机械基础静力学.pptx
2.互换性影响u 互换性不仅保证了机械设备能正常的运转，减少维护的时间，提高了生产率，而且降低了成本。u 适用于大批量的生产，也是标准化生产的基础。互换性是工业生产中的重要原则。u 如果机械零件没有互换性，许多机器将因为其中某个零件的失效，而不能得到及时的维护导致不能正常工作。1 1 极限与配合第1 页/共79 页3.标准化u 标准标准是从事设计、制造和检测工作的技术依据。u 标准化标准化是指制定、发布标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动过程。u 技术标准分类基础标准、产品标准、方法标准和安全与维护保护标准。u 现行标准分类国家标准、行业标准、地方标准和企业标准1 1 极限与配合第2 页/共79 页u 下图是机器中最广泛采用的一种圆柱体结合形式。孔和轴的形状非要是圆形的吗？为了使加工后的孔与轴能满足互换性要求，必须在设计时采用极限与配合标准。本次课程讲授孔和轴的定义与极限与配合术语等相关内容？1 1 极限与配合第3 页/共79 页二、尺寸精度（一）孔与轴的尺寸1.孔u 孔通常是指工件的圆柱形内表面。u 特点：装配后孔是包容面或者加工过程中零件的实体材料变小，而孔的尺寸由小变大。u 所以非圆柱的内表面，只要是包容面就称之为孔。1 1 极限与配合第4 页/共79 页2.轴u 轴通常指工件圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。u 特点：装配后轴是被包容面；加工过程中，零件的实体材料变少，而轴的尺寸由大变小。1 1 极限与配合第5 页/共79 页3.尺寸u 尺寸：以特定单位表示线性尺寸的数值。以毫米为单位，不必标注。u 公称尺寸：图中20 为孔和轴的公称尺寸，一般取整数或整齐的小数，如20.5。L-表示孔的公称尺寸；l-表示轴的公称尺寸。u 实际尺寸：由测量工具实测工件后得到的尺寸。La-表示孔的实际尺寸；la-表示轴的实际尺寸。1 1 极限与配合第6 页/共79 页u 极限尺寸：孔或轴所允许的两个界限值。图示孔的上极限尺寸为20.021mm，下极限尺寸为20。Lmax，Lmin-表示孔的上与下极限尺寸。lmax，lmin，-表示轴的上与下极限尺寸。u 合格零件的实际尺寸应当在上与下极限尺寸之间。图示零件实际尺寸在20.021与20 之间的任何值都视为合格尺寸。1 1 极限与配合第7 页/共79 页（二）偏差如基本尺寸为20，实际尺寸为20.03尺寸偏差为20.03 20 0.03 如果实际尺寸为19.98u 尺寸偏差：实际尺寸或上、下极限尺寸与公称尺 寸之差值。尺寸偏差为19.98 20 0.02u 偏差值可正可负。1 1 极限与配合第8 页/共79 页u 上偏差：最大极限尺寸减去基本尺寸所得代数差。Es 表示孔的上偏差；ES Lmax L es 表示轴的上偏差。es lmax lu 下偏差：最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。Ei 表示孔的下偏差；EI Lmin L ei 表示轴的下偏差；ei lmin l1 1 极限与配合第9 页/共79 页u 实际偏差：实际尺寸减去公称尺寸所得的代数差。u 图样中一般标注公称尺寸和上下极限偏差。u 练习：右图孔和轴的公称尺寸、上下极限偏差、极限尺寸。孔：公称尺寸20，上极限偏差0.021，下极限偏差0。轴：公称尺寸20，上极限偏差-0.007，下极限偏差-0.020。1 1 极限与配合第10 页/共79 页（三）公差1.尺寸公差 尺寸公差：上极限尺寸与下极限尺寸之差，也是上极限偏差与下极限偏差之差。是工件尺寸允许的变动范围。Th 表示孔的公差；Th Lmax Lmin ES EI Ts 表示轴的公差；Ts lmax lmin es eiu 练习计算右图孔和轴的尺寸公差孔的公差0.021；轴的公差0.0131 1 极限与配合第11 页/共79 页u 尺寸公差带：零件尺寸相对公称尺寸所允许的变动范围。u 零线：表示尺寸的位置。u 注意公称尺寸的零件为基准线，零线上方的偏差为正；零线下方的偏差为负。u 上、下极限偏差之间的宽度为公差值，画图时注意上下比例，其长度大小可随意选取，上极限偏差用右斜剖面线表示，下极限偏差用左斜剖面线表示。1 1 极限与配合第12 页/共79 页2.公差带u 公差带是由公差的大小和位置来决定的。大小由标准公差来确定，位置由基本偏差来确定。目前国家规定的极限与配合已经对标准公差和基本偏差标准化。今天我们来学习标准公差系列。1 1 极限与配合第13 页/共79 页3.标准公差u 标准公差是国标规定用以确定公差带大小的任一公差。u 标准公差用IT 表示。u 国标规定标准公差数值见19 页表2-1。1 1 极限与配合第14 页/共79 页（1）标准公差等级u 标准公差分为20 个等级，用IT 表示，分别为IT01，IT0,IT1，IT2 IT18。u 公差等级从左向右为由高到低。u 常用的精度为6 10 级，01 和0 级精度在工业上很少应用。u 常用机械加工所能达到的精度等级见表2-2 所示。u 标准公差等级高，标准公差数值小；标准公差等级低，标准公差数值大。u 标准公差的数值，既与标准公差等级有关；又与基本尺寸段有关。1 1 极限与配合第15 页/共79 页（2）标准公差数值表u 基本尺寸一定时，公差等级越高，其公差值越小；反之，公差值越大。u 公差等级一定时，随着基本尺寸增大，其公差值也应当相应增大。u 标准公差不仅与精度有关，还与基本尺寸有关。u 基本尺寸进行分段，把常用的小于500mm 的轴与孔分成13段，分别给出标准公差值。u 例题，查基本尺寸为80mm,精度为IT7 的轴的标准公差值。解：查表2-1，基本尺寸查大于50 至80 的一行，不能查大于80 至120 一行，这一点查表时一定注意。然后找标准公差等级IT7，表中横竖行的交接处为30，注意表中单位为微米，因此公差值应当是0.030mm。1 1 极限与配合第16 页/共79 页（3）公差等级的选用u 公差等级高，零件的精度高，使用性能好，但加工难度大，易产生不合格产品，生产成本高；u 公差等级低，零件的精度低，使用性能差，但加工容易，生产成本低。u 因此要同时考虑零件的使用要求和加工经济性这两个因素，合理选用公差等级。u 公差等级的选用原则：满足零件使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。u 常用配合精度为IT5 IT13。1 1 极限与配合第17 页/共79 页（四）基本偏差1.基本偏差u 基本偏差决定标准公差在公差带的位置。1 1 极限与配合第18 页/共79 页u 靠近公称尺寸零线的偏差为基本偏差。u 公差带在零线上方，基本偏差是下极限偏差；反之基本偏差为上极限偏差。u 基本偏差即是靠近零线的上极限偏限差或下极限偏差。1 1 极限与配合第19 页/共79 页2.基本偏差代号u 基本偏差值分为28 种，分别用字母表示。注意其中无I、L、O、Q 和W 而增加CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、Ze 等7 个双字母。u 基本的偏差系列的规律：上半部为孔的公差带，用大写字母表示，在H 左边均以下偏差为基本偏差；在P 的右边均以上偏差为基本偏差；JS、J、K、M 和N 为特殊情况。下半部为轴的公差带，用小写字母表示，在h 左边均以上偏差为基本偏差；在K 的右边均以下偏差为基本偏差；js 和j 为特殊情况。1 1 极限与配合第20 页/共79 页3.基本偏差表u 孔45H8，孔120H8 和孔180S8 的基本偏差查表2-4:u 分别为0，0 和108，数值应为0，0 和0.108mm。u 轴45e7，轴120 m7 和轴180h7 的基本偏差查表2-3:u 分别为50，13 和0，具体数值是0.05mm，0.013mm 和0。u 查表时注意公称尺寸数值在表中的位置，如120，应当取100 120 中的值，而不能取120 140 的值。1 1 极限与配合第21 页/共79 页4.孔、轴公差带中另一极限偏差的确定u 公称尺寸的上下极限偏差的确定除了已知基本偏差外，还应从表1 1 中查出标准公差。u 上例中孔45H8，孔120J8 和孔180S8 的标准公差分别是0.039mm，0.054mm 和0.063mm，而轴45e7，轴120m7 和轴180h7 的标准公差分别为0.025mm,0.035mm 和0.046mm,按照计算公式可以分别得出上述各基本尺寸的上下极限偏值。u 当基本偏值是下偏差时，上极限偏差 ES(es)=EI(ei)+ITu 当基本偏值是上偏差时，下极限偏差 EI(ei)=ES(es)-IT1 1 极限与配合第22 页/共79 页
