4.有关配合的术语及定义
配合fit:指基本尺寸相同,相互结合的孔、轴公差带之间的关系。不同的配合就是指其关系不同。
A.相配合的孔、轴基本尺寸相同; B.公差带之间的关系-指公差带之间相互位置之间的关系-也就是基本偏差之间的关系; C.配合是对一批零件而言。
间隙或过盈 clearance and interference
孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差
5.配合的分类
(1)间隙配合clearance fit:具有间隙(包括最小间隙为零)的配合。此时,孔的公差带在
轴的公差带上方。采用极限间隙(Xmax,Xmin)来描述间隙配合时的松紧程度:
Xmax= Dmax-dmin=ES-ei Xmin= Dmin-dmax=EI-es
平均间隙:Xav= (Xmax + Xmin) /2
间隙配合主要用于孔、轴间的活动联结。间隙的作用在于储藏润滑油,补偿温度变化引起的尺寸变化,补偿弹性变形及制造与安装误差等。间隙大小影响孔、轴相对运动的活动程度。 (2)过盈配合interference fit :是指具有过盈(包括最小过盈为零)的配合,此时,孔公差带在轴公差带的下方。
采用极限过盈(Ymax,Ymin)来描述过盈配合时的松紧程度: Ymax=Dmin-dmax=EI-es Ymin=Dmax-dmin=ES-ei 平均过盈:Yav= (Ymax +Ymin) /2
过盈配合主要用于孔、轴间的固定联结。常常是不可拆卸的。装配时,或者加压力,或者用热胀冷缩方法进行装配。采用过盈配合,不另加紧固件,依靠孔、轴表面结合时的变形,实现紧固联结,可承受一定的轴向力和扭矩。
过渡配合transition fit:过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合,孔、轴公差带相互重叠。 可用最大间隙(Xmax)和最大过盈(Ymax)来描述过渡配合的松紧程度: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es
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平均间隙或过盈:
a.所谓可能具有间隙或过盈是对一批孔、轴结合的整体而言;
b.对具体一对孔、轴结合,只能是或者有间隙,或者有过盈,不会出现“过渡”情况。
过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结。其间隙或过盈都很小,可以保证结合零件既有很好的对中性和同轴度,有便于拆卸和装配。 配合公差Tf
配合公差:组成配合的孔、轴公差之和,间隙或过盈允许的变动量。
间隙配合:Tf=Xmax-Xmin=(Dmax-dmin)-(Dmin-dmax)=(Dmax-Dmin)+(dmax-dmin)=TD+Td 过盈配合:Tf=Ymin-Ymax=TD+Td 过渡配合:Tf=Xmax-Ymax=TD+Td
配合精度(Tf)决定于相配合的孔和轴的尺寸精度。故可根据配合公差来确定孔、轴的尺寸公差。
配合公差反映配合精度,配合种类反映配合性质。
二、基准制basis system of fit
GB规定了两种平行的基准制,即基孔制和基轴制
1.基孔制hole-basis system of fits: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。在基孔制配合中,孔为基准孔,它的公差带位于零线上方,基本偏差为下偏差,用代号H表示,且EI=0。
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2.基轴制shaft-basis system of fits: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。在基轴制配合中,轴为基准轴,它的公差带位于零线下方,基本偏差为上偏差,用代号h表示,且es=0。
极限与配合国家标准
极限与配合国家标准GB/T1800.1-1997, GB/T 1800.2-1998, GB/T1800.3-1997及GB/T1801-79~GB1803-79是用于尺寸精度设计的基础标准。新国标全面采用了国际公差制ISO标准,它是确定光滑圆柱体零件及其它光滑表面和相应的结合尺寸公差与配合的依据。
极限与配合国家标准由标准公差系列和基本偏差系列两部分组成。
§3-2 标准公差系列
极限与配合国家标准由标准公差系列和基本偏差系列两部分组成。 标准公差是国家标准极限与配合制中,所规定的任一公差。 一、标准公差因子standard tolerance factor
标准公差因子用以确定标准公差的基本单位,也是评定公差等级,制定标准公差数值系列的基础。
基本尺寸≤500时,标准公差因子 i 用表示:
i—?基本尺寸(0.453D?0.001D式中,D mm)。 (?m) 标准公差因子是基本尺寸的函数,式中包括两项:第一项主要反映加工误差,它与基本尺寸之间成立方抛物线之间的规律;第二项反映测量误差,主要是测量过程中温度变化引起的测量误差,与基本尺寸呈线性关系。
基本尺寸>500~3150时,标准公差因子用 I示:
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I?0.004D?2.1(?m)式中,D —基本尺寸(mm)。
大尺寸标准公差因子也是基本尺寸的函数,式中也包括两项:第一项反映测量误差,主要是测量过程中温度变化引起的测量误差,与基本尺寸呈线性关系,是误差的主要因素;第二项主要反映加工误差,由于大尺寸零件尺寸误差中加工误差所占比例较小,变化不明显,可近似认为是一常数。
二、标准公差等级Tolerance Grade 在极限与配合国家标准中,同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差值均被认为具有同等精确程度。
在基本尺寸不大于500mm范围内规定了20个标准公差等级。 IT01,IT0,IT1,IT2,…,IT18 精度逐渐降低,公差值逐渐增大
在基本尺寸>500~3150mm范围内规定了18个标准公差等级。 IT1,IT2,…,IT18 精度逐渐降低,公差值逐渐增大 三、标准公差的计算
在基本尺寸不大于500mm范围内,公差等级为IT5~IT18的常用精度段,其标准公差值按下式计算
IT = a·i
式中:a-公差等级系数,i-标准公差因子(μm)。
5公差等级系数a按R5优先数系取值, 即为公比是q5= 5 10 ≈1.6 的等比级数。由于 q 5 =10,所以从IT6起每增加5个等级,标准公差值增加到10倍 。 IT2~ IT4标准公差与基本尺寸成等比关系 公差等级 IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 公式 0.3+0.008D 0.5+0.012D 0.8+0.020D IT1(IT5/IT1)0.25 IT1(IT5/IT1)0.5 IT1(IT5/IT1)0.75 7i 公差等级 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 公式 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 公差等级 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 公式 250i 400i 640i 1000i 1600i 2500i 对IT01、IT0、IT1三个最高公差等级,主要考虑测量误差的影响。其系数和常数均采用R10/2优先数系。其公比为q10= 10 10 ≈1.25。 四、基本尺寸分段
为了减少标准公差的数目,简化公差表格,便于应用,将基本尺寸分成若干段。 基本尺寸分段后,在同一尺寸段内,只要公差等级相同,不论尺寸大小,标准公差值都相同。标准公差计算公式中,基本尺寸用每一尺寸段首尾两个尺寸的几何平均值,即:
D?D首? D尾实际应用中,我们可以从表中直接查出,无须用标准公差因子计算。已知基本尺寸和公差等级——查表得公差数值。标准公差(等级)用来确定公差带的大小。
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§3-3 基本偏差系列
基本偏差是指由极限与配合国家标准规定的,用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差,一般是靠近零线的那个极限偏差。 一、基本偏差代号及其特点
规定28种基本偏差,在26个拉丁字母中去掉5个容易同其它含义相混淆的字母:I(i),L(l),O(o),Q(q),W(w);再增加7个双写字母:CD(cd),EF(ef),FG(fg),JS(js),ZA(za),ZB(zb),ZC(zc)。
基本偏差具有如下特点:
(1)孔的基本偏差A~H的基本偏差为EI(+),绝对值逐渐减小;J~ZC的基本偏差为ES(-,除J,K外),绝对值逐渐增大。
轴的基本偏差a~h基本偏差为es(-),绝对值逐渐减小;j~zc的基本偏差为ei(+,除j外),绝对值逐渐增大。
(2)H和h分别为基准孔和基准轴的基本偏差代号,H的基本偏差EI=0;h的基本偏差es=0 。
(3)基本偏差JS和js的公差带对称分布于零线两侧,其基本偏差既可以是上偏差(+ IT/2),也可以是下偏差(-IT/2)。
(4)基本偏差J、j的公差带跨越零线两侧,近似对称分布。目前仅保留J6、J7、J8孔公差带和j5、j6、j7、j8轴公差带等几种。
(5)基本偏差的大小原则上与公差等级无关,只与基本尺寸有关。但js、j、k及JS、K、M、N等由于公差等级的不同,有两种以上的基本偏差值,其中k除IT4~IT7以外所有的基本尺寸和公差等级均有ei=0。
在确定了基本偏差之后,另一个极限偏差按如下关系确定:
(IT)h=ES-EI 或 (IT)s=es-ei
二、孔、轴的基本偏差
轴的基本偏差是以基孔制为基础制订的;孔的基本偏差是以基轴制为基础制订的。 孔的基本偏差与对应的轴的基本偏差(例如F对应f)之间在数值上应遵循下面的基本原则:同名配合配合性质不变。即:基本偏差代号字母相同的基孔制配合与基轴制配合称之为同名配合。如:F8/h8与H8/f8,H6/k5与K6/h5。
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