基本尺寸的确定1
互换性第2章1、2节
§2—1 极限与配合的常用术语为了研究零件几何要素的互换性，必须对有关的术语作出统一规定，这是互换性研究的基础，也是工程技术人员的共同语言（行话）。
各术语都有其定义，特定含义，不同于日常生活用语，应深入理解各术语的含义、区别、联系，并能熟练掌握应用。
一、有关尺寸的术语1. 尺寸 size——以特定单位表示线性尺寸值的数值。
注：（1）机械制图国家标准规定：以mm为通用单位，只写数字，不写单位。
例如：50，φ30，R5等。
（2）广义地说，尺寸也包括以角度单位表示角度尺寸的数值。
2.基本尺寸 basic size (孔D，轴d)——由设计给定的尺寸。
注：（1）设计中根据强度计算，刚度、运动、工艺、结构等不同条件来确定，计算所得数字还需按规定圆整。
例如：计算值为φ19.6，还要查轴的尺寸系列，圆整到φ20。
（2）只表示尺寸的基本大小，并不是理想尺寸，也不是实际加工要得到的尺寸。
3.实际尺寸 actual size (孔D a，轴d a)——通过测量获得的尺寸。
注：（1）有测量误差，并非尺寸的真值。
（2）按定义，任何人用任何量具和方法，在任何环境下测量获得的尺寸都可称为实际尺寸。
例如：（接触方式不同，结果不同）常用“局部实际尺寸”——用“两点法”测得的尺寸。
（3）由于存在加工误差（形状误差），同一零件上各处的局部实际尺寸一般是不同的。
4.极限尺寸 limits of size (D max，D min，d max，d min)——允许尺寸变化的两个极限值。
注：（1）常用最大极限尺寸，最小极限尺寸。
（2）是以基本尺寸为基数确定的。
（3）一般，完工后零件的合格条件为：Dmax ＞ Da ＞ Dmin dmax ＞ da ＞ dmin5. 最大实体状态和最大实体尺寸maximun material condition and maximun material size（MMC，MMS）——孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态为最大实体状态（MMC），在此状态下的尺寸，称最大实体尺寸（MMS）。
尺寸公差的术语和定义
尺寸公差的术语和定义1）基本尺寸——设计给定的尺寸。
如图a中的ø30mm。
2）实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸。
3）极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。
如图b示出了轴ø30mm的最大极限尺寸为ø29.993mm，最小极限尺寸为ø29.980mm。
实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。
）尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。
上偏差＝最大极限尺寸- 基本尺寸下偏差＝最小极限尺寸- 基本尺寸如上图所示的轴:上偏差＝(29.993-30)mm＝-0.007mm下偏差＝(29.980-30)mm＝-0.020mm国家标准规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴的下偏差。
偏差可以为正，负或零值。
实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。
零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。
5）尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量。
即：公差＝最大极限尺寸-最小极限尺寸或：公差＝上偏差-下偏差如上图所示的轴公差＝(29.993-29.980) mm＝0.013mm或：公差＝[-0.007-(-0.020)] mm＝0.013mm由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零。
在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。
6）尺寸公差带（简称公差带）——公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。
上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。
为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。
在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。
当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。
铁路货车主要轮对型式和基本尺寸
附录2铁路货车主要轮对型式和基本尺寸轮对型式根据车轴型式确定，如图F2。
2—1所示；基本尺寸应符合表F2.2-1的规定。
附录2铁路货车主要轮对型式和基本尺寸轮对型式根据车轴型式确定，如图F2。
2—1所示；基本尺寸应符合表F2。
2-1的规定。
图 F2.2—1 滚动轴承轮对表F2。
2-1铁路货车车轴型式、基本尺寸和理化性能F2.3.1 车轴型式和基本尺寸车轴型式如图F2.3-1所示,基本尺寸应符合表F2.3-1的规定.表 F2.3—1铁路货车车轮型式、基本尺寸和理化性能F2。
4。
1 车轮型式和基本尺寸F2.4。
1.1 符合标准TB/T2817－1997的辗钢整体车轮型式如图F2。
4—1所示,基本尺寸应符合表F2.4—1的规定。
图F2。
4—1 TB/T2817－1997标准的辗钢整体车轮表 F2。
4-1F2.4。
1.2 符合TB/T1013—1999标准的铸钢整体车轮型式如图F2。
4-2所示，基本尺寸应符合表F2。
4—2的规定。
F2.4-2 TB/T1013—1999标准的铸钢整体车轮型式表2。
4-2F2.4。
1.3 符合GB/T8601－1988标准的辗钢整体车轮型式如图F2.4—3所示，基本尺寸应符合表F2。
4-3的规定。
图F2。
4—3 GB /T 8601－1988标准的辗钢整体车轮表 F2。
4—3F2。
4.2 车轮的理化性能F2。
4。
2。
1 车轮的化学成分F2.4.2。
1。
1 （TB ／T2817—1997)车轮的化学成分（熔炼分析)应符合表F2。
4—4的规定。
表F2.4—4注:Cr 、Ni 、Cu 的含量均不大于0.25％，且Cr+Ni+Cu 不大于0.50％。
F2.4.2.1.2 （TB ／T1013-1999)车轮的化学成分（熔炼分析）应符合表F2.4-5的规定.表F2。
4-5F2.4。
2。
1。
3 (GB/T 8601-1988）车轮的化学成分（熔炼分析)应符合表F2。
4-6的规定。
表F2。
基本尺寸的确定
lCP = (s2+s0 )tanα
s2
rb
s0
rb e
2
2
2
C
O
P
n
ds2 e d 1 s 2 tan
e ds2/dφ 1
e2
为使机构的结构更紧凑, α应越大越好
凸轮机构基本尺寸的确定
为了保证凸轮机构能顺利工作，要求： α ≤ [α] [α]= 30˚ ----直动从动件； [α]= 35°～45°----摆动从动件； [α]= 70°～80°----回程。
tan ds2 / d1 e s2 rb 2 e 2
ω1
v2 B
s2
v2 P s0
n
ds2/dφ1
凸轮机构基本尺寸的确定
同理，当导路位于中心左侧时，有： n s2 B ω1 Dα r
min
lOP =lCP- lOC
tan
lCP = ds2/dφ 1 + e
ds2 / d1 e
凸轮机构基本尺寸的确定
一、压力角及许用值
压力角： 凸轮对从动件作用力的方向与从动件 上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
F’----有用分力, 沿导路方向 F”----有害分力，垂直于导路
Ff
n F F’
F”=F’ tg α
F’ 一定时,α↑
F”↑， ω1 若α大到一定程度时，会有：
α
F”
B
Ff > F’
a rT
凸轮机构基本尺寸的确定
四、滚子半径的选择
2、外凸的凸轮轮廓： a rT
a min min rT a
基本尺寸和极限尺寸
基本尺寸与极限尺寸在工程设计与制造领域，尺寸的精准控制是至关重要的。
基本尺寸与极限尺寸是两个核心概念，它们在确保产品质量、性能以及互换性方面起着关键作用。
本文将详细探讨这两个尺寸的含义、重要性以及它们在实际应用中的相互影响。
一、基本尺寸基本尺寸是设计过程中确定的一个理论值，它是零件或产品设计的基准。
在机械制图中，基本尺寸通常标注在图纸上，作为制造和检验的依据。
基本尺寸的确定需要考虑产品的功能需求、结构特点以及制造工艺等因素。
在实际制造过程中，由于加工误差和测量误差的存在，零件的实际尺寸往往会偏离基本尺寸。
因此，在设计阶段就需要对这些误差进行合理预测和控制。
二、极限尺寸为了容纳制造误差并确保零件的互换性，引入了极限尺寸的概念。
极限尺寸是指允许零件尺寸变化的最大和最小值。
在机械制图中，极限尺寸通常通过标注上下偏差或公差带来表示。
公差带是一个以基本尺寸为中心，上下偏差为界限的区域。
只要零件的实际尺寸落在这个区域内，就可以认为它是合格的。
极限尺寸的确定需要考虑多种因素，包括制造工艺、材料性能、装配要求以及使用条件等。
合理的极限尺寸设置可以确保零件在制造和使用过程中具有足够的精度和互换性，从而提高产品质量和降低生产成本。
三、基本尺寸与极限尺寸的关系基本尺寸和极限尺寸是相互关联、相互制约的。
基本尺寸是设计的基准，而极限尺寸则是确保制造精度和互换性的手段。
在设计阶段，基本尺寸的确定需要充分考虑制造工艺和测量技术的能力，以确保极限尺寸的设置具有可行性和经济性。
同时，极限尺寸的设置也需要根据产品的功能需求和结构特点进行合理调整，以满足设计要求和使用要求。
四、实际应用中的考虑在实际应用中，基本尺寸和极限尺寸的选择和控制对于产品质量和性能具有重要影响。
以下是一些关键考虑因素：1. 制造工艺：不同的制造工艺具有不同的加工精度和误差范围。
因此，在选择基本尺寸和设置极限尺寸时，需要充分考虑制造工艺的特点和能力，以确保制造的可行性和经济性。
尺寸公差07.3
孔φ25
-0.020 -0.033 +0.041 mm与轴φ25+0.028 +0.015 mm与轴φ25+0.002
mm与轴φ25
mm相配合； mm相配合； mm相配合；
解: (1)最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES–ei=0.021-(-0.33)=+0.054(mm) 最小间隙 Xmin=Dmin-dmax =EI-es=0-(-0.020)=+0.020(mm)
配合公差反映配合精度,配合种类反映配合性质.
配合公差带图
X
Tf 间隙配合 Xmax
+ 0 -
Xmin
Tf
Ymin Ymax Tf
Xmax Ymax
过渡配合
Y
过盈配合
例、求以下三种孔、轴配合的最大、最小间隙或过盈， 平均间隙或过盈及配合公差，并画出公差带图和配合 公差带图。
+0.021 1） 0 +0.021 2）孔φ25 0 +0.021 3）孔φ25 0
过盈配合中的平均过盈可用下式表示: Yav=（Ymax+Ymin）/2 请观看
4) 配合公差 ①配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它 是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求 对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映 配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定 配合质量的一个重要的综合指标。 ②在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为 零的绝对值。它的数值用公式表示为： 对于间隙配合 Tf=︱Xmax—Xmin︱ 对于过盈配合 Tf=︱Ymin—Ymax︱ Tf =Th+Ts 对于过渡配合 Tf=︱Xmax—Ymax︱
孔:上偏差 ES=Dmax-D, 下偏差 EI=Dmin-D 轴:上偏差 es=dmax-d, 下偏差 ei=dmin-d 2.尺寸公差（简称公差） ---允许尺寸的变动量。
尺寸公差基本概念解读
公差 0.046
0.025 0.052
55.000
44.975 25.026
尺寸公差带图
由于Biblioteka 差与偏差的数值相差较大，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。 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， 0 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。 标准公差：标准中表列的，用确定公差带大 小的任一公差。 基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带 相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为 靠近零线的那个极限偏差。
标准公差系列
根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20 个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。 从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准 公差值依次增大。 基本尺寸分段：为减少标准公差的数目，简化 公差表格以利生产，国标对基本尺寸进行了分 段，主段落常用尺寸13段，大尺寸8段，见表24。在标准公差和基本偏差的计算公式中，基本 尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算。 按几何平均值计算出的公差值经尾数化整，即 得出标准公差值。见表2-1。
标准公差计算举例
基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。 解：基本尺寸20mm，属于18～30mm， 则D= 18 30 =23.24mm 公差单位i=0.45 3 D+0.001D=1.31μm 查表2-2 IT6=10i IT7=16i 即IT6=10 ×1.31μm=13.1μm≈13 μm IT7=16 ×1.31μm=20.96 μm ≈21 μm
CAD制图中零件图的技术要求大全
CAD制图中零件图的技术要求大全，机械师必一般在设计机械零件时都会碰到各种问题，今天金属加工小编跟大家分享的是零件图的技术要求，零件上常见的工艺结构！一、铸件铸件转折处应有圆角，铸件设计应有拔模斜度，铸件的设计要有利于起模，铸件的设计应合理简化，铸件的壁厚要均匀或逐渐过渡。
二、金属切削加工1．倒角、倒圆便于装配和使用安全。
2．退刀槽、越程槽在零件的台肩处，为保护加工刀具和刀具方便退出，以及装配时两零件表面能紧密接触，一般在零件上要加工出退刀槽或越程槽。
3．零件上孔的设计应有利于加工与测量。
4．避免零件的加工面在内壁上。
5．零件结构应尽量减少加工面。
零件图的技术要求一、表面粗糙度1．表面粗糙度的概念及参数(1)轮廓算术平均偏差Ra轮廓算术平均偏差Ra是指取样长度l（用于判别具有表面粗糙度特征的一段长度）内，轮廓偏差y（表面轮廓上点至基准线的距离）绝对值的算术平均值。
（2）微观不平十点高度Rz在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值和5个最大轮廓谷深的平均值之和。
（3）轮廓最大高度Ry在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离即为Ry。
2．表面粗糙度符号、代号及其意义3．表面粗糙度的标注标注原则（1）同一图样上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度符号、代号，并应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。
（2）符号的尖端必须从材料的外部指向零件表面。
（3）在图样上，表面粗糙度代号中数字的大小和方向必须与图中尺寸数字的大小和方向一致。
二、极限与配合1．互换性概念在相同规格的一批零件中，不用选择，不经修配就能装在机器上，达到规定的性能要求，零件的这种性质就称为互换性。
2．尺寸与尺寸公差（1）基本尺寸：由设计确定的尺寸。
（2）实际尺寸：通过测量获得的尺寸。
（3）极限尺寸：允许零件尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。
分最大极限尺寸和最小极限尺寸。
（4）尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。
尺寸公差
（1）公差基本术语的含义1）基本尺寸；设计时给定的尺寸，称为基本尺寸。
的基本尺寸2）实际尺寸：零件加工后经测量所得到的尺寸，称为实际尺寸。
3）极限尺寸：实际尺寸允许变化的两个界限值称为极限尺寸。
它以基本尺寸确定。
两个极限值中较大的一个称为最大极限尺寸Dmax（或dmax）；较小的一个称为极限尺寸Dmin(或dmin)。
）尺寸偏差；某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺寸偏差，简称偏差。
实际偏差＝实际尺寸一基本尺寸最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为上偏差；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为下偏差；上偏差和下偏差统称为极限偏差。
国家标准规定，孔的上偏差代号为ES，轴的上偏差代号为es；孔的下偏差代号为EI，轴的下偏差代号为ei，则：ES＝孔的最大极限尺－孔的基本尺寸cs＝轴的最大极限尺寸－轴的基本尺寸EI＝孔的最小极限尺寸－孔的基本尺寸ei＝轴的最小极限尺寸－轴的奥基本尺寸偏差值可以为正、负或零值。
5）尺寸公差，允许尺寸的变动量称为尺寸公差，简称公差。
公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值；或等于上偏差与下偏差代数差的绝对值。
6）零线：图1a中示意表明了基本尺寸相向、相互配合的孔与轴之间极限尺寸、尺寸偏差与尺寸公差之间的相互关系，为方便起见，在实际讨论的过程中，通常只画出放大了的孔和轴的公差带，称为公差与配合图解，简称公差带图，如阁l－b所示。
在公差带图中，确定偏差的一条基准线，即零偏差线，就叩零线，通常零线表示基本尺寸。
正偏差位于零线之上。
负偏差位于零线之下。
7）尺寸公差带：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
在图6-36b 中ES和E条直线所限定的区域为孔的尺寸公差带；cs和ei两条直线所限定的区域则为轴的尺寸公差带、孔公差带一带般用斜线表示；轴公差带一般打点表示。
（2）确定公差的两个基本要素公差带是由标准公差和基本偏差两个基本要素确定的，标准公差确定公差带的大小；基本偏差确定公差带相对于零钱的位置。
机械制图的公差与配合及其标注方法
精心整理一、公差与配合的概念（一）零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。
零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。
（二）公差的有关术语1234下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。
国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei.5、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。
尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。
?如图１a所示的孔径：6如图1b所示，零线是在公差带图中用以确定偏差的一条基准线，即零偏差线。
通常零线表示基本尺寸。
在零线左端标上“0”“+”、“—”号，零线上方偏差为正；零线下方偏差为负。
公差带是由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，公差带的区域宽度和位置是构成公差带的两个要素。
为了简便地说明上述术语及其相互关系，在实用中一般以公差带图表示。
公差带图是以放大图形式画出方框的，注出零线，方框宽度表示公差公差值大小，方框的左右长度可根据需要任意确定。
为区别轴和孔的公差带，一般用斜线表示孔的公差带；用加点表示轴的公差。
7、标准公差与标准公差等级标准公差是国家标准所列的以确定公差带大小的任一公差。
标准公差等级是确定尺寸精确程度的等级。
标准公差分20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT—18，表示标准公差，阿拉伯数字表示标准公差等级，其中IT01级最高，等级依次降低，IT18级最低。
对于一定的基本尺寸，标准公差等级愈高，标准公差值愈小，尺寸的精确程度愈高。
国家标准将500mm以内的基本尺寸范围分成13段，按不同的标准公差等级列出了各段基本尺寸的标准公差值，见表82孔、轴（1（2。
公差的知识
第二章公差与配合孔与轴的结合是机器中应用最广的基本结合形式。
为了满足互换性的要求，必须制订出孔、轴的尺寸公差及配合松紧程度的配合标准。
本章介绍尺寸公差与配合的基本概念，孔、轴公差带的大小和位置，公差与配合的应用。
第一节基本术语及定义一、尺寸(一)基本尺寸基本尺寸是设计给定的尺寸。
孔的基本尺寸以D表示，轴的基本尺寸以d表示。
基本尺寸是在设计中，根据强度、刚度、结构、工艺等多种因素确定的，然后再标准化。
基本尺寸是计算偏差、极限尺寸的起始尺寸。
它只表示尺寸的基本大小，并不是在实际加工中要求得到的尺寸。
（二）实际尺寸实际尺寸是通过测量得到的尺寸。
孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。
实际尺寸不是孔或轴的真实尺寸，因为在测量时存在测量仪器本身的误差、测量方法产生的误差、温差产生的误差等。
同时由于形状误差的影响，零件同一表面各个部位的实际尺寸也是不完全相同的，可通过多处测量确定实际尺寸。
（三）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，以Dm表示。
在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸以dm表示，参看图2—1。
作用尺寸是根据孔、轴的实际形状定义的理想参数。
图2—1 孔或轴的作用尺寸同一批各个零件的孔、轴的作用尺寸是不同的，因为各个孔、轴的实际形状是不同的，但某一个实际孔、轴的实际形状是确定的，作用尺寸是唯一的。
由图2—1可知，当被测孔、轴存在形状误差时，孔的作用尺寸总是小于实际尺寸(Dm<Da)；轴的作用尺寸总是大于实际尺寸(dm>da)。
只有在孔的作用尺寸大于轴的作用尺寸(Dm > dm)时，两者才能自由装配。
（四）极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变化的界限制。
一般规定两个界限制，其中较大的称为最大极限尺寸，较小的称为最小极限尺寸。
极限尺寸是根据零件的使用要求确定的，它可能大于、等于或小于基本尺寸。
孔的最大极限尺寸以Dmax表示，最小极限尺寸Dmin以表示；轴的最大极限尺寸以dmax表示，最小极限尺寸以dmin表示。
机械原理凸轮机构基本尺寸(1)
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
第9章 思考题
1。在设计直动推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线时，若 机构的最大压力角超出了许用值，试问可采用哪 几种措施来减小最大压力角或增大许用压力角？
2。设计凸轮基圆半径时应考虑哪些因素？
3。若用滚子推杆的凸轮机构，当出现运动失真时， 应采取哪些措施？
（3）图示位置时推杆位移？
8。图示为摆动滚子推杆盘形 凸轮机构：凸轮是一个半 径为R的偏心圆盘，滚子半 径为r,
（1）基圆半径r0? (2)当滚子从C到D点接触过 程中，凸轮转过多大角度？
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
9。为什么要对凸轮机构的压力角加以限制（应对推程和 回程分别讨论）？
10。当直动尖顶推杆盘形凸轮机构发生自锁现象时，应 采取哪些措施？
平底从动件也会出现运动失
真的情况：一方面，要保证从 动件平底 与凸轮总是相切接触，
则平底的尺寸需要足够大，否 则就会出现运动失真；另一方 面，具有平底从动件的凸轮机 构，其凸轮轮廓的向径不能变 化太快，否则也会出现运动失 真，可加大基圆半径来消除这 种失真。
平底尺寸：
l 2lmax (5 ~ 7)mm
讨论压力角：
（1）压力角是推杆与凸轮接触点处 凸轮法线方向与推杆该点的速度 方向所夹的锐角；
（2）当凸轮廓线的不同点与推杆接 触时，压力角也不同；
（3）压力角是对应于凸轮的理论廓 线的。
不同机构压力角的标定：
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
机械原理
第9章 凸轮机构及其设计
二、凸轮基圆半径的确定
基圆半径与压力角的关系：
轴承的基本尺寸和安装尺寸
轴承的基本尺寸和安装尺寸摘要：一、轴承基本尺寸1.内径2.外径3.宽度4.高度5.圆锥度二、轴承安装尺寸1.安装孔直径2.安装孔深度3.安装面平行度4.安装面垂直度5.轴向定位正文：轴承的基本尺寸和安装尺寸是轴承选型和使用过程中非常重要的参数。
本文将对这两个参数进行详细介绍。
一、轴承基本尺寸轴承的基本尺寸包括内径、外径、宽度、高度和圆锥度。
1.内径（d）是指轴承内圈的最大径向尺寸，用于确定轴承所能承受的径向负荷。
内径尺寸一般由轴承型号决定，需根据实际应用需求选择合适的内径尺寸。
2.外径（D）是指轴承外圈的最小径向尺寸，用于确定轴承所能承受的径向负荷。
外径尺寸同样由轴承型号决定，选择时需考虑轴承所承受的径向负荷以及安装空间。
3.宽度（B）是指轴承两侧的垂直于轴线的距离。
宽度尺寸影响轴承的承载能力和刚度，选择时需根据轴承所承受的力和力矩来确定。
4.高度（H）是指轴承上下两端的距离。
高度尺寸影响轴承的承载能力和刚度，选择时需根据轴承所承受的力和力矩来确定。
5.圆锥度是指轴承内圈和外圈轴向方向的偏差。
圆锥度对轴承的承载能力和刚度有一定影响，合理的圆锥度可以提高轴承的性能。
二、轴承安装尺寸轴承的安装尺寸包括安装孔直径、安装孔深度、安装面平行度、安装面垂直度和轴向定位。
1.安装孔直径（D1）是指安装轴承所需的孔的径向尺寸。
选择合适的安装孔直径可以确保轴承在安装过程中不会产生过紧或过松的情况。
2.安装孔深度（D2）是指安装轴承所需的孔的轴向尺寸。
选择合适的安装孔深度可以确保轴承在安装过程中有足够的轴向定位。
3.安装面平行度是指安装轴承的表面与其轴线的平行度。
合理的安装面平行度可以确保轴承在运行过程中不会产生偏磨现象。
4.安装面垂直度是指安装轴承的表面与其轴线的垂直度。
合理的安装面垂直度可以确保轴承在运行过程中不会产生偏载现象。
5.轴向定位是指轴承在安装过程中沿轴向方向的定位。
合理的轴向定位可以确保轴承在运行过程中具有良好的性能。
粗糙度极限与配合和形位公差
与基准孔H
j —— n 通常形成过渡配合
相配的轴：
p—— zc 通常形成过盈配合
31
（二）公差与配合在图样上的标注：
①在基本尺寸后注出基本偏差代号和公差等级:
配合精度明确，标注简单，但数值不直观。这种注法和采用专用量具
检验零件统一起来，以适应大批量生产的需要。
基本尺寸
基准轴的基本偏差代号为“h”。
间隙配合 ０
29
30
EF F FG
孔0
G 基准孔
H JS J
K
MN
P RS
U T
与基准轴h 相配的孔：
A —— H 通常形成间隙配合 J —— N 通常形成过渡配合 P —— ZC 通常形成过盈配合
基准轴
m n p rs t
轴0
ef
f
fg g
h
js j
k
u
a —— h 通常形成间隙配合
（二）公差与配合的标注 1．在装配图中的标注方法 2．在零件图中的标注方法
（三）公差与配合的选用
15
（一） 公差与配合的概念 1．零件的互换性 在装配机器时，把同样零件中的任一零件，不经挑选或修配， 便可装到机器上去，机器就能正常运转；在修配时，把任一同样 规格的零件配换上去，仍能保持机器的原有性能。这就称为互换 性。 零件具有互换性，不但给机器装配、修理带来方便，更重要的 是为机器的现代化大量生产提供可能性。
2.2
3.5
5.4
120
180
1.2
2
3.5
5
8
12
18
25
40
63
90
160 250
0.4 0.63
1
基本尺寸精度与公差精度的关系
基本尺寸精度与公差精度的关系基本尺寸精度与公差精度的关系导言：基本尺寸精度和公差精度是机械制造领域中重要的概念之一。
基本尺寸精度指的是产品设计定义的理论尺寸，而公差精度则是指产品在制造过程中允许存在的尺寸偏差。
本文将探讨基本尺寸精度与公差精度之间的关系，并就其在产品设计、制造和质量控制方面的应用进行深入分析。
一、基本尺寸精度的定义基本尺寸精度是产品设计过程中对理论尺寸的制定和定义。
它代表着产品设计师对产品功能、性能和外观的要求。
基本尺寸精度往往以标准尺寸或公称尺寸的形式给出，例如直径、长度、宽度等。
在产品制造过程中，应尽可能准确地控制产品尺寸，以确保产品在正常使用条件下的性能和寿命。
二、公差精度的定义公差精度是指产品制造过程中允许存在的尺寸偏差。
由于制造过程中难免存在误差和不可避免的不符合设计要求的情况，公差精度的引入可以使产品制造更加灵活和实用。
公差精度可以理解为产品尺寸的允许偏差范围，它包括上下公差限和公差带宽等概念。
公差精度的合理设置能够保证产品的互换性和可靠性。
三、基本尺寸精度与公差精度的关系基本尺寸精度和公差精度是相互关联的，二者共同构成了产品设计与制造过程中的关键要素。
在产品设计中，设计师需要综合考虑产品功能、性能和成本等因素来确定基本尺寸精度。
而公差精度则是根据产品的实际制造情况来确定的，它需要考虑到材料特性、加工工艺和设备精度等因素。
基本尺寸精度和公差精度的合理配合可以保证产品的质量和满足客户需求。
基于基本尺寸精度与公差精度的重要性，企业在产品设计和制造过程中应该注意以下几个方面：1. 合理确定基本尺寸精度：产品设计师需要充分考虑产品的功能和使用要求，在保证产品性能的前提下，尽可能地减小基本尺寸的限制。
这能够提高产品的可制造性和降低生产成本。
2. 精确控制公差精度：在确定基本尺寸精度的基础上，制造人员需要根据具体的加工工艺和设备精度，合理设置公差范围。
公差精度应综合考虑产品的实际使用情况和设计要求，确保产品在制造和装配过程中的互换性和可靠性。
机械制造基础计算题解析
机械制造基础计算题解析2016.06.20(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《机械制造基础》终结性考试计算题解析一、公差配合计算题有关尺寸、公差和偏差的术语及定义1. 尺寸：以特定单位表示线性尺寸的数值。
2. 基本尺寸（D ，d ）：通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。
通常由设计者给定，用D 和d 表示（大写字母表示孔、小写字母表示轴）。
它是根据产品的使用要求，根据零件的强度、刚度等要求，计算出的或通过试验和类比方法确定并经过圆整后得到的尺寸，一般要符合标准尺寸系列。
3. 实际尺寸（Da ，da ）：通过测量获得的孔（轴）的尺寸。
4. 极限尺寸：指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值，也就是允许的尺寸变化范围的两个界限值。
其中较大的称为最大极限尺寸（Dmax ，dmax ），较小的称为最小极限尺寸（Dmin ，dmin ）。
5. 尺寸偏差(偏差)：指某一尺寸（极限尺寸、实际尺寸等等）减去基本尺寸所得的代数差，其值可为正、负或零。
·实际偏差（E a ，e a ）：实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
·极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
其中，最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差(ES ，es)；最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差(EI ，ei)。
6. 尺寸公差（公差Th ，Ts ）：最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，或上偏差减下偏差之差。
它是允许尺寸的变动量，公差值永远为正值。
7. 公差带图解：前述是利用图进行的有关尺寸、极限偏差及公差分析。
·零线：基本尺寸所指的线，是偏差的起始线。
零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差。
·公差带：代表上，下偏差的两条直线所限定的区域。
它是由公差大小和其相对零线的位置如基本偏差来确定。
⎭⎬⎫-=-=d d e D D E a aa a ⎭⎬⎫-=-=-=-=d d ei D D EI d d es D D ES min min max max ,,⎭⎬⎫-=-=-=-=ei es d d EI ES D D s h min max min max T T 轴公差孔公差8. 标准公差(IT)：指国家标准GB/T —1998极限与配合制所规定任一公差，它确定了公差带的大小。
尺寸与公差
2、标准化
互换性生产的前提
• 二、孔和轴定义及特点 1、孔
装配后是包容面。 加工过程中孔的尺寸由小变大。
2、轴 装配后轴是被包容面。
加工过程中轴的尺寸由大变小。
三、尺寸的术语及定义
基本尺寸（L l)： 它是设计给定的尺寸；
实际尺寸：通过测量获得的某一孔或轴的尺寸。并非 尺寸的真值，而是接近真值的一个尺寸。
过渡配合 过盈配合 H 6 H 6 H 6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 f 5 g 5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 H 6 H 7 H 7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7 H7
f 6 g 6 h6 Js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 u6 H 8 H 8 H 8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 f 7 g 7 h8 Js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7 H8 H8 h8 f8 H9 H9 h9 f9 H 10 h10 H 11lmin) ：允许尺寸变 化的两个极限值，它是 以基本尺寸为基数来确定的。
φ30
+0.053 +0.020
孔
轴 φ30
-0.020
-0.041
孔的实际尺寸为30.010，轴的实际尺寸为30.050，判 断是否合格？
一根轴的直径为 500.008 基本尺寸： 50 上极限尺寸： 下极限尺寸：
6、 Φ 20f6、Φ 20f7、Φ 20f8三个公差带（ ） A.上下偏差相同 B.上下偏差不相同 C.上偏差相同，下偏差不同 D.上偏差不同，下偏差相同 7、（2014年高考）Φ 200+0.039的孔与 Φ 20-0.025-0. 050的轴相配合，配合后的最小 间隙是( ) A.+0.025mm B.+0.05mm C.+0.089mm D.+0.011mm
基本尺寸孔轴
2.1.2 有关尺寸的术语及定义
3、极限尺寸 极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。 最大极限尺寸：Dmax、dmax 最小极限尺寸：Dmin、dmin 合格零件的实际尺寸应该是：
2.1.2 有关尺寸的术语及定义
4、实际尺寸(局部实际尺寸) 实际尺寸是通过测量得到的尺寸（Da、da ） 实际尺寸并非尺寸的真值，它只是接近真实尺寸的一个随机尺寸。
基本尺寸
公差带图
2.1.3 有关偏差、公差的术语及定义
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
孔
轴
EI
ei
基本偏差
+
为下偏差
0
基本偏差
-
为上偏差
ES
es
孔
轴
基本尺寸
基本偏差一般为靠近零线的偏差。
2.1.3 有关偏差、公差的术语及定义
画公差带图时应注意的问题
1)零线 2)确定公差带大小位置。
间隙配合Tf=|Xmax-Xmin|=TD+Td 过渡配合Tf=|Xmax-Ymax|=TD+Td 过盈配合Tf=|Ymax-Ymin|=TD+Td 对于各类配合，其配合公差都等于相互配合的孔公差和轴公差之和；Tf=TD+Td说明了配合精度的 高低是由相互配合的孔和轴精度所决定。
配合公差反映配合精度，配合种类反映配合性质。
Ea=Da-D
ea=da-d
零件上实际存在，能测出大小，一批零件而言，是一随机变量
2、极限偏差：极限尺寸—基本尺寸 上偏差：最大极限尺寸—基本尺寸(孔ES——轴es) 下偏差：最小极限尺寸—基本尺寸(孔EI——轴ei)
上下偏差由设计者给定 当EI ＜Ea＜ ES， ei＜ea＜ es时，零件才能合格的。
基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸
基本尺寸就是要求加工时要达到的尺寸
基本尺寸指的是工程零件生产中要求的一组标准尺寸，通常是设计图纸上的尺寸，也
就是加工时需要达到的最终尺寸。
这些尺寸是根据工程设计要求和产品的功能要求确定的，是与工件功能和工艺加工可行性相匹配的结果。
在工程制造中，基本尺寸通常是尺寸链中的零件最基本的尺寸，是零件加工分析与交
流的基础和依据。
设计者针对具体工件的材料和加工方式，综合考虑各种因素得出的尺寸，在实际加工时，应留有一定的公差或余量，来保证工件达到所要求的功能或形状。
基本尺寸是指通过对工件设计、加工的特性和要求的逐步压缩，得出的工程制造中最
基本的尺寸。
在工程制造中，基本尺寸的准确性和稳定性，直接导致了加工零件的精度和
质量。
基本尺寸的确定要考虑到工件的功能、加工工艺的可行性以及成本等因素。
通常作为
图纸中尺寸链的基础，由此衍生出的相邻尺寸则可以根据需要进行选取和设置。
同时，在零件加工过程中，也需要根据基础尺寸精确地控制每个尺寸的偏差，以保证
产品的精度和质量符合要求。
因此，基本尺寸的准确性和完整性对于工程制造的质量和效率有着至关重要的影响。
只有在有效的基础上，各项加工精度要求才能得到有效地控制，整个零件的制造过程才能
最大限度地实现自动化，提高生产效率，保证加工质量和产品性能。
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凸轮机构基本尺寸的确定
二、基圆半径的确定
ds2 e d 1 s 2 tan
tan ds2 / d1 e s2 rb e
2 2
2
s2
s0
B ω1 Dα r
min
C
O
P
n
rb
ds2 e d 1 s 2 tan
e ds2/dφ 1
e2
为使机构的结构更紧凑, α应越大越好
凸轮机构基本尺寸的确定
机构发生自锁。
O n
为使机构具有良好的受力状况, α应越小越好
凸轮机构基本尺寸的确定
P点为速度瞬心， 于是有：
v2=lOPω1 lOP =v2/ω1 = ds2 /dφ1 = lOC + lCP lOC = e lCP = ds2/dφ1- e lCP = (s2+s0 )tanα s 0= r2b- e2
偏置方向：凸轮逆时针转动,从动件导路偏于凸轮轴心右侧； 凸轮顺时针转动,从动件导路偏于凸轮轴心左侧;
凸轮机构基本尺寸的确定
四、滚子半径的选择
1、内凹的凸轮轮廓：
a rT
凸轮机构基本尺寸的确定
四、滚子半径的选择
2、外凸的凸轮轮廓： a rT
a min min rT a
2
rb
e2
rb在满足αmax≤ [α]条件下，要满足结构和强度要求。
凸轮机构基本尺寸的确定
三、从动件偏置方向的选择
显然，导路和瞬心位 于凸轮轴心同侧时， 压力角将减小。
tan
ds2 / d1 e s2 rb e
2 2
tan
ds2 / d1 e s2 rb 2 e 2
凸轮机构基本尺寸的确定
一、压力角及许用值
压力角： 凸轮对从动件作用力的方向与从动件 上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
F’----有用分力, 沿导路方向 F”----有害分力，垂直于导路
Ff
n F F’
F”=F’ tg α
F’ 一定时,α↑ F”↑， ω1 若α大到一定程度时，会有：
α
F”
B
Ff > F’
ds2 / d1 e s2 rb 2 e 2
ω1 n rbDα O e C v2 B s2
v2 P
n
s0
tan
ds2/dφ1
凸轮机构基本尺寸的确定
同理，当导路位于中心左侧时，有：
Hale Waihona Puke lOP =lCP- lOC lCP = ds2/dφ 1 + e
n
lCP = (s2+s0 )tanα