第二章 42尺寸精度設(shè)計(jì)的基本原則和方法概要課件

零件幾何精度設(shè)計(jì)要求：掌握基本原則和方法零件幾何精度設(shè)計(jì)要求：掌握基本原則和方法12.7極限與配合的選用配合制公差等級(jí)配合種類2.7極限與配合的選用配合制公差等級(jí)配合種類2實(shí)質(zhì)：圓柱結(jié)合的公差與配合的選用幾何精度設(shè)計(jì)的原則：

保證機(jī)械產(chǎn)品使用性能優(yōu)良，而制造上經(jīng)濟(jì)合理，盡可能獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)質(zhì)：幾何精度設(shè)計(jì)的原則：

保證機(jī)械產(chǎn)品使用性能3幾何精度設(shè)計(jì)的基本方法

類比法試驗(yàn)法計(jì)算法幾何精度設(shè)計(jì)的基本方法

類比法試驗(yàn)法計(jì)算4a.類比法---最常用的方法按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)際情況，再考慮所設(shè)計(jì)機(jī)器的使用要求，參照確定需要的配合。a.類比法---最常用的方法按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)，經(jīng)5b.試驗(yàn)法：對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配合，用此方法來(lái)確定機(jī)器的最佳工作性能的間隙或過(guò)盈。需大量的試驗(yàn)，成本較高b.試驗(yàn)法：對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配合，6c.計(jì)算法：根據(jù)一定的理論公式，計(jì)算出所需的間隙和過(guò)盈。由于影響配合間隙量和過(guò)盈量的因素很多，理論計(jì)算的結(jié)果也只是近似的。所以，在實(shí)際應(yīng)用中還需經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。c.計(jì)算法：根據(jù)一定的理論公式，計(jì)算出所7具體步驟：3.配合種類2.公差等級(jí)

1.配合制具體步驟：3.配合種類2.公差等級(jí)1.配合制81-配合制的選用基孔制、基軸制—兩種平行的配合制主要考慮：加工的經(jīng)濟(jì)性結(jié)構(gòu)的合理性1-配合制的選用基孔制、基軸制—9⑴.優(yōu)先選用基孔制配合目的：減少定值刀具和量具的規(guī)格和種類。定尺寸刀具：鉆頭、鉸刀、拉刀等定尺寸量具：塞規(guī)、心軸等定尺寸刀具和量具→孔公差帶⑴.優(yōu)先選用基孔制配合目的：10⑵.基軸制的選用冷拉鋼材作軸

尺寸公差可達(dá)IT7～I(xiàn)T9，無(wú)需加工采用標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件時(shí)

必須以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來(lái)選擇配合制⑵.基軸制的選用冷拉鋼材作軸11間隙配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合連桿活塞銷活塞g6H7m6m6+0fD_G7M7h6M7+0fD_同一基本尺寸的軸與多孔相配合且配合性質(zhì)要求不同時(shí)間隙配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合連桿活塞銷活塞g6H7m6m6+0f12⑶.非基準(zhǔn)制的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。即非基準(zhǔn)孔和非基準(zhǔn)軸配合⑶.非基準(zhǔn)制的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)131便于拆卸又能保證軸承的軸向定位2降低成本k6f50f110J7J7f110f91便于拆卸又能保證軸承的軸向定位k6f50f110J7J714原則：在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的公差等級(jí)。依據(jù)：任務(wù)：確定尺寸制造精度2-公差等級(jí)的選擇原則：在滿足使用性能的前提2-公差等級(jí)的選擇15選擇依據(jù)：Ⅰ.工藝等價(jià)性?對(duì)基本尺寸≤500mm，公差等級(jí)≤IT8，推薦軸比孔小一級(jí)，H8/f7，H7/n6；?公差等級(jí)＞IT8或基本尺寸＞500mm，一般采用同級(jí)孔、軸配合，如H8/f8、H9/c9。選擇依據(jù)：Ⅰ.工藝等價(jià)性16Ⅱ.公差等級(jí)的應(yīng)用范圍Ⅱ.公差等級(jí)的應(yīng)用范圍17Ⅲ.加工能力加工方法公差等級(jí)范圍加工方法公差等級(jí)范圍研磨IT01～I(xiàn)T5鏜IT7～I(xiàn)T11圓磨IT5～I(xiàn)T8銑IT8～I(xiàn)T11平磨IT5～I(xiàn)T8鉆IT10～I(xiàn)T13鉸孔IT7～I(xiàn)T10砂型鑄造IT16～I(xiàn)T18車IT7～I(xiàn)T11鍛造IT15～I(xiàn)T16Ⅲ.加工能力加工方法公差等級(jí)加工方法公差等級(jí)研磨IT0118Ⅳ.相關(guān)件和相配件的精度箱體孔

精

度

等

級(jí)

匹配軸Ⅳ.相關(guān)件和相配件的精度箱體孔精

度

等

級(jí)

匹配軸19在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高時(shí)，允許相配合零件的公差等級(jí)相差2～3級(jí)。Ⅴ.加工成本在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高時(shí)，允20公差等級(jí)IT5至IT13級(jí)的應(yīng)用（尺寸≤５００mm）

公差等級(jí)IT5至IT13級(jí)的應(yīng)用（尺寸≤５００mm）21目的：解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的相互關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。任務(wù)：確定配合種類、配合代號(hào)3-配合的選用目的：解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的相互關(guān)系，以保證機(jī)器22⑴.配合種類選擇依據(jù)考慮配合件之間：1.有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)2.定心精度高低3.配合件受力情況4.裝配情況⑴.配合種類選擇依據(jù)考慮配合件之間：23有相對(duì)運(yùn)動(dòng)間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不經(jīng)常拆卸需傳遞扭矩過(guò)盈配合經(jīng)常拆卸過(guò)渡配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不經(jīng)常拆卸過(guò)盈配合經(jīng)常拆卸過(guò)渡配24無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)要傳遞轉(zhuǎn)矩永久結(jié)合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合可拆結(jié)合要精確同軸輕型過(guò)盈配合、過(guò)渡配合或基本偏差為H(h)①的間隙配合加緊固件②不要精確同軸間隙配合加緊固件②不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精確同軸過(guò)渡配合或輕的過(guò)盈配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有移動(dòng)基本偏差為H(h)、G(g)①等間隙配合轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)基本偏差A(yù)～F(a～f)①等間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)要永久結(jié)合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合可拆要精確輕型過(guò)盈配合25⑶.配合選擇的順序應(yīng)盡量依次選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合優(yōu)先配合常用配合一般配合必要時(shí)可選用其它配合⑵.確定基本偏差⑶.配合選擇的順序應(yīng)盡量依次選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合⑵.確26常用、優(yōu)先配合基本尺寸≤500mm優(yōu)先配合基孔制13種基軸制13種常用配合基孔制59種基軸制47種常用、優(yōu)先配合基本尺寸≤500mm優(yōu)先配合基孔制13種基軸制27

[幾何精度設(shè)計(jì)實(shí)例]已知使用要求，用計(jì)算法確定配合例：有一孔、軸配合的基本尺寸Ф30mm，要求配合間隙在+0.020～+0.055mm之間,試確定孔和軸的精度等級(jí)和配合代號(hào)。[幾何精度設(shè)計(jì)實(shí)例]已知使用要求，用計(jì)算法確定配合28解：1）選擇基準(zhǔn)制

無(wú)特殊要求，選用基孔制孔的基本偏差代號(hào)為H，EI=0解：1）選擇基準(zhǔn)制292）確定公差等級(jí)

根據(jù)使用要求，其配合公差為：查表2.12）確定公差等級(jí)查表2.130根據(jù)工藝等價(jià)原則在IT6和IT7的公差等級(jí)范圍內(nèi)孔應(yīng)比軸低一個(gè)公差等級(jí)故選孔為IT7，Th=21μm，軸為IT6，Ts=13μm配合公差Tf=Th+Ts=IT7+IT6=21+13=34μm＜0.035mm滿足使用要求孔的公差帶代號(hào)：H7根據(jù)工藝等價(jià)原則313）確定軸的基本偏差

根據(jù)使用要求:基孔制、間隙配合查表2.17確定軸的基本偏差3）確定軸的基本偏差32表2.5軸的基本偏差代號(hào):f公差帶:f6極限偏差：es=-20μmei=es-IT6=-20-(+13)=-33μm選擇的配合：Ф30H7/f6表2.5334）驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)果Ф30H7/f6Xmax=ES-ei=+21-（-33）=+54μmXmin=EI-es=0-(-20)=+20μm小于要求的最大間隙（+55μm）等于要求的最小間隙（+20μm）因此設(shè)計(jì)結(jié)果滿足使用要求4）驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)果34Φ30孔-33-20+21+

0

-軸Φ30孔-33-20+21+

0

-軸35練習(xí)：已知使用要求，用計(jì)算法確定配合

有一孔、軸配合，基本尺寸為Ф90mm，要求過(guò)盈配合在-0.015～-0.075mm之間,試確定基軸制孔和軸的公差帶和配合代號(hào)。練習(xí)：已知使用要求，用計(jì)算法確定配合36解：1基軸制hes=02公差等級(jí)的確定查表2.1IT6=22IT7=35依據(jù)工藝等價(jià)性故選孔為IT7，Th=35μm，軸為IT6，Ts=22μm配合公差Tf=Th+Ts=IT7+IT6=22+135=57μm＜0.060mm滿足使用要求軸的公差帶代號(hào)：h6ei=-22解：1基軸制hes=0查表2.1373孔的基本偏差的確定過(guò)盈配合查表2.17確定孔的基本偏差：查表2.6R7

選擇的配合：Ф90R7/h64驗(yàn)算3孔的基本偏差的確定查表2.6R738TheendTheend39零件幾何精度設(shè)計(jì)要求：掌握基本原則和方法零件幾何精度設(shè)計(jì)要求：掌握基本原則和方法402.7極限與配合的選用配合制公差等級(jí)配合種類2.7極限與配合的選用配合制公差等級(jí)配合種類41實(shí)質(zhì)：圓柱結(jié)合的公差與配合的選用幾何精度設(shè)計(jì)的原則：

保證機(jī)械產(chǎn)品使用性能優(yōu)良，而制造上經(jīng)濟(jì)合理，盡可能獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)質(zhì)：幾何精度設(shè)計(jì)的原則：

保證機(jī)械產(chǎn)品使用性能42幾何精度設(shè)計(jì)的基本方法

類比法試驗(yàn)法計(jì)算法幾何精度設(shè)計(jì)的基本方法

類比法試驗(yàn)法計(jì)算43a.類比法---最常用的方法按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)際情況，再考慮所設(shè)計(jì)機(jī)器的使用要求，參照確定需要的配合。a.類比法---最常用的方法按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)，經(jīng)44b.試驗(yàn)法：對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配合，用此方法來(lái)確定機(jī)器的最佳工作性能的間隙或過(guò)盈。需大量的試驗(yàn)，成本較高b.試驗(yàn)法：對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配合，45c.計(jì)算法：根據(jù)一定的理論公式，計(jì)算出所需的間隙和過(guò)盈。由于影響配合間隙量和過(guò)盈量的因素很多，理論計(jì)算的結(jié)果也只是近似的。所以，在實(shí)際應(yīng)用中還需經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。c.計(jì)算法：根據(jù)一定的理論公式，計(jì)算出所46具體步驟：3.配合種類2.公差等級(jí)

1.配合制具體步驟：3.配合種類2.公差等級(jí)1.配合制471-配合制的選用基孔制、基軸制—兩種平行的配合制主要考慮：加工的經(jīng)濟(jì)性結(jié)構(gòu)的合理性1-配合制的選用基孔制、基軸制—48⑴.優(yōu)先選用基孔制配合目的：減少定值刀具和量具的規(guī)格和種類。定尺寸刀具：鉆頭、鉸刀、拉刀等定尺寸量具：塞規(guī)、心軸等定尺寸刀具和量具→孔公差帶⑴.優(yōu)先選用基孔制配合目的：49⑵.基軸制的選用冷拉鋼材作軸

尺寸公差可達(dá)IT7～I(xiàn)T9，無(wú)需加工采用標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件時(shí)

必須以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來(lái)選擇配合制⑵.基軸制的選用冷拉鋼材作軸50間隙配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合連桿活塞銷活塞g6H7m6m6+0fD_G7M7h6M7+0fD_同一基本尺寸的軸與多孔相配合且配合性質(zhì)要求不同時(shí)間隙配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合連桿活塞銷活塞g6H7m6m6+0f51⑶.非基準(zhǔn)制的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。即非基準(zhǔn)孔和非基準(zhǔn)軸配合⑶.非基準(zhǔn)制的應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)521便于拆卸又能保證軸承的軸向定位2降低成本k6f50f110J7J7f110f91便于拆卸又能保證軸承的軸向定位k6f50f110J7J753原則：在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的公差等級(jí)。依據(jù)：任務(wù)：確定尺寸制造精度2-公差等級(jí)的選擇原則：在滿足使用性能的前提2-公差等級(jí)的選擇54選擇依據(jù)：Ⅰ.工藝等價(jià)性?對(duì)基本尺寸≤500mm，公差等級(jí)≤IT8，推薦軸比孔小一級(jí)，H8/f7，H7/n6；?公差等級(jí)＞IT8或基本尺寸＞500mm，一般采用同級(jí)孔、軸配合，如H8/f8、H9/c9。選擇依據(jù)：Ⅰ.工藝等價(jià)性55Ⅱ.公差等級(jí)的應(yīng)用范圍Ⅱ.公差等級(jí)的應(yīng)用范圍56Ⅲ.加工能力加工方法公差等級(jí)范圍加工方法公差等級(jí)范圍研磨IT01～I(xiàn)T5鏜IT7～I(xiàn)T11圓磨IT5～I(xiàn)T8銑IT8～I(xiàn)T11平磨IT5～I(xiàn)T8鉆IT10～I(xiàn)T13鉸孔IT7～I(xiàn)T10砂型鑄造IT16～I(xiàn)T18車IT7～I(xiàn)T11鍛造IT15～I(xiàn)T16Ⅲ.加工能力加工方法公差等級(jí)加工方法公差等級(jí)研磨IT0157Ⅳ.相關(guān)件和相配件的精度箱體孔

精

度

等

級(jí)

匹配軸Ⅳ.相關(guān)件和相配件的精度箱體孔精

度

等

級(jí)

匹配軸58在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高時(shí)，允許相配合零件的公差等級(jí)相差2～3級(jí)。Ⅴ.加工成本在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高時(shí)，允59公差等級(jí)IT5至IT13級(jí)的應(yīng)用（尺寸≤５００mm）

公差等級(jí)IT5至IT13級(jí)的應(yīng)用（尺寸≤５００mm）60目的：解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的相互關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。任務(wù)：確定配合種類、配合代號(hào)3-配合的選用目的：解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的相互關(guān)系，以保證機(jī)器61⑴.配合種類選擇依據(jù)考慮配合件之間：1.有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)2.定心精度高低3.配合件受力情況4.裝配情況⑴.配合種類選擇依據(jù)考慮配合件之間：62有相對(duì)運(yùn)動(dòng)間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不經(jīng)常拆卸需傳遞扭矩過(guò)盈配合經(jīng)常拆卸過(guò)渡配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不經(jīng)常拆卸過(guò)盈配合經(jīng)常拆卸過(guò)渡配63無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)要傳遞轉(zhuǎn)矩永久結(jié)合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合可拆結(jié)合要精確同軸輕型過(guò)盈配合、過(guò)渡配合或基本偏差為H(h)①的間隙配合加緊固件②不要精確同軸間隙配合加緊固件②不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精確同軸過(guò)渡配合或輕的過(guò)盈配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有移動(dòng)基本偏差為H(h)、G(g)①等間隙配合轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)基本偏差A(yù)～F(a～f)①等間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)要永久結(jié)合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合可拆要精確輕型過(guò)盈配合64⑶.配合選擇的順序應(yīng)盡量依次選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合優(yōu)先配合常用配合一般配合必要時(shí)可選用其它配合⑵.確定基本偏差⑶.配合選擇的順序應(yīng)盡量依次選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合⑵.確65常用、優(yōu)先配合基本尺寸≤500mm優(yōu)先配合基孔制13種基軸制13種常用配合基孔制59種基軸制47種常用、優(yōu)先配合基本尺寸≤500mm優(yōu)先配合基孔制13種基軸制66

[幾何精度設(shè)計(jì)實(shí)例]已知使用要求，用計(jì)算法確定配合例：有一孔、軸配合的基本尺寸Ф30mm，要求配合間隙在+0.020～+0.055mm之間,試確定孔和軸的精度等級(jí)和配合代號(hào)。[幾何精度設(shè)計(jì)實(shí)例]已知使用要求，用計(jì)算法確定配合67解：1）選擇基準(zhǔn)制

無(wú)特殊要求，選用基孔制孔的基本偏差代號(hào)為H，EI=0解：1）選擇基準(zhǔn)制682）確定公差等級(jí)

根據(jù)使用要求，其配合公差為：查表2.12）確定公差等級(jí)查表2.169根據(jù)工藝等價(jià)原則在IT6和IT7的公差等級(jí)范圍內(nèi)孔應(yīng)比軸低一個(gè)公差等級(jí)故選孔為IT7，Th=21μm，軸為IT6，Ts=13μm配合公差Tf=Th+Ts=IT7+IT6=21+13=34μm＜0.035mm滿足使用要求孔的公差帶代號(hào)：H7根據(jù)工藝等價(jià)原則703）確定軸的基本偏差

根據(jù)使用要求:基孔制、間隙配合查表2.17確定軸的基本偏差3）確定軸的基本偏差