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公差与配合基础知识

作者:机械圈日期:2022-05-24浏览:352分类:机械设计

1.如何正确理解基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸?

答:

基本尺寸:指由设计给定的尺寸。设计时可根据零件的使用要求,通过计算、试验或类比相似零件的方法确定。基本尺寸应尽量采用标准尺寸,通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸。有配合关系的孔、基本尺寸相同。

实际尺寸:指通过测量所得的尺寸。由于存在测量误差,实际尺寸并非尺寸的真值。由于零件的同一表面存在形状误差,被测表面各部位的实际尺寸不尽相同。

作用尺寸:分为孔的作用尺寸和轴的作用尺寸。孔的作用尺寸是指在配合面全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸;轴的作用尺寸是指在配合面全长上,与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。作用尺寸是零件完工后综合实际尺寸和形状误差的一个假想的理想圆柱体,不是实际存在的轮廓。但它确实影响着装配和配合的性质。对于一批合格零件中的每一个具体零件,作用尺寸是唯一的确定值。轴的作用尺寸大于或等于轴的实际尺寸;孔的作用尺寸小于或等于孔的实际尺寸。

极限尺寸:指允许尺寸变化的两个界限值。分为最大极限尺寸和最小极限尺寸。

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2.极限偏差、基本偏差、公差、配合公差的区别和联系是什么?

答:

极限偏差:分为上偏差和下偏差,指最大或最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。可以大于、小于或等于零,用于限制实际偏差。

基本偏差:指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般指离零线距离最近的那个偏差。除JS和js外,基本偏差与公差等级无关。基本偏差已经标准化,可以通过查表获得。

公差:指尺寸允许的变动量。公差数值等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值,也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值。公差永远为正值。公差数值已经标准化,可以根据尺寸的大小和精度等级的高低查表获得。

极限偏差用于限制实际偏差,公差用于限制误差;偏差取决于加工机床的调整,公差反映加工的难易程度。

配合公差:指允许间隙或过盈的变动量。等于最大间隙与最小间隙的代数差的绝对值或最小过盈与最大过盈的代数差的绝对值。配合公差永远为正值。都等于相互配合的孔的公差与轴的公差的和。

3.如何绘制公差带图?公差带的位置和宽窄如何确定?

答:

作零线:在公差带图中,表示基本尺寸并确定偏差位置的一条水平的基准直线,即零偏差线。正偏差位于零线的上方,负偏差位于零线的下方,零偏差重合于零线。

作尺寸公差带:在公差带图中,由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域,称为尺寸公差带。尺寸公差带包括两个因素:公差带的位置及公差带的宽窄。公差带的位置指公差带距零线的距离,由基本偏差确定,公差带的宽窄表示零件尺寸变动的范围,由公差确定。如图所示。

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4.什么是配合?有几种性质的配合?公差带的位置关系怎样?

答:

配合是指基本尺寸相同,相互结合的孔与轴公差带之间的关系。从以下两方面予以理解:

配合的条件:相互结合的孔与轴,指广义的孔与轴,且它们的基本尺寸相同,即它们的极限偏差是以同一基本尺寸为基础来确定的。

配合的性质:指孔与轴配合后的松紧程度及松紧变化的程度。

有三种性质的配合:

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间隙配合 过盈配合

间隙配合:孔和轴之间装配后具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。此时孔的公差带位于轴的公差带之上。

过盈配合:孔和轴之间装配后具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时孔的公差带位于轴的公差带之下。

过渡配合:孔和轴之间装配后可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。此时孔与轴的公差带相互交叠。

5.有几种性质的配合制?如何选择配合制?

答:

有两种配合制:基孔制配合与基轴制配合

基孔制配合: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的一种制度称为基孔制配合。基孔制的孔为基准孔,代号为H,并规定基准孔的基本偏差即下偏差为零。

基轴制配合: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的一种制度称为基轴制配合。基轴制的轴为基准轴,代号为h,并规定基准轴的基本偏差即上偏差为零。

按以下原则选用配合制:

1)一般情况下,设计时优先选用基孔制。

2)有些情况下采用基轴制配合:零件采用外径不需加工的、具有一定精度等级的型材时。如直接用作轴;在同一基本尺寸的轴上装配几个具有不同性质的零件时,应选用基轴制配合;与标准件相配合的孔或轴,应以标准件为基准来确定配合制。如滚动轴承的外圈与轴承座的配合即属于基轴制配合;又如定位销与孔的配合为基轴制的配合等。

3)非基准配合:在实际生产中的某些配合,如有充分的理由或特殊需要,允许采用非基准配合,即非基准孔和非基准轴的配合。如公差与配合基础知识公差与配合基础知识等。

6.什么是泰勒原则?如何理解?

答:

孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。即对于孔,其作用尺寸应不小于最小极限尺寸;对于轴,其作用尺寸应不大于最大极限尺寸。

孔或轴在任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。即对于孔,其实际尺寸应不大于最大极限尺寸;对于轴,其实际尺寸应不小于最小极限尺寸。

极限尺寸判断原则告诉我们:对于存在形状误差的孔和轴配合时,如要求装配后达到要求的配合性质,除满足实际尺寸在极限尺寸范围内这个条件外,还必须对作用尺寸加以控制。

7.国标规定有多少个公差等级?哪个等级精度最高或最低?

答:

为了满足生产的需要,国家标准设置了20个公差等级。各级标准公差的代号分别为:IT01、IT0、IT1、IT2、…IT18。IT01精度最高,在基本尺寸相同的情况下,其标准公差值最小,误差变动范围小,相对来说,加工较难实现。IT18精度最低,在基本尺寸相同的情况下,其标准公差值最大,误差变动范围大,相对来说,加工容易实现。

8.标准公差数值表具有什么特点?公差等级的选用原则是什么?

答:

特点:从左至右,基本尺寸相同,随着公差等级的越来越低,公差值越来越大;从上至下,精度等级相同,随着基本尺寸的越来越大,公差值越来越大。

原则:在满足使用要求的前提下,尽量选取低的公差等级,并考虑孔轴加工时的工艺等价性。

9.基本偏差的作用是什么?有多少种类型的孔与轴的基本偏差?

作用:是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差,是使公差带位置标准化的唯一参数,原则上与公差等级无关,除JS和js以外。因为公差与配合基础知识公差与配合基础知识,显然与公差等级有关。

类型:基本偏差由拉丁字母表示。其中小写代表轴,大写代表孔,它们的排列顺序基本上从A~Z(a~z)。孔和轴各有28个基本偏差。

10.基本偏差系列中公差带分布的特点是什么?

答:

基本偏差分布的特点是:

1)从a~g,轴的基本偏差是上偏差es,且为负值,其绝对值依次减少;从A~G,孔的基本偏差是下偏差EI,且是正值,其绝对值依次减少;

2)轴h的基本偏差是上偏差es且为零;是基准轴;孔H的基本偏差是下偏差EI且为零,是基准孔;

3)轴js和孔JS的公差带相对于零线对称分布,故基本偏差可以是上偏差或下偏差,其数值为标准公差值的一半,即

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4)轴j的基本偏差是下偏差ei,为负值;孔J的基本偏差是上偏差ES,为正值。它们的公差带近似对称于零线;

5)轴k的基本偏差是下偏差ei,为正值或负值;

6)轴m至zc的基本偏差是下偏差ei,为正值,其绝对值依次增大;孔K至ZC的基本偏差是上偏差ES,为负值,其绝对值依次增大。

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