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机械制图的公差与配合及其标注方法 设计人员必备

一、公差与配合的概念

(一)零件的互换性

在成批生产进行机器装配时,要求一批相配合的零件只要按零件 图要求加工出来,不经任何选择或修配,任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求,零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性,可给机器装配、修理带来方便,也为机器的现代化大生产提供了可性。

(二)公差的有关术语

零件在加工过程中,足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响,不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。为了保证互换性,必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内,为例,说明公差的有关术语(轴,类同)。

机械制图的公差与配合及其标注方法 设计人员必备

1、基本尺寸

根据零件的强度和结构要求,设计时确定的尺寸。其数值应优先用标准直径或标准长度。

2、实际尺寸

通过测量所得到的尺寸。

3、极限尺寸

允许尺寸变动的两个界限值。它是以基本尺寸为基数来确定的。两个界限值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。

4、尺寸偏差(简称偏差)

某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有:

上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸

下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸

上、下偏差统称为极限偏差,上、下偏差可以是正值、负值或零。

国家标准规定:孔的上偏差代号为ES,孔的下偏差代号为EI;轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei.

5、尺寸公差(简称公差)

允许尺寸的变动量。

尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差

因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸,亦即上偏差总是大于下偏差,所以尺寸公差一定为正值。

如图1a所示的孔径:

基本尺寸=φ30

最大极限尺寸=φ30.010

最小极限尺寸= φ29.990

上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸

=30.010-30=+0。010

下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸

=29.990-30=-0.010

公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸

=3。010-29.990=0.020

=ES-EI=+0.010-(-0.010)=0.020

如果实际尺寸在φ30.010与φ29.990这间,即为合格。

6、零线、公关带和公差带图

如图1b所示,零线是在公差带图中用以确定偏差的一条基准线,即零偏差线。通常零线表示基本尺寸。在零线左端标上“0”“+”、“—”号,零线上方偏差为正;零线下方偏差为负。公差带是由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域,公差带的区域宽度和位置是构成公差带的两个要素。为了简便地说明上述术语及其相互关系,在实用中一般以公差带图表示。公差带图是以放大图形式画出方框的,注出零线,方框宽度表示公差公差值大小,方框的左右长度可根据需要任意确定。为区别轴和孔的公差带,一般用斜线表示孔的公差带;用加点表示轴的公差。

7、标准公差与标准公差等级

标准公差是国家标准所列的以确定公差带大小的任一公差。标准公差等级是确定尺寸精确程度的等级。标准公差分20个等级,即IT01、IT0、IT1、IT—18,表示标准公差,阿拉伯数字表示标准公差等级,其中IT01级最高,等级依次降低,IT18级最低。对于 一定的基本尺寸,标准公差等级愈高,标准公差值愈小,尺寸的精确程度愈高。

8、基本偏差

用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般是指靠近零线的那个偏差,如图2所示,当公差带位于零线上方时,其基本偏差为下偏差,当公差带位于零线下方时,其基本偏差为上偏差。

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根据实际需要,国家标准分别对孔和轴各规定了28个不同的基本偏差,如图3所示。孔、轴的基本偏差数值可从有关表中查出。从图3中可知:

(1)基本偏差代号用拉丁字母表示,大写字母表示的基本偏差代号,小写字母表示轴的基本偏差代号。由于图中用基本偏差只表示公差带大小,故公差带一端画成开口。

(2)本偏差从A—H为下偏差,J—ZC为上偏差,JS的上下偏差分别为+IT/2和--—IT/2。

(3)轴的基本偏差从a—h为上偏差,j—zc为下偏差,js的上下偏差分别为+IT/2T和—IT/2。孔和轴的另一偏差可由基本偏差和标准公差算出。

9、轴的公差代号与标准公差等级代号组成,并且要用同一号字书写。

例如:φ60H8,表示基本尺寸为φ60,基本偏差为H,标准公差等级为8级的孔的公差带。又如:φ60f7,表示基本尺寸为φ60,基本偏差为f,标准公差等级为7级的轴扔公差带。

机械制图的公差与配合及其标注方法 设计人员必备

(三)配合的有关术语

在机器装配中,基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴的公差带之间的关系,称为配合。由于孔和轴的实际尺寸不同,装配后可以产生“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为正值时是间隙,为负值时是过盈。

1. 配合的种类

配合按其出现间隙或过盈的不同,分为三类:

机械制图的公差与配合及其标注方法 设计人员必备

(1)间隙配合   孔的公差带在轴的公关带之上,任取其中一对孔和轴相配都成为具有间隙(包括最小间隙为零)的配合,如图4a所示。

(2)过盈配合   孔的公差带在轴的公差带之下,任取其中一对孔和轴相配都为为具有过盈(包括最小间隙为零)的配合,如图4b所示。

(3)过度配合   孔的公差带在轴的公差带相互交叠,任取其中一对孔和轴相配,可能是具有间隙,也可能具有过盈的配合,如图4c所示。

2、配合的基准制

国家标准规定了两种基准制,如图4所示。

(1)基孔制    基本偏差为一定的孔的公差带与基本偏差的轴的公差带构成种配合的一种制度,如图5a所示。也就是在基本尺寸相同的配合中将孔的公差带位置固定,通过变换轴的公差带位置得到不同的配合。

基孔制的孔称为基准孔,国家标准中规定基准孔的下偏差为零,“H”为基准孔的基本偏差代号。

(2)基轴制   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构成各种配合的一种制度,如图5b所示。也就是在基本尺寸相同的配合中将轴的公差带位置固定,通过变换的孔的公差带位置得到不同的配合。

基轴心制的孔称为基准轴套,国家标准中规定基准轴的上偏差为零,“h”为基准轴的基本偏差代号。

从基本偏差系列(图3)中可以看出:

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在基孔制中,基准孔H与轴配合,a~h(共11种)用于间隙配合;j~n(共5种)主要用于过度配合;(n、p、r可能为过度配合或过盈配合);p~zc(共12种)主要用于过盈配合。

在基轴制中,基准轴h与孔配合,A~H(共11种)用于间隙配合;J~N(共5种)主要用于过度配合;(N、P、R可能为过度配合或过盈配合);P~ZC(共12种)主要用于过盈配合。

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