互换性与技术测量课堂笔记

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方标准、企业标准 3)内容:圆柱配合,形位公差,表面粗糙
度,键、轴承等,齿轮传动 3.发展: 1)1902 年英国提出 2)1926 年成立国际标准协会(ISA)
3)1947 年成立国际标准组织(ISO) 4)1955 年中国机械工业部第一次颁布公差 与配合标准 三、优先数系:优先采用数值系列 十进段(0.1~1,1~10,10~100) 等比数列 公比:qr=r√10 Rr 系列:R 是创始人,r 是项数 派生系列:R10/3=q(10√10)3
EI≤EaE≤S (二)尺寸公差:尺寸的变动范围 1.孔:Th=Ds-Di=ES-EI 2.轴:Ts=ds-di=es-ei 总结:/公差/偏差 1.偏差可正、可负、可零,公差必须为正。 2.偏差与加工难度无关,与精度无关;公差 与加工难度有关,公差决定加工精度。
公差下降,难度上升,精度上升。
(三)公差带作用: 1.零线:代表公称尺寸 2.公差:公差带的宽度
实际尺寸必须在极限尺寸内
4.实体尺寸:用材料多少 1)最大实体尺寸:用材料最多。加工合格
尺寸的起始尺寸。 a.孔:DM=Di b.轴:dM=ds 2)最小实体尺寸:加工和合格尺寸的终止
尺寸。 a.孔:DL=Ds b.轴:dL=di 5.作用尺寸:孔和轴相互作用时产生的尺寸。 1)孔的作用尺寸:和孔相互内接的最大理
公差带:
形状:两平面平行 方向://A 位置:对称面到 A 距离为 l 被测要素为线,则公差带形状为线 被测要素为面,则公差带形状为面
公差带 形状
基本偏差的计算
孔的基本偏差由轴的换算而来,X 或 Y 不变。
基孔制<=>基轴制(配合性质不变) 1)孔、轴基本偏差代号相互替换。 2)孔、轴公差等级不等。 孔的基本偏差计算: (一)通用规则: EI=-es:间隙配合(A~H/a~h) ES=-ei:过渡配合 孔与轴同级
过盈配合 (J~ZC) (二)特殊规则: ES=-ei+△ △=ITn-IT(n-1) n:孔公差等级 n-1:轴公差等级 过渡配合/过盈配合:孔、轴异级配合,孔 比轴低一级。 配合选择: 1)过渡配合,孔高于 8 级:孔比轴低一级;
过盈配合——避免阶梯轴 8.配合制度的选择原则:优选基孔制。 9.公差等级选择: 1)IT01、IT0、IT1 用于高精密测量仪器。 2)IT2~IT5 高精密配合 3)IT6~IT10 一般精密配合 4)IT12~IT15 未注尺寸的 10.确定偏差代号:是为了确定配合种类、 制度、公差等级。 11.Js:对称分布(零线)基本偏差±ITn/2 例如Φ40JS8:±39/2
2)标准件: a.内互换:标准件内部零件 b.外互换:标准件外部零件
4.作用: 1)设计:尽量采用标准件和通用件
(画法简单,计算方便) 2)制造:自动化 3)使用:互换方位 4)维修:互换方位
分组装配法:就是将零件的制造公差适当的放大,使之便于加工,
而在零件加工完后,装配前用测量仪器将零件按实际尺寸的大小
通过控制公差达到互换性
2.内容: 1)几何参数:尺寸、形状、位置 2)机械性能:强度、刚度、硬度 3)理化条件:物理、化学 3.分类: 1)程度:
a.完全互换:不需任何调整修配
完全互换性:简称互换性,是指零件在装配或更换时,不需选择、辅助加工或修配为条 件的互换性。
b.不完全互换:经过一定调整修配
不完全互换性:也称为有限互换性,在零件装配时,允许有附加的选择或调整。 不完全互换性性可以用分组装配法、调整法或其他方法来实现。
计算尺寸:D=√(D1·D2)(代替实际 公称尺寸) 3.标准公差:标准化了的公差(IT)
IT=ai/I a:等级系数(公差等级) i/I:公称尺寸
公差等级:公差标准化。 IT01、IT0、IT1......IT18 从左至右,公差等级降低,公差数值增大; 从左至右,精度由高到低。
基本偏差
一、公差标准化 IT(公差等级数) 二、基本偏差标准化基本偏差代号 1.代号(按顺序):26 个字母,去掉 I、L、 O、Q、W 加上 CD、EF、FG、ZA、ZB、 ZC。 2.对称分布(通用规则):孔、轴 EI=-es, ES=-ei 3.基本偏差: 1)A~H:EI,H~ZC:ES a~h:es,h~zc:ei 2)基准孔 H:EI=0,ES=ITn
分为若干组,使每组零件间实际尺寸的差别减小,装配时按相应
组进行(即大孔与大轴相配合,小孔与小轴相配合)装配。
仅组内零件可以互换,组与组之间不能互换
调整法:是在机械装配或使用过程中对某一特定零件按所需要的
尺寸进行调整,以达到装配精度的要求。
二、标准化 1.标准:统一遵守的规则 2.标准化:实现标准的过程 1)制定、颁布、实行、监督、修改 2)分类:国际标准、国家标准(GB)、地
基准轴 h:es=0,ei=ITn n:公差等级 4.一端开口,宽度未定。
20 个公差等级<=>一个基本偏差 5.配合种类:
1)间隙配合: A~H(h) a~h(H) 2)过度配合: 孔-X 小,J、K、M、N(h) 轴-Y 小,j、k、m、n(H) 3)过盈配合: P~ZC(h) p~zc(H) 6.配合制度: 1)基孔制:轴与基准孔配合。 例如Φ50H7/e6 2)基轴制:孔与基准轴配合。 例如Φ50E7/h6 7.采用基轴制,如下: 1)标准件: 孔:基孔制 轴:基轴制 2)大型机械: 轴承:内圈(孔)基孔制、外圈(轴)基轴 制 3)在同一轴上有几种不同类型配合
第二章 极限与配合
一、孔与轴 1.装配: 1)孔:包容面,内表面 2)轴:被包容面,外表面 2.加工: 1)孔:越加工越大 2)轴:越加工越小 二、尺寸: 1.公称尺寸(基本尺寸):设计者给定的
(孔:D,轴:d) 2.实际尺寸:实际测量的尺寸
(孔:Da,轴:da) 3.极限尺寸: 最大尺寸(孔:Ds,轴:ds) 最小尺寸(孔:Di,轴:di)
Tf=Xmax-Xmin=ES-ei-(EI-es)=Th+Ts 3.过盈配合:Da≤da
Ymax=Di-ds=EI-es
Ymin=Ds-di=ES--ei
Tf=|Ymax-Ymin|=Th+Ts 注:1.配合——孔的尺寸-轴的尺寸
2.X↑配合变松,Y↑配合变紧 3.间隙配合 X≥0,过盈配合 Y≤0,(正 号代表间隙,负号代表过盈)
(2)给定一个方向: 距离为 t 的两平面之间
(3)给定两个方向 (4)任意方向
公差带:直径为 t 的圆柱面内区域 2.平面度( ):只能是轮廓要素 (1)被测要素:平面 (2)距离为 t 的两个平行平面
公差带:半径差为 t 的两同心圆之间 3.圆度( ) (1)被测要素:圆
(2)轮廓要素
4.圆柱度( ) (1)被测要素:圆柱面
从左至右,顺序不变。 (二)指引线:一端与框格相连(垂直),
另一端是箭头(方向、公差 带宽度) 位置:任意端引出最多折两次。 (三)公差框格在图样上标注 位置:轮廓线、延长线、尺寸界线、引出标 注。 被测要素:轮廓要素:指引线与尺寸线错开。
中心要素:指引线与尺寸线对齐。 (四)基准 1.公差框内:大写字母 A、B、C、D(除了
第一章 绪 论
一、互换性
1.定义:零件相互替换,不改变其功能
互换性是指在同一规格的零部件中任取一件,不需经过任何选择、修配或调整,就能装 配成满足预订使用功能要求的机器或仪器,零部件所具有的这种性能就称为互换性。
互换性在零部件的装配(或维修、更换)过程中应同时具备三个条件: 装配前,不需选择;装配时,不需修整和调整;装配后,可以满足预订的功能要求。
想轴的尺寸。 2)轴的作用尺寸:与轴相互外接的最小理
想孔的尺寸。 三、尺寸偏差/公差 (一)尺寸偏差:某尺寸与公称尺寸的代数
差。
1.实际偏差: a.孔:Ea=Da-D b.轴:ea=da-d 2.极限偏差: 1)上偏差: a.孔:ES=Ds-D b.轴:es=ds-d 2)下偏差: a.孔:EI=Di-D b.轴:ei=di-d
3.限制性标注 1)在 图 中 用 点 画 线 框 出 限 制制 范 围
形状公差( 、 、 、 ): 形状允许变动范围
定向公差( 、 、 ): 定位公差( 、 、 ): 跳动公差( 、 ):
形状公差
1.直线度:( )
(1)在给定的平面内
公差带形状:距离为 t 的两平行 直线之间
4.Y1=-2,Y2=-5,Y2>Y1 4.过渡配合:Da≥da or Da≤da
间隙——过盈配合的过渡状态。 间隙量和过盈量很小
Xmax=ES-ei Ymax=EI-es Tf=|Xmax-Ymax|=Th+Ts 5.配合公差:配合量的变动范围。 1)公差决定配合精度; 2)偏差决定配合松紧。 3)配合最松:Xmax,Ymin=ES-ei 4)最紧配合:Xmin,Ymax=EI-es 配合的选择: 1.间隙配合: 1)用于孔、轴经常拆卸的场合; 2)用于孔、轴有相对运动的场合。 2.过盈配合: 1)用于孔、轴不允许拆卸的地方; 2)用于孔、轴无相对运动的地方; 3)用于传递动力(扭矩)的场合。 动力大,过盈,动力小,键连接 Ymin 满足动力,Ymax 满足强度(不能破
坏) 3.过渡:准确定位。
极限制
一、标准公差 公差:决定精度。在公称尺寸相同的前
提下,公差越大,精度越低,公差越小,精 度越高。 1.标准公差因子:确定标准公差的基本单位。 i=0.453√D(①)+0.001D(②)(小尺寸) D=0.001 I=0.004D+2.1(大尺寸) ①加工误差 ②线性补偿(与温度有关) 公称尺寸不同→标准公差因子(i/I) 2.尺寸分段:D1~D2 D1DaD2
3.基本偏差:公差带位置,靠近零线的偏差。 1)公差带图位于零线上方:下偏差 2)公差带图位于零线下方:上偏差 (四)配合:公称尺寸相同的孔、轴作用 1 类型: 1)间隙配合 2)过盈配合 3)过渡配合 2.间隙配合:Da>da 1)孔的公差带图位于轴的上方 2)最松:Xmax=Ds-di=ES-ei 3)最紧:Xmin=Di-ds=EI-es 4)配合公差:
→基准
实际要素:实际测量得到。 →被测
2.被测要素:要求标准形位公差。 基准要素:被测参照。
3.组成要素(轮廓要素):组成轮廓的点线面 导出要素(中心要素):由轮廓要素导出 的中心点线面。
4.单一要素:不需要参考对象。 关联要素:需要参考对象。
四、形位公差标注 (一)公差框格(至少两格)
位置:大多时候水平,实在放不下才垂直。 顺序:公差特征符号、公差值、基准符号,
公差带:半径差为 0.01 的两同心轴圆柱面 之间
形状公差:单一要素,无基准
定向公差
定向公差( 、 、 ): 被测与基准要素方向的变动范围
(形状+方向,一定有基准) 1.平行度(被测与基准夹角为 00,是默认值, 不标注)
被测:线、面 基准:线、面
公差带(面): 形状:距离为 0.01 的两平面之间 方向:平行于基准轴 A
过盈配合,孔高于 7 级:孔比轴低一级。 2)间隙配合:孔高于 8 级,采用异级配合。 3)其他采用同级配合,8 级,可采用同级也 可采用异级。
第四章 几何公差
几何公差习惯上又叫形位公差 一、尺寸公差:尺寸变动范围。 二、形位公差:形状、位置的变动范围。 三、几何要素: 1.理想要素:设计者规定的,无误差。
// 0.01 A
I、L、O、Q、W)
1 个基准
2 个基准
// 0.01 A—B
2 个以上基准
// 0.01 A B C
2.在图样上标注
短线:轮廓要素:错开
中心要素:对齐
(五)公差带值
t:距离
Φt:圆直径
SΦt:球直径
特殊标注
1.同一要素有多种公差要求 公差框格要叠放,指引线方向一致
2.不同要素有同一公差要求 1)指引线共同指向框格 2)在框格上方标注个数
公差带(线): 形状:0.01 方向:中心轴线平行于基准 A 2.垂直度( 900):
3.倾斜度(0~900):
被测与基准的夹角用正确理论值标注 (框出)
定位公差
定位公差: 、 、 (形状+方向+位置) 1.位置度 :被测要素的位置对于基准的变 动范围 (1)点:
公差带: 形状:直径为 0.01 的圆内 位置:圆心与基准 A 同心 (2)线: (3)面:
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