机械基础 第2版 教学课件 作者 胡家秀 第五章　机械零件的几何精度.ppt

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1、第五章　机械零件的几何精度主编第五章　机械零件的几何精度图5-1　来福枪零件的互换性是指在制成的同一规格零件中，不需作任何挑选或附加加工(如钳工装配)就可以装配在机器上，而且达到原定性能的要求。关于互换性有一段历史佳话:美国南北战争时期，北方军队急需大批军火。伊莱·惠特曼与副总统杰弗逊签订了两年内为政府提供10000支来福枪(图5-1)的合同。当时的制枪方法落后，一支枪的全图5-1　来福枪部零部件均出第一节　光滑圆柱的极限与偏差无论实际两种机械零件是什么形状，也无论它们最后是如何装配在一起的，最终都可以归纳抽象为“轴”与“孔”的配合。“

2、方”轴、“圆”轴都是轴，“方”孔、“圆”孔也都是孔。因此，在研究轴、孔配合时，一般都先锁定光滑圆柱体的公差，并由此推广到其他形状的零件。为此，应了解以下术语和定义。一、线性尺寸图5-2　轴与轴套的线性尺寸所谓线性尺寸是指用两点之间直线距离表示的尺寸，国际通用的工程单位是mm。显然，机械零件的形状轮廓可以用线性尺寸量化描述。下列概念是建立零件尺寸精度控制的知识基础。1.公称尺寸公称尺寸(旧标准称为“基本尺寸”)是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸，即设计给定的名义尺寸(用A表示)，如图5-2所示的轴套，“ϕ35”和“ϕ25”分别为其外圆和内

3、孔直径的公称尺寸。2.实际尺寸完全加工后的零件通过测量得到的尺寸称为实际尺寸。由于加工误差的存在，即使相同条件下加工，各零件的实际尺寸也往往不同。3.极限尺寸尺寸要素允许的尺寸的两个极端，即零件某尺寸允许变化的两个极限值，它们决定了此零件尺寸的上极限尺寸Amax和下极限尺寸Amin，在Amax与Amin之间的任何实际尺寸都是合格尺寸。如图5-2所示的轴套，外圆基本尺寸35mm，记作“ϕ35”；根据图样的偏差标注，可以判定；上极限尺寸Amax为35.008mm，下极限尺寸Amin为二、偏差与公差图5-3　公差带图1.尺寸偏差尺寸偏差指某一尺

4、寸减去其公称尺寸所得的代数差。上极限尺寸Amax减去公称尺寸的代数差称为上极限偏差，记作ES(孔)或es(轴);下极限尺寸Amin减去公称尺寸的代数差称为下极限偏差，记作EI(孔)或ei(轴)。2.尺寸公差尺寸公差是指尺寸的允许变动量，简称公差，用T表示。公差等于上极限尺寸与下极限尺寸代数差的绝对值，显然也是上、下极限偏差代数差的绝对值，因此式中　TS——轴的公差；Th——孔的公差。二、偏差与公差图5-4　孔与轴的公差带图在研究轴与孔的配合性质时，可以不看公称尺寸，只需研究它们的公差之间的相对位置即可。这就是如图5-3所示的公差带图。公差

5、带是指上、下极限偏差的两条直线所限定的一个区域。图中零线表示公称尺寸，正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方，零偏差与零线重合。4.标准公差公差带的大小进行标准化后，确定了一系列标准公差值，并列成表格，方便选用，参见表5-1。在GB/T1800.1—2009中，标准公差用IT表示，共分20级，有IT01、IT0、IT1、…、IT18，IT01最高，IT18最低，公差等级越高，公差值越小。其中,IT01～IT11主要用于配合尺寸，IT12～IT18主要用于非配合尺寸。零件的加工难度与公差等级有关，等级越高，加工难度越大。二、偏差与公差表5-

6、1　标准公差数值(摘自GB/T1800.1—2009)二、偏差与公差5.基本偏差基本偏差用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。实际运用时是指靠近零线的那个偏差。因此，当公差带在零线上方时，基本偏差为下偏差(EI或ei);公差带在零线下方时，基本偏差为上偏差(ES或es)。国家标准对孔与轴各规定了28个基本偏差，分别用一个或两个拉丁字母表示，如图5-5所示的基本偏差系列，对于理解零件的配合性质很有帮助。基本偏差值也已标准化，其数值见表5-2、表5-3。二、偏差与公差表5-2　轴的基本偏差数值二、偏差与公差表5-2　轴的基本偏差数值二

7、、偏差与公差表5-2　轴的基本偏差数值二、偏差与公差表5-3　孔的基本偏差数值二、偏差与公差表5-3　孔的基本偏差数值二、偏差与公差图5-5　孔和轴的基本偏差系列a)孔　b)轴把孔、轴基本偏差代号和公差等级代号组合，就组成了它们的公差带代号，如孔公差带代号H7、P8，轴公差带代号f6、m7、P8，轴公差带代号f6、m7等。7.公差的图样标注在零件图上标注极限偏差时，应在尺寸数字后加注公差带代号，或直接注上其偏差值，也可两者兼注。标注极限偏差时，上极限偏差标在公称尺寸的右上方，下极限偏差标在公称尺寸的右下方。极限偏差为正时，在其前加注“+”

8、号；极限偏差为负时，在其前加注“-”号;极限偏差为零时，则加注“0”。三、配合与配合制(一)配合的定义配合是指基本尺寸相同的孔和轴在装配后形成的相容关系，其实质是公差带之间的关系。孔与轴的配合