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1、 第一章 光滑圓柱體的公差與配合 機(jī)械設(shè)計(jì)包括: 1、原理設(shè)計(jì):運(yùn)動(dòng)分析 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 2、零件設(shè)計(jì):剛度、強(qiáng)度 尺寸 3、精度設(shè)計(jì):滿足產(chǎn)品使用性能的 要求。精度設(shè)計(jì)包括: 零件的精度 尺寸精度 形狀精度 位置精度 零件與零件之間 部件與部件之間的相互 位置精度位置精度包括:1兩零件之間的距離。2兩零件空間的位置。3兩相聯(lián)接零件聯(lián)接的松緊程度。一、有關(guān)尺寸的定義1尺寸 用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。2公稱尺寸D、d 通過(guò)它應(yīng)用上下偏差可以算出極限尺寸的尺寸。第一節(jié) 有關(guān)公差配合的 術(shù)語(yǔ)及其定義3極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。最大極限尺寸Dmax、 dmax 。最小極限尺寸 Dmin、dmi
2、n。4實(shí)際尺寸 是指通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸。局部實(shí)際尺寸:不同部位的實(shí)際尺寸是 不相同。例:襯套內(nèi)孔直25H7(+ )mm求孔的極限尺寸.解: Dmax=25+0.021=25.021mm Dmin250=25mm練習(xí):中間軸25f6 mm 求:軸徑的極限尺寸。二、有關(guān)孔和軸的定義1 孔 : 通常指工件的圓柱形內(nèi)外表,也包括非圓柱形內(nèi)外表。2軸 : 通常指工件的圓柱形外外表,也包括非圓柱形外外表。 軸是指由單一尺寸確定的被包容面。有時(shí)由單一尺寸確定的既不是孔,又不是軸的那局部,那么稱為長(zhǎng)度。三、有關(guān)偏差公差和公差帶的定義1. 偏差 :指某一尺寸減去其根本尺寸的代 數(shù)差。包括 實(shí)際偏差 極限偏差 上
3、偏差 下偏差 1實(shí)際偏差: 實(shí)際尺寸減去其根本尺寸所得的代數(shù)差。 2極限偏差: 上偏差:最大極限尺寸減區(qū)其根本尺寸 所得的代數(shù)差。 下偏差:最小極限尺寸減區(qū)其根本尺寸 所得的代數(shù)差。上下偏差可用公式表示:ESDmaxD EIDminDesdmax d eidmin d孔和軸的上偏差分別用符號(hào)ES和es表示 下偏差分別用符號(hào)EI和ei表示如:25 mm標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:上偏差標(biāo)在根本尺寸的右上角,下偏差標(biāo)在基本尺寸的右下角。當(dāng)上下偏差數(shù)值相等符號(hào)相反時(shí)那么標(biāo)注為250.065mm 2.尺寸公差 指尺寸的允 許變動(dòng)量??椎墓頣h 軸的公差Ts公差與極限尺寸和極限偏差的關(guān)系如下:Th DmaxDmin E
4、SEI TSdmax dmi n esei 注意:公差值永遠(yuǎn)是正值。例如:孔25H7+ mm和軸25f6 mm 計(jì)算公差.解: Th=0.021mm Ts=0.013mm3. 公差帶圖:上、下偏差所確定的一個(gè)允許尺寸變動(dòng)的區(qū)域。例:孔的尺寸100+ mm,軸的尺寸為100 mm,試畫出孔和軸的公差帶圖。練習(xí):作孔25H7+ mm 和軸25f6 mm公差帶圖. 四、有關(guān)配合的定義:1、配合:根本尺寸相同的,相互結(jié)合的孔和軸公差關(guān)系。2、配合的條件:相互結(jié)合的孔、軸,其中孔處于包容狀態(tài),軸處于被包容狀態(tài)。且相互結(jié)合的孔和軸其根本尺寸相同。3、配合類別:1間隙配合:孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為
5、正??椎墓顜г谳S的公差帶之上。用X表示間隙。最大極限間隙Xmax、最小極限間隙Xmin和平均間隙Xav,按下式計(jì)算:Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esXav=Dav-dav=(Xmax+Xmin)/2 圖1-4 間隙配合圖例1:齒輪襯套孔25H7 + mm和中間軸軸徑25f6( )mm這配合的極限間隙和平均間隙.解: Xmax=Es-ei =+0.021-(-0.033)mm=+0.054mm Xmin=Ei-es =0-(-0.020)mm=+0.020mm Xav= =+0.037mm2過(guò)盈配合 :過(guò)盈配合是指保證有過(guò)盈的配合,把孔做得最大,
6、把軸做得最小,裝配后仍有一定的過(guò)盈。包括最小過(guò)盈等于零最大極限過(guò)盈Ymax 、最小極限過(guò)盈Ymin 和平均盈Yav,按下式計(jì)算: YmaxDmindmaxEIes YminDmaxdminESei Yav ( Ymax+Ymin)/2 圖15過(guò)盈配合例2:齒輪孔32H7(+ )mm和齒輪襯套外徑32p6( )mm這對(duì)配合的極限過(guò)盈和平均過(guò)盈.解: Ymin=Dmax-dmin=0.025-0.026 =-0.001mm Ymax=Dmin-dmax=0-0.042=-0.042mm Yav= =-0.0215mm3過(guò)渡配合 過(guò)渡配合是指可能形成間隙,也可能形成過(guò)盈的配合。按下式計(jì)算:XmaxD
7、maxdminESeiYmaxDmindmaxEIes Xav(Yav)Davdav=(Xmax+Ymax)/2 正時(shí)平均間隙Xav負(fù)時(shí)平均過(guò)盈Yav4配合公差及配合公差帶圖配合公差是指間隙或過(guò)盈的允許變動(dòng)量,用Tf表示。對(duì)于間隙配合:TfXmaxXmin對(duì)于過(guò)盈配合:TfYminYmax 對(duì)于過(guò)渡配合:TfXmaxYmax不管是哪一類配合,其配合公差都應(yīng)為: TfThTs 例4. 計(jì)算孔30+ mm與軸30 )mm配合的極限間隙、平均間隙和配合公差,并畫出孔、軸公差帶和配合公差帶圖。解:先畫出孔、軸公差帶圖利用公式計(jì)算極限間隙、平均間隙: Xmax Es-ei=213354m Xmin EI
8、-es=020 20m Xav =37m TfXmaxXmin5420=34m例5 計(jì)算孔30+ mm與軸30 mm 配合的極限過(guò)盈、平均過(guò)盈和配合公差,并畫出孔、軸公差帶和配合公差帶圖。利用公式計(jì)算極限過(guò)盈、平均過(guò)盈:YminES-ei =21-48-27mYmaxEI-es =0-61-61mYav(Ymax+Ymin)/2 -44m利用公式1-5計(jì)算配合公差 TfYmin-Ymax-27-6134m例6 計(jì)算孔30+ mm與軸30 mm配合的極限間隙、極限過(guò)盈、平均間隙或平均過(guò)盈和配合公差,并畫出孔、軸公差帶和配合公差帶圖。解:先畫出孔、軸公差帶圖???、軸公差帶圖配合公差帶圖利用公式計(jì)算
9、極限間隙、極限過(guò)盈、平均值: XmaxES-ei=21813m YmaxEI-es= 02121m Yav(Xmax+Ymax)/24m利用公式計(jì)算配合公差 TfXmaxYmax132134m五、基準(zhǔn)制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基孔制和基軸制兩種?;字疲阂钥椎墓顜恢脼榛鶞?zhǔn)固定不變,改變軸公差帶的位置,得不同性質(zhì)的配合的一種制度??纵S軸軸軸 基軸制:以軸的公差帶位置為基準(zhǔn)固定不變,改變孔公差帶的位置,得不同性質(zhì)配合的一種制度。如圖114所示軸孔孔孔孔注意:1、基孔制的孔稱為基準(zhǔn)孔,根本偏差 EI為零,公差帶在零線以上。 2、基軸制的軸稱為基準(zhǔn)軸,根本偏差es同樣為零,公差帶在零以下。第二節(jié) 常用尺寸孔
10、、軸的公差與配合 一標(biāo)準(zhǔn)公差的等級(jí)和作用標(biāo)準(zhǔn)公差是對(duì)公差值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后確定的,用IT表示。常用尺寸段內(nèi)規(guī)定了IT01、IT0、IT1、IT2、IT17、IT18共20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。定了孔、軸的尺寸精度和配合精度。IT01等級(jí)最高; IT18為最低級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)公差的大小,即公差等級(jí)的上下,決二、根本偏差系列1、 根本偏差、代號(hào)及其作用根本偏差:一般是指上偏差或下偏差中離零線近的那一個(gè)。代號(hào):根本偏差代號(hào)由拉丁字母表示。小寫代表軸,大寫代表孔。排列次序如圖2、 軸、孔的根本偏差數(shù)值確實(shí)定例7 查孔的根本偏差數(shù)值表和標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定35E7孔的上、下偏差。解:先查孔的根本偏差數(shù)值表附表1-3確定孔
11、的根本偏差數(shù)值。根本尺寸35mm處于30 40mm尺寸分段內(nèi),根本偏差為下偏差,EI的數(shù)值為50m,于是EI50m 。查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表附表1-1,確定孔的上偏差。因?yàn)? ThESEI 故: ESEITh 502575 m EI50m IT725m根本尺寸處于3050mm尺寸分段內(nèi)IT725m例8 查孔的根本偏差數(shù)值表和標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定35M7孔的上、下偏差。解:先查孔的根本偏差數(shù)值表(1-3),確定孔的根本偏差數(shù)值。根本尺寸35處于30 40mm尺寸分段內(nèi),因孔的公差等級(jí)為7,應(yīng)屬等級(jí)8這一欄內(nèi).M的數(shù)值為 9,值可在附表的最右端查出,9m,由該表可知,M為上偏差,即 ES990查標(biāo)準(zhǔn)公差
12、數(shù)值表1-1,確定孔的下偏差。由例7知孔的公差為, Th25m,于是EIESTh02525 m例9 查孔的根本偏差數(shù)值表和標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表,確定35U7孔的上、下偏差。解:先查孔的根本偏差數(shù)值表附表1-3,確定孔的根本偏差數(shù)值。根本本尺寸35處于30 40mm尺寸分段內(nèi),U為上偏差,當(dāng)公差等級(jí)7時(shí),值為60m,但這不符合此題的要求。題意該孔的公差等級(jí)為7級(jí),應(yīng)屬7這一條件,故應(yīng)按表中左端的說(shuō)明,即“在7級(jí)的數(shù)值上增加一個(gè)值,在該表右端查出9m.U的上偏差數(shù)值應(yīng)為: ES - 609 - 51m例7 Th25 m, 所以:EIES - Th - 51 - 25-76 m注:軸和孔的公差帶,用查表法
13、確定 軸和孔的根本偏差的步驟:1、根據(jù)根本偏差代號(hào)是小寫還是大寫,決 定查軸或孔的根本偏差表。2、在表中橫行找到該代號(hào)并查出該代號(hào)基 本偏差是上偏差還是下偏差。3、以該代號(hào)為豎列,以根本尺寸所在的尺 寸分段為橫行,其相交處即根本偏差值。 其偏差值一定有“+、“-號(hào)。 4 、對(duì)幾個(gè)特殊公差帶數(shù)值的規(guī)定。三、公差與配合在圖樣上的標(biāo)注1、在裝配圖的孔、軸配合處應(yīng)標(biāo)出配合 代號(hào)。2、滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與軸的配合,外 圈與 機(jī)座孔的配合,不需標(biāo)出軸承的公差 帶代號(hào),只標(biāo)軸的機(jī)座孔的公差帶代號(hào)。3、零件圖上只標(biāo)公差帶代號(hào)或極限 偏差 數(shù)值,或同時(shí)標(biāo)注。當(dāng)上、下偏差的 數(shù)值有一個(gè)是零時(shí)也必須標(biāo)出。四、一般常用和
14、優(yōu)先的公差帶與配合:孔:一般101 常用44 優(yōu)先13 軸:一般116 常用59 優(yōu)先13 配合:基孔制:常用59 優(yōu)先13基軸制:常用47 優(yōu)先13 第三節(jié) 線性尺寸的一般公差一、一般公差的概念:一般公差是在車間普通工藝條件下,機(jī)床設(shè)備一般加工便可保證的公差。線性尺寸的一般公差主要用于較低精度的非配合尺寸。二、線性尺寸的一般公差規(guī)定的四個(gè)等級(jí):精密級(jí)f 中等級(jí)m 粗糙級(jí)c最粗級(jí)v采用GB/T18042000規(guī)定的一般公差。第四節(jié) 公差配合的選用基準(zhǔn)制的選用標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選用配合的選用一、基準(zhǔn)制的選用:1、優(yōu)先采用基孔制2、基軸制的應(yīng)用見(jiàn)教材23頁(yè)3、非基準(zhǔn)制的應(yīng)用:當(dāng)機(jī)器上出現(xiàn)一個(gè)非基準(zhǔn)孔軸和兩個(gè)以上的軸孔要求組成不同性質(zhì)
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