机械设计基础公差与配合课件.pptVIP

* 几何精度规范学 基础 众所周知，机械产品是固态产品，主要是由具有一定的几何形状的零部件安装组成。 固态产品的特点就是具有特定的几何外型。而几何外型的特性对产品的使用功能具有直接的影响。 固态产品在设计后需要加工制造、装配调试后才能形成成品。由于加工和装配过程中，存在着误差，使得设计的理想成品和实际成品在几何特性上就存在差异。 几何精度规范学就是处理这些差异的。 机械是由多个部件和零件组合而成的。大规模生产时，要求由不同工厂、不同车间、不同工人生产的相同规格的零件具有互换性，以便在装配时不需要特意选择、修配和调整就能组成机械或仪器。为了实现零件的互换性，必须保证零件的尺寸、几何形状和相对位置以及表面粗糙度的一致性。 互换性：指机器和零件相互之间互以代换且能保证使用要求的一致性。 所谓零件的互换性指：当装配一台机器或部件时，只要在一批相同规格的零件中任取一件装配到机器或部件上，不需选择、修配和调整就能满足性能要求 。 （表现为：装配前不需要选择，装配时不需要修配，装配后不需要调整即可以满足预定功能要求。） 在当前全球化大生产的条件下，按照专业协作的原则进行生产，是提高产品质量，降低生产成本，从而提高经济效益的必由之路。 专业化协作生产的基础就是共同遵守相同的标准规范。 既标准化：安装强制性标准对产品性能或者外观几何尺寸实现统一规格而采取的措施。 标准化的主要形式有简单化、统一化、系列化、通用化和组合化。 简单化：在一定范围内缩减对象事物的类型数目，使之在既定的时间内足以满足一般性需要的标准化形式。 统一化：是把同类事物两种以上的表现形态归并成一种，或限定在一定范围内的标准化形式。 系列化：对同一类产品中的一组产品同时进行标准化的一种形式，是使某一类产品系统的结构优化、功能最佳的标准化形式。 通用化：指在互相独立的系统中，选择和确定具有功能互换性或尺寸互换性的子系统或功能单元的标准化形式。 组合化：是按照标准化原则，设计并制造出若干个通用性较强的单元，根据需要拼合成不同用途的物品的标准化形式。 一、尺寸的含义和常识 用特定的单位表示长度值和角度值的数值称为尺寸。 代表长度值的尺寸称为长度尺寸，也称线性尺寸或简称尺寸。 代表角度值的尺寸称为角度尺寸，也简称角度。 线性尺寸分为可 以形成配合的尺寸 （配合尺寸）和 非配合尺寸。如装 配在一起且基本尺 寸相同的孔和轴的 尺寸为配合尺寸， 而孔的中心距，齿 轮的宽度、台阶的 高度等为非配合尺 寸。 1.孔： 由单一尺寸所确定的包容面 2.轴： 由单一尺寸确定的被包容面 3.基本尺寸 设计给定的尺寸称为基本尺寸。它只代表尺寸的基本大小或名义值。 孔的基本尺寸用D表示，轴的基本尺寸用d表示。 4.实际尺寸 通过测量得到的尺寸称为实际尺寸。由于测量存在着误差，所以实际尺寸不是被测尺寸的真值。 5.极限尺寸 允许尺寸变化的极限值称为极限尺寸。通常规定两个界限值，其中较大的一个界限值称为最大极限尺寸，较小的一个界限值称为最小极限 尺寸。 孔的最大极限尺寸用Dmax表示， 最小极限尺寸用Dmin表示， 轴的最大极限尺寸用dmax表示， 最小极限尺寸用dmin表示。 二、尺寸偏差和公差 1.尺寸偏差 某一尺寸 减去其基本尺寸所得到 的代数差称为尺寸偏差， 简称偏差。 2.实际偏差 实际尺寸 减去其基本尺寸所得到 的代数差称为实际偏差。 3.极限偏差 极限尺寸减去其基本尺寸所得到的代数差称为极限偏差。最大极限尺寸减去其基本尺寸所得到的代数差称为上偏差。最小极限尺寸减去其基本尺寸所得到的代数差称为下偏差 孔的偏差代号为：上偏差ES ，下偏差 EI； 孔的偏差代号为：上偏差es ， 下偏差ei 。 4.尺寸公差 允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差。也等于上偏差减下偏差。 5.标准公差 标准公差由国家标准规定的，用以确定公差带大小的任一公差，常用IT表示。 为了确定不同加工精度要求下的标准公差值，国家标准规定了20个标准公差等级，按加工精度由高到低的顺序依次为： IT01, IT0, IT1, IT2, IT3, …… IT16, IT17, IT18。 机械设计中最常用的公差等级是4～11级。4级、5级用于特别精密的零件，6级、7级用于重要的零件，8级、9级用于工作速度中等及具有中等精度要求的零件，10级、11级用于低速机械中的低精度零件。 6.基本偏差