机械基础-4章机械零件的精度.pptx
《机械基础-4章机械零件的精度.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械基础-4章机械零件的精度.pptx(74页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电子工业出版社电子工业出版社第第4 4章章 机械零件的精度机械零件的精度第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度 图4-1 轴的零件图任何机械都必须有精度要求,否则,将不能满足其功能需要。机械零件的精度是保证整机精度的基础。如图4-1所示,代表什么含义?第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度学习目标学习目标学习目标学习目标n1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。n2.了解几何公差的基本概念。n3.理解几何公差及公差带。n4.会选用常用量具并对零件进行测量。能力目标能力目标能力目标能力目标1.1.识读极限偏差、配合制、公差等级及配合种类的能力。识读极限偏差、配合制、公差等级及配合种类的能力
2、。2.2.使用常用测量工具的能力。使用常用测量工具的能力。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度4.1极限与配合极限与配合4.2 几何公差几何公差第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度4.1极限与配合极限与配合4.1.1极限与配合的基本概念极限与配合的基本概念1.孔和轴孔和轴孔通常指工件的圆柱形内尺寸要素,轴通常指工件的圆柱形外尺寸要素。孔和轴的直径分别用D和d表示。两平行外表相对,其间没有材料形成包容状态,用于内外表,则它们中间由单一尺寸所确定的局部称为孔。如:D1、D2、D3是孔的尺寸。两平行外表相背,其外没有材料形成被包容状态,属于外外表,则它们中间由单一尺寸所确定的局部称为轴。如:
3、d2、d3、d4是轴的尺寸。如果两局部外表同向,既不能形成包容状态,也不能形成被包容状态,既非内外表,亦非外外表,则它们中由单一尺寸所确定的局部即作为长度。如L1、L2、L3是长度尺寸。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度图4-2 孔和轴第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度2.尺寸尺寸(1)尺寸尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值,图样上的尺寸都以mm为单位,在标注时可将单位省略。(2)公称尺寸公称尺寸是由图样标准确定的理想形状要素的尺寸。孔用D表示,轴用d表示。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度极限尺寸是尺寸要素允许的尺寸的两个极端,它以公称尺寸为基数来确定。尺寸要素允许的最大
4、尺寸称为上极限尺寸,允许的最小尺寸称为下极限尺寸。孔和轴中的上极限尺寸和下极限尺寸分别用Dmax、dmax和Dmin、dmin表示,如图4-3所示。图4-3极限尺寸(3)极限尺寸第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度3.尺寸偏差与公差尺寸偏差与公差(1)尺寸偏差某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为尺寸偏差(简称偏差)。偏差可能为正或负,也可为零。(2)极限偏差极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差,称为极限偏差。分为上极限偏差和下极限偏差。上极限偏差是上极限尺寸减去其公称尺寸所得到的代数差。孔的上极限偏差用ES表示,轴的上极限偏差用es表示。下极限偏差是下极限尺寸减去其公称尺寸所得到的代数差。
5、孔的下极限偏差用表示EI,轴的下极限偏差用ei表示。极限偏差可用以下公式表示:第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度 表示公称尺寸为40mm,上极限偏差+0.048mm,下极限偏差+0.009mm,上极限尺寸40.048mm,下极限尺寸40.009mm。除零偏差外,前面必须标有正号或负号,并且公称尺寸的右上角标上极限偏差,右下角标下极限偏差。上极限偏差总是大于下极限偏差。例1 的含义第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度(3)公差允许尺寸的变动量称为公差。公差等于上极限尺寸减去下极限尺寸之差,或等于上极限偏差减去下极限偏差之差。孔的公差用Th表示,轴公差用Ts表示。公差、极限尺寸和极限偏差
6、的关系如下:孔公差 轴公差 需要注意的是:公差与偏差是有区别的,偏差是代数值,有正负号,也可能为零;而公差是绝对值,没有正负之分,计算时不能加正负号,且不能为零。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度(4)尺寸公差带由代表上极限偏差和下极限偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域,称为尺寸公差带(简称公差带)。公差带由公差大小和其相对于零线位置的基本偏差来确定。用图表示的公差带称为公差带图,如图4-4所示。图4-4 公差带图第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度零线为确定极限偏差的一条基准线,是偏差的起始线,零线上方表示正偏差,零线下方表示负偏差。在画公差带图时,注上相应的符
7、号“0”、“”和“”,在零线下方画上带单箭头的尺寸线并标上公称尺寸值。上、下极限偏差之间的宽度表示公差带的大小,即公差值。公差带图中,尺寸单位为mm,偏差及公差的单位也可以用m表示,单位省略不写。(5)标准公差国家标准规定的公差数值表中所列的,用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度(6)基本偏差 基本偏差是指用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差,一般是指靠近零线的那个偏差。基本偏差用拉丁字母表示。大写字母代表孔,小写字母代表轴。当公差带在零线上方时,基本偏差为下偏差;当公差带在零线下方时,基本偏差为上偏差。根据实际需要,国家标准分别对孔和轴各
8、规定了28个不同的基本偏差(如图4-5)。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度图4-5基本偏差系列示意图第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度.配合配合(1)配合配合是指公称尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系。(2)间隙或过盈在轴与孔的配合中,孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差,当差值为正时称为间隙,用X表示,当差值为负时称为过盈,用Y表示。标准规定:配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合称为间隙配合。在间隙配合中,孔的公差带在轴的公差带之上,如图4-5所示。图4-5 间隙配合第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度由于孔和轴都有公差,所以实际
9、间隙的大小随着孔和轴的实际要素而变化。当孔为上极限尺寸而轴为下极限尺寸时,装配后得到最大间隙,当孔为下极限尺寸而轴为上极限尺寸时,装配后得到最小间隙。最大间隙用表示,最小间隙用表示。最大间隙 最小间隙 具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合。在过盈配合中,孔的公差带在轴的公差带之下,如图4-6所示。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度图4-6 过盈配合当孔为下极限尺寸而轴为上极限尺寸时,装配后得到最大过盈;当孔为上极限尺寸而轴为下极限尺寸时,装配后得到最小过盈。最大过盈用表示,最小过盈用表示。最大过盈 最小过盈 第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度过渡配合是可能具有间隙或过盈
10、的配合,此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠,它是介于间隙配合与过盈配合之间的一种配合。如图4-7所示。图4-7 过渡配合第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度当孔为上极限尺寸而轴的上极限尺寸时,装配后得到最大间隙,当孔为下极限尺寸而轴为上极限尺寸时,装配后得到最大过盈。最大间隙用表示,最大过盈用表示。最大间隙 最大过盈(3)配合公差允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。它说明配合松紧程度的变化范围。配合公差用表示,是一个没有正负号的绝对值。对间隙配合 对过盈配合 对过渡配合 第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度在上式中,把最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴的极限尺寸或极限偏差带入,可得到三种
11、配合的配合公差都为 例2 公称尺寸 ,孔的极限尺寸 ,轴的极限 ,求孔、轴的极限偏差、公差、并画出公差带图解:孔的极限偏差:第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度轴的极限偏差:孔的公差:轴的公差:第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度公差带图如图4-8所示 图4-8 公差带图第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度4.1.2 极限与配合国家标准极限与配合国家标准 1.极限制极限制 (1)标准公差系列 为实现互换性和满足各种使用要求,公差值必需标准化,标准公差就是国标规定的,用以确定公差带大小的任一公差值。确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。极限与配合在公称尺寸至500mm内规定了IT0l、
12、IT0、IT1、IT18共20个标准公差等级,公称尺寸大于500mm3150mm内规定了IT1IT18共18个标准公差等级。标准公差数值见表4-1。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度表4-1 标准公差数值(摘自GB/T 1800.2-2023)第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度2.配合制配合制国家标准规定了两种配合制:基孔制和基轴制。(1)基孔制基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带,与不同的基本偏差的轴的公差带所形成的各种配合的一种制度。如图4-9(a)所示。基孔制中的孔称为基准孔,用H表示。基准孔的基本偏差为下极限偏差EI,且数值为零,即EI=0。上极限偏差为正值,其公差带偏置在
13、零线上侧。基孔制配合中由于轴的基本偏差不同,使它们的公差带和基准孔公差带形成以下不同的配合情况。H/ah间隙配合H/jsm过渡配合H/n、p过渡或过盈配合H/rzc过盈配合第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度(2)基轴制基轴制是指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各种配合的一种制度。如图4-9(b)所示。图4-9 基准制第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度基轴制中的轴称为基准轴,用h表示,基准轴的基本偏差为上极限偏差es,且数值为零,即es=0。上极限偏差为负值,其公差带偏置在零线的下侧。基轴制配合中由于孔的基本偏差不同,形成以下的配合。AH/h间隙配合 JS
14、M/h过渡配合 N、P/h过渡或过盈配合 RZC/h过盈配合不难发现,由于基本偏差的对称性,配合H7/m6和M7/h6,H8/f7和F8/h7具有相同的极限盈、隙指标。基准制可以转换,亦称为同名配合。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度3.3.常用和优先的公差带与配合常用和优先的公差带与配合国标规定了一般、常用和优先轴用公差带共116种,如图4-10所示。图中方框内的59种为常用公差带,圆圈内的13种为优先公差带。图4-10 一般、常用和优先的轴公差第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度国标规定了一般、常用和优先孔用公差带共105种,如图4-11所示。图中方框内的44种为常用公差,圆圈内
15、的13种为优先公差带。图4-11一般、常用和优先的孔公差带 第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度选用公差带时,应按优先、常用、一般、任意公差带的顺序选用,应尽量选用优先和常用公差带。对于配合,国标规定基孔制常用配合59种,优先配合13种(表4-2),基轴制常用配合47种,优先配合13种(表4-3)。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度注:标注的配合为优先配合 表4-2 基孔制优先、常用配合(GB/T18012023)第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度表4-3 基轴制优先、常用配合(GB/T18012023)注:,在公称尺寸小于或等于3mm和在公称尺寸小于或等于100mm时,为过渡
16、配合;标注的配合为优先配合。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度4.1.3 配合制、公差等级及配合种类的选用配合制、公差等级及配合种类的选用1.基准制的选择基准制的选择基孔制和基轴制是公差与配合国家标准中确定的两种基准制度。可采用其中任意种,为国家标准中规定的基本偏差,可在一定条件下,保证同名配合并使其性质相同。基准制的选择应根据配合件结构的合理性,主要应从零件的结构、工业、经济等方面来综合考虑。(1)优先选用基孔制由于选择基孔制配合的零、部件生产本钱低,经济效益好,因而该配合被广泛使用。由于同等精度的内孔加工比外圆加工困难、本钱高,往往采用按基准孔设计与加工的钻头、扩孔钻、铰刀、拉刀等定
17、尺寸刀具,以减低加工难度和生产本钱。而加工轴则不同,一把刀具可加工不同尺寸的轴。所以从经济方面考虑优先选用基孔制。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度(2)特殊场合选用基轴制配合在有些情况下,采用基轴制配合更为合理。直接采用冷拉棒料做轴。其外表不需要再进行切削加工,同样可以获得明显的经济效益,在农业、建筑、纺织机械中常应用。有些零件由于结构上的需要,采用基轴制更合理。柴油机的活塞销同时与连杆孔和支承孔相配合,连杆要转动,故采用间隙配合,而与支承配合可紧一些,采用过渡配合。如采用基孔制,活塞销需做成中间小、两头大形状,这不仅对加工不利,同时装配也有困难,易拉毛连杆孔。改用基轴制,活塞销可尺寸
18、不变,而连杆孔、支承孔分别按不同要求加工,较经济合理且便于安装。(3)与标准件配合标准件通常由专业工厂大量生产,在制造时其配合部位的配合制已确定。所以与其配合的轴和孔一定要服从标准件既定的配合制。第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度2.公差等级的选择公差等级的选择公差等级的选用就是确定尺寸的制造精度与加工的难易程度,在确定公差等级时应注意以下几个问题:(1)孔和轴的工艺等价性孔和轴的工艺等价性是指将孔与轴加工难易程度视为相当。在公差等级8级时,中小尺寸的孔加工比相同尺寸相同等级的轴加工要困难,加工本钱也要高些,其工艺性是不等价的。为了使组成配合的孔、轴工艺等价,其公差等级应按优先常用配合孔
19、、轴相差一级选用,这样就可以保证孔轴工艺等价。按工艺等价选择公差等级可参看表4-4 表4-4 按工艺等价性选择轴的公差等级第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度要求配合条件:孔的公差等级轴应选用的公差等级实 例间隙配合、过渡配合 IT8IT8轴比孔高一级轴与孔同级H7/f 6H9/d9过盈配合IT7IT7轴比孔高一级轴与孔同级H7/p6H8/s8第第4章章 机械零件的精度机械零件的精度(2)相关件与配合件的精度例如,齿轮孔与轴的配合,它们的公差等级决定于相关齿轮的精度等级(可参阅有关齿轮的国家标准)。与滚动轴承相配合的外壳孔和轴颈的公差等级决定于相配合的滚动轴承的公差等级。(3)配合与本钱相
20、配合的孔、轴公差等级的选择,应在满足使用要求的前提下,为了降低本钱,应尽可能取低等级。此外,用类比法选择公差等级时,还应掌握各个公差等级的应用范围和各种加工方法所能到达的公差等级,以便有所依据。3.配合种类的选择配合种类的选择配合种类的选择是在确定了基准制的基础上,根据机器或部件的性能允许间隙或过盈的大小情况,选定非基准件的基本偏差代号。有的配合也同时确定基准件与非基准件的公差等级。当孔、轴有相对运动要求时,选择间隙配合;当孔、轴无相对运动时,应根据具体工作条件的不同,确定过盈(用于传递扭矩)、过渡(主要用于精确定心)配合。确定配合类别后,首先应尽可能地选用优先配合,其次是常用配合,再次是一般
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 基础 机械零件 精度
限制150内