您好!欢迎光临海立方官网!
海立方官网
您现在的位置是:主页 > 隔振资讯 >

精密机械零件的公差与配合

作者:海立方官网 来源:本站原创 日期:2020-08-06 22:26 点击: 

  精密机械零件的公差与配合_机械/仪表_工程科技_专业资料。第三章 精密机械零件公差与互换性 (零件的几何精度) §3-1 概论 一、误差的概念 零件的几何参数:包括尺寸、形状及位置 参数等等。 加工误差——加工后,零件的实际几何参数 对其理想参数的变动量

  第三章 精密机械零件公差与互换性 (零件的几何精度) §3-1 概论 一、误差的概念 零件的几何参数:包括尺寸、形状及位置 参数等等。 加工误差——加工后,零件的实际几何参数 对其理想参数的变动量。 几何精度——而实际几何参数近似于理想几 何参数的程度。 零件的加工误差愈小,则其几何精度愈高。 零件的加工误差,按其几何特征的不同可分为如 下二类: ? 1.尺寸误差 ——加工后零件的实际尺寸与理想尺寸 之差。 如轴类零件的直径及长度尺寸的误差均属此类。 ? 2.几何形状误差 ——零件的实际几何形状(一般 指各种线、面)与理想形状的差别。 形状误差又可分为: 宏观几何形状误差(简称形状误差); 中间几何形 状误差(表面波度); 微观几何形状误差(表面粗糙度)。 表面形状误差的波距较大,表面粗糙 度的波距较小,表面波度则介于两者之间, 如图3-1所示。 ? 二.互换性 是指按规定的几何、物理及其它质量参 数的公差来分别制造机械的各个零部件, 任取其一,使其在装配与更换时不需任何 挑选、辅助加工或修配,就能装在仪器上, 达到规定的功能要求。 ? 互换性的例子: ? 1. 钟表、手表中的零件损坏了,可迅速换上一个 同规格的零件,以恢复其使用功能。之所以如此 方便,是因为这些零件具有互换性。 ? 2.汽车上的零件也具有互换性。买一个来就可以 装上。 ? 仪期制造中的互换性,通常包括: 几何参数(如尺寸、形状等); 力学性能(如硬度、强度) ; 理化性能(如化学成分、线膨胀系数) 等方面的互换性。 本章只讨论几何参数的互换性。 用公差来保证几何参数的互换性 公差值大小应根据功能要求和经济性权衡而 定。实际几何参数是否合格,应通过技术测量所 得结果来判断。 ? 互换性按其互换性程度分为完全互换和不 完全互换。 完全互换——零、部件在装配时不需要挑选、 调整和附加修配; 不完全互换——允许零、部件在装配前进行 预先分组,对应组内的零、部件才可互换, 而且只适用于厂内组织生产采用(如滚动 轴承的大批量生产)。 ? 互换性的重要意义: 互换性是组织现代化工业生产的重要技 术经济原则。它有利于在工业中广泛地组织协 作,进行高效率的专业化生产,对产品设计、 制造、使用和维修等方面都具有重要的意义。 1.从使用看,零部件新旧替换方便。 2.从制造看,是提高生产水平和文明程度的有力手段。 并行制造零件、自动装配、CAM、产量质量高、成本 低。 3.从设计看,可简化计算、绘图,可CAD。 §3-2 公差与配合的基本术语和定义 1.孔: 通常指工件的圆柱形 内表面,也包括其它非圆 柱形内表面(由二平行平面 形成的包容面)中由单一尺 寸确定的部分(见图3-2)。 2.轴: 通常指工件的圆柱形外表面,也包括其它非圆柱 形外表面(由二平行平面形成的被包容面)中由单一尺 寸确定的部分。 孔与轴的基本特征表现为包容和被包容的 关系,即孔为包容面,轴为被包容面。 3.尺寸: 以特定单位表示长度值的数字。 由数字和长度单位(如mm)组成,如直径 Φ100mm. 4.基本尺寸: 通过设计给定的尺寸(理论值)。 通过它应用上下偏差算出极限尺寸。 它是根据使用要求,通过强度、刚度计算和 结构等方面的考虑,并按标准选取尺寸(可 减少刀具、量具、夹具的规格数量)。 5.实际尺寸:通过测量获得的某一孔、轴的 尺寸。 ? 由于存在测量误差,所以实际尺寸并非尺 寸的真值;同时,由于存在形状误差,工 件同一表面的不同部位的实际尺寸往往是 不相等的。因此,一个孔或轴的任意横截 面中的任一距离,即任何两相对点之间测 得的尺寸称为局部实际尺寸。 ? 例如:测得轴的尺寸为Φ24.965mm,若测 量的极限误差为±0.001mm,则尺寸的线.极限尺寸: (孔或轴的)允许尺寸变化的 两个界限值,它以基本尺寸为基准来确定。 最大极限尺寸——两个界限值中,较大的一 个; 最小极限尺寸——两个界限值中,较小的一 个; 实际尺寸应位于其中,也可达到极限尺寸。 7.尺寸偏差(简称偏差) 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 8.上偏差:最大极限尺寸减其基本尺寸所 得的代数差称为上偏差(孔ES、轴es) 9.下偏差: 最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数 差称为下偏差(孔EI、轴ei) ES、EI为孔的上、下偏差; es、ei为轴的上、下偏差。 上偏差和下偏差统称为极限偏差。 10.实际偏差: 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称 为实际偏差。 偏差可以是正,负或零值。实际偏差应 位于极限偏差范围之内。 11.尺寸公差(简称公差): 允许尺寸的变动量。是一个没有符号的绝 对值,它是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的绝对值。 ? 其计算公式如下: ? 孔的公差: TH=Dmax-Dmin=ES-EI ? 轴的公差: TS=dmax-dmin=es-ei 例1: 已知孔的基本尺寸D=轴的基本尺寸 d=25mm, 孔的最大极限尺寸Dmax=25.021mm, 孔的最小极限 尺寸Dmin=25.000mm; 轴的最大极限尺寸 dmax=24.980mm,轴的最小极限尺寸 dmin=24.967mm。求孔与轴的极限偏差及公差。 解:孔: ES=Dmax-D=25.021-25=+0.021mm EI= Dmin-D=25.000-25=0mm TH=Dmax-Dmin=25.021-25.000=0.021mm 或TH=ES-EI=0.021-0=0.021mm 轴: es=dmax-d=24.980-25=-0.020mm ei=dmin-d=24.967-25=-0.033mm TS =dmax-dmin=24.980-24.976=0.013mm 或 TS=es-ei=-0.020-(-0.033) =0.013mm 12.零线: 在公差带图中,表示基本尺寸的一条直 线,以其为基准确定偏差和公差。正偏差位 于其上,负偏差位于其下(见图3-4)。 13.公差带: 在公差带图中,由代表上偏差和下偏差的 两条平行直线所限定的一个区域,见图3-4。 由此可见,公差带是由“公差带大小”和 “公差带位置”两个要素组成的。前者由标 准 公差确定,后者由基本偏差确定。 14. 标准公差: 在国标“公差与配合”中所规 定的任一公差。 15.公差等级:确定尺寸精确程度的等级。 见P34 表3-1 16.基本偏差 在国标“极限与配合”标准中表列的,用 以 确定公差带相对零线位置的那个极限偏差(上 偏差或下偏差)。一般为靠近零线.配合:基本尺寸相同的,相互结合的孔 或轴公差带之间的关系称为配合。 18.间隙或过盈:孔的尺寸减去相配合的轴 的尺寸的代数差,此代数差为正称为间隙; 若为负称为过盈。 根据相配合的孔、轴公差带的关系,可分 为间隙配合,过渡配合和过盈配合三类。 19.间隙配合: 具有间隙(包括最小间隙等 于零)的配合。 特点:此时孔的公差带在轴的公差带之上(见 图3-5), 用途:孔、轴间的活动联结,贮藏 润滑油,补偿热变形、弹性变形及制造安装 误差,影响活动程度及定位精度。 ? 20.过盈配合:具有过盈(包括最小过盈等于零)的配 合。 特点:此时孔的公差带在轴的公差带之下(见图3-6)。 用途:孔、轴间的紧固联结,不允许两者之间有相对运 动。例如火车轮芯与耐磨的轮箍(gu)之间采用过盈配 合(加热、压入) ;光纤与套筒的联结。 ? 21.过渡配合: 可能具有间隙或过盈的配合。 特点:此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠(见图 3-7)。 用途:孔、轴间的定心联结。 过渡配合的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。 ? 22.最小间隙:对间隙配合,孔的最小极限尺寸 减轴的最大极限尺寸所得代数差的绝对值。 简称:“孔最小减轴最大” ? 23.最大间隙:对间隙配合或过渡配合,孔的最 大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得代数差的绝 对值。 简称:“孔最大减轴最小” ? 24.最小过盈:对过盈配合,孔的最大极限尺寸 减轴的最小极限尺寸所得代数差的绝对值。 简称:“孔最大减轴最小” ? 25.最大过盈:对过盈配合或过渡配合,孔的最 小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得代数差的绝 对值。 简称:“孔最小减轴最大” ? 26.配合公差(Tf) 允许间隙或过盈的变动 量。它等于组成配合的孔、轴公差之和,即: Tf=TH十TS 是一个没有符号的绝对值。 也可按下式计算: ? 对间隙配合 Tf=最大间隙Xmax-最小间隙Xmin= TH十TS; ? 对过盈配合 (过盈是一种“负间隙”) ? T f=最大过盈Ymax-最小过盈Ymin= TH十TS; ? 对过渡配合 ? Tf =最大间隙Xmax-(-最大过盈Ymax)= TH十TS a) 间隙配合 b)过盈配合 +41 c)过渡配合 孔公差带 + 0 - Ф25 轴公差带 +21 + 0 -20 — Ф25 -33 +21 +28 + 0 - Ф25 +21 +15 +2 例:已知公差带图,求配合公差。 解:以X代表间隙,Y代表过盈,则: a)其最大间隙Xmax= Dmax- dmin =25.021-24.967=0.054mm=54μm ? 最小间隙Xmin= Dmin- dmax =0-(-20)=20μm ? 配合公差Tf =Xmax- Xmin=54-20=34μm ? 或配合公差Tf=21-0+-33-20=34μm b)其最大过盈Ymax= Dmin- dmax =(25mm+0μm)-(25mm+41μm)=41μm 其最小过盈Ymin = Dmax- dmin =(25mm+21μm)-(25mm+28μm)=7μm 配合公差Tf =Ymax-Ymin =34μm c)其最大间隙Xmax= Dmax- dmin =(25mm+21μm)-(25mm+2μm)=19μm 其最大过盈Ymax= Dmin- dmax =(25mm+0μm)-(25mm+15μm)=15μm 配合公差T f = Xmax+Ymax =15+19=34μm 以上三例说明:三例的配合松紧程度不同,但配 合精度T f相同。 说明:T f=TH+TS为配合公差与孔、轴公差的关系。 T f表示配合精度,是使用要求; TH、TS分别表示孔、轴的加工精度,是制造要求。 关系式反映了使用要求与制造工艺要求的对立 统一关系。 27.基孔制配合: 基本偏差固定不变的孔的公差带,与不同基本偏 差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制 配合的孔为基准孔,其基本偏差为下偏差(EI),且 为零,即孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等,用H 表示,见图3-8a 基准孔 公差带 轴公差带 基准轴 公差带 孔公差带 ? 28.基轴制配合: 基本偏差固定不变的轴的公差带,与不同基本偏 差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制配 合的轴为基准轴,其基本偏差为上偏差(es),且为 零,即轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等,用h表 示,见图3-8b。 按照孔、轴公差带相对位置的不同,两种配合 制度都可形成间隙配合,过渡配合和过盈配合三类配 合。

海立方官网

Top