机械基础单元课件2

1、单元2图1-8被测台阶轴任务1认识孔轴的基本偏差与配合1.标准公差与基本偏差(1)标准公差及其系列标准公差系列是按国家标准制定的一系列由不同的公称尺寸和不同的公差等级组成的标准公差值。表1-1公称尺寸至315mm的标准公差数值(摘自GB/T 1800.12009)1.标准公差与基本偏差表1-1公称尺寸至315mm的标准公差数值(摘自GB/T 1800.12009)公称尺寸（mm）标准公差等级IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至mmm303050812234610142540600101

2、4025040611436040611525458121830487501201803048075121861004061152546915223658900150220360580915221.标准公差与基本偏差表1-1公称尺寸至315mm的标准公差数值(摘自GB/T 1800.12009)101805081223581118274370110018027043071118271830061152546913213352841300210330520841321333050061152547111625396210016002503906211625395080081223581219304

3、674120190030460741219346801201152546101522355487140220035054087142235541.标准公差与基本偏差表1-1公称尺寸至315mm的标准公差数值(摘自GB/T 1800.12009)120180122355812182540631001602500406311625463180250234571014202946721151852900460721151852946722503152546812162332528113021032005208113213252811.标准公差与基本偏差(2)基本偏差及其系列1)基本偏差的含义及其代号

4、。图1-9基本偏差系列表1-2基本偏差代号1.标准公差与基本偏差表1-2基本偏差代号孔或轴基本偏差备注孔下极限偏差A、B、C、CD、D、E、EF、FG、G、HH为基准孔，它的下极限偏差为零上极限偏差或下极限偏差JS=IT/2上极限偏差J、K、M、N、P、R、S、T、U、V、X、Y、Z、ZA、ZB、ZC轴下极限偏差a、b、c、cd、d、e、ef、fg、g、hh为基准轴，它的上极限偏差为零上极限偏差或下极限偏差js=IT/2上极限偏差j、k、m、n、p、r、s、t、u、v、x、y、z、za、zb、zc1.标准公差与基本偏差 孔和轴同字母的基本偏差相对于零线基本呈对称分布。 基本偏差代号为JS和js

5、的公差带，在各公差等级中完全对称于零线。 代号为K、k和N的基本偏差的数值随公差等级的不同而分为两种情况(K、k可为正值或零值，N可为负值或零值)，而代号为M的基本偏差的数值随公差等级的不同则有三种情况(正值、负值或零值)。2)轴的基本偏差。3)孔的基本偏差。2.公差带系列(1)公差带代号孔、轴公差带代号由基本偏差代号与公差等级数字组成。(2)尺寸公差的标注在图样上标注尺寸公差时，可用公称尺寸与公差带代号表示，也可以用公称尺寸与极限偏差表示，还可以用公称尺寸与公差带代号、极限偏差共同表示。(3)公差带系列根据国家标准提供的20个公差等级与28种基本偏差，可以组合成的公差带，孔为2028=560

6、种，轴为2028=560种。3.配合基准制(1)基孔制配合基孔制是指基准孔H与非基准件(azc)轴形成各种配合的一种制度。(2)基轴制配合基轴制是指基准轴h与非基准件(AZC)孔形成各种配合的一种制度。图1-10基孔制配合3.配合基准制(3)混合配合在实际生产中，根据需求有时也采用非基准孔与非基准轴相配合，这种没有基准件的配合称为混合配合。4.尺寸公差与配合的标注(1)尺寸公差在零件图上的标注方法孔、轴公差在零件上主要标注公称尺寸和极限偏差数值，零件图上尺寸公差的标注方法有三种，如图1-12所示。图1-12尺寸公差在图样上的标注(2)配合在图样上的标注方法配合在图样上的标注如图1-13所示。4

7、.尺寸公差与配合的标注图1-13配合在图样上的标注1.分析尺寸与偏差(1)分析尺寸标注由上述知识可知，图1-8a中的80和70分别是80和70mm的公称尺寸，其上、下极限偏差分别为0、-0.046mm和-0.030mm、-0.060mm。(2)计算公差(3)求极限尺寸3.分析公差带代号(1)确定公差值由公称尺寸和公差等级查表1-1确定公差值。(2)确定基本偏差由公称尺寸和基本偏差代号查附表1-1确定基本偏差。(3)计算另一极限偏差(基准制的选择)1.优先选用基孔制配合(1)加工工艺方面加工中等尺寸的孔，通常需要采用价格较贵的扩孔钻、铰刀、拉刀等定值刀具，并且一种刀具只能加工一种尺寸的孔，而加工

8、轴则不同，一把车刀或砂轮可加工不同尺寸的轴。(2)技术测量方面一般中等精度孔的测量，必须使用内径指示表，由于调整和读数不易掌握，测量时需要一定水平的测试技术。2.特殊场合下选用基轴制配合1)直接采用冷拉棒料做轴，其表面不需要再进行切削加工，同样可以获得明显的经济效益(由于这种原材料具有一定的尺寸、几何、表面粗糙度精度)，在农业、建筑、纺织机械中常用。2)有些零件由于结构上的需要，采用基轴制更合理。图1-14基轴制配合选择示例a)活塞连杆机构b)基孔制设计形式c)基轴设计制形式3)与标准件配合时，应按需要选取。2.特殊场合下选用基轴制配合4)需要时可选用混合制配合(非基准值配合)。1.填空题(1

9、)配合制是指同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。(2)在国家标准中，公差带的大小由确定，公差带的位置由确定。2.综合题(1)某轴设计尺寸为60mm，加工时的尺寸范围要求为59.90560.095mm。(2)下列尺寸公差的标注是否正确？如有错误请改正。1)20mm；2)35mm；3)70mm；4)45mm；5)50mm。(3)画出下列孔与轴的配合公差带图，指出各属于哪种基准制？哪类配合？并计算它们的极限间隙或极限过盈以及配合公差。1)孔30mm，轴30mm；2)孔40mm，轴40mm；2.综合题3)孔50mm，轴(500.008)mm。4.理解几何公差带的含义，能正确描述几何公差带。图1-15

10、几何公差示例任务2几何公差的选择1.零件的几何要素图1-16零件的几何要素(1)按结构特征分1)轮廓要素：构成零件外形为人们直接感觉到的点、线、面。1.零件的几何要素2)中心要素：是具有对称关系的轮廓要素的对称中心点、线、面。(2)按存在状态分1)理想要素：具有几何意义的要素，它是按设计要求，由图样给定的点、线、面的理想形态；它不存在任何误差，是绝对正确的几何要素。2)实际要素：零件实际上存在的要素，它是由加工形成的，可以通过测量出来的要素来代替，由于有测量误差，测量得到的要素并非实际要素的真实情况，实际要素可分为实际轮廓要素和实际中心要素。(3)按检测时所处的地位分1.零件的几何要素1)被测

11、要素：即图样上给出了几何公差要求的要素，是测量的对象，如图1-17中零件的上表面给出了几何公差，因此属于被测要素。2)基准要素：即零件上用来确定被测要素的方向或位置的要素。(4)按功能关系分1)单一要素：对要素本身提出形状公差要求的要素。图1-17要素实例1.零件的几何要素2)关联要素：即与零件基准要素有功能要求的要素。2.几何公差的概念和项目(1)几何公差的概念零件在加工过程中，由于加工设备存在一定的几何误差，而且受到在加工过程中出现的受力变形、热变形、刀具磨损等多种因素的影响，实际加工所得到的零件的几何要素不可避免地会产生形状误差和位置误差。(2)几何公差的项目及符号国家标准将几何公差分为

12、4个类型，即形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。表1-3几何公差的项目及符号2.几何公差的概念和项目表1-3几何公差的项目及符号公差类型几何特征符号有无基准形状公差直线度无平面度无圆度无圆柱度无线轮廓度无面轮廓度无2.几何公差的概念和项目表1-3几何公差的项目及符号方向公差平行度有垂直度有倾斜度有线轮廓度有面轮廓度有2.几何公差的概念和项目表1-3几何公差的项目及符号位置公差位置度有或无同心度（用于中心点）有同轴度（用于轴线）有对称度有线轮廓度有面轮廓度有2.几何公差的概念和项目表1-3几何公差的项目及符号跳动公差圆跳动有全跳动有2.几何公差的概念和项目(3)几何公差带几何公差带是控制实际

13、要素变动的区域。图1-19公差带的主要形状a)两等距离曲线之间的区域b)两平行平面之间的区域c)圆柱面内的区域d)四棱柱内的区域e)两同心圆之间的区域f)球面的区域g)两同轴圆柱面内的区域h)两等距离曲面之间的区域3.几何公差代号图1-20几何公差代号3.几何公差代号图1-21指引线箭头指向被测要素位置示例a)被测要素为轮廓要素b)被测要素为中心要素4.几何公差的标注方法(1)形状公差与公差带形状公差是单一实际被测要素对其理想要素的允许变动量。1)直线度。 在给定平面内的直线度。直线度公差带是距离为公差值t的两平行直线间的区域。图1-22圆柱面素线直线度公差带示意图a)标注示例b)公差带 在给

14、定方向上的直线度。4.几何公差的标注方法当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域；当给定两个方向时，公差带是正截面尺寸为公差值t1t2的四棱柱内的区域。图1-23给定一个方向上的直线度公差带示意图a)标注示例b)公差带4.几何公差的标注方法图1-24给定两个垂直方向上直线度公差带示意图 在任意方向上的直线度。用来限制轴线在360内的任一个方向上的直线度误差，其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。图1-25表示圆柱体轴线必须位于直径为公差值t=0.04mm的圆柱面内。由于被测要素为中心要素，指引线的箭头应与尺寸线对齐；由于给定的公差带形状是圆柱面，应在公差数值前面加符号

15、“”。4.几何公差的标注方法图1-25圆柱面轴线直线度公差带示意图a)标注示例b)公差带2)平面度。4.几何公差的标注方法图1-26平面度公差带示意图a)标注示例b)公差带3)圆度。4.几何公差的标注方法图1-27圆柱度公差带示意图4)圆柱度。4.几何公差的标注方法图1-28圆柱度公差带示意图5)轮廓度。4.几何公差的标注方法 线轮廓度。线轮廓度公差是实际轮廓线所允许的变动全量。线轮廓度公差用于控制平面曲线或曲面截面轮廓的形状误差，公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的曲线上。如图1-29所示，该项线轮廓度的含义为：在平行于图样所示投影面

16、的任一截面上，被测轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.03mm，且圆心位于具有理论正确几何形状的线上的两包络线之间。图1-29线轮廓度公差带示意图a)无基准要求b)有基准要求4.几何公差的标注方法 面轮廓度。面轮廓度公差是实际轮廓曲面所允许的变动全量。面轮廓度公差用于控制实际曲面的形状误差，其公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球的球心位于具有理论正确几何形状的面上。如图1-30所示，该项面轮廓度公差的含义为：被测实际轮廓面必须位于包络一系列球的两包络面之间，诸球的直径公差值为S0.03mm，且球心位于具有理论正确几何形状的面上的两包络面之间。图1-30面轮廓度公差

17、带示意图4.几何公差的标注方法(2)方向公差方向公差是关联实际被测要素对其具有确定方向的理想要素的允许变动量。1)平行度公差。图1-31线对面的平行度公差示意图4.几何公差的标注方法图1-32线对线的平行度公差示意图4.几何公差的标注方法图1-33面对线的平行度公差示意图4.几何公差的标注方法图1-34面对面的平行度公差示意图2)垂直度公差。4.几何公差的标注方法图1-35线对线的垂直度公差示意图4.几何公差的标注方法图1-36线对面的垂直度公差示意图4.几何公差的标注方法图1-37面对线的垂直度公差示意图4.几何公差的标注方法图1-38面对面的垂直度公差示意图3)倾斜度。4.几何公差的标注方

18、法图1-39面对面的倾斜度公差示意图(3)位置公差位置公差有同轴(心)度、对称度、位置度、线轮廓度和面轮廓度。4.几何公差的标注方法图1-40点的同心度公差带示意图1)同轴(心)度。4.几何公差的标注方法图1-41轴线的同轴度公差带示意图2)对称度。4.几何公差的标注方法图1-42对称度公差带示意图3)位置度。4.几何公差的标注方法图1-43点的位置度公差带示意图4.几何公差的标注方法图1-44线的位置度公差带示意图4.几何公差的标注方法图1-45面的位置度公差带示意图(4)跳动公差跳动公差是一种以测量方式规定的几何公差项目，是关联实际要素绕基准轴线回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量，用于

19、综合限制被测要素的形状误差和位置误差。1)圆跳动。4.几何公差的标注方法图1-46径向圆跳动公差带示意图4.几何公差的标注方法图1-47轴向圆跳动公差带示意图4.几何公差的标注方法图1-48斜向圆跳动公差带示意图2)全跳动。4.几何公差的标注方法图1-49径向全跳动公差带示意图图1-50轴向全跳动公差带示意图4.几何公差的标注方法图1-51基准符号示例(5)基准符号及其标注对有方向、位置、跳动公差要求的零件，在图样上必须标明基准。4.几何公差的标注方法图1-52基准的标注方法(1)0.025A被测要素为40mm的圆柱面，公差项目为圆跳动，公差值为0.025mm，基准要素是10mm圆柱面的轴线。

20、4.几何公差的标注方法(2)/0.025B被测要素为40mm圆柱左端面，公差项目为平行度，公差值为0.025mm，基准要素是零件右端面。(3)0.05A被测要素为20mm圆柱面的中心线，公差项目为同轴度，公差值为0.05mm，基准要素是10mm圆柱面的轴线。(4)0.020.04A1)公差项目为平面度，公差值为0.02mm。2)公差项目为垂直度，公差值为0.04mm，基准要素是10mm圆柱面的轴线。1.填空题(1)零件的几何要素可以从不同角度来分类：按存在状态分为：要素和要素；按所处地位分为：要素和要素；按几何特征分为：要素和要素。(2)一个几何公差带由、和四个要素确定。3.综合题(1)根据图

21、1-53中标注的几何公差代号，解释各项代号的含义。图1-53几何公差代号含义解释3.综合题图1-54几何公差代号标注(2)将下列几何公差要求用代号标注在上。1)20d7圆柱面任一素线的直线度公差为0.05mm。3.综合题2)40m7圆柱面的中心线相对于20d7圆柱面的轴线的同轴度公差值为0.01mm。3)10H6槽的两平行平面中任一平面对另一平面的平行度公差为0.015mm。4)10H6槽的中心面相对于40m7圆柱面的轴线的对称度公差为0.01mm。5)20d7圆柱面的中心线对40m7圆柱右肩面的垂直度公差为0.02mm。任务3认识表面粗糙度1.表面粗糙度的基本概念。2.表面粗糙度的评定参数。

22、3.表面粗糙度代号及其标注。1.了解表面粗糙度的基本概念与术语。2.能够选用合适的评定参数进行评价。3.掌握表面粗糙度代号及其标注方法。1.基本术语2.表面粗糙度的评定参数3.表面粗糙度图形符号及标注1.填空题2.简答题3.综合题3.掌握表面粗糙度代号及其标注方法。图1-55减速器输出轴1.基本术语(1)基本轮廓零件或工件的表面是指物体与周围介质区分的物理边界。1)表面宏观几何形状误差，即表面形状误差。2)表面微观几何形状误差，即表面粗糙度。3)介于宏观和微观几何形状误差之间的几何形状误差，即表面波纹度。图1-56零件表面几何形状误差1.基本术语(2)取样长度lr取样长度是指测量时量取的，用于

23、判别具有表面粗糙度特征的一段基本长度。表1-4取样长度与评定长度的选用值(摘自GB/T 10312009)1.基本术语表1-4取样长度与评定长度的选用值(摘自GB/T 10312009)Ra/mRz/m取样长度lr/mm评定长度ln/mm（ln=5lr）0008002002501000804002010100500251250102005010008402010010050025125100800500320804001.基本术语(3)评定长度ln评定长度是指评定表面粗糙度所必需的一段长度，它可以包括一个或几个取样长度，如图1-57所示。图1-57评定长度与取样长度(4)轮廓中线(基准线)轮廓

24、中线是评定表面粗糙度参数值大小的一条参考线，通常采用轮廓最小二乘中线或轮廓算术平均中线作为基准线。2.表面粗糙度的评定参数(1)轮廓算术平均偏差Ra(2)轮廓最大高度Rz在取样长度lr内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离，如图1-58所示，峰顶线和谷底线分别指在取样长度内，平行于中线且通过轮廓最高点和最低点的线。图1-58轮廓最大高度3.表面粗糙度图形符号及标注(1)表面粗糙度图形符号按国家标准GB/T 1312006，在图样上表示的表面粗糙度图形符号有五种。表1-5表面粗糙度的图形符号及意义3.表面粗糙度图形符号及标注表1-5表面粗糙度的图形符号及意义符号意义及说明基本图形符号，表示表面可用

25、任何工艺获得扩展图形符号，在基本图形符号加一短横，表示指定表面是用去除材料的方法获得，如通过机械加工获得的表面扩展图形符号，在基本图形符号加一圆圈，表示指定表面是用不去除材料的方法获得，也可用于表示保持上道工序形成的表面（不管是通过去除材料或不去除材料形成的）完整图形符号，在上述三个符号的长边上加一横线，用于标注表面结构特征补充信息在上述三个符号上均可加一小圆，表示所有表面具有相同的表面粗糙度3.表面粗糙度图形符号及标注图1-59表面粗糙度代号(2)表面粗糙度代号表面粗糙度代号是在表面粗糙度图形符号上，注上表面特征参数，即由粗糙度图形符号和各种必要的特征规定，3.表面粗糙度图形符号及标注共同组成表面