零件的机械精度设计

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(五)线性尺寸未注公差的标注 GB/T 1804-2000（表9-5） 公差等级: f 精密级 (IT12) m 中等级 (IT14) c 粗糙级 (IT16) v 最粗级 (IT17) 技术要求: 未注尺寸公差按GB/T1804-f
标注方法:
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(五)线性尺寸未注公差的标注 表9-5 线性尺寸的未注极限偏差的数值（摘自GB/T1804-2000）mm
公差值大小;
有无基准; 被测要素的性质;
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1. 公差框格的内容
公差特征符号:14个 基准符号字母
公差值:mm
2. 基准符号
1)大写的英文字母,不许用: E，I，J，M，O，P，L，R，F 2)用角标满足多个 3)字母必须水平书写 3. 在零件图上的标注
40
（四）标注--被测要素 (1)被测要素为轮廓要素时
c(粗糙级) 0.2
v(最粗级) —
0.3
0.5
0.5
1
0.8
1.5
1.2
2.5
2
4
3
6
4
8
21
9.3
几何精度设计
(一)误差产生原因: 加工的工艺系统的误差 加工过程中 (二)形位公差研究对象－－几何要素
理想要素： 存在状态 实际要素： 单一要素：提出形状公差要求 被测要素 所在地位 基准要素 轮廓要素 功能关系 关联要素：有功能关系的要素
)
50 f 7( 50
0.025 0.050
)
9
10
11
3.有关配合的术语和定义
（1）定义: 1)D= d , 基本尺寸相同 2)相互配合的孔、轴 （2）间隙和过盈
之间的关系，用公差带相互的位置关系来体现
(孔的尺寸)-(轴的尺寸) ≥0 ≤0
间隙:
间隙X 过盈Y
最大间隙: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei 最小间隙: Xmin=Dmin-dmax=EI-es 平均间隙: Xav=1/2•(Xmax+Xmin) 最大过盈: Ymax=Dmin-dmax=EI-es 最小过盈: Ymin=Dmax-dmin=ES-ei 平均过盈: Yav=1/2•(Ymax+Ymin)
4.未注公差:GB/T 1184-92
公差等级: H－－高精度
K－－一般精度（常用精度） L－－ 低精度 技术要求:
未注形位公差按 GB/T 1184-K
45
46
9.4
表面粗糙度
微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度，它是一种微 观几何形状误差，也称微观不平度。
1.含义:
47
2.表面粗糙度对机械零件使用性能的影响 （1）影响零件的耐磨性； （2）影响配合性质的稳定性； （3）影响抗疲劳强度； （4）影响抗腐蚀性；
是实现互换性的基础;
2.分类:
一般习惯 技术标准 地方作用 基础标准 法律属性 管理标准 一般标准 工作标准 强制性标准 推荐性标准
应用范围
国防标准: ISO IEC ITU 国家标准: GB GJB 专业标准: JB QJ SJ
……
3
一. 基本术语和定义 1.孔、轴定义
9.2 尺寸精度设计
内表面
是： 过盈
否： 过渡 间隙
能否拆卸：
能
间隙 过渡
经常拆卸
较松过盈：不经常拆卸
（4）配合种类选用 ―种类”:确定基准制后,根据使用要求,确定与基准件配合的 孔或轴的基本偏差代号.
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使用要求
根据: 工作条件 经济性 (1) 优先选用优先配合－－常用配合（表9-4）
(2) 还可以从优先、常用、一般用途的公差表中选择孔、 轴公差带组成所要求的配合 (3) 选择任一孔、轴公差带组成满足特殊要求的公差带
外表面
4
2. 有关尺寸、偏差和公差的术语与定义 （1）基本（公称）尺寸：设计给定的尺寸。如 D，d （2）实际尺寸：测量所得的尺寸。
（3）极限尺寸：允许变化的界限值。如：Dmax、dmin
5
（4）上偏差：最大极限值。
如：ES = Dmax-D、es = dmax- d （5）下偏差：最小极限值。
（4）配合公差:允许间隙或过盈的变动量
Tf Xmax (Ymin ) Xmin (Ymax ) TD Td
决定了配合质量
14
基本尺寸
（5）配合制（基准制）
为了设计和制造上的 方便，把其中孔或轴 的公差带位置固定下 来改变另一配合件的 公差带位置，形成所 需要的配合叫基准制
基孔制配合 基轴制配合
如：EI = Dmin-D、 ei = dmin- d
（6）尺寸公差：允许尺寸的变动量
TD = Dmax - D min = ES – EI （绝对值） Td= dmax - d min = es - ei （绝对值）
公差与偏差是有区别的：偏差是代数值，有负有正；而 公差则是绝对值。
（7）尺寸偏差：某一尺寸（实际或极限）减其基本尺寸所 得的代数差。
－－限制平面曲线的形状误差；
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面轮廓度
公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域。 诸球的球心位于具有理论正确几何形状的面上。
－－限制一般曲面的形状误差
30
平行度
公差带是距离公差值t且平行于基准线
－限制被测要素对基准要素相平行的误差
31
垂直度
公差带是距离公差值t且垂直于基准线
－限制被测要素对基准要素相垂直的误差
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平面度
公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。
-限制被测实际平面的形状误差
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圆度
公差带是在同一正截面上，半径为公差值t的两同心圆之 间的区域。－限制回转面径向截面轮廓的形状误差
27
圆柱度
公差带是半径为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。
－限制实际圆柱面的形状误差；
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线轮廓度
公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域。 诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上。
选用:
D500或IT>8
5,6,7(轴)
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（2) 配合制选用 优先选用基孔制； 特殊情况选用基轴制；
与标准件配合,以标准件为基准件； 允许采用任一孔、轴公差带组成配合；
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(3）配合类别选用： 类别:间隙、过渡、过盈
配合表面有无相对运动 有： 间隙配合 间隙配合 无： 过盈配合 过渡配合
是否传递扭矩MK
结构特征
中心要素
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（三）形位公差特征和符号
直线度
方向 形状公差 平面度 圆 度 圆柱度 位置 公差
平行度 垂直度 倾斜度 同轴度 位置 对称度 位置度 圆跳动 跳动 全跳动
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形状或位置
线轮廓度 面轮廓度
直线度
在给定平面内，公差带是距离为公差值t的两平行直线之 间的区域。-限制给定直线的形状误差
基本尺寸
10 100 500
公差等级
IT5 IT5 IT5
公差值
6µm 15µ m 27µ m
（9）公差带——由代表上、下偏差的两条直线所限定的一 个区域。其大小由标准公差确定，其位置由基本偏差确定。
7
公差带图
TD
+ 0 零线 基本尺寸 Td
孔
轴
8
（10）基本偏差——公差带位置的标准化。

指公差带相对于零线位置的那个极限偏差（国标规定
评定参数选用
（6.3100）m ，（0.0080.020 ） m；
附加参数---有特殊要求选用RSm ， Rmr(c)
满足功能要求的前提下－－值尽量大 参数值的选用 （标准化） 工作面比非工作面值小 （同一个零件）； 考虑（类比法） 摩擦面比非摩擦面值小； 配合稳定、尺寸（形位）公差 值小、密封性好等值小；
靠近零线的那个偏差）。

基本偏差系列——孔和轴各有28个基本偏差。分别为 A、B、C、CD、D、E、EF、 F、FG、G、H（孔的下 偏差）、J、Js、K、M、N、P、R、S、T、U、V、X、
Y、Z、ZA、ZB、ZC（孔的上偏差）。 （11）公差带的确定与标注
30 H 8( 30
0.033 0
对标准件或机构来说
外互换 内互换
完全互换 不完全互换
4. 作用：有利于实现加工和装配过程的机械化、自动化。可 以减少机器维修时间和费用，增加机器的平均无故障时间，提 高设备利用率。
2
二. 标准化 1.定义:
在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重要事物和概念，通过 制订、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益；
6
（8）标准公差——公差带大小的标准化。 国标规定，尺寸精度是用标准公差等级来确定的。 用IT表示，分20个等级：IT01、IT0、IT1、…IT18。 数字越大，等级越低。选用公差，既要满足设计又要满足 工艺性和经济性。尽量选用低等级，以降低成本，提高生产率。 不同的基本尺寸，同一公差等级，其公差值不同。如：
12
过盈:
（3）配合类别:
1）间隙配合-+ 0 Xmax
基本尺寸
特点：孔总在轴之上
TD TD
Xmin Td 特点：孔总在轴之下
Td
零线 X0
2） 过盈配合-+ 0 Ymax
基本尺寸
Td
Td Ymin TD
TD
零线 Y0
13
3） 过渡配合 Xmax + 0 -
特点：孔和轴交叠 TD
Td
Ymax 零线
50
5.标注:
51
5.标注:
52
9.5 典型零件精度设计简介
一. 轴承 1.配合尺寸:
53
2.精度等级 G E 0 6 D 5 C 4 B 2 高
－限制中心线（中心平面）的共线（面）性的误差
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位置度 公差带是直径为公差值t的圆内的区域，圆公差带的中心 点的位置由相对于基准A、B的理论正确尺寸确定；
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圆跳动 被测实际要素绕基准轴线作无轴向移动回转一周时，由 固定指示表在给定方向上测得最大与最小读数之差；
37
全跳动
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(四)标注:
提出什么要求－－ 符号 内容:
(2)被测要素指向实际表面时
(3) 被测要素为中心要素时
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(4)基准要素为轮廓线或表面时
(5)基准要素为轴线或中心平面时
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（四）标注--特殊标注 公共基准 多个基准
局部限制
要求某一部分作为基准
要求某一部分的公差值
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(五) 选用:
1.公差数值的选用
同一要素上形状公差小于位置公差。如 要求平行的2个表面，其小于 圆柱形零件的形状公差小于尺寸公差。 平行度公差小于其相应的距离公差。
公差等级 0.5 3 36 f(精密级) 0.05 0.05 m(中等级) 0.1 0.1 尺寸分段 120 630 30120 400 0.1 0.2 0.15 0.3 0.2 0.5 400 1000 0.3 0.8 1000 2000 2000 4000 0.5 1.2 — 2
零件的机械精度设计
一. 研究对象
绪论
机械设计
结构设计 强度设计 传动设计 精度设计——机械设计的基础
二. 学习内容 1.精度设计理论
尺寸公差 形位公差 表面粗糙度
2.有关零部件几何精度设计的基本概念、原则和方法
1
9. 1基本概念
一. 互换性 1.定义
同一规格的一批零件或部件中,任取一件,不需经过任何选择、 修配或调整就能装配在整机上，并满足使用性能的要求 2.实现方法:按给定的公差进行制造 3.分类: 互换程度 完全互换 不完全互换
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倾斜度
公差带是距离公差值t且与基准线成一定给定角度的
－限制被测要素对基准要素有夹角的误差
33
同轴度
公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域，该圆柱面 的轴线与基准轴线同轴；
－限制被测要素轴线对基准要素的轴线同轴的位置误差
B
34
对称度
公差带是直径为公差值t且相对于基准的中心平面对称配 置的两平行平面之间的区域；
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3.评定:
（1）取样长度lr:至少含5个波峰和波谷
（2）评定长度ln :至少包括5个取样长度lr
（3）评定参数: 1)评定轮廓的算术平均偏差Ra 2)轮廓的最大高度Rz 3)轮廓单元的平均宽度RSm 4)轮廓的支承长度率Rmr(c)
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4.选用:
幅度参数 Ra、 Rz
优先选Ra ：粗糙度参数值在 （0.0256.3） m； 选Rz ：粗糙度参数值在
独立原则：尺寸、形状、位置要求是独立的。 2.公差原则和要求的 相关要求：尺寸和几何公差相互关联的公 选用 差原则，系指包容要求、最大实体要求和 最小实体要求。 2.基准的选择: 中心要素 加工的定位 测量中的定位 相互配合的表面
基准统一原则:设计,加工, 测量和装配基准是同一要素；
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3.公差值的给定
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二、极限与配合国标的选用 1. 总装图和零件图上的标注
H7 16 g6
孔的基本偏差代号 7,6代表公差等级 轴的基本偏差代号 孔、轴公差等级
表示了孔轴的配合关系
2. 解决问题:
孔、轴的基本偏差代号
3. 选用: （1）标准公差等级选用
原则: 满足使用要求,考虑工艺 的可能性尽量选精度低的等级
D500mm时：6,7,8(孔)