《公差及配合》課件

公差及配合公差和配合是機(jī)械設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的概念。它們定義了零件尺寸允許的偏差范圍以及不同零件之間的相互關(guān)系。定義與應(yīng)用設(shè)計(jì)制造公差配合是設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，確保零件的相互配合，滿(mǎn)足產(chǎn)品的功能要求。質(zhì)量控制公差配合是質(zhì)量控制的重要手段，控制零件的尺寸偏差，保證產(chǎn)品的性能和可靠性。產(chǎn)品性能公差配合對(duì)產(chǎn)品的性能和壽命有重要影響，合理選擇公差配合可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。公差概念允許偏差公差是指允許零件尺寸在一定范圍內(nèi)變化的數(shù)值，即實(shí)際尺寸與理論尺寸允許的最大偏差。尺寸控制公差是設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中控制零件尺寸的關(guān)鍵參數(shù)，確保零件的互換性和功能性。制造精度公差反映了零件的加工精度，越小的公差意味著更高的制造精度。配合精度公差直接影響著零件之間的配合精度，影響著產(chǎn)品的性能和使用壽命。公差的分類(lèi)基本公差基本公差是用于定義尺寸偏差的公差。它代表了允許尺寸變化的范圍，例如：長(zhǎng)度、直徑、厚度等?；竟钔ǔＥc公差等級(jí)、尺寸范圍和公差帶有關(guān)。配合公差配合公差是指兩個(gè)零件之間的尺寸偏差，用于確定它們之間的配合關(guān)系。它包含了兩個(gè)或多個(gè)基本公差，并用于控制零件之間的間隙或過(guò)盈?；竟?1.定義基本公差是指在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的尺寸公差值，用于確定零件的尺寸允許偏差范圍。22.表格基本公差值通常以表格形式列出，根據(jù)尺寸范圍和精度等級(jí)確定具體數(shù)值。33.應(yīng)用基本公差應(yīng)用于各種工程領(lǐng)域，作為確定零件尺寸公差的參考依據(jù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量和尺寸精度。44.意義基本公差是保證機(jī)械產(chǎn)品尺寸精度和互換性的基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配和使用都具有重要意義。配合概念定義配合是指兩個(gè)配合零件在裝配過(guò)程中相互配合的狀況，例如：軸和孔在裝配后形成的配合關(guān)系。配合類(lèi)型配合類(lèi)型通常分為間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合，這三種配合方式體現(xiàn)了零件裝配的緊密程度。配合精度配合精度是指兩個(gè)配合零件之間的尺寸偏差，一般以公差來(lái)表示，公差越小，配合精度越高，兩個(gè)零件裝配后更加緊密。配合的分類(lèi)按配合性質(zhì)分類(lèi)過(guò)盈配合過(guò)渡配合間隙配合按配合精度分類(lèi)精配合中配合粗配合按配合功能分類(lèi)定位配合過(guò)盈配合密封配合典型公差配合公差配合是機(jī)械設(shè)計(jì)中非常重要的內(nèi)容，其直接影響機(jī)械零件的裝配性能和使用壽命。公差配合是指機(jī)械零件在加工制造過(guò)程中允許的尺寸誤差范圍，以及不同零件之間尺寸的相互配合關(guān)系。典型公差配合是指在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常使用的公差配合，這些配合已被證明具有良好的性能和可靠性。例如，H7/g6配合是一種過(guò)渡配合，適用于軸承座和軸承之間的配合，保證了軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。軸和孔的典型配合軸和孔的配合是指軸和孔之間相互結(jié)合的方式。通常，軸和孔的尺寸之間存在一定的公差，從而允許它們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)發(fā)生偏差。軸和孔的配合類(lèi)型主要分為間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合三種。間隙配合是指軸的尺寸小于孔的尺寸，過(guò)盈配合是指軸的尺寸大于孔的尺寸，過(guò)渡配合是指軸和孔的尺寸可以重疊。公差計(jì)算示例1公差范圍計(jì)算零件尺寸的允許偏差范圍。2配合類(lèi)型確定軸和孔之間的配合類(lèi)型。3基本尺寸確定零件的理論尺寸。公差計(jì)算是設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中必不可少的步驟，它有助于確保零件之間的正確配合和產(chǎn)品的功能。公差配合的目的保證產(chǎn)品質(zhì)量公差配合可以確保零件之間配合的精度，保證產(chǎn)品的功能和性能，提高產(chǎn)品的可靠性。提高生產(chǎn)效率合理的設(shè)計(jì)公差配合可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命公差配合可以控制零件之間的間隙和過(guò)盈，減少磨損和疲勞，延長(zhǎng)產(chǎn)品的壽命。滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求公差配合是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要組成部分，可以確保產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足使用需求。公差配合的作用提高產(chǎn)品質(zhì)量控制零件尺寸和形狀，保證產(chǎn)品的尺寸精度和性能穩(wěn)定。保證可互換性確保不同批次生產(chǎn)的零件可以相互替換，提高生產(chǎn)效率。簡(jiǎn)化裝配工藝合理選擇配合，降低裝配難度，提高裝配效率。優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)根據(jù)不同的使用要求和環(huán)境條件，選擇合適的公差配合。公差配合的要求準(zhǔn)確性公差配合需要確保零件的尺寸和形狀準(zhǔn)確，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求?？煽啃耘浜蠎?yīng)保證機(jī)械零件的可靠連接，并能夠承受預(yù)期負(fù)荷?？苫Q性公差配合應(yīng)確保零件的互換性，可以方便地進(jìn)行組裝和維修。經(jīng)濟(jì)性在滿(mǎn)足性能要求的前提下，公差配合應(yīng)盡可能降低生產(chǎn)成本。設(shè)計(jì)公差配合時(shí)的考慮因素11.功能要求考慮零件的功能，確定公差范圍，確保產(chǎn)品正常運(yùn)行。22.制造能力評(píng)估制造工藝的精度，設(shè)定合理公差，避免因精度過(guò)高導(dǎo)致成本增加。33.材料特性不同材料具有不同的加工特性和尺寸穩(wěn)定性，選擇合適的公差配合，防止因材料變化導(dǎo)致配合失效。44.環(huán)境因素考慮溫度、濕度等環(huán)境因素對(duì)配合的影響，設(shè)定合適的公差范圍，確保產(chǎn)品在不同環(huán)境下仍能正常運(yùn)行。公差配合的影響因素加工工藝加工精度對(duì)公差配合影響很大，如加工設(shè)備、刀具、操作者等。材料特性材料的強(qiáng)度、硬度、彈性模量等都會(huì)影響零件的尺寸變化，進(jìn)而影響公差配合。環(huán)境溫度溫度變化會(huì)造成零件尺寸的熱膨脹或收縮，影響公差配合。裝配工藝裝配方法、裝配順序、裝配工具等都會(huì)影響公差配合的實(shí)際效果。公差配合的誤差來(lái)源制造誤差加工過(guò)程中，由于設(shè)備精度、刀具磨損、操作人員技術(shù)水平等因素，會(huì)導(dǎo)致零件實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸之間產(chǎn)生偏差。這些偏差會(huì)導(dǎo)致零件尺寸不符合要求，進(jìn)而影響配合精度。測(cè)量誤差測(cè)量工具本身的精度、使用環(huán)境、操作方法等因素都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在誤差。測(cè)量誤差會(huì)影響對(duì)零件尺寸的判斷，進(jìn)而影響配合的精度。裝配誤差裝配過(guò)程中的定位精度、安裝方法等因素會(huì)影響配合精度。比如，孔和軸的中心線(xiàn)不重合，就會(huì)導(dǎo)致配合間隙或過(guò)盈發(fā)生變化。材料誤差材料本身的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)也會(huì)影響配合精度，比如，熱處理、表面處理等工藝會(huì)改變材料的尺寸和形狀。材料的誤差會(huì)導(dǎo)致零件的尺寸發(fā)生變化，進(jìn)而影響配合精度。公差配合的誤差分析1尺寸誤差加工過(guò)程中造成的尺寸偏差，影響配合精度。2形狀誤差加工表面與理想形狀的偏差，例如圓度、直線(xiàn)度等。3位置誤差零件表面相對(duì)參考基準(zhǔn)的位置偏差，例如平行度、垂直度等。測(cè)量與檢測(cè)技術(shù)測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器是公差配合檢測(cè)的關(guān)鍵，常見(jiàn)儀器有卡尺、游標(biāo)卡尺、千分尺等。顯微鏡用于觀察微觀結(jié)構(gòu)，可檢測(cè)表面粗糙度等。數(shù)據(jù)分析對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，判斷是否符合公差要求。量具的選擇11.尺寸精度選擇量具要考慮其精度等級(jí)，必須滿(mǎn)足測(cè)量要求。22.測(cè)量范圍測(cè)量范圍需覆蓋待測(cè)零件尺寸，確保能完整測(cè)量。33.量具類(lèi)型選擇合適的量具類(lèi)型，如卡尺、游標(biāo)卡尺、千分尺等。44.使用方便性操作簡(jiǎn)便、易于讀數(shù)的量具更利于提高測(cè)量效率。測(cè)量與誤差分析測(cè)量過(guò)程實(shí)際測(cè)量結(jié)果總是會(huì)存在誤差，這是因?yàn)闇y(cè)量工具本身存在誤差，測(cè)量環(huán)境會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，測(cè)量人員操作也會(huì)帶來(lái)誤差。誤差來(lái)源誤差可以分為系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和過(guò)失誤差。系統(tǒng)誤差是測(cè)量過(guò)程中始終存在且大小和方向確定的誤差，隨機(jī)誤差是不可預(yù)測(cè)的誤差，過(guò)失誤差是由于操作錯(cuò)誤造成的誤差。誤差分析誤差分析是通過(guò)分析測(cè)量過(guò)程和誤差來(lái)源來(lái)確定誤差大小和性質(zhì)，并對(duì)誤差進(jìn)行控制和消除。誤差控制誤差控制是通過(guò)選擇合適的測(cè)量工具、改善測(cè)量環(huán)境、提高操作技能等方法來(lái)減小誤差，提高測(cè)量精度。公差配合的設(shè)計(jì)方法1確定配合類(lèi)型滑動(dòng)配合、過(guò)渡配合、間隙配合2選擇基本尺寸軸或孔的標(biāo)準(zhǔn)尺寸3選擇公差等級(jí)根據(jù)精度要求和成本4計(jì)算公差帶根據(jù)配合類(lèi)型和公差等級(jí)公差配合的設(shè)計(jì)方法步驟清晰，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和計(jì)算。公差配合的設(shè)計(jì)步驟1確定配合類(lèi)型根據(jù)功能要求選擇合適的配合類(lèi)型，例如過(guò)渡配合、間隙配合或過(guò)盈配合。2確定公差等級(jí)根據(jù)精度要求選擇相應(yīng)的公差等級(jí)，并確定孔和軸的公差值。3確定配合尺寸根據(jù)實(shí)際需要確定配合尺寸，并選擇合適的尺寸公差。4標(biāo)注公差配合根據(jù)公差配合標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注，確保設(shè)計(jì)清晰明了。設(shè)計(jì)公差配合時(shí)，需要充分考慮功能要求、精度要求、成本控制以及制造工藝等因素，確保最終設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。典型公差配合的選擇精密配合用于要求精度高的場(chǎng)合，如精密儀器、航空航天等。過(guò)渡配合用于要求可移動(dòng)但又有一定的定位精度，如軸承、齒輪等。過(guò)盈配合用于要求連接緊密，如螺栓連接、鍵連接等。間隙配合用于要求部件之間有一定間隙，如發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與氣缸、軸承等。特殊公差配合的設(shè)計(jì)特殊情況當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差配合無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，需要進(jìn)行特殊公差配合設(shè)計(jì)。例如，當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)過(guò)盈配合或間隙配合，但標(biāo)準(zhǔn)公差配合范圍內(nèi)沒(méi)有合適的尺寸時(shí)。設(shè)計(jì)原則特殊公差配合設(shè)計(jì)需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分析和計(jì)算。需要考慮材料特性、加工精度、使用環(huán)境等因素，確保配合能夠滿(mǎn)足功能需求。設(shè)計(jì)方法常用的特殊公差配合設(shè)計(jì)方法包括:過(guò)盈配合間隙配合過(guò)渡配合設(shè)計(jì)實(shí)例例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與連桿的配合中，需要使用過(guò)盈配合來(lái)確保連接的可靠性。而在軸承與軸的配合中，則需要使用間隙配合以保證軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。公差配合的標(biāo)注方法尺寸公差標(biāo)注尺寸公差通常標(biāo)注在圖紙上，使用公差符號(hào)和公差值來(lái)表示。配合類(lèi)型標(biāo)注配合類(lèi)型可以用符號(hào)和字母來(lái)表示，例如H7/g6表示過(guò)渡配合。公差帶標(biāo)注公差帶可以使用圖示法或文字法來(lái)標(biāo)注，直觀地展示公差帶的大小和位置。特殊要求標(biāo)注對(duì)于特殊要求的公差配合，例如方向公差或形位公差，需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的標(biāo)注。公差配合的案例分析公差配合在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中至關(guān)重要。了解公差配合的應(yīng)用有助于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、延長(zhǎng)使用壽命。案例分析可以幫助我們更好地理解公差配合的實(shí)際應(yīng)用。例如，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞和氣缸的配合，需要考慮溫度變化、磨損、潤(rùn)滑等因素，選擇合適的公差配合才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。公差配合的實(shí)踐應(yīng)用公差配合在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、裝配等方面有著廣泛應(yīng)用。例如，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)機(jī)身、精密儀器等，都需要合理地應(yīng)用