3、常用和优先选用的公差带与配合
按照配合定义,只要把基本尺寸相同的孔、轴公差带组合起来就可以组成不同的配合。因为标准公差有20个公差等级,基本偏差有28个代号,所以能得到大量不同大小和位置的公差带,也就可以组成大量的配合。使用过多的公差带,既发挥不了标准化应有的作用,不利于生产,而且公差等级差别较大的孔、轴公差带配合也不合理。因此,国家标准规定了一般、常用和优先选用的孔、轴公差带和与之相应的常用和优先选用的配合。基孔制的常用配合有59种,其中包括优先的13种,见表4-2。基轴制的常用配合有47种,其中优先的也是13种,见表4-3。在表4-2和4-3中,右上角有符合“”者为优先选用的配合。
从表4-2和表4-3规定的配合中看出,以1T8为界,孔、轴公差等级有如下关系:
(1)1T8的孔可与同级的或高一级的轴配合,如、和、
(2)高于1T8的孔均采用与高一级的轴配合,如和
(3)低于1T8的孔均采用与同级轴配合,如和
为了使用方便,国家标准对规定的孔、轴公差带列有极限偏差表。本书附录列有优先选用和常用的公差带极限偏差,见附录表54和附录表55。
三、公差与配合的标准和查表
在图样上标注公差与配合时,应遵守国家标准(GB1800~1804-79)和GB4458.5—84公差带代号和配合代号的标注规定。
1、在装配图上的注法
在装配图上标注基本尺寸相同的两个零件结合在一起的公差与配合时,国家标准规定在基本尺寸后面标注配合代号。配合代号用孔、轴公差带组成的分数形式表示,分子为孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号,见图4-15(a)所示。必要时也允许用(b)、(c)的形式标注,公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号组成,孔的基本偏差代号用大写,轴的基本偏差代号用小写,且代号字体大小均相同。
在装配图上上标注相配合零件的极限偏差时,一般按图4-16(a)的形式标注,孔的基本尺寸和极限偏差注写在尺寸线的上方,轴的基本尺寸和极限偏差注写在尺寸线的下方。也可以用图4-16(b)的形式标注。若需要明确指出装配件的代号时,则可按图4-16(b)的形式标注。
标注标准件、外购件与零件(孔或轴)的配合代号时,可以仅标注相配零件的公差带代号,图4-17为与标准件滚动轴承相配时的配合代号注法。
孔和轴主要指圆柱形的内、外表面,也包括其他内、外表面中由单一尺寸决定的部分,其在装配图上的注法如图4-18所示。
凡分子中含有H的为基孔制配合的基准孔,凡分母中含有h的为基轴制配合的基准轴,如果分子中含有H而分母中含有h的配合,如,一般认为是基孔制配合,但也可认为是基轴制配合,这是最小间隙为零的一种间隙配合。
2、在零件图上的注法
在零件图上标注孔或轴的公差有三种形式:
(1)在孔或轴的基本尺寸后面标注公差带代号,如图4-19(a)所示。
(2)在孔或轴的基本尺寸后面标注该公差带的极限偏差,如图4-19(b)所示。
(3)在孔或轴的基本尺寸后面同时注出公差代号和极限偏差数值,这时,极限偏差数值必须加括号,如图4-19(c)所示。
当标注极限偏差时,上偏差注在基本尺寸的右上方,下偏差位于上偏差的下方,且应与基本尺寸注在同一底线上。上、下偏差的小数点必须对齐,小数点后的位数也必须相同,偏差数值前必须注出正负号。偏差数值的字号比基本尺寸数字的字号小一号。当上偏差或下偏差为零时,用数字“0”标出,并与另一偏差小数点前的个位数对齐,如图4-19(b)所示。偏差数值表所列的单位是微米,标注时必须换算成毫米标出。
当上、下偏差数值相同而符合相反时,则在基本尺寸后面注上“±”,再填写一个偏差数值,其数字高度与基本尺寸数字相同,如图4-20所示。
当同一基本尺寸的表面各段配合要求不同时,可用细实线分开,并在各段上分别注出基本尺寸和相应的公差带代号或者偏差数值,如图4-21。
图4-22是角度公差的注法。
3、查表举列
[例1]确定φ50H8的上、下偏差
解 H8为孔的公差带代号,查孔的极限偏差表(附录表55),在基本尺寸>40~50分段和公表带H8的行列中找到+390,即得孔的尺寸。
[例2]确定φ50h6的上、下偏差。
解 h6为轴的公差带代号、查轴的极限偏差表(附录表54),在基本尺寸>40~50分段和公差带h6的行列中换到-16,即得轴的尺寸
[例3]确定φ30中孔和轴的上、下偏差,并说明其基准制和配合类别。
解 从表4-2可知,这是基孔制常用过渡配合。由孔、轴极限偏差表(附表54和附表55)查得极限偏差,得孔和轴的尺寸,孔为,轴为,孔的公差为33微米,轴的公差为21微米,其值与附表52、53标准公差表查得的数值相同。图4-23是公差带图,从图中孔、轴公差带的关系就表明是过渡配合,其最大间隙=0.033-0.002=0.031mm;最大过盈=0-0.023=-0.023mm(见图4-23)。
[例4]确定φ20中孔、轴的上、下偏差,并说明其基准制和配合类别
解 从表4-3可知,这是基轴制优先间隙配合。由孔、轴极限偏差表查得极限偏差,得孔的尺寸和轴的尺寸,孔的公差33微米,轴的公差21微米,和标准公差表查得的公差数值相同。图4-24是公差带图,其中孔、轴公差带的关系表明是间隙配合,其最大间隙=+0.053-(-0.021)=0.074mm;最小间隙=+0.20-0=0.020mm(见图4-24)。
四、形状和位置公差
1、概念
零件经过加工后,不仅产生尺寸误差,也会产生表面形状和位置误差。形状误差指加工后实际表面形状对理想表面形状的误差。如图4-25的小轴,加工后符合的尺寸公差要求,但由于它产生严重的直线度误差,如图中双点划线所示的情况,就使小轴无法装配使用。
位置误差指零件的各表面之间、轴线之间或表面与轴线之间的实际相对位置对理想相对位置的误差,如图4-26的轴套,其左端面对轴线产生了垂直度误差,这样,就使轴套无法与其他零件的端面紧密结合。因此,对一些零件的重要工作面和轴线常规定出形状和位置所允许的变动全量即形状和位置公差(简称形位公差)。检测时,只要实际形状和位置在给定的公差范围内就算合格。形位公差也是满足零件使用要求、保证互换性、评定产品质量的一项措施。
形位公差的术语、定义、代号注法及检测规定等内容详见国家标准《形状和位置公差》(GB1182~1184—80、GB1958—80),下面仅作简单介绍。
2、形位公差的代号
在图样上,形位公差应采用代号标注,当无法采用代号标注时,允许在技术要求中用文字说明。
形位公差代号由形位公差有关项目的符号、框格和指引线、公差数值以及基准代号的字母等组成,如图4-27所示。
形位公差各项目的符号见表4-4。
形状和位置公差项目符号 表4-4
框格和带箭头的指引线均用细实线画出,指示箭头和尺寸箭头画法相同,框格应水平或垂直地绘制。框格内从左到右填写以下内容:第一格填写形位公差项目的符号,第二格填写形位公差数值和有关符号;第三格以后各框格填写基准代号的字母及有关符号。框格内的数字和字母应与图样中尺寸数字的高度相同,框格的高度为字体高度的两倍,长度可根据需要加长。
位置公差要有基准,基准符号用加粗的短划表示,见图4-28(a)。基准代号由基准符号、圆圈、连线和字母组成,如图4-28(b)所示。圆圈和连线均为实线,圆圈的直径和框格的高度相同,圆圈内填写大写的拉丁字母,字母的高度应与图样中尺寸数字的高度相同,无论基准代号在图样中的方向如何,圆圈内的字母都应水平书写。