互换性与技术测量(第六版)第一章课件.ppt

1、2023-4-261题目：题目：1.表面粗糙度是值表面粗糙度是值0.8,1.6,3.2,6.3,12.5，属于，属于哪种系列？哪种系列？答：答：R10/3 2.设首项为设首项为100，按，按R10系列确定后八项优先数系列确定后八项优先数。答：答：100 125 160 200 250 315 400 500 630 第一章第一章 孔与轴的极限与配合孔与轴的极限与配合本章重点：本章重点：n 公差与配合的基本术语及定义；公差与配合的基本术语及定义；n 三类配合的性质及特征及公差图的绘三类配合的性质及特征及公差图的绘制方法；制方法；n 公差与配合的国家标准。公差与配合的国家标准。目前我国使用目前我国

2、使用“极限极限与配合与配合”的标准为的标准为:第一节第一节 概述概述 圆柱体零件的结合是机圆柱体零件的结合是机械制造中应用最广泛的一械制造中应用最广泛的一种结合。种结合。由孔和轴组成由孔和轴组成，这种结合由结合直径和结这种结合由结合直径和结合长度二个参数确定。合长度二个参数确定。孔径孔径轴径轴径间隙间隙孔和轴孔和轴 在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：义，即：孔指圆柱形内表面及其它内表面中由单孔指圆柱形内表面及其它内表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由一尺寸确定的部分，其尺寸由D表示；表示；孔和轴孔和轴 轴指圆柱形的外表面及其它轴指圆柱形的外

3、表面及其它 外表面中由单一尺寸确定的部分，外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由其尺寸由d 表示。表示。即：孔为包容面，轴为被即：孔为包容面，轴为被 包容面包容面。如图所示。如图所示。从加工过程来看，随着余从加工过程来看，随着余 量的切除，孔的尺寸越来越大，量的切除，孔的尺寸越来越大，轴的尺寸越来越小。轴的尺寸越来越小。d1D 1D 2 “公差公差”主要反应机器零件使用要求与制造工艺之间主要反应机器零件使用要求与制造工艺之间的矛盾；的矛盾；“配合配合”则反应组成机器零件之间的关系。则反应组成机器零件之间的关系。第二节第二节 极限与配合的基本词汇极限与配合的基本词汇 1.尺寸要素尺寸要素：是由一

4、定大小的线性尺寸或角度尺寸确定几何形状。是由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定几何形状。2.尺寸尺寸(size)：用特定单位表示线性值的数值。（用特定单位表示线性值的数值。（单位常用单位常用mm表示，表示，机械制图中省略机械制图中省略。）3.基本尺寸基本尺寸(公称尺寸公称尺寸)（孔孔D；轴轴d）：）：设计时给定的尺寸。设计时给定的尺寸。4.实际尺寸实际尺寸(actual size)（孔孔Da；轴轴da）：）：通过通过 测量所得尺寸。测量所得尺寸。5.极限尺寸极限尺寸(limit of size)（孔孔Dmax、孔孔Dmin；轴轴dmax、dmin）：）：允许尺寸变化的两允许尺寸变化的两个界限值，

5、统称为极限尺寸。个界限值，统称为极限尺寸。注意注意：极限尺寸是以基极限尺寸是以基本尺寸为基数来确定的，本尺寸为基数来确定的，极限尺寸用于控制实际极限尺寸用于控制实际尺寸。尺寸。基本尺寸、极限尺基本尺寸、极限尺寸为设计时给定。寸为设计时给定。问题问题：上极限尺寸是不是上极限尺寸是不是都大于基本尺寸呢？都大于基本尺寸呢？例：一个孔的直径为例：一个孔的直径为 4040 0.0050.005基本尺寸基本尺寸:上极限尺寸上极限尺寸:下极限尺寸下极限尺寸:40零件合格的条件零件合格的条件：40.005实际尺寸实际尺寸 39.995 40.005 39.995 1.尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差简称偏差)：某一

6、尺寸减其基本尺寸所得的代数差称尺寸某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称尺寸偏差，简称偏差。偏差，简称偏差。（1）极限偏差极限偏差：极限尺寸减基本尺寸所得代数：极限尺寸减基本尺寸所得代数差。差。上偏差上偏差 ES=DmaxD 下偏差下偏差 EI=DminD 上偏差上偏差 es=dmaxd 下偏差下偏差 ei=dmind 孔：孔：轴：轴：注意注意：由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸。极限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸。因此，因此，极限偏差的数值可能是正值、负值或极限偏差的数值可能是正值、负值或零值零值。故在偏差值的前面除零值

7、外，应标上。故在偏差值的前面除零值外，应标上相应的相应的“+”号或号或“”号。号。偏差的标注：偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺寸右下角。下偏差标在基本尺寸右下角。例：例：25 表示基本尺寸为表示基本尺寸为25，上偏差，上偏差为为0.020，下偏差为下偏差为0.033。0.0200.033 1.尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差简称偏差)：(2)实际偏差实际偏差 实际偏差实际偏差Ea=实际尺寸实际尺寸Da基本尺寸基本尺寸D 注意注意：由于零件同一表面上不同位置的：由于零件同一表面上不同位置的实际尺寸往往不同。实际尺寸往往不同。偏差是以基本尺寸为基数，从偏离

8、基本偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。2.尺寸尺寸公差公差（简称公差）（简称公差）公差公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的寸与最小极限尺寸之代数差的。孔、轴的。孔、轴的公差分别用公差分别用Th（hole）和和Ts（shaft）表示。表示。Th=Dmax-Dmin=ES-EI Ts=dmax-dmin=es-ei 注意注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变动公差值无正负含义。它表示尺寸变动范围的大小。不应出现范围的大小。不应出现“+”“”“”号。号。加工误差不可避免加工误差

9、不可避免T0公差与偏差的特点比较：公差与偏差的特点比较：1 1）“偏差偏差”是代数差，可以为正，负或零；是代数差，可以为正，负或零；“公差公差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。是绝对值，无正、负可言且不能为零。2 2）“极限偏差极限偏差”限制限制“实际偏差实际偏差”；“公差公差”限制实际尺寸的变动量。限制实际尺寸的变动量。3 3）单个工件只测得尺寸的）单个工件只测得尺寸的“实际偏差实际偏差”；成；成批工件才能确定尺寸的变动量。批工件才能确定尺寸的变动量。4）“极限偏差极限偏差”反映反映公差带的位置公差带的位置，影响，影响配合的松紧程度；配合的松紧程度；“公差公差”反映反映公差带的大小公差带的

10、大小，影响配合的精度。影响配合的精度。孔与轴配合的公差带示意图孔与轴配合的公差带示意图零线：零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。负。尺寸公差带：尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。位置由基本偏差确定。3、零线与尺寸公差带图：、零线与尺寸公差带图：公差带图的画法 4、基本偏差：、

11、基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差线位置的上偏差或下偏差,一般为一般为靠近零线靠近零线 的的那个极限偏差。那个极限偏差。5、标准公差：、标准公差：标准中表列的，用确定公差带标准中表列的，用确定公差带 大小的任一公差。大小的任一公差。例：例：填空。填空。基本尺寸：基本尺寸：上偏差：上偏差：下偏差：下偏差：最大极限尺寸：最大极限尺寸：最小极限尺寸：最小极限尺寸：公差：公差：基本偏差：基本偏差：基本尺寸：基本尺寸：3030上偏差：上偏差：-0.020-0.020下偏差：下偏差：-0.033-0.033最大极限尺寸：最大极限尺寸：D

12、maxDmax29.98029.980最小极限尺寸：最小极限尺寸：DminDmin29.96729.967公差：公差：0.0130.013基本偏差：基本偏差：-0.020-0.020 在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即可作可作公差带图公差带图。基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。带之间的关系，称为配合。20201.配合配合2、配合制、配合制n

13、改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代化生产，简化标准，标准对配合规定为便于现代化生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：了两种配合制：基孔制基孔制和和基轴制基轴制。n 基孔制基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基孔制中的孔为基准孔基准孔，其，其下偏差为零，下偏差为零，代号为代号为“H”。基基轴轴制制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。

14、基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基轴制中的轴为基准轴基准轴，其，其上偏差为零上偏差为零。代号。代号为为“h”。3、配合的类别配合的类别 通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公差带位置不同，公差带之间的关系。根据其公差带位置不同，可分为三种类型：可分为三种类型：间隙配合、过盈配合间隙配合、过盈配合和和过渡过渡配合配合。2、配合制、配合制1）间隙配合）间隙配合 具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙间隙配合配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。此时，孔的公差带在轴的公差带

15、之上。4、配合类别、配合类别孔轴图例：最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大间隙最小间隙最大间隙最小间隙孔的下偏差等于孔的下偏差等于轴的上偏差时，轴的上偏差时，为何种配合类为何种配合类别？别？1）间隙配合）间隙配合其特征值是其特征值是最大间隙最大间隙 X max和和最小间隙最小间隙X min。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用数差称为最大间隙，用X max表示。表示。X max=D max-dmin=ES-ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小

16、间隙，用的代数差称为最小间隙，用X min表示。表示。X min=D min-d max=EI-es 实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。X av=（X max+X min）/2 4、配合类别、配合类别计算计算:孔孔 与轴与轴 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。差带图，说明配合类别。025.0050025.0041.0500+-50+0.025-0.025-0.041 最大间隙最大间隙 X Xmaxmax=ES-=ES-eiei=+0.025-(-0.041)=+0.066=+0

17、.025-(-0.041)=+0.066 最小间隙最小间隙 X Xminmin=EI-=EI-eses=0-(-0.025)=+0.025=0-(-0.025)=+0.025 配合公差配合公差 T T f f=X XmaxmaxXXminmin =+0.066-(+0.025)+0.066-(+0.025)=0.041=0.041解：解：2）过盈配合）过盈配合 具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合 称为称为过盈配合过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。4、配合类别、配合类别最大过盈最小过盈孔轴图例：最大过盈最小过盈最大

18、极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸孔的上偏差等于孔的上偏差等于轴的下偏差时，轴的下偏差时，为何种配合类为何种配合类别？别？2）过盈配合）过盈配合其特征值是其特征值是最大过盈最大过盈Y max和和最小过盈最小过盈Y min。孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用的代数差称为最大过盈，用Y max表示。表示。Y max=D min-d max=EI-es 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用的代数差称为最小过盈，用Y min表示。表示。Y min=D ma

19、x-dmin=ES-ei 实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。Y av=（Y max+Y min）/24、配合类别、配合类别计算计算:孔孔 与轴与轴 配合的极限间隙或极限过盈、配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公配合公差并画出公差带图，说明配合类别。差带图，说明配合类别。025.0050解：解：059.0043.0500+-50+0.025+0.059+0.043最大过盈最大过盈 Y Ymaxmax=EI-=EI-eses=0-(+0.059)=-0.059=0-(+0.059)=-0.059最小过盈最小过盈 Y Yminmin=ES-=ES-

20、eiei=+0.025-(+0.043)=-0.018=+0.025-(+0.043)=-0.018配合公差配合公差 T T f f=Y YminminYYmaxmax =-0.018-(-0.059)-0.018-(-0.059)=0.041=0.0413）过渡配合）过渡配合 可能具有间隙可能具有间隙也也可能具可能具 有过盈的配合称为有过盈的配合称为过渡配合过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。4、配合类别、配合类别最大间隙最大过盈最小极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大过盈最大间隙孔轴图例：3）过渡配合）过渡配合 其其特征值是特征

21、值是最大间隙最大间隙X max和和最大过盈最大过盈Y max。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用差称为最大间隙，用X max表示。表示。X max=D max dmin=ES ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用数差称为最大过盈，用Y max表示。表示。Y max=D min d max=EI-es 实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。也可能表示为平均过盈。即：即：

22、X av（或或Y av）=（X max+Y max）/24、配合类别、配合类别例题例题3 计算孔计算孔 与轴与轴 配合的极限间隙或极限过盈、配合配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。公差并画出公差带图，说明配合类别。018.0002.050025.00500+-50+0.025+0.018+0.002解：解：最大间隙最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023 最大过盈最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018 配合公差配合公差 Tf =XmaxYmax =+0.023-(-0.018)=0.041 配合公差是指

23、允许间隙或过盈的变动量配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。是评定配合质量的一个重要的综合指标。5、配合公差、配合公差 5、配合公差、配合公差在数值上，它是在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝一个没有正、负号，也不能为零的绝对值对值。它的数值用公式表示为：。它的数值用公式表示为：对于间隙配合对于间隙配合 Tf =XmaxX

24、min 对于过盈配合对于过盈配合 Tf =YminYmax 对于过渡配合对于过渡配合 Tf =XmaxYmax 将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：差的共同公式为：+孔孔轴轴0-a）间隙配合）间隙配合0+孔孔轴轴-c）过盈配合）过盈配合0+孔孔轴轴-b）过渡配合）过渡配合间隙配合间隙配合孔的公差带完全在轴的公差带之上。孔的公差带完全在轴的公差带之上。过盈配合过盈配合孔的公差带完全在轴的公差带之下。孔的公差带完全在轴的公差带之下。过渡配合过渡

25、配合孔和轴的公差带相互交叠。孔和轴的公差带相互交叠。间隙间隙 =孔的尺寸孔的尺寸(偏差偏差)-轴尺寸轴尺寸(偏差偏差)过盈过盈 =孔的尺寸孔的尺寸(偏差偏差)-轴尺寸轴尺寸(偏差偏差)计算计算:孔孔 mmmm与轴与轴 mmmm 孔孔 mmmm与轴与轴 mmmm 孔孔 mmmm与轴与轴 mmmm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带图，说明配合类别。明配合类别。025.0050025.0041.050059.0043.050018.0002.050025.0050025.0050000+-505050+25-25-41+25+59+4

26、3+25+18+2下列图中偏差的单位为下列图中偏差的单位为m：解：解：1.最大间隙最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066 mm 最小间隙最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025 mm 配合公差配合公差Tf=XmaxXmin=+0.066-(+0.025)=0.041 mm 2.最大过盈最大过盈 Y max=EI-es=0-(+0.059)=-0.059mm 最小过盈最小过盈 Y min=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm 配合公差配合公差 T f=Y minYmax=-0.018-(-0.059)=0.0

27、41 mm 3.最大间隙最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023 mm 最大过盈最大过盈 Y max=EI-es=0-(+0.018)=-0.018 mm 配合公差配合公差 Tf=XmaxYmax=+0.023-(-0.018)=0.041 mmx、有关、有关“尺寸尺寸”的术语和定义的术语和定义 基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、最大实体尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、最大实体尺寸、最小实体尺寸最小实体尺寸二、有关二、有关“公差与偏差公差与偏差”的术语与定义的术语与定义公差：公差：T Th h=DmaxDmax-DminDmin =ES-EI ES-EI T

28、 Ts s=dmaxdmax-dmindmin =es-eies-ei偏差：偏差：孔孔 上偏差上偏差 ES=ES=D DmaxmaxDD 下偏差下偏差 EI=EI=D DminminDD三、有关配合的术语和定义三、有关配合的术语和定义 1)1)配合制配合制:基孔制和基轴制。基孔制和基轴制。2)2)配合的类别配合的类别:间隙配合、过盈配合和过渡配合。间隙配合、过盈配合和过渡配合。间隙配合：间隙配合：X X max max=D=D max max-d dminmin=ES =ES eiei X X min min=D=D min min-d-d max max=EI =EI eses过盈配合：过盈配合：Y Y max max=D=D min min-d-d max max=EI =EI eses Y Y min min=D=D max max-d dminmin=ES =ES eiei 轴 上偏差 es=dmaxd下偏差 ei=dmind课程复习课程复习n P227 第一章第一章 n2-n3-3-n5-n6课后作业：课后作业：