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公差配合


第九章 互换性与技术测量
第一节 第二节 第三节 表面粗糙度 公差与配合简介 形状和位置公差简介

§ 9--1
零件的表面粗糙度。

表面粗糙度

零件图中除了视图和尺寸之外,还应具备加工和检验零 件的技术要求 技术要求。技术要求主要有: 技术要求 尺寸公差、形状公差和位置公差。 对零件的材料、热处理和表面修饰的说明。 对于特殊加工和检验的说明。

一、表面粗糙度的基本概念
表示零件表面具有较小间距和峰谷所组成的微观几何形 较小间距和峰谷所组成的微观几何形 状特性,称为表面粗糙度。 状特性

表面粗糙度对零件的配合性质、耐磨性、强度、抗腐性 密封性、外观要求等影响很大,因此,零件表面的粗糙度的 要求也有不同。一般说来,凡零件上有配合要求或有相对运 配合要求或有相对运 动的表面, 动的表面,表面粗糙度参数值要小。

二、评定表面粗糙度的参数
★ 轮廓算术平均偏差——Ra ★ 微观不平度十点高度——Rz ★ 轮廓最大高度——Ry 优先选用轮廓算术平均偏差Ra

在零件表面一段取样长度L(用于判断表面粗糙度特 征的段中线长度)内,轮廓的偏距y是轮廓线上的点到中线 的距离中线以上,y为正值;反之y为负值。Ra是轮廓偏差 l 1 绝对值,用公式表示为: Ra = ∫ y( x)dx l0 n 或: Ra=1/n ∑|yi |
i=1

轮廓峰顶线

Ra

y

Yv

Ry

y

中线

l

轮廓谷底线

三、表面粗糙度的代号(符)号及其标注 表面粗糙度的代号(
1、表面粗糙度的符号 、 a1、a2——粗糙度高度参数代号及其 数 值( ?m ); b b——加工要求、镀覆、表面处理或其它 a1 说明等; c(f) a2 c——样长度(mm)或波纹度( ?m ); e d d——加工纹理方向符号; e——加工余量(mm) f——粗糙度间距参数值(mm)或轮廓支 承长度率。















基本符号,表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度 参数值或有关说明时,仅适用于简化代号标注。 基本符号加一短划,表示表面是用去除材料的方法获得。 如车、铣、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等。 基本符号加一小圆,表示表面是用不去除材料方法获得。 如铸、锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉未冶金等,或者是用 于保持原供应状况的表面(包括保持上道工序的状况)。 在上述三个符号的长边上均可加一横线;用于标注有关参 数和说明。 在上述三个符号上均可加一小圆,表示所有表面具有相 同的表面粗糙度要求。

2、表面粗糙度参数: 、表面粗糙度参数 表面粗糙度参数的单位是?m。 注写Ra时,只写数值; 注写Rz、Ry时,应同时注出Rz、 Ry和数值。 只注一个值时,表示为上限值;注两个值时,表示为 上限值和下限值。 例如: 3.2 3.2 1.6 Ry3.2 用任何方法获得的表面, Ra的上限值为3.2?m。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为3.2?m, 下限值为1.6?m。 用任何方法获得的表面, Ry的上限值为3.2?m。

说明: 说明:
1)、标注轮廓算术平均偏差Ra时,可省略符号Ra。 2)、 当标注上限值或上限值与下限值时,允许实测值中 有 16%的测值超差。 3)、 当不允许任何实测值超差时,应在参数值的右侧加 注max或同时标注max和min。 3.2max 1.6min 铣 3.2 用去除材料的方法获得的表面, Ra的最大值 为3.2?m,最小值为1.6?m。 用去除材料的方法获得的表面, Ra的上限值为 3.2?m,加工方法为铣制。

四、表面粗糙度代号在图样上的标注
★ 在同一图样上每一表面只注一次粗糙度代号,且应注 每一表面只注一次粗糙度代号, 每一表面只注一次粗糙度代号 在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上, 在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上,并 尽可能靠近有关尺寸线。 ★ 当零件的大部分表面具有相同的粗糙度要求时,对其 中使用最多的一种,代(符)号,可统一注在图纸的右上 角。加注 “其余 其余”二字。 其余 例如:
φ φ C×45
ο

其余 25

M

φ

★ 在不同方向的 表面上标注时,代 代 号中的数字及符号 的方向必须按图中 的方向 的规定标注。 3.2 ★ 代号中的数字 方向应与 尺寸数 字的方向 一致。 ★ 符号的尖端必 须从材料 外指向 表面。

3.2 30° 3.2 °

3.2 30° ° 3.2

3.2

★ 当零件所有表面 所有表面都有 所有表面 相同表面粗糙度要求时, 相同表面粗糙度要求时 可在图样右上角统一标注 代号。 ★ 对不连续的同一表面 不连续的同一表面, 不连续的同一表面 可用细实线相连,其表 面粗糙度代号可注一次。
抛光

6.2

12.5

★ 零件上连续要素 连续要素 及重复要素(孔、槽、 及重复要素 齿等)的表面,其表 表 面粗糙度代号只注一 次。

1.6

RY2.5

★ 齿轮、渐开线花键 齿轮、渐开线花键的 工作表面,在图中没有表 示出齿形时,其粗糙度代 注在分度线上。螺纹 号可注在分度线上 螺纹 注在分度线上 表面需要标注表面粗糙度 表面 时,标注在螺纹尺寸线上 螺纹尺寸线上。 螺纹尺寸线上 ★ 同一表面上有不同表 面粗糙度要求时,应用细 细 实线分界,并注出尺寸与 实线分界 表面粗糙度代号。

RY2.5

φ

0.8

6.3

§9—2 公差与配合简介
一、公差与配合的基本概念 1、零件的互换性 、
● 互换性: 互换性: 同一批零件,不经挑选和辅助加工,任取一个就可 顺利地装到机器上去,并满足机器的性能要求。 ● 保证零件具有互换性的措施 保证零件具有互换性的措施: 由设计者确定合理的配合要求和尺寸公差大小。 ● 公差:在满足设计要求的条件下,规定零件实际 公差: 尺寸允许的变动量。

2、基本术语 、 基本尺寸: 它是设计给定的尺寸; 极限尺寸 :允许尺寸变化的两个极限值,它是 以基本尺寸为基数来确定的。 尺寸偏差(简称偏差):某一尺寸减其基本尺寸 所得的代数差,分别称为上偏差和下 偏差。 例:一根轴的直径为 Φ50±0.008 ± 基本尺寸: Φ 50 最大极限尺寸: Φ 50.008 最小极限尺寸: Φ 49.992

上偏差 = 最大极限尺寸 – 基本尺寸 下偏差 = 最不极限尺寸 – 基本尺寸

代号:孔为 ES ,轴为 es 。 代号:孔为EI,轴为ei 。

尺寸公差(简称公差):允许尺寸的变动量。 公差 = 最大极限尺寸 – 最小极限尺寸 = 上偏差 – 下偏差 例:一根轴的直径为 Φ50±0.008 ±
上偏差 = 50.008 - 50 = 0.008 下偏差 = 49.992 – 50 = -0.008 公差 = 50.008-49.992 = 0.016 或 = 0.008-(-0.008) =0.016

零线:在公差带图(公差与配合图解)中确定偏差的 一条基准直线,即零偏差线。通常以零线表示 基本尺寸。 尺寸公差带(简称公差带): 在公差带图中,由代表 上、下偏差的两条直线所限定的区域。 3、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、过盈配合和过渡配 合。

间隙配合:孔与轴配合时,具有间隙(包括最小间隙等于 间隙配合 零)的配合。
间隙
+0.053 +0.020 -0.020 +0.041

φ30

φ30

孔公差带 最大间隙

最小间隙

孔的公差 带在轴的公 差带之上。
最小间隙为零

孔公差带
最大间隙

轴公差带 轴公差带

过盈配合:孔和轴配合时,孔的尺寸减去相配合轴的 尺寸,其代数差为负值为过盈。具有过盈 的配合称为过盈配合。
过盈

孔的公差
轴径

孔径

带在轴公差 带之下。
最小过盈为零 轴公差带 最大过盈 孔公差带

轴公差带 最大过盈

孔公差带

最小过盈

最大过盈

孔径

最大间隙 最大过盈 最大过盈

最大间隙 轴径 最大间隙 最大过盈

过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合为过渡配合。

轴和孔 的公差 带相互 交叠。
最大间隙

4、标准公差与基本偏差 、
公差带由“公差带大小”和“公差带位置”这两个要素 组成。 标准公差确定公差带大小,基本偏差确定公差带位置。 标准公差 标准公差是标准所列的,用以确定公差带的大小的任一 公差。标准公差分为20个等级,即:IT01、IT0、IT1至于 IT18 。IT表示公差,数字表示公差等级,从IT01至IT18依次 降低。 基本偏差 基本偏差是标准所列的,用以确定公差带相对零位置的 上偏差或下偏差,一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在 零线的上方时,基本偏差为下偏差;反之则为为上偏差。

标准公差 基本偏差 基本尺寸 0+ 0 基本偏差 标准公差

轴与孔的基本偏差代号用拉丁字母表示,大写为孔,小写 ( )的基本偏差为零 为轴,各有28个。其中H(h)的基本偏差为零,常作为基准 孔或基准轴的偏差代号。

A B

EI

C

CD

基本尺寸

es

c cd b a

k g h j f fg js d e ef

基本尺寸

0

+

-

z uv x y

ei 零线 0

m n p rs t

zc zazb

A~H(a~h)的基本偏差用于间隙配合;P~ZC(p~zc)用 于过盈配合;J(j)~N(n)用于过渡配合。

ES

0

+

D E EF F FG GH

零线
UV X J K Y Z ZA M N P JS R S T ZB ZC

-

0

5、配合制度 、
1)、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。
0

基准孔

间隙 配合

过渡 配合

过渡 配合

过盈 配合

公差带图
0

基准孔的基本偏差代号为“ 。 基准孔的基本偏差代号为“H”。

2)、基轴制 、

基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本

偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
0

基准轴

过盈 配合

过渡 配合

过渡 配合

间隙 配合

公差带图
0

基准轴的基本偏差代号为“ 。 基准轴的基本偏差代号为“h”。

二、公差与配合的标注及查表方法
1、公差与配合在图样中的标注 、 1)、零件图中的标注形式 注基本尺寸及上、下偏差值(常用方法) 注基本尺寸及上、下偏差值(常用方法) 数值直观, 适应单件或小 批量生产。零 件尺寸使用通 用的量具进行 测量。必须注 出偏差数值。

+0.039 0

Φ50

Φ50

-0.050 0.050 -0.025 0.025

既注公差带代号又注上、 既注公差带代号又注上、下偏差 上下 偏差 加注 括号

+0.039 ) 0

既明确配合精度又有公差数值。

Φ Φ50f7( -0.050)

Φ Φ50H8(

-0.025

注公差带代号

此注法能和专用量具检验零件尺寸统一起来,适应 大批量生产。零件图上不必标注尺寸偏差数值。

Φ50H8

Φ50f7

2、在装配图中配合尺寸的标注 、 基孔制的标注形式: 基准孔的基本偏差代号(H) 公差等级代号 基本尺寸 配合轴基本偏差代号 公差等级代号 例:
H8 f7

表示基本尺寸为 50,基孔制,8级基 准孔与公差等级为7 级、基本偏差代号 为f 的轴的间隙配合。 标注形式也可写成: φ50H8/f7

φ50

基轴制的标注形式: 配合孔基本偏差代号 公差等级代号 基本尺寸 基准轴的基本偏差代号(h) 公差等级代号 例: 表示基本尺寸为 50,基轴制,6级基准 轴与公差等级为7级, 基本偏差代号为P的孔 的过盈配合。 标注形式也可写成: φ50P7/h6
p7 h6 φ50

3、优先、常用配合 、优先、 国家标准根据机械工业产品生产使用的需要,制订优先 及常用配合,应尽量选用优先配合和常用配合。如下表所示。 4、轴、孔极限偏差的查表 、 若已知基本尺寸和公差带代号,则尺寸的上下偏差值, 可从极限偏差表中查得。 查表的步骤一般是:先查出轴和孔的标准公差,然后 查出轴和孔的基本偏差(配合件只列出一个偏差);最后 由配合件的标准公差和基本偏差的关系,算出另一个偏差。 优先及常用配合的极限偏差可直接由表查得,也可按上述 步骤进行。

基孔制优先、 基孔制优先、常用配合
基 准 孔 轴

a b

c d

e f g h

js

k m n

p r s t u v x y z

间 隙 配 合

H6 H7 H8 H9 H10 H11 H12
H8 H8 c8 d 8 H9 H9 c9 d 9 H 10 H 10 c10 d10 H 11 H11 H 11 b11 c11 d11 H 12 b12 H8 e7 H8 e8 H9 e9

过渡配合 过盈配合 H 6 H 6 H 6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 f 5 g 5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 H 6 H 7 H 7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7
f 6 g 6 h6 Js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 u6 H 8 H 8 H 8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 f 7 g 7 h8 Js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7 H8 H8 f8 h8 H9 H9 f9 h9 H 10 h10 H11 h11
H 12 h12

v6 x6 y6 z6

红色为优先配合。其中

常用:59种 优先:13种

基轴制优先、 基轴制优先、常驻用配合
基 准 孔 孔

A B C

D E F G H JS K M N P R S T U V X Y Z
过渡配合
F 6 G6 h5 h5 F7 G 7 h6 h6 F8 h7 F8 h8 F9 h9 H6 h5 H7 h6 JS 6 h5 JS 7 h6 H8 JS 8 h7 h7 H8 h8 H9 h9 H 10 h10 H 11 h11 H 12 h12 K6 h5 K7 h6 K8 h7 M6 h5 M7 h6 M8 h7 N6 h5 N7 h6 N8 h7 P6 h5 P7 h6 R6 h5 R7 h6

间 隙 配 合

过盈配合
S6 h5 S7 h7 T6 h5 T7 U7 h7 h6

h5 h6 h7 h8 h9 h10 h11 h12
B12 h12 E8 h7
E8 h8 D 9 E9 h 9 h9 D10 h10 A11 B11 C11 D11 h11 h11 h11 h11

红色字为优先配合。其中

常用:47种 优先:13种

例1 查表写出φ18

H8 的极限偏差数值。 f7 H8

解: 从配合表可知, f 7 是基孔制的优先配合,其中H8是基 准孔的公差代号;f7是配合轴的公差代号。 (1)φ18H8基准孔的极限偏差,可由附录附表中查出。在 表中由基本尺寸从大于14至18的行和公差带H8的列相交处 + 查得 00.027 这就是基准孔的上、下偏差,所以 φ18H8 可 0 写成 φ 18+0 .027 (2)φ18f7配合轴的极限偏差,可由附录表中查得。在表中 由基本尺寸从大于14至18的行和代号f7的列相交处查得,就 是配合轴的上偏差(es)和下偏差(ei),所以Φ18f7可写 成 φ 18 ?-0.016 0.034

例2 查表写出Φ80R7/h6的极限偏差值。 解:从配合表可知Φ80R7/h6是基轴制常用过盈配合。 (1) Φ80h6基准轴的极限偏差,可由附表查得。在表中由基本 尺寸大于50至80的行与公差等级IT6的列相交处查得Φ80h6的 标准公差是19?m因为基准轴的上偏差为零,所以Φ80h6可写 0 成 φ 80 ?0.019 (2) Φ80R7配合孔的极限偏差,则由附录表的基本尺寸大于 50至80的行与公差等级IT7的列相交处查得Φ80R7的标准公 差是30?m。由附表的基本尺寸大于65至80的行与基本偏差 代号为R的列相交处查得Φ80R7的上偏差(ES)为-43?m。从 而由计算公式EI=ES-IT可得到下偏差为(EI)= - 43 - 30= -73 ?m, 所以可写成
-0.043 Φ80 -0.073

§9—3

形状公差和位置公差简介

形状公差和位置公差简称形位公差,是指零件的实际形 形位公差, 形位公差 状和实际位置对理想形状和理想位置的允许变动量。 对一般零件来说,它的形状和位置公关差,可由尺寸公 差、加工机床的精度等加以保证。而对精度较高的零件,则 根据设计要求,需在零件图上注出有关的形状和位置公差。 一、形位公差代号、基准代号 形位公差代号、 1、 形位公差的名称和符号 如下表所示。

分类 名 形 状 公 差



符 号 分类 位

分类 定 向

名称 平行度 垂直度 倾斜度 同轴度 对称度

符号

直 线 度 平 面 度 圆 度

置 定 公 位 差

圆 柱 度 线轮廓度 面轮廓度

位置度 圆跳动 全跳动

跳 动

2、 形位公差代号、基准代号 公差框格 公差要求在矩形框格中给出,必须按标准标注。 φ0.05 A
基准代号字母 形位公差数值 公差带的形状 形位公差符号 指引线

框格高度为框格中 字体高度的2倍

形位公差代号

基准代号 相对于被测要素的基准

等于框格高度

二、形位公差标注示例 指引线的箭头 要指向被测要 素的轮廓线或 其延长线上 φd

5~10

≈2b

0.02

表示φd 圆柱 表面的任意素 线的直线度公 差为0.02

被测要素 是轴线时, 指引线的箭 头应与该要 素尺寸线的 箭头对齐 表示被测左端 面对于φd 轴 线的垂直度公 差为0.05

φ0.02

表示φd 圆柱体 轴线的直线度公 差为φ0.02

φd

0.05

基准要素为 轴线时,基 准符号应与 该要素的尺 寸线对齐

φd

0.03 A

φd

表示φd 孔的 轴线对于底面 的平行度公差 为0.03

A 当基准符号不便直接与公差框格连接时,应用 基准代号。此时公差框格应增加第三格,并写 与基准符号圆圈内相同的字母代号。

三、形位公差的识读方法 例1、识读齿轮图上标注的形位公差并解释含义。
0.006 0.08 B

Φ88圆柱面的圆度公差为0.006mm

A

25 32

Φ88h9圆柱的外圆表面对Φ24H7圆孔 的轴心线的全跳动度公差为0.08mm 槽宽为8P9的 8P9 键槽对称中心 0.02 B 面Φ24H7圆柱 0.05 B B 孔的对称中心 0.08 A 面对称度公差 φ0.01 为0.02mm +0.021 圆柱的右端 Φ24H7( 0 ) 面对该机件 Φ24H7圆孔 的左端面平 轴心线的直 行度公差为 线度公差为 0.08mm;右端 φ0.01mm 面φ24H7圆孔
的轴心线垂直 度公差为 0.05mm

Φ88h9( -0.087) 88h9( 0.087

0

例2、识读阶梯轴所注的形位公差的含义。 圆锥体任一截面的圆 度公差为0.04mm
0.04

A

φ18圆柱面的圆柱 度公差为0.05mm
0.05 M10

C
60
ο

φ φ22

60

ο

φ18

+0.003 -0.001

两端面
0.01 A

Φ0.01 B C

直径为φ22圆锥的大、小两端 面对该段轴的轴心线跳动度 公差为0.01mm

M10外螺纹的轴心线对 两端中心孔轴心线的同 轴度公差为φ0.01mm





1、 掌握表面粗糙度的各种符号的意义及其在图纸 、 上的标注方法。 上的标注方法。 2、 掌握公差与配合的基本概念: 、 掌握公差与配合的基本概念: 间隙 过盈 标准公差和基本偏差 间隙配合 基孔制 配合的种类 过盈配合 配合的基准制 基轴制 过渡配合 3、公差与配合的标注方法。 、公差与配合的标注方法。 4、掌握形位公差的标注和识读。 、掌握形位公差的标注和识读。


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