機械工程概論02機械工程基礎(chǔ)

1、2.1機械系統(tǒng)及其功能與組成2.2機器的結(jié)構(gòu)與表達2.3工程材料2.4零件的種類2.5零件的互換性與公差第2章機械工程基礎(chǔ)2.1 2.1 機械系統(tǒng)及其功能與組成機械系統(tǒng)及其功能與組成 機械系統(tǒng)是由若干零部件根據(jù)一定的功能要求和結(jié)構(gòu)形機械系統(tǒng)是由若干零部件根據(jù)一定的功能要求和結(jié)構(gòu)形式組成的有機整體。（機器就是一個機械系統(tǒng)）式組成的有機整體。（機器就是一個機械系統(tǒng)） 機械系統(tǒng)方案設(shè)計是根據(jù)客觀需求，確定預(yù)定目標(biāo)，經(jīng)機械系統(tǒng)方案設(shè)計是根據(jù)客觀需求，確定預(yù)定目標(biāo)，經(jīng)過規(guī)劃、構(gòu)思、設(shè)想、分析和決策，建立能滿足預(yù)定目標(biāo)的過規(guī)劃、構(gòu)思、設(shè)想、分析和決策，建立能滿足預(yù)定目標(biāo)的技術(shù)系統(tǒng)的活動。技術(shù)系統(tǒng)的活動。

2、機械系統(tǒng)的優(yōu)劣最終體現(xiàn)在整體功能上。因此，設(shè)計時機械系統(tǒng)的優(yōu)劣最終體現(xiàn)在整體功能上。因此，設(shè)計時應(yīng)考慮整個系統(tǒng)的布局和運行，確定各子系統(tǒng)的性能和它們應(yīng)考慮整個系統(tǒng)的布局和運行，確定各子系統(tǒng)的性能和它們之間的聯(lián)系，使整個系統(tǒng)獲得理想的功能效果。之間的聯(lián)系，使整個系統(tǒng)獲得理想的功能效果。 2.1.1 2.1.1 機械系統(tǒng)機械系統(tǒng)2.1.2 2.1.2 機器的功能與性能機器的功能與性能1. 機器的功能 基本功能必須保證，且在設(shè)計中不能改變；基本功能必須保證，且在設(shè)計中不能改變； 附件功能一般可以改善產(chǎn)品的性能，可隨技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)方式的改變而取舍；附件功能一般可以改善產(chǎn)品的性能，可隨技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)方式

3、的改變而取舍； 非必要功能，可有可無非必要功能，可有可無 。 （利用價值工程原理進行可行性分析）（利用價值工程原理進行可行性分析）控制面板控制面板電動機電動機帶傳動帶傳動減速器減速器波輪波輪潘存云教授研制例：全自動洗衣機例：全自動洗衣機 基本功能：基本功能： 洗滌功能、漂洗功能、脫水功能、自動程序控制功能洗滌功能、漂洗功能、脫水功能、自動程序控制功能2.機器的規(guī)格與性能 體現(xiàn)了同樣功能機器的差別 產(chǎn)品的規(guī)格產(chǎn)品的規(guī)格反映了該產(chǎn)品適合的工作能力與范圍。 例如，同樣是載貨的汽車，重型車、中型車、輕型車、微型車之間差別很大。重型車可一次運載10t、20t或更重的貨物，而微型車最大載重一般不超過1t。

4、因此，不同規(guī)格的汽車從汽車的體積、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)和價格上都不會相同。 產(chǎn)品的性能產(chǎn)品的性能，粗略地說反映了產(chǎn)品的工作能力與工作質(zhì)量方面的差異，經(jīng)常用一系列技術(shù)指標(biāo)將其表現(xiàn)出來。 例如，汽車的動力性、平順性、操縱穩(wěn)定性、制動性、積極性等；機床加工精度等2.1.3 2.1.3 機器的組成機器的組成 現(xiàn)代機械系統(tǒng)的組成：現(xiàn)代機械系統(tǒng)的組成：1. 1. 動力系統(tǒng)動力系統(tǒng) 為機械系統(tǒng)正常工作提供動力源、實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的原動機（或動力機）及其配套裝置。大多數(shù)原動機采用電動機。1. 1.動力系統(tǒng)動力系統(tǒng)按能量轉(zhuǎn)換性質(zhì)的不同，動力機可分為一次動力機和二次動力機。 一次動力機一次動力機是把自然界的能源(一次能源)直接

5、轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機械，如內(nèi)燃機、汽輪機、燃氣輪機等。 汽車、飛機、輪船、潛艇等都是以一次動力機為動力源。 二次動力機二次動力機是把二次能源(電能)或由電能產(chǎn)生的液壓能、氣壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機械，如電動機、液壓馬達、氣動馬達等。 其中尤以電動機應(yīng)用更為普遍。比如，各種類型的機床、洗衣機、電風(fēng)扇、水泵、油泵等，都是以二次動力機作為動力源。 動力機輸出的運動通常為轉(zhuǎn)動，而且轉(zhuǎn)速較高。2. 2. 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)將原動機輸出的動力和運動傳遞給執(zhí)行系統(tǒng)的中間裝置。分分 類類（按工作原理）：按工作原理）： 機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動和電磁傳動四類。 主要功能：主要功能： 1）傳遞運動 2）變速 3）按工作

6、要求改變運動規(guī)律 4）傳遞動力 5）實現(xiàn)由一個或多個原動機驅(qū)動若干個相同或不相同速度的驅(qū)動裝置等3. 3. 執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)直接用來完成各種工藝動作或生產(chǎn)過程的裝置，也稱為工作機。 機械執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)加工工藝要求進行設(shè)計，直接體現(xiàn)機械系統(tǒng)的功能要求。執(zhí)行系統(tǒng)的運動設(shè)計是機械系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵之一。 例，機器人的執(zhí)行機構(gòu)是抓取機構(gòu)，為了能可靠抓起不同形狀的物體，抓取機構(gòu)有各種結(jié)構(gòu)形式。 執(zhí)行系統(tǒng)一般置于機械系統(tǒng)末端，直接與作業(yè)對象接觸，是整個機械系統(tǒng)的輸出部分。4. 4. 輔助控制系統(tǒng)輔助控制系統(tǒng) 保證機械系統(tǒng)各組成部分協(xié)調(diào)運行，準(zhǔn)確可靠地完成整機功能的裝置。 輔助控制系統(tǒng)常由各種機械、液壓、氣動、電

7、氣、工業(yè)微機等控制裝置組成。 其功能是控制或操作各子系統(tǒng)的起動、離合、制動、變速、換向或各部件間運動的先后次序、運動軌跡及行程。此外，還有控制換刀、測量、冷卻與潤滑的供應(yīng)與停止工作等一系列動作。例：例： 汽車的總體構(gòu)造汽車的總體構(gòu)造1）發(fā)動機 2）底盤3）車身4）電氣設(shè)備2.2 機器的結(jié)構(gòu)與表達 1.1.機器的表達機器的表達 裝配圖是用來表達部件或機器的一種圖樣，裝配圖是用來表達部件或機器的一種圖樣，是進行是進行設(shè)計設(shè)計、裝配裝配、檢驗檢驗、安裝安裝、調(diào)試調(diào)試和和維修維修時所必需的技術(shù)文件。時所必需的技術(shù)文件。 機器設(shè)備的用途、功能與性能的實現(xiàn)是靠機器的結(jié)構(gòu)來保證的。 裝配圖以表達裝配圖以表達

8、工作原理工作原理，裝配關(guān)系裝配關(guān)系為主，為主，力求做到表達力求做到表達正確、完整、清晰正確、完整、清晰和和簡練簡練。 需很好地掌握國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的需很好地掌握國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各種表各種表達方法達方法和和視圖方案的選擇視圖方案的選擇問題。問題。 畫圖時畫圖時先選主視圖先選主視圖，再考慮其他視圖再考慮其他視圖，然后再綜合分析確定一組圖形。然后再綜合分析確定一組圖形。 1. 1. 移出移出 斷面圖斷面圖2.2.重合重合 斷面圖斷面圖機件的表達方法機件的表達方法視圖視圖（用于表（用于表達機件外達機件外部結(jié)構(gòu)和部結(jié)構(gòu)和形狀）形狀）剖視圖剖視圖（用于表（用于表達機件內(nèi)達機件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和部結(jié)構(gòu)和形狀）形狀）斷

9、面圖斷面圖（用于表（用于表達機件斷達機件斷面的形狀面的形狀）1. 1. 基本視圖基本視圖2. 2. 向視圖向視圖2. 2. 局部視圖局部視圖3. 3. 斜視圖斜視圖1.1.全剖全剖 視圖視圖2.2.半剖半剖 視圖視圖3.3.局部局部 剖視圖剖視圖用于表達機件的用于表達機件的外部結(jié)構(gòu)形狀外部結(jié)構(gòu)形狀用 于 表 達 機 件用 于 表 達 機 件的局部外形的局部外形用于表達機件的用于表達機件的傾斜部分的外形傾斜部分的外形用于表達機件用于表達機件的整個內(nèi)形，的整個內(nèi)形，用于表達機件用于表達機件的內(nèi)、外形狀的內(nèi)、外形狀，且有對稱面，且有對稱面用于表達機用于表達機件的不對稱件的不對稱內(nèi)、外形狀內(nèi)、外形狀畫

10、在視圖輪廓畫在視圖輪廓線之外，線之外，用粗用粗實線繪制實線繪制畫在視圖輪畫在視圖輪廓線內(nèi)，用廓線內(nèi)，用細實線繪制細實線繪制基本視圖不需標(biāo)注，向視圖要加標(biāo)注。基本視圖不需標(biāo)注，向視圖要加標(biāo)注。要加標(biāo)注：要加標(biāo)注：用字母表示名稱，箭頭表示投影方向用字母表示名稱，箭頭表示投影方向。圖形可按基本視圖配置，也可按向。圖形可按基本視圖配置，也可按向視圖配置，斜視圖可轉(zhuǎn)正，轉(zhuǎn)正后要視圖配置，斜視圖可轉(zhuǎn)正，轉(zhuǎn)正后要加注旋轉(zhuǎn)符號加注旋轉(zhuǎn)符號 可用不同的剖切面剖開機件得到全剖可用不同的剖切面剖開機件得到全剖、半剖、局部剖視圖、半剖、局部剖視圖 除除單一剖切平面單一剖切平面通過機件的對稱面剖通過機件的對稱面剖切或剖

11、切位置明顯且中間無其它圖形隔開時切或剖切位置明顯且中間無其它圖形隔開時，可省略標(biāo)注外，可省略標(biāo)注外，其余情況均需加標(biāo)注其余情況均需加標(biāo)注。 局部剖視圖波浪線不能穿空，不能超局部剖視圖波浪線不能穿空，不能超出圖形的輪廓線，不能與圖形輪廓線重合或出圖形的輪廓線，不能與圖形輪廓線重合或在其延長線上。在其延長線上。標(biāo)注：標(biāo)注：圖形畫在剖切面的延長線上時：斷圖形畫在剖切面的延長線上時：斷面圖形對稱，不標(biāo)注，斷面圖形不對稱，面圖形對稱，不標(biāo)注，斷面圖形不對稱，注剖切符號，省略字母；注剖切符號，省略字母； 圖形放在其它圖形放在其它位置時：斷面圖形對稱，省略箭頭，斷面位置時：斷面圖形對稱，省略箭頭，斷面圖形不

12、對稱，全部標(biāo)注圖形不對稱，全部標(biāo)注圖形對稱，不標(biāo)注，圖形不對稱，省略字母圖形對稱，不標(biāo)注，圖形不對稱，省略字母肋按縱向剖切時肋按縱向剖切時不畫剖面符號。不畫剖面符號。畫畫出出。畫出畫出。畫畫出出?；剞D(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)體上均勻上均勻分布的分布的肋和孔肋和孔不在剖不在剖切面上切面上時，應(yīng)時，應(yīng)旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)到剖切面剖切面畫出。畫出。R RF4F4FN NX XN NFFRA-AF1. 1. 注底板尺寸注底板尺寸; ;2. 2. 注頂板尺寸注頂板尺寸; ;長基準(zhǔn)長基準(zhǔn)高基準(zhǔn)高基準(zhǔn)寬基準(zhǔn)寬基準(zhǔn)3. 3. 注圓柱體尺寸注圓柱體尺寸; ;4. 4. 注凸臺及孔尺寸注凸臺及孔尺寸; ;5. 5. 注肋板尺寸。注肋板尺寸。

13、零件與部件零件與部件 1.1.機器的表達機器的表達機器簡圖或機構(gòu)簡圖 機構(gòu)運動簡圖與機械結(jié)構(gòu)圖的區(qū)別？機構(gòu)運動簡圖與機械結(jié)構(gòu)圖的區(qū)別？ 如何畫機構(gòu)簡圖？如何畫機構(gòu)簡圖？1.1.機器的表達機器的表達運動簡圖的定義： 用規(guī)定的符號和線條按一定的比例表示構(gòu)件和運動副的相對位置，并能完全反映機構(gòu)特征的簡圖。運動簡圖的內(nèi)容： 構(gòu)件數(shù)目、運動副的數(shù)目和類型、構(gòu)件聯(lián)接關(guān)系、與運動有關(guān)的尺寸、主動件及運動特性。運動簡圖的作用： 表示機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運動情況； 機構(gòu)運動分析和動力分析的依據(jù)。構(gòu)件：構(gòu)件：機械中最基本的機械中最基本的運動運動單元。將一些相互間無相對運動單元。將一些相互間無相對運動的零件組合起來即成為構(gòu)

14、件，最簡單的構(gòu)件只有一個零件。的零件組合起來即成為構(gòu)件，最簡單的構(gòu)件只有一個零件。單一單一零件零件的構(gòu)件的構(gòu)件曲軸曲軸多個多個零件零件的構(gòu)件的構(gòu)件連桿連桿零件零件機械中制造單元體機械中制造單元體構(gòu)件構(gòu)件機械中獨立運動的單元體機械中獨立運動的單元體構(gòu)件：構(gòu)件：機械中最基本的機械中最基本的運動運動單元。將一些相互間無相對運動單元。將一些相互間無相對運動的零件組合起來即成為構(gòu)件，最簡單的構(gòu)件只有一個零件。的零件組合起來即成為構(gòu)件，最簡單的構(gòu)件只有一個零件。機構(gòu)機構(gòu)=機架機架+原動件原動件+從動件從動件機架：機架：機構(gòu)中的固定構(gòu)件；機構(gòu)中的固定構(gòu)件； 一般機架相對地面固定不動。一般機架相對地面固定不動

15、。 如機床床身、車輛底盤、飛機機身等。如機床床身、車輛底盤、飛機機身等。原動件：原動件：按給定已知運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件；按給定已知運動規(guī)律獨立運動的構(gòu)件； 給機構(gòu)提供原動力。給機構(gòu)提供原動力。從動件：從動件：機構(gòu)中其余活動構(gòu)件。機構(gòu)中其余活動構(gòu)件。 其運動規(guī)律決定于原動件的運動規(guī)律和機其運動規(guī)律決定于原動件的運動規(guī)律和機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。構(gòu)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的尺寸。 1個個1個或幾個個或幾個若干若干繪制機構(gòu)運動簡圖的步驟：繪制機構(gòu)運動簡圖的步驟：1 1）分清機架、主動件；）分清機架、主動件；2 2）循著運動傳遞的路線；）循著運動傳遞的路線；3 3）能充分反映機構(gòu)的特性；）能充分反映機構(gòu)的特性；

16、4 4）確定比例尺，用規(guī)定的符號和）確定比例尺，用規(guī)定的符號和線條繪制。線條繪制。運動副：運動副：使兩個構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對運動的連接。使兩個構(gòu)件直接接觸并能產(chǎn)生一定的相對運動的連接。按其接觸形式分按其接觸形式分低副低副- -面接觸的運動副。面接觸的運動副。高副高副- -點或點或線接觸的運動副線接觸的運動副轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副（回轉(zhuǎn)副回轉(zhuǎn)副或或鉸鏈鉸鏈）移動副移動副注意：注意：三個條件缺一不可：三個條件缺一不可： 1）兩個構(gòu)件；）兩個構(gòu)件；2）直接接觸；）直接接觸；3）有相對運動。）有相對運動。（GB4460-84GB4460-84）高副符號高副符號工程中常用機構(gòu)的基本類型 機構(gòu)的基本型機構(gòu)

17、的基本型 (1)(1)平面連桿機構(gòu)平面連桿機構(gòu)低副聯(lián)結(jié)而成的機構(gòu)低副聯(lián)結(jié)而成的機構(gòu) 全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)的基本型：全轉(zhuǎn)動副四桿機構(gòu)的基本型：曲柄搖桿機構(gòu)（圖曲柄搖桿機構(gòu)（圖a a） 含有一個移動副四桿機構(gòu)的基本型：含有一個移動副四桿機構(gòu)的基本型：曲柄滑塊機曲柄滑塊機構(gòu)（圖構(gòu)（圖b b） 含有兩個移動副四桿機構(gòu)的基本型：含有兩個移動副四桿機構(gòu)的基本型：正弦機構(gòu)正弦機構(gòu)（圖（圖c c） ( (2)2)凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)凸輪與從動件組成的高副機構(gòu)凸輪與從動件組成的高副機構(gòu)直動從動件平面凸輪機構(gòu)的基本型：直動從動件平面凸輪機構(gòu)的基本型：直動對心尖直動對心尖底從動件平面凸輪機構(gòu)（圖底從動件平面凸輪機構(gòu)（圖a

18、a） 擺動從動件平面凸輪機構(gòu)的基本型：擺動從動件平面凸輪機構(gòu)的基本型：擺動尖底從擺動尖底從動件平面凸輪機構(gòu)（圖動件平面凸輪機構(gòu)（圖b b） 直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)的基本型：直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)的基本型：直動滾子從直動滾子從動件圓柱凸輪機構(gòu)（圖動件圓柱凸輪機構(gòu)（圖c c） 擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu)的基本型：擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu)的基本型：擺動滾子從擺動滾子從動件圓柱凸輪機構(gòu)（圖動件圓柱凸輪機構(gòu)（圖d d） (3)(3)齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)齒輪副組成的高副嚙合傳動機齒輪副組成的高副嚙合傳動機構(gòu)構(gòu)圓柱齒輪傳動機構(gòu)的基本型圓柱齒輪傳動機構(gòu)的基本型外嚙合直齒圓柱外嚙合直齒圓柱齒輪傳動機構(gòu)（圖齒輪傳動機構(gòu)（圖

19、a a） 圓錐齒輪傳動機構(gòu)的基本型圓錐齒輪傳動機構(gòu)的基本型外嚙合直齒圓錐外嚙合直齒圓錐齒輪傳動機構(gòu)（圖齒輪傳動機構(gòu)（圖b b） 蝸桿傳動機構(gòu)的基本型蝸桿傳動機構(gòu)的基本型阿基米德圓柱蝸桿傳阿基米德圓柱蝸桿傳動機構(gòu)（圖動機構(gòu)（圖c c） 行星齒輪傳動機構(gòu)的基本型行星齒輪傳動機構(gòu)的基本型漸開線圓柱齒輪漸開線圓柱齒輪行星傳動機構(gòu)（圖行星傳動機構(gòu)（圖d d） (4)(4)摩擦輪傳動機構(gòu)摩擦輪傳動機構(gòu)由兩個相互壓緊的摩擦輪組成，由兩個相互壓緊的摩擦輪組成，主動輪依靠摩擦力作用帶動從動輪主動輪依靠摩擦力作用帶動從動輪( (圖圖a) a) (5)(5)帶傳動機構(gòu)的基本型帶傳動機構(gòu)的基本型利用皮帶作為連接主、從

20、動利用皮帶作為連接主、從動輪的撓性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動的輪的撓性件，依靠帶與帶輪之間的摩擦力來傳遞運動的機構(gòu)機構(gòu)( (圖圖b) b) (6)(6)鏈傳動機構(gòu)的基本型鏈傳動機構(gòu)的基本型由鏈輪與鏈條組成的具有中由鏈輪與鏈條組成的具有中間撓性件的嚙合傳動機構(gòu)間撓性件的嚙合傳動機構(gòu)( (圖圖c) c) (7)(7)螺旋傳動機構(gòu)的基本型螺旋傳動機構(gòu)的基本型由螺桿和螺母組成的螺旋由螺桿和螺母組成的螺旋副傳動機構(gòu)副傳動機構(gòu)( (圖圖d)d)(8)(8)間歇運動機構(gòu)間歇運動機構(gòu)的基本型的基本型指當(dāng)指當(dāng)主動件作連續(xù)運動主動件作連續(xù)運動時，從動件則隨之時，從動件則隨之出現(xiàn)周期性停歇狀出現(xiàn)周期性停

21、歇狀態(tài)的機構(gòu)態(tài)的機構(gòu) (9)(9)氣、液傳動機構(gòu)的基本型氣、液傳動機構(gòu)的基本型由氣壓由氣壓(b)(b)、液、液壓壓(a a)傳動系統(tǒng)控制氣缸、液壓缸輸出動力的機構(gòu)傳動系統(tǒng)控制氣缸、液壓缸輸出動力的機構(gòu)(10)(10)電磁傳動機構(gòu)的基本型電磁傳動機構(gòu)的基本型由電氣傳動系統(tǒng)由電氣傳動系統(tǒng)控制電磁開關(guān)等動作的機構(gòu)控制電磁開關(guān)等動作的機構(gòu)(c)機構(gòu)的組合機構(gòu)的組合把一些基本機構(gòu)通過適當(dāng)?shù)陌岩恍┗緳C構(gòu)通過適當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來，組成一個機構(gòu)系統(tǒng)，各基本方式連接起來，組成一個機構(gòu)系統(tǒng)，各基本機構(gòu)均保持原來的結(jié)構(gòu)和運動特性，都有自機構(gòu)均保持原來的結(jié)構(gòu)和運動特性，都有自己的獨立性。己的獨立性。組合機構(gòu)組合機構(gòu)指

22、若干基本機構(gòu)通過特殊的組指若干基本機構(gòu)通過特殊的組合而形成的一種具有新屬性的機構(gòu)。組合機合而形成的一種具有新屬性的機構(gòu)。組合機構(gòu)中的各基本機構(gòu)已不能保持各自的獨立性，構(gòu)中的各基本機構(gòu)已不能保持各自的獨立性，所以不能用原基本機構(gòu)的分析和設(shè)計方法進所以不能用原基本機構(gòu)的分析和設(shè)計方法進行組合機構(gòu)的設(shè)計。行組合機構(gòu)的設(shè)計。 【例】【例】繪制圖示內(nèi)燃機的機構(gòu)運動簡圖。解解 內(nèi)燃機是由活塞內(nèi)燃機是由活塞2 2、連桿、連桿5 5、曲軸、曲軸6 6與氣缸體與氣缸體1 1組成的組成的曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)；同曲軸固聯(lián)的齒輪同曲軸固聯(lián)的齒輪1010，同凸輪軸，同凸輪軸7 7固聯(lián)固聯(lián)的齒輪的齒輪9 9與氣虹體組

23、成的與氣虹體組成的齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu)；凸輪凸輪7 7、進氣閥頂桿、進氣閥頂桿8 8與氣缸體組成與氣缸體組成的的凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)。氣缸體氣缸體1 1作為固定件，是作為固定件，是機架機架；燃氣推動下的活塞燃氣推動下的活塞2 2是是原動件原動件；其余；其余構(gòu)件都是構(gòu)件都是從動件從動件。256110978 【例】【例】繪制圖示內(nèi)燃機的機構(gòu)運動簡圖。各各構(gòu)件構(gòu)件之間的聯(lián)接方式如下：之間的聯(lián)接方式如下：9 9和和1010齒輪嚙合，齒輪嚙合，構(gòu)成構(gòu)成高副高副；推桿推桿8 8和氣缸體和氣缸體1 1之間構(gòu)成之間構(gòu)成移動副移動副；活塞活塞2 2和氣缸體和氣缸體1 1之間構(gòu)成之間構(gòu)成移動副移動副。凸輪凸輪7 7（齒輪

24、（齒輪9 9）和氣缸體）和氣缸體構(gòu)成構(gòu)成轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副；凸輪凸輪7 7和推桿和推桿8 8之間構(gòu)成之間構(gòu)成高副高副；曲軸（齒輪曲軸（齒輪1010）和氣缸體）和氣缸體1 1之間構(gòu)成之間構(gòu)成轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動副；2561109782561109782561109782.3 2.3 工程材料工程材料2.3.1工程材料概述2.3.2金屬材料2.3.3高分子材料2.3.4陶瓷材料2.3.5復(fù)合材料什么是材料什么是材料( (materials)?)?Materials is the stuff from which a thing is made for using.材料是人類社會所能接受的、可經(jīng)濟地制造有材料是人類

25、社會所能接受的、可經(jīng)濟地制造有用物品的物質(zhì)。用物品的物質(zhì)。天然材料天然材料人工材料人工材料人工材料人工材料2.3 2.3 工程材料工程材料2.3.1. 2.3.1. 工程材料概述工程材料概述材料的發(fā)展史，就是人類社會的發(fā)展史。材料的發(fā)展史，就是人類社會的發(fā)展史。 人類歷史的劃分 石器時代陶器時代青銅器時代鐵器時代。 現(xiàn)代社會 三三大大支支柱柱能源、信息和能源、信息和材料材料（19981998）生物工程，信息技術(shù)和生物工程，信息技術(shù)和新材料新材料Computer* * 航空航天的物質(zhì)基礎(chǔ)航空航天的物質(zhì)基礎(chǔ)三高一低的結(jié)構(gòu)材料（高強度、高模量、耐高溫、低密度)衛(wèi)星發(fā)射，節(jié)省1公斤重量將降低費用$20

26、000。一次發(fā)射節(jié)約費用20%。材料的發(fā)展史，就是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史。材料的發(fā)展史，就是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史。 原理成品 發(fā)展時間電機18211886 65真空管 18821915 33無線電18871922 35X光18951913 18雷達19351940 5原子堆19391942 3半導(dǎo)體19481951 3激光19581960 2表表1 科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)時間與其產(chǎn)業(yè)化時間的對照科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)時間與其產(chǎn)業(yè)化時間的對照中國的四大發(fā)明：紙、火藥、指南針、活字印刷1）邏輯推理(古代哲學(xué)家，432 BC.)2）宏觀形貌觀察、觀測（by eye, 1669）3）數(shù)學(xué)理論計算4）科學(xué)測定（X-ray dif

27、fraction, electron diffraction,等）古代中國：“日取其半，萬世不竭”“道生一，一生二，二生三，三生萬物”（老子）；“以土與金、木、水、火雜以成百物”（國語正語）；“太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦，八卦交而生萬物” （易經(jīng)）人類對材料微觀結(jié)構(gòu)認識的發(fā)展過程人類對材料微觀結(jié)構(gòu)認識的發(fā)展過程工程材料分類工程材料分類（1）工程材料的力學(xué)性能）工程材料的力學(xué)性能 工程材料的主要性能工程材料的主要性能2）塑性：）塑性：外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不斷裂的能力 1）強度：）強度：在外力作用下材料抵抗變形與斷裂的能力在外力作用下材料抵抗變形與斷

28、裂的能力 4）沖擊韌性：）沖擊韌性：沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下抵抗斷沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下抵抗斷裂的一種能力裂的一種能力5）疲勞強度：）疲勞強度：材料在無數(shù)次重復(fù)材料在無數(shù)次重復(fù)“交變應(yīng)力交變應(yīng)力”作用下，而作用下，而不引起斷裂的最大應(yīng)力值不引起斷裂的最大應(yīng)力值 6）耐磨性：）耐磨性：材料在一定工作條件下抵抗磨損的能力材料在一定工作條件下抵抗磨損的能力用體積磨損量、質(zhì)量磨損量和長度磨損量來評定用體積磨損量、質(zhì)量磨損量和長度磨損量來評定 3）硬度：）硬度：衡量材料軟硬程度的指標(biāo)。硬度越高，表示材料衡量材料軟硬程度的指標(biāo)。硬度越高，表示材料抵抗局部塑性變形的能力越大，材料的耐磨性也

29、較好抵抗局部塑性變形的能力越大，材料的耐磨性也較好 物理性能：指材料在重力、電磁場、熱力等物理因素作用物理性能：指材料在重力、電磁場、熱力等物理因素作用 下所表現(xiàn)出來的性能或?qū)傩?，包括材料的密度、熔點、導(dǎo)下所表現(xiàn)出來的性能或?qū)傩裕ú牧系拿芏?、熔點、導(dǎo) 電性、磁性能、導(dǎo)熱性、熱膨脹性等電性、磁性能、導(dǎo)熱性、熱膨脹性等 化學(xué)性能：主要指材料的抗氧化性、耐蝕性和耐酸性等，化學(xué)性能：主要指材料的抗氧化性、耐蝕性和耐酸性等，反映了材料在常溫或高溫環(huán)境下抵抗各種化學(xué)作用的能力。反映了材料在常溫或高溫環(huán)境下抵抗各種化學(xué)作用的能力。材料工藝性能：指材料對各種加工工藝的適應(yīng)性材料工藝性能：指材料對各種加工工

30、藝的適應(yīng)性 （2）工程材料的物理、化學(xué)及工藝性能）工程材料的物理、化學(xué)及工藝性能2.3.2 金屬材料1.碳素鋼 Q+屈服強度值屈服強度值質(zhì)量等級質(zhì)量等級*脫氧方法脫氧方法 Q235-A.FS=235N/mm2A（S0.050%，P0.040%）、B、C、D （S0.035%，P0.035%）兩位阿拉伯?dāng)?shù)字兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均含碳量的萬分之幾表示平均含碳量的萬分之幾 T+ +平均含碳量的千分之幾平均含碳量的千分之幾+ +質(zhì)量表示質(zhì)量表示 2.合金鋼 20Cr2Ni4 3、鑄鐵 HT150KTH370-12QT400-154、非鐵金屬及其合金 2.3.3 2.3.3 高分子材料高分子材料主要成分

31、主要成分 高分子化合物（分子量大，一般高分子化合物（分子量大，一般在在103107）天然高分子材料天然高分子材料 松香、天然纖維、蛋松香、天然纖維、蛋白質(zhì)、天然橡膠。白質(zhì)、天然橡膠。人工合成高分子材料人工合成高分子材料 塑料、合成橡膠塑料、合成橡膠、合成纖維（滌綸等）。、合成纖維（滌綸等）。結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 由一種或幾種簡單低分子化合物由一種或幾種簡單低分子化合物重復(fù)連接而成鏈狀結(jié)構(gòu)。如聚乙重復(fù)連接而成鏈狀結(jié)構(gòu)。如聚乙烯、聚氯乙烯分別由乙烯、氯乙烯、聚氯乙烯分別由乙烯、氯乙烯聚合而成。烯聚合而成。分類分類 塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑。低強度低強度b100MPa

32、高彈性高彈性 如橡膠的彈性變形率為如橡膠的彈性變形率為1001000%，金屬一般為，金屬一般為1% ；低彈性模量低彈性模量 塑料和橡膠分別為金屬的塑料和橡膠分別為金屬的 1/10 和和 1/1000 。高耐磨性高耐磨性 比金屬好，如汽車外輪胎。比金屬好，如汽車外輪胎。高絕緣性高絕緣性低耐熱性低耐熱性低導(dǎo)熱性低導(dǎo)熱性 是金屬的是金屬的1/100 1/1000 高熱膨脹性高熱膨脹性 約為金屬的約為金屬的 310 倍倍高耐腐蝕性高耐腐蝕性 耐酸、堿等。耐酸、堿等。老化老化 受氧、光、熱、機械力等長時間作用后，性能逐漸惡受氧、光、熱、機械力等長時間作用后，性能逐漸惡化?；?。 1.1.塑料塑料組成組成

33、合成樹脂合成樹脂 高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。 添加劑添加劑 填料或增強、增塑、固化、潤滑、穩(wěn)定、著色、阻燃劑填料或增強、增塑、固化、潤滑、穩(wěn)定、著色、阻燃劑等。等。分類分類 熱塑性塑料熱塑性塑料 加熱軟化，冷卻后又硬化成形，可反復(fù)進行。加工加熱軟化，冷卻后又硬化成形，可反復(fù)進行。加工成型簡便，機械性能較好；耐熱性和剛性較差。如成型簡便，機械性能較好；耐熱性和剛性較差。如聚乙烯。聚乙烯。 熱固性塑料熱固性塑料 受熱固化后，不會再受熱軟化。機械性能差；耐熱受熱固化后，不會再受熱軟化。機械性能差；耐熱性和剛性較好。如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂。性和剛性較好。如酚

34、醛樹脂、環(huán)氧樹脂。有機玻璃有機玻璃（PMMA) 密度僅玻璃的一半，密度僅玻璃的一半，b=4250MPa ，比普通玻璃高，比普通玻璃高718倍。用于透明件，裝飾件，絕緣件。倍。用于透明件，裝飾件，絕緣件。聚氯乙烯聚氯乙烯（PVC） b = 3060 MPa ，使用溫度，使用溫度-1555。硬。硬PVC 耐油、耐耐油、耐蝕，用于化工管道，電器絕緣材料及電線絕緣層、套管。軟蝕，用于化工管道，電器絕緣材料及電線絕緣層、套管。軟PVC 富富有彈性，用作非食品包裝薄膜。有彈性，用作非食品包裝薄膜。聚丙烯聚丙烯 PP 剛性大剛性大, 重量輕，耐熱（重量輕，耐熱（-35121 ），絕緣性優(yōu)越。用于機械），絕緣

35、性優(yōu)越。用于機械零件（法蘭，齒輪），化工容器、管道，電器外殼等。零件（法蘭，齒輪），化工容器、管道，電器外殼等。ABS塑料塑料 硬、韌、剛的混合特性較好；容易電鍍。用于零件（齒輪，泵葉硬、韌、剛的混合特性較好；容易電鍍。用于零件（齒輪，泵葉輪輪, 軸承等軸承等, 電機、儀表外殼，管道，汽車零件及車身。電機、儀表外殼，管道，汽車零件及車身。聚酰胺聚酰胺（PA, 尼龍）尼龍） 耐磨耐磨, 減摩性及韌性好。耐蝕減摩性及韌性好。耐蝕, 無毒。用于耐磨無毒。用于耐磨, 耐蝕的耐蝕的承載轉(zhuǎn)動零件（齒輪承載轉(zhuǎn)動零件（齒輪, 軸承軸承, 螺釘和螺母等小型零件）。螺釘和螺母等小型零件）。酚醛樹脂酚醛樹脂（PF）

36、 如熱固性酚醛樹脂（膠木）如熱固性酚醛樹脂（膠木）, 耐磨、性脆；絕緣性好（不耐磨、性脆；絕緣性好（不小于小于10KV）；耐熱、不耐堿。用于電器插座，開關(guān)，電話機，儀表）；耐熱、不耐堿。用于電器插座，開關(guān)，電話機，儀表盒；汽車剎車片盒；汽車剎車片, 內(nèi)燃機曲軸皮帶輪內(nèi)燃機曲軸皮帶輪, 齒輪齒輪, 耐酸泵等；日用非食物器耐酸泵等；日用非食物器皿。皿。2.2.、橡膠、橡膠高彈性，變形量高彈性，變形量1001000%；彈性模數(shù)低，僅；彈性模數(shù)低，僅1MN /m 天然橡膠天然橡膠 耐油和耐溶劑性差，易老化，不耐高耐油和耐溶劑性差，易老化，不耐高溫。溫。合成橡膠合成橡膠 如，丁苯橡膠、氯丁橡膠。如，丁苯

37、橡膠、氯丁橡膠。用途用途 輪胎，工業(yè)、生活及醫(yī)療用品。輪胎，工業(yè)、生活及醫(yī)療用品。特種橡膠特種橡膠 耐高、低溫，耐酸、堿、油，輻射等耐高、低溫，耐酸、堿、油，輻射等的橡膠。的橡膠。2.3.4 2.3.4 陶瓷材料陶瓷材料1.陶瓷陶瓷 用天然或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)過成型和高溫?zé)Y(jié)制成，用天然或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)過成型和高溫?zé)Y(jié)制成，由無機非金屬化合物（硅酸鹽等）構(gòu)成的多相固體材料由無機非金屬化合物（硅酸鹽等）構(gòu)成的多相固體材料。2.性能性能 力學(xué)性能力學(xué)性能 剛性、硬度、脆性大，抗壓強度大，抗拉強度、塑韌性低剛性、硬度、脆性大，抗壓強度大，抗拉強度、塑韌性低。 熔點高、高溫下不易氧化，

38、但不耐溫度的急劇變化。耐蝕性、絕緣性好熔點高、高溫下不易氧化，但不耐溫度的急劇變化。耐蝕性、絕緣性好。3.分類及用途分類及用途 玻璃玻璃 工業(yè)（光學(xué)，電工，儀表，實驗室用）、建筑、日用玻璃。工業(yè)（光學(xué)，電工，儀表，實驗室用）、建筑、日用玻璃。普通陶瓷普通陶瓷 日用，建筑衛(wèi)生，電器（絕緣），化工等用途。日用，建筑衛(wèi)生，電器（絕緣），化工等用途。特種陶瓷特種陶瓷 氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化物陶瓷等，用于電容器，壓電，磁性，電光，高溫零件化物陶瓷等，用于電容器，壓電，磁性，電光，高溫零件等。等。金屬陶瓷金屬陶瓷 工具（硬質(zhì)合

39、金），耐熱零件等。工具（硬質(zhì)合金），耐熱零件等。 1 .復(fù)合材料定義復(fù)合材料定義：由兩種或兩種以由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的材上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的材料，稱為復(fù)合材料。料，稱為復(fù)合材料。注意注意：由兩種或兩種以上的材料。由兩種或兩種以上的材料。特殊加工不是簡單的混合，而特殊加工不是簡單的混合，而是復(fù)雜的物理化學(xué)變化。是復(fù)雜的物理化學(xué)變化。2.3.5 復(fù)合材料 復(fù)合材料復(fù)合材料 合金合金成分成分兩種或兩種以兩種或兩種以上不同材料上不同材料兩種或兩種以上兩種或兩種以上金屬材料或金屬金屬材料或金屬與非金屬與非金屬形成工藝形成工藝特殊加工特殊加工熔合熔合性質(zhì)性質(zhì) 優(yōu)于原

40、材料優(yōu)于原材料2.復(fù)合材料的性能特點復(fù)合材料的性能特點復(fù)合材料復(fù)合材料性能性能預(yù)測預(yù)測3.復(fù)合材料的分類：復(fù)合材料的分類：（1）按基體分類）按基體分類樹脂基復(fù)合材料樹脂基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料（2）按增強體）按增強體 的形狀分類的形狀分類顆粒增強復(fù)合材料顆粒增強復(fù)合材料夾層增強復(fù)合材料夾層增強復(fù)合材料纖維增強復(fù)合材料纖維增強復(fù)合材料2.4 零件的種類按其在部件中所起作用及標(biāo)準(zhǔn)化程度分：l一般零件：包括軸、盤、蓋、叉架、箱體等。l傳動零件：包括膠帶輪、鏈輪、齒輪、蝸輪、蝸桿、絲杠等。l標(biāo)準(zhǔn)件：包括螺栓、螺柱、螺釘、螺母、墊圈、鍵、銷、鉚釘和各種滾動軸承等

41、。 零件在部件中所起作用通過其結(jié)構(gòu)形狀和尺寸實現(xiàn)。 零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和技術(shù)要求，主要應(yīng)以部件的功用為依據(jù)，但也要考慮制造加工的要求，還要考慮使用維修的方便。 銑刀頭是專用銑床上的一個部件，用于裝銑銑刀頭是專用銑床上的一個部件，用于裝銑刀盤，裝上銑刀盤可用來銑削平面，共有刀盤，裝上銑刀盤可用來銑削平面，共有1616個零個零件組成。件組成。 工作時，通過膠帶輪工作時，通過膠帶輪4 4、軸、軸7 7、鍵、鍵5 5、鍵、鍵1313等傳等傳動件和連接件等結(jié)構(gòu)，將電機的扭矩傳送到銑刀動件和連接件等結(jié)構(gòu)，將電機的扭矩傳送到銑刀盤。盤。舉例：銑刀頭銑刀頭裝配圖銑刀頭裝配圖銷銷3 3螺釘螺釘2 2擋圈擋圈1

42、 1帶輪帶輪4 4鍵鍵5 5端蓋端蓋1111螺釘螺釘1010軸軸7 7座體座體8 8軸承軸承6 6銑刀盤銑刀盤擋圈擋圈1414螺栓螺栓1515墊圈墊圈1616鍵鍵1313氈圈氈圈1212調(diào)整環(huán)調(diào)整環(huán)9 9銑刀頭軸測圖銑刀頭軸測圖鍵槽鍵槽較大空腔減少加較大空腔減少加工量、節(jié)約材料工量、節(jié)約材料軸軸承承位位置置退刀槽退刀槽中心孔中心孔支板形狀考慮工作情支板形狀考慮工作情況和安裝位置需要況和安裝位置需要支板設(shè)計在軸承位下支板設(shè)計在軸承位下鍵槽鍵槽軸肩，軸向定位軸肩，軸向定位結(jié)合面的形狀應(yīng)協(xié)調(diào)結(jié)合面的形狀應(yīng)協(xié)調(diào)零件的結(jié)構(gòu)形狀零件的結(jié)構(gòu)形狀配合的表面結(jié)構(gòu)要求的參數(shù)值比其它表面要小配合的表面結(jié)構(gòu)要求的參數(shù)

43、值比其它表面要小尺寸鏈各環(huán)節(jié)誤差總和由該尺寸調(diào)整，尺寸鏈各環(huán)節(jié)誤差總和由該尺寸調(diào)整，保持保持255=5+23+194+23+5+5255=5+23+194+23+5+5零件的尺寸與表面結(jié)構(gòu)要求零件的尺寸與表面結(jié)構(gòu)要求自由表面自由表面(不接觸面不接觸面)尺寸精度可低一點，尺寸精度可低一點，表面結(jié)構(gòu)要求的參數(shù)值可大一些表面結(jié)構(gòu)要求的參數(shù)值可大一些配合尺寸的公稱尺寸應(yīng)一配合尺寸的公稱尺寸應(yīng)一致，配合精度和松緊程度致，配合精度和松緊程度由軸與孔的尺寸公差說明由軸與孔的尺寸公差說明需要控制的尺寸要直接注出需要控制的尺寸要直接注出兩結(jié)合面的尺寸標(biāo)注方兩結(jié)合面的尺寸標(biāo)注方式和尺寸數(shù)值應(yīng)協(xié)調(diào)式和尺寸數(shù)值應(yīng)協(xié)調(diào)

44、重要尺寸直接注出重要尺寸直接注出2.5 2.5 零件的互換性與公差零件的互換性與公差互換性：互換性：在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑選或附加修配其一，不需要任何挑選或附加修配(如鉗工修配如鉗工修配)就能裝在機就能裝在機器上，達到規(guī)定的功能要求。這樣的一批零件或部件就稱為器上，達到規(guī)定的功能要求。這樣的一批零件或部件就稱為具有互換性的零、部件。具有互換性的零、部件。 由定義可知，具有互換性的零部件在裝配過程中，必須滿足三個條件：裝配后 滿足使用要求裝配前 不挑裝配時 不調(diào)整或修配缺一不可實現(xiàn)互換性的條件實現(xiàn)互換性的條件2 2）檢測：）檢測：檢

45、測包含檢驗與測量。 3）實現(xiàn)互換性的條件：標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)互換性的前提。2.5.2 極限與配合1.1.尺寸公差的有關(guān)術(shù)語：(1)基本尺寸基本尺寸：根據(jù)零件設(shè)計要求所確定的尺寸。：根據(jù)零件設(shè)計要求所確定的尺寸。(2)實際尺寸實際尺寸：通過測量得到的尺寸。：通過測量得到的尺寸。(3)極限尺寸極限尺寸：允許尺寸變動的兩個界限值：允許尺寸變動的兩個界限值( (最大、最?。Ｗ畲?、最小）。(4)尺寸偏差（簡稱偏差）尺寸偏差（簡稱偏差）：某一尺寸減其基本尺寸所得的代某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)值。數(shù)值。 尺寸偏差有：尺寸偏差有： 上偏差上偏差= =最大極限尺寸最大極限尺寸- -基本尺寸基本尺寸 下偏差下偏差

46、= =最小極限尺寸最小極限尺寸- -基本尺寸基本尺寸 國標(biāo)規(guī)定：孔的上、下偏差代號分別用國標(biāo)規(guī)定：孔的上、下偏差代號分別用ESES、EI EI表示；表示； 軸的上、下偏差代號分別用軸的上、下偏差代號分別用eses、ei ei表示。表示。(5)尺寸公差尺寸公差：允許尺寸的變動量。：允許尺寸的變動量。 尺寸公差尺寸公差= =最大極限尺寸最大極限尺寸- -最小極限尺寸最小極限尺寸= =上偏差上偏差- -下偏差下偏差基本尺寸基本尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸公差公差下偏差下偏差ei ei上偏差上偏差eses上偏差上偏差ESES下偏差下偏差EI EI公差公差最大極限尺寸最大極限尺寸

47、最小極限尺寸最小極限尺寸軸軸孔孔1.1.尺寸公差的有關(guān)術(shù)語：孔孔軸軸2.5.2 極限與配合以軸為例計算各參數(shù)以軸為例計算各參數(shù): :基本尺寸：基本尺寸：3232最大極限尺寸：最大極限尺寸：32.05032.050最小極限尺寸：最小極限尺寸：32.03432.034上偏差：上偏差：+0.050+0.050下偏差：下偏差：+0.034+0.034公差：公差：0.0160.0161.1.尺寸公差的有關(guān)術(shù)語：2.5.2 極限與配合2.5.2 極限與配合2. 2. 公差帶圖 公差帶公差帶由代表上、下偏由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域來差的兩條直線所限定的區(qū)域來表示。表示。 零線零線公差帶公差帶 為

48、了便于分析，一般將為了便于分析，一般將尺尺寸公差與基本尺寸寸公差與基本尺寸的關(guān)系，按的關(guān)系，按放大比例畫成簡圖，稱為放大比例畫成簡圖，稱為公差公差帶圖帶圖。 零線零線是表示基本尺寸的一是表示基本尺寸的一條直線，條直線，正偏差正偏差位于零線之上，位于零線之上，負偏差負偏差位于零線下。位于零線下。公差帶圖公差帶圖3. 標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔、軸公差帶由以下兩個要素組成：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定孔、軸公差帶由以下兩個要素組成： 標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)公差：確定公差帶大小。確定公差帶大小。 基本偏差：基本偏差：確定公差帶位置。確定公差帶位置。指孔和軸的公差帶中靠近指孔和軸的公差帶中靠近零線的

49、那個偏差零線的那個偏差基本偏差基本偏差確定公差帶位置確定公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶大小確定公差帶大小基本尺寸基本尺寸基本偏差為下偏差基本偏差為下偏差EI EI或或ei ei基本偏差為上偏差基本偏差為上偏差ESES或或eses孔或軸公差帶孔或軸公差帶EI EI或或ei eiESES或或esesIT IT軸或孔公差帶軸或孔公差帶EI EI或或ei eiESES或或esesIT IT+ +0 0- -2.5.2 極限與配合3. 標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差(1)標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差 標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值由基本尺寸和公差等級來確定，其中標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值由基本尺寸和公差等級來確定，其中公差等級確定

50、尺寸的精確程度公差等級確定尺寸的精確程度 標(biāo)準(zhǔn)公差順序分為標(biāo)準(zhǔn)公差順序分為2020個等級，即個等級，即IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、 IT18IT18 ；ITIT表示公差，數(shù)字表示公差等級。表示公差，數(shù)字表示公差等級。 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表見下表標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表見下表2.5.2 極限與配合標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表查表舉例查表舉例: : 軸的直徑為軸的直徑為32 mm32 mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級，標(biāo)準(zhǔn)公差等級IT IT為為7 7，則其公差為：，則其公差為： 3 6 0.4 0.6 1 1.5 2.5 4 5 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 0.7

51、5 1.2 1.8大于大于 至至 IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18- 3 0.3 0.5 0.8 1.2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 0.1 0.14 0.25 0.40 0.60 1.0 1.4 6 10 0.4 0.6 1 1.5 2.5 4 6 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.5 2.210 18 0.5 0.8 1.2 2 3 5 8 11 18 27 43 70 11

52、0 0.18 0.27 0.43 0.70 1.10 1.8 2.718 30 0.6 1 1.5 2.5 4 6 9 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 1.30 2.1 3.330 50 0.6 1 1.5 2.5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.950 80 0.8 1.2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.680 120 1 1.5 2.5 4 6 10 15 22 35

53、54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.5 5.4120 180 1.2 2 3.5 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3180 250 2 3 4.5 7 10 14 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 2.90 4.6 7.2250 315 2.5 4 6 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.30 2.10 3.20 5.2 8.1315 400 3 5 7

54、 9 13 18 25 36 57 89 140 230 360 0.57 0.89 1.40 2.30 3.60 5.7 8.9400 500 4 6 8 10 15 20 27 40 63 97 155 250 400 0.63 0.97 1.55 2.50 4.00 6.3 9.7標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 公公 差差 等等 級級（m）（mm）基本尺寸基本尺寸mm0.025 mm0.025 mm ? 252.5.2 極限與配合(2) 基本偏差基本偏差 國標(biāo)規(guī)定孔、國標(biāo)規(guī)定孔、軸分別有軸分別有2828個基本個基本偏差。偏差。 當(dāng)公差帶在零線的上當(dāng)公差帶在零線的上方時，基本偏差為下偏差；方時，基本偏差為下偏

55、差；反之則為上偏差。反之則為上偏差。3. 標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差孔孔軸軸基本偏差系列基本偏差系列2.5.2 極限與配合(3)公差帶代號公差帶代號 由由基本偏差代號基本偏差代號與與標(biāo)準(zhǔn)公差等級代號標(biāo)準(zhǔn)公差等級代號組成。組成。3. 標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差5050H H8 8公差等級代號（大小要素）公差等級代號（大小要素）基本偏差代號（位置要素）基本偏差代號（位置要素）基本尺寸基本尺寸孔的公差帶代號孔的公差帶代號2.5.2 極限與配合4. 4.尺寸公差帶的注法尺寸公差帶的注法零件圖上標(biāo)注公差有三種形式：零件圖上標(biāo)注公差有三種形式： (1)標(biāo)注公差帶代號標(biāo)注公差帶代號 這種

56、標(biāo)注法和采用專用這種標(biāo)注法和采用專用量具檢驗零件統(tǒng)一起來，適量具檢驗零件統(tǒng)一起來，適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要，不需應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要，不需標(biāo)注偏差數(shù)值。標(biāo)注偏差數(shù)值。2.5.2 極限與配合4. 尺寸公差帶的注法尺寸公差帶的注法 (2) 標(biāo)注偏差數(shù)值標(biāo)注偏差數(shù)值 這種注法主要用于小量或單件生這種注法主要用于小量或單件生產(chǎn)，以便加工和檢驗時減少輔助時間。產(chǎn)，以便加工和檢驗時減少輔助時間。 +13 +5 0 0 0 0 -10 -19 +43 +24 +18 +27 +43 +110 +6 -5 +35 +20 +15 +22 +36 +90 +5 -4 F G H K N 8 7 7 8 9 11 7

57、7 +16 +6 0 0 0 0 -12 -23 +53 +28 +21 +33 +52 +130 +6 -7 +20 +7 0 0 0 0 -15 -28 -76 -28 -14 -9 -15 -36 -90 +1 -50 -16 -6 0 0 0 0 +12 -40 -13 -5 0 0 0 0 +10 d f g h k 9 7 6 6 7 9 11 6 -93 -34 -17 -11 -18 -43 -110 +1 -65 -20 -7 0 0 0 0 +15 -117 -41 -20 -13 -21 -52 -130 +2 18基本尺寸基本尺寸mm大于大于至至610101414183

58、02424 已知公差帶代號，查表可獲得極已知公差帶代號，查表可獲得極限偏差。限偏差。H7g62.5.2 極限與配合4. 尺寸公差帶的注法尺寸公差帶的注法(3) 標(biāo)注公差帶代號和標(biāo)注公差帶代號和偏差數(shù)值偏差數(shù)值 在生產(chǎn)批量不明時，可在生產(chǎn)批量不明時，可將偏差數(shù)值和公差帶代號同將偏差數(shù)值和公差帶代號同時標(biāo)注。時標(biāo)注。2.5.2 極限與配合5. 配合配合 在機器裝配中，將在機器裝配中，將基本尺寸相同基本尺寸相同的、的、相互結(jié)合的孔和軸公相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系差帶之間的關(guān)系，稱為配合。，稱為配合。 配合種類配合種類: : (1) 間隙配合間隙配合 孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，任取其中一對

59、孔孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，任取其中一對孔和軸相配合都成為具有間隙的配合。和軸相配合都成為具有間隙的配合。 孔公差帶孔公差帶軸公差帶軸公差帶 最大間隙最大間隙最小間隙最小間隙孔公差帶孔公差帶軸公差帶軸公差帶最大間隙最大間隙最小間隙為零最小間隙為零2.5.2 極限與配合5. 配合配合配合種類配合種類: : (2)過盈配合過盈配合 孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，任取其中一對孔和孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，任取其中一對孔和軸相配合都成為具有過盈的配合。軸相配合都成為具有過盈的配合。軸公差帶軸公差帶孔公差帶孔公差帶最大過盈最大過盈最小過盈最小過盈軸公差帶軸公差帶孔公差帶孔公差帶最大過盈最大

60、過盈最小過盈為零最小過盈為零2.5.2 極限與配合5. 配合配合配合種類配合種類: : (3)過渡配合過渡配合 孔和軸的公差帶相互交疊，任取其中一對孔和軸相配合，孔和軸的公差帶相互交疊，任取其中一對孔和軸相配合，可能具有間隙，也可能具有過盈的配合?？赡芫哂虚g隙，也可能具有過盈的配合。最大間隙最大間隙最大過盈最大過盈最大過盈最大過盈最大過盈最大過盈最大間隙最大間隙最大間隙最大間隙2.5.2 極限與配合6.配合制配合制國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種常用基準(zhǔn)制：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種常用基準(zhǔn)制： (1)基孔制基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶構(gòu)成各種配