第五章几何精度.ppt

第5章 机械精度设计 学 习 指 导 本章学习目的是掌握极限与配合的选用：包括基准制的选用；公差等级的选用和配合的选用。 掌握几何公差的选用：几何公差项目的选择；基准要素的选择；几何公差等级的选择；公差原则的选用。 掌握表面粗糙度的选择：表面粗糙度参数值的选用原则、方法和步骤。 正确处理这三者之间的关系并用于零件的精度设计。 5.1 概 述 系统设计 参数设计 精度设计 系统设计：根据使用功能要求确定机械产品的基本工作原理和总体布局， 以保证总体方案合理性和先进性。如传动系统原理、位移、速度等。 参数设计：根据产品的使用功能和可靠性要求来确定机构各零件的结构 　　　　　　和尺寸。即确定机械产品几何形体各要素的公称尺寸。 如选择合适的形状、尺寸、材料及处理方式等。 精度设计：根据对机械的静态和动态精度的要求以及制造的经济性来 　　　　　　确定零件几何要素允许的加工和装配误差。即尺寸精度、 　　　　　　几何精度和表面质量等几个方面的选择与设计，并正确标 注在零部件图和装配图上。 　　　　　　如选择合适的形状、尺寸、材料及处理方式等。 精度设计的基本原则：经济的满足功能要求 类比法 计算法 试验法 一、配合制的选用与使用要求无关。主要考虑结构合理性， 加工工艺性和经济性。 （1）直接使用有一定公差等级（IT8～IT11）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是按基准轴的公差带制造）制作轴。若需要各种不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来实现。这种情况主要应用在农业机械和纺织机械中。 1．一般情况下应优先选用基孔制 2．必要时选用基轴制 5.2 尺寸精度的设计 极限与配合的选用 配合制、公差等级和配合种类的选择 在满足使用要求的前提下，确保获得最佳的技术经济效益 （2）加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。 （3）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。如下图所示。 间隙配合 过渡配合 过渡配合 连杆 活塞销 活塞 g6 H7 m6 m6 + 0 fD _ G7 M7 h6 M7 + 0 fD _ 图5.1 配合制选择示例 若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 （4）与标准件配合的基准制选择 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件，键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制，如图5-2所示选择箱体孔的公差带为J7，选择轴颈的公差带为k6。 3．非基准制配合的采用 图5-2 基准制选择示例 k6 f50 f110J7 J7 f110 f9 二、公差等级的选用 1）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大的公差值。 1.依据：TD＋Td≤Tf 2.选择原则: 2）满足工艺等价原则 对于基本尺寸≤500mm有较高公差等级的配合，因孔比同级轴难加工，当标准公差≤IT8时，国标推荐孔比轴低一级相配合，使孔、轴的加工难易程度相同。但对＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，因孔的测量精度比轴容易保证，推荐采用孔、轴同级配合。 1）计算 — 查表（下面将举例说明） 2）类比法：参照类似的机构、工作条件和使用要求的经验资料，进行比照。（常用方法） 3.方法: 实质是要具体解决机械零件使用要求与制造 工艺与成本之间的矛盾。 满足使用要求的前提下，尽量选取较低的公差等级 1）公差等级的应用范围，见表5-1；配合尺寸公差等级的应用见表5-2。 ＃类比法应考虑以下几点： 3）各种加工方法能够达到的公差等级，见表5--3，可供选择时参考。 2） 工艺等价 4）相配零件或部件精度要匹配。如与滚动轴承相配合的轴和孔的公差等级与轴承的精度有关，如图5-2所示。再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度影响。 5）根据配合性质选择公差等级：过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一般孔的标准公差≤IT8，轴的标准公差≤IT7。间隙配合则不受此限制。但间隙小的配合，公差等级应较高；而间隙大的配合，公差等级可以低些。例如，选用H6/g5和H11/a11是可以的，而选用H11/g11和H6/a5则不合适。 6）在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相配合零件的公差等级差2～3级，如图2-20