机械学电子教案-第9章课件

1、1,机械学基础课程电子教案,机械学基础多媒体系列CAI课件,授课教师：马惠萍 联系方式：13796602979 Email：,哈工大电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系,2,第9章 零件的几何精度,9.1 绪论,一. 研究对象,机械设计,结构设计,二. 学习内容,2.典型零部件的精度设计 键、销钉、螺纹和滚动轴承,三. 举例说明：,强度设计,传动设计,精度设计机械设计的基础,3,9.2 互换性与标准化,一. 互换性,1.定义,2.实现方法:按给定的公差进行制造,3.分类:,互换程度,完全互换 不完全互换,对标准件或机构来说,同一规格的一批零件或部件中,任取一件,不需经过任何选择、修配或调整就能装配在整机上，并满足使用性能的要求,完全互换,不完全互换,4,二. 标准化,1.定义:,在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重要事物和概念，通过制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益； 是实现互换性的基础;,2.体现形式,3.分类:,应用范围,5,9.3 精度设计理论,一. 公差与配合,(一)尺寸公差,2. 尺寸,1.孔、轴定义,6,3.偏差: 允许偏离基本尺寸的多少,偏差

2、=（某一尺寸）-（基本尺寸）,极限偏差,上偏差 下偏差,实际偏差,Ea=Da-D ea=da- d,7,6. 公差带图,+ 0 -,5.极限偏差的标注:,4. 公差:允许尺寸的变动范围,8,(二)配合,1.定义:,2.间隙和过盈,(孔的尺寸)-(轴的尺寸),9,+ 0 -,TD,Td,（1）间隙配合-,X0,3.配合类别:,特点：孔总在轴之上,Y0,特点：孔总在轴之下,10,+ 0 -,TD,（3） 过渡配合,Td,特点：孔和轴交叠,4.配合公差:允许间隙或过盈的变动量,11,基轴制配合,基孔制配合,为了设计和制造上的方便，把其中孔或轴的公差带位置固定下来改变另一配合件的公差带位置，形成所需要的配合叫基准制,5.配合制（基准制）,12,(三) 标准公差系列和基本偏差系列,1.标准公差系列公差带大小的标准化,IT1IT18 18个等级(500) 3150 20个等级(500-3150),13,2.基本偏差系列公差带位置的标准化,：数量28个(孔、轴),26个字母去掉I,L,O,Q,W5个 (i,l,o,q,w) 填上:CD,EF,FG,JS,ZA,ZB,ZC (cd,ef,fg,js,z

3、a,zb,zc)7个,14,(四) 配合的选用,1. 总装图和零件图上的标注,7,6代表公差等级,轴的基本偏差代号,表示了孔轴的配合关系,2. 解决问题:,3. 选用:,（1）标准公差等级选用,原则: 满足使用要求,考虑工艺的可能性尽量选精度低的等级,15,（2) 配合制选用,优先选用基孔制；,特殊情况选用基轴制；,与标准件配合,以标准件为基准件；,允许采用任一孔、轴公差带组成配合；,16,(3）配合类别选用：,类别:间隙、过渡、过盈,能否拆卸：,经常拆卸,配合表面有无相对运动,是否传递扭矩MK,过盈,过渡 间隙,（4）配合种类选用,“种类”:确定基准制后,根据使用要求,确定与基准件配合的孔或轴的基本偏差代号.,间隙配合,较松过盈：,不经常拆卸,17,(1) 优先选用优先配合常用配合 (2) 还可以从优先、常用、一般用途的公差表中选择孔、轴公差带组成所要求的配合 (3) 选择任一孔、轴公差带组成满足特殊要求的公差带,根据:,使用要求,工作条件,经济性,18,(五)线性尺寸未注公差的标注 GB/T 1804-2000(P258),公差等级:,标注方法: 技术要求: 未注尺寸公差按GB/T

4、1804-f,19,(五)线性尺寸未注公差的标注,表2-14 线性尺寸的未注极限偏差的数值（摘自GB/T1804-92）mm,20,（习题9-1）有一批孔、轴配合，孔为 ， 轴为 。试计算(1)孔、轴的极限偏差、极限尺寸、尺寸公差；(2)孔、轴配合的极限间隙;(3)画出尺寸公差带图。,（附加习题2）：查表确定 ， ， 配合中孔、轴的极限偏差，画公差带图 。指出配合类型，挑任一组标注。,（附加习题3）：已知允许的Xmax=+10 m ,Ymax= -40 m，D(d)=60, 试确定配合类型。（优先选用基孔制）,21,公差与配合习题2,（附加习题5）：已知相互配合的孔、轴的基本尺寸D(d)=40mm ，孔的极限尺寸为Dmax= 40.025mm，Dmin= 40mm，轴的极限尺寸为dmax= 39.975mm，dmin=39.959mm， （1）分别求出孔、轴的极限偏差值； （2）分别求孔、轴的公差值TD和Td； （3）画出尺寸公差带图； （4）经查表，若此配合的代号为40H7/f6，指出该配合的基准制、孔和轴的公差等级、配合类型，并将此配合代号标注在装配图上； （5）在孔、轴零件图上分

5、别标出极限偏差值。,22,装配图和零件图,23,二. 形状和位置公差,(一)误差产生原因:,(二)形位公差研究的对象几何要素,24,(二)形位公差研究的对象几何要素,25,（三）形位公差特征和符号,26,直线度,在给定平面内，公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。-限制给定直线的形状误差,27,平面度,公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。 -限制被测实际平面的形状误差,28,圆度,公差带是在同一正截面上，半径为公差值t的两同心圆之间的区域。限制回转面径向截面轮廓的形状误差,29,圆柱度,公差带是半径为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。 限制实际圆柱面的形状误差；,30,线轮廓度,公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域。诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上。 限制平面曲线的形状误差；,31,面轮廓度,公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。诸球的球心位于具有理论正确几何形状的面上。 限制一般曲面的形状误差,32,平行度,公差带是距离公差值t且平行于基准线 限制被测要素对基准要素相平行的误差,33,垂直度,公差带是距离公差值t且垂直

6、于基准线 限制被测要素对基准要素相垂直的误差,34,倾斜度,公差带是距离公差值t且与基准线成一定给定角度的 限制被测要素对基准要素有夹角的误差,35,同轴度,B,公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线同轴； 限制被测要素轴线对基准要素的轴线同轴的位置误差,36,对称度,公差带是直径为公差值t且相对于基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域； 限制中心线（中心平面）的共线（面）性的误差,37,位置度,公差带是直径为公差值t的圆内的区域，圆公差带的中心点的位置由相对于基准A、B的理论正确尺寸确定；,38,圆跳动,被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由固定指示表在给定方向上测得最大与最小读数之差；,39,全跳动,40,(四)标注:,内容:,提出什么要求 符号,公差值大小;,有无基准;,被测要素的性质;,41,1. 公差框格的内容,2. 基准符号,1)大写的英文字母,不许用: E，I，J，M，O，P，L，R，F,2)用角标满足多个,3)字母必须水平书写,3. 在零件图上的标注,公差特征符号:14个,公差值:mm,42,（四）标注-被测要素,(1)被测要素

7、为轮廓要素时,(2)被测要素指向实际表面时,(3) 被测要素为中心要素时,43,(4)基准要素为轮廓线或表面时,(5)基准要素为轴线或中心平面时,44,（四）标注-特殊标注,公共基准,局部限制,多个基准,要求某一部分的公差值,要求某一部分作为基准,45,(五) 选用:,1.公差项目的选用,中心要素 加工的定位 测量中的定位 相互配合的表面,基准统一原则:设计,加工,测量和装配基准是同一要素；,工作性能要求；,加工过程中出现形位误差可能性；,检验是否方便；,46,3.公差值的给定,4.未注公差:GB/T 1184-92,公差等级:,H高精度 K一般精度（常用精度） L 低精度,技术要求: 未注形位公差按 GB/T 1184-K,47,48,（习题9-4）：将下列要求标注在图上：,（1）圆锥面的圆度公差为0.01mm，圆锥素线直线度公差为0.02mm;,（2）35H7中心线对10H7中心线的同轴度公差为0.05mm;,（3）35H7内孔表面圆柱度公差为0.005mm;,（4）20h6圆柱面的圆度公差为0.006mm;,（5）35H7内孔端面对10H7中心线的端面圆跳动公差为0.05mm;,

8、49,标注：,50,三. 表面粗糙度,1.含义:,微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微观几何形状误差，也称微观不平度。,51,2.表面粗糙度对机械零件使用性能的影响,（1）影响零件的耐磨性；,（2）影响配合性质的稳定性；,（3）影响抗疲劳强度；,（4）影响抗腐蚀性；,52,3.评定:,（1）取样长度lr:至少含5个波峰和波谷,（2）评定长度ln :至少包括5个取样长度lr,53,54,4.选用(P94):,评定参数选用,幅度参数Ra、 Rz,满足功能要求的前提下值尽量大,附加参数-有特殊要求选用RSm ， Rmr(c),优先选Ra ：粗糙度参数值在（0.0256.3） m；,选Rz ：粗糙度参数值在 （6.3100）m ，（0.0080.020 ） m；,考虑（类比法）,工作面比非工作面值小 （同一个零件）；,摩擦面比非摩擦面值小；,配合稳定、尺寸（形位）公差值小、密封性好等值小；,55,5.标注:,56,5.标注:,57,9.4 典型零件的互换性(精度设计),一. 轴承,1.配合尺寸:,58,2.精度等级,G E D C B,高,0 6 5 4 2,59,3.轴承精度等级的选用,4.与之相配合件的选用 (查图册P98),轴承内圈与轴配合的尺寸公差带,轴承外圈与孔配合的尺寸公差带,60,5. 轴承在总装图和零件图上的标注（图册P99中4-5-6和4-5-7）,总装图：写轴和孔配合代号,A,零件图：注出尺寸和尺寸极限偏差，形位公差值，表面粗糙度(P98),-0.012,61,二. 键,1.配合尺寸,62,2.精度等级: h9,3.与之相配合件的选用,63,64,零件图：平键联接的标注 一般键联接,轴槽标注示例图,轮毂槽标注示例图,4.标注:,总装图:给出件号,65,轴结构示例图,66,轴结构示例图,67,三、螺纹,1. 螺纹精度内容:,精度等级:3,4,5,6,7,8,9,基本偏差代号:G、H (h、g、f、e),旋合长度: S、N 、L,68,2. 标注,

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