第二章光滑圓柱體結合的公差與配合1第1頁，課件共51頁，創作于2023年2月§1公差與配合的基本術語及定義一、孔和軸孔：主要指圓柱形的內表面，也包括其它內表面中由單一尺寸確定的部分。從裝配關系看：指包容面（在它之內沒有材料）。軸：主要指圓柱形的外表面，也包括其它外表面中由單一尺寸確定的部分。從裝配關系看：指被包容面（在它之外沒有材料）。

d1D1D2第2頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、尺寸（size）尺寸：用特定的單位表示長度值的數字，在機械制造業中常用㎜為特定單位?；境叽鏐asicsize：（D、d）是設計給定的尺寸。按標準直徑或標準長度園整后給定的尺寸。

相互配合的孔、軸的基本尺寸相同。一般應圓整到整數位，工藝上有特殊要求的除外（如：氧化前的尺寸，鍍鉻以前的尺寸）第3頁，課件共51頁，創作于2023年2月實際尺寸Actualsize：通過測量獲得的尺寸。用Da、da表示由于形狀誤差的影響，零件同一表面不同部位的實際尺寸是不等的。實測時，表示垂直于軸線的正截面上，任意兩點之間的距離。實際尺寸不是真值，也不是唯一值。

極限尺寸Limitsofsize：允許尺寸變化的兩個極限值。極限尺寸Limitsofsize：允許尺寸變化的兩個極限值。Dmax：兩個極限尺寸中較大的一個。Dmin：兩個極限尺寸中較小的一個。二、尺寸第4頁，課件共51頁，創作于2023年2月最大實體狀態（maximummaterialcondition）MMC:：指孔和軸在尺寸公差范圍內，具有材料量最多的狀態。。最小實體狀態（leastmaterialcondition）LMC:：指孔和軸在尺寸公差范圍內，具有材料量最少的狀態。最大實體尺寸（MMS）：處于MMC狀態下的尺寸。Dmin(dmax)最小實體尺寸（LMS）：處于MMC狀態下的尺寸。Dmax(dmin)二、尺寸第5頁，課件共51頁，創作于2023年2月作用尺寸：孔的作用尺寸：在配合面的全長上，與實際孔內接的最大理想軸的尺寸。Dm=Da-t形軸的作用尺寸：在配合面的全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸。二、尺寸實際孔實際軸外接的最小理想孔孔的作用尺寸軸的作用尺寸內接的最大理想軸dm=da+t形第6頁，課件共51頁，創作于2023年2月泰勒原則（極限尺寸判斷原則）:孔和軸的作用尺寸不允許超過MMS在任何位置上的實際尺寸，不允許超過LMS第7頁，課件共51頁，創作于2023年2月公差與配合示意圖第8頁，課件共51頁，創作于2023年2月尺寸偏差deviation:(偏差)：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數差。實際偏差：實際尺寸－基本尺寸極限偏差（upperdeviationlowerdeviation）：ES＝Dmax-DEI=Dmin-Des=dmax-dei=dmin-d可以為正，負，或為零尺寸公差tolerance（公差）：允許尺寸的變動量。:三、偏差與公差

只能為正值，一般應圓整到um，工藝上有要求除外。

第9頁，課件共51頁，創作于2023年2月三、偏差與公差零線：是在公差與配合圖解中（公差帶圖），確定偏差的一條基準直線。表示基本尺寸

公差帶：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區域。:包括：“公差帶大小”和“公差帶位置”兩個參數。基本偏差：用來確定公差帶相對于零線位置的上偏差或下偏差。指靠近零線的那個偏差。對所有位于零線以上的公差帶來說．基本偏差為下偏差（孔為EI；軸為ei）對所有位于零線以下的公差帶來悅，基本偏差是上偏差（孔為ES；軸為es）標準公差：國標規定的，用以確定公差帶大小的任一公差。第10頁，課件共51頁，創作于2023年2月公差與極限偏差的比較從數值上看：極限偏差是代數值，正、負或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動范圍，是沒有正負號的絕對值，也不能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能的）。實際計算時由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對值符號。從作用上看：極限偏差用于控制實際偏差，是判斷完工零件是否合格的根據，而公差則控制一批零件實際尺寸的差異程度。從工藝上看：對某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據，而極限偏差則是調整機床決定切削工具與工件相對位置的依據。兩者聯系：公差是上、下偏差之代數差的絕對值，所以確定了兩極限偏差也就確定了公差。第11頁，課件共51頁，創作于2023年2月尺寸公差帶圖（舉例）畫出基本尺寸為?50，最大極限尺寸為?50.025、最小極限尺寸為?50mm的孔與最大極限尺寸為?49.975、最小極限尺寸為?49.959mm的軸的公差帶圖。0+-?50孔軸+0.025-0.025-0.041第12頁，課件共51頁，創作于2023年2月四、加工誤差與公差的關系工件在加工過程中，由于工藝系統誤差的影響，使加工后的零件的幾何參數與與理想值不相符合，其差別稱為加工誤差。其中包括：尺寸誤差：實際尺寸與理想尺寸之差。幾何形狀誤差：宏觀幾何形狀誤差（形狀誤差，由工藝系統誤差所造成）、微觀幾何形狀誤差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波長）、表面波度誤差（加工過程中振動引起的）。位置誤差：各要素之間實際相對位置與理想位置的差值。加工誤差是不可避免的，其誤差值在一定范圍內變化是允許的，加工后的零件的誤差只要不超過零件的公差，零件是合格的。所以，公差是設計給定的，用于限制加工誤差的；誤差則是加工過程中產生的。第13頁，課件共51頁，創作于2023年2月五、配合與配合制配合：基本尺寸相同的、相互結合的孔、軸公差帶之間的關系

間隙與過盈：孔—軸{其差值為正是X；其差值為負是Y}

配合的種類：間隙配合——具有間隙（含Xmin=0）的配合。孔在軸的公差帶之上。

Xmax=Dmax－dmin=（ES＋D）－（ei＋d）=ES－eiXmin=Dmin-dmax=EI-es平均間隙Xav=1/2（Xmax+Xmin）

配合公差：允許間隙的變動量

T=Xmax-Xmin=（ES-ei）－（EI－es）=Th＋Ts第14頁，課件共51頁，創作于2023年2月過盈配合——具有過盈（含Ymin=0）的配合?？自谳S的公差帶之下。最小過盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

最大過盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es平均過盈Yav=1/2（Ymin+Ymax）配合公差：允許過盈的變動量

Tf＝Th＋Ts過渡配合：孔和軸的公差帶相互交迭，即具有間隙，又具有過盈。Xmax=Dmax－dmin=（ES＋D）－（ei＋d）=ES－eiYmax=Dmin-dmax=EI-es配合公差：

Tf＝Th＋Ts

第15頁，課件共51頁，創作于2023年2月結論配合精度與零件的加工精度有關，若要配合精度高，則應降低零件的公差，即提高工件本身的加工精度。反之亦然。－－－－公差的實質

公差第16頁，課件共51頁，創作于2023年2月配合制基孔制：指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度?？祝夯鶞士住癏”Ⅱ基軸制：指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。軸：基準軸“h”第17頁，課件共51頁，創作于2023年2月第二節公差與配合國家標準第18頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、標準公差系列公差單位（公差因子）：為了便于評定零件尺寸公差等級的高低所規定的。是計算標準公差的基本單位。當尺寸≤500mm時

前項：反映加工誤差后項：用于補償與直徑成正比的誤差（測量誤差）D：基本尺寸分段的計算尺寸。單位：mm尺寸＞500～3150㎜I=0.004D+2.1(um)

尺寸＞3150mm時,尚未有合理的計算公式

第19頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、標準公差系列公差等級分級:20級:01012……18標準公差表達方式:IT01IT0IT1IT2IT18高←公差等級→低

小←公差數值→大

難←加工程度→易

尺寸≤500㎜：IT5以下各級標準公差值的確定:標準公差ITn=公差等級系數×公差單位

IT5IT6IT6.5IT7IT8IT9……7i10i12.5i16i25i40i

第20頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、標準公差系列IT02IT01IT0IT10.2+0.005D0.3+0.008D0.5+0.012D0.8+0.020D

IT2IT3IT4第21頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、標準公差系列尺寸＞500㎜時IT5以下:ITn=公差等級系數×IIT5IT6IT6.5IT7IT8IT9……7I10I12.5I16I25I40IIT01IT0IT1II2IIT2IT3IT4第22頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、標準公差系列基本尺寸分段:Ⅰ尺寸≤180㎜不均勻遞增系數Ⅱ尺寸＞180㎜主段落R10,中間R20Ⅲ尺寸＞500～10000㎜R10第23頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、標準公差系列例:基本尺寸φ20求IT6=?IT7=?第24頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、基本偏差系列基本偏差代號：（28個）

用拉丁字母表示，大寫：孔小寫：軸軸的基本偏差：a～h：間隙配合，j～n：過渡配合，高精度時為過盈配合。p～zc：過盈配合，低精度時為過渡配合a～h基本偏差為esei=es-ITnj～zc基本偏差為eies=ei+ITn第25頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、基本偏差系列例：第26頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、基本偏差系列第27頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、基本偏差系列例：第28頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、基本偏差系列第29頁，課件共51頁，創作于2023年2月結論基孔制和基軸制是兩種并行的基準制。當基軸制中孔的基本偏差代號與基孔制中軸基本偏差代號相同時，則所形成的配合性質是相同的。換算原則：①通用規則A-H：EI=es>8級J-N:ES=-ei>7級P-ZC:ES=-ei②特殊規則:≤8級J-N≤7級P-ZCES=-ei+△，△=ITn-IT適用于較高公差等級中，因為孔比軸難加工，所以采用孔比軸低一級的配合。第30頁，課件共51頁，創作于2023年2月第三節國家標準規定的

公差帶與配合第31頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、尺寸公差帶與未注公差1.尺寸公差帶國家標準:20個公差等級、28種基本偏差孔公差帶：20×27＋3=543(J6、J7、J8)軸公差帶:20×27＋4=544(j5、j6、j7、j8)選用原則：選用公差帶時，應按優先、常用、一般、任意公差帶的順序選用

第32頁，課件共51頁，創作于2023年2月基軸制有47種常用配合，13種優先配合。第33頁，課件共51頁，創作于2023年2月基孔制中有59種常用配合，13種優先配合。第34頁，課件共51頁，創作于2023年2月第四節常用尺寸公差與配合的

選用第35頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、配合制的選用一般情況下，應優先選用基孔制?；S制的選用：直接采用型材做軸（外徑不需要加工）在同一基本尺寸的軸上需要裝配幾個具有不同配合性質的零件時。與標準件相配合時，基準制的選擇通常依標準件而定。為了滿足配合的特殊要求，允許采用任一孔、軸公差帶組成的配合。與滾動軸承內圈配合的軸應該選用基孔制；而與滾動軸承外圈配合的孔則宜選擇基軸制1.加工工藝2.技術測量

第36頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、公差等級的選用當尺寸≤500㎜時：IT>8時,采用同級配合IT≤8級時,采用差一級配合當尺寸＞（500，3150）時，主要考慮測量問題，采用同級配合選擇時，既要滿足設計要求，又要考慮工藝的可能性與經濟性。即：在滿足使用要求的前提下，盡量擴大公差值。第37頁，課件共51頁，創作于2023年2月二、公差等級的選用IT01、IT0、IT1級用于高精度量塊和其它精密尺寸標準塊的公差IT2～IT5級用于特別精密零件的配合IT5～IT12級用于配合尺寸公差IT12～IT18用于未注尺寸公差的尺寸精度在選擇公差等級時，應考慮（1）相關件和相配件的精度；（2）加工成本。第38頁，課件共51頁，創作于2023年2月下圖是臥式車床主軸箱中Ⅰ軸的局部結構示意圖，軸上裝有同一基本尺寸的滾動軸承內圈、擋圈和齒輪。第39頁，課件共51頁，創作于2023年2月三、配合的選用選擇順序：

優先→常用→一般→任意組合。選擇方法：

(1)計算法，理論上。

(2)實驗法，重要的配合。

(3)類比法，經驗。

第40頁，課件共51頁，創作于2023年2月三、配合的選用【例1】基本尺寸為￠30㎜，X=+20~+76um，試選合適的配合形式。間隙配合：es=－Xmin過盈配合：ei=ES-Ymin過渡配合：ei=ES-Xmax第41頁，課件共51頁，創作于2023年2月計算法選擇配合若兩工件結合面間的過盈或間隙量確定后，可以通過計算并查表選定其配合。根據極限間隙（或極限過盈）確定配合的步驟是：1)首先確定基準制，2)根據極限間隙（或極限過盈）計算配合公差，3)根據配合公差查表選取孔、軸的公差等級，4)按公式計算基本偏差值，5)反查表確定基本偏差代號，6)校核計算結果。第42頁，課件共51頁，創作于2023年2月【例2】設某配合的基本尺寸為φ60，配合公差為0.049mm，最大間隙為19um，孔的尺寸公差為30um，軸的下偏差為＋11um，（1）試計算孔軸的極限尺寸和公差，并說出配合類型。（2）畫出孔軸的尺寸公差帶和配合公差帶圖解。（3）若一對實際孔、軸的實際偏差分別為Ea＝+10um，ea＝+5um，試判斷該配合是否合用。（4）該孔軸是否具有互換性。第43頁，課件共51頁，創作于2023年2月第五節一般公差

線性尺寸的未注公差第44頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、一般公差：指在車間加工中，機床在經濟加工精度的狀況下，可以保證的公差。（未注公差）二、適用范圍：1、公差等級較低的非配合尺寸?！白杂晒睢?、在正常情況下，一般可不檢驗。3．當功能上允許的公差等于或大于一般公差時，均應采用一般公差。4．分級：四級：精密級（f）、中等級（m）、粗糙級（c）、最粗級（v）第45頁，課件共51頁，創作于2023年2月一、尺寸公差帶與未注公差2.線性尺寸未注公差（GB/T1804—2000）未注公差尺寸：是指圖樣上只標注基本尺寸，而不標其公差帶或極限偏差。沒有標注極限偏差不能理解為沒有公差要求，其極限偏差應按“未注公差”標準規定選取。GB/T1804－2000規定了線性尺寸的一般公差等級和極限偏差。一般公差等級分為四級：f、m、c、v，極限偏差全部采用對稱偏差值

在圖樣上、技術文件或標注中，用標準號和公差等級符號表示。

例如：選用中等級時

表示為GB/T1804—m選用粗糙級時

表示為GB/T1804—c第46頁，課件共51頁，創作于2023年2月例3:如圖所示圓錐齒輪減速器，已知傳遞的功率P=10kw，中速軸轉速n=750r/min，稍有沖擊，在中、小型工廠