《機(jī)械基礎(chǔ)》電子課件 電子教案 6-1

任課教師教研室主任年月日任課教師教研室主任年月日職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師授課教案20 /20 學(xué)年 第 學(xué)期 課程機(jī)械基礎(chǔ)章節(jié)課題授課方法

項(xiàng)目六 零件幾何精度的標(biāo)注任務(wù)1 選用與標(biāo)注極限與配講授 所需教具 多媒體課件授課時(shí)間 月日節(jié) 月日節(jié) 月日節(jié) 月日授課班級(jí)理解孔、軸的尺寸、偏差、公差、配合的含義。目的要求3.掌握標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差的計(jì)算方法。會(huì)確定基軸制。掌握極限與配合代號(hào)的識(shí)別和應(yīng)用。1.鋁及鋁合金的分類(lèi)與特性。舊知復(fù)習(xí)2.銅及銅合金的分類(lèi)與特性。3.非金屬材料分類(lèi)、組成及應(yīng)用。1.判別間隙配合、過(guò)盈配合、過(guò)渡配合。重點(diǎn)難點(diǎn)2.標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差的計(jì)算方法。3.極限與配合代號(hào)的識(shí)別和應(yīng)用。舊知復(fù)習(xí) 5分鐘任務(wù)1選用與標(biāo)注極限與配合 90分鐘

課堂練習(xí) 25分鐘小結(jié) 15分鐘職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第2頁(yè)教學(xué)內(nèi)容舊知復(fù)習(xí)：1.2.非金屬材料分類(lèi)、組成及應(yīng)用。講授新課： 項(xiàng)目六 零件幾何精度的標(biāo)任務(wù)1選用與標(biāo)注極限與配合一、誤差與公差加工誤差零件的實(shí)際尺寸與理論上的絕對(duì)準(zhǔn)確尺寸之差稱(chēng)為加工誤差。尺寸誤差指加工后零件某處的實(shí)際尺寸與理想尺寸的偏差值。形狀誤差指加工后零件上實(shí)際的線或面對(duì)理想形狀的偏差量。和理想位置的偏差量。觀幾何形狀對(duì)理想輪廓的偏差量。公差公差是指零件的尺寸、幾何形狀、幾何位置關(guān)系與表面輪廓參數(shù)允許變動(dòng)的范圍。公差分為尺寸公差、形狀公差、位置公差、表面輪廓公差。零件的公差值大小，與零件的加工難易程度密切相關(guān)，直接影響產(chǎn)品的成本高低。標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)是指技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，指為產(chǎn)品和工程上的規(guī)格、技術(shù)要求及檢測(cè)方法等所作的技術(shù)規(guī)定。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第3頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)化是指制定、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)和貫徹執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為主要內(nèi)容的全部活動(dòng)內(nèi)容?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)最一般的共性要求、普遍的規(guī)律性而制定的標(biāo)準(zhǔn)，它具有通用性強(qiáng)、廣泛的指導(dǎo)意義。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、規(guī)格、性能和質(zhì)量等方面所作的統(tǒng)一規(guī)定。分為產(chǎn)品系列標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最高，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)其次，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最低。方法標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)收過(guò)程中的重要程序、規(guī)劃和方法等所作的規(guī)定。安全與環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)門(mén)為安全與環(huán)境保護(hù)目的制定的標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)測(cè)量技術(shù)測(cè)量是把測(cè)出的數(shù)值與圖樣的要求進(jìn)行比較，判斷零件是否合格。技術(shù)測(cè)量的對(duì)象主要是指長(zhǎng)度、角度、表面粗糙度、形位誤差。二、極限與配合的基本知識(shí)（一）孔與軸的特點(diǎn)1．孔孔通常指圓柱形體的內(nèi)表面和非圓柱形體的內(nèi)表面?？椎奶攸c(diǎn)是：裝配后孔是包容面。在加工的過(guò)程中，零件實(shí)體材料變小，而孔的尺寸由小變大。2.軸軸通常指工件的圓柱形體的外表面和非圓柱形體的外表面。軸的特點(diǎn)如下：

職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第4頁(yè)裝配后軸是被包容面；在加工的過(guò)程中，零件實(shí)體材料變小，而軸的尺寸由大變小。（二）尺寸的定義尺寸尺寸指用特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。公稱(chēng)尺寸零件的公稱(chēng)尺寸是根據(jù)使用要求，通過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)在設(shè)計(jì)時(shí)確定的?？椎墓Q(chēng)尺寸用“L”表示；軸的公稱(chēng)尺寸用“l(fā)”表示。實(shí)際尺寸a 零件的實(shí)際尺寸是經(jīng)過(guò)測(cè)量得到的某一孔或軸的尺寸。a 局部實(shí)際尺寸測(cè)量零件的實(shí)際尺寸時(shí)，只能測(cè)量孔或軸某一個(gè)位置兩點(diǎn)間的尺寸。極限尺寸極限尺寸是指孔或軸所允許的兩個(gè)界限值，孔或軸的實(shí)際尺寸應(yīng)當(dāng)位于兩個(gè)界限值之間，也可以達(dá)到極限尺寸值。兩個(gè)界限值中，較大的一個(gè)稱(chēng)為上極限尺寸；較小的一個(gè)稱(chēng)為下極限尺寸?？椎纳蠘O限尺寸用”表示；軸的上極限尺寸用”表示；max max孔的下極限尺寸用“Lmin”表示；軸的下極限尺寸用“l(fā)min”表示。實(shí)體尺寸實(shí)體尺寸分為最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸。最大實(shí)體尺寸是指在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸，對(duì)于外表面為最大極限尺寸，對(duì)于內(nèi)表面為最小極限尺寸。最小實(shí)體尺寸是指在最小實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸，對(duì)于外表面為最小極限尺寸，對(duì)于內(nèi)表面為最大極限尺寸。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第5頁(yè)（三）偏差及其含義尺寸偏差尺寸偏差是用實(shí)際尺寸或極限尺寸減去公稱(chēng)尺寸所得到的代數(shù)差。上極限偏差上極限偏差是最大極限尺寸減去公稱(chēng)尺寸所得到的代數(shù)差?？椎纳蠘O限偏差用“ES”表示，軸的上極限偏差用“es”表示。下極限偏差下極限偏差是最小極限尺寸減去公稱(chēng)尺寸所得到的代數(shù)差。孔的下極限偏差用“EI”表示；軸的下極限偏差用“ei”表示。極限偏差上極限偏差、下極限偏差稱(chēng)為極限偏差。實(shí)際偏差實(shí)際偏差是實(shí)際尺寸減去公稱(chēng)尺寸所得到的代數(shù)差。例6-1某孔和軸的尺寸分別為100

0.054和1000.035，指出孔和軸的公稱(chēng)0尺寸、上下極限偏差，并求出極限尺寸。（四）公差的的含義尺寸公差

0.013允許零件的實(shí)際尺寸在一個(gè)合理的范圍內(nèi)變動(dòng)，這個(gè)允許尺寸的變動(dòng)量稱(chēng)為尺寸公差，簡(jiǎn)稱(chēng)公差。h 孔的公差用“T”表示；軸的公差用“Th 孔的公差T=L -L =ES-EI孔的公差h max mins軸的公差 s

=l -max

=es-eimin尺寸公差是尺寸精度的一種度量。公差越小，尺寸精度越高，實(shí)際尺不應(yīng)為“0”或負(fù)值。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第6頁(yè)尺寸公差與極限偏差是兩種不同的概念。尺寸公差的大小是決定允許尺寸的變動(dòng)范圍，公差值是絕對(duì)值。極限偏差是決定極限尺寸相對(duì)于公稱(chēng)尺寸的位置，極限偏差值可以是正值、負(fù)值或零。公差帶由代表上極限偏差與下極限偏差的兩條直線所限定的區(qū)域，稱(chēng)為公差帶。公差帶包含公差帶的大小和公差帶的位置兩個(gè)因素，公差帶的大小是由標(biāo)準(zhǔn)公差確定的，公差帶的的位置是由基本偏差確定的。上、下極限偏差之間的寛度表示公差帶的大小，即公差值。零線在極限與配合圖解中，表示公稱(chēng)尺寸的一條直線稱(chēng)為零線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差。（五）配合的類(lèi)型1.間隙配合孔的實(shí)際尺寸比軸的實(shí)際尺寸大，孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正值或零，孔與軸裝配之后存在間隙，軸能在孔中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為間隙配合。此時(shí)孔的公差帶在軸的公差帶之上。最大間隙max最大間隙是指孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差，也等于孔的極限偏差減去軸的下極限偏差，用X 表示。即max

X =max

-lmax

=ES-eimin最小間隙是指孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差，也等于孔的下極限偏差減去軸的上極限偏差，用Xmin表示。即X =L -l =EI-esmin

min

max職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第7頁(yè)6-21500.06301500.085求最大間隙和最小間隙各是多少？0.125間隙配合公差f間隙配合公差是指允許間隙變動(dòng)的范圍，其值等于最大間隙與最小間隙的代數(shù)差，用T表示，即fT=X -Xf max min=（L -l ）-（L -l ）max min min max=（L -L ）+（l -l ）max=T+Th

min

max

minf6-36-2T為多少？f平均間隙aX表示。其計(jì)算公式為aX=（X +X ）/2a過(guò)盈配合

max

min孔的實(shí)際尺寸比軸的實(shí)際尺寸小，孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負(fù)值或零，孔與軸裝配之后存在過(guò)盈，需要一定的外力才能把軸壓入孔中，軸不能在孔中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，稱(chēng)為過(guò)盈配合。過(guò)盈配合的孔的公差帶在軸的公差帶之下。最大過(guò)盈max最大過(guò)盈是指孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差，也等于孔的下限偏差減去軸的上極限偏差，用Y 表示。即max

Y =max

-lmin

=EI esmax最小過(guò)盈是指孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差，也等于孔的上極

min

表示。即職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第8頁(yè)Y =L -l =ES eimin max min6-41500.06301500.174求最大過(guò)盈和最小過(guò)盈各是多少？0.134過(guò)盈配合公差fT表示，即f=T Y=f min=（L

-Ymax-l

）-（L-l）=（L

max-L

min）+（l

min-l

max）

max=T +T=h

min

max

min平均過(guò)盈是指過(guò)盈配合的中間位置，在數(shù)值上等于最大過(guò)盈與最小過(guò)a盈之和的一半，用Y表示。其計(jì)算公式為aY=（Y+Y）/2

a

min當(dāng)孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，裝配之后孔與軸之間可能出現(xiàn)過(guò)盈，或可能出現(xiàn)間隙。當(dāng)孔的實(shí)際尺寸大于軸的實(shí)際尺寸時(shí)，是間隙配合；當(dāng)孔的實(shí)際尺寸小于軸的實(shí)際尺寸時(shí)，是配合過(guò)盈。但過(guò)盈或間隙都比較小。這種介于過(guò)盈與間隙之間的配合為過(guò)渡配合。（1）過(guò)渡配合公差fT表示，即ffT =Xf

max

Ymax=max

lmin

Lmin

l max=max

Lmin

max

l max=+T T=+h s職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第9頁(yè)(2)平均值的計(jì)算在過(guò)渡配合中，由于可能存在間隙，也可能存在過(guò)盈，所以平均值可能是平均間隙，也可能是平均過(guò)盈。平均值的計(jì)算用公式+Y）/2計(jì)算。max max4、三種配合類(lèi)型的特點(diǎn)間隙配合間隙配合中孔的實(shí)際尺寸大于或等于軸的實(shí)際尺寸，孔與軸之間能產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，孔的公差帶在軸的公差帶上方。過(guò)盈配合過(guò)盈配合中孔的實(shí)際尺寸小于或等于軸的實(shí)際尺寸，孔與軸之間不能產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，孔的公差帶在軸的公差帶下方。過(guò)渡配合過(guò)渡配合中孔的實(shí)際尺寸小于或大于軸的實(shí)際尺寸，但相差很??；孔與軸之間可能存在過(guò)盈，也可能存在間隙，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。5.配合類(lèi)型的判斷當(dāng)孔的下極限偏差大于或等于軸的下極限偏差時(shí)，即EIes合的類(lèi)型一定是間隙配合；當(dāng)軸的下極限偏差大于或等于孔的上極限偏差時(shí)，即eiES合的類(lèi)型一定是過(guò)盈配合；三、標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差的含義標(biāo)準(zhǔn)公差用于確定任一公差的公差帶的大小。標(biāo)準(zhǔn)公差用IT表示，標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值見(jiàn)表6-1。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第10頁(yè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)20IT010123…17、1801標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表0~500mm13IT1~IT18差數(shù)值。公差等級(jí)的選用公差等級(jí)的選用原則是在滿足零件使用要求的前提下，盡可能選擇精度較低的公差等級(jí)。四、基本偏差1確定公差帶相對(duì)零線位置的數(shù)值，稱(chēng)為基本偏差。基本偏差代號(hào)（1）孔的基本偏差①A~H段孔的基本偏差是下極限偏差，為正值，絕對(duì)值依次減小，H的下極限偏差為0。JS的標(biāo)準(zhǔn)公差帶對(duì)稱(chēng)分布在零線兩側(cè)，即ES=+IT/2或EI=-IT/2，基本偏差認(rèn)為是上極限偏差或下極限偏差都可以。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第11頁(yè)J~ZCK~ZCJ~ZC678（2）軸的基本偏差①a~h0。jses=或ei=-IT/2，基本偏差認(rèn)為是上極限偏差或下極限偏差都可以。②從j~zc絕對(duì)值依次增大。原則上基本偏差與公差等級(jí)無(wú)關(guān)，只有少數(shù)基本偏差對(duì)不同的公差等級(jí)使用不同的數(shù)值?？?、軸公差帶中另一極限偏差的計(jì)算當(dāng)基本偏差是下極限偏差，另一上極限偏差的計(jì)算公式為ES(es)=EI(ei)+IT當(dāng)基本偏差是上極限偏差，另一下極限偏差的計(jì)算公式為EI(ei)=ES(es)-IT五、公差帶代號(hào)孔、軸公差帶的組成孔、軸的尺寸公差可用公差帶代號(hào)表示。公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)（字母）和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)數(shù)字組成，用同一字體書(shū)寫(xiě)。例如職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第12頁(yè)配合公差帶代號(hào)孔與軸配合的代號(hào)表示方法，寫(xiě)成分?jǐn)?shù)的形式，分子代表孔的公差帶代號(hào)，分母代表軸的公差帶代號(hào)。如孔φ50H8與軸φ50f7的配合：50H8f7H8/f注方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔與軸配合公差帶的標(biāo)注方法有三種。標(biāo)注公差帶時(shí)應(yīng)當(dāng)注意：差值的數(shù)字與公稱(chēng)尺寸的數(shù)字在同一底線上。號(hào)，只寫(xiě)一個(gè)極限偏差數(shù)值。0質(zhì)和公差等級(jí)，但應(yīng)把上、下極限偏差數(shù)值加上圓括號(hào)。六、基準(zhǔn)制基孔制基孔制指在孔與軸的配合中，以孔作為基準(zhǔn)，孔的基本偏差為一定，孔的公差帶與不同基本偏差軸的公差帶形成各種配合的一種制度。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第13頁(yè)基孔制的特點(diǎn)如下：基孔制的公差帶位于零線上方，其下極限偏差為零?；字频牡淖钚O限尺寸等于公稱(chēng)尺寸?；S制基軸制指在孔與軸的配合中，以軸作為基準(zhǔn)，軸的基本偏差為一定，軸的公差帶與不同基本偏差孔的公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制的特點(diǎn)如下：基軸制的公差帶位于零線下方，其上極限偏差為零?；S制的的最大極限尺寸等于公稱(chēng)尺寸?；鶞?zhǔn)制的選用優(yōu)先選用基孔制優(yōu)先選用基孔制的原因是孔的加工比軸的加工困難?；鶞?zhǔn)制的應(yīng)用在有些情況下，選用基軸制更合理些。七、極限與配合代號(hào)的識(shí)別和應(yīng)用極限與配合代號(hào)的識(shí)別公差帶代號(hào)的識(shí)別識(shí)別公差帶代號(hào)的內(nèi)容有：是代表孔還是代表軸，是屬于什么性質(zhì)配合的孔或軸；再看公稱(chēng)尺寸是多少，極限偏差是多少，公差等級(jí)是幾級(jí)；H代號(hào)的，表示基軸制。配合代號(hào)的識(shí)別識(shí)別配合代號(hào)的內(nèi)容有：先確定相配合的軸與孔公差帶的位置關(guān)系；再看公稱(chēng)尺寸是多少，是哪一種基準(zhǔn)制配合，是幾級(jí)公差的基準(zhǔn)孔與幾級(jí)公差的軸相配合。職業(yè)技術(shù)學(xué)院授課教案附頁(yè)第14頁(yè)配合性質(zhì)的識(shí)別配合的性質(zhì)配合件與基準(zhǔn)件相配合時(shí)，具有以下規(guī)律：①配合代號(hào)從A~H或a~h，無(wú)論選用哪一公差等級(jí)的配合，均為間隙配合；②配合代號(hào)從P~ZC或p~過(guò)盈配合；③配合代號(hào)JJSKMN或j、jskmn，無(wú)論選用哪一公差等級(jí)的配合，均為過(guò)渡配合。配合等級(jí)以孔的IT8IT8低于IT8IT8H8/d7H8/d8?；鶞?zhǔn)件配合基孔制的孔用“H”表示，基軸制的軸用“h”表示。常用尺寸段的極限與優(yōu)先配合的應(yīng)用基孔制的優(yōu)先與常用配合基孔制