机械设计尺寸公差详解.ppt
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1、Monday,October 2,2023,1,在学过机械制图课程相关内容的基础上,阅读尺寸精度设计教材内容,在设计大作业实践中学会应用:1、极限与配合的基本术语和定义;2、公差与配合标准;3、配合制的选用;4、公差等级的选用;5、配合种类的选用。,Monday,October 2,2023,2,5.3.1 Contact Types of Elements and Using Demand 零件的结合类型及使用要求,(1)用作相对运动副,(2)用作固定连接,(3)用作定位可拆连接,这类结合必须保证有适当的间隙。,这类结合必须保证有一定的过盈。,这类结合必须保证有较小的间隙或过盈。,零件结合的
2、类型,Monday,October 2,2023,3,孔和轴尺寸:尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸偏差与公差尺寸公差带图加工误差与公差的关系合格性判定原则,有关几何量精度的基本术语和定义,Monday,October 2,2023,4,孔和轴,孔 通常指工件的圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面(由二平行面或切面形成的包容面)。,轴 通常指圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面(由二平行面或切面形成的包容面)。,由尺寸D1、D2、D3、D4和D5等所确定的内表面都视作孔,由尺寸d1、d2、d3、d4等所确定的外表面都视作轴。,Monday,October 2,2023,5,尺寸
3、:尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸,1)尺寸是指用特定单位表示长度值的数字。国家标准规定在技术图样上所标注的长度尺寸均以毫米为单位。,2)基本尺寸 设计给定的尺寸。,3)实际尺寸 通过测量而获得的尺寸(Da,da)。,孔和轴的基本尺寸分别用D和d表示。,4)极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值。,孔或轴允许的最大尺寸为最大极限尺寸(Dmax、dmax);,孔或轴允许的最小尺寸为最小极限尺寸(Dmin、dmin);,Monday,October 2,2023,6,5)作用尺寸,孔的作用尺寸Dfe:在配合面全长上,与实际孔内接的最大理想轴的尺寸;轴的作用尺寸dfe:在配合面全长
4、上,与实际轴外接的最大理想孔的尺寸;,Monday,October 2,2023,7,6)实体尺寸,Monday,October 2,2023,8,偏差与公差,2)尺寸公差(简称公差):允许尺寸的变动量。等于上极限尺寸减去下极限尺寸所得的差值。孔公差Th=Dmax-Dmin=ES-EI 轴公差Ts=dmax-dmin=es-ei,1)偏差:某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上极限偏差,简称上偏差(孔ES、轴es)和下极限偏差,简称下偏差(孔EI、轴ei)。ES=Dmax-D es=dmax-D EI=Dmin-D ei=dmin-D,Monday,Octob
5、er 2,2023,9,公差与极限偏差:,区别,数值上:极限偏差是代数值,可+、-或0;公差是非0的绝对值(零意味着加工误差不存在)。,作用上:极限偏差控制合格零件实际偏差;公差控制合格零件实际尺寸允许变动的范围(精度);极限偏差表示公差带的位置,影响配合的松紧(种类);公差表示公差带的宽度,影响配合的精度(Tf=Th+Ts);,工艺上:对某一具体零件,公差反映加工的难易程度,是制定加工工艺的主要依据;极限偏差是调整机床对刀的依据。,联系:公差是上、下偏差之差的绝对值。,Monday,October 2,2023,10,尺寸公差带图,公差带 表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变动的范围,称为公
6、差带。,用图所表示的公差带,称为公差带图,如图所示。,在公差带图中,代表基本尺寸的一条直线,称为零线。零线以上的偏差为正偏差,零线以下的偏差为负偏差。公差带图中的基本尺寸的单位为mm,偏差和公差的单位通常为m。,Monday,October 2,2023,11,画出公称尺寸为50mm,上极限尺寸为50.025mm、下极限尺寸为50 mm的孔与上极限尺寸为49.975mm、下极限尺寸为49.959mm的轴的公差带图。,尺寸公差带图举例:,0,+,-,50,+25,-25,-41,Monday,October 2,2023,12,加工误差与公差的关系,加工误差是无法避免的,其误差值在一定范围内变化
7、是允许的,加工后的零件的误差只要不超过零件的公差,零件是合格的。所以公差是设计给定的,用于限制加工误差的;误差则是加工过程中产生的。,工件在加工过程中,由于工艺系统误差的影响,使加工后的零件的几何参数与理想值不相符合,其差别称为加工误差。其中有:尺寸误差;几何形状误差和位置误差。,Monday,October 2,2023,13,合格性判定原则,工件除线性尺寸外,还存在形状误差,为正确地判断工件尺寸的合格性,规定了极限尺寸判断原则,即泰勒原则。其内容为:,孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸,任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。,Monday,October 2,2023,14,极限与配合
8、示意图,Monday,October 2,2023,15,间隙配合(clearance fit)具有间隙的配合(包括间隙为零)称为间隙配合。当配合为间隙配合时,孔的公差带在轴的公差带上方。,零件配合的种类,Monday,October 2,2023,16,过盈配合(interference fit)具有过盈的配合(包括过盈为零)称为过盈配合。当配合为过盈配合时,孔的公差带在轴的公差带下方。,Monday,October 2,2023,17,过渡配合(transition fit)可能具有间隙,可能具有过盈(针对大批零件而言)的配合称为过渡配合。当配合为过渡配合时,孔的公差带和轴的公差带相互交叉
9、。,Monday,October 2,2023,18,配合公差带图,Monday,October 2,2023,19,配合制(fit system)把公差和基本偏差标准化的制度称为极限制。配合制是同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度,也叫基准制。国标规定了两种平行的配合制:基孔制配合和基轴制配合。,零件的配合制,Monday,October 2,2023,20,基孔制配合(hole-basis system of fit)是指基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。孔的公差带在零线上方,孔的最小极限尺寸等于基本尺寸,孔的下偏差EI为零,孔称为基准孔,其代号为
10、“H”。,Monday,October 2,2023,21,基轴制配合(shaft-basis system of fit)是指基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。轴的公差带在零线下方,轴的最大极限尺寸等于基本尺寸,轴的上偏差es 为零,轴称为基准轴,其代号为“h”。,Monday,October 2,2023,22,标准公差系列(standard tolerance)是以国家标准制定的一系列由不同的基本尺寸和不同的公差等级组成的标准公差值。标准公差值是用来确定任一标准公差值的大小,也就是确定公差带的大小(宽度)。由公差等级(IT01IT18共20级)、
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