2尺寸公差與圓柱結(jié)合市公開(kāi)課獲獎(jiǎng)?wù)n件省名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第二章

尺寸公差與圓柱結(jié)合交換性基本術(shù)語(yǔ)、定義；極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系與組成；公差與配合標(biāo)準(zhǔn)選取。1/59目錄§2-1極限與配合慣用詞匯§2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列§2-3基本偏差系列§2-4普通、慣用和優(yōu)先使用公差帶與配合標(biāo)準(zhǔn)化(自學(xué))§2-5公差與配合選取§2-6大、小尺寸段公差與配合(自學(xué))§2-7普通公差線性尺寸未注公差(自學(xué))2/59§2-1極限與配合慣用詞匯一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：二、相關(guān)偏差與公差術(shù)語(yǔ)三、相關(guān)配合術(shù)語(yǔ)四、作業(yè)題五、答案3/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：1、孔：特點(diǎn)：1裝配后是包容面；2加工過(guò)程中隨零件實(shí)體材料降低，孔尺寸由小變大。定義：圓柱形內(nèi)表面及其它內(nèi)表面中由兩平行平面或切面形成包容面。4/595/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：2、軸：圓柱形外表面及其它外表面中由由兩平行平面或切面形成包容面。如：特點(diǎn)：1裝配后是被包容面；2加工過(guò)程中隨零件實(shí)體材料降低，軸尺寸由大變小。6/597/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：3、尺寸

以特定單位表示線性尺寸值數(shù)值。

線性尺寸值如長(zhǎng)度、直徑等，在技術(shù)圖紙中和在一定范圍內(nèi)，已經(jīng)注明共同單位（如在尺寸標(biāo)準(zhǔn)中，以㎜為通用單位）時(shí)，均可只寫(xiě)數(shù)字不寫(xiě)單位。8/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：4、基本尺寸：由設(shè)計(jì)給定尺寸。孔和軸配合基本尺寸相同?？子肈，軸用d表示。9/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：5、實(shí)際尺寸：經(jīng)過(guò)測(cè)量取得尺寸。原因：①形狀誤差→零件同一表面不一樣部位實(shí)際尺寸不一定相同。②量具精度和測(cè)量者水平有限→測(cè)量總有誤差。實(shí)際尺寸？尺寸真值﹥﹦﹤10/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ)：6、極限尺寸：允許尺寸改變兩個(gè)極限值。表示：孔用Dmax、Dmin表示；軸用dmax、dmin表示。如：dmax=20.2㎜、dmin=19.9㎜11/59一、相關(guān)尺寸術(shù)語(yǔ):7、最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）和最大實(shí)體尺（MMS）：最大實(shí)體狀態(tài)：孔或軸在尺寸極限范圍以內(nèi)，含有材料量最多時(shí)狀態(tài)。在此狀態(tài)下尺寸，稱為最大實(shí)體尺寸?？祝篋min、軸：dmax。12/598、最小實(shí)體狀態(tài)（LMC）和最小實(shí)體尺寸（LMS）MMS=50㎜，LMS=50.025㎜MMS=49.975㎜，LMS=49.959㎜孔：Dmax、軸：dmin。如：孔：㎜軸：㎜13/59二、相關(guān)偏差與公差術(shù)語(yǔ)：1、尺寸偏差:某一尺寸減去基本尺寸代數(shù)差。A、極限偏差:

孔:上偏差ES=Dmax-D；下偏差EI=Dmin-D

軸:上偏差es=dmax-d；下偏差ei=dmin-d

B、實(shí)際偏差：注意：偏差可為正值、負(fù)值或零。

14/59二、相關(guān)偏差與公差術(shù)語(yǔ)：2、尺寸公差（簡(jiǎn)稱公差）：定義：允許尺寸改變量T。A、從極限尺寸入手：孔：TD=Dmax-Dmin軸：Td=dmax-dminB、從極限偏差看：孔：TD=ES-EI軸：Td=es-ei

15/59C、三者之間關(guān)系：TD=Dmax-Dmin=ES-EITd=dmax-dmin=es-ei注：公差是正值（但不寫(xiě)“+”），且不可能為零。公差決定了零件加工難易程度。16/5917/59二、相關(guān)偏差與公差術(shù)語(yǔ)：3、公差帶圖

+基本尺寸0ESEIesei-包含：零線（零偏差線）公差帶：公差帶大小——由標(biāo)準(zhǔn)公差確定。

公差帶位置——由基本偏差確定。注：基本偏差是指上、下偏差中距零線最近那個(gè)偏差。18/59二、相關(guān)偏差與公差術(shù)語(yǔ)：例2-1：

已知：D=d=30㎜,Dmax=30.033㎜,Dmin=30.000㎜，dmax=29.980㎜dmin=29.959㎜，

求：孔、軸極限偏差與公差。19/59解：孔：ES=Dmax-D=30.033–30=+0.033㎜EI=Dmin-D=30.000–30=0TD=Dmax-Dmin=0.033㎜軸：es=dmax-d=29.980–30=-0.020㎜ei=dmin-d=29.959–30=-0.041㎜Td=dmax-dmin=29.980–29.959=0.021㎜20/59三、相關(guān)配合術(shù)語(yǔ)基本內(nèi)容：1、間隙與過(guò)盈2、配合概念3、配合種類4、配合公差5、配合制重點(diǎn)內(nèi)容：相關(guān)配合基本計(jì)算、基準(zhǔn)制。難點(diǎn)內(nèi)容：基準(zhǔn)制。21/59三、相關(guān)配合術(shù)語(yǔ)：1、間隙與過(guò)盈孔尺寸減去相配合軸尺寸所得之差。此差值為正時(shí)，稱為間隙S；為負(fù)時(shí)，稱為過(guò)盈δ。2、配合配合是指基本尺寸相同，相互結(jié)合孔和軸公差帶之間位置關(guān)系。22/59配合種類：依據(jù)其公帶位置不一樣，可分為三種類型：間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合?；境叽?0-23/59①間隙配合：含有間隙（含Smin=0）配合?？自谳S公差帶之上。

其特征值是最大間隙Smax和最小間隙Smin。實(shí)際生產(chǎn)中，平均間隙更能表達(dá)其配合性質(zhì)。sav=（smax+smin）/224/59②過(guò)盈配合含有過(guò)盈（含δmin=0）配合?？自谳S公差帶之下。其特征值是最大過(guò)盈δmax和最小過(guò)盈δmin。實(shí)際生產(chǎn)中，平均過(guò)盈更能表達(dá)其配合性質(zhì)。δav=（δmax+δmin）/225/59③過(guò)渡配合可能含有間隙也可能含有過(guò)盈?？坠顜c軸公差帶相互交疊。

特征值：最大間隙smax和最大過(guò)盈δmax。Smax=Dmax-dmin=ES-ei

δmax=Dmin-dmax=EI-es

實(shí)際生產(chǎn)中，其平均松緊程度可能表示為平均間隙，也可能表示為平均過(guò)盈。即：Sav

（或δav

）=（Smax+δmax）/226/59配合公差Tf允許間隙或過(guò)盈變動(dòng)量。

對(duì)于間隙配合：Tf=Smax-Smin

對(duì)于過(guò)盈配合：Tf=δmin-δmax

對(duì)于過(guò)渡配合：Tf=Smax-δmax

課下推導(dǎo)：Tf=TD+

Td結(jié)論：配合精度與零件加工精度相關(guān)，若要配合精度高，則應(yīng)降低零件公差，即提升工件本身加工精度。反之亦然。27/59三、相關(guān)配合術(shù)語(yǔ)例2-2

計(jì)算：孔mm與軸mm配合極限間隙或極限過(guò)盈、配合公差并畫(huà)出公差帶圖，說(shuō)明配合類別。28/59解：Smax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=0.066mmSmin=EI-es=0-(-0.025)=0.025mmTf=Smax-Smin=+0.066-(+0.025)=0.041mm該配合為間隙配合29/59配合制①基孔制基孔制是指基本偏差固定不變孔公差帶，與不一樣基本偏差軸公差帶形成各種配合一個(gè)制度?；字浦锌诪榛鶞?zhǔn)孔，用H表示，其下偏差為零?？纵S軸軸軸軸軸軸過(guò)盈配合間隙配合過(guò)渡配合基本尺寸-+0軸30/59配合制②基軸制基軸制是指基本偏差固定不變軸公差帶，與不一樣基本偏差孔公差帶所形成各種配合一個(gè)制度?；S制軸為基準(zhǔn)軸，其上偏差為零，代號(hào)為h?；境叽?+0軸孔孔孔孔孔孔孔孔間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合31/59四、作業(yè)題1、計(jì)算:孔mm與軸mm孔mm與軸mm

求：配合極限間隙或極限過(guò)盈、配合公差并畫(huà)出公差帶圖，說(shuō)明配合類別。2、P187習(xí)題第二章1題3、P187習(xí)題第二章2（1）題

答案

Smax=0.019㎜Smin=0.065㎜Tf=0.019㎜32/59五、答案1解(1)最大過(guò)盈δ

max=EI-es==0-(+0.059)=-0.059mm最小過(guò)盈δmin=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差Tf=δmin-δmax=-0.018-(-0.059)=0.041mm(2)最大間隙Smax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=0.023mm最大過(guò)盈δmax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018mm配合公差Tf=Smax—δmax=+0.023-(-0.018)=0.041mm33/59§2-2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

1、定義：標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T（ISOTolerance）：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，用以確定公差帶大小任一公差值。2、制訂標(biāo)準(zhǔn)

①公差單位（公差因子）i

②公差等級(jí)

③基本尺寸分段3、計(jì)算34/59①公差單位（公差因子）i公差單位i是計(jì)算公差基本單位。與基本尺寸呈一定線性關(guān)系。式中D：基本尺寸計(jì)算值（㎜）適用范圍：慣用尺寸段≤500㎜公差等級(jí)IT5~IT18（μm）（2-1）35/59②公差等級(jí)

公差等級(jí)------是指確定尺寸精度等級(jí)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了20個(gè)公差等級(jí)：

IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.…IT18

高

公差等級(jí)

低

小

公差數(shù)值

大

難

加工程度

易

讀法：如：IT6:標(biāo)準(zhǔn)公差6級(jí)或6級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差。

∵D↑△D↑∴D↑T↑

故：標(biāo)準(zhǔn)公差T與公差等級(jí)和基本尺寸相關(guān)。36/59②公差等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求：T=ai(2-2)式中T：標(biāo)準(zhǔn)公差a：公差等級(jí)系數(shù)，確定公差等級(jí)參數(shù)。見(jiàn)書(shū)P10表2-2。適用范圍：慣用尺寸段≤500㎜公差等級(jí)IT5~IT18對(duì)于≤500㎜更高等級(jí)（IT01~IT4），T計(jì)算見(jiàn)書(shū)P11表2-3。37/59③基本尺寸分段國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基本尺寸進(jìn)行分段，見(jiàn)表2-4?；境叽缫运鶎俪叽缍蝺?nèi)首、尾兩個(gè)尺寸幾何平均值來(lái)計(jì)算。按幾何平均值計(jì)算出公差值經(jīng)尾數(shù)化整，即得出標(biāo)準(zhǔn)公差值。見(jiàn)表2-4總之，標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，一與公差等級(jí)相關(guān)，二為基本尺寸函數(shù)。最終還要進(jìn)行科學(xué)調(diào)整！)

38/593、計(jì)算例2-3基本尺寸為20mm，求IT6、IT7公差值。解：基本尺寸20mm，屬于＞18～30mm尺寸分段，則課下自學(xué)P11例2-1注意：尺寸分段查表2-2：IT6=10iIT7=16i即：IT6=10×1.31μm=13.1μm≈13μmIT7=16×1.31μm=20.96μm≈21μm39/59例2-4（補(bǔ)）已知：今有兩種軸：d1=100㎜，d2=8㎜,Td1=35μm,Td2=22μm試比較這兩種軸加工難易程度。

例題說(shuō)明T計(jì)算方法，在實(shí)際應(yīng)用中，無(wú)須計(jì)算，從表2-4查找即可！40/59解：對(duì)于軸1：Φ100㎜屬于＞80～120mm尺寸分段則又Td1=a1i1∴a1=Td1/i1=16.1≈16屬于IT7同理，對(duì)于軸2：Φ8㎜屬于＞6～10mm尺寸分段則Td2=a2i2∴a2=Td2/i2=24.49≈25(μm)屬于IT8∴軸2易加工。41/59§2-3基本偏差系列定義代號(hào)特點(diǎn)基本偏差數(shù)值公差帶表示方法（補(bǔ)）尺寸偏差基本計(jì)算作業(yè)42/59§2-3基本偏差系列回想？基本偏差代號(hào)：用拉丁字母表示，大寫(xiě)字母代表孔，小寫(xiě)字母代表軸，共28個(gè)。特點(diǎn)：

對(duì)于軸：a-h,es絕對(duì)值漸??；j-zc:ei絕對(duì)值漸大。

對(duì)于孔:A-H,EI絕對(duì)值漸?。籎-ZC:ES絕對(duì)值漸大。H為基準(zhǔn)孔，基本偏差為下偏差，值為零；h為基準(zhǔn)軸，基本偏差為上偏差，值為零。

43/5944/59基本偏差數(shù)值軸基本偏差——以基孔制配合為基礎(chǔ)，依據(jù)科學(xué)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐需要確定，其計(jì)算公式見(jiàn)表2-5，其值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化列表2-6。a-h

用于間隙配合，|es|=Smin;j-n主要用于過(guò)渡配合；

p-zc慣用于過(guò)盈配合，其基本偏差為下偏差?？谆酒睢曰S制為前提，依據(jù)同名字母代號(hào)軸基本偏差按一定規(guī)則換算而來(lái)。換算規(guī)則有：通用規(guī)則、特殊規(guī)則45/59通用規(guī)則用同一字母表示孔、軸基本偏差絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。即：對(duì)全部公差等級(jí)A～H孔：EI=-es對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差＞IT8K、M、N和＞IT7P～ZC：ES=-ei例2-5：確定φ25F7孔基本偏差？解：∵EI=-eses=-20μm（查表2-6）∴EI=-(-20)=+20μm再查：P18表2-7φ25F7課下練習(xí)：確定φ40M9孔基本偏差？46/59表示方法（補(bǔ)）由標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差能夠組成各種孔、軸配合。公差帶用基本偏差代號(hào)及公差等級(jí)代號(hào)組成，如：H8、h7等；注有公差尺寸能夠表示為φ25F7、φ40M9、等。相互配合一對(duì)孔、軸，用分?jǐn)?shù)表示，分子表示孔，分母表示軸，如：H8/g7或、或47/59特殊規(guī)則在較高精度等級(jí)時(shí)，采取工藝等價(jià)。即：孔比軸低一級(jí)相互配合。用同一字母表示孔、軸基本偏差時(shí)，孔基本偏差和軸基本偏差符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差一個(gè)Δ值。即：

ES=-ei+ΔΔ=(ITn-IT（n-1）)應(yīng)用范圍：標(biāo)準(zhǔn)公差＜IT8K、M、N和IT＜IT7P～ZC。48/59尺寸偏差基本計(jì)算

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)列出孔、軸基本偏差數(shù)值見(jiàn)表2-7和表2-6。其另一偏差依據(jù)孔、軸基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差按以下關(guān)系計(jì)算：

EI=ES-ITES=EI+ITei=es-ITes=ei+IT例2-6：確定?25H7/p6，?25P7/h6孔與軸極限偏差。49/59例2-6確定?25H7/p6，?25P7/h6孔與軸極限偏差。解：孔和軸基本尺寸?25㎜屬于＞18~30㎜尺寸段查表2-4得IT6=13μmIT7=21μm

查表2-6，軸基本偏差為下偏差，ei=+22μm

∴軸上偏差es=ei+IT6=+35μm

基準(zhǔn)孔H7下偏差為0則孔H7上偏差為ES=+21μm由此可得：?25H7為?25P6為課下練習(xí)?25P7/h6并分析配合性質(zhì)？50/59練習(xí)：以下配合屬于哪種基準(zhǔn)制哪種配合，確定其配合極限間隙（過(guò)盈）和配合公差。并畫(huà)出其公差帶圖。?50H8/f7，?30K7/h6，?30H7/p651/59§2-5公差與配合選取正確地選取公差與配合，不但要深入地掌握公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求，工作條件以及生產(chǎn)制造條件進(jìn)行全方面分析，還要經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)不停積累經(jīng)驗(yàn)，單靠本課程知識(shí)是不夠。選擇標(biāo)準(zhǔn)：既要確保機(jī)械產(chǎn)品性能優(yōu)良，同時(shí)兼顧制造上經(jīng)濟(jì)可行。主要包含：確定基準(zhǔn)制、公差等級(jí)與配合種類作業(yè)52/59一、基準(zhǔn)制選擇1.普通情況下采取基孔制，特殊情況下采取基軸制。圖2-15活塞連桿機(jī)構(gòu)53/59一、基準(zhǔn)制選擇2.

當(dāng)設(shè)計(jì)零件與標(biāo)準(zhǔn)件相配合時(shí)，基準(zhǔn)制選擇通常依標(biāo)準(zhǔn)件而定。如：與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合軸應(yīng)按基孔制；與滾動(dòng)軸承外圈配合孔應(yīng)按基軸制。3.為了滿足配合特殊需要，允許采取任一孔、軸公差帶組成配合。

如：Ф60D10/js6

54/59二、公差等級(jí)選取標(biāo)準(zhǔn)：1、對(duì)