(高职)机械基础第二版03 单元1 选用与标注极限与配合ppt课件.pptx
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1、机械基础第二版03 单元1 选用与标注极限与配合单元一单元一 选用与标注极限与配合选用与标注极限与配合教学目标教学目标一、目标和要求(1)掌握公差配合的基本概念; (2)能根据尺寸公差配合代号确定配合类型及其基准制度;二、重点和难点(1)根据标注尺寸确定孔轴的公差、偏差目录01第一节 误差与公差02第二节 极限与配合的基本知识03第三节 标准公差04第四节 基本偏差05第五节 公差带代号06第六节 基准制07第七节 极限与配合代号的识别与应用案例导入案例导入在日常生活中,灯泡坏了,我们只要买一个同样规格的灯泡换上即可;自行车的螺钉装上,就能恢复其使用性能。之所有这么方便,是零件具有互换性。 目
2、录0101第一节 误差与公差02第二节 极限与配合的基本知识03第三节 标准公差04第四节 基本偏差05第五节 公差带代号06第六节 基准制07第七节 极限与配合代号的识别与应用误差与公差误差与公差l机器中采用最广泛的结合形式是孔与轴的结合,通 常指孔与轴的圆柱体结合。为了零件加 工后能满足互换性的要求,设计时必须严格贯彻国家标准极限与配合的尺寸精度要求。加工误差加工误差1.加工误差零件在生产中受到各种因素的影响,不可能把尺寸加工成理论上要求的绝对准确。 即使是同一个工人,在同一机器上,加工同一批相同规格的零件,也不能保证尺寸完全一致。 零件的实际尺寸与理论上的绝对准确尺寸之差称为加工误差。加
3、工误差的存在影响零件的互换性,必 须将加工误差控制在 公 差 的 范 围 内,才 是 合 格 的 产 品,才能满足互换性的要求。加工误差加工误差l加工误差分为尺寸误差、形状误差、位置误差和表面轮廓误差。(1)尺寸误差 指加工后零件某处的实际尺寸与理想尺寸的偏差值。(2)形状误差 指加工后零件上实际的线或面对理想形状的偏差量。理想形状是指几何意义上绝对正确的直线,曲线、平面、圆柱面、球面等。(3)位置误差 指实际零件形体上的点,线,面对各自要求理想方向和理想位置的偏差量。(4)表面轮廓误差 指零件加工表面上的较小间距和峰,谷 组成的微观几何形状对理想轮 廓的偏差量。公差公差l公差是指零件的尺寸,
4、几何形状,几何位置关系与表面轮廓参数允许变动的范围。公差体现了 零件的精度,公差值的大小用来限制零件的加工误差。公差的值由设计时给定,并已经标准化。l公差分为尺寸公差、形状公差、位置公差、表面轮廓公差。l对于同一尺寸来说,公差值大,允许的 加工误差大,精 度低,比 较容易加工,零 件的生产成本 低;公差值小,允许的加工误差小,精度高,加工困难,零件的生产成本高。因此,零 件的公差值大 小,与零件的加工难易程度密切相关,直接影响到产品的成本高低。标准化标准化标准是指技术标准,指为产品和工程上的规格,技术要求及检测方法等所做 的技术规定。 标 准是从事设计,制造和检测工作的技术依据。标准化是指制定
5、,发布标准和贯彻执行技术标准为主要内容的全部活动内容。在现代化生产中,标准和标准化是一 项重要的技术措施。 标准化的范围涉及生产和生活的 各个方面。技术标准分为基础标准,产品标准,方法标准,安全与环境保护标准。标准化标准化 (1)基础标准 基础标准指针对最一般的共性要求,普 遍的规律性而制定的标准,它 具有通用性强的特点,有广泛的指导意义。如标准长度,计量单位。 (2)产品标准 产品标准指对产品的结构,规格,性能和质量等方面所做的统一规定。它分为 产品系列标准 和产品质量标准,如机电设备,钢材,零 件等。 此外,产 品质量标准分为国家标准,行 业标准和企 业标准。其中,企业标准技术要求最高,行
6、业标准其次,国家标准最低。 (3)方法标准 方法标准指对设计,生产,验收过程中的重要程序,规划和方法等所做的规定,如 设计计算方法,工艺规程,验收原则等。 (4)安全与环境保护标准 安全与环境保护标准指专门为安全与环境保护目的制定的标准。技术测量技术测量l技术测量是把测出的数值与图样的要求进行比较,判 断零件是否合格。 凡是尺寸在公差要 求范围内的都是合格零件,凡是尺寸超出公差范围要求的都是不合格零件。正确 的测量和检验, 是保证互换性生产的基本措施,测量是标准化生产的技术保证,标准化是测量的依据。l技术测量的对象主要是指长度,角度,表面粗糙度,形状和位置误差。目录01第一节 误差与公差020
7、2第二节 极限与配合的基本知识03第三节 标准公差04第四节 基本偏差05第五节 公差带代号06第六节 基准制07第七节 极限与配合代号的识别与应用极限与配合的基本知识极限与配合的基本知识l在机器中,孔与轴的配合是最常见的配合形式,为了使加工后的孔与轴能满足互换性要求,设计时必须采用极限与配合的标准。孔轴的特点孔轴的特点1.孔孔通常指圆柱形体的内表面和非圆柱形体的内表面,孔的特点是: (1)装配后孔是包容面。 (2)在加工的过程中,零件实体材料变小,而孔的尺寸由小变大。孔轴的特点孔轴的特点lb为键槽的内表面,c为方形孔的内表面,它们都看成是孔孔孔轴的特点孔轴的特点2.轴轴通常指圆柱形体的外表面
8、和非圆柱形体的外表面,轴的特点是: (1)装配后轴是被包容面。 (2)在加工的过程中,零件实体材料变小,而轴的尺寸由大变小。孔轴的特点孔轴的特点 b中右侧的轴为键槽底部表面到轴外面的距离 c为方形孔的外表面,它们都看成是轴轴尺寸的定义尺寸的定义1.尺寸 尺寸指用特定单位表示线性尺寸的数值。 在机械工程中,一 般采用毫米作为特定单位。 在图样上只标注数值而不标注特定单位的,都是以 mm(毫米)为计量单位。2.公称尺寸 零件的公称尺寸是根据使用要求,通过计算,试验在设计时确定的。 公称尺寸一般取整数,尽量不选小数,并圆整成标准直径或标准尺寸。 孔的公称尺寸用“D”表示,轴的公称尺寸用“d”表示。尺
9、寸的定义尺寸的定义3.实际尺寸 零件的实际尺寸是经过测量得到的某一孔或轴的尺寸。 孔的实际尺寸用“Da”表示,轴的实际尺寸用“da”表示。 4.局部实际尺寸 测量零件的实际尺寸时,只能测量孔或轴在某一个位置两点间的尺寸。 由于零件的表面有加工的尺寸误差和几何误差,所以同一表面不同位置的局部实际尺寸也不一定相同。尺寸的定义尺寸的定义5.极限尺寸极限尺寸是指孔或轴所允许的两个界限值,孔或轴的实际尺寸应当位于两个界限值之间,也 可以达到极限尺寸值。两个界限值中,较 大的一个称为上极限尺寸,较小 的 一 个 称 为 下 极 限 尺 寸。上极限尺寸和下极限尺寸是控制加工尺寸的两个尺寸界线。孔的上极限尺寸
10、用“Dmax”表示,轴的上极限尺寸用”dmax“表示。 孔的下极限尺寸用“Dmin” 表示,轴的下极限尺寸用“dmin”表示。 合格零件的实际尺寸必须大于或等于最小极限尺寸,且 小于或等于最大极限尺寸。 极限尺寸是为了方便加工和满足使用要求而制定的。尺寸的定义尺寸的定义6.实际尺寸实体尺寸分为最大实体尺寸和最小实体尺寸。l最大实体尺寸是指在最大实体状态下的极限尺寸。对外表面来说,为上极限 尺寸;对 内表面 来说,为下极限尺寸。l最小实体尺寸是指在最小实体状态下的极限尺寸。对外表面来说,为下极限 尺寸;对 内表面 来说,为上极限尺寸。偏差及其含义偏差及其含义1.尺寸偏差尺寸偏差是用实际尺寸或极限
11、尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。2.上极限偏差上极限偏差是上极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。孔的上极限偏差用“ES”表示 ES=Dmax-D轴的上极限偏差用“es”表示 es=dmax-d偏差及其含义偏差及其含义3.下极限偏差下极限偏差是下极限尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。孔的上极限偏差用“EI”表示 EI=Dmin-D轴的上极限偏差用“ei”表示 es=dmin-d4 极限偏差上极限偏差,下极限偏差称为极限偏差。偏差及其含义偏差及其含义尺寸与偏差偏差及其含义偏差及其含义5.实际偏差l实际偏差是实际尺寸减去公称尺寸所得到的代数差。l由于极限尺寸和实际尺寸有可能大于,小于或等于公称尺寸,极
12、限偏差和实际 偏差可以为正值,负值或零。合格产品的实际偏差应当控制在极限偏差的范围之内。公差的含义公差的含义l1.尺寸公差l允许零件的实际尺寸在一个合理的范围内变动,这个允许尺寸的变动量称为 尺寸公差,简称公差。l孔的公差用“Th”表示,轴的公差用“Ts”表示。 即 孔的公差 Th=Dmax-Dmin=ES-EI 轴的公差Ts=dmax-dmin-=es-ei公差的含义公差的含义l2.公差带由代表上极限偏差与下极限偏差的两条直线所限定的区域,称为公差带。 公差带包含公差带的大小和公差带的位置两个因素,公差 带的大小是由标准公差确定的,公差带的位 置是由基本偏差确定的。 在分析公差时,为了直观地
13、表达公称尺寸,偏 差和公差的关系,常画出公差带图。公差的含义公差的含义2.公差带l在公差带图中,零线是确定正、负 基本偏差的一条基准线,l极限偏差位于零线上方,表示偏差为正;极限偏差位于零线下方,表示偏差为负;当极限偏差与零线重合时,表示偏差为零。l标注的尺寸公差,其上,下极限偏差有时都是正值,有 时都是负值,有时一正一负。上,下极限偏差中可以有一个值是“0”,但不能两个值都是“0”。l上、下极限偏差之间的宽度表示公差带的大小,即公差值。公差的含义公差的含义3.零线l在极限与配合图解中,表示公称尺寸的一条直线称为零线,以它为基准确定偏差和公差。 l画 公差带图时,先画出零线,标出公称尺寸,表示
14、偏差的正负方向,然后根据上、下极限偏差的大小分别画出孔,轴的公差带。l正偏差位于零线的上方,负偏差位于零线的下方。l公差 数值与零件尺寸的数值相差很大,难以用相同的比例画出,为了简化和分析方便,通常只将公差部分按比例放 大画出来,不必画出孔和轴的全部。这对研 究零件尺寸公差带和分析零件的配合性质是十分方 便和清晰的。配合的类型配合的类型l配合是指公称尺寸相同的、相互结合的孔、轴公差带之间的位置关系。l根据孔 和轴的实际尺寸不同,孔与轴的配合可能出现不同的松紧程度,即出现“间隙”或“过盈”。l当孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正时是间隙,为负时是过盈。l国家标准规定将配合分为间隙配合、过盈配合和过
15、渡配合三类。配合的类型配合的类型1.间歇配合l孔的实际尺寸比轴的实际尺寸大,孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正值或零,孔与轴装配之后存在间隙,轴能在孔中做相对运动,称为间隙配合。l孔的公差带完全在轴的公差带上面配合的类型配合的类型1.间歇配合(1)最大间隙l最大间隙是指孔的上极限尺寸与轴的下极限尺寸之差,也 等于孔的上极限偏差减去轴的下极限偏差,用 Xmax表示。 即 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei(2)最小间隙l最小间隙是指孔的下极限尺寸与轴的上极限尺寸之差,也 等于孔的下极限偏差减去轴的上极限偏差,用 Xmin表示。 即 Xmin=Dmin-dmax=EI-es配合的类型配合的
16、类型1.间歇配合(3)间隙配合公差l间隙配合公差是指允许间隙变动的范围,其 值等于最大间隙与最小间隙的代数差,用 Tf表 ,即 即 Tf=Xmax-Xmin =(Dmax-dmin)-(Dmin-dmax) =(Dmax-Dmin)-(dmax-dmin) =Th+Tsl间隙配合公差等于相配合的孔公差与轴公差的代数和配合的类型配合的类型2.过盈配合l孔的实际尺寸比轴的实际尺寸小,孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负 值或零,孔 与轴 装配之后存在过盈,需 要 一 定 的 外 力 才 能 把 轴 压 入 孔 中,轴 不 能 在 孔 中 做 相对运 动,称 为 过 盈 配合。l孔的公差带完全在轴的
17、公差带下面配合的类型配合的类型2.过盈配合(1)最大过盈l最大过盈是指孔的下极限尺寸与轴的上极限尺寸之差,也 等于孔的下极限偏差减去轴的上极限偏差,用 Ymax表示。 即 Ymax=Dmin-dmax=EI-es(2)最小过盈l最小过盈是指孔的上极限尺寸与轴的下极限尺寸之差,也 等于孔的上极限偏差减去轴的下极限偏差,用 Ymin表示。 即 Ymin=Dmax-dmin=ES-ei配合的类型配合的类型2.过盈配合(3)过盈配合公差l过盈配合公差是指允许过盈变动的范围,其 值等于最小过盈与最大过盈的代数差,用 Tf表 ,即 即 Tf=Ymin-Ymax =(Dmax-dmin)-(Dmin-dma
18、x) =(Dmax-Dmin)-(dmax-dmin) =Th+Tsl过盈配合公差也等于相配合的孔公差与轴公差的代数和配合的类型配合的类型3.过渡配合l当孔的公差带与轴的公差带相互交叠时,装配之后孔与轴之间可能出现过盈,也可能出现间隙当孔的实际尺寸大于轴的实际尺寸时,是间隙配合;当孔的实际尺 寸小于轴的实际尺寸时,是 过盈配合,但过盈或间隙都比较小这种介于过盈与间隙之间的配合为过渡配合配合的类型配合的类型3.过渡配合(3)过渡配合公差l过渡配合公差包括间隙公差和过盈公差,其数值等于最大过盈与最大间隙的代数差的绝对值用 Tf表示 即 Tf=Xmax-Ymax =(Dmax-dmin)-(Dmin
19、-dmax) =(Dmax-Dmin)-(dmax-dmin) =Th+Tsl过渡配合公差也等于相配合的孔公差与轴公差的代数和配合类型配合类型l三种配合可用公差带形象地表示配合类型配合类型4. 三种配合类型的特点(1)间隙配合 l间隙配合中孔的实际尺寸大于或等于轴的实际尺寸,孔与轴之间能产生相对转动,孔 的公差带在轴的公差带上方 (2)过盈配合l过盈配合中孔的实际尺寸小于或等于轴的实际尺寸,孔与轴之间不能产生相 对转动,孔 的公 差带在轴的公差带下方(3)过渡配合l过渡配合中孔的实际尺寸小于或大于轴的实际尺寸,但 相差 很 小;孔与轴之间可能存在过盈,也可能存在间隙,孔的公差带与轴的公差带相互
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