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1、第5章 公差与配合,本章主要内容及课时分配,1、孔、轴及其与公差、配合有关的概念,掌握公差与配合选择的原则,公差配合的表示,及其配合的种类; 2、各种形状和位置公差的定义,它所包含的种类及其它们的内涵;表面粗糙度的表示及其选用。,本章第一讲,主要内容 孔、轴及其与公差、配合有关的概念,掌握公差与配合选择的原则,公差配合的表示,及其配合的种类范围,教学重点 孔、轴及其与公差、配合有关的概念,公差与配合选择的原则,公差配合的表示,及其配合的种类,教学难点 对以上概念及其他们应用场合的理解,概述,公差在当今社会中普遍存在。所有的产品在制作时都必须遵循一定的范围进行生产,这个需要遵循的一定范围简称为公
2、差。在机械制造过程中,零件产品的尺寸和形状需要遵循的变动范围,称为形位公差。它是几何参数公差的重要组成部分。形位公差是评定机械产品质量的重要指标之一,它直接影响机器的工作精度、配合性质、运动稳定性、密封性以及使用寿命等。,1、互换性:按照规定的几何参数,机械性能及其它质量的要求,分别制造机器的各个零件和部件,使得在装配或更换时不需任何挑选、调整或附加修配,就能达到规定的性能要求。零件或部件具有的这种性质称为互换性。 2、精度:零件的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。,相关概念,3、误差:零件的实际几何参数与理想几何参数的不符合程度。 4、公差:实际零件的几何参数的变化在一定范围内便能满足互
3、换性的目标。这种允许的几何参数的变动量就称为公差。 5、公差的分类:尺寸公差、形状公差、位置公差。,轴:主要指圆柱形的外表面,也包括非圆柱形外表面。,孔:主要指圆柱形的内表面,也包括非圆柱形的内表面。,基本尺寸:由设计者经过计算或按经验确定后,再按标准选取的标注在设计图上的尺寸。,实际尺寸:通过测量所得的尺寸。,真实尺寸:反映物体实际尺寸的真实值。能否测量得到?,极限尺寸:以基本尺寸为基数来确定,允许尺寸变化的两个界限值。一个为最大极限尺寸,另外一个为最小极限尺寸。,极限尺寸,最大实体状态(尺寸):孔或轴具有允许材料量为最多时的状态,称为最大实体状态(MMC)。孔的最小极限尺寸,轴的最大极限尺
4、寸。,最小实体状态(尺寸):孔或轴具有允许材料量为最小时的状态,称为最小实体状态(LMC)。孔的最大极限尺寸,轴的最小极限尺寸。,有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(1)尺寸偏差 尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括:实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 极限偏差,极限偏差,上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 ES(孔)、es(轴) 下偏差= 最小极限尺寸基本尺寸 EI(孔)、ei(轴),有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(2)尺寸公差(公差) 尺寸公差是指尺寸允许的变动量。 尺寸公差 = 最大极限尺寸最小极限尺寸 = 上偏差下偏差,孔:IT=ES-EI,轴:IT=es-ei,(3)零线 零线是在
5、公差带图中,确定偏差的一条基准直线,也叫零偏差线。,有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(4)公差带及公差带图,0,基本尺寸,有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(4)公差带及公差带图 在公差带图中,由代表上、下偏差两条直线所限定的一个区域称为公差带。 在国家标准中,公差带包括: 公差带大小 公差带位置,由标准公差确定,由基本偏差确定,有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,(5)标准公差 标准公差就是国家标准所确定的公差。,标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、到IT18。 IT国际标准公差 (ISO Tolerance)的缩写代号
6、IT7表示标准公差7级。 从IT01至IT18,公差等级依次降低,相应的标准公差数值依次增大。,(6)基本偏差 基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般指靠近零线的那个偏差。,有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,有关“配合”的术语和定义,(1)配合 配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的相配关系。 基孔制 基轴制,基孔制,基孔制是基本偏差固定不变的孔公差带,与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。 基孔制的孔为基准孔,它的下偏差为零。基准孔的代号为“H”。,基轴制,基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带,与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。
7、 基轴制的轴为基准轴,它的上偏差为零。基准轴的代号为“h”。,基孔制配合与基轴制配合,(2)配合类型,间隙配合 过渡配合 过盈配合,(2) 配合类型,间隙配合:当孔的公差带在轴的公差带之 上,形成具有间隙的配合(包 括最小间隙等于零的配合)。,(2)配合类型,过盈配合:当孔的公差带在轴的公差带之 下,形成具有过盈的配合(包 括最小过盈等于零的配合)。 过渡配合?,孔的作用尺寸:在配合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸。 轴的作用尺寸:在配合面的全长上,与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。,公差与配合的选用,公差与配合选择的原则包括三方面的内容:,基准制的选择,公差等级的选择,配合选择,基轴
8、制一般只用在下面三种情况:a、零件由冷拉棒制成,不再经机械加工;b、配合轴太长或是管状零件,特别是在同一基本尺寸的某段上必须安装几个不同配合零件的情况下;c、用于按基轴制生产的标准零、部件的配合,如滚动轴承的外圈与机器基座孔的配合,键与键槽的配合。,公差与配合的选用,基准制的选择,从结构、工艺、经济等方面来考虑,优先采用基孔制,因为孔的精度一般是由刀具来保证,尽量减少刀具的数量。,公差与配合的选用,公差等级的选择,公差等级的选择取决于:a、不同用途对产品所提出的精度要求;b、在保证使用和使用寿命的前提下,尽量选用要求较低的公差等级,以降低制造成本。,公差与配合的选用,配合选择,应尽可能选用优先
9、配合和常用配合。,本讲作业,教材P149P150,5-15-5,本章第二讲,主要内容 各种形状和位置公差的定义,它所包含的种类及其它们的内涵;表面粗糙度的表示及其选用,教学重点 各种形状和位置公差的定义,它所包含的种类及其它们的内涵;表面粗糙度的表示及其选用,教学难点 各种形状和位置公差的定义,它所包含的种类及其它们的内涵的理解,形状和位置公差,影响到工作的精度、配合的性质、运动稳定性、密封性、使用寿命。,研究意义:,实际要素:零件上实际存在的要素,由测得的要素来提供。,理想要素:按照设计要求,由图样给定的点、线、面的理想状态,它不存在任何误差,是绝对正确的几何要素。,被测要素:图样上给出了形
10、位公差要求的要素。,基准要素:零件上用来确定被测要素的方向或位置的要素。,形状和位置公差,单一要素:仅对被测要素本身给出形位公差的要求。 关联要素:与被测基准要素有功能要求的要素。,形状和位置公差,形状公差:指被测实际要素的允许变动范围,所以形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动量。,形位公差的项目,位置公差:关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。,形位公差的项目,形状公差的项目,1. 直线度公差 实际被测要素对理想直线的允许变动量。,1直线度公差,2平面度公差,3. 圆度公差,4圆柱度公差,5线轮廓度公差,位置公差的项目,位置公差是对关联要素的要求,它限制被测形体对基准的方向或位置的
11、误差大小,位置公差可分为定向公差、定位公差和跳动公差三类。 定向公差是关联实际要素对基准在指定方向上允许的变动全量。包括:平行度、垂直度和倾斜度三项 定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。包括:同轴度、对称度和位置度三项,表面粗糙度,轮廓算术平均偏差Ra:指在取样长度内,轮廓偏距绝对值的算术平均值,RaRzRy,轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度10点高度Rz:在取样长度内,5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。,轮廓最大高度Ry:在取样长度内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。,微观不平度10点高度Rz,轮廓最大高度Ry,Rz、 Ry_重要零件的摩擦表面、过盈配合表面、有接触刚度要求的重要表面等;当表面太粗糙或太光洁,无法用使用测量Ra的仪器时,宜采用Rz、 Ry表示。,表面粗糙度的符号,表面粗糙度的标注,本讲作业,教材P150,5-6,5-7,5-11,5-12,5-13,5-14,
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