互换性与测量技术第六讲.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,公差与配合的选择,第,3,章 光滑圆柱的公差与配合,本章要点,基本术语及定义,尺寸的公差与配合,尺寸的检测,1,第,3,章 光滑圆柱的公差与配合,3,3,公差与配合的选择,公差与配合的选择是否恰当，对产品的性能、质量、互换性及经济性有着重要的影响。选择的原则是在满足使用要求的前提下能够获得最佳的技术经济效益。选择的方法有计算法、类比法、试验法等。,3,3,1,类比法,(,一,),配合制的选择,配合制的选择原则是,优先选用基孔制,，特殊情况下也可选用基轴制或非基准制。,加工大、中、小孔时采用基孔制,由于机械结构上的原因。宜采用基轴制。,1),农业机械与纺织机械中经常使用具有一定精度的冷拉钢材,(,这,种钢材是按基轴制的轴尺寸制造的,),直接做轴，极少加工。在,这种情况下，应选用基轴制。,2),与标准件或标准部件相配合的孔或轴，必须以,标准件或标准,部件为基准件来选基准制。,2,(,二,),公差等级的选择,选择公差等级时，要正确处理使用要求、制造工艺和成本之间,的关系。因此选择公差等级的,基本原则是：在满足使用要求的,前提 下，尽量选取低的公差等级。,设计时，可参阅表,37,和,表,38,。,用类比法选择公差等级时，还应考虑以下问题：,1.,应考虑孔和轴的工艺等价性,。,孔和轴的工艺等价性即孔和轴加工难易程度应相同。一般地说，孔的公,差等级,低于,8,级,时，孔和轴的,公差等级应相同,；孔的公差等级,高于,8,级,时，,轴应比孔高一级,；孔的,公差等级等于,8,级时，两者均可,。这样，可,保证孔和轴的工艺等价性。如,Hg,d9,，,H8,f7,，,H8,n8,，,H7,p6,。,2.,要注意相关件和相配件的精度,。,例如，齿轮孔与轴的配合取决于相关件齿轮的精度等级,(,可参阅有关齿,轮的国家标准,),。,3.,必须考虑加工成本,。,如图,316,所示的轴颈与轴套的配合，按工艺等价原则，轴套应选,7,级,公差,(,加工成本较高,),，但考虑到它们在径向只要求自由装配，为大,的间隙配合，此处选择了,9,级公差，有效地降低了成本。,3,配合的选择，实质上是对,间隙和过盈,的选择。其原则是,：拆装频率较高，定心精度要求较低，间隙较大；传递扭矩较大，过盈量较大。,(,三,),配合的选择,间隙配合,:,主要用于相互配合的孔和轴有相对运动或需要经,常拆装的场合。,过渡配合,:,过渡配合的定位精度比间隙配合的,定位精度高,，,拆装,又比过盈配合,方便,，因此，过渡配合广泛应,用于,有对中性要求，靠紧固件传递扭矩又经常拆,装的场合,，如齿轮孔和轴靠平键联结时的配合：,如此时偏重于定位精度要求，则应选择偏紧的过,渡配合，即基本偏差为,m,，,n,，,P,的配合,(,如未说,明，均以基孔制为例,),；如此时偏重于拆装的方便,性，则应选择偏松的过渡配合，即基本偏差为,is,，,k,的配合。,过盈配合,:,主要用于传递扭矩和实现牢固结合，通常不需要,拆卸。,4,基本偏差为,P,或,r,的公差带与基准孔组成过盈定位配合，能以最好的定位精度达到部件的刚性及对中要求，用于定位精度特别重要的场合。需要传递扭矩时，必须加紧固件。如图,318,所示卷扬机的绳轮与齿轮的结合，采用过盈定位配合,H7,p6,，保证绳轮与齿轮组成部件的刚性与对中性要求，通过键传递扭矩,5,(,四,),其他问题,工作温度、装配变形、生产批量也是必须考虑的问题，此,外，还应尽量采用优先与常用配合。,例,5:,机械式过载保护装置公差配合选用分析,(,见图,321),。,6,选用分析：,1,配合制的选择。,大多数情况应该优先选择基孔制,，但,安全销与衬套孔的配合因为两处松,紧不一样，考虑到加工以及安装、拆卸方便，可以选用基轴制。,2,公差等级的选择。,齿轮与传动套、传动套与轴为,重要配合尺寸,，以,7,6,级为宜；传动,套与衬套，齿轮与衬套为,较为重要,的配合尺寸，以,8,7,级为宜；安,全销与衬套孔主要起连接,紧固作用,，可以选用,8,8,级精度。,3,配合的选择。,齿轮与传动套有,相对运动,，并且有,运动精度,要求，选择,小间隙配,合,，查看优先与常用配合，选择,H7,h6,。,传动套与轴靠平键连接传递载荷，不需要选择中等压入配合或压入,配合,(,太紧,),，考虑到定心要求，可以选择,小过盈或紧过渡配合,，如,H7,n6,，,H7,p6(,优先配合,),。,传动套与衬套，齿轮与衬套为典型的过盈定位配合，代号为,H8,p7,或,H8,r7(,常用配合,),。,安全销与衬套孔,(,右,),考虑安装方便，可以选,小间隙配合,，再考虑衬,套孔的装配变形，间隙可以适当增大一点，如,F8,h8,，安全销与衬,套孔,(,左,),考虑定位及拆装要求，应该选择紧过渡配合，再考虑衬套,孔的装配变形，最后选择,M8,h8,。,7,3,3,2,计算法,当配合要求非常明确时，可采用计算法来确定配合代号。下面 以例题来说明此方法。例,6:,有一基孔制的孔、轴配合，基本尺寸,D=25,，最大间隙不,得超过,0,074,，最小间隙不得小于,0,04,，试确定其配,合代号。,解,:,T,f,=,Xmax,一,Xmin,=0.0740.040=+0.034,为了满足使用要求，必须使,T,f,T,h,+Ts,，查表,3,一,1,可知：,IT6=0.013,，,IT7=0.021,。考虑到工艺等价原则，孔应,选用,7,级公差,T,h,=0.021,，轴应选用,6,级公差,Ts=0.013,。,又因为基孔制配合，所以,EI=0,，,ES=,EI+T,h,=+0.021,。,的公差带代号为,H7,。,由,Xmin,=EI,一,es,0.040,可知,es,=EI,Xmin,=-0.040,，,对照表,32,可知，基本偏差代号为,e,的轴可以满足要求。,所以轴的公差代号为,e6,。其下偏差,ei=-0.053,。,所以，满足要求的配合代号为,25H7,e6,。,8,3,4,尺寸的检测,3,4,1,概述,由于被测零件的形状、大小、精度要求和使用场合不同，采用,的计量器具也不同。对于大批量生产的车间，为提高检测效,率，多采用量规来检验,(,详见第,6,章,),；对于单件或小批量生,产，则常采用通用计量器具来测量。本节只介绍后一种方法。,3,4,2,验收极限与计量器具的选择原则,(,一,),验收极限与安全裕度,国家标准规定的验收原则是：,所有验收方法应只接受位于规,定的极限尺寸之内的工件，即允许有误废而不允许有误收。,为了保证这一验收原则的实现，保证零件达到互换性要求，,将误收减至最小，规定了验收极限。,验收极限,:,是指检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界线,。,国家标准规定，验收极限可以按照下列两种方法之一确定。,方法一,验收极限是从图样上规定的最大极限尺寸和最小极限,尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度,A,来确定,，如图,322,所示。,9,10,上验收极限,=,最大极限尺寸一,A,下验收极限,=,最小极限尺寸,+A,安全裕度,A,由工件公差,T,确定，,A,的数值取工件公差的,1,10,，其数值见表,39,。,由于验收极限向工件的公差带之内移动，为了保证验收时合 格，在生产时工件不能按原有的极限尺寸加工，应按由验收极限所确定的范围生产，这个范围称“生产公差”。,方法二,验收极限等于图样上规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸，即,A,值等于零。,具体选择哪一种方法，要结合工件尺寸功能要求及其重要程度、尺寸公差等级、测量不确定度和工艺能力等因素综合考虑。具体原则是：,1,对符合包容要求的尺寸，公差等级高的尺寸，其验收,极限按方法一确定。,2,对工艺能力指数,Cp1,时，其验收极限可以按方法二,确定。但对要求符合包容要求的尺寸，其轴的最大极,限尺寸和孔的最小极限尺寸仍要按方法一确定,11,工艺能力指数Cp,值是工件公差值,T,与加工设备工 艺能力,c,之比值。,c,为常数，工件尺寸遵循正态 分布时，,c=6,；,为加工设备的标准偏差；,Cp=T,6,。,3,对偏态分布的尺寸，尺寸偏向的一边应按方法一 确定。,4,对非配合和一般的尺寸，其验收极限按方法二确定。,(,二,),计量器具的选择原则,计量器具的选择主要取决于计量器具的技术指标和经济指标。为了保证测量的可靠性和量值的统一，国家标准规定：按照计量器具的测量不确定度允许值,U,1,选择计量器具。,U,1,值见表,39,，其值大小分为,1,，,，,档，分别约为工件公差的,1,10,，,1,6,，,1,4,。对于,IT6,ITll,，,U1值分为为,I,，,，,档，对于,ITl2,ITl8,，,U1,值分为为为,I,，,档。一般情况下，优先选用,I,档，其次是,，,档。,12,表,310,表,312,给出了在车间条件下常用的千分尺、游标卡尺、比较仪和指示表的不确定度。在选择计量器具时，所选用的计量器具的不确定度应小于或等于计量器具不确定度的允许值。,例,7:,被检验工件为,42h9,，试确定验收极限，并选择适 当的计量器具。,解,:,因为此工件遵守包容要求，故应按方法一 确定验收极限。由表,3-9,查得安全裕度,A=0,0062,，则可得：上验收极限,=42-0.0062=41.994,下验收极限,=42-0.062+0,0062=41.944,由表,3-9,按优先选用,I,档的原则，查得计量器具 不确定度的允许值,U1=0,0056,。由表,3-10,查 得分度值为,0.01,得千分尺不确定度为,0.004,，它 小于,0.0056,，所以能满足要求。,0,13,作业：,p45 3-6(1),，,(2),、,3-8,14,