《公差配合与测量技术》ppt

2.1.1
孔和轴
(1)孔 主要指工件圆柱形的内表面，也包括其它由单一尺寸 确定的非圆柱形的内表面部分（由二平行平面或切面形成的 包容面）。 (2)轴 主要指工件的圆柱形外表面，也包括其它由单一尺寸 确定的非圆柱外表面部分（由二平行平面或切面形成的被包容 面） 在工差与配合标准中，孔是包容面，轴是被包容面，孔与 轴都是由单一的主要尺寸构成，例如：圆柱形的直径、轴的键 槽宽和键的键宽等。孔和轴不仅表示通常的慨念,即圆柱体的 内、外表面，而且也表示由二平行平面或切面形成的包容面、 被包容面。由此可见，除孔、轴以外，类似键连接的公差与配
第6章 表面粗糙度 6.1 概述 6.2 表面粗糙度的评定参数和国家标准 6.3 表面粗糙度的标注 6.4 表面粗糙度的选用 6.5表面粗糙度的测量 第7章 螺纹的公差配合及测量 7.1 概述 7.2 普通螺纹的几何参数误差对互换性的影响 7.3 普通螺纹的公差与配合 7.4 普通螺纹的测量 第8章 滚动轴承的公差与配合
(3)调整法：修配互换是待零部件加工完毕后，装配时对 某一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配要 求和使用要求。
1.1.3互换性在机械制造中有什么作用
(1)在设计方面，有利于最大限度采用标准件、通用件和标 准件，大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算机 辅助设计。 (2)在制造方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺和 高效率的专用设备，提高生产效率。
1.3 标准化和标淮的概念
1.3.1 标准化和标淮含义
标准化就是指在经济、技术、科学以及管理等社会实践 中，对重复性的事物（如产品、零件、部件）和概念（如术 语、规则、方法、代号、量值），在一定范围内通过简化、 优选和协调，做出统一的规定，经审批后颁布、实施，以获 得最佳秩序和社会效益一个活动过程。 标准化的主要体现形式是标准。标准就是为在一定的范 围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的共同的和重复使用 的规则、导则或特性文件。
8.1 概述 8.2 滚动轴承内径、外径公差带及其特点 8.3 滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择 第9章 键与花键的公差与配合 9.1 键联结 9.2 花键联结 第10章 圆柱齿轮传动的公差及齿轮测量 10.1 概述 10.2 渐开线圆柱齿轮的偏差和公差 10.3 渐开线圆柱齿轮精度标准 10.4 渐开线圆柱齿轮精度的选择和确定
1.4.2优先数系
优先数系是一种十进制的几何级数。我国标准GB321-80与国 际标准ISO推荐R5、R10、R20、R40、R80系列，前四项为基本 系列（见表1-1）,R80为补充系列。其公比为：
(1)基本系列 优先数系中的R5、R10、R20、R40四个系列是常用 系 列，称为基本系列。
(2)补充系列 R80系列仅在参数分级很细或不能满足需 要时才采用，称为补充系列。其代号表示方法与基本系 列相同。 (3)派生系列 派生系列是从R5、R10、R20、R40、R80五个系列 中，每隔P项取值导出的系列。其公比为：
理想形状（正圆）
Ⅰห้องสมุดไป่ตู้
图1-1
实际形状（非正圆）
图1-2
3 相互位置误差 相互位置误差是指加工后，零件各表面或中心线之间的 实际位置与其理想位置之间的差值。如两个平面之间的平 行度、垂直度等。
1.2.2 误差与公差的区别
加工误差是在零件加工过程中产生的，是不可避免的， 是客在的，它的大小受到加工过程中的各种因素的影响。公 差则是允许零件的尺寸、几何形状和相互位置的最大变动 量。它是由设计人员根据零件的功能要求给定的。
公差配合与测量技术
Tolerance and Measurement Technology
目 录
第1章 绪论 1.1 互换性的基本概念 1.2 加工误差和公差 1.3 标准化与标准的概念 1.4 优先数和优先数系 1.5 测量技术发展概况 第2章 光滑圆柱体结合的极限与配合 2.1 公差配合的基本术语和定义 2.2 公差与配合国家标准 2.3 国标中规定的公差带与配合 2.4 线性尺寸的一般公差 2.5 常用尺寸段公差与配合的选用 第3章 测量技术基础
1.1互换性的基本概念
1.1.1 什么叫互换性
定义：是指在同一规格的若干个零件或部件中任取一件，不 需作任何挑选、修配或调整，就能装配到机器或仪器上，并能 满足机器或仪器的使用性能的特性。或者说，同一规格的零部 件，按规定的要求分别制造，能彼此相互替换并能保证使用要 求的特性。
1.1.2 互换性分类：
表面波度 (1)宏观几何形状误差 指零件整个表面范围内的形状与理想 形状之间的差异。如理想形状是正圆形，若加工后实际形状为 椭圆形或其他非正圆形，则存在形状误差。如图1-1所示。宏观 几何形状误差通常称作形状误差。
(2) 微观几何形状误差 微观几何形状误差是加工后，刀具在 工件表面上留下的许多微小的高低不平的波形。如图1-2所示。 微观几何形状误差通常称作表面粗糙度。 （3）表面波度 表面波度是介于宏观和微观几何形状误差之 间的一种表面形状误差，主要是由加工过程中的振动引起的， 表面成明显的周期波形，如图1-2所示。
B
B
D
d
孔
图2-1
轴
(4)极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值，其中极限值较 大者称为最大极限尺寸（Dmax，dmax），极限值较小者称为最 小极限尺寸 （Dmin，dmin）如图2-2所示。
2.1.3 尺寸偏差和公差
1.尺寸偏差 某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差（简称 偏差）。偏差分有： 孔 （1）实际偏差 实 际尺寸减去其基本尺 零线 寸所得的代数差。以 公式表示如下： 孔的实际偏差 Ｅa = Da – D 轴 轴的实际偏差 ea = da – d 图2-2
作业：1-1；1-2；1-3；1-6
第2章 光滑圆柱体结合的公差与配合
２.１公差配合的基本术语和定义
课时： 2课时 重点：孔与轴含义、尺寸偏差与公差区别、配合与配合 公差定义、公差带图与配合公差带图绘制。 难点：公差带图与配合公差带图 授课方式： 新授 所用教具： 课件 新课导入： 光滑圆柱体结合是机械产品最广泛采用的一 种结合形式，通常指孔与轴的结合。为使加工后的孔与轴能 满足互换性要求，必须在结构设计中统一其基本尺寸，在尺 寸精度设计中采用公差与配合标准。因此，圆体结合的公差 与配合标准是一项最基本、最重要的标准。首先要掌握有关 尺寸、偏差、公差及配合的基本概念。
(3)在使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费 用，保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。
1.2 加工误差和公差
1.2.1 加工误差和公差的含义
允许零件几何参数的变动量就是公差。 零件的实际几何参数与理想几何参数之间的差异，称为几 何量误差。它包括以下几个方面： 1 尺寸误差 零件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。 宏观几何形状误差 微观几何形状误差 2 几何形状误差 零件的几何形状误差分为三种
(1）完全互换性 特点：不限定互换范围，以零部件装配或更换时不需要挑选 或修配为条件。如日常生活中所用电灯泡。
（2）不完全互换性
特点：零件在装配或更换时，需要经过适当的选择、调整或辅 助加工（修配），才能具有相互替换的性能。即：指零件在一 定范围内互换。 当零件的装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件的 公差很小，加工困难，加工成本很高，甚至无法加工。这时可 根据精度要求、结构特点、生产批量等具体条件，各种不同形 式的不完全互换法进行加工。 (1)分组互换法：如机器上某部位精度愈高，相配零件精 度要求就愈高，加工困难，制造成本高，为此，生产中往往把 零件的精度适当降低，以便于制造，然后再根据实测尺寸的大 小，将制成的相配零件分成若干组，使每组内的尺寸差别比较 小，最后，再把相应的零件进行装配 。 (2)修配法：修配互换是待零部件加工完毕后，装配时对某 一特定的零件按所需要的尺寸进行调整，以满足装配要求和使 用要求。
2.尺寸公差（简称公差TD ,Td ） 尺寸公差是最大极限尺寸与 最小极限尺寸代数差的绝对值，或者是上偏差与下偏差代数 差的绝对值，见图2-2，其关系式表示如下：
按制定的范围不同，标准分为
1.4 优先数和优先数系
1.4.1优先数和优先数系的概念
优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行协调、 简化和统一的一种科学的数值标准。 GB/T321-1980《优先数和优先数系》就是其中的一个重要 标准。在确定机械产品的技术参数时，应尽可能地选用该标 准中的数值。
合也可直截应用公差与配合国家标准。如图2-1所示 。
2.1.2 尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸
(1) 尺寸 用特定单位表示 长度值的数字 。一般是 指两点之间的距离 . 常用 毫米（mm）作为特定单 位 (2) 基本尺寸 设计给定的 尺 寸 ( 孔 —D ， 轴 ---d) 。 通常有配合关系的孔和 轴的基本尺寸相同。 (3)实际尺寸 通过测量所 得的尺寸（Da,da）。实 际尺寸并非真值。
上偏差 公差 下偏差 最大极限尺 寸 最小极限尺寸 最小极限尺寸 最大极限尺寸 基本尺寸 上偏差 公差
（2）极限偏差 极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。其 中最大极限尺寸与基本尺寸之差称为上偏差（ＥＳ，es）， 最小极限尺寸与基本尺寸之差称为下偏差（ＥＩ，ei）， 孔的上偏差 ＥＳ＝Ｄmax-Ｄ 轴的上偏差 es = dmax – d 孔的下偏差 ＥＩ＝Ｄmin-Ｄ 轴的下偏差 ei = dmin -d 极限偏差用于控制实际偏差。完工后零件尺寸的合格条件 常用偏差的关系式表示如下： 孔合格的条件 ＥＩ≤Ｅa≤ＥＳ 轴合格的条件 ei≤ea≤es
qr/p= q r =
p
10
r
p
=10p/r
代号为Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80
1.5测量技术发展概况(略)
本课小结



机械零件必须同时满足两个条件才具有互换性：①装配时， 不需要经过挑选、修配和调整。②装配后能满足使用要求。 互换性在产品的设计、制造、使用维修等方面都具有积极作 用。实际生产中，可根据产品的复杂程度、精度要求、生产 规模的大小以及生产设备和技术水平等的不同，采用完全互 换、不完全互换；内互换、外互换。 互换性是现代化生产的重要原则。但互换性必须通过标准化 来实现。制订和贯彻公差标准并采用相应的技术测量措施是 实现互换性的必要条件。而优先数系则是标准化在互换性学 科中最直接的应用。 在加工过程中，零件的实际几何参数不可避免地会与其理想 几何参数之间产生差异，即，产生几何量误差。但该误差只 要在允许的范围内，零件就具有互换性。因此，设计人员在 设计时应根据零件的功能要求给出允许该零件的变动量，即， 规定公差，以便生产中以此为依据来判别零件是否合格。