讲义-机械精度设计

1、工 程 的 核 心 是 设 计 机 械 精 度 设 计2011.9.13 24学时，1-6周,杨翔宇 机械工程及自动化系 重庆汽车学院 重庆理工大学 电话：13983089620,第一讲 本课程的教学主要是一个设计过程，在设计作业中同学们主要参考的资料为互换性与技术测量和各种版本的机械设计手册。 本课程的考试以教学所完成的设计过程为出题范围，形式是闭卷考试，主要考察同学们独立进行机械精度设计的能力，而不考察记忆力和对书本的理解力。 教学中进行的测验、设计作业甚至课堂讨论都可以作为课程总成绩的一部分，如果你不作，将会失去这部分成绩。 平时作业要求同学们相互协作完成，由于考试时不允许协作，每个同学都应独立完成这些设计作业。这样，在考试时就能再次运用，证明你具有一个工程师应有的独立工作能力。,平时作业要求同学们按组合作，各班依学号序号每10人一组，每班约分为4个组 ，组长由同学们自己选定，课后各组长召集本组人员相互认识。 课题讨论、报告及其成绩都将以组为单位进行。 组长要注意，用最好的作业和同学参加课堂讨论、报告，因为得到的成绩被视为小组每个同学的成绩。,分组名单 分组按学号排列，组长推选，

2、课后各组长召集本组人员相互认识。,成绩的评定,考勤为10分，缺勤一次扣2分，缺勤4次取消本课程成绩；迟到一次扣0.5分，迟到9次，取消本课程成绩。 平时作业为10分，作业缺交一次扣2分，6次不交，取消本课程成绩。 期末考试成绩为80分。 平时测验、作业、讨论的评定成绩都将影响总成绩，全员平均成绩以上的不扣分，平均成绩以下的将在总成绩中扣分，最多扣10分。 注意：可以有3次缺勤、8次迟到、5次不交作业，每次作业马马乎乎都得零分，只要考试得88分就可以得到总成绩的及格分60。,机械精度设计 机构图各机构元件的尺寸、型号选定以后进行,机构形位公差设计 -核心中的核心 保证机构的几何和运动条件 装配配合设计 -机械设计师的核心 保证运动副间隙、装配顺序和定位要求 零件加工设计-机械工程师的核心 选择零件的主要加工方法（机床、夹具、量具） ，确定材料、热处理、基准与尺寸标注、精度、粗糙度，保证机构的形成和运动副的配合要求。 机械设计的核心公差配合,怎样进行机械工程设计,技术要求 保证机构几何关系的： 曲柄中心缸体 曲柄中心线连杆销轴线 曲轴 保证运动要求的： 气缸 活塞 连杆 连杆销 曲轴 气门

3、与气门坐 课堂作业： 画出左图，标注形位公差。2011.9.13 参见P73 第三章,发动机缸体 技术要求？,课堂作业：画出机构图，设计形位公差,发动机缸盖 技术要求？,课堂作业：画出机构图，设计形位公差,曲轴 连杆 活塞 技术要求？,课堂作业：画出机构图，设计形位公差2010.9.16,机构形位公差设计,作业1：画出上图，设计和标注形位公差2011.9.13 。下次课交,机构形位公差设计 联轴节技术要求,轴线容许角位移: 0.05/100 轴线容许径向位移：0.05 见机械设计手册 第4卷 41-13页 表41.1-6，徐灏，机械工业出版社，第2版,作业2 2011.9.13 下次课交，,1、画出直线度的示意图和标记示例（见P77表3-2）。 a. 直线度的测量常用哪几种方法? b. 导轨的直线度怎么测，所用测量平板应该是几级？其价格？其生产厂家？还要什么量具？ c. 平面度的测量与直线度哪点不同？ 2、画出同轴度的示意图和标记示例（见P83表3-4）。 a. 同轴度的测量常用哪几种方法? b. 轴的同轴度怎么测，需要什么量具？ 同轴度的测量与径向园跳动的测量有哪点不同？ 平板可参见

4、： http:/ 小组作业： 2011.9.13 利用互连网，各组写一篇关于形位公差测量技术方面的介绍文章，题目自定。下次课做2分钟（超时扣分）的PPT报告，同时该组同学站立帮助解释。,作业1：画出变速箱机构图，设计和标注形位公差2011.9.13。下次课交,第二讲 测量简介,1、读出游标的尺寸 2、读出外径百分尺的尺寸 3、直线度的平板测量及一般量具介绍（弯板、方箱、直尺、V型块、）,外尺寸 请读出尺寸,内尺寸 请读出尺寸,外径百分尺 读出尺寸,外径百分尺 读出尺寸,外径百分尺 读出尺寸,直线度测量,百分表对零,机械测量常用工具,作业2 下次课交，,1、画出直线度的示意图和标记示例（见P77表3-2）。 a. 直线度的测量常用哪几种方法? b. 导轨的直线度怎么测，所用测量平板应该是几级？其价格？其生产厂家？还要什么量具？ c. 平面度的测量与直线度哪点不同？ 2、画出同轴度的示意图和标记示例（见P83表3-4）。 a. 同轴度的测量常用哪几种方法? b. 轴的同轴度怎么测，需要什么量具？ 同轴度的测量与径向园跳动哪点不同？ 平板可参见： http:/ 小组作业： 2010.9.16

5、 利用互连网，各组写一篇关于形位公差测量技术方面的介绍文章，题目自定，下次课交，全组学生准备回答老师的提问。,作业1：画出变速箱机构图，设计和标注形位公差 。下次课交,1:1 机构图,按零件的实际尺寸画出机构图 注意不要用尺子量尺寸,主要靠估计,可以用自己的手或身体上的某些部位作为参考尺寸,由1:1机构图作装配图,轴承设计参数,作业 下次课交,1、M1：1，徒手画出机构图，标注形位公差； 2、M1：1，徒手画出装配图，标注配合尺寸，注意选择配合制度； 3、M1：1，徒手画轴、齿轮、箱体零件图，标注配合尺寸及形位公差。,第三讲 装配结构及配合设计 作业指导课,机构图(方案设计) 1:1机构图 零件装配-齿轮-轴承-轴-箱体. 装入拆出考虑 配合,配合设计,作业评讲,1、轴：三轴颈同轴度； 2、齿轮：齿顶圆径向跳动，齿轮端面的端面跳动； 3、箱体：两轴承孔的同轴度，孔轴线与基面E的平行度，E面的平面度。,公差与配合,参见 第一章 孔与轴的极限与配合，P6,有关尺寸的术语及定义 （GB/T1800.11997）,1尺寸 以特定单位表示线性尺寸值的数值。如直径、宽度、高度、中心距等。,2孔和轴

6、 孔通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面，即由两平行平面或切平面形成的包容面。,3基本尺寸 通过它并应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。 25,4实际尺寸 通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。,由于测量误差实际尺寸不一定是尺寸的真值。 由于形状误差同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。 25.13,最大间隙=孔的上偏差轴的下偏差 ，0间隙+；0 过盈- 最小间隙=孔的下偏差轴的上偏差 ，0间隙+；0 过盈-,特点： 1）实际存在的，对一批零件而言是一随机变量。 2）Dfe Da ，dfe da 3)只有Dfe dfe，孔、轴才能自由装配（不是Da da）,5. 作用尺寸 定义：在配合面的全长上与实际孔相内接的最大理想轴的尺寸 - 孔的作用尺寸（Dfe ） 在配合面的全长上与实际轴相外接的最小理想孔的尺寸 - 轴的体外作用尺寸（dfe）,孔的作用尺寸 轴的作用尺寸， 见P88 公差原则,“公差与偏差”的术语和定义,公差带,1)公差带图解：,a)零线：,c）画法：,6基本偏差,“配合”的术语及定义,最大间隙=孔的上偏差轴的

7、下偏差 ，0间隙；0 过盈 最小间隙=孔的下偏差轴的上偏差 ，0间隙；0 过盈,1）间隙配合 （间隙为正）,2) 过盈配合 （间隙为负）,特征参数： YminDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes,3)过渡配合（间隙有正有负）,过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结 (既要求装拆方便；又要求对中性好),特征参数： XmaxDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes,2基孔制、基轴制,76 H6/f7 (H7/g8、 H5/a6、H6/s7、H6/k7),76 F6/h7 (G7/h8、 A5/h6、S6/h7、K6/h7),一、标准公差代号及等级,1代号 国家标准（GB/T1800.21998） 2公差等级 在基本尺寸至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 IT01 IT0 IT1 IT18 等级 高 低 IT7 称为低于IT7级 公差值 小 大 IT7称为 高于IT7级 即公差等级相同，尺寸的精确程度相同 。 常用精度7级，磨6级。,一、基本偏差的代

8、号、特点,代号：孔大写-分子、轴小写-分母。,基孔制配合,Js完全对称，J基本对称,基本偏差的位置与公差等级无关，有一些除外,小结,1. 基本偏差一般为靠近零线的那个上偏差或下偏差作为基本偏差。国标分别规定了28个孔、轴基本偏差代号。 2. 基本偏差数值可由基本偏差代号及基本尺寸，查表确定。应注意：基本尺寸500mm，公差等级IT7的PZC; IT8的J、K、M、N查表时，要加值。 3. 同名配合 基孔或基轴制中，基本偏差代号相当，孔、轴公差等级同级或孔比轴低一级的配合称同名配合。 所有基孔或基轴制的同名的间隙配合的配合性质相同。 基孔或基轴制的同名的过渡和过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔的基本偏差时的规定，配合性质才能相同。即 D500mm 的IT8的K、M、N以及IT7的PZC，还有D500mm、D3mm的所有JZC形成配合时，必须采用孔、轴同级。 D500mm的IT8的J、K、M、N以及IT7的PZC形成配合时，必须采用孔比轴低一级。,作业 全体作,下次课交,1、p231，绪言： 习题1 2、p231/2，第一章 习题： 1、2.2、3.2、4.6、5.1，6、7,题解

9、p231，绪言： 习题1,p231/2，第一章 习题：2.2,孔 轴,（1）,（2） XMAX=+0.023， XMIN= -0.018,（3）约为：35G7/h6， 基本偏差=+0.007, 公差=0.025,（1）基本偏差K=-2+8=6 ，7级公差=21 基本偏差h=0 ，6级公差=13,p231/2，第一章 习题：3.2,（2）,（3） Xmax=+0.019，Xmin= -0.015； 属过渡配合,p231/2，第一章 习题：4.6,（1）,（2）,Xmax=+0.004, Xmin=-0.015,Xmax=+0.004, Xmin=-0.015,p231/2，第一章 习题：5.1,基本尺寸25，设计间隙为 Xmax=+0.086, Xmin=+0.020,由公差带图可知，Xmax-Xmin=孔轴公差之和； Xmax-Xmin=0.062；,(3) 通常取轴精度高于孔1级： (4) 查表1-8，孔取8级，公差为0.033；轴取7级，公差为0.021； (5) 通常取基孔制，则孔为H8( )； 查表1-10，轴可取f7( )； 则 间隙为 Xmax=+0.074, Xmin=+0.020。,p231/2，第一章 习题：6,查表1-8： 100，公差0.035为7级精度； 10， 公差0.022为8级精度； 7级的加工难度大于8级。,p231/2，第一章 习题：7,20 时 ，令双边间隙为XminXmax， 20.04 =Xmin -95(150-20)

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