1、单元二 认识极限与配合,2. 1 极限与配合的基本术语及其定义 2. 2 极限与配合的国家标准2.3 极限与配合的选择,学习目标,理解孔和轴的概念。理解和掌握公称尺寸、实际（组成）要素、极限尺寸的概念及其关系。理解和掌握尺寸偏差、公差的概念及其与极限尺寸的关系。掌握标准公差数值表和基本偏差数值表的查表方法。理解尺寸公差带代号。掌握极限偏差表的查表方法。,2.1.1 关于孔和轴的定义2.1.2 尺寸的术语及其定义2.1.3 偏差、公差和公差带的定义2.1.4 有关配合的定义,2.1极限与配合的基本术语及其定义,孔：,轴：,包容与被包容,孔和轴的区别：,装配关系：孔是包容面，轴是被包容面,加工过程
2、：孔的尺寸由小变大， 轴的尺寸有大变小,孔,轴,2.1.2、有关尺寸的术语及其定义,1尺寸2公称尺寸（D，d）3实际尺寸（组成要素）（Da，da）4极限尺寸,1尺寸,注：机械图样中，尺寸单位为mm时，通常可以省略单位。,尺寸：用特定单位表示线性尺寸值的数值。包括直径、半径、宽度、高度、深度和中心距等。,尺寸,数字,长度单位,3实际尺寸（组成要素）（Da，da）,实际尺寸通过测量获得的尺寸。,由于存在加工误差，零件同一表面上不同位置的实际（组成）要素不一定相等。,由于测量误差的存在，实际尺寸不可能等于真实尺寸，它只是接近真是尺寸的一个随机尺寸。,（Dmax、dmax）,（Dmin、dmin）,孔
3、、轴配合示意图,2.1.3、偏差、公差和公差带的定义1偏差2尺寸公差（T）3公差带图及公差带,1偏差,（1）极限偏差极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为极限偏差。 （2）实际偏差实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为实际偏差。,偏差某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减其公称尺寸所得的代数差。,分类：,极限尺寸可以大于、等于、小于基本尺寸，所以基本尺寸可以在极限尺寸所确定的范围内，也可以在极限尺寸所确定的范围外,此时，注意下面几点原则： （1）上极限偏差下极限偏差； （2）上、下极限偏差应以小数点对齐； （3）若上、下极限偏差不等于0，则应注意标 出正负号； （4）若偏差为零时，必须在相应的位置上标
4、注 “0”，不能省略； （5）当上、下极限偏差数值相等而符号相反 时，应简化标注，如400.008。,极限偏差尺寸标注为：,（2）实际偏差（Ea、ea）,实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差称为实际偏差。合格零件的实际偏差应在规定的上、下极限偏差之间。,工件尺寸合格的条件用偏差表示：,【例11】某孔直径的公称尺寸为50mm，上极限尺寸为50.048mm，下极限尺寸为50.009mm，求孔的上、下极限偏差。,孔的极限偏差计算示例,2尺寸公差（TD 、Td）,尺寸公差允许尺寸的变动量，简称公差。,孔的公差 TD =Dmax-Dmin =ES-EI轴的公差 Td =dmax-dmin =es-ei,注：
5、用绝对值定义，没有正、负，在公差前不能标出“+”号或“”号；同时加工误差不可避免，所以公差不能为零。,【例13】求孔20 mm的尺寸公差。,孔的尺寸公差计算示例,【例14】轴公称尺寸为40mm，上极限尺寸为39.991mm，尺寸公差为0.025mm。求其下极限尺寸、上极限偏差和下极限偏差。,轴的极限尺寸、极限偏差计算示例,公差带图：在分析孔、轴的配合问题时，不画出孔、轴的结构，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。,公差带图由零线和尺寸公差带组成。,公差带图,2.1.4、有关配合的定义,1、配合2、间隙3、过盈4、配合的类型5、配合公差(Tf),1配合,配合公
6、称尺寸相同，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 相互配合的孔和轴其公称尺寸应该是相同的。 孔、轴公差带之间的不同关系，决定了孔、轴结合的松紧程度，也就是决定了孔、轴的配合性质。,2间隙,间隙孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正，一般用X表示，其数值前应标“”号。,过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负，一般用Y表示，过盈数值前应标“”号。,3. 过盈,(孔大轴小),（孔小轴大）,4配合的类型,间隙配合 过渡配合 过盈配合,根据孔、轴公差带的不同位置关系，配合分为三种。,（1）间隙配合,间隙配合具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之上。,最大间隙：孔为最大极限尺寸而与其
7、相配的轴为最小极限尺寸时，配合处于最松状态。Xmax=Dmaxdmin=ESei,最小间隙：孔为最小极限尺寸而与其相配的轴为最大极限尺寸时，配合处于最紧状态。,Xmin=Dmindmax=EIes,间隙配合的孔、轴公差带,（2）过盈配合,过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之下。,最大过盈：孔为最小极限尺寸而与其相配的轴为最大极限尺寸时，配合处于最紧状态。Ymax=Dmindmax=EIes 最小过盈：孔为最大极限尺寸而与其相配的轴为最小极限尺寸，配合处于最松状态。,Ymin=Dmaxdmin=ESei,过盈配合的孔、轴公差带,（3）过渡配合,过渡配合可能具有间
8、隙或过盈的配合。孔的公差带与轴的公差带相互交叠。,最大间隙：孔的尺寸大于轴的尺寸时，具有间隙。当孔为上极限尺寸，而轴为下极限尺寸时，配合处于最松状态。Xmax=Dmaxdmin=ESei 最大过盈：孔的尺寸小于轴的尺寸时，具有过盈。当孔为下极限尺寸，而轴为上极限尺寸时，配合处于最紧状态。Ymax=Dmindmax=EIes,过渡配合的孔轴公差带,解：,特别提示1： 每一类配合都有两个特征值，这两个特征值分别反映该配合的最“松”和最“紧”程度。如下表所示：,特别提示2： 配合的类型可以根据孔、轴公差带间的相互位置来判别，也可以根据孔、轴的极限偏差来判别。由三种配合的孔、轴公差带位置可以看出：EI
9、es时，为间隙配合；ESei时，为过盈配合；以上两式都不成立时，为过渡配合。,配合公差间隙或过盈的允许变动量。间隙配合 Tf =Xmax-Xmin过盈配合 Tf =Ymin -Ymax Tf=TDTd过渡配合 Tf =Xmax-Ymax,4配合公差(Tf),当基本尺寸一定时，配合公差的大小，反映了配合精度的高低，有上式可见：配合精度的高低决定于零件的加工精度的高低,5、配合公差带,配合公差带用一个长方形区域表示：,横坐标为零线，表示间隙或过盈为零。零线以上为正、表示间隙。零线以下为负，表示过盈。公差带上、下两端至零线的距离为极限间隙或极限过盈，而公差带上、下两端之间的距离为配合公差。,想一想,
10、做为一名技术工人，你在加工产品时，该怎样确定所加工产品是合格的？若不合格该如何处理？,2.2 极限与配合标准的国家标准,一、标准公差系列二、基本偏差系列三、配合制四、优先和常用配合五、线性尺寸的一般公差,2.2.1、标准公差系列,标准公差国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差值。,标准公差,公差等级,公称尺寸,1标准公差等级,公差等级确定尺寸精确程度的等级。国家标准设置了20个公差等级。,公差等级依次降低，标准公差值依次增大,2公称尺寸分段,从理论上讲，同一公差等级的标准公差数值也应随公称尺寸的增大而增大。 尺寸分段后，同一尺寸段内所有的公称尺寸，在相同公差等级的情况下，具有相同的公差值。
11、 例如：公称尺寸40mm和50mm都在大于30mm至50mm尺寸段，两尺寸的IT7数值均为0.025mm。,2.2.2、基本偏差系列,1基本偏差及其代号,基本偏差在极限与配合制中，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。,2、基本偏差的代号及其规律：用拉丁字母表示，大写字母表示孔的基本偏差，小写字母表示轴的基本偏差，分别规定了28个基本偏差。,孔和轴的基本偏差代号,（1）孔和轴同字母的基本偏差相对零线基本呈对称分布。 （2）在基本偏差数值表中将js划归为上偏差，将JS划归为下偏差。 （3）代号k、K和N随公差等级的不同而基本偏差数值有两种不同的情况（K、k可为正值或零值，N可
12、为负值或零值），而代号M的基本偏差数值随公差等级不同则有三种不同的情况（正值、负值 或零值）。 （4）代号j、J及PZC的基本偏差数值与公差等级有关。,3、公差带代号与配合代号,1）公差带代号,孔、轴公差带代号由基本偏差代号与公差等级数字组成。 例如： 孔公差带代号 H9、D9、B11、S7、T7 轴公差带代号h6、d8、k6、s6、u6,2) 配合代号,国标规定：配合代号用孔、轴公差带代号的组合表示，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50H8f7， 其含义是：公称尺寸为50mm，孔的公差带代号为H8，轴的公差带代号为f7，为基孔制间隙配合。,2图样上标注尺寸公差的
13、方法,公称尺寸与公差带代号表示 公称尺寸与极限偏差表示 公称尺寸与公差带代号、极限偏差共同表示,只标注公差带代号的方法（适用于大批量的生产要求）,只标注上、下极限偏差数值的方法（适用于单件或小批量的生产要求）,公差带代号与极限偏差值共同标注的方法（适用于批量不定的生产要求）, 40G7,公称尺寸至500mm的一般、常用和优先轴公差带,3公差带系列,公称尺寸至500mm一般、常用和优先孔公差带,2.2.3、配合,1配合制2配合代号3常用和优先配合,1配合制,（1）基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。,基孔制配合,（2）基轴制配合：基本偏差为一
14、定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。,基轴制配合,2.2.4、常用和优先配合,国标在公称尺寸至500mm范围内，对基孔制规定了59种常用配合，对基轴制规定了47种常用配合。这些配合分别由轴、孔的常用公差带和基准孔、基准轴的公差带组合而成。在常用配合中又对基孔制、基轴制各规定了13种优先配合，优先配合分别由轴、孔的优先公差带与基准孔和基准轴的公差带组合而成。,基孔制的优先和常用配合,基轴制的优先和常用配合,2.2.5、一般公差线性尺寸的未注公差,1线性尺寸的一般公差概念2线性尺寸的一般公差标准3线性尺寸的一般公差的表示方法,1线性尺寸的一般公差概念,线性尺寸一般公差
15、是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度。 国标规定：采用一般公差时，在图样上不单独注出公差，而是在图样上、技术文件或技术标准中作出总的说明。,2线性尺寸的一般公差标准,（1）适用范围：既适合于金属切削加工的尺寸，也适用于一般冲压加工的尺寸，非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸也可参照采用。国家标准规定线性尺寸的一般公差适用于非配合尺寸。 （2）公差等级与数值：f（精密级）、m（中等级）、c（粗糙级）和v（最粗级）。,一般公差线性尺寸的极限偏差数值,mm,一般公差倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值,mm,3线性尺寸的一般公差的表示方法
16、,在图样上、技术文件或技术标准中用线性尺寸的一般公差标准号和公差等级符号表示。例如，当一般公差选用中等级时，可在零件图样上（标题栏上方）表明：未注明尺寸按GB/T 1804m。,极限与配合标准中明确规定：尺寸的基准温度为20。 规定的含义：图样上和标准中规定的极限与配合是在20时给定的，因此测量结果应以工件和测量器具的温度在20时为准。,2.2.6、温度条件,2.3 极限与配合的选择,一、配合制的选用二、公差等级的选用二、配合类别的选用,2.3.1配合制的选用,（1）一般情况下优先选用基孔制（2）在某些情况下应选用基轴制,（3）当设计的零件与标准件配合时，配合制的选用依标准件而定。,（4）特殊
17、需要时采用基准值配合,2.3.2、公差等级的选用,选择原则：在满足使用要求的条件下，尽量选取低的公差等级。,生产中主要用类比法确定公差等级,类比法：是指参考经过实践证明了的合理的类似产品上的相应尺寸 的公差，结合待定零件的配合、工艺和结构等特点来确定要求设计的孔、轴公差等级。,公差等级的主要应用实例,2.3.3配合类别的选用,1、配合种类的选择,常用的配合种类有：间隙配合、过渡配合、过盈配合,2、配合的选用方法,有：计算法、实验法、类比法三种，一般选用类比法。,1）计算法 根据配合部位的使用要求和具体工作条件，按一定理论，建立极限间隙或过盈的计算公式，然后按计算出的极限间隙或过盈选择相配合孔、轴的公差等级和基本偏差。,2）实验法对于和产品性能关系很大的关键配合，可采用实验法确定其最佳间隙或过盈。,3）类比法（选用公差和配合的主要方法） 步骤： （1）首先根据使用要求，确定配合的类别，即确定是间隙配合、过盈配合，还是过渡配合。 （2）配合类别确定之后，再进一步确定选用哪一种配合的孔、轴的基本偏差代号。 （3）分析零件的工作条件和使用要求，合理调整配合间隙与过盈。,2-3-3配合类别选择的基本原则,公差带图,本课小结,
