互换性 第0章 绪论.ppt

互换性与技术测量基础 E-mail: chhli@bjtu.edu.cn 第0章 绪论 * 本章的主要内容 几何量精度设计概述 公差标准化 技术测量 互换性与公差 优先数和优先数系 本课程的性质 * 机械产品的几何量精度设计概述 机械产品(如：各类机器设备——机床、各类机构——减速器及其他传动装置及各类机械产品)设计通常除了进行机械产品的总体开发、方案设计、运动设计、结构设计、强度和刚度设计计算以外，还必须进行机械产品的精度设计。 * 几何量精度设计的基本概念 机械产品的几何量精度设计—— 指按照机械产品的使用功能要求和机械加工及检测的经济合理的原则，对构成机械产品的零部件的配合部位确定配合性质；确定各个零件上各处的尺寸精度、形状和位置精度、表面质量；确定零件在轴向上的定位精度等。 * 几何量精度设计的任务 在总装配图和部件装配图上，确定各零件配合部位的配合代号和其他技术要求，并将配合代号和相关要求标注在装配图样上。 确定零件上各处尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度要求以及典型表面(如：键、圆锥、螺纹、齿轮等)公差要求等内容，并在零件图样上进行正确标注。 * 机械产品的几何量精度设计实例 一级齿轮传动减速器装配示意图 1 箱座；2 出入轴；3、10 轴承；4、8、14、18 端盖；5、12、16 键；6、15 密封圈；7 螺钉；9 输出轴；11 带孔齿轮；13 轴套；17 螺栓垫片；19 定位销 * 机械产品的几何量精度设计实例 减速器的基本工作原理—— 由电机通过输入轴的轴端键5带动输入轴2转动；输入轴2通过齿轮与输出轴9上带孔齿轮11啮合，将运动传递给齿轮11； 齿轮11通过输出轴上的键12带动输出轴转动，从而实现一级减速的运动传递； 再通过输出轴的轴端键16将运动和转矩传递给与之相联接的其它机械。 * 机械产品的几何量精度设计实例 减速器的几何量精度设计的主要内容—— 在减速器的装配图样中，确定其各零件之间配合部位的配合代号或其他技术要求，并进行图样标注，注出相关的技术要求。 确定输入轴和输出轴上各零件的轴向尺寸及其公差，以保证它们在轴向上的定位要求。 确定各处尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度要求、键与键槽的公差以及齿轮齿面公差要求等，并进行图样标注。 * 机械产品的几何量精度设计实例 减速器的加工、装配过程—— 由如图所示，该减速器由二十几种零件组成 有轴承、键、销、螺栓、垫片等标准部件或标准件 有箱座、箱盖、输入轴、输出轴、端盖和轴套等非标准件，还有密封圈、调整垫片等非金属标准件等。 * 机械产品的几何量精度设计实例 减速器的使用及修配过程—— 当减速器使用一段时间后，其中一些易损件，如：轴承中的滚动体——滚珠、密封圈、齿轮齿面等容易磨损。 当磨损到一定程度，就会影响减速器的使用功能。 这时要求更换易损件，使减速器尽快修复。 * 互换性 互换性—— 在机械产品装配时，从制成的同一规格零(部)件中任意取一件，不需进行任何辅助工作(挑选、调整或修配等)，就能与其他零(部)件安装在一起而组成一台机械产品，并且达到预定的使用功能要求。 互换性分类—— 完全互换：零、部件在装配时，不需要挑选和辅助加工 不完全互换：零，部件在装配前可采取调整。如针阀偶件，高档汽车的齿轮对。 * 互换性的作用—— 在设计方面：能最大限度地使用标准件，因此可以简化绘图和计算工作量，使设计周期缩短，有利于机械产品更新换代和计算机软件设计技术的应用。 在制造方面：有利于组织专业化生产，使用专用设备和CAM技术。 在使用和维修方面：便于及时更换已经丧失使用功能的零(部)件，对于某些易损件可以提供备用件，这样既可以及时维修，缩短停机时间，尽快修复，又减少维修成本。 * 举例：互换性应用 人们经常使用的自行车和手表的零件，就是按互换性原则生产的。 当自行车或手表零件损坏时，修理人员很快就能用同样规格的零件换上，恢复自行车和手表的功能。 汽车的生产自福特T型车后也是这样。 * 公差 公差—— 允许零件几何参数的变动量 公差的意义—— 为机器的标准化、通用化奠定了基础 公差的产生基础—— 为了满足互换性的要求，希望零、部件都做得完全一致，但在实践中这是不可能的。实际上，只要求零、部件的几何参数保持在一定的范围内就能达到互换的目的 公差标准化 机械产品的零(部)件具有互换性，也就是说：相互更换的两个相同规格的零(部)件，其几何参数——尺寸、形状、位置以及表面微观形状等应一致。 这个允许零件几何参数变动的范围称为几何量公差。 * 公差标准化 1) 几何量公差 包括：尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度要求以及典型表面(如：键、圆锥、螺纹、齿轮等)公差。 2) 公差标准化 指几何量的公差应在一定范围内进行规范、统一，并要求相关制造企业和管理