汽車機械基礎(chǔ) 課件2 零件的公差與配合

模塊二零件的公差與配合

公差與配合幾何公常見量具的使用公差與配合1.能敘述互換性的概念與作用。2.能解釋尺寸、偏差、公差及配合基本術(shù)語及定義。3.能繪制尺寸公差帶圖和配合公差帶圖。4.能正確識讀零件圖的公差配合標(biāo)注。5.能計算公差配合的相關(guān)參數(shù)。6.能歸納總結(jié)汽車典型零件的公差與配合要求及其特點。學(xué)習(xí)目標(biāo)公差與配合一、互換性引導(dǎo)問題：自行車某個零件損壞后，買一個相同規(guī)格的零件，裝好后就能照常使用，這種技術(shù)原則稱為什么？有什么好處呢？1.互換性概念零件或產(chǎn)品的互換性是指零部件在裝配時，同一規(guī)格的產(chǎn)品能夠不需要選擇、不經(jīng)調(diào)整、不用修配，就能保證產(chǎn)品使用性能的特性。產(chǎn)品的互換性是實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的基本要求。公差與配合2.互換性分類在機械中，互換性可分為廣義互換性和狹義互換性。廣義互換性是指機器的零件在各種性能方面都達(dá)到了使用要求，如性能參數(shù)中的精度、強度、剛度、硬度、使用壽命、耐蝕性、熱變性、導(dǎo)電性等，都能滿足機器的功能要求。狹義互換性是指機器的零部件能滿足幾何參數(shù)方面的要求，如尺寸、形狀、位置和表面粗糙度的要求。公差與配合二、誤差與公差引導(dǎo)問題：何謂公差及誤差？二者的區(qū)別和聯(lián)系是什么？如果沒有公差標(biāo)準(zhǔn)，也能按互換性原則進(jìn)行生產(chǎn)嗎？1.加工誤差加工誤差是指實際幾何參數(shù)對其設(shè)計理想值的偏離程度，通常稱一批零件的尺寸變動為尺寸誤差。制造技術(shù)水平的提高可以減少尺寸誤差，但是不能消除尺寸誤差。加工誤差可分為：尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差、方向誤差、跳動誤差與表面粗糙度值誤差。公差與配合2.公差生產(chǎn)實際中不可避免地會產(chǎn)生加工誤差，為了達(dá)到預(yù)定的互換性要求，就要把零部件的幾何參數(shù)控制在一定的變動范圍內(nèi)。這個允許零件幾何參數(shù)變動的范圍就稱為“公差”。公差是用以限制加工誤差，由設(shè)計人員根據(jù)產(chǎn)品使用性能要求給定的，它反映了工件的制造精度要求。因為誤差不可能被消除，所以公差值不能為零。目前，制造業(yè)已能加工出精度極高的產(chǎn)品，但加工誤差依然存在，為了實現(xiàn)互換性生產(chǎn)，就必須對零件的幾何參數(shù)提出公差要求，只有在公差要求內(nèi)的合格零件才能實現(xiàn)互換性。將零件幾何參數(shù)的允許變動量按不同的精度等級制定出公差值標(biāo)準(zhǔn)，即公差標(biāo)準(zhǔn)。公差與配合三、極限與配合引導(dǎo)問題：配合反映的是組成機器的零件之間的關(guān)系，那么組成機器的零件之間的關(guān)系都有哪些呢？如何表示零件之間的關(guān)系呢？1.孔和軸孔主要是指圓柱形內(nèi)表面，也包括其他內(nèi)表面中由單一尺寸確定的部分?？椎闹睆匠叽缬肈表示。如圖2-1-1所示，D1、D2、D3、D4等單一尺寸確定的部分皆為孔。在公差與配合標(biāo)準(zhǔn)中，孔和軸這兩個術(shù)語有其特定含義，它關(guān)系到公差標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍。公差與配合軸主要是指圓柱形外表面，也包括其他外表面中由單一尺寸確定的部分?？椎闹睆匠叽缬胐表示。如圖2-1-1所示，d1、d2、d3等單一尺寸確定的部分皆為軸。

從裝配關(guān)系上講，孔是包容面，軸是被包容面。公差與配合2.有關(guān)尺寸的術(shù)語及定義1）尺寸——用特定單位表示長度值的數(shù)字。在機械制造中一般常用毫米（mm）作為特定單位。2）公稱尺寸（孔D、軸d）——由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸。它是根據(jù)零件的強度計算、結(jié)構(gòu)和工藝上的需要設(shè)計給定的尺寸。3）實際尺寸（孔Da、軸da）——指實際要素的尺寸，是通過測量得到的。公差與配合4）極限尺寸——允許尺寸變化的兩個界限值。極限尺寸是以公稱尺寸為基數(shù)來確定的。上極限尺寸（孔Dmax、軸dmax）——允許實際尺寸變動的最大值。下極限尺寸（孔Dmin、軸dmin）——允許實際尺寸變動的最小值。實際尺寸小于或等于上極限尺寸，且大于或等于下極限尺寸的零件為尺寸精度合格，表示如下：孔合格條件：Dmax≥Da≥Dmin。軸合格條件：dmax≥da≥dmax。公差與配合3.有關(guān)尺寸偏差與公差的術(shù)語及定義1）尺寸偏差——簡稱偏差，是指某一尺寸（極限尺寸、實際尺寸等）減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，它包括極限偏差（上極限偏差、下極限偏差）和實際偏差。由于極限尺寸和實際尺寸可能大于、小于或等于公稱尺寸，故尺寸偏差是一個帶符號的值，可以是負(fù)值、零值或正值。2）實際偏差——實際尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。3）極限偏差——極限尺寸減去其公稱尺寸得到的代數(shù)差。上極限偏差為上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差（孔用ES表示，軸用es表示）。下極限偏差為下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差（孔用EI表示，軸用ei表示）。公差與配合4）公差——允許尺寸的變動量。它等于上極限尺寸減下極限尺寸之差，或上極限偏差減下極限偏差之差。它是一個沒有符號的絕對值?？椎墓頣h=Dmax-Dmin=ES-EI；軸的公差Ts=dmax-dmin=es-ei。公差大小是確定了允許尺寸變動范圍的大小。在同一尺寸段內(nèi)的公稱尺寸，若公差值大則允許尺寸變動的范圍大，因而要求加工精度低；反之，公差值小則允許尺寸變動的范圍小，因而要求加工精度高。5）公稱尺寸、尺寸偏差和尺寸公差三者的關(guān)系如圖2-1-2所示。6）公差帶。公差帶圖：由于公差與偏差的數(shù)值與尺寸數(shù)值相比差別很大，不便用同一比例尺表示，同時為了簡化，在分析有關(guān)問題時，不畫出孔、軸的結(jié)構(gòu)，只畫出放大的孔、軸公差區(qū)域和位置。采用這種表達(dá)方法的圖形稱為公差帶圖。公差帶圖由零線和公差帶組成如圖2-1-3所示。公差與配合公差與配合零線——在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，即零偏差線。通常以零線表示公稱尺寸，標(biāo)注為“0”，偏差由此線算起，零線以上為正偏差，零線以下為負(fù)偏差，分別標(biāo)注為“+”和“-”。公差帶——公差帶是在公差帶圖中，代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域，稱為公差帶。公差帶在垂直于零線方向上的寬度代表公差值。公差帶包括了公差帶大小與公差帶位置兩個基本要素，前者由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，后者由基本偏差確定。7）基本偏差?；酒钍侵赣脕泶_定公差帶相對于公稱尺寸位置的那個極限偏差，即最接近公稱尺寸的那個極限偏差。它可以是上極限偏差或下極限偏差，如圖2-1-3所示的孔的基本偏差為下極限偏差，軸的基本偏差為上極限偏差。公差與配合公差與配合4.有關(guān)配合的術(shù)語及定義（1）配合配合是類型相同且待裝配的外尺寸要素（軸）和內(nèi)尺寸要素（孔）之間的尺寸關(guān)系。形成配合的前提條件是孔和軸的公稱尺寸相同。（2）間隙與過盈間隙：孔、軸配合時，孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正時，稱為間隙，用X表示。過盈：孔、軸配合時，孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為負(fù)時，稱為過盈，用Y表示。（3）間隙配合、過盈配合、過渡配合根據(jù)零件的工作要求，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配合分為三種，即間隙配合、過盈配合和過渡配合（表2-1-1）。公差與配合公差與配合公差與配合間隙配合——公稱尺寸相同的孔和軸裝配時，有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上。過盈配合——公稱尺寸相同的孔和軸裝配時，有過盈（包括最小過盈量等于零）的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下。過渡配合——公稱尺寸相同的孔和軸裝配時，有可能出現(xiàn)間隙或過盈的配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶出現(xiàn)重疊部分。公差與配合四、公差與配合標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)問題：在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中，如何使產(chǎn)品在滿足使用要求的前提下能夠獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益？解決產(chǎn)品同一種零件通用性與互換性問題的基礎(chǔ)是什么呢？1.基準(zhǔn)制從前述三種配合可知，公稱尺寸相同而極限尺寸不同的孔和軸，可以組成不同性質(zhì)、不同松緊的配合，但為了簡化起見，無須將孔、軸極限尺寸同時變動，只要固定一個，變更另一個即可滿足不同使用性能要求的配合。因此，線性尺寸公差I(lǐng)SO代號體系規(guī)定了兩種配合制度：基孔制配合和基軸制配合。在一般情況下，優(yōu)先選用基孔制配合。公差與配合（1）基孔制基孔制是指孔的下極限尺寸與公稱尺寸相同的配合制。在基孔制配合中選作基準(zhǔn)的孔為基準(zhǔn)孔，代號為H?；鶞?zhǔn)孔的下極限偏差為基本偏差，且數(shù)值為零，上極限偏差為正值。（2）基軸制基軸制是指軸的上極限尺寸與公稱尺寸相同的配合制。在基軸制配合中選作基準(zhǔn)的軸為基準(zhǔn)軸，代號為h?；鶞?zhǔn)軸的上極限偏差為基本偏差，且數(shù)值為零，下極限偏差為負(fù)值。公差與配合2.標(biāo)準(zhǔn)公差系列在極限與配合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1-2020中，用以確定公差帶大小的任一公差，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差，用IT表示。它是依據(jù)公差等級和基本尺寸來確定的。公差等級是指尺寸精確程度的等級。國家標(biāo)準(zhǔn)在基本尺寸至3150mm范圍內(nèi)規(guī)定了20個標(biāo)準(zhǔn)公差等級，從IT01、IT0、IT1、IT2～I(xiàn)T18，數(shù)字越大，公差等級（加工精度）越低，尺寸允許的變動范圍（公差數(shù)值）越大，加工難度越小。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1-2020規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值如表2-1-2所示。公差與配合公差與配合3.基本偏差系列基本偏差的作用是確定公差帶相對于零線的位置，原則上與公差等級無關(guān)。為了滿足不同配合性質(zhì)的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了孔、軸各28個公差帶位置，孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示，在26個英文字母中，去掉5個字母（孔去掉I、L、O、Q、W，軸去掉i、l、o、q、w），加上7個字母組合（孔為CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC；軸為cd、ef、fg、js、za、zb、zc），共28種，基本偏差系列如圖2-1-4所示。如圖2-1-4所示，公差帶一段是封閉的，由基本偏差決定；另一端是開口的，其長度取決于標(biāo)準(zhǔn)公差值大小。因此，公差帶代號都是由公稱偏差代號和標(biāo)準(zhǔn)公差等級代號兩部分組成，標(biāo)注時必須標(biāo)注出這兩部分。公差與配合公差與配合4.極限與配合的標(biāo)注因為公差帶由基本偏差和公差等級組合而成，故零件的公差帶代號由基本偏差代號和公差等級數(shù)字組成，示例如下：（1）公差帶代號公差與配合（2）零件圖中標(biāo)注尺寸公差的三種標(biāo)注形式模塊二零件的公差與配合

公差與配合

常見量具的使用常見量具的使用

在生活中，我們需要了解質(zhì)量、體積、溫度、長度、電流等等這些數(shù)據(jù)信息，需要用到測量的工具。而跟我們接觸最多還是尺寸這一類數(shù)據(jù)信息，要正確精確的得到尺寸數(shù)據(jù)信息，我們生活中常用的卷尺、直尺就無法達(dá)到精確度的要求。本單元將認(rèn)識游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)規(guī)范正確使用。常見量具的使用

想要測量一個房間的尺寸，可以用到卷尺，想要測量一本書的長寬可以用到直尺，那么如果我們想測量一頁紙的厚度，用卷尺或者直尺能夠測量呢？常見量具的使用一、游標(biāo)卡尺1.種類常見量具的使用一、游標(biāo)卡尺1.種類常見量具的使用2.結(jié)構(gòu)常見量具的使用3.讀數(shù)第一步：在主尺上讀出游標(biāo)0線以左的刻度，就是測量結(jié)果的整數(shù)部分（62mm）；

第二步：找到游標(biāo)尺上與主尺對齊的刻度線，數(shù)出對齊的刻度線與零線之間總格數(shù)，再乘以分度值0.02mm，就是測量結(jié)果的小數(shù)部分（0.10mm）；

第三步：兩個結(jié)果相加即為測量尺寸(62.10mm)。常見量具的使用4.注意事項1.使用前，應(yīng)先把量爪和被測工件表面的灰塵和油污等擦干凈，檢查游標(biāo)卡尺零位，使游標(biāo)卡尺兩量爪緊密貼合，用眼晴觀察應(yīng)無明顯的光隙。2.測量時，要掌握好量爪面同工件表面接觸時的壓力，既不能太大，也不能太小,剛好使測量面與工件接觸。游標(biāo)卡尺讀數(shù)時,應(yīng)把游標(biāo)卡尺水平地朝亮光的方向，使視線盡可能地和尺上所讀的刻線垂直，以免由于視線的歪斜而引起讀數(shù)誤差。3.使用后，應(yīng)當(dāng)注意使游標(biāo)卡尺平放，尤其是大尺寸的游標(biāo)卡尺,否則會使主尺彎曲變形。游標(biāo)卡尺應(yīng)放置在專用盒內(nèi),防止生銹或弄臟。常見量具的使用二、千分尺1.種類常見量具的使用2.結(jié)構(gòu)常見量具的使用3.讀數(shù)千分尺讀數(shù)分為三個步驟。第一步：讀出固定套筒上的刻線所顯示的最大數(shù)值；第二步：在微分筒上