極限配合與技術(shù)測(cè)量

第二版

高等教育出版社

沈?qū)W勤主編第一節(jié)極限與配合的術(shù)語(yǔ)及定義【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)目標(biāo)

1、了解孔和軸、尺寸、偏差、公差的術(shù)語(yǔ)及其定義。

2、能夠計(jì)算上下偏差值和公差值。能看懂公差帶圖。

3、熟悉配合的含義及種類(lèi)。

4、能夠正確計(jì)算間隙或過(guò)盈值的大小，判斷出相應(yīng)的配合類(lèi)別。

5、了解配合公差帶圖?！窘虒W(xué)目標(biāo)】能力目標(biāo)

1、能夠根據(jù)圖樣標(biāo)注準(zhǔn)確地計(jì)算出上下偏差和公差值，能夠看懂公差帶圖。

2、能夠正確計(jì)算三種配合類(lèi)型的間隙或過(guò)盈值，求出最大或最小值，并判斷出屬于何種配合種類(lèi)。

3、能夠從基本偏差代號(hào)和公差帶圖判斷配合類(lèi)型?！窘虒W(xué)目標(biāo)】素質(zhì)目標(biāo)

1、認(rèn)識(shí)常用極限術(shù)語(yǔ)的含義。

2、能夠計(jì)算偏差和公差值，看懂公差帶圖。

3、了解配合的含義及其種類(lèi)，看懂圖示表達(dá)方法。

4、掌握三種配合的特點(diǎn)及數(shù)值計(jì)算。

5、會(huì)準(zhǔn)確判斷配合的種類(lèi)。【教學(xué)要求】1、通過(guò)數(shù)值計(jì)算或圖示表達(dá)能夠判斷出配合的種類(lèi)，求出最大過(guò)盈或最大間隙值。2、掌握配合的分類(lèi)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。3、能夠不經(jīng)過(guò)計(jì)算就能判斷出配合的類(lèi)型?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1、熟悉極限與配合的術(shù)語(yǔ)及內(nèi)涵。2、會(huì)準(zhǔn)確計(jì)算偏差和公差。3、配合在生產(chǎn)中的作用、分類(lèi)與特點(diǎn)。4、過(guò)盈或間隙值的計(jì)算。5、能夠讀懂配合公差帶示意圖。6、判斷配合的類(lèi)型。【難點(diǎn)分析】1、軸與孔的判斷及各術(shù)語(yǔ)之間的聯(lián)系與區(qū)別。2、注意公差與極限偏差之間的關(guān)系及公差帶圖的含義。3、配合類(lèi)型的判斷方法。4、過(guò)渡配合公差帶示意圖的含義。復(fù)習(xí)舊課講評(píng)作業(yè)完成情況及存在共同問(wèn)題。提問(wèn)：

1、誤差與公差的區(qū)別是什么？

2、標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化有什么區(qū)別？舉例說(shuō)明。導(dǎo)入新課下圖是機(jī)器中最廣泛采用的一種圓柱體結(jié)合形式?？缀洼S的形狀非要是圓形的嗎？為了使加工后的孔與軸能滿足互換性要求，必須在設(shè)計(jì)時(shí)采用極限與配合標(biāo)準(zhǔn)。本次課程講授孔和軸的定義與極限與配合術(shù)語(yǔ)等相關(guān)內(nèi)容？講授新課

一、孔和軸的定義及其特點(diǎn)

二、尺寸的術(shù)語(yǔ)及其定義

三、偏差的術(shù)語(yǔ)及其定義

四、公差的術(shù)語(yǔ)及其定義

五、配合的術(shù)語(yǔ)及其定義孔的定義及其特點(diǎn)孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面。特點(diǎn)：裝配后孔是包容面或者加工過(guò)程中零件的實(shí)體材料變小，而孔的尺寸由小變大。所以非圓柱的內(nèi)表面，只要是包容面就稱之為孔。軸的定義及其特點(diǎn)軸通常指工件圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面。特點(diǎn)：裝配后軸是被包容面；加工過(guò)程中，零件的實(shí)體材料變少，而軸的尺寸由大變小。尺寸的術(shù)語(yǔ)及其定義尺寸：以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。以毫米為單位，不必標(biāo)注?；境叽纾簣D中?20為孔和軸的基本尺寸，一般取整數(shù)或整齊的小數(shù)，如20.5。

L--表示孔的基本尺寸；

l--表示軸的基本尺寸。實(shí)際尺寸：由測(cè)量工具實(shí)測(cè)工件后得到的尺寸。 La--表示孔的實(shí)際尺寸； la--表示軸的實(shí)際尺寸。極限尺寸：孔或軸所允許的兩個(gè)界限值。

圖示孔的最大極限尺寸為20.021mm，最小極限尺寸為20。

Lmax，Lmin--表示孔的最大與最小極限尺寸。

lmax，lmin，--表示軸的最大與最小極限尺寸。合格零件的實(shí)際尺寸應(yīng)當(dāng)在最大與最小極限尺寸之間。

圖示零件實(shí)際尺寸在20.021與20之間的任何值都視為合格尺寸。尺寸的術(shù)語(yǔ)及其定義

偏差的術(shù)語(yǔ)及其定義尺寸偏差：實(shí)際尺寸或極限尺寸與基本尺寸之差值。

如基本尺寸為20，實(shí)際尺寸為20.03

尺寸偏差為20.03－20＝0.03

如果實(shí)際尺寸為19.98

尺寸偏差為19.98－20＝－0.02偏差值可正可負(fù)。偏差的術(shù)語(yǔ)及其定義上偏差：最大極限尺寸減去基本尺寸所得代數(shù)差。

Es―表示孔的上偏差；ES＝Lmax－L

es―表示軸的上偏差。es＝lmax－l下偏差：最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。

Ei―表示孔的下偏差；EI＝Lmin－L

ei―表示軸的下偏差；ei＝lmin－l偏差的術(shù)語(yǔ)及練習(xí)實(shí)際偏差：

實(shí)際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。圖樣中一般標(biāo)注基本尺寸和上下偏差。練習(xí)：右圖孔和軸的基本尺寸、上下偏差、極限尺寸。

孔：基本尺寸20，上偏差0.021，下偏差0。

軸：基本尺寸20，上偏差-0.007，下偏差-0.020。公差的術(shù)語(yǔ)及其定義尺寸公差：最大極限尺寸與最小極限尺寸之差，也是上偏差與下偏差之差。是工件尺寸允許的變動(dòng)范圍。

Th―表示孔的公差；Th＝Lmax－Lmin＝ES－EI

Ts―表示軸的公差；Ts＝lmax－lmin＝es－ei練習(xí)計(jì)算右圖孔和軸的尺寸公差

孔的公差0.021；軸的公差0.013公差的術(shù)語(yǔ)及其定義尺寸公差帶：零件尺寸相對(duì)基本尺寸所允許的變動(dòng)范圍。零線：表示基本尺寸的位置。注意基本尺寸的零件為基準(zhǔn)線，零線上方的偏差為正；零線下方的偏差為負(fù)。上、下偏差之間的寬度為公差值，畫(huà)圖時(shí)注意上下比例，其長(zhǎng)度大小可隨意選取，上偏差用斜剖面線表示，下偏差用散點(diǎn)表示。配合的術(shù)語(yǔ)及其定義配合是指相同的基本尺寸的孔與軸配合在一起，由于公差帶之間的位置關(guān)系產(chǎn)生不同的松緊連接。按松緊程度分為過(guò)盈配合、過(guò)渡配合和間隙配合三種。1、間隙配合

孔的尺寸減去相配合軸的尺寸之差為正值，即具有間隙(包括最小間隙等于零的配合)，稱為間隙配合。此時(shí)孔的公差帶在軸的公差帶上方，如圖所示。

間隙配合(1)最大間隙是指在間隙配合或過(guò)渡配合中，孔的最大極限尺寸與軸的最小極限尺寸之差；也等于孔的上偏差減軸的下偏差，用Xmax表示。

Xmax＝Lmax－lmin＝ES－ei(2)最小間隙是指在間隙配合中，孔的最小極限尺寸與軸的最大極限尺寸之差；也等于孔的下偏差減去軸的上偏差，用Xmin表示。

Xmin＝Lmin－lmax＝EI－es(3)平均間隙就是中間位置。在數(shù)值上等于最大間隙與最小間隙之和的一半，用Xa表示。

Xa＝（Xmax＋Xmin）/2(4)間隙配合公差是指最大間隙與最小間隙的差值，是表示間隙允許變動(dòng)的范圍，用Tｆ表示。

Tｆ＝Xmax－Xmin

或Tｆ＝Th＋Ts

間隙配合計(jì)算例題例題：如某軸直徑尺寸為Ф

80，上偏差為0.030，下偏差為0；與其配合的孔的直徑尺寸為Ф

80，上偏差為-0.030，下偏差為-0.049；求最大最小間隙、平均間隙、配合公差分別為多少？解：Lmax＝80＋0.030＝80.030

Lmin＝80＋0＝80

lmax＝80＋(－0.030)＝79.97

lmin＝80＋(－0.049)＝79.951

Xmax＝Lmax－lmin＝80.030－79.951＝＋0.079

Xmin＝Lmin－lmax＝80－79.97＝＋0.030

Xa＝（0.079＋0.030）/2＝0.0545

Tｆ＝Xmax－Xmin＝0.079－0.030＝0.049思考：用偏差值計(jì)算間隙配合計(jì)算練習(xí)題孔的尺寸為Ф

100，上偏差為0.071，下偏差為0.036；軸的尺寸為Ф

100，上偏差為0.024，下偏差為0；求最大最小間隙、平均間隙、配合公差各為多少？過(guò)盈配合2、孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)值，即具有過(guò)盈(包括最小過(guò)盈量等于零)的配合稱為過(guò)盈配合?？椎墓顜г谳S的公差帶下方，如圖所示。過(guò)盈配合(1)最大過(guò)盈是指在過(guò)盈配合或過(guò)渡配合中，孔的最小極限尺寸與軸的最大極限尺寸之差；也等于孔的下偏差與軸的上偏差的代數(shù)差，用Ymax表示。

Ymax＝Lmin－lmax＝EI－es(2)最小過(guò)盈是指在過(guò)盈配合中，孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸之差；也等于孔的上偏差與軸的下偏差的代數(shù)差，用Ymin表示。

Ymin＝Lmax－lmin＝ES－ei(3)平均過(guò)盈數(shù)值上等于最大過(guò)盈與最小過(guò)盈之和的一半，用Ya表示。

Ya＝（Ymax＋Ymin）/2(4)過(guò)盈配合公差即為允許過(guò)盈變動(dòng)的范圍。等于最小過(guò)盈與最大過(guò)盈的代數(shù)差，用Tｆ表示。

Tｆ＝Y(jié)min－Ymax

或Tｆ＝Th＋Ts過(guò)盈配合計(jì)算例題例題：如某孔的尺寸為Ф

100，上偏差為-0.058，下偏差為-0.093；軸的尺寸為Ф

100，上偏差為0，下偏差為-0.022；求最大過(guò)盈和最小過(guò)盈值、平均過(guò)盈、過(guò)盈配合公差各是多少？解： Lmax＝100＋(－0.058)＝99.942

Lmin＝100＋(－0.093)＝99.907

lmax＝100＋0＝100

lmin＝100＋(－0.022)＝99.978

Ymax＝Lmin－lmax＝99.907－100＝－0.093

Ymin＝Lmax－lmin＝99.942－99.978＝－0.036

Ya＝（Ymax＋Ymin）/2＝[－0.093＋(－0.036)]/2=－0.0645

Tｆ＝Y(jié)min－Ymax＝－0.036－(－0.093)＝0.057思考：用偏差值作計(jì)算過(guò)盈配合計(jì)算孔的尺寸為Ф

80，上偏差為0.046，下偏差為0；軸的尺寸為Ф

80，上偏差為0.096，下偏差為0.066；求最大最小過(guò)盈、平均過(guò)盈、過(guò)盈配合公差各為多少？過(guò)渡配合可能具有間隙或過(guò)盈的配合稱為過(guò)渡配合?？椎墓顜c軸的公差帶相互交疊。當(dāng)孔的尺寸大于軸的尺寸時(shí)是間隙配合；孔的尺寸小于軸的尺寸時(shí)為過(guò)盈配合。過(guò)渡配合過(guò)渡配合中最大間隙和最大過(guò)盈的計(jì)算，與間隙配合中最大間隙的計(jì)算和過(guò)盈配合中最大過(guò)盈計(jì)算的公式相同。

Xmax＝Lmax－lmin(正值)

Ymax＝Lmin－lmax(負(fù)值)過(guò)渡配合中，沒(méi)有最小間隙和最小過(guò)盈。平均值的大小可用（Xmax＋Ymax）/2公式計(jì)算，當(dāng)Xmax＞Ymax時(shí)，其計(jì)算結(jié)果為正值，為平均間隙；若為負(fù)值，即為平均過(guò)盈。

Xmax＞Ymax時(shí)，Xa＝（Xmax＋Ymax）/2(正值)

Xmax＜Ymax時(shí)，Ya＝（Xmax＋Ymax）/2(負(fù)值)過(guò)渡配合公差是間隙公差與過(guò)盈公差的合成，其數(shù)值等于最大間隙與最大過(guò)盈代數(shù)差的絕對(duì)值，用Tｆ表示。

Tｆ＝Xmax－Ymax

或Tｆ＝Th＋Ts過(guò)渡配合計(jì)算例題例題：孔、軸為過(guò)渡配合，孔的尺寸為Ф50，上偏差為＋0.025；下偏差為0，軸的尺寸為Ф

50±0.008，計(jì)算最大間隙和最大過(guò)盈、平均間隙、過(guò)渡配合公差。解：Xmax＝ES－ei＝0.025－(－0.008)＝0.033

Ymax＝EI－es＝0－0.008＝－0.008

因?yàn)?.033＞0.008，所求得的是平均間隙

Xa＝（Xmax＋Ymax）/2＝0.0125

過(guò)渡配合公差Tｆ＝Xmax－Ymax＝0.041過(guò)渡配合計(jì)算練習(xí)例：有一過(guò)渡配合，其Xmax＝0.030，Ymax＝－0.048，求平均值。解因?yàn)?.030＜－0.048，所求得的是平均過(guò)盈

Ya＝（Xmax＋Ymax）/2＝－0.009在過(guò)渡配合中，如果計(jì)算結(jié)果是平均間隙，說(shuō)明在這批零件中主要是存在間隙；在過(guò)渡配合中，如果計(jì)算結(jié)果是平均過(guò)盈，說(shuō)明在這批零件中主要存在過(guò)盈。三種配合性質(zhì)的特點(diǎn)配合類(lèi)型；軸與孔聯(lián)接狀態(tài)；軸與孔尺寸關(guān)系；公差帶關(guān)系 間隙配合；可轉(zhuǎn)動(dòng)；軸小于孔；軸的公差帶在孔公差帶下方 過(guò)盈配合；不可轉(zhuǎn)動(dòng)；軸大于孔；軸的公差帶在孔公差帶上方 過(guò)渡配合；存在微小的過(guò)盈或間隙；軸與孔尺寸相差甚小；軸與孔公差帶相交疊

配合公差帶圖先畫(huà)零線代表基本尺寸，零線的上方為正，代表極限間隙；下方為負(fù)，代表極限過(guò)盈。用極限間隙和極限過(guò)盈兩條直線所限定的區(qū)域，就是配合公差帶。按250∶1的比例畫(huà)出配合公差帶圖。配合性質(zhì)的判斷有基本偏差代號(hào)的尺寸標(biāo)注中，可由基本偏差代號(hào)和公差帶圖來(lái)判斷其配合性質(zhì)。尺寸中只標(biāo)注偏差的大小時(shí)，就要依據(jù)極限偏差的大小來(lái)判斷配合性質(zhì)。間隙配合孔的下偏差(EI)大于或等于軸的上偏差(es)；過(guò)盈配合軸的下偏差(ei)大于或等于孔的上偏差(ES)；EI≥es時(shí)為間隙配合

ei≥ES時(shí)為過(guò)盈配合，以上兩條同時(shí)不成立時(shí)，則為