15零件尺寸公差与配合性质的选择与检测

《机械基础》

教 案

（2009～ 2010学年第二学期）

学 院 山西省工贸学校 系 （部） 机电系 教 研 室 教 师 梁少宁

山西省工贸学校

③ 学生学案

课题名称：零件尺寸公差与配合性质的选择与检测

班级： 姓名：

(一) 、工作任务：

拿出一张零件图纸，发给同学，让每个小组讨论，讨论上边标志的符号的含义，然后讨论这个零件在生产过程中应该怎样来进行生产加工？

(二) 、学习目标：

1、掌握互换性概念

2、掌握极限与配合基本术语、定义 3、掌握极限与配合国家标准的构成 (三) 、回答问题

1、公差总是正值吗？为什么？能不能为零？

2、互换性的意义在什么地方？对于生产有什么好处？

(四) 、分析该资料，完成项目任务：

一：互换性概念 1、互换性定义

互换性是指从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配到机器或部件中，并满足产品的性能要求。

2、互换性意义

零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配，维修有重要意义。

二：尺寸公差的术语和定义

1）基本尺寸——设计给定的尺寸。如图a 中的ø30mm。 2）实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸。

3）极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。

如图b 示出了轴ø30mm的最大极限尺寸为ø29.993mm ，最小极限尺寸为ø29.980mm。实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。

4）尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。

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 如上图所示的轴:

上偏差＝(29.993-30)mm＝-0.007mm 下偏差＝(29.980-30)mm＝-0.020mm

国家标准规定：用代号ES 和es 分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI 和ei 分别表示孔和轴

的下偏差。偏差可以为正，负或零值。

实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。

5）尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量。 即：公差＝最大极限尺寸-最小极限尺寸 或：公差＝上偏差-下偏差 如上图所示的轴

公差＝(29.993-29.980) mm＝0.013mm 或：公差＝[-0.007-(-0.020)] mm＝0.013mm

由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零。

在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a 。

6）尺寸公差带（简称公差带）——公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。

上图a 表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b 。

在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上

方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。 三:标准公差和基本偏差

国家标准《公差与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。 标准公差确定公差带的大小，

而基本偏差确定公差带的位置，见下图。

1）标准公差（IT ）

标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级。标准公

差分为20级，即IT01，IT0，IT1，„，ITI8。其尺寸精确程度从IT01到ITI8依次降低。标准公差的具体数值可查表得到。

2）基本偏差

基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差。即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，见上图。

国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。下图是孔和轴的28个基本偏差系列图。

从基本偏差系列图可知，轴的基本偏差从a 到h 为上偏差（es ），且是负值，其绝对值依次减小；从j 到2c 为下偏差（ei ），且是正值，其绝对值依次增大。

孔的基本偏差从A 到H 为下偏差（E1），且是正值，其绝对值依次减小，从J 到ZC 为上偏差（Es ），且是负值，其绝对值依次增大；其中H 和h 的基本偏差为零。JS 和js 对称于零线，没有基本偏差，其上，下偏差分别为+IT/2和-IT/2。

基本偏差系列图只表示了公差带的各种位置，所以只画出属于基本偏差的一端，另一端则是开口的，即公差带的另一端取决于标准公差（IT ）的大小。

四：公差带代号

孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号组成。 例：试说明ø50H8、ø50f7的含意。

五：配合

基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定：配合分三类，即间隙配合、过盈配合、过渡配合（见下图）。

间隙配合

孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。如下图所示，孔的公差带在轴的公差带之上。

过渡配合

孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。如下图所示，孔的公差带与铀的公差带互相交叠。

过盈配合

孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零的配合。如图c 所示，孔的公差带在轴的公差带之下。

六：基准制

国标对配合规定了基孔制和基轴制两种基准制。 基孔制

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各种配合的一种制度（下图a ）。基准孔的下偏差为零，并用代号H 表示。

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形成各种配合的一种制度（下图b ）。基准轴的上偏差为零，并用代号h 表示。

配合代号

配合代号由孔和轴的公差带代号组成，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。凡是分子中含H 的为基孔制配合，凡是分母中含h 的为基轴制配合。

例 试说明的含意。

该配合的基本尺寸为ø25mm、基孔制的间隙配合，基准孔的公差带为

H7，（基本偏差为H 公差等级为7级），轴的公差带为g6 （基本偏差为g ，公差等级为6级）。

七、公差与配合的标注

零件图上的标注方法

零件图上的尺寸公差可按下面三种形式之一标： 1）在基本尺寸右边注出公差带代号，见下图a 。

2）在基本尺寸右边注出极限偏差，见上图b 。

3）在基本尺寸右边注出公差带代号和相应的极限偏差。但极限偏差应加上括号，见上图c 。

当标注极限偏差时，上、下偏差的小数点必须对齐，小数点后的位数也必须相同；当上偏差或下偏差为“零”时用数字“0”标出（不加正、负号），并与上偏差或下偏差的小数点前的个位数对齐；当公差带相对于基本尺寸对称配置，即两个偏差绝对值相同时，偏差只需注写一次，并应在偏差与基本尺寸之间注出符号“士”，且两者数字高度相同。

装配图上的标注方法

装配图上两结合零件有配合要求时，应在基本尺寸右边注出相应的配合代号，其注写形式为下图中的三种形式之一。

(五) 、评分表

课堂汇报评分表（教师用表）

(六) 、总结反思：

1、本次讨论的成功之处：

2、本次讨论的不足之处：

3、在讨论过程中碰到的主要问题：

4、解决问题的方法：

5、进一步改进的措施：

(七) 、课后作业：

观察课本上的轴零件图，说明它的加工要求和步骤是什么？