尺寸精度设计

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'尺寸精度设计'
尺寸精度设计尺寸精度的设计是机械产品设计中的重要组成部分,它对机械产品的使用精度、性能和加工成本的影响很大。 主要内容一、配合制的选用二、标准公差等级的选用三、配合的选用四、线性尺寸的未注公差的选用互换性概念:互换性是指同一规格的一批零件或部件中任 意取出一件,装配时不需经过任何选择、修配或 调整,就能装配到整机上,并能够满足使用性能 的要求。标准化是互换性的基础。互换性对制图影响: 由于产品中 采用了具有互换性的零部件,就会 使许多零件不必重新设计,减少了绘图量,从而 大大提高绘图的效率,同时也有利于零件的参数 化设计。孔 孔通常是指圆柱形的内表面,也包括非圆 柱形内表面。 具有包容要求的面是孔轴 通常是指圆柱形外表面,也包括非圆柱形 外表面。 具有被包容要求的表面。判断孔轴配合 配合是指公称尺寸相同的、相互结合的孔 和轴公差带之间的关系。 按照公差带图的特点分为:间隙配合、过 盈配合、过度配合。配合制 同一极限制的孔和轴组成的一种配合制度。 基孔制配合中选择基准的孔为基准孔,其 代号为H。基孔制的轴为非基准制的轴。 基轴制的偏差为一定的轴的公差带,其代 号为h。基轴制的孔为非基准孔。配合制的选用一、一般情况下应优先选用基孔制配合二、采用基轴制的配合 1、在农业机械和纺织机械中有时采用IT9~IT11的冷 拔刚才直接做轴。此时采用基轴制配合可避免冷拉钢材的 尺寸规格过多,而且节省加工费用。 2、加工尺寸小于1mm精密轴比同级孔要困难,常使 用经过光轧成型的钢丝直接作轴,这是采用基轴制比较经 济。 3、当同一轴与公称尺寸相同的几个孔进行配合,且 配合性质不同的情况下,应考虑采用基轴制配合。三、若与标准件配合时,应以标准件为基准来选择配合制 非配合制当两种配合制都不能满足配合的特殊要求,允许采用 任意适当的孔、轴公差带组成配合标准公差等级的选用原则:在充分满足使用要求的前提下,考虑 工艺的可能性,尽量选用精度较低的公差 等级。例题:某一公称尺寸为Φ95mm的滑动轴承机 构,根据使用要求,其允许的最大间隙为 [Xmax]=+55um,最小间隙为[Xmin] =+10um, 试确定该轴承机构的轴颈和轴瓦所构成的 轴、孔标准的公差等级。解 (1)计算允许的配合公差[Tf]有配合公差计算公式的[Tf]=I[Xmax]-[Xmin]I=I55-10I=45um(2)计算查表确定孔、轴的标准公差等级按要求[Tf]≧[TD]+[Td] 始式中[TD]、[Td]——配合的孔、轴的允许公 差。由标准公差数值表得:IT5=15,IT6=22um,IT7=35mm。如果孔、轴公差等级都选6级,则配合公差Tf=2IT6=44um<45um, 虽然为超过其要求的允许值,但不符合6、7、8级的孔和5、6、 7级的轴相配合的规定。 若孔选择IT7,轴选IT6.其配合,其配合公差为 Tf=IT5+IT7=22+35=57>45um,已经超过配合公差的允许值,故 不符合配合要求。因此,最好还是轴选IT5,孔选择IT6。其配合公差 Tf=IT5+IT6=15+22=37<45um,虽然距要求的允许值减小(8um) 较多,给加工带来一定的困难,但配合精度有一定的储备,而 且选用标准规定的公差等级,选用标准的原材料、刀具和量具, 对降低加工成本有利。 配合的选用配合类别的选用 孔轴有相对运动要求时,应选间隙配合,当孔轴间无 相对运动时,应根据具体工作条件不同,可以从三大类 配合中选取:若要求传递足够大的扭矩,且又不要求拆 卸时,一般应选过盈配合;当传递一定扭矩,但又要求 能够拆卸时,一般应选用过度配合;有些配合,对同轴 度要求不高,只是为了装配方便,应选间隙较大的间隙 配合。后两种情况应该加键,以保证传递扭矩。线性尺寸的未注公差的选用未注公差的公差等级:按照GB/T1804-2000 一般公差分f、m、c和v四个公差等级,分 别表示精密级、中等级、粗糙级和最粗级。线性尺寸未注公差的极限偏差:线性尺寸未 注公差的极限偏差数值见P64表3.16;倒 圆半径和倒角高度的极限偏差见P64表3.17。一般公差的图样表示法一般公差在图样上只标注公称尺寸,不注极 限偏差,但应在图样标题栏附近或技术要 求、技术文件中注出标准号及公差等级代 号。例如标注中等级时,标注为 GB/T 1804-m一般公差的图样表示法例试查表确定图中零件图中线性尺寸的未注公差极限 偏差数值一般公差的图样表示法解:由图可见,该零件图中未注公差线性尺寸有Φ225、 Φ 200、 Φ 120、70、62、5x45°和R3七个尺寸,其中前 五个为线性尺寸,后两个分别为倒角高度和倒圆半径,以 上尺寸的公差等级,由图中技术要求可知为f级,即精密 级根据公称尺寸和f查表3.16得前五个线性尺寸的极限偏差分别 为:225±0.2、Φ200±0.2、120 0.15、70 0.15 61 0.15。 根据倒角(高度5mm)和倒圆(半径3mm)尺寸的f查表得 (5 0,。5)x45和R3 0.2对于一般公差的线性尺寸是在正常车间精度保证的情况下加 工出来的,所以一般可以不检验。若生产方和适用方有争 议时,应以上述查得的极限偏差作为判断其合格性。 尺寸精度设计尺寸精度的设计是机械产品设计中的重要组成部分,它对机械产品的使用精度、性能和加工成本的影响很大。 主要内容一、配合制的选用二、标准公差等级的选用三、配合的选用四、线性尺寸的未注公差的选用互换性概念:互换性是指同一规格的一批零件或部件中任 意取出一件,装配时不需经过任何选择、修配或 调整,就能装配到整机上,并能够满足使用性能 的要求。标准化是互换性的基础。互换性对制图影响: 由于产品中 采用了具有互换性的零部件,就会 使许多零件不必重新设计,减少了绘图量,从而 大大提高绘图的效率,同时也有利于零件的参数 化设计。孔 孔通常是指圆柱形的内表面,也包括非圆 柱形内表面。 具有包容要求的面是孔轴 通常是指圆柱形外表面,也包括非圆柱形 外表面。 具有被包容要求的表面。判断孔轴配合 配合是指公称尺寸相同的、相互结合的孔 和轴公差带之间的关系。 按照公差带图的特点分为:间隙配合、过 盈配合、过度配合。配合制 同一极限制的孔和轴组成的一种配合制度。 基孔制配合中选择基准的孔为基准孔,其 代号为H。基孔制的轴为非基准制的轴。 基轴制的偏差为一定的轴的公差带,其代 号为h。基轴制的孔为非基准孔。配合制的选用一、一般情况下应优先选用基孔制配合二、采用基轴制的配合 1、在农业机械和纺织机械中有时采用IT9~IT11的冷 拔刚才直接做轴。此时采用基轴制配合可避免冷拉钢材的 尺寸规格过多,而且节省加工费用。 2、加工尺寸小于1mm精密轴比同级孔要困难,常使 用经过光轧成型的钢丝直接作轴,这是采用基轴制比较经 济。 3、当同一轴与公称尺寸相同的几个孔进行配合,且 配合性质不同的情况下,应考虑采用基轴制配合。三、若与标准件配合时,应以标准件为基准来选择配合制 非配合制当两种配合制都不能满足配合的特殊要求,允许采用 任意适当的孔、轴公差带组成配合标准公差等级的选用原则:在充分满足使用要求的前提下,考虑 工艺的可能性,尽量选用精度较低的公差 等级。例题:某一公称尺寸为Φ95mm的滑动轴承机 构,根据使用要求,其允许的最大间隙为 [Xmax]=+55um,最小间隙为[Xmin] =+10um, 试确定该轴承机构的轴颈和轴瓦所构成的 轴、孔标准的公差等级。解 (1)计算允许的配合公差[Tf]有配合公差计算公式的[Tf]=I[Xmax]-[Xmin]I=I55-10I=45um(2)计算查表确定孔、轴的标准公差等级按要求[Tf]≧[TD]+[Td] 始式中[TD]、[Td]——配合的孔、轴的允许公 差。由标准公差数值表得:IT5=15,IT6=22um,IT7=35mm。如果孔、轴公差等级都选6级,则配合公差Tf=2IT6=44um<45um, 虽然为超过其要求的允许值,但不符合6、7、8级的孔和5、6、 7级的轴相配合的规定。 若孔选择IT7,轴选IT6.其配合,其配合公差为 Tf=IT5+IT7=22+35=57>45um,已经超过配合公差的允许值,故 不符合配合要求。因此,最好还是轴选IT5,孔选择IT6。其配合公差 Tf=IT5+IT6=15+22=37<45um,虽然距要求的允许值减小(8um) 较多,给加工带来一定的困难,但配合精度有一定的储备,而 且选用标准规定的公差等级,选用标准的原材料、刀具和量具, 对降低加工成本有利。 配合的选用配合类别的选用 孔轴有相对运动要求时,应选间隙配合,当孔轴间无 相对运动时,应根据具体工作条件不同,可以从三大类 配合中选取:若要求传递足够大的扭矩,且又不要求拆 卸时,一般应选过盈配合;当传递一定扭矩,但又要求 能够拆卸时,一般应选用过度配合;有些配合,对同轴 度要求不高,只是为了装配方便,应选间隙较大的间隙 配合。后两种情况应该加键,以保证传递扭矩。线性尺寸的未注公差的选用未注公差的公差等级:按照GB/T1804-2000 一般公差分f、m、c和v四个公差等级,分 别表示精密级、中等级、粗糙级和最粗级。线性尺寸未注公差的极限偏差:线性尺寸未 注公差的极限偏差数值见P64表3.16;倒 圆半径和倒角高度的极限偏差见P64表3.17。一般公差的图样表示法一般公差在图样上只标注公称尺寸,不注极 限偏差,但应在图样标题栏附近或技术要 求、技术文件中注出标准号及公差等级代 号。例如标注中等级时,标注为 GB/T 1804-m一般公差的图样表示法例试查表确定图中零件图中线性尺寸的未注公差极限 偏差数值一般公差的图样表示法解:由图可见,该零件图中未注公差线性尺寸有Φ225、 Φ 200、 Φ 120、70、62、5x45°和R3七个尺寸,其中前 五个为线性尺寸,后两个分别为倒角高度和倒圆半径,以 上尺寸的公差等级,由图中技术要求可知为f级,即精密 级根据公称尺寸和f查表3.16得前五个线性尺寸的极限偏差分别 为:225±0.2、Φ200±0.2、120 0.15、70 0.15 61 0.15。 根据倒角(高度5mm)和倒圆(半径3mm)尺寸的f查表得 (5 0,。5)x45和R3 0.2对于一般公差的线性尺寸是在正常车间精度保证的情况下加 工出来的,所以一般可以不检验
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