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互换性AB2
公差与配合总复习
绪言
1、互换性:
同一规格的一批零件或部件中,任取其一,不需修配就能装到机器上,达到规定的要求,这样的零件就具有互换性。
2、机械和仪器制造中的互换性通常包括几何参数和机械性能的互换。
4、互换性按互换程度分为完全互换和不完全互换。
厂际协作,应采用完全互换法;而厂内生产的零部件的装配,可以采用不完全互换法。
在单件生产的机器中,零、部件的互换性往往采用不完全互换。
5、优选数系:
是一种科学的数值制度,它适用于各种数值的分级。
6、优选数系中,若首位数是1.00,则其余位数是1.6,2.5,4,6.3,10等。
第一章孔与轴的极限与配合
一、极限与配合的基本词汇
1.基本尺寸:
设计时给定的尺寸。
2、实际尺寸:
通过测量获得的尺寸。
3、最大实体状态:
孔或轴在尺寸极限范围内,具有材料量最多的状态。
4、最大实体尺寸:
在最大实体状态下的尺寸。
孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸,轴的最大实体尺寸为轴的最大极限尺寸。
3、最小实体状态:
孔或轴在尺寸极限范围内,具有材料量最少的状态。
4、最小实体尺寸:
在最小实体状态下的尺寸。
孔的最小实体尺寸为孔的最大极限尺寸,轴的最小实体尺寸为轴的最小极限尺寸。
5、尺寸偏差:
是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
6、尺寸公差:
是指允许尺寸的变动量,即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差,或上偏差与下偏差之差。
7、公差带:
在公差带图解中,由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条线所限定的区域,称为公差带。
8、在国家标准中,尺寸公差带包括公差带的大小和位置两个参数。
9、基本偏差:
是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。
当公差带在零线以上时,其基本偏差为下偏差,当公差带在零线以下时,其基本偏差为上偏差。
10、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。
按照相互配合的孔、轴公差带相对位置的不同,配合可分成间隙配合、过渡配合、过盈配合三类。
11、国家标准对配合规定有两种基准制:
基孔制和基轴制。
12、基孔制配合:
基本偏差为一定的孔公差带与不同基本偏差的轴公差带成形各种配合的一种制度,其基准孔的基本偏差(下偏差)为零。
13、基轴制配合:
基本偏差为一定的轴公差带与不同基本偏差的孔公差带成形各种配合的一种制度,其基准轴的基本偏差(下偏差)为零。
14、配合公差(间隙公差、过盈公差):
是允许间隙(或过盈)的变动量。
它等于最大间隙(过盈)和最小间隙(过盈)之差,也等于相互配合的孔、轴公差之和。
配合的计算见教材P10—P12。
二、极限与配合的国家标准
1、标准公差:
是国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差值。
由公差等级系数和标准公差因子来决定。
2、在国家标准中,标准公差的等级为20级。
3、在基本偏差系列图中,对于孔,A—H的基本偏差为EI(下偏差),其绝对值依次减小,J~ZC(Js除外)的基本偏差为ES(上偏差)。
对于轴,a—h的基本偏差为es(上偏差),其绝对值依次减小,j~zc(j、js除外)的基本偏差为ei(下偏差)。
三、国家标准规定的公差带与配合
1、根据国家标准规定的20个标准公差等级和孔、轴的28个基本偏差,可得到孔的公差带543种,轴的公差带544种。
2、基孔制常用配合有59种,优先配合有13种;基轴制常用配合有47种,优先配合有13种。
3、在基孔制优先、常用配合中,H7/h6、H7/g6为间隙配合,H7/k6、H7/m6为过渡配合,H7/n6、H7/p6的配合为过盈配合。
四、分差与配合的选用
1、公差与配合的选用主要包括:
确定基准制、公差等级与配合种类等。
2、基孔制、基轴制的选择:
1)一般情况下,应优先选用基孔制。
因为加工孔比加工轴要难,可大大减少定值刀具、量具的规格和数量。
2)同一基本尺寸的轴上要装配几个不同配合的零件,应采用基轴制。
用冷拉钢作轴,不必对轴加工,也要用基轴制。
3)与标准件配合时,基准制的选择通常依标准件而定。
4)为满足特殊需要,允许采用任一孔、轴公差带组成配合。
3、公差等级的合理选择:
1)合理选择公差等级时,要考虑零件的使用要求和制造工艺及成本之间的关系。
2)基本尺寸≤500mm的较高等级配合,标准公差≤IT8,孔比轴低一级配合;标准公差≥IT8或基本尺寸≥500mm的配合,孔与轴采用同级配合。
3)在满足使用要求的情况下,尽量选用较低的公差等级,即尽量扩大公差值。
4、国家标准推荐的公差等级应用范围:
IT0~IT01:
用于高精度量块。
IT2~IT5:
用于精密量规,
IT6:
用于要求精密配合的情况,
IT7~IT8:
用于一般精度要求的配合,
IT9~IT10:
用于一般要求的配合,
IT11~IT12:
用于不重要的的配合,
IT12~IT18:
用于未注尺寸公差的尺寸精度。
5、孔与轴的配合类型与选用:
配合的类型:
有间隙配合、过盈配合、过渡过配合。
配合的选用方法:
计算法、试验法、类比法。
配合的应用:
1)间隙配合:
主要用于具有相对运动的配合,也可用于一般的定位配合。
2)过盈配合:
主要用于结合件没有相对运动的配合。
过盈大时,不能拆卸。
3)过渡配合:
可能有间隙,又可能有过盈。
主要用于既要求定位精确,又要拆卸相对容易的联结。
五、线性尺寸的未注公差
1、一般公差(未注公差)分为四个等级:
精密、中等、粗糙、最粗。
、
、
第二章长度测量基础
1、游标卡尺主尺的刻线间距为1mm。
2、在测量过程中,测量精度明显受到环境温度的影响而产生的温度误差为系统误差。
3、选用不同的量块组合所需尺寸时,量块数量一般不超过4块.
4、在多次重复测量中,表明系统误差大小程度的是正确度,表示随机误差大小的是精密度,表示测量结果与真值的一致程度的是准确度。
6、机械制造业中的一般角度量仪有角度量块、测角仪或分度头等。
7、量块分级的主要依据包括:
量块长度的极限偏差、量块长度变动的允许量、测量面的平面度、量块的研合性及测量面的表面粗糙度等。
8、根据误差出现的规律,可将误差分成:
系统误差和随机误差两种基本类型。
9、测量对象主要是指几何量,包括长度、角度、表面粗糙度以及形位误差等。
10、在测量误差中,随机误差具有对称性、单峰性、有界性与抵偿性等特性。
11、尺寸测量中的实体基准包括线纹尺和量块。
12、按“等”使用量块时,是用量块的实际尺寸,而不是量块的标称尺寸。
13、消除或减小系统误差的方法主要有误差修正法,误差抵偿法和误差分离法等。
量块的公称尺寸:
两相互平行的测量面几何中心之间的距离即为量块的工作长度,又称为标称长度。
系统误差:
在重复条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差,称为系统误差。
随机误差:
测量结果与在重复条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差,称为随机误差。
随机误差的特性:
a)对称性:
绝对值相等的正误差与负误差出现的次数大致相等。
b)单峰性:
绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的次数多。
c)有界性:
在一定条件下,误差的绝对值不会超过一定的限度。
d)抵偿性:
对同一量在同一条件下进行重复测量,其随机误差的数学平均值随测量次数的增加而趋于零。
随机误差的分布:
随机误差符合正态分布,且无系统误差和粗大误差时,则测量结果出现在2σ范围内的置信概率为95.44℅,则测量结果出现在3σ范围内的置信概率为99.73℅。
第三章形位公差及检测
1、形状公差包括:
直线度、平面度、圆度、圆柱度等。
单一实际要素形状所允许的变动全量称为形状公差。
2、在形状公差中,公差带为垂直于轴线的任一正截面上的两同心圆间的区域指的是圆度。
3、根据关联要素对基准的功能要求,位置公差分为定向公差、定位公差和跳动公差三类。
4、即控制被测要素的位置误差,又控制被测要素的方向和形状误差的是定位公差。
定位公差包括同轴度、对称度、位置度等。
5、定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动参量,主要包括:
平行度、垂直度及倾斜度三种。
6、在位置公差中,跳动公差分为圆跳动和全跳动。
7、确定形位公差值的方法主要有类比法和计算法等。
8、在下列形位公差中,属于位置公差的是对称度。
9.公差带与径向全跳动公差带形状相同的形状公差是圆柱度。
10、圆度公差与径向圆跳动的比较:
圆度公差带:
为垂直于轴线的任一正截面上的两同心圆间的区域。
径向圆跳动公差带:
是在垂直于基准轴线的任一测量平面内,半径差为公差值,且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。
圆柱形零件的径向跳动误差与圆度误差不同,但有关系,径向跳动误差包含圆度误差。
同一要素的圆度误差不大于其径向圆跳动。
11、圆柱度公差与径向全跳动公差的比较:
圆柱度公差带:
是半径差为公差值的两同轴圆柱面之间的区域。
径向全跳动公差带:
是半径差为公差值,且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。
二者的公差带形状相同,但径向全跳动公差带的轴线与基准轴线同轴,而圆柱度公差带的轴线是浮动的,随圆柱度误差的形状而定。
径向全跳动是被测圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。
12、定向公差:
是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动全量,公差带的方向是固定的,由基准确定,而基准位置则可在尺寸公差带内浮动。
13、理想边界:
是指具有一定尺寸大小和正确几何形状的理想包容面,用于综合控制实际要素的尺寸偏差和形位误差
14、径向全跳动公差带:
是半径差为公差值,且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。
15、径向全跳动公差带:
是半径差为公差值,且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域
公差原则
1、包容要求:
应用于有配合要求且其极限间隙或极限过盈必须严格得到保证的场合。
2、最小实体要求及应用:
1)要求实际要素遵守最小实体实效边界。
2)当实际尺寸偏离最小实体尺寸时,允许其形位误差超出图样上给定的公差值。
3)其局部尺寸必须在最大实体尺寸与最小实体尺寸之间。
应用:
用于中心要素,其目的是保证零件的的最小壁厚和设计强度。
3、最大实体要求及应用场合:
1)要求实际要素遵守最大实体实效边界。
2)当实际尺寸偏离最大实体尺寸时,允许其形状公差超出图样上给定的公差值.
3)要素的局部实际尺寸应在最大实体尺寸与最小实体尺寸之间。
应用场合:
仅用于中心要素,保证装配的互换。
形位公差值的选择:
(类比法)
1)在同一要素上给定的形状公差值要小于位置公差值。
2)圆柱形零件的形位公差值(轴线直线度除外)一般情况下应小于其尺寸公差值。
3)平行度公差值应小于其相应的距离公差值。
4)考虑加工难易程度的影响。
形位公差的标注见教材P75—76。
第四章表面粗糙度及检测
1、在表面粗糙度中,Ra值越小,表面质量要求最高越高。
2、影响表面耐磨程度的表面粗糙度参数是:
轮廓支撑长度率。
3、表面粗糙度——是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷的一种微观几何形状误差。
4、表面粗糙度对机械零件使用的影响:
1)对配合性质有影响
2)对耐磨性有影响
3)对机器零件工作精度有影响
4)对抗腐蚀性有影响
5)对可靠性和使用寿命有影响
5、表面粗糙度符号的意义与标注见教材。
第五章光滑极限量规
1、根据泰勒原则,“通规”用于控制工件的体外作用尺寸。
2、根据泰勒原则,“止规”用于控制工件的实际尺寸。
3、在选择计量器具检测工件时,标准规定的验收极限有内缩式和不内缩式。
4.根据量规的用途不同可分为工作量规、验收量规和校对量规三类。
5、为了正确地评价被测工件是否合格,光滑极限量规应遵循泰勒原则来设计。
6、检验孔径的光滑极限量规叫塞规。
7、按被测孔的最大实体尺寸制造的塞规叫通规。
光滑极限量规:
是一种无刻度的专用检验工具,它只能确定工件是否在允许的的极限尺寸范围内,而不能测量出工件的实际尺寸。
第六章滚动轴承的公差与配合
1、在机械制造中应用最广、精度等级最低的向心轴承等级是0级。
2、在滚动轴承的公差的等级中,精度最高的是2级。
3、滚动轴承组成零件之间应选用不完全互换性,以便于采用分组装配法装配。
4、滚动轴承配合尺寸(内径d和外径D)的互换性,应具有完全互换性。
轴承是一种标准化部件,为了使轴承便于互换,轴承外圈与壳体孔的配合采用基轴制。
轴承内圈与轴的配合采用基孔制。
5、按国家标准,滚动轴承的公差等级按尺寸精度和旋转精度分级。
滚动轴承的精度,由滚动轴承的尺寸精度和旋转精度决定。
6、滚动轴承按其承受负荷的方向,可分为向心轴承、向心推力轴承和推力轴承三种。
7、根据作用于轴承上的负荷相对于套圈的旋转情况,套圈所承受的负荷可分为定向负荷、旋转负荷、摆动负荷三种类型。
轴承配合的选择:
1)负荷类型:
轴承上的负荷相对于套圈的旋转情况。
2)负荷大小:
负荷较重时,应选较大的过盈配合。
3)轴承游隙:
即轴承的径向间隙。
4)轴承的旋转精度和速度,
5)轴承的工作温度.
6)轴与外壳孔的结构与材料,安装与拆卸等。
第七章尺寸链
1、尺寸链的特点为尺寸链的封闭性和制约性。
2、尺寸链按计量单位不同,可分为长度尺寸链和角度尺寸链。
3、尺寸链中的补偿环——在尺寸链计算中,可通过改变该环的尺寸大小和位置使封闭环达到规定的要求而预选选定的组成环称为补偿环。
第九章螺纹公差及检测
1、普通螺纹联结的主要要求是可旋合性和联接可靠性。
2、在国家标准中,公制普通螺纹的牙形角为60°。
3、影响螺纹互换性的主要因素有:
大径、中径、小径、螺距和牙形半角等五个因素
4、螺纹按用途可分为紧固螺纹、传动螺纹和紧密螺纹三大类。
5、螺纹的标记:
M8—7H:
普通公制内螺纹,粗牙螺纹,公称直径为8mm,中径和顶径的公差带代号为7H,右旋螺纹。
M8—6g:
普通公制外螺纹,粗牙螺纹,公称直径为8mm,中径和顶径的公差带代号为6g,右旋螺纹。
第十章键和花键的公差与配合
1、影响互换性的圆锥几何参数误差主要有圆锥直径、锥角和形状。
2、在小径定心的情况下,为保证矩形花键的装配性能,小径极限尺寸应遵守包容原则。
3、根据定心要素的不同,花键的三种定心方式分为:
按大径定心、按小径定心、按键宽定心。
4、在键联结中,配合的主要参数为键宽。
5、在键联结中,应用最广泛的是平键和半圆键。
花键的标记:
见教材P197
第十一章齿轮精度及检测
1.齿形误差主要影响直齿齿轮副的传动平稳。
2、齿轮传动的要求:
1)传递运动的准确性
2)传动的平稳性
3)载荷分布的均匀性
4)传动侧隙,要求齿轮啮合时,非工作齿面应具有一定的间隙。
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