极限配合与技术测量（高教版）课件：极限与配合的选择

极限与配合的选择课程目标理解极限和配合的概念掌握极限与配合的基本概念，了解其在机械设计中的重要性。学会选择合适的极限和配合根据不同的设计要求，选择合适的极限和配合类型，确保机械产品的质量和性能。掌握常用的测量工具和方法了解常用的测量工具和方法，并能够进行准确的测量，保证机械产品的加工精度。什么是极限与配合在机械设计中，零件的尺寸不可能完全相同，总会存在误差。为了控制这些误差，需要设定尺寸的允许范围，这就是极限。而配合是指两个或多个零件在装配过程中，其尺寸之间的相互关系，即配合是用来控制两个或多个零件之间装配关系的尺寸参数。极限和配合的重要性1保证产品质量合理的极限和配合可以确保产品尺寸符合设计要求，避免出现过大或过小的偏差，从而保证产品的质量和性能。2提高装配精度合适的配合能够使零件之间紧密配合，提高装配精度，减少装配误差，延长产品使用寿命。3降低生产成本合理设计极限和配合能够简化加工工艺，降低加工成本，同时减少废品率，提高生产效率。确定极限和配合的依据功能要求确定极限和配合的依据，首先需要考虑零件的功能要求，例如运动精度、密封性、强度等。制造工艺生产条件、加工精度、加工方法都会影响极限和配合的选择。材料特性不同材料的加工性能、机械性能、尺寸稳定性等都会影响极限和配合的选择。极限选择的原则功能需求确保零件能够正常工作制造工艺考虑加工成本、精度和效率装配要求满足装配间隙和过渡要求成本控制选择合理的公差等级和配合类型最大和最小间隙极限间隙最大极限最小极限定义当配合件处于最大尺寸时，两个配合件之间最大的间隙值当配合件处于最小尺寸时，两个配合件之间最小的间隙值影响影响配合件的运动精度和紧密程度影响配合件的松紧程度和工作寿命最大和最小过渡极限过渡配合是指轴和孔的实际尺寸之间存在一个过渡范围，可以是间隙配合或过盈配合。最大和最小过渡极限最大过渡极限是指轴的最大尺寸与孔的最小尺寸之差，最小过渡极限是指轴的最小尺寸与孔的最大尺寸之差。配合间隙的计算1基本公式间隙=最大孔尺寸-最小轴尺寸2间隙范围最小间隙=最大孔尺寸-最大轴尺寸3实际测量使用游标卡尺、千分尺等工具测量实际尺寸，然后代入公式计算间隙。常见的配合类型间隙配合轴的尺寸小于孔的尺寸，两个零件之间存在间隙。过渡配合轴的尺寸可能大于或小于孔的尺寸，两个零件之间可能存在间隙或过盈。过盈配合轴的尺寸大于孔的尺寸，两个零件之间存在过盈，需要借助压力机等工具进行装配。公差等级的概念公差等级是指一组公差带，用于定义零件尺寸的允许偏差范围。公差等级越低，允许的偏差越小，零件的精度越高。公差等级越高，允许的偏差越大，零件的精度越低。公差等级通常由字母和数字组成，例如IT7、IT12等。字母“IT”代表“InternationalTolerance”(国际公差)，数字则代表公差等级。数字越小，公差等级越低，精度越高。公差等级的选择1精度要求更高的精度要求，需要选择更小的公差等级。2加工成本更小的公差等级需要更高的加工精度，成本也更高。3材料成本更小的公差等级可能需要使用更优质的材料，成本也会增加。几何公差的概念几何公差是指零件实际形状和位置与理想几何形状和位置之间的允许偏差。几何公差是用来控制零件的形状、位置和方向精度的一种技术手段。它是保证零件相互配合、产品正常工作的重要指标。几何公差的种类形状公差控制零件的形状误差，例如直线度、平面度、圆度、圆柱度等。位置公差控制零件各要素之间的相对位置误差，例如平行度、垂直度、角度、对称度等。方向公差控制零件的表面或轴线方向误差，例如倾斜度、平行度等。尺寸公差控制零件的尺寸误差，例如长度、直径、厚度等。几何公差的表示几何公差通常用符号和数值来表示，以表示零件的实际尺寸和形状允许的偏差范围。常见的几何公差符号包括：圆度(Roundness)圆柱度(Cylindricity)平面度(Flatness)直线度(Straightness)平行度(Parallelism)垂直度(Perpendicularity)位置度(Position)对称度(Symmetry)几何公差的选择功能需求选择合适的几何公差需要根据零件的功能需求来确定。加工工艺要考虑加工工艺的可实现性，选择能够用现有加工设备和工艺方法实现的公差。经济成本选择合适的公差要平衡功能需求和成本，避免过高或过低的公差要求。公差分配的方法1等分分配将公差平均分配给各个尺寸，简单易行，适用于精度要求不高的情况。2重要性分配根据尺寸的重要性分配公差，重要的尺寸分配较小的公差，反之分配较大的公差。3功能分配根据功能要求分配公差，保证配合间隙或过渡量满足设计要求。4经济分配考虑加工成本和制造工艺，分配合理的公差，降低成本，提高生产效率。测量工具的种类尺用于测量长度、宽度、厚度等尺寸。卡尺用于测量内径、外径、深度等尺寸。千分尺用于测量精度要求较高的尺寸，精度可达0.01mm。测量工具的使用选择合适的工具根据测量对象的尺寸、形状和精度要求选择合适的测量工具。校准和验证使用前，确保测量工具已经过校准和验证，以确保其准确性。正确操作按照测量工具的说明书进行操作，避免错误使用导致测量误差。保持清洁使用后，及时清洁测量工具，防止污垢和灰尘影响测量精度。测量方法的选择卡尺测量适用于测量外径、内径和深度等尺寸。千分尺测量用于测量零件的尺寸，精度高。高度尺测量用于测量零件的高度或厚度。测量误差的分类系统误差由仪器本身的缺陷或使用方法不当引起的误差。随机误差由不可控因素引起的误差，例如环境温度变化、操视觉误差等。粗大误差由于操疏忽或错误引起的误差，例如读数错误、测量方法错误等。测量误差的计算1绝对误差测量值与真实值之差2相对误差绝对误差与真实值的比值3百分误差相对误差乘以100%测量结果的表示表格用表格的形式展示测量结果，便于比较和分析。图表用图表的形式展示测量结果，直观地反映数据变化趋势。报告将测量结果整理成报告，以便于存档和分享。测量数据的处理1数据清洗剔除异常值2数据转换单位转换3数据分析统计分析处理测量数据可以提高数据质量，便于后续分析和应用。测量数据的分析数据可视化使用图表、图形等可视化方法呈现测量数据，直观地展示数据特征。统计分析利用统计方法对测量数据进行分析，计算平均值、标准差等统计量，揭示数据分布规律。误差分析分析测量误差的来源和大小，评估测量结果的准确性，确定数据可靠性。测量数据的应用1产品质量控制测量数据用于监控产品质量，确保产品符合标准。2过程改进分析测量数据，识别过程中的问题，并提出改进措施。3设计优化通过测量数据，分析设计方案的合理性，优化设计方案。本章小结极限与配合了解极限和配合的概念，及其在机械制造中的重要性。公差等级理解公差等级的概念，以及选择合适的公差等级的重要性。测量工具熟悉各种测量工具，并能够正确使用它们进行测量。思考与练习通过本节课程的学习，我们已经了解了极限与配合选择的基本原则和方法。为了巩固所学内容，我们在此提出一些思考和练习题供大家思考和练习。例如：1.如何选择合适的公差等级？2.如何进行公差分配？3.如何选