第6章 机械零部件精度设计ppt课件.ppt

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1、第6章机械零部件精度设计杨铁牛季林红清华大学精密仪器与机械学系1基本要求及设计步骤2互换性生产基本概念3公差与配合的基本术语和定义4公差与配合的选用5形位公差6表面粗糙度课程内容6.1.1基本要求在本章学习过程，要注意问题多解性，掌握“互换性与技术测量基础”的基本知识，在掌握互换性生产等基本概念之后，需要进一步弄清工程手册中各种图表的使用条件、使用方法并练习查表。能够结合实际工况要求，设计确定所有尺寸的精度等级，并合理选用公差值及其粗糙度等表面特征参数。6.1基本要求及设计步骤6.1.2.设计步骤（1）根据产品工况分析要实现的功

2、能要求，确定整机技术指标和主要部件整体精度指标。（2）确定零部件未注公差等级。（3）对于高出未注公差等级的技术要求，根据公差原则选择合理的标注项目。在特殊生产情况下，例如降低精度可以大幅度提高生产效率等，还可能对低于经济加工精度的个别特征进行公差标注。（4）根据既定项目及其组合，在国家标准公差表格中选择公差值，并正确标注公差值于零部件的工程图中。对于非配合尺寸或选用未注公差等级，或根据外观等其他非功能性要求而确定。互换性是指同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性。零件几何参

3、数的互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。符合上述互换性定义，在装配时不需挑选和修配，即完全互换；否则在装配时允许挑选、调整和修配，则称为不完全互换。根据不同需要，零部件厂际协作应采用完全互换，部件或零件在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。6.2互换性生产基本概念6.2.1.互换性生产互换性生产经历了由完全没有互换性的配对制作方式，到具有互换性的样板（标准量规）检验合格与否的制造模式。后来，标准量规进一步演变发展为极限量规，分别用于控制被加工零件的最大、最小两个极限尺寸，从而引出了公差的概念。公差和极限量规的出现，促使

4、互换性生产更加蓬勃地发展。6.2.2.标准化实行标准化是互换性生产的基础。标准是对重复性事物和概念所作的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过程。为了实现互换性，必须对公差值进行标准化，不能各行其是。6.2.3.优先数和优先数系在互换性生产

5、中，为了采用较少的参数系列，覆盖尽量多的实际应用，产品的参数选择必须遵守一定的规律。在标准化过程规定了一项重要的相关标准来约束参数的选择，这就是《优先数和优先数系》国家标准（GB321—80）。国家标准GB/T321—1980《优先数和优先数系》规定十进等比数列为优先数系，并规定了5个系列，按照优先顺序分别用系列符号R5、R10、R20、R40和R80表示，称为Rr系列。表6.1优先数系的公比表6.2优先数系的基本系列国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性。选用基本系列时，应遵守先疏后密的规则，即按R5、R10

6、、R20、R40的顺序选用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级，基本上都是按一定的优先数系进行的。例如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上都采用了优先数系。为使优先数系具有更宽广的适应性，可以依据基本系列根据一定规则衍生出若干系列。国家标准对零件标准公差、基本偏差、极限偏差的数值、选取原则、检验和验收等进行标准化而形成的制度，即公差与配合国家标准。主要由基准制、标准公差系列和基本偏差系列组成。极限与配合制是基本的互换性标准，实现零部件的互换性，必须以该标准为依据，对几何精度进行控制与评定。为了正确应用标准，

7、首先应该正确理解有关的基本概念、术语及定义。6.3公差与配合的基本术语和定义1.尺寸表6.3标准中对各种尺寸的定义2.公差与标准公差允许尺寸的变动量称为尺寸公差，等于最大极限尺寸减最小极限尺寸，尺寸公差是没有正、负号的绝对值，不允许为零。国际上对孔、轴公差的规定代号为：TH表示孔的公差；TS表示轴的公差。国家标准表格中规定的每一个公差数值即为标准公差。3.偏差与极限偏差某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上极限偏差(ES,es)，最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下极限偏差

8、(EI,ei)，上极限偏差与下极限偏差统称为极限偏差,如图6-1。图6-1基本术语示意图实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差(Ea)。合格工件条件也常用偏差的关系表示如下：对于孔：EI≤Ea≤ES对于轴：ei≤ea≤es例题6-1：已知孔的基本尺寸Ｄ与轴