公差与配合基础知识.docx
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公差与配合基础知识
--公差与配合基础知识
一.尺寸偏差和公差的术语及定义
1.尺寸:
用特定单位表示的数值.
2.基本尺寸:
孔D、轴d.如Ф20±0.05中20为基本尺寸.
3.实际尺寸;实际测量所得的尺寸
4.极限尺寸;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.尺寸偏差
尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸
偏差包括:
实际偏差=实际尺寸-基本尺寸
上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸
ES(孔)、es(轴)
下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸
EI(孔)、ei(轴)
6.零线
零线是在公差带图中,确定偏差的一条基准直线,也叫零偏差线
二、有关配合的术语及定义
1.配合——公差带之间的关系(基本尺寸相同)
孔——轴{其差值为正是X;其差值为负是Y}
2.间隙配合——具有间隙(含Xmin=0)的配合。
孔在轴的公差带之上。
最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei
最小间隙Xmin=Dmax-dmax=EI-es
平均间隙Xp=1/2(Xmax+Xmin)
3.过盈配合——具有过盈(含Ymin=0)的配合。
孔在轴的公差带之下。
最小过盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei
最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es
平均过盈Yp=1/2(Ymin+Ymax)
4.过渡配合——可能具有X或Y的配合。
此时孔轴公差带相互交叠。
公式用以上X,Y
5.配合公差——允许X或Y的变动量。
间隙配合:
Tf=∣Xmax-Xmin∣
过盈配合:
Tf=∣Ymin-Ymax∣
过渡配合:
Tf=∣Xmax-Ymax∣
结论:
配合精度与零件的加工精度有关,若要配合精度高,则应降低零件的公差,即提高工件本身的加工精度。
反之亦然。
三.基准制------公差与配合标准
对孔与轴公差带之间的相互位置关系,规定了两种基准制:
基孔制和基轴制
基孔制--------基孔制中的孔称为基准孔,用H表示,基准孔以下偏差为基本偏差,且数值为零。
其公差带位置在零线上侧。
a------h间隙es=Xmin
j------n过渡
p------zc过盈
基轴制------基轴制中的轴称为基准轴,用h表示,基准轴的上偏差为基本偏差且等于零,公差带位置在零线下侧。
P---ZC过盈
四、标准公差系列
公差等级------是指确定尺寸精度的等级。
由于零件和A---H间隙EI=Xmin
J----N过渡
零件上不同部位的尺寸对精确程度的要求往往不相同,为了满足生产的需要,国家标准设置了20个公差等级。
IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.…………………IT18
高←公差等级→低
小←公差数值→大
难←加工程度→易
IT6:
标准公差6级或6级标准公差
∵D↑△D↑∴D↑T↑
故:
标准公差与公差等级和基本尺寸有关。
公差单位和公差等级系数(Ii)
五.基本偏差系列——两大系列:
标准公差(大小)和基本偏差(位置)
基本偏差——靠近零线的偏差。
代号及特点
(1)代号:
共28个。
(2)它决定了公差带相对于零线的位置。
(3)特点:
①轴:
a-h:
es绝对值渐小;j-zc:
ei绝对值渐大。
②孔:
A-H:
EI绝对值渐小;J-ZC:
ES绝对值渐大。
③另一偏差取决于标准公差的大小。
基本偏差数值
(1)轴的基本偏差——以基孔制为基础,由经验得出一系列公式。
a-h:
用于X配合,es=Xmin;j-n用于过渡配合;p------zc常用于y配合,基数值是按Ymin来确定。
(2)孔的基本偏差。
(基轴制为前提)
换同名字母,应得保证在两种基制中配合性质完全相同。
1)A-H用于间隙配合:
H:
Xmin=EI-es=-es(H:
EI=0)
h:
X'min=EI-es=EI(h:
es=0)
要保证配合性质相同就必须使Xmin=X'min
∴EI=-es从而:
A-H为a-h基本偏差的相反数且与公差等级无关。
2)J-ZC用于过渡或过盈:
H:
Ymin=EI-es=0-(ei+Td)=-(ei+Td)
h:
Y'min=EI-es=Es-TD-0=Es-TD
∴ES=-ei+(TD-Td)从而它不仅于轴的同名符号有关,还与公差等级有关。
故:
新国标规定:
①通用规则:
A-HEI=-es(同或异级相配);J-ZCES=-ei(同级相配)
六.公差与配合在图样上的标注
1.公差带代号与配合代号。
1)公差带代号:
φ50H8φ60Js68cd7φ50
或φ50H8(
)
2)配合代号:
用孔、轴公差带的组合表示,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:
φ50
或φ50H8/f7。
2.零件图中尺寸公差带的三种标注形式所示标注方法应用最广泛。
七、常用和优先的公差带与配合
GB/T1801-1999对孔、轴规定了一般、常用和优先公差带。
孔的一般公差带105种,常用公差带44种,优先公差带13种
轴的一般公差带116种,常用公差带59种,优先公差带13种
先用公差带时应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。
(详见P24,P25图2-14,图2-15及表2-7)
八.基准制的选择
1.一般情况下采用基孔制,特殊情况下采用基轴制。
2.与标准件相配合时,基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要,允许采用任一孔,轴公差带组成的配合。
例如:
Ф60D10/js6
九.公差等级的选择原则:
1.当公差等级≤IT8时,推荐孔比轴低一级的配合,但对>IT8级的配合,则应采用同级配合。
2.择时,既要满足设计要求,又要考虑工艺的可能性与经济性。
即:
在满足使用要求的前提下,尽量扩大公差值。
十、配合的选择
1.选择顺序:
优先→常用→一般→任意组合。
2.代号的确定:
(1)间隙配合,|轴基本偏差|=Xmin.故可按Xmin来确定基本偏差的代号。
(2)对于Y配合,在确定了基准件的等级后,即可按Ymin来配合件的基本偏差代号,并依据Tf要求确定孔轴的公差等级。
3.选择方法:
(1)计算法,理论上。
(2)实验法,重要的配合。
(3)类比法,经验。
零件的几何要素与形位误差
零件不论其结构特征如何,都是由一些简单的点、线、面组成,这些点、线、面统称为几何要素。
形状是一个要素本身所处的状态,位置则是指两个以上要素之间所形成的方位关系。
1.按结构特征分:
1)轮廓要素:
平面,圆柱
2)中心要素:
抽象的,但存在
2.按存在的状态分:
1)实际要素:
实际存在的
2)理想要素:
几何的点、线、面
3.在形位公差中所处的地位分:
1)被测要素:
图样上给出形位公差要求的检测对象
2)基准要素:
确定被测要素方向和位置的要素,图纸上用基准符号标出
4.按结构的性能分:
1)单一要素:
具有形状公差的要求
2)关联要素:
与其他要素具有功能关系的要素,位置公差
十一、形状误差的影响与规定相应公差的重要性
1.产生误差的原因:
内应力;夹紧力;温度;刀具磨损;切削中的振动;热处理变形等等
2.误差对质量的影响:
影响产品质量和零件的互换性;也影响产品之间的配合性质,工作精度,运动平稳性,耐磨、密封性,等等。
十二、形位公差的项目与符号
十三、形位公差的标注
框格表示法,采用代号标注,若无法标注时,则可用文字说明
1.被测要素的标注方法:
1)必须从左面填起,代号,值,基准
2)线必须和框格垂直并和其连起来
3)从左面引出线,也可以从右面引出
4)向被测要素必须注意:
①区分是轮廓还是中心要素
轮廓要素时:
箭头指向轮廓或引出线上
中心要素时:
箭头指向尺寸线(对齐)
箭头指向公共轴线(平面)
②分是宽度方向还是直径方向
箭头指向公差带的宽度方向:
t
箭头指向公差带的直径方向:
φt
若公差带为球体,则标:
球φt
2.基准要素的标注方法:
基准符号标注法:
基准和框格相连
基准代号标注法:
不相连
当基准为中心要素时和尺寸线对齐
若为多要素时(中心),直接标上
3.可以简化标注
4.附加要求的标注(文字)
十四、表面粗糙度的概念
2、表面粗糙度评定参数
1.轮廓算术平均偏差——Ra
Ra值越大,表面越粗糙
2.微观不平度的十点高度——Rz
3.轮廓的最大高度——Ry
4.轮廓微观不平度的平均间距——Sm
5.轮廓单峰平均间距——S
6.轮廓支撑长度率——tp
第三节表面粗糙度评定参数及数值的选用
3、评定参数的选择
常用Ra0.025~6.3μmRz(Ry)0.1~25μm
一般原则:
工作面比非工作面值小,摩擦面比非摩擦面值小
4、评定表面粗糙度参数值的选用
参数值:
μm
Ra:
0.0120.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550
Rz(Ry):
0.0250.050.10.20.40.81.63.26.312.52550100200
表面粗糙度符号和代号
1.基本符号,表示表面粗糙度是用任何方法获得
2.表示表面粗糙度是用去除表面材料的方法获得
3.表示表面粗糙度是用不去除表面材料的方法获得
(注:
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)
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