例說明。下面舉例說明。8 例例3.10 已知已知 D(d)=95，要求，要求Xmax +55m，Xmin +10m，確定孔、

5、軸公差等級。，確定孔、軸公差等級。 解解:Tf= |Xmax- Xmin | = 45m ITn+ IT(n-1) ) 根據(jù)根據(jù)Tf = 45m=TD+Td和和D(d)=95 查表查表3.2 得得: : IT5=15m，IT7=35mIT6=22m3.29 如果孔、軸都選如果孔、軸都選6級，則級，則Tf=44 45m），雖然），雖然符合上述公式要求，但不符合此時符合上述公式要求，但不符合此時孔必須比軸低一級孔必須比軸低一級的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)要求（考慮工藝等價）。要求（考慮工藝等價）。因此，孔選因此，孔選 6 級，軸選級，軸選 5 級。級。即即 Tf=15+22=37 45（m）符合符合D(d)=95

6、，Xmax +55m，Xmin +10m要求要求的是的是 TD= IT6，Td= IT5。 103.4.3 3.4.3 配合的選用配合的選用 根據(jù)使用要求和孔軸根據(jù)使用要求和孔軸間間有無相對運動有無相對運動 分分 有有 無無 間隙配合間隙配合 1.1.配合配合類別類別的選用：的選用： 2.2.配合配合種類（松緊）種類（松緊）的選用的選用 （1 1）選用方法）選用方法 間隙配合間隙配合過盈配合過盈配合過渡配合過渡配合計算法；計算法； 試驗法；試驗法；類比法。類比法。 類比法類比法是確定機械和儀器配合種類是確定機械和儀器配合種類最常用最常用 的方法的方法。11圖3.18 孔的公差帶孔的公差帶(GB

7、/18012009)(GB/18012009)（2）盡量選用一般、常用、優(yōu)先的）盡量選用一般、常用、優(yōu)先的標(biāo)準(zhǔn)的公差帶標(biāo)準(zhǔn)的公差帶一般的公差帶（105）常用公差帶（44）優(yōu)先公差帶（13） 孔的基本偏差和公差等級可組成孔的基本偏差和公差等級可組成543種孔的公差帶。國標(biāo)規(guī)定以下常種孔的公差帶。國標(biāo)規(guī)定以下常用公差帶。用公差帶。12 軸的基本偏差和公差等級可組成軸的基本偏差和公差等級可組成543種軸的公差帶種軸的公差帶,國國標(biāo)規(guī)定以下常用公差帶。標(biāo)規(guī)定以下常用公差帶。圖圖3.19 軸的公差帶（摘自軸的公差帶（摘自GB/1801-2009）一般公差帶（116）常用公差帶（59）優(yōu)先公差帶（13）1

8、3盡量選用國標(biāo)規(guī)定的常用、優(yōu)先的標(biāo)準(zhǔn)的配合標(biāo)準(zhǔn)的配合。 1415（摘錄）表表3.1316表表3.1417表表3.1518 例例3.11 已知已知D(d)=40，要求，要求X=+20+90m，若采用，若采用基孔制，利用標(biāo)準(zhǔn)公差表和基本偏差表。基孔制，利用標(biāo)準(zhǔn)公差表和基本偏差表。 解：解：（2）確定孔、軸公差等級確定孔、軸公差等級 Tf =查表查表3.2得得TD=IT8=39m，按例按例3.10的方法確定孔、軸的公差等級。的方法確定孔、軸的公差等級。（1）確定基準(zhǔn)制確定基準(zhǔn)制采用基孔制，采用基孔制，孔的基本偏差為孔的基本偏差為H (EI=0）。|+90-(+20)| = 70= TD+TdTd=I

9、T7=25m 求求 孔、軸公差帶和配合代號，畫出尺寸公差帶圖。孔、軸公差帶和配合代號，畫出尺寸公差帶圖。 表表3.2（摘自（摘自GB/T1800.1-2009）公稱尺寸公稱尺寸/19（3）確定軸的基本偏差代號確定軸的基本偏差代號 Xmax = ES - eiXmin = EI - esTd = es-ei =（2）（1）= +90 = +20Xmax Xmin25（3）由式（由式（2）得）得算得算得 es -20es EIXmin=0 - 20由式（由式（3）得）得 es - 26 解得解得 esES Td Xmax = 39 + 25 90 = -26ei = es - Td代入式（代入式（

10、1）即軸的基本偏差應(yīng)滿足：即軸的基本偏差應(yīng)滿足：-26es-20為什么不計算為什么不計算ei?20根據(jù)根據(jù)D和和es查表查表3.4得得( (4) 4) 確定孔、軸公差帶確定孔、軸公差帶 和配合代號和配合代號 孔：孔：圖3.20配合配合: :軸的基本偏差代號為軸的基本偏差代號為f (es= - 25m)。軸：軸：H8, , f7。40H8/f7 (5) 公差帶圖公差帶圖公稱尺寸/mm21(6) 由圖由圖3.18 可見可見40H8為為優(yōu)先公差帶優(yōu)先公差帶圖圖3.18 孔的公差帶孔的公差帶 22( 7 ) 由圖由圖3.19 可見可見40 f 7為為優(yōu)先公差帶優(yōu)先公差帶圖圖3.19 軸的公差帶（摘自軸

11、的公差帶（摘自GB/1801-2009）23( 8 ) 由表由表3.11 可見可見40H8/f7 為優(yōu)先配合優(yōu)先配合24 例例3.11 已知已知D(d)=40，要求，要求X=+20+90m，若采用基孔制。利用，若采用基孔制。利用基孔制基孔制與基軸制極限間隙或極限過盈表與基軸制極限間隙或極限過盈表確定孔、軸公差帶與配合代號。確定孔、軸公差帶與配合代號。解：由題意采用基孔制解：由題意采用基孔制由表由表3.8得，滿足得，滿足X=+20+90m 要求為要求為f7H840公公稱稱25由表由表3.6得，得得，得40H8得極限偏差為得極限偏差為ES=+39 , EI=0m由表由表3.7得，得得，得40f7得

12、極限偏差為得極限偏差為es=-25 , ei=-50m圖3.20其公差帶圖為其公差帶圖為26 例例3.12 已知已知 D（d）60，由于使用要求其配，由于使用要求其配合的合的 Ymin20m，Ymax55m，若采用，若采用h配配合，合，利用標(biāo)準(zhǔn)公差表和基本偏差表利用標(biāo)準(zhǔn)公差表和基本偏差表。 解解 （1）由題意為基軸制（）由題意為基軸制（h）配合）配合 es 0 （2）確定孔、軸公差等級）確定孔、軸公差等級Tf = Ymin Ymax 20（55）TDIT619 ， TdIT513（m）試確定配合代號，并指出是否屬于優(yōu)先配合？試確定配合代號，并指出是否屬于優(yōu)先配合？= 35 = TD+Td由表由

13、表3.2（查教材中的表）得（查教材中的表）得27（3）確定孔的基本偏差代號）確定孔的基本偏差代號Ymin ESei Ymin 20 （1） Ymax EIes Ymax 55 （2） TDESEIIT6 = 19 （3） 由式（由式（1）得）得 ES33 ，由式（由式（2）、（）、（3）得）得ES3636 ES7（ES7）33即即 42 ES7 39(為什么計算上偏差？為什么計算上偏差？)其中其中 IT6 - IT5 = 19-13 = 6 (或查表或查表3.5)由表由表3.5(教材中的表教材中的表)得得孔的基本偏差代號為孔的基本偏差代號為 R2860R6h5由表由表3.5可知：可知：對于對于

14、IT7的的R,其其ES= - 41m。所以所以IT7的的R :ES = -41+=-41+6= - 35m。EI=ES-IT6=-35-19= - 54 m。(4) 配合代號配合代號（5）公差帶圖）公差帶圖圖3.2160R6h5公差帶29(6) 由圖由圖3.18 可見可見圖圖3.18 孔的公差帶孔的公差帶 60R6為為常用常用公差帶。公差帶。30圖圖3.19 軸的公差帶軸的公差帶( 7 ) 由圖由圖3.19可見可見60h5為為常用常用公差帶。公差帶。31(8) 由表由表3.12 可見可見60R6h5 為基準(zhǔn)軸的為基準(zhǔn)軸的常用配合常用配合。323.4.4 線性尺寸的未注公差的選用線性尺寸的未注公

15、差的選用1. 未注尺寸公差的未注尺寸公差的 公差等級公差等級 f - - 精密級精密級m - - 中等級中等級c - - 粗糙級粗糙級v - - 最粗級最粗級 是指在車間一般工藝條件下和機械加工能力是指在車間一般工藝條件下和機械加工能力可能達(dá)到的公差，在可能達(dá)到的公差，在零件圖上不標(biāo)注它們的公差零件圖上不標(biāo)注它們的公差。線性尺寸的未注公差（一般公差）線性尺寸的未注公差（一般公差） 若在生產(chǎn)中產(chǎn)生糾紛時，對未注公差按若在生產(chǎn)中產(chǎn)生糾紛時，對未注公差按GB/T18042000,即表即表 3.16 和和 表表 3.17驗收。驗收。332. 未注尺寸公差數(shù)值未注尺寸公差數(shù)值 (表表 3.16 和和 表

16、表 3.17 )其尺寸的極限偏差取值，一律取其尺寸的極限偏差取值，一律取對稱分布對稱分布。表表3.17表表3.1634 在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求中在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求中注出標(biāo)準(zhǔn)號注出標(biāo)準(zhǔn)號和公差等級和公差等級 。3.未注尺寸公差未注尺寸公差圖樣標(biāo)注（如圖圖樣標(biāo)注（如圖3.223.22所示）所示） 例如圖中例如圖中225加加工后，按表工后，按表3.16查得查得 2250.2。 R3加工后，按加工后，按表表3.17查得查得 3 0.2。 如未注尺寸公差如未注尺寸公差為為f級時，標(biāo)注見圖。級時，標(biāo)注見圖。35課堂練習(xí)課堂練習(xí)已知已知 D（d）=25,設(shè)計要求設(shè)計要求 X=0+56 m ,按基

17、孔制選一適當(dāng)?shù)呐浜希嫵龀叽绻顜D。按基孔制選一適當(dāng)?shù)呐浜希嫵龀叽绻顜D。解題步驟（提示）：解題步驟（提示）：（2） 求配合件的基本偏差代號；求配合件的基本偏差代號；（3） 畫公差帶圖。畫公差帶圖。（1） 求孔、軸的公差等級；求孔、軸的公差等級；363.5 3.5 尺尺 寸寸 精精 度度 的的 檢檢 測測3.5.1 用通用計量器具測量的簡介用通用計量器具測量的簡介 1.1.測量的誤收與誤廢測量的誤收與誤廢 若按最大、最小極限若按最大、最小極限尺寸驗收如圖尺寸驗收如圖3.23。 有可能將公差帶內(nèi)有可能將公差帶內(nèi)的合格品判為廢品，的合格品判為廢品， 即即“誤廢誤廢”； 也可能將公差帶外也

18、可能將公差帶外的不合格品判為合格的不合格品判為合格品，即品，即“誤收誤收”。圖3.23測量誤差的存在，測量誤差的存在，例如用外徑千分尺測量例如用外徑千分尺測量 的軸。的軸。 0 062. 040d千分尺的千分尺的i = 0.01,u1=0.004。372. 驗收原則、驗收原則、安全裕度和驗收極限安全裕度和驗收極限 原則上只接受公差帶內(nèi)的工件，即只允許誤原則上只接受公差帶內(nèi)的工件，即只允許誤廢，廢，不允許有誤收不允許有誤收(見右圖）。見右圖）。式中式中 u1計量器具的計量器具的不確定度；不確定度； u2測量條件的不確定度。測量條件的不確定度。（1）驗收原則驗收原則：(2) 安全裕度安全裕度A22

19、2121,uuuufA)45. 0,9 . 0(21AuAu由表由表3.18(見下頁見下頁)查得圖中查得圖中A為為A = 0.0062。38查表得由062. 0, 40 Td0062. 0m2 . 6A公稱尺寸公稱尺寸/mm（摘自（摘自GB/T3177-2009)表表3.1839TDTd驗收極限驗收極限( (見圖）見圖）上上驗收極限驗收極限=上極限尺寸上極限尺寸下下驗收極限驗收極限=下極限尺寸下極限尺寸 A+ A(3) 驗收方法驗收方法驗收方法驗收方法1： 驗收極限從驗收極限從MMS和和LMS分別向公差帶內(nèi)分別向公差帶內(nèi)移動一個移動一個A。驗收方法驗收方法2：驗收極限等于驗收極限等于MMS和和

20、LMS。40 對符合對符合包容要求包容要求的尺寸、的尺寸、公差等級高公差等級高的的尺寸，驗收極限按尺寸，驗收極限按方法方法1。 對工藝能力指數(shù)對工藝能力指數(shù)Cp（=T/6）1時，其時，其驗收極限按驗收極限按方法方法2。 但對符合但對符合包容要包容要求的尺寸求的尺寸，其，其MMS的一邊的一邊按方法按方法1驗收驗收(見右圖見右圖)。TD下驗收極限上驗收極限ATd下驗收極限上驗收極限A 對偏態(tài)分布的對偏態(tài)分布的尺寸，對尺寸，對尺寸偏向尺寸偏向的的一邊按方法一邊按方法1驗收。驗收。 對非配合的尺寸和一般的尺寸，按方對非配合的尺寸和一般的尺寸，按方 法法2驗收。驗收。 驗收極限方法具體的應(yīng)用：驗收極限方

21、法具體的應(yīng)用：41選擇計量器具選擇計量器具3. .計量器具的選擇計量器具的選擇根據(jù)根據(jù)T尺尺表表3.18表表3.19和表和表3.20計量器具選擇步驟：計量器具選擇步驟：1u11uu計表表3.18中中 u1分三擋：分三擋：、，優(yōu)選，優(yōu)選。公稱尺寸/mm（摘自（摘自GB/T3177-2009)42例例 3.14被檢驗零件尺寸為被檢驗零件尺寸為 。935eE試確定驗收極限，并選擇適當(dāng)?shù)挠嬃科骶摺Ｔ嚧_定驗收極限，并選擇適當(dāng)?shù)挠嬃科骶摺＝猓海ń猓海?）畫尺寸公差帶）畫尺寸公差帶359e35其公差帶圖見右圖。其公差帶圖見右圖。由表由表3.2和表和表3.4查得查得（2）確定驗收極限）確定驗收極限由表由表3.

22、18（見上頁）得（見上頁）得 。m2 . 6A 此尺寸采用包容原則，此尺寸采用包容原則， 按方法按方法1驗收。驗收。上驗收極限上驗收極限9438.340062. 0050. 035下驗收極限下驗收極限8942.340062. 0112. 03543（3）確定計量器具）確定計量器具由表由表3.18(見下頁見下頁)查得查得u1（優(yōu)選（優(yōu)選）為為u1 = 5.6m 。 由表由表3.19（見下頁）查得（見下頁）查得 i =0.01,尺寸范圍尺寸范圍050的外徑千分尺不確定度為的外徑千分尺不確定度為004. 01計u0056. 0004. 011uu計 尺寸范圍尺寸范圍050的外徑千分尺滿足使的外徑千分

23、尺滿足使用要求。用要求。44公稱尺寸公稱尺寸/mm（摘自（摘自GB/T3177-2009)表表3.18表表3.19453.5.2 用光滑極限量規(guī)檢驗的簡介用光滑極限量規(guī)檢驗的簡介 1. 量規(guī)量規(guī) 的作用和分類的作用和分類 量規(guī)是一種無刻度的定值專用量具量規(guī)是一種無刻度的定值專用量具,如圖如圖3.29所。所。 用量規(guī)檢驗零件時，只能判斷零件是否合格，不用量規(guī)檢驗零件時，只能判斷零件是否合格，不能測出零件實際尺寸的數(shù)值。能測出零件實際尺寸的數(shù)值。462. 量規(guī)設(shè)計原則：量規(guī)設(shè)計原則：泰勒原則（公差帶內(nèi)縮）泰勒原則（公差帶內(nèi)縮）工作量規(guī)工作量規(guī)驗收量規(guī)驗收量規(guī)校對量規(guī)校對量規(guī)量規(guī)的量規(guī)的 分類分類

24、操作人員用的量規(guī)。操作人員用的量規(guī)。檢驗人員用的量規(guī)。檢驗人員用的量規(guī)。“校通校通通通”量規(guī)（量規(guī)（TT)“校止校止通通”量規(guī)（量規(guī)（ZT)“校止校止損損”量規(guī)（量規(guī)（ZS)(1) 量規(guī)的尺寸量規(guī)的尺寸通規(guī)的公稱尺寸通規(guī)的公稱尺寸 = 被測工件的被測工件的MMS,止規(guī)的公稱尺寸止規(guī)的公稱尺寸 = 被測工件的被測工件的LMS。47（2）量規(guī)的形式）量規(guī)的形式 理論上通規(guī)為全形規(guī)，它是控制體外作用理論上通規(guī)為全形規(guī)，它是控制體外作用尺寸尺寸(即實際尺寸和形狀誤差）。即實際尺寸和形狀誤差）。其原因見圖3.30.止規(guī)為非全形規(guī)，它是控制實際尺寸。止規(guī)為非全形規(guī)，它是控制實際尺寸。圖3.30量規(guī)形式對檢驗結(jié)果的影響483.量規(guī)的尺寸公差帶圖量規(guī)的尺寸公差帶圖(見圖見圖3.31） 孔用量規(guī)公差帶圖，孔用量規(guī)公差帶圖， 軸用量規(guī)公差帶圖，軸用量規(guī)公差帶圖， 軸用量規(guī)的校對量規(guī)公差帶圖。軸用量規(guī)的校對量規(guī)公差帶圖。圖圖3.31中參數(shù)中參數(shù) 見下頁表見下頁表3.21，TP= T1/2。49表表3.19公稱尺寸公稱尺寸表表3.2150作業(yè)作業(yè): : 思考題思考