公差与配合-全解
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尺寸公差和配合公差计算公差等级分为IT01、IT0、IT1 – IT18,精度等级依次降低,公差值越来越大。
1.尺寸公差1)孔公差T D = |D max- D min| = |ES-EI|2)轴公差T d = |d max- d min| = |es-ei|2.配合公差1)间隙量X max = D max- d min = ES- eiX min = D min- d max = EI- es2)过盈量Y max = D min- d max = EI- esY min = D max- d min = ES- ei3)过渡量X max = D max- d min = ES- eiY max = D min- d max = EI- es4)配合公差间隙配合T f = |X max- X min|= T D+T d过盈配合T f = |Y max- Y min|= T D+T d过渡配合T f = |Y max- X max|= T D+T d3.计算举例1)以下尺寸Ф10-0.0220、Ф250-0.044-0.015、Ф70+0.075+0.105中精度等级最高的?精度等级最低的?解:查标准GB/T1800.3,得精度等级最高的Ф250-0.044-0.015(IT6),精度等级最低的Ф10-0.0220(IT8)。
2)配合件,孔Ф200+0.013,最大间隙量X max=0.011,配合公差T f=0.022。
问:轴上偏差?轴下偏差?解:∵T D = 0.013,T f = T D+T d∴Td = T f-T D = 0.022-0.013 = 0.009∵X max = ES- ei∴轴下偏差ei = ES-X max =+ 0.013-0.011 = +0.002,轴上偏差es = ei+T d = +0.002+0.009 = +0.011。
公差等级表GB/T1804-2000 线形尺寸的极限偏差数值公差等级基本尺寸分段0.5~3 >3~6 >6~30 >30~120 >120~400 >400~1000 >1000~2000 >2000~4000精密f ±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15 ±0.2 ±0.3 ±0.5中等m ±0.1 ±0.1 ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2粗糙c ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±0.8 ±1.2 ±2 ±3 ±4最粗v ±0.5 ±1 ±1.5 ±2.5 ±4 ±6 ±8(GB/T1804-2000)倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值公差等级基本尺寸分段0.5~3 >3~6 >6~30 >30精密f ±0.2 ±0.5 ±1 ±2中等m粗糙c ±0.4 ±1 ±2 ±4最粗v注:倒圆半径和倒角高度的含义参见GB/T6403.4(GB/1804-2000)角度尺寸的极限偏差数值公差等级长度分段~10 >10~50 >50~120 >120~400 >400精密f ±1° ±30′ ±20′ ±10′ ±5′中等m粗糙c ±1°30′ ±1° ±30′ ±15′ ±10′最粗v ±3° ±2° ±1° ±30′ ±20′(GB/T1184-1996)直线度和平面度的未注公差值公差等级基本长度范围≤10 >10~30 >30~100 >100~300 >300~1000 >1000~3000H 0.02 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4K 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8L 0.1 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6(GB/T1184-1996)垂直度未注公差值公差等级基本长度范围≤100 >100~300 >300~1000 >1000~3000H 0.2 0.3 0.4 0.5K 0.4 0.6 0.8 1L 0.6 1 1.5 2(GB/T1184-1996)对称度未注公差值公差等级基本长度范围≤100 >100~300 >300~1000 >1000~3000H 0.5公差与配合(摘自GB1800~1804-79)1.基本偏差系列及配合种类.2.标准公差值及孔和轴的极限偏差值孔的极限差值(基本尺寸由大于10至315mm)μm轴的极限偏差(基本尺寸由于大于10至315mm)注:标注▼者为优先公差等级,应优先选用。
1.什么称为公差?答:允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
2.什么称为尺寸?答:用特定单位表示长度值的数字。
3.什么称为基本尺寸?答:使设计给定的尺寸。
4.什么称为实际尺寸?答:是通过测量获得的尺寸。
5.什么称为极限尺寸?答:是指允许尺寸变化的两个极限值。
6.什么称为最大实体状态(简称MMC)和最大实体尺寸?答:最大实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内,具有材料量最多时的状态。
在此状态下的尺寸,称为最大实体尺寸,它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。
7.什么称为最小实体状态(简称LMC)和最小实体尺寸?答:最小实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内,具有材料最少时的状态。
在此状态下的尺寸,称为最小实体尺寸,它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
8.什么称为作用尺寸?答:在配合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴尺寸,称为孔的作用尺寸。
与实际轴外接的最小理想孔的尺寸,称为轴的作用尺寸。
9.什么称为尺寸偏差?答:是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
10.什么称为尺寸公差?答:是指允许尺寸的变动量。
11.什么称为零线?答:在公差与配合图解(简称公差带图)中,确定偏差的一条基准直线,即零偏差线。
12.什么称为公差带?答:在公差带图中,由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
13.什么称为基本偏差?答:是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般指靠近零线的那个偏差。
当公差带位于零线上方时,其基本偏差为下偏差;位于零线下方时,其基本偏差为上偏差。
见图1图114.什么称为标准公差?答:国标规定的,用以确定公差带大小的任一公差。
15.什么称为配合?答:是指基本尺寸相同的、互相结合的孔和轴公差带之间的关系。
16.什么称为基孔制?答:是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种配合的一种制度。
17.什么称为基轴制?答:是基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
第十五章第三节公差与配合国家标准的组鼠标双击自动滚屏成一、标准公差系列1、公差值公差值的大小与公差等级及基本尺寸有关。
公差等级 ------ 是指确定尺寸精度的等级。
由于零件和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。
2、公差值的计算公差单位和公差等级系数( I i)i——计算标准公差的基本单位。
(1): i=0.45 +0.001D(d)用于常用尺寸段内,IT5-IT18(2): I=0.004D+2.1公差等级系数 a——反映加工难易(1):在常用尺寸段内:(≤500mm) IT=ai 用于IT5-IT18 IT5 :a=7 沿用GB59IT6-IT18 ,用R5系列(见表2-2)对于最高的三级: IT01-IT1,则用 IT=A+BD(测量误差) 其中B按q5增长。
考虑公差等级的一致性,都按一定规律来变化。
IT2.IT3,IT4按几何级数分布。
(详见P14 表2-3)(2): 在大尺寸段:IT=Ai 考虑方式同上。
3、尺寸分段如按公式计算标准公差值,则每一个基本尺寸 D(d)就有一个相对应的公差值。
常用: 13个大尺寸: 8个(介于其中有2-3个)见表2-2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=Xminj------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。
A---H 间隙 EI= XminJ----N 过渡P---ZC 过盈二.基本偏差系列基本偏差是国家表列的,用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般为靠近零线的那个偏差。
两大系列:标准公差(大小)和基本偏差(位置)(1) 代号:共28个。
基本偏差的代号用拉丁字母顺序表示,在26个字母中,除去I,o,l,q,w等5个防止混淆不用外,采用21个,在加上用两个字母表示的7个,共28个代号。
大写的为孔,小写的为轴。
孔和轴个有28个基本偏差。
(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-H EI=-es ( 同或异级相配 ) ; J-ZC ES=-ei ( 同级相配 )例:确定φ 25F7, φ 40M9 孔的基本偏差?解:φ 25F7 ∵ EI=-es es=-20 μ m∴ EI=-(-es)= 20 μ mφ 40M9 ∵ ES=-ei ei=+9 μ m∴ ES=-9 μ m再查: P20 F7 M9②特殊规则:(用于过渡或过盈且为异级)在较高精度等级时,采用工艺等价。
即:孔比轴低一级相互配合。
K 、 M 、 N ≤ 8 级 P-ZC ≤ 7 级∵ ES=-ei+( TD - Td )∴ ES=-ei+ ΔΔ =( TD - Td )4 .另一偏差的确定轴: ei=es-IT (a-h) ; es=ei+IT (j-zc)孔: ES=EI+IT (A-H) ; EI=ES-IT (J-ZC)例 1 :φ 60H7/f6 →φ 60F7/h6解:φ 60H7 : EI=0 ES=EI+IT=+0.030∵ IT7=-30 μ mφ 60f6 : es=-30 μ m ei=es-IT=-49 μ m∵ IT6=19 μ mφ 60h6 : es=0 ei=-IT=-0.019φ 60F7: EI=-es=+30 μ m ES=30+30=60 μ m故:φ 60 →→φ 60例 2 :φ 60H9/r9 →→φ 60R9/h9解:φ 60 →→φ 60例 3: φ 60H7/p6 →→φ 60P7/h6φ 60H7 : EI=0 ES=EI+IT=+0.030∵ IT7=-30 μ mφ 60p6 : es=-32 μ m ei=es-IT=-51 μ m∵ IT6=19 μ mφ 60h6 : es=0 ei=-IT=-0.019φ 60P7: a. ∵ IT6=19 μ m IT7=-30 μ mb. Δ = TD- Td=IT7-IT6=30-19=11 μ m ES=-ei+ Δ =-32+11=-21 μ mEI=ES-IT7=-21-30=-51 μ m故:φ 60P7 ( ) 再查表: P21 表 2-7例 4 :查φ 25S7 的极限偏差?解:φ 25S7: ES=-35+8=-27 μ m EI=027-21=-49 μ m 故:φ 25S7三、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:φ 50H8 φ 60Js6 8cd7 φ 50 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:φ 50 或φ 50H8/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。
四、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 )五、一般公差——线形尺寸的未注公差1. 线性尺寸的一般公差的概念——主要用于较低精度的非配合尺寸2.一般公差的作用: P273. 线性尺寸的一般公差标准: P27第十五章第四节公差与配合的选用鼠标双击自动滚屏一、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:Ф 60D10/js6二、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 .选择时,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。
三、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 T f 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。
例:有一孔轴配合,Φ 40配合间隙有0.025——0.066,试确定基孔制孔轴的公差等级和配合种类。
解: Tf =0.066-0.025=0.041又因为 T f =T h +T S =0.041试选 IT6=0.016 IT7=0.025选基准制 H7再确定: X min =EI-eses=EI-X min =0-0.025=-0.025再查轴的基本偏差表知 f为-0.025 轴为Φ40f6ei=-0.025-0.016=-0.041校对: X max =0.025+0.041=0.066Xmin =0-(0.025)=+0.025结果:Φ 40H7/f6 不是最佳配合.。