《公差與配合基礎(chǔ)》課件

公差與配合基礎(chǔ)公差和配合是機(jī)械設(shè)計(jì)中必不可少的要素，它們直接影響著機(jī)械產(chǎn)品的性能、壽命和可靠性。本課程將深入探討公差與配合的基本概念、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用，幫助您掌握機(jī)械設(shè)計(jì)中公差與配合的理論知識和實(shí)際應(yīng)用技能。課程簡介了解公差與配合本課程介紹公差與配合的基本概念，幫助學(xué)生理解機(jī)械零件的尺寸精度要求。掌握公差標(biāo)注方法學(xué)生將學(xué)習(xí)公差符號的書寫規(guī)則，以及在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)注公差的規(guī)范方法。提升實(shí)際應(yīng)用能力通過案例分析，學(xué)生可以將理論知識應(yīng)用到實(shí)際的機(jī)械加工和設(shè)計(jì)中，提高解決問題的能力。公差與配合的概念公差是指允許零件尺寸在規(guī)定的范圍內(nèi)變化的數(shù)值。配合是指將兩個(gè)或多個(gè)零件裝配在一起時(shí)，其尺寸之間的相互關(guān)系。公差與配合是保證機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。工件的尺寸誤差尺寸誤差是指實(shí)際尺寸與理論尺寸之間的偏差。尺寸誤差是不可避免的，因?yàn)榧庸み^程中存在各種誤差源。尺寸誤差會影響工件的尺寸精度，從而影響其功能和性能。公差的分類尺寸公差用于控制零件尺寸的偏差范圍。形狀公差用于控制零件形狀的偏差范圍。位置公差用于控制零件各部分之間相對位置的偏差范圍。表面粗糙度用于控制零件表面粗糙程度。單公差系統(tǒng)1基本尺寸零件的理想尺寸2公差值允許尺寸偏差3上限偏差尺寸允許的最大值4下限偏差尺寸允許的最小值單公差系統(tǒng)只用一個(gè)數(shù)值來表示公差，即公差值，用于限制尺寸偏差的范圍。上限偏差和下限偏差都相對于基本尺寸。雙公差系統(tǒng)基本概念雙公差系統(tǒng)是指在一個(gè)尺寸標(biāo)注中，同時(shí)標(biāo)注兩個(gè)公差，分別為基本尺寸的公差和實(shí)際尺寸的公差。應(yīng)用范圍通常用于需要控制零件的實(shí)際尺寸和基本尺寸之間偏差的場合，例如，需要控制零件的配合精度或?qū)α慵叽邕M(jìn)行嚴(yán)格的控制。應(yīng)用實(shí)例例如，在機(jī)械加工中，使用雙公差系統(tǒng)可以更精確地控制零件的尺寸和配合，提高機(jī)械產(chǎn)品的性能和可靠性。公差等級的確定精度要求公差等級取決于零件的功能和工作條件。成本考慮更高的精度意味著更高的加工成本。制造能力選擇合適的公差等級需考慮制造商的加工能力。表面粗糙度的影響表面粗糙度是零件表面微觀幾何形狀的特征，影響零件的配合、疲勞強(qiáng)度和摩擦磨損。表面粗糙度會影響零件的配合精度和密封性。粗糙表面容易造成配合間隙過大或過小，影響零件的功能。粗糙表面還會增加摩擦系數(shù)，導(dǎo)致零件的磨損和能量損失。配合的基本形式11.間隙配合軸的尺寸小于孔的尺寸，零件之間存在間隙。22.過盈配合軸的尺寸大于孔的尺寸，零件之間存在過盈。33.過渡配合軸的尺寸和孔的尺寸可能大于或小于，可能出現(xiàn)間隙或過盈。配合的分類按配合性質(zhì)分類過盈配合過渡配合間隙配合按配合精度分類基準(zhǔn)配合普通配合精密配合超精密配合最大最小配合最大最小配合是一種特殊形式的配合，它指的是在最大極限尺寸下，孔的尺寸小于軸的尺寸。這種配合方式確保了軸和孔始終緊密配合，防止松動或過緊。最大最小配合通常用于需要較高強(qiáng)度和剛度的連接，例如軸承和齒輪之間的配合。它可以有效地防止零件在工作過程中發(fā)生相對運(yùn)動，從而提高機(jī)械的精度和可靠性。配合量的計(jì)算1基本配合量基本配合量是孔和軸的尺寸之差，它反映了孔和軸之間的配合程度。2最大配合量最大配合量是指孔的最大尺寸與軸的最小尺寸之差，它表示配合的最大間隙或最大過盈。3最小配合量最小配合量是指孔的最小尺寸與軸的最大尺寸之差，它表示配合的最小間隙或最小過盈。球面配合球面配合是指一個(gè)零件為球面，另一個(gè)零件為與之相配合的球面或圓柱面。球面配合主要用于連接件，如球鉸、萬向節(jié)等，實(shí)現(xiàn)傳動軸的旋轉(zhuǎn)，以及機(jī)床、船舶等設(shè)備的連接。圓柱配合軸和孔圓柱配合是指軸和孔之間的配合。尺寸關(guān)系圓柱配合中，軸和孔的尺寸之間存在一定的關(guān)系，以確保它們能夠正常工作。公差范圍圓柱配合的公差范圍由尺寸公差等級和配合類型決定。平面配合平面配合是指兩個(gè)具有平面接觸的零件之間的配合，例如，軸承座與軸承之間的配合。平面配合主要用于保證被連接零件的相對位置關(guān)系，并能承受一定的載荷。平面配合的精度主要取決于配合面的表面粗糙度和形位公差。螺紋配合螺紋配合用于連接和固定部件，例如螺栓和螺母。根據(jù)螺紋的尺寸和公差等級選擇合適的配合，確保螺紋連接的緊固性。常見的螺紋配合包括間隙配合、過渡配合和過盈配合。螺紋配合的選擇取決于具體應(yīng)用場合，例如連接強(qiáng)度、密封要求等。鍵配合鍵配合用于固定軸和輪轂之間的相對位置，防止它們發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。鍵的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)軸和輪轂的尺寸和載荷來選擇，常用的鍵型有平鍵、楔鍵、半圓鍵等。鍵配合的種類有：過盈配合、間隙配合、過渡配合。過盈配合適用于承受較大載荷的場合，間隙配合適用于承受較小載荷的場合，過渡配合則介于兩者之間。滾動軸承配合內(nèi)徑與外徑配合滾動軸承的內(nèi)徑與軸的配合，外徑與軸承座孔的配合，通常采用過盈配合，以確保軸承在軸或軸承座上具有足夠的緊固性。預(yù)緊配合滾動軸承的預(yù)緊配合是指在安裝時(shí)對軸承施加一定的預(yù)緊力，以提高軸承的剛度和承載能力，并降低噪聲和振動。間隙配合滾動軸承的間隙配合是指在安裝時(shí)，軸承內(nèi)徑與軸之間的配合存在一定的間隙，以允許軸承在運(yùn)行中有一定的自由運(yùn)動，避免產(chǎn)生過大的摩擦力和熱量。公差及配合的表示圖紙標(biāo)注公差和配合通常在工程圖紙上標(biāo)注，以便清楚地傳達(dá)設(shè)計(jì)要求。符號和尺寸使用特定的符號和尺寸來表示公差值，例如"±0.05"表示公差為0.05毫米。配合類型配合類型通常用字母和數(shù)字組合表示，例如"H7/g6"表示過渡配合。公差符號的書寫規(guī)則位置公差符號通常位于尺寸數(shù)字的右側(cè)或上方。公差符號與尺寸數(shù)字之間應(yīng)留有一定的間隔，避免混淆。大小公差符號的尺寸應(yīng)與尺寸數(shù)字保持一致，且應(yīng)清晰易讀。公差符號應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，避免使用非標(biāo)準(zhǔn)符號。方向公差符號的方向應(yīng)與尺寸數(shù)字的方向一致，通常為水平或垂直方向。公差符號的方向應(yīng)與尺寸數(shù)字的讀寫方向一致，避免出現(xiàn)歧義。公差與配合圖的應(yīng)用公差與配合圖是機(jī)械設(shè)計(jì)中常用的工具，可以直觀地表達(dá)零件的尺寸要求和配合關(guān)系。圖中包含公差帶、配合類型、尺寸范圍等信息。通過圖示，可以方便地理解設(shè)計(jì)意圖，并進(jìn)行零件的加工和檢驗(yàn)。公差配合圖的應(yīng)用范圍廣泛，例如，在機(jī)械加工、裝配、質(zhì)量控制等方面都發(fā)揮著重要作用。它可以幫助工程師選擇合適的公差等級和配合形式，確保零件的精度和可靠性。幾何公差的概念11.理想尺寸理論上完美的尺寸，實(shí)際加工無法實(shí)現(xiàn)。22.實(shí)際尺寸加工后零件的實(shí)際尺寸，存在誤差。33.允許偏差實(shí)際尺寸允許偏離理想尺寸的范圍。44.幾何公差控制零件幾何形狀和位置的誤差。幾何公差的分類形狀公差控制零件的實(shí)際形狀與理想形狀的偏差。位置公差控制零件上要素之間的相對位置精度。方向公差控制零件上要素的方向偏差。跳動公差控制零件上要素在旋轉(zhuǎn)或移動過程中產(chǎn)生的跳動。幾何公差的標(biāo)注1特征符號用于識別標(biāo)注的幾何特征。2公差值表示允許偏差的大小。3公差帶方向確定公差帶的形狀和位置。4基準(zhǔn)符號用于確定公差帶的基準(zhǔn)。幾何公差的標(biāo)注包含多個(gè)要素，包括特征符號、公差值、公差帶方向和基準(zhǔn)符號。這些要素共同確定了尺寸公差的范圍，以及允許的形狀和位置偏差。常見幾何公差的實(shí)例平行度公差平行度公差用于控制兩個(gè)表面之間的平行度，確保兩個(gè)表面保持一致方向。垂直度公差垂直度公差用于控制一個(gè)表面相對于另一個(gè)表面的垂直度，確保兩個(gè)表面相互垂直。圓度公差圓度公差用于控制一個(gè)圓形特征的圓度，確保其形狀接近完美的圓形。位置度公差位置度公差用于控制一個(gè)特征相對于另一個(gè)特征的位置，確保其在設(shè)計(jì)位置附近。公差與配合在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用尺寸精度公差和配合決定零件之間的配合精度，影響機(jī)械的運(yùn)行效率和壽命。裝配合適的公差和配合能夠保證零件的順利裝配，避免過緊或過松。功能性公差與配合對機(jī)械的性能和功能有著重要的影響，如密封性、強(qiáng)度和剛度等。成本選擇合理的公差和配合能夠有效控制制造成本，避免浪費(fèi)資源。課程總結(jié)公差與配合的重要性公差與配合是機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，影響產(chǎn)品質(zhì)量、性能和壽命。公差與配合應(yīng)用廣泛從日常用品到精密儀器，公差與配合應(yīng)用于各種機(jī)械產(chǎn)品。掌握公差與配合知識有助于提高設(shè)計(jì)水平，降低生產(chǎn)成本，提升產(chǎn)品質(zhì)量。持續(xù)學(xué)習(xí)隨著技術(shù)進(jìn)步，公差與配合理論不斷發(fā)展，需持續(xù)學(xué)習(xí)新知識。問答環(huán)節(jié)這是