第 2 章尺寸精度设计

第2章尺寸精度设计 2.1 基本术语及定义 2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.1有关孔、轴的定义 1. 孔孔通常是指圆柱形内表面；也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。 2 .轴轴通常是指圆柱形外表面；也包括非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.2 有关尺寸的术语及定义 • 公称尺寸（D、d）：公称尺寸是设计给定的尺寸。 • 实际尺寸（和） • 实际尺寸是零件加工后通过测量所得到的尺寸。 • 极限尺寸（） • 极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。两个界限值中较大的一个称为上极限尺寸（最大极限尺寸），较小的一个称为下极限尺寸（最小极限尺寸）。 • 理想尺寸（D0） • 理想尺寸是指上极限尺寸和下极限尺寸的平均值。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.3 有关尺寸偏差、尺寸公差的术语及定义 • 1. 尺寸偏差(deviation)：是某一尺寸（实际尺寸或极限尺寸）减其基本尺寸所得的代数差。偏差又分实际偏差和极限偏差。（1）实际偏差(actual deviation)：是指实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔的实际偏差 Ea=Da－D 轴的实际偏差 ea=da－d 几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.3 有关尺寸偏差、尺寸公差的术语及定义 • （2）极限偏差：是指上偏差和下偏差。上偏差—最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用代号ES，轴用代号es表示。 ES=Dmax-D es=dmax-d 下偏差—最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用代号EI，轴用代号ei表示：　 EI=Dmin-D ei=dmin-d 几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.3 有关尺寸偏差、尺寸公差的术语及定义 • 2. 尺寸公差：尺寸的允许变动量。孔与轴的公差分别用符号Th与TS表示。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.3 有关尺寸偏差、尺寸公差的术语及定义 • 3. 尺寸公差带图尺寸公差带图是由两部分组成的：零线和尺寸公差带。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.3 有关尺寸偏差、尺寸公差的术语及定义 • 4．标准公差标准公差是国家标准规定的，用以确定公差带大小的任一公差。 • 5．基本偏差基本偏差是国家标准规定的，用以确定公差带相对零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的那个极限偏差。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • 1．配合配合是指公称尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。 • 2．间隙或过盈在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，此差值为正时称为间隙，用符号X表示；此差值为负时称为过盈，用符号Y表示。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • 3．配合的种类根据孔、轴公差带之间的关系不同，配合分为三大类：间隙配合过盈配合过渡配合几何量精度设计与检测

ES 孔 EI + 0 — Xmax Xmin es 公称尺寸轴 ei 间隙配合 2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • （1）间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。最大间隙： Xmax=Dmax－dmin=ES－ei 最小间隙： Xmin=Dmin－dmax=EI－es 平均间隙： Xav= (Xmax＋ Xmin) /2 几何量精度设计与检测

es 轴 ei Ymax Ymax ES 孔 + EI 0 - 公称尺寸过盈配合 2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • （2）过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时，轴的公差带在孔的公差带之上。最大过盈：Ｙmax= Dmin－dmax=EI－es 最小过盈：Ｙmin= Dmax－dmin=ES－ei 平均过盈：Ｙav= (Ｙmax ＋Ｙmin) /2 几何量精度设计与检测

es 轴 ei Ymax Ymax ES 孔 + EI 0 - 公称尺寸过盈配合 2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • （3）过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。最大间隙： Xmax=Dmax－dmin=ES－ei 最大过盈：Ｙmax= Dmin－dmax=EI－es 平均间隙或过盈：　 Xav(Ｙav)=(Xmax＋Ｙmax) /2 几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • 3．配合公差：配合公差是组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。间隙配合： Tx =︱Xmax－Xmin︱= Th+ Ts 过盈配合： Ty =︱Ymax－Ymin︱= Th+ Ts 过渡配合： Tf =︱Xmax－Ymax︱= Th+ Ts 几何量精度设计与检测

X max X X max + X min 0 X max - Y max Y Y max 配合公差带图解 2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • 5．配合公差带图：配合公差与极限间隙和极限过盈之间的关系可用配合公差带图表示，包括（1）零线（2）配合公差带几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 • 2.1.4 有关配合的术语及定义 • 5．配合制:用标准化的孔、轴公差带（即同一极限制的孔和轴）组成各种配合的制度称为配合制。 GB/T 1800.1-2009规定了两种基准制（基孔制和基轴制）来获得各种配合。几何量精度设计与检测

2.1 基本术语及定义 几何量精度设计与检测

2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化 • 2.2.1公差等级 • 标准公差等级代号由符号IT和阿拉伯数字组成。例如IT2，记作2级标准公差等级，也用来表示2级标准公差数值。 • 国标规定的标准公差等级分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差数值依次增大。几何量精度设计与检测

2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化 2.2.2 公差单位 • 公差单位i是计算标准公差的基本单位。与公称尺寸D 呈一定的函数关系。 • 标准公差因子是以生产实践为基础，通过专门试验和大量统计数据分析，找出孔轴加工和测量误差随公称尺寸变化规律来确定的。（1）基本尺寸≤500mm，IT5～IT18 几何量精度设计与检测

2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化 2.2.3标准公差的计算规律及特点 • 常用尺寸范围内各个公差等级的标准公差计算：（见下页） • 标准公差等级系数ɑ：反映标准公差等级高低的参数； • IT01、IT0、IT1公差数值与公称尺寸呈线性关系； • IT2、IT3、IT4公差数值呈等比数列； • IT5、IT6、…、IT18其他标准公差等级的数值计算公式。 • IT = ɑi 几何量精度设计与检测

2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化表2-1 公称尺寸不大于500mm的标准公差的计算公式几何量精度设计与检测

2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化 2.2.4 尺寸分段与标准公差表为了减少标准公差的数目，国标对公称尺寸进行了分段。在标准公差和基本偏差的计算公式中，公称尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算（见附表3-2和3-3）首尾两项的几何平均值：标准公差值IT求解步骤：（1）尺寸分段求几何平均值；（2）计算公差单位i；（3）计算标准公差值IT 。几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.3.1基本偏差代号及其特点 • 1. 基本偏差的定义确定孔、轴公差带相对于零线位置的那个极限偏差（上偏差或下偏差）。除JS和js外，均指靠近零线的偏差。 • 2. 基本偏差的代号用英文字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o 、q 、 w)，再加上七个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC和cd 、 ef 、fg 、js 、za 、zb 、zc），共有28个代号，即孔和轴各有28个基本偏差。几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.3.1基本偏差代号及其特点 • 3. 轴的基本偏差系列 a～h的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小，j～zc的基本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增大，js公差带关于零线对称分布。 • 4. 孔的基本偏差系列 A～H的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次减小，J～ZC的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大，JS公差带关于零线对称分布。 • H为基准孔，基本偏差为下偏差，数值为零；h为基准轴，基本偏差为上偏差，数值为零。几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.3.1基本偏差代号及其特点 • 5. 各种基本偏差所形成的配合的特征 ●间隙配合 • a～h(或A～H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。 ●过渡配合 • js、j、k、m、n (或JS、J、K、M、N)等五种基本偏差与基准孔基本偏差H (或基准轴基本偏差h形成过渡配合) ●过盈配合 • p～zc(或P～ZC)等12种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h)形成过盈配合。几何量精度设计与检测

零件图 装配图 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.3.2 公差与配合在图样上的标注几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 • 2.3.3轴的基本偏差的确定 • 轴的各种基本偏差的数值根据表2-3计算获得 • 轴的基本偏差数值表（见附表）几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 • 2.3.4 孔的基本偏差的确定 • 孔的基本偏差数值由相同字母代号轴的基本偏差数值换算得到。 ●通用规则：同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的。倒影原则。 ●特殊规则：在公称尺寸大于3mm至500mm同名基孔制和基轴制配合中，给定标准公差等级的孔与高一级的轴相配合，且两者的配合性质相同，孔基本偏差和轴的基本偏差符号相反，而绝对值相差一个Δ值。即：ES = -ei + Δ（Δ = ITn- ITn-1） • 2.3.5孔、轴另一极限偏差的确定几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 • 2.3.5 孔、轴另一极限偏差的确定 • 在孔、轴基本偏差确定的基础上，根据孔、轴的公差等级查附表2-2确定标准公差数值，再根据公差与极限偏差之间的关系，计算另一极限偏差。或几何量精度设计与检测

2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 • 2.3.6优先、常用、一般公差带与优先、常用配合 • 优先、常用、一般公差带一般常用优先 • 轴： 116 59 13 • 孔： 105 44 13 • 2. 优先、常用配合常用优先 • 基孔制 59 13 • 基轴制 47 13 几何量精度设计与检测

图2-16不大于500mm 一般、常用和优先孔公差带 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化几何量精度设计与检测

图2-17不大于500mm 一般、需用和优先轴公差带 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 2.4.1基准制的选择 • 主要考虑结构的合理性和工艺的经济性。 • 1. 一般情况下应优先选择基孔制。 • 2. 特殊情况下采用基轴制冷拉钢材直接作轴。结构上的需要。以标准零部件为基准选择基准制：例：轴承内圈与轴颈配合——基孔制轴承外圈与箱体孔配合——基轴制必要时采用任一孔公差带与任一轴公差带组成所需的配合。几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 几何量精度设计与检测

图2-21滚动轴承的配合 2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 2.4.2公差等级的选择 • 选择方法 • 类比法、计算法 • 基本原则： • 在满足使用要求的前提下，尽量采用低的公差等级。 • 公差等级的应用 • 类比法需考虑的问题几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 2.4.2公差等级的选择 • 类比法需考虑的问题： • 同一配合中孔与轴的工艺等价性 • 孔与高一等级的轴相配合 • IT≤8的间隙、过渡配合 • IT ≤7的过盈配合 • 相配件或相关件的结构或精度 • 齿轮、滚动轴承几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 2.4.2 公差等级的选择 • 类比法需考虑的问题： • 配合性质与加工成本。 • ——过盈、过渡和较紧的间隙配合： • 轴≤IT7，孔≤IT8 • ——大间隙配合： • 孔，轴≥IT9 • 大间隙配合中，当配合精度要求不高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级相差2～3级。几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 2.4.3 配合的选择 • 原则：主要考虑满足使用要求。 • 选择方法：计算法、类比法和试验法 • 考虑因素： • 各种基本偏差形成配合的特点 • ——间隙配合、过渡配合、过盈配合 • 配合件的工作情况 • 配合件的生产情况几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 2.4.3 配合的选择 1．确定配合的类别 2．按工作条件确定配合的松紧 3．了解各种配合的特征及应用 4. 了解和掌握经生产实践验证过的典型配合实例几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 确定配合的类别几何量精度设计与检测

2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择 几何量精度设计与检测

有装配变形的配合 2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择几何量精度设计与检测

第 2 章 尺寸精度设计