机械基础（少学时）课件第11章机械零件的精度教学课件.ppt

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1、机械基础（少学时）课件第11章机械零件的精度ppt课件机械基础（少学时）第11章机械零件的精度11.1 极限与配合11.2 形状与位置公差第11 章 机械零件的精度【教学目标与要求】一、知识目标了解极限与配合的术语、定义和国家标准了解形状和位置公差的基本概念、理解形状公差、位置公差及公差带二、能力目标培养学生分析问题、解决问题的能力。三、素质目标培养学生认真的学习态度和严谨的工作态度。四、教学要求采用图片、多媒体实例等教学手段，提高学生对极限与配合的术语、定义和国家标准的理解及形状和位置公差的基本概念、理解形状公差、位置公差及公差带。中国铁道出版社11.1 极限与配合中国铁道出版社11.1 极

2、限与配合11.1.1 极限与配合的基本术语和国家标准1.极限与配合的基本术语1)互换性：在成批或大量生产中，一批零件在装配前不经过挑选，在装配过程中不经过修配，在装配后即可满足设计和使用性能要求，零件的这种在尺寸与功能上可以互相代替的性质称为互换性。极限与配合是保证零件具有互换性的重要标准。2)孔和轴(1)孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。(2)轴：通常指工件的圆形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。中国铁道出版社11.1 极限与配合3)尺寸以图11.2极限示意图及图11.3公差带图标注的500.010为例。(1

3、)尺寸：以特定单位表示线性尺寸值的数值。在图样上一般常用毫米（mm）为单位，且不必注出单位，只标注数字。(2)基本尺寸：设计时给定的尺寸。通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。基本尺寸可以是一个整数或一个小数值，如50；32；15；8.75；0.5；并符合基本尺寸系列。(3)实际尺寸:通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。如加工后测得上述零件的实际尺寸为50.015mm。(4)极限尺寸：允许尺寸变化的极限值。（最大极限尺寸与最小极限尺寸）。中国铁道出版社11.1 极限与配合4)偏差(1)偏差：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸，等等）减其基本尺寸所得的代数差。(2)极限偏差：有上偏差和下偏差，最大极限

4、尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔的上、下偏差代号用大写字母ES，EI表示；轴的上、下偏差代号用小写字母es，ei表示。尺寸偏差可以是正、负或零值。当零件的实际尺寸未超出最大极限尺寸与最小极限尺寸限定的范围则尺寸为合格，反之为不合格。5)尺寸公差(1)尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。尺寸公差等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸，或上偏差减去下偏差。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。是一个总是大于零的正数。中国铁道出版社11.1 极限与配合(2)公差带：如图11.4的公差带图解中，由代表上偏差和下偏差的两条直线所限定的一个区域。它是由公差

5、大小和其相对零线的位置如基本偏差来确定。上边代表上偏差，下边代表下偏差，矩形的长度无实际意义，高度代表公差。零线：在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为其准确定偏差和公差。通常，零线沿水平方向绘制，正偏差位于其上，负偏差位于其下。图11.4公差带图中国铁道出版社11.1 极限与配合 2极限与配合的国家标准 1）标准公差系列 公差带是由标准公差和基本偏差组成，标准公差决定公差带的高度，基本偏差决定公差带相对于零线的位置。标准公差（IT）：标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。其中。其大小由两个因素决定，一个是公差等级，另一个是基本尺寸。根据GB/T1800.2-1998，标准公差

6、等级代号用符号IT和数字组成，字母IT为“国际公差”的符号。例如IT7。当其与代表基本偏差的字母一起组成公差带时，省略IT字母，如h7。GB/T1800.3-1998的总则说明中，极限与配合在在基本尺寸500mm内，国家标准将标准公差等级规定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定了IT1至IT18共18个标准公差等级。依次为IT01IT0IT1IT2IT3IT18。公差等级是确定尺寸精确程度的等级，尺寸精确程度从IT01到ITI8依次降低。其中IT01精度最高，IT18精度最低。不同的基本尺寸，公差等级相同，尺寸的精确程度相同；基本尺寸相同时，公差等级越高（数值越小），标准公差

7、也越小；公差等级相同时，基本尺寸越大，标准公差越大。11.1 极限与配合 2）基本偏差系列 基本偏差：是用以确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差，可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差.11.1 极限与配合 基本偏差代号：国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。基本偏差代号用拉丁字母表示，孔用大写字母A，.,ZC表示，轴用小写字母a,.,zc表示。其中，基本偏差H代表基准孔，在基孔制配合中选作基准的孔，即下偏差为零的孔；h代表基准轴，在基轴制配合中选作基准的轴，即上偏差为零的轴。11.1 极限

8、与配合11.1 极限与配合 3）配合制 1）配合：基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系 配合类别：按配合性质不同，配合可分为间隙配合、过渡配合、过盈配合三类。（1）间隙配合 间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。最小间隙：在间隙配合中，孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差。最大间隙：在间隙配合或过渡配合中，孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸之差。间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之上。11.1 极限与配合（2）过盈配合 过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负。最小过盈：在过盈配合中，孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸之差。最大过盈：在

9、过盈配合或过渡配合中，孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差。过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔的公差带在轴的公差带之下。如图11.9所示。11.1 极限与配合（3）过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带和轴的公差带相互交叠。11.1 极限与配合 2）配合制：同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。（极限制：经标准化的公差与偏差制度）（1）两种配合制：即基孔制配合和基轴制配合。基孔制配合是基本偏差为一定（H）的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度；即孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等、孔的下偏差为零的一种配合制。基轴制配合是基本偏差为一定（h）的

10、轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。即轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等、轴的上偏差为零的一中配合制。11.1 极限与配合11.1 极限与配合（2）极限与配合的标注：用相同的基本尺寸后跟孔、轴公差带表示。孔、轴公差带写成分数形式，分子为孔公差带，分母为轴公差带。11.1 极限与配合 4）优先和常用配合（GB/T1801-1999）国家标准规定基本尺寸至500mm的基孔制常用配合共59种，其中优先配合13种；基轴制常用配合共47种，其中优先配合13种。11.1 极限与配合 5）线性尺寸的一般公差（GB/T1804-2000）线性尺寸：例如外尺寸，内尺寸，阶梯尺寸，直径，半径

11、，距离,倒圆半径和倒角高度。一般公差:指在车间通常加工条件下可保证的公差。采用一般公差的尺寸，在图样上只注基本尺寸，在该尺寸后不需注出其极限偏差数值。11.1 极限与配合 二、配合制、公差等级及配合种类的选用 1配合制的选用（1）在一般情况下，优先选用基孔制配合。在工业生产中，孔的加工难度比有相同精度要求的轴要大得多，而且孔的加工和检验常采用钻头、铰刀、拉刀和量规等定值刀具和量具，如果孔的公差带固定，则可相应减少刀具和量具的数量，因此一般情况下，总优先选用基孔制，以便减少刀具及量具的规格、数量，从而降低生产成本。（2）基轴制通常用于下列情况：所用配合的公差等级要求不高 活塞销和孔要求过渡配合

12、在同一基本尺寸的各个部分需要装上不同配合的零件（3）与标准件相配的配合制要采用以标准件为准的基准制：如轴承内孔与轴的配合采用基孔制配合，轴承外圈与外壳孔的配合选基轴制配合。（4）如有特殊需要，允许将任一孔、轴公差带组成配合。11.1 极限与配合 2公差等级的选用 公差等级的选择十分重要，公差等级过低，将不能满足使用性能的要求和保证产品质量；公差等级过高，将使生产成本成倍地增加，显然不符合经济性的要求，所以，选择时必须综合考虑这两个对立方面的要求，正确合理地确定公差等级。选择标准公差等级的基本原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的标准公差等级。一般情况下可从以下几个方面来考虑：(1)经济实

13、用(2)工艺等价(3)与相配零件的精度相适应11.1 极限与配合 3配合种类的选用 选择配合种类的主要依据是使用要求，应该按照工作条件要求的松紧程度（由配合的孔、轴公差带相对位置决定）来选择适当的配合。选择基本偏差代号通常有以下三种方法：计算法、试验法和类比法。11.1 极限与配合(1)计算法是根据一定的理论和公式，计算出所需间隙和过盈，然后对照国标选择适当配合的方法。例如，对高速旋转运动的间隙配合。(2)试验法是根据多次试验的结果，寻求最合理的间隙或过盈，从而确定配合的一种方法。这种方法主要用于重要的、关键性的一些配合。例如，机车车轴与轴轮的配合。(3)类比法是指在同类型机器或机构中，经过生

14、产实践验证的已用配合的实例，再考虑所设计机器的使用要求，并进行分析对比确定所需配合的方法。在生产实践中，广泛使用选择配合的方法就是类比法。第11 章 机械零件的精度【教学目标与要求】一、知识目标了解极限与配合的术语、定义和国家标准了解形状和位置公差的基本概念、理解形状公差、位置公差及公差带二、能力目标培养学生分析问题、解决问题的能力。三、素质目标培养学生认真的学习态度和严谨的工作态度。四、教学要求采用图片、多媒体实例等教学手段，提高学生对极限与配合的术语、定义和国家标准的理解及形状和位置公差的基本概念、理解形状公差、位置公差及公差带。中国铁道出版社11 2 形状和位置公差中国铁道出版社11 2

15、 形状和位置公差11.2.1 形状和位置公差的基本概念1几何要素的分类（1）轮廓要素：构成零件外形的点、线、面各要素（2）中心要素：轮廓要素对称中心所表示的点线面各要素。（3）理想要素：图样中各几何要素。它们都是点、线、面，且没有任何误差。（4）实际要素：实际存在的要素。（5）被测要素：图样上给出的形状公差或（和）位置公差的要素。如图11.15中外圆和右端面均是被测要素。（6）基准要素：用来确定被测要素的方向或(和)位置的要素称为基准要素。如 图11.15中的轴线是内圆的基准，左端面是右端面的基准。（7）单一要素：仅对要素本身给出了形状公差的要素，称为单一要素。如图11.15中的100f6圆柱

16、表面。（8）关联要素：对其他要素具有功能关系的要素称为关联要素。如图11.15中的右端面的平行度公差要求的端面（零件的右端面相对左端面）。中国铁道出版社11 2 形状和位置公差中国铁道出版社11 2 形状和位置公差2形位公差特征项目及其符号形位公差包括形状公差和位置公差两部分。形状公差：构成机械零件形状的几何要素所允许的变动量称为形状公差。位置公差：关联实际要素的位置对基准要素所允许的变动全量称为位置公差。中国铁道出版社11 2 形状和位置公差中国铁道出版社11 2 形状和位置公差 3形位公差的标注方法 在技术图样中，形位公差采用代号标注，当无法采用代号时，允许在技术要求中用文字说明。（1）形

17、位公差代号：由形位公差符号、框格、公差值、指引线、基准代号和其他有关符号组成。（2）形位公差有关附加符号的标注：如要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，则应在公差值后面加注符号。11 2 形状和位置公差11 2 形状和位置公差 例识读图11.17所示的凸盘的形位公差。解螺纹36的中径轴线对右端面的垂直度公差0.02mm。左端面对右端面()的平行度公差为0.02mm。47的位置度公差是0.01mm，它是以55轴线为基准和理论正确尺寸75定位的。11 2 形状和位置公差 11.2.2 形状公差、位置公差及公差带1形位公差带：用来限制实际要素的变动区域，即变动量大小。合格产品零件的形位公差都必须控

18、制在变动量的区域。形位公差带由大小、方向、形状和位置四个要素构成，它有九种形式。它们都是用线和面来表示的。11 2 形状和位置公差 2形位公差带的四要素：形状、大小、方向、位置。公差带的形状。如图11.19所示 公差带的大小。如图11.20所示。用公差值t的大小来表示两条直线、两曲线、两同心圆、两同心圆柱、两平行平面或两等距曲面的宽度或直径。公差带的方向。如图11.20所示，形状与位置公差带的测量均与公差带的延伸方向垂直。前者由最小条件决定的，保证公差带h为最小值。后者与基准保持图样上给定的几何关系。11 2 形状和位置公差图11.19 公差带的形状11 2 形状和位置公差 公差带的位置。a、浮动位置公差带，11 2 形状和位置公差 b、固定位置公差带