机械设计尺寸公差详解教学提纲
如何进行机械设计的尺寸与公差控制
如何进行机械设计的尺寸与公差控制机械设计是一个十分重要的环节，尺寸与公差控制是机械设计中至关重要的一环。
合理的尺寸与公差控制可以确保机械产品的安全性、可靠性和可制造性，提高产品的质量和性能。
本文将从尺寸设计的原则和方法、公差设计的原则和方法以及尺寸与公差控制的实际案例等方面，探讨如何进行机械设计的尺寸与公差控制。
一、尺寸设计的原则和方法1.1 尺寸设计的原则尺寸设计的原则主要包括合理性、可行性和统一性。
合理性是指尺寸设计应以产品的功能和性能需求为基础，保证产品满足使用要求；可行性是指尺寸设计应具有可实施性和经济性，要考虑到工艺制造的可行性和成本；统一性是指尺寸设计应符合国家标准和产品系列的一致性要求，以便于标准化生产和维修。
1.2 尺寸设计的方法尺寸设计的方法主要包括基本尺寸设计和配合尺寸设计。
基本尺寸设计是指按照功能要求和可制造性要求确定主要功能尺寸的方法，采用等差数列、等比数列等方式确定尺寸值；配合尺寸设计是指确定配合尺寸的方法，包括确定公差带和公差分配的方法。
二、公差设计的原则和方法2.1 公差设计的原则公差设计的原则主要包括功能性、经济性和可靠性。
功能性是指公差设计应保证产品在设计寿命内能够正常工作；经济性是指公差设计应考虑到工艺制造和测量检验的成本因素；可靠性是指公差设计应确保产品在各种工况下都能够满足使用要求。
2.2 公差设计的方法公差设计的方法主要包括经验法和统计法。
经验法是指根据经验和专业知识来确定公差的方法，适用于简单形状和小批量生产的产品；统计法是指根据一定的统计原则和方法确定公差的方法，适用于复杂形状和大批量生产的产品。
三、尺寸与公差控制的实际案例3.1 机械连接件的尺寸与公差控制机械连接件是机械产品中常见的一类零部件，其尺寸与公差控制的质量直接关系到整个机械产品的质量和性能。
例如，在轴-孔连接中，轴的基本尺寸和公差确定了轴的直径范围，孔的基本尺寸和公差确定了孔的直径范围，通过控制轴和孔的公差配合，实现机械连接的准确和可靠。
第一讲尺寸公差
尺寸的术语
４、尺寸公差带图
由于公差与偏差的数值与尺寸的数值 相比，差别较大，不便用同一比例表 示， 故采用公差带图。 零线：表示基本尺寸的一条直线，以 其为基准确定偏差和公差，零线以上 ＋ 为正，以下为负。 0 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两 － 条直线所限定的一个区域。公差带有 两个基本参数，即公差带大小与位置。 大小由标准公差确定，位置由基本偏 差确定。
确定 Ø 25H7/p6，Ø 25P7/h6孔与轴的极限偏差。 解：1、 Ø 25H7/p6查表2-2得 IT6=13μm IT7=21μm 查表2-4 ，轴的基本偏差为下偏差， ei=+22 μm 轴的上偏差es= ei+ IT6=35 μm 基准孔H7的下偏差为0 则孔的上偏差为ES=+21 μm 2、 Ø 25P7/h6 孔的上偏差为ES=-22+8=-14um，EI=ES-IT7=-1421=-35um 轴的基本偏差为上偏差es=0，下偏差 ei=-13 μm
３、偏差与公差
偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏 差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差 （EI、ei）。
ES=Lmax-L EI=Lmin-L
es=lmax-l ei=lmin-l
公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限 尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。
职鉴题 一、选择题 1. 孔的最小极限尺寸与轴的最大极限尺寸之代数差为正值叫( B )。 A、间隙值 B、最小间隙 C、最大间隙 D、最大过盈 2. 孔的最大极限尺寸与轴的最小极限尺寸之代数差为负值叫( B )。 A、过盈值 B、最小过盈 C、最大过盈 D、最大间隙 3. 装配精度检验包括( D )检验和几何精度检验。 A、密封性 B、功率 C、灵活性 D、工作精度 4. 用内径百分表可测量零件孔的( D )。 A、尺寸误差和位置误差 B、形状误差和位置误差 C、尺寸误差、形状误差和位置误差 D、尺寸误差和形状误差 5. 影响齿轮( B )的因素包括齿轮加工精度，齿轮的精度等级，齿轮 副的侧隙要求及齿轮副的接触斑点要求。 A、运动精度 B、传动精度 C、接触精度 D、工作平稳性 6. 尺寸链中封闭环( A )等于所有增环基本尺寸与所有减环基本尺寸 之差。 A、基本尺寸 B、公差 C、上偏差 D、下偏差
机械基础教材第四章误差与公差知识教案
第四章误差与公差4.1极限与配合【章节名称】极限与配合【教学目标与要求】一、知识目标1.了解极限与配合的含义。
2.熟悉公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸、上下极限偏差、实际偏差、公差、标准公差、基本偏差、配合精度和配合等概念的含义。
二、能力目标会读懂零件图样中上下极限偏差、配合精度与配合种类。
三、素质目标1.了解零件加工中合格产品的尺寸范围要求。
2.了解零件互换性与标准化的重要性。
四、教学要求1.了解极限与配合的概念；2.能读懂零件图样中极限与配合标注的含义。
【教学重点】读懂零件图样中极限与配合的标注。
【难点分析】概念名词多，与生产实际联系多。
讲课时要由浅入深、联系生活生产实际。
【教学方法】讲课时注意联系学生所能接触到的实际。
【教学资源】机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。
【教学安排】6学时（270分钟）【教学方法】：讲授与互动交叉进行、讲授中穿插练习与设问。
【教学过程】一、导入新课某个生活用品坏了，可以到商店买个同型号的换上。
而新零件必需具备互换性才能正常使用。
这就要求零件的生产必需达到标准化的技术要求，才能有互换性。
它必需满足零件的极限与配合的技术要求，这是本节课所讲的内容。
二、新课教学（一）互换性与标准化1.完全互换与不完全互换完全互换指新零件在装配或更换时不需要挑选或修配就能使用。
不完全互换指新零件在装配或更换时需要作微小的挑选或修配才能使用。
互换性是大规模生产的前提，是提高经济效益基础。
2.标准化标准化是实现互换性生产的前提，是对生产实施标准化鉴督、管理，和惯彻技术标准的过程。
标准分国家标准（代号GB）－最低标准，行业标准和企业标准－最高标准。
（二）尺寸精度1.孔和轴孔圆柱形内表面。
轴圆柱形外表面。
2．尺寸公称尺寸设计尺寸。
实际尺寸实际测量获得的尺寸。
极限尺寸加工中允许的两个极限尺寸。
3．偏差、公差和公差带（1）偏差分上、下极限偏差和实际偏差上极限偏差上极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差。
机械制图配合公差的机械制图教案
机械制图配合公差全套的机械制图教案一、教学目标1. 理解机械制图的基本知识和技巧，包括图线的使用、视图的绘制、尺寸的标注等。
2. 掌握配合公差的概念和运用，能够进行配合设计和公差分析。
3. 能够独立完成一般机械零件的制图任务，具备一定的机械设计能力。
二、教学内容1. 图线的使用和表示方法2. 视图的绘制和表达方法3. 尺寸的标注和说明方法4. 配合公差的基本概念和计算方法5. 配合设计和公差分析的步骤和技巧三、教学方法1. 采用讲解和示范相结合的方式，让学生掌握机械制图的基本知识和技巧。
2. 通过实例分析和练习，使学生能够理解和运用配合公差的概念和方法。
3. 利用现代化教学手段，如幻灯片、录像等，增强课堂教学的生动性和直观性。
四、教学课时1. 第一章：图线的使用和表示方法（2课时）2. 第二章：视图的绘制和表达方法（2课时）3. 第三章：尺寸的标注和说明方法（2课时）4. 第四章：配合公差的基本概念和计算方法（2课时）5. 第五章：配合设计和公差分析的步骤和技巧（2课时）五、教学评估1. 课堂练习：每章安排一次课堂练习，检验学生对章节内容的掌握情况。
2. 期中考试：包括书面考试和实际操作考试，全面评估学生的学习成果。
3. 期末考试：包括书面考试和实际操作考试，全面评估学生的学习成果。
4. 学生互评：鼓励学生之间相互评价，促进学生之间的交流和合作。
六、教学内容6. 标准件和常用件的制图方法7. 极限与配合的基本原理8. 表面粗糙度的表示和标注9. 制图中的注释和说明10. 机械制图的规范和标准七、教学方法1. 通过实例分析和练习，使学生掌握标准件和常用件的制图方法。
2. 讲解极限与配合的基本原理，并通过实际案例进行讲解和分析。
3. 讲解表面粗糙度的表示和标注方法，并进行实际操作练习。
4. 通过讲解和练习，使学生掌握制图中的注释和说明方法。
5. 讲解机械制图的规范和标准，并进行实际操作练习。
八、教学课时1. 第六章：标准件和常用件的制图方法（2课时）2. 第七章：极限与配合的基本原理（2课时）3. 第八章：表面粗糙度的表示和标注（2课时）4. 第九章：制图中的注释和说明（2课时）5. 第十章：机械制图的规范和标准（2课时）九、教学评估1. 课堂练习：每章安排一次课堂练习，检验学生对章节内容的掌握情况。
机械制图培训教程 6.4-尺寸公差
第四节 技术要求在零件图上的标注
——尺寸公差及标注
？ 一张完整的零件图上有哪些内容
一组视图，全部尺寸，技术要求，标题栏。
在零件图样上，必须要有制造该零件时应 该达到的一些质量要求，一般称为技术要求 。 主要包括：尺寸公差、表面形状和位置公差、 表面粗糙度、材料热处理及表面处理等内容。
2.基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的 孔的公差带形成各种配合的一 种制度。基轴制的轴为基准轴，其 上偏差为零，基准轴的代号为“h”。
将孔(轴)的公差带的位置固定，通过变动轴(孔)的 公差带位置 ，可得到各种不同的配合。
5.公差与配合的标注
⑴ 代号 孔和轴的公差带代号均由基本偏差代号与公差等级代
孔公差带
基本 尺寸
轴公差带
基准制
任何一种孔的公差带和任何一种轴的公差带都可以形成一种配 合。但为了简化起见，国标对 孔与轴公差之间相互位置关系，规 定了两种制度，即基孔制和基轴制。
1.基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的 轴的公差形成各种配合的一种 制度。基孔制配合与基轴制配合基 准制的孔称为基准孔，其下偏差为零。基准孔的代号为“H”。
（5）公差带代号
孔和轴的公差带代号均由基本偏差代号与公差等级代 号组成，并且要用同一号字书写。 例如：H8、F8为孔的公差带代号；h7、n7为轴的公差带 代号。 例1： 25n6的含义是：基本尺寸为25，公差等级为6级 ，基本偏差为n的轴的公差带。 例2：现有一个尺寸16f6，请查出极限偏差，并判断实际 尺寸 16是否合格？
2. 尺寸公差术语及定义
（1）基本术语及定义
1）基本尺寸 (d or D) 根据零件强度、结构和工艺性要求，设计确定 的尺寸。 2)实际尺寸 通过测量所得到的尺寸(Da或da)。 3)实际偏差
机械设计中尺寸几何公差标注类知识
一、关于尺寸（1）功能尺寸系指对于机件的工作性能、装配精度及互换性起重要作用的尺寸。
功能尺寸对于零件的装配位置或配合关系有决定性的作用，因而常具有较高的精度。
这些尺寸是尺寸链中重要的一环，常为了满足设计要求而直接注出。
例如，有装配要求的配合尺寸，有连接关系的定位尺寸、中心距等。
（2）非功能尺寸系指不影响机件的装配关系和配合性能的一般结构尺寸。
这些尺寸一般精度都不高。
例如，无装配关系的外形轮廓尺寸、不重要的工艺结构（如倒角、倒圆、退刀槽、凹槽、凸台、沉孔）的尺寸等。
（3）公称尺寸是某一要素或零件尺寸的名义值。
例如，平垫圈的公称尺寸是与之相配的螺栓的公称直径，而实际上该垫圈的孔径要大于这个公称尺寸。
（4）基本尺寸是设计时给定的、用以确定结构大小或位置的尺寸。
基本尺寸又是确定尺寸公差的基数，它与公称尺寸的性质是不同的。
（5）参考尺寸是指在图样中不起指导生产和检验作用的尺寸。
它仅仅是为了便于看图方便而给出的参考性尺寸。
参考尺寸只有基本尺寸而不带公差，为了区别于其他未注公差的尺寸，标注时应加圆括号表示。
（6）重复尺寸是指某一要素的同一尺寸在图样中重复注出，或对机件的结构尺寸注成封闭的尺寸链，因其中一环由图样中的其他尺寸和存在的几何关系可以推算出来，此时又不加圆括号者，这都称为重复尺寸。
机件每一要素的尺寸一般都只能标注一次，不应重复出现，以避免尺寸之间产生不一致或相互矛盾的错误。
二、正确地选择尺寸基准要合理标注尺寸，必须恰当地选择尺寸基准，即尺寸基准的选择应符合零件的设计要求并便于加工和测量。
零件的底面、端面、对称面、主要的轴线、中心线等都可作为基准。
图7-7 轴承座的尺寸基准1．设计基准和工艺基准根据机器的结构和设计要求，用以确定零件在机器中位置的一些面、线、点，称为设计基准。
根据零件加工制造、测量和检验等工艺要求所选定的一些面、线、点，称为工艺基准。
图7-7所示为轴承座。
轴承孔的高度是影响轴承座工作性能的功能尺寸，图中尺寸40±0.02以底面为基准，以保证轴承孔到底面的高度。
机械设计中的尺寸和公差分析
机械设计中的尺寸和公差分析机械设计是一个综合性的工程学科，涉及到许多方面的知识和技能。
其中，尺寸和公差分析是机械设计中至关重要的一环。
本文将对机械设计中的尺寸和公差分析进行探讨，介绍其基本概念、应用原则以及分析方法。
一、尺寸和公差的基本概念在机械设计中，尺寸是指物体的各个特征的数值表示，比如长度、宽度、直径等。
公差则是指设计师对于尺寸的容许范围，即允许的误差范围。
尺寸和公差的确定是机械设计中的一项重要任务，它关系到产品的质量、可制造性和可用性。
二、尺寸和公差的应用原则在机械设计中，尺寸和公差的确定应遵循以下原则：1. 功能要求：尺寸和公差的确定应符合产品的功能要求，确保产品能够正常运作。
2. 制造工艺：尺寸和公差的确定应考虑到制造工艺的限制，确保产品能够被有效地制造出来。
3. 成本控制：尺寸和公差的确定应综合考虑成本因素，尽可能减少制造成本。
4. 检测要求：尺寸和公差的确定应考虑到产品的检测要求，确保产品能够被有效地检测。
三、尺寸和公差分析的方法在机械设计中，常用的尺寸和公差分析方法包括以下几种：1. 静态公差分析：通过对零件的尺寸和公差进行计算和分析，确定装配件之间的配合关系。
其中，常用的方法有最大材料条件法、最小材料条件法和无条件配合法。
2. 动态公差分析：通过对工作机构的尺寸和公差进行计算和分析，确定机构在工作过程中的运动性能。
其中，常用的方法有离散分析法、统计分析法和蒙特卡洛法。
3. 公差链分析：通过对整个装配体系的尺寸和公差进行计算和分析，确定装配体系的总体精度。
其中，常用的方法有标定法和模态曲线法。
总结：在机械设计中，尺寸和公差分析是确保产品质量和性能的重要手段。
准确合理地确定尺寸和公差，能够有效地提高产品的可制造性和可用性。
因此，在机械设计的过程中，设计师应该充分理解和掌握尺寸和公差分析的基本概念、应用原则和分析方法，以确保设计出高质量的产品。
通过合理的尺寸和公差分析，不仅可以提高产品的竞争力，还能够减少制造成本，提高市场占有率。
尺寸公差讲稿(第2讲)
2、 尺寸公差(tolerance)
允许尺寸的变化量 T (1) 极限尺寸：
(3)三者之间的关系： TD = ∣Dmax -Dmin∣ =∣（ D+ES ）-（D+EI）∣ = ∣ES-EI ∣
TD = ∣Dmax -Dmin∣ (2)从极限偏差看： TD =︱ES-EI ︱
Td = ∣dmax -dmin∣ Td =∣es-ei∣
3、配合的种类
间隙配合：具有间隙的配合。
特点：孔公差带在轴公差带之上。（包括Xmin=0） 最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei 配合中最松状态。 最小间隙Xmin=Dmin-dmax=EI-es 配合中最紧状态。 Xmax、Xmin表间隙配合中间隙变动的两个界限值。
间隙配合
孔 孔
轴 轴
实体尺寸
Material condition ， Material size — —实体状态和实 体尺寸 {LMC ， MMC ， LMS ， MMS}
dM = dmax
DM = Dmin dL = dmin DL = Dmax
作用尺寸
在配合面的全长上,与实际孔内接的最大理想轴 的尺寸,称为孔的作用尺寸；与实际轴外接的最 小理想孔的尺寸,称为轴的作用尺寸。
解： 孔：ES=30.21-30=+0.210 EI=30.05-30=+0.050 TD=ES-EI=0.21-0.05=0.16
轴 es=29.90-30=-0.10
30 0..210 0 050
30 0..10 0 25
ei=29.75-30=-0.25 Td=es-ei=0.15
配合公差带图
X 特点：①零线以上的纵坐标为正值； 零线以下的纵坐标为负值； ②当配合公差带完全处在零线上 方-间隙配合；当配合公差带完全处 0 在零线下方--过盈配合；当配合公差 带完全跨在零线上时--过渡配合。 ③上下两端的纵坐标值，代表孔、 轴配合的极限间隙或极限过盈值。 ④直观反映配合的特性。 注意：配合公差带图与公差带图不 同！ +54 +20 +23 -15 -20 -41 Y
机械制图配合公差的机械制图教案
机械制图配合公差全套的机械制图教案第一章：机械制图基础1.1 制图国家标准学习国家制图标准的基本规定，包括图幅、比例、字体、线型等。
1.2 绘图工具及材料介绍绘图板、丁字尺、三角板、铅笔、橡皮等绘图工具的使用方法。
1.3 基本绘图方法学习点、线、面的绘制方法，掌握基本图形的绘制技巧。
1.4 标注方法学习尺寸标注、符号标注、文字标注的方法和规则。
第二章：机械制图的基本技能2.1 视图的绘制学习三视图的绘制方法，掌握视图之间的投影关系。
2.2 剖视图与断面图学习剖视图、断面图的绘制方法和规则。
2.3 标注尺寸学习尺寸标注的顺序、方法和规则，掌握尺寸公差的表示方法。
2.4 绘制机械零件图学习机械零件图的绘制方法，掌握常见机械零件的图形表示。
第三章：公差与配合3.1 公差与配合的基本概念学习公差、配合、间隙、过盈等基本概念。
3.2 公差与配合的表示方法学习公差带、配合间隙、过盈配合的表示方法。
3.3 配合的选择学习根据设计要求选择适当的配合，掌握配合的分类和应用。
3.4 公差与配合在制图中的应用学习如何在机械制图中正确表示公差与配合。
第四章：机械制图的绘制与阅读4.1 绘制机械图样的方法与步骤学习机械图样的绘制方法，掌握绘制步骤和技巧。
4.2 机械图样的阅读方法学习阅读机械图样的方法，掌握图样中的信息提取和理解。
4.3 机械图样的常见问题分析分析机械图样中常见的问题，提高制图质量和准确性。
4.4 机械图样的修改与完善学习修改和完善机械图样的方法，提高图样的合理性和准确性。
第五章：机械制图实例解析5.1 轴类零件图的绘制分析轴类零件的特点，学习绘制轴类零件图的方法。
5.2 齿轮类零件图的绘制分析齿轮类零件的特点，学习绘制齿轮类零件图的方法。
5.3 箱体类零件图的绘制分析箱体类零件的特点，学习绘制箱体类零件图的方法。
5.4 装配图的绘制学习装配图的绘制方法，掌握装配图的表示方法和规则。
第六章：计算机辅助设计（CAD）基础6.1 CAD系统介绍学习CAD系统的概念、功能和应用领域。
机械设计公差部分
机械设计-公差部分一、形位公差的基础知识1、形位公差符号2、形位公差代号3、一般规定4、形位公差带的定义5、公差原则二、具体零部件实例讲解一、形位公差的基础知识所谓形位公差是指形状公差和位置公差两种1、形位公差符号公差特征项目符号有或无基准要求形状公式直线度—无平面度无圆度无圆柱度无形状或位置轮廓线轮廓度有或无面轮廓度有或无位置定向平行度∥有垂直度⊥有倾斜度∠有定位位置度有或无同轴（同心）有对称度有跳动圆跳动有全跳动有2、形位公差代号形位公差代号包括：①形位公差有关项目的符号（例：直线度—，平行度等）②形位公差框格和指引线（分为两格或多格）③形位公差数值和其它有关符号最大实体状态④基准符号最小实体状态3、一般规定①要素、构成零件几何特的点、线、面（1）理想要素：具有几何学意义的要素（如下图）（2）实际要素：零件上实际存在的要素（3）被测要素：给出了形状或位置公差的要素（4）基准要素：用来确定被测要素方向或位置的要素（5）单一要素：仅对其本身给出形状公差要求的要素（6）关联要素：对其它要素有功能关系的要素②公差与公差带（1）形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量（2）位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量I）定向公差：关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量II）定位公差：关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量III）跳动公差：关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量③形状和位置的公差带：限制实际要素变动的区域1）公差带的主要形式有下列十种：a)两平行直线b)两等距曲线c)两同心圆d)一个圆e)一个球f)一个圆柱g)一个四棱柱h)两同轴圆柱i)两平行平面j)两等距曲面4、形位公差带的定义符号公差带定义标注和解释直线度公差—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被测表面的素线必须位于平行于图样所示投影面且距离为公差值0.1的两平行直线内在给定方向上公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域被测圆柱面的任一素线必须位于距离为公差值0.1的两平行平面之内如在公差值前加注Ф，则公差带是直径为t的圆柱面的区域被测圆柱面的轴线必须位于直径为公差值Ф0.05的圆柱面内—平面度公差公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域被测表面必须位于距离为公差值0.06的两平行平面内圆度公差公差带是在同一正截面上，半径差为公差值t 的两同心圆的区域被测圆柱面任一正截面的圆周必须位于半径差为公差值0.03的两同心圆之间被测圆锥面任一正截面上的圆周必须位于半径差为公差值0.1的两同心圆之间圆柱度公差公差带是半径为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域被测圆柱面必须位于半径差为公差值0.08的两同轴圆柱面之间线轮廓度公差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。
机械设计中的公差介绍
机械设计中的公差介绍公差，对于许多非专业人士来说，可能是一个相对陌生的概念。
然而，它在工业生产和制造领域中却有着至关重要的地位。
公差是指产品或零部件在制造过程中，允许实际尺寸或特性值相对于标准尺寸或标准特性的变化范围。
合理的公差设计可以确保产品的性能和质量，提高生产效率，降低生产成本。
本文将探讨公差的基本概念、影响因素、计算方法和应用场景，以及一个具体的案例分析。
一、公差的基本定义公差根据其定义可分为公差范围和公差带宽。
公差范围是指实际尺寸或特性值相对于标准尺寸或标准特性的最大和最小允许偏差。
而公差带宽则是指公差带的宽度,即实际尺寸或特性值在标准尺寸或标准特性的上下限之间的变化范围。
止匕外，公差值是用来表示实际尺寸或特性值相对于标准尺寸或标准特性的偏差程度。
二、公差的影响因素公差的设计与材料、工艺和设备等许多因素有关。
材料方面，不同材料的物理和化学性质对公差有着不同的影响。
例如，金属材料的热胀冷缩特性会导致其在加工过程中产生尺寸变化，从而影响公差。
工艺方面，加工设备的精度、操作人员的技能水平以及加工环境等因素都会对公差产生影响。
设备方面，测量设备的精度和可靠性直接关系到公差的确定和控制。
此外，产品设计、生产批量、生产成本等因素也会对公差产生影响。
三、公差的计算方法公差计算主要有理论计算和实际应用计算两种方式。
理论计算是通过数学建模和计算，预测产品或零部件在制造过程中可能产生的尺寸或特性变化。
实际应用计算则是根据实际生产数据和经验,统计出产品或零部件在实际生产中的尺寸或特性变化范围。
此外，还有一些基于概率统计的公差计算方法，如极限尺寸法、均方根法等。
四、公差的应用场景公差在机械制造、建筑施工、交通运输等领域中有着广泛的应用。
例如，在机械制造中，合理的公差设计可以确保齿轮、轴承、轴等零部件的配合精度，提高机械设备的稳定性和可靠性。
在建筑施工中，公差对于确保建筑物的稳定性和安全，性至关重要，如混凝土构件的尺寸、钢筋的直径等都有严格的公差要求。
机械设计基础了解机械设计中的常见误差与公差
机械设计基础了解机械设计中的常见误差与公差机械设计基础：了解机械设计中的常见误差与公差机械设计是一门重要的工程学科，涉及到各种类型的机械设备和零件的设计与制造。
在机械设计中，常常会遇到误差与公差的问题。
误差与公差是指在机械设计与制造的过程中，因为各种因素的影响而导致的设计与实际尺寸之间的差异。
本文将介绍机械设计中常见的误差与公差，并探讨其对设计与制造的影响。
一、误差的概念与分类误差是指设计尺寸与实际尺寸之间的差异。
根据误差的产生原因，可以将误差分为系统误差和偶然误差两种。
1. 系统误差：系统误差是由于机械设备的制造或运行过程中固有的不可避免的因素所引起的。
例如，机床的刚性、精度等。
系统误差通常是稳定的，难以消除。
2. 偶然误差：偶然误差是由于随机因素引起的，无法预测和控制。
例如，材料的不均匀性、加工中操作人员的技术水平等。
偶然误差通常符合统计规律，可以通过多次测量取平均值等方法进行补偿。
二、公差的概念与表示方法公差是指设计中允许的误差范围。
在机械设计中，为了保证机械设备的互换性和可靠性，通常会在设计中设定一定的公差。
公差可以通过尺寸上下限、偏差与等级三种方法来表示。
1. 尺寸上下限表示法：通过规定尺寸的最大值和最小值来表示公差范围。
例如，直径为50mm的轴的公差可以表示为φ50+0.02/-0.02mm。
2. 偏差表示法：通过规定尺寸与基准线之间的差值来表示公差范围。
例如，轴的直径为50mm，偏差为H7，意味着轴的尺寸在50mm上下浮动。
3. 等级表示法：通过制定一系列的公差等级来表示公差范围。
例如，按照国家标准GB/T1804-2000，机械零件的公差等级分为IT01、IT02等。
三、常见的误差与公差类型在机械设计中，常见的误差与公差类型有以下几种。
1. 线形误差与直线度公差：线形误差是指物体表面偏离理想直线的程度。
直线度公差则是用来限制线形误差的范围。
在机械设计中，直线度公差常用于轴、杆、导轨等零件的设计。
机械设计基础掌握机械设计中的尺寸链中的误差与公差
机械设计基础掌握机械设计中的尺寸链中的误差与公差机械设计基础：掌握机械设计中的尺寸链中的误差与公差机械设计中，尺寸链是指设计中各个零件尺寸之间的关系链条。
在实际生产过程中，由于制造误差和装配误差的存在，不同零件之间的尺寸很难完全相同。
为了保证整个机械系统的性能和可靠性，尺寸链中的误差与公差的控制显得尤为重要。
一、尺寸链中的误差来源在机械设计中，尺寸链中的误差主要来自以下几个方面：1. 制造误差：制造误差是由生产过程中机器、设备、工艺、材料等的不完美导致的。
比如加工工具磨损、机床精度不高、材料强度不均匀等都会导致制造误差。
2. 装配误差：装配误差是指由于装配过程中操作人员的误差、装配工具的磨损或精度不高等因素导致的。
装配过程中，如果零件之间的配合间隙、相对位置等无法精确控制，就会产生装配误差。
3. 工作环境误差：工作环境误差是指由于外部环境的变化而引起的误差。
比如温度、湿度的变化会导致零件的尺寸发生变化，进而影响机械系统的性能。
二、尺寸链中的公差控制为了控制尺寸链中的误差，设计师需要合理确定公差。
公差是指在设计过程中为了保证装配的可实现性和产品的性能要求，允许零件尺寸与设计要求之间的最大偏离值。
公差的确定需要考虑以下几个方面：1. 功能要求：根据机械系统的功能需求，确定关键零件的精度等级，进而确定公差的大小。
2. 加工工艺：根据加工工艺和设备的精度限制，确定公差的控制范围。
不同的加工工艺对公差的控制能力有所差异。
3. 装配要求：根据零件的装配特点和配合要求，确定相邻零件之间的公差配合关系。
4. 经济性：在保证功能要求的前提下，尽量减少成本。
公差的控制也要考虑到经济性的因素。
三、尺寸链中的误差分析和控制策略在实际机械设计中，掌握尺寸链中的误差分析和控制策略是至关重要的。
1. 误差分析：通过数值模拟、实验测试等方法，分析各个因素对尺寸链中误差的贡献程度，找出主要影响因素，为误差控制提供依据。
2. 误差传递与累积：了解不同零件尺寸之间的传递关系，确定误差的传递途径，分析误差如何累积，帮助调整公差配合关系，减少误差的传递和累积。
了解机械设计基础中的尺寸与公差设计
了解机械设计基础中的尺寸与公差设计机械设计中的尺寸与公差设计是一个非常重要的概念。
适当地进行尺寸与公差设计，可以保证机械零部件的互换性、装配性以及性能的稳定性。
本文将介绍机械设计中尺寸与公差设计的基础知识，以及在实际设计中应用的方法。
一、尺寸设计的基本原则机械设计中，尺寸设计的基本原则可以概括为以下几点：1. 合理性原则：尺寸设计应根据机械零部件的功能要求和使用条件，合理确定零件的尺寸范围。
2. 经济性原则：尺寸设计应尽量减少材料的浪费，降低生产成本。
3. 可制造性原则：尺寸设计应考虑到加工工艺和装配工艺的要求，保证零件的加工与装配的可行性。
4. 可测量性原则：尺寸设计应保证零件尺寸的准确度和可测性，便于质量控制与检验。
二、公差设计的基本原则公差设计是指根据机械零部件的功能与装配要求，合理分配各个尺寸的公差范围。
公差设计的基本原则如下：1. 功能要求原则：公差设计应满足机械零部件的功能要求，确保其在使用条件下的正常工作。
2. 装配要求原则：公差设计应保证零件在装配时能够满足互换性、配合间隙与配合紧度的要求。
3. 经济性原则：公差设计应尽可能减少公差范围，降低生产成本。
4. 加工要求原则：公差设计应考虑加工工艺的要求，保证零件的加工精度和加工难度可行。
三、尺寸链与公差链的关系尺寸链与公差链是尺寸与公差设计中的重要概念。
尺寸链是指一个零件中各个尺寸之间的关系，公差链则是指一个零件与其他零部件之间的公差传递关系。
在尺寸链设计中，可以通过确定一个基准尺寸，然后根据功能要求和装配要求来确定其他相关尺寸。
这样可以确保各个尺寸之间的协调性。
而在公差链设计中，需要考虑到装配配合条件，通过合理分配公差，使最终装配部件的公差范围满足装配要求。
公差链的设计能够保证装配的精度和质量。
四、尺寸与公差的测量方法与设备尺寸与公差的测量是保证零件质量的关键环节。
常用的尺寸测量方法包括直接测量、间接测量和比较测量等。
而公差的测量方法则包括游标卡尺、千分尺、三坐标测量仪等设备。
尺寸公差的基础知识知识讲解
圆柱度
• 圆柱度公差带是半径差为 公差值t的两同轴圆柱面之 间的区域。如图所示，实 际圆柱表面必须位于半径 差 为 公 差 值 0.05mm 的 两 同轴圆柱面之间。
• 什么是位置公差？ 位置误差是对关联要素而言的，关联要素 相对于基准有方位要求。因此，位置公差 评定时，被测要素的理想要素的方位与基 准有关。
对运动的表面。
图 例：孔
轴
最大极限尺寸 最小极限尺寸 最大间隙 最小间隙
最小极限尺寸 最大极限尺寸 最大间隙 最小间隙
最大间隙＝孔最大极限尺寸－轴最小极限尺寸 最小间隙＝孔最小极限尺寸－轴最大极限尺寸
间隙配合：
最小间隙为0
２)过盈配合——基本尺寸相同的轴和孔相配，孔
的尺寸减轴的尺寸为负或零时称过盈配合。此时轴的
公差带示意图
孔和轴的上偏差 分别以ES 和es 表示； 孔和轴的下偏差分别 以EI 和ei 表示。
标准公差和基本偏差
1）标准公差——标准公差是国标规定的用来确定公差 带大小的标准化数值 （又称精度 ）。
标准公差按基本尺寸范围和标准公差等级确定，
分20个级别，即IT01、TI0、IT1至IT18。
对一定的基本尺寸而言，公差等级越高，公差数值越小， 尺寸精度越高。
公差带在孔的公差带之上 。主要用于配合面要求紧固
无相对运动的表面。
图 例： 孔
轴
最大极限尺寸 最小极限尺寸 最大过盈 最小过盈 最小极限尺寸
最大极限尺寸 最大过盈 最小过盈
最大过盈＝轴最大极限尺寸－孔最小极限尺寸 最小过盈＝轴最小极限尺寸－孔最大极限尺寸
过盈配合：
最小过盈为0
3)过渡配合——基本尺寸相同的轴和孔相配，孔的尺寸减轴的尺寸可能 为正也可能为负时称过渡配合。此时孔的公差带和轴的公差带相互重叠 。 于孔、轴间的定心联结。 其间隙或过盈量一般较小，可保证定心精度的要 求，也便于拆装。例如光学透镜与镜筒的定心联结；固定齿轮与轴的联结。
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基孔制配合（hole-basis system of fit）——是指基本偏差为一 定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的 一种制度。孔的公差带在零线上方，孔的最小极限尺寸等于基 本尺寸，孔的下偏差EI为零，孔称为基准孔，其代号为“H”。
※ 工艺上：对某一具体零件，公差反映加工的难易程度，是制定加工工 艺的主要依据；
极限偏差是调整机床对刀的依据。
● 联系 ： 公差是上、下偏差之差的绝对值。
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尺寸公差带图
公差带 表示零件的尺寸相对其基 本尺寸所允许变动的范围，称为公 差带。
用图所表示的公差带，称为公差带图，如图所示。
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过渡配合（transition fit）——可能具有间隙，可能具有 过盈(针对大批零件而言)的配合称为过渡配合。当配合 为过渡配合时，孔的公差带和轴的公差带相互交叉。
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配合公差带图
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3. 零件的配合制
配合制（fit system）——把公差和基本偏差标准化的制度称 为极限制。配合制是同一极限制的孔和轴组成配合的一种制 度，也叫基准制。
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公差与极限偏差：
● 区别 ※ 数值上：极限偏差是代数值，可+、-或0； 公差是非0的绝对值（零意味着加工误差不存在）。
※ 作用上：极限偏差控制合格零件实际偏差； 公差控制合格零件实际尺寸允许变动的范围（精度）； 极限偏差表示公差带的位置，影响配合的松紧（种类）； 公差表示公差带的宽度，影响配合的精度（Tf=Th+Ts）;
轴 通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行面或切面 形成的包容面）。
由尺寸D1、D2、D3、D4和 D5等所确定的内表面都视作 孔，由尺寸d1、d2、d3、d4 等所确定的外表面都视作轴。
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尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、 实体尺寸
1)尺寸是指用特定单位表示长度值的数字。国家标准规定在技术图样上所标 注的长度尺寸均以毫米为单位。 2)基本尺)实际尺寸 通过测量而获得的尺寸（Da, da）。 4)极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值。
5.3 Size Precision Design of Elements 零件的尺寸精度设计
在学过《机械制图》课程相关内容的基础上，阅读尺寸精度 设计教材内容，在设计大作业实践中学会应用： 1、极限与配合的基本术语和定义； 2、公差与配合标准； 3、配合制的选用； 4、公差等级的选用； 5、配合种类的选用。
在公差带图中，代表基本尺寸的一条直线，称为零线。零线以上的偏差 为正偏差，零线以下的偏差为负偏差。公差带图中的基本尺寸的单位为 mm，偏差和公差的单位通常为μm。
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尺寸公差带图举例：
画出公称尺寸为φ50mm，上极限尺寸 +
为φ50.025mm、 下极限尺寸为φ50
0 -
mm的孔与上极限尺寸为
孔或轴允许的最大尺寸为最大极限尺寸（Dmax、dmax）;
孔或轴允许的最小尺寸为最小极限尺寸（Dmin、dmin）;
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5)作用尺寸
孔的作用尺寸Dfe：在配合面全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸； 轴的作用尺寸dfe：在配合面全长上，与实际轴外接的最大理想孔的尺寸;
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6)实体尺寸
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●偏差与公差
1)偏差：某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。 极限偏差又分上极限偏差，简称上偏差（孔ES、轴es）和下极限偏差， 简称下偏差（孔EI、轴ei）。
ES=Dmax-D EI=Dmin-D
es=dmax-D ei=dmin-D
2)尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。等于上极限尺寸减去下极 限尺寸所得的差值。 孔公差Th = Dmax- Dmin = ES-EI 轴公差Ts = dmax- dmin = es-ei
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有关几何量精度的基本术语和定义
孔和轴 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、
实体尺寸 偏差与公差 尺寸公差带图 加工误差与公差的关系 合格性判定原则
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孔和轴
孔 通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行面 或切面形成的包容面）。
间隙配合（clearance fit）——具有间隙的配合(包括间 隙为零)称为间隙配合。当配合为间隙配合时，孔的公差 带在轴的公差带上方。
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过盈配合（interference fit）——具有过盈的配合(包括过 盈为零)称为过盈配合。当配合为过盈配合时，孔的公差带 在轴的公差带下方。
φ49.975mm 、
下极限尺寸为φ49.959mm的轴的公
差
带图。
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+25 -25 -41
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加工误差与公差的关系
工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的几 何参数与理想值不相符合，其差别称为加工误差。其中有：尺寸误差； 几何形状误差和位置误差。
加工误差是无法避免的，其误差值在 一定范围内变化是允许的，加工后的零 件的误差只要不超过零件的公差，零件 是合格的。所以公差是设计给定的，用 于限制加工误差的；误差则是加工过程 中产生的。
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合格性判定原则
工件除线性尺寸外，还存在形状误差，为正确地判断工件 尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。其 内容为：
孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸， 任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
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极限与配合示意图
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2. 零件配合的种类
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5.3.1 Contact Types of Elements and Using Demand 零件的结合类型及使用要求
1. 零件结合的类型
(1) 用作相对运动副—— 这类结合必须保证有适当的间隙。
(2) 用作固定连接—— 这类结合必须保证有一定的过盈。
(3) 用作定位可拆连接—— 这类结合必须保证有较小的间隙或过盈。