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文档简介
汽车机械基础单元0绪论单元1构件力学分析单元2极限与配合单元3汽车常用零件单元4汽车常用机构传动单元5液压传动学习重点一、本课程研究的对象和内容
1.机器的组成
2.机器的分类二、本课程的性质、任务和基本要求
1.课程性质
2.课程任务绪论1.机器的组成机器就功能来说由以下四个部分组成:①动力部分。是工作机动力的来源,最常见的是电动机和内燃机。动力机有一次和二次之分,一次动力机是将自然界的能源直接转化为机械能;二次动力机是将二次能源(如电能)转化为机械能。②传动部分。联接动力部分和工作部分的中间部分。功用是将动力部分提供的机械能以动力和运动的形式传递给工作部分。③工作部分。完成预定的动作,位于传动路线的终点。④控制部分。保证机器的启动、停止和正常协调动作。一、本课程研究的对象和内容1.机器的组成机器就结构来说由以下部分组成:从结构上来看,机器的传动部分和执行部分都是由各种机构组成的。①零件:从制造观点来看,机构由许多独立加工的单元体组成,这些单元体称为零件,是机器中最小的制造单元。②构件:构件是机器中相互间存在相对运动的物体,是机器中最小的运动单元。它可以是单一的整体,也可以是由几个零件组成的刚性结构。③机构:机构是由一些相对独立运动的构件组成的,只能实现运动和力的传递与变换的装置。④机械:机器与机构在结构和运动方面并无区别(仅作用不同),故统称为机械。一、本课程研究的对象和内容2.机器的分类①动力机器——实现能量转换(如内燃机、蒸汽机、电动机)。②工作机器——完成有用功(如机床等)。③信息机器——完成信息的传递与变换(如复印机、传真机等)。一、本课程研究的对象和内容1.课程性质本课程是中等职业学校汽车制造、汽车运用和汽车维修专业的专业核心课之一。二、本课程的性质、任务和基本要求2.课程任务本课程是以构件的力学分析为基础,辅以极限配合与技术测量知识,以常用传动机构和通用零件、液压传动为主要研究对象的一门专业核心课程。通过学习,学生应掌握常用机构、常用机械传动、液压传动和轴系零部件的基本知识、基本技能;掌握轴系零部件的结构、特点和应用;掌握常用机构、常用机械传动、液压传动的工作原理、运动特性及其主要应用。为学习专业课和新的科学技术奠定基础,为今后解决实际问题做好准备。基本要求①熟悉汽车常用机构的工作原理、特点、应用的基本知识。②熟悉通用零件的结构、特点、标准,了解通用零件的选用基本方法。③熟悉汽车液压传动的工作原理及组成,了解液压基本元件的工作原理、结构特点及选用方法。④初步具有与本课程有关的解题、运算、绘图和使用技术资料的技能。二、本课程的性质、任务和基本要求单元回顾一、本课程研究的对象和内容
1.机器的组成
2.机器的分类二、本课程的性质、任务和基本要求
1.课程性质
2.课程任务绪论THANKS汽车机械基础单元一构件力学分析构件静力分析构件受力变形模块一模块二学习重点静力分析的基本概念和定理受力分析与受力图平面力系的简化与合成平面力系的平衡考虑摩擦时的平衡问题单元一构件力学分析一、力的概念力的定义力是物体间的相互作用。力作用于物体将产生两种效果:一是使物体的机械运动状态发生变化;二是使物体的形状和尺寸发生改变。前者称为力的运动效应或外效应,后者称为力的变形效应或内效应。实际上变形也是物体受力后内部各部分运动状态变化的结果。静力学研究的对象是刚体,只研究力的运动效应。模块一构件静力分析
课题一静力学的基本概念一、力的概念2.力的三要素实践表明,力对物体的作用效应完全取决于力的三要素:力的大小、力的方向和力的作用点。力的三要素表明,力的三要素力是一个具有固定作用点的定位矢量。可以用一个矢量来表示力的三要素,如图所示。矢量的长度按一定的比例表示力的大小;矢量的方向表示力的方向;矢量的始端表示力的作用点。我们常用字母“F”表示力的矢量。3.力的单位在国际单位制中,力的单位为牛顿。记作“N”或“kN”。模块一构件静力分析
课题一静力学的基本概念二、力系的概念所谓力系,是指作用于物体上的一群力。根据力系中各力作用线的分布情况,可将力系分为平面力系和空间力系两大类。各力作用线位于同一平面内的力系称为平面力系;按照力系中各力作用线是否相交,力系又可分为汇交力系、平行力系和一般力系。各力作用线不在同一平面内的力系称为空间力系。若两个力系分别作用于同一物体上时,其效应完全相同,则称这两个力系为等效力系。在特殊情况下,如果一个力与一个力系等效,则称此力为该力系的合力,而力系中的诸力称为此合力的分力。用一个简单的等效力系(或一个力)代替一个复杂力系的过程称为力系的简化。力系的简化是刚体静力学的基本问题之一。模块一构件静力分析
课题一静力学的基本概念三、刚体的概念刚体是指在力的作用下不产生变形的物体,这是一个理想化的静力学模型。实际物体在力的作用下,都会产生不同程度的变形,但是这些变形很微小,对研究物体的平衡问题影响甚微,可以忽略不计。但不能把刚体的概念绝对化,当研究某些工程结构时(如在材料力学中),如果不考虑物体的变形,则问题将不可解。模块一构件静力分析
课题一静力学的基本概念四、平衡的概念平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态,是物体运动的一种特殊形式。1.静态平衡物体相对于地面处于静止的状态,称为静态平衡。例如:静止在地面的汽车。2.动态平衡物体相对于地面处于匀速直线运动状态,称为动态平衡。例如:在地面上匀速直行的汽车。模块一构件静力分析
课题一静力学的基本概念一、二力平衡条件作用在刚体上的两个力,使刚体处于平衡的必要和充分条件是:这两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上,如图。可表示为:F1=-F2工程上受两个力作用而平衡的刚体称为“二力构件”或“二力体”。二力构件平衡时,其所受的两个力必沿着两个力作用点的连线,而且两个力大小相等,方向相反。模块一构件静力分析
课题二静力学公理二、加减平衡力系公理加减平衡力系公理:在已知力系上加上或减去任意的平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。推论:力的可传性作用在刚体上某点的力,可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点,并不改变该力对刚体的作用。如图所示。模块一构件静力分析
课题二静力学公理三、作用力和反作用力公理作用力和反作用力总是同时存在,两力的大小相等,方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个相互作用的物体上。如图所示:FN和F′N为一对作用力和反作用力。模块一构件静力分析
课题二静力学公理四、力的平行四边形法则作用在物体上同一点的两个力F1、F2,可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点,合力的大小和方向,由以这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定,如图所示。合力矢:FR=F1+F2合力FR的大小可用余弦定理求出:一个力也可以分解为两个力,力的分解仍遵循力的平行四边形法则。推论:三力平衡汇交定理刚体受同一平面内三个互不平行的力作用而平衡时,此三个力的作用线必汇交于一点。模块一构件静力分析
课题二静力学公理一、力矩1.概念一般说来,力对刚体有移动效应,也有使刚体绕某点转动的效应,例如用板手紧固螺丝,如图所示,力的这种转动效应的度量,叫力矩,其定义为MO(F)=±Fd构成力矩的三要素为:矩心O、力矢量F、力臂d。模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶一、力矩2.力矩的方向力矩正负号的规定:力使物体绕矩心逆时针转动时的力矩为正;反之为负。力矩的值与矩心位置有关,同一力对不同的矩心,其力矩不同。力矩在下列两种情况下等于零:①力等于零。②力的作用线通过矩心,即力臂等于零。力矩是代数量,在国际单位制中常用N·m,kN·m来表示。模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶二、力偶和力偶矩力学上把大小相等、方向相反、作用线互相平行的两个力称为力偶,记作(F,F′)。力偶中,二力作用线间的垂直距离d称为力偶臂,二力所在的平面称为力偶的作用面。力偶对物体的转动效应用力偶矩来度量。力偶中力的大小与力偶臂的乘积,冠以适当的正负号,称为力偶矩,记作M(F,F′)或M,即M(F,F′)=±Fd力偶方向规定:力偶逆时针转动为正,反之为负。力偶的单位:N·m或kN·m模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶二、力偶和力偶矩力偶的三要素:力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的大小、力偶的转向及力偶的作用平面。力偶对其作用平面内任一点的矩都等于力偶矩,与矩心位置无关。经滑移和平移后,不改变对刚体的运动效应。力偶的等效定理:作用于同一平面内的两个力偶,如果它们的力偶矩大小相等,转向相同,则这两个力偶是等效的。由力偶的等效定理可以得到力偶的两个性质:①力偶可以在其作用平面内任意移动或转动,而不改变它对物体的转动效应。即力偶对物体的转动效应与它在作用平面内的位置无关。②只要保持力偶矩的大小和力偶的转向不变,可同时相应地改变组成力偶的力的大小和力偶臂的长度,而不改变它对物体的转动效应。模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶二、力偶和力偶矩力偶应用实例模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶三、力的平移定理设刚体上A点作用有力F,为将其平移至刚体上B点,而不会改变力F对刚体的效应,可根据加减平衡力系原理,在点B加上一对平衡力F′和F″,且令F=F′=-F″,F′∥F显然,加上平衡力系F′、F″后,不会改变力F对刚体的作用效应。此时,由于F″与F是等值、反向、作用线平行,构成一对力偶,其矩为M(F,F″)=Fd=MB(F)即将力F移至B点,同时产生了一个附加力偶。由此可知,平移前的一个力与平移后的一个力及一个力偶等效。模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶三、力的平移定理力的平移定理为:将刚体上某点的力平移到刚体上的任一点后,将产生一附加力偶,其力偶矩等于该力对新作用点之矩。模块一构件静力分析
课题三力矩与力偶一、约束与约束反力工程中的机器或者机构,总是由许多零部件组成的。这些零部件是按照一定的形式相互联接。因此,它们的运动必然互相牵连和限制。如果从中取出一个物体作为研究对象,则它的运动当然也会受到与它联接或接触的周围其它物体的限制。也就是说,它是一个运动受到限制或约束的物体,称为被约束体。那些限制物体某些运动的条件,称为约束。这些限制条件总是由被约束体周围的其它物体构成的。为方便起见,构成约束的物体常称为约束。约束限制了物体本来可能产生的某种运动,故约束有力作用于被约束体,这种力称为约束反力。约束反力总是作用在被约束体与约束体的接触处,其方向也总是与该约束所能限制的运动或运动趋势的方向相反。模块一构件静力分析
课题四约束、约束反力与受力图的应用二、常见约束类型及约束反力的确定
1.柔体约束由绳索、胶带、链条等形成的约束称为柔体约束。这类约束只能限制物体沿柔体伸长方向的运动,因此它对物体只有沿柔体方向的拉力,一般常用FT表示:作用在接触点处,沿柔体方向离开受力物体。
2.光滑面约束当物体与固定约束或活动约束间的接触表面非常光滑,摩擦可以忽略不计时,就可简化为光滑面约束。它只能阻碍物体沿两接触面公法线方向往约束内部的运动,而不能阻碍沿切线方向的运动。因此,光滑面约束反力作用在接触点处,沿两接触面公法线方向,并指向受力物体,称为法向力,通常用FN表示。模块一构件静力分析
课题四约束、约束反力与受力图的应用二、常见约束类型及约束反力的确定3.光滑铰链约束用光滑销钉C和圆孔组成的局部结构,称为光滑圆柱铰链。因忽略摩擦,销钉与圆柱孔间约束,本质上属光滑面约束,这时,销钉只能限制两物体的相对移动而不能限制它们的相对转动。4.固定端约束在工程实际中,常会遇到一端完全固定的工程结构,这种约束称为固定端约束。模块一构件静力分析
课题四约束、约束反力与受力图的应用三、受力分析及画受力图所谓受力分析,是指分析所要研究的物体(称为研究对象)上受力多少、各力作用点和方向的过程。工程中物体的受力可分为两类,一类称为主动力,如工作载荷、构件自重、风力等,这类力一般是已知的或可以测量的;另一类就是约束反力。进行受力分析时,研究对象可以用简单线条组成的简图来表示。在简图上除去约束,使对象成为自由体,添上代表约束作用的约束反力,称为解除约束原理。解除约束后的自由物体称为分离体,在分离体上画上它所受的全部主动力和约束反力,就称为该物体的受力图。模块一构件静力分析
课题四约束、约束反力与受力图的应用三、受力分析及画受力图画受力图是解决力学问题的第一步骤,正确地画出受力图是分析、解决力学问题的前提。如果没有特别说明,则物体的重力一般不计,并认为接触面都是光滑的。画受力图的步骤如下:①根据题意,确定研究对象,取分离体并单独画出。②在分离体上画出所有主动力。③根据约束类型正确画出相应的约束反力。模块一构件静力分析
课题四约束、约束反力与受力图的应用一、平面汇交力系的合成与简化各力的作用线在同一平面内且相交于一点的力系称为平面汇交力系。平面汇交力系可以由两个、三个甚至更多的汇交力组成,平面汇交力系可以合成为一个合力,由两个汇交力组成的汇交力系是最简单的汇交力系。平面汇交力系的合成和简化有几何法和解析法两种方法。
1.平面汇交力系合成的几何法
2.平面汇交力系合成的解析法(1)力在坐标轴上的投影(2)合力投影定理(3)平面汇交力系合成的解析法模块一构件静力分析
课题五平面汇交力系及平面力偶系二、平面力偶及力偶系的简化两个或两个以上力偶组成的力系称为力偶系。力偶系合成的结果只能是力偶而不是力,这个力偶称为合力偶。如图所示。由上图分析可知平面力偶系可以合成为一个合力偶,合力偶的矩等于各分力偶矩的代数和。模块一构件静力分析
课题五平面汇交力系及平面力偶系三、平面汇交力系的平衡方程平面汇交力系可以合成为一个合力FR,要使平面汇交力系平衡的充要条件是力系的合力等于零,即∑Fix=0
∑Fiy=0上式说明:力系中所有各力在两个坐标轴中每一轴上投影的代数和都等于零。模块一构件静力分析
课题五平面汇交力系及平面力偶系四、平面力偶系的平衡方程作用在物体上同一平面内的许多力偶组成平面力偶系。平面力偶系平衡的充要条件是:力偶系中各力偶矩的代数和等于零。即∑Mi=0五、考虑摩擦时的物体平衡1.静滑动摩擦力静摩擦力是一种切向的约束反力,它的方向与物体相对运动趋势的方向相反,其大小随主动力的变化而变化,但介于零与最大值Fmax之间,即0≤F≤Fmax实验表明,最大静摩擦力的大小与接触面间的法向反力N成正比,即Fmax=μN这称为静滑动摩擦定律或库仑摩擦定律。式中的比例系数μ称为静滑动摩擦系数(简称静摩擦系数),它是一个无量纲的量,与相互接触物体的材料及其表面状况(粗糙度、温度及湿度等)有关,而一般情况下与接触面积的大小无关。静摩擦系数的数值可查有关工程手册。模块一构件静力分析
课题五平面汇交力系及平面力偶系五、考虑摩擦时的物体平衡2.动滑动摩擦力当两物体接触面间具有相对滑动时,沿接触面相互产生的切向阻力称为动滑动摩擦力(简称动摩擦力)。实验证明,动摩擦力F′的大小与接触面间的法向约束反力N成正比,即F′=μ′N式中,μ′称为动摩擦系数,它是一个无量纲的量,其值除与接触物体的材料及其表面状况有关外,通常还随着物体相对滑动速度的增大而略有减小。在一般情况下,动摩擦系数略小于静摩擦系数,即μ′<μ。当两物体间具有相对滚动(或相对滚动趋势)时,彼此将相互阻碍其滚动,这种现象称为滚动摩擦。模块一构件静力分析
课题五平面汇交力系及平面力偶系一、强度、刚度与稳定性的概念工程结构或机械的每一构件均承受一定的外力,在外力的作用下,其尺寸及形状总会有不同程度的改变,这种改变一般称为变形。变形可分为弹性变形和塑性变形。随外力去除而消失的变形称为弹性变形。实验证明,当外力不超过某一限度时出现弹性变形;若外力超过此限度,即使外力去除后构件的形状和尺寸也不能完全恢复原状。外力去除后无法恢复的变形称为塑性变形。构件在外力的作用下,不仅使构件产生变形,而且随着外力的增大,超过某一限度时,构件将被破坏。强度是指构件抵抗破坏的能力;刚度是指构件抵抗变形的能力;而稳定性则是构件保持原有平衡状态的能力。为保证机械或工程构件的正常工作,构件应满足强度、刚度和稳定性的要求。模块二构件受力变形
课题一构件受力变形的基本概念二、内力与应力构件受外力作用发生变形时,构件内部分子间因相对位置的改变而引起的相互作用力称为内力。为了显示和求得构件的内力,我们采用截面法。(1)截面法(2)内力的计算(3)轴力图工程上受拉、压的杆件往往同时受多个外力作用,称为多力杆。这时,杆上不同轴段的轴力将不同,为了清楚地表达轴力随截面位置变化的情况,可以用轴力图来表示。轴力图的画法如下:用平行于杆件轴线的坐标表示杆件截面的位置,用垂直于杆件轴线的另一坐标表示轴力数值的大小,正轴力画在坐标轴正向,反之画在负向。模块二构件受力变形
课题一构件受力变形的基本概念三、构件受力和变形的种类1.构件受力的种类工程结构或机械工作时,作用在构件上的力称为载荷。按照载荷作用的特征,可分为集中载荷和分布载荷两类。经由极小的面积(与构件本身相比)传递给构件的力称为集中载荷。在计算时,一般认为集中载荷作用于一点。连续作用于构件某段长度或面积上的外力称为分布载荷。若分布在整个面积上的力处处相等,称为均匀分布载荷;反之,则称为不均匀分布载荷。按照载荷作用的性质可分为静载荷和动载荷两类:静载荷的大小不随时间变化或很少变化;动载荷的大小随时间迅速改变。模块二构件受力变形
课题一构件受力变形的基本概念三、构件受力和变形的种类2.变形的形式在机械构件中,要求和允许的变形一般属于弹性变形。按照变形的特征可分为以下四种基本形式。①拉伸及压缩,如图(a)所示。②剪切,如图(b)所示。③扭转,如图(c)所示。④弯曲,如图(d)所示。模块二构件受力变形
课题一构件受力变形的基本概念一、变形与应变杆件受拉或受压的同时将发生横向和纵向变形。受拉时杆件将沿纵向伸长,横向尺寸减小;受压时沿纵向缩短,横向尺寸增加。线应变表示杆件的相对变形,是一个无量纲的量。模块二构件受力变形
课题二直杆轴向拉伸和压缩二、泊松比杆件受拉时纵向线应变
为正,则横向线应变为负;受压时ε为负,ε′为正,即无论受拉或受压,纵向线应变与横向线应变符号总是相反,它们两者比值的绝对值用符号μ表示,称为泊松比,即
试验证明,对于同一种材料,当应力不超过某—限度时,泊松比是个常数,也称为横向系数。三、胡克定律试验研究表明,受轴向拉伸或压缩的杆件,当其横截面上的正应力不超过某一限度(比例极限)时,其绝对变形量Δl与轴力FN大小、杆件原长l成正比,与杆件横截面面积成反比,即引进比例系数E后,得式中,比例系数E称为材料的弹性模量,常用单位为GPa(1GPa=103MPa),其数值随材料的不同而异,可通过试验方法测出。由上式可看出,当其他条件不变时,弹性模量E越大,杆件的绝对变形量Δl越小,所以E值表征了材料抗拉、压变形的能力,是材料的刚度指标。EA反映了杆件抵抗拉(压)变形的能力,所以称EA为杆的抗拉(压)刚度。由于σ=FN/A、ε=Δl/l,因此上式可变换得到另一种表达式:σ=Eε由此,胡克定律可以简述为:若应力未超过某极限值,则应力与应变成正比。模块二构件受力变形
课题二直杆轴向拉伸和压缩一、材料在拉伸时的力学性能①弹性阶段。在拉伸的初始阶段,σ与ε的关系为直线Oa,表明应力与应变成正比。这即是上节所述的胡克定律σ=Eε。直线部分Oa的最高点a所对应的应力σp称为比例极限。②屈服阶段。应力超过弹性极限增加到某一数值时,会突然下降,而后基本不变,只做微小的波动,但应变却有明显的增大,表明材料已暂时失去抵抗变形的能力。这在σε图上形成接近水平线的小锯齿形线段。这种应力基本保持不变,而应变明显增大的现象称为屈服。屈服阶段内,波动应力中比较稳定的最低值,称为屈服极限,用σs来表示。模块二构件受力变形
课题三材料在拉伸时的力学性能一、材料在拉伸时的力学性能③强化阶段。屈服阶段过后,只有增加拉力才能使试件继续变形,这一阶段称为强化阶段。此阶段的变形既有弹性变形又有塑性变形,但主要是塑性变形。强化阶段的最高点e所对应的应力是材料所能承受的最高应力,称为强度极限,用σb表示。它是衡量材料强度的另一个重要指标。④局部变形阶段。到达强度极限后,试件在某一局部范围内横向尺寸突然缩小的现象称为颈缩现象。如图所示,颈缩现象一出现,试件的变形就主要发生在颈缩处,直到f点试件被拉断。⑤延伸率和断面收缩率。试件拉断后单位长度内产生的残余伸长量的百分数称为延伸率,用δ表示。试件拉断后横截面面积相对收缩的百分数称为断面收缩率,用ψ表示。模块二构件受力变形
课题三材料在拉伸时的力学性能一、材料在拉伸时的力学性能⑥卸载定律和冷作硬化。若把试样拉到强化阶段的d点,然后逐渐卸除拉力,发现应力和应变在卸载过程中按直线规律变化,沿直线dd′,回到d′,且斜直线dd′大致与Oa平行。模块二构件受力变形
课题三材料在拉伸时的力学性能二、拉伸与压缩时的强度条件要保证构件工作时不被破坏,必须使工作应力小于材料的极限应力。为了给构件一定的安全储备,以保证构件在载荷作用下能安全可靠地工作,一般把极限应力除以一个大于1的系数,所得的结果称为许用应力,用[σ]表示。对于塑性材料,其许用应力为:
对于脆性材料,其许用应力为:
式中,ns或nb称为安全系数。于是,构件受轴向拉伸或压缩时的强度条件为:
模块二构件受力变形
课题三材料在拉伸时的力学性能一、剪切1.剪切的概念剪切是工程构件中常见的变形形式。当构件受到一对大小相等、方向相反、距离较近的力作用时,构件截面间发生相对错动的变形,称为剪切,如图所示。模块二构件受力变形
课题四直杆的其它变形一、剪切2.剪切变形的受力特点构件受到了一对大小相等、方向相反、作用线平行且相距很近的外力。3.剪切的变形特点在这两力作用线间的截面发生相对错动。4.剪切的实用计算以铆钉联接为例,介绍剪切实用计算的方法。如图所示。用截面法计算内力,假定用截面m—m将铆钉一分为二,取其中一段为研究对象。模块二构件受力变形
课题四直杆的其它变形二、挤压在外力作用下,联接件与被联接件在其接触面上发生的相互压紧现象称为挤压。挤压面上应力的分布一般也比较复杂,实用计算中通常也是假定挤压应力均匀地分布在挤压面上。于是式中,σjy为挤压应力,Fjy为挤压面上传递的总压力,Ajy为挤压面的面积。在实用计算中,当联接件与被联接件的接触面为平面时,Ajy为接触面的面积;当联接件与被联接件的接触面为圆柱面时,Ajy为直径平面的面积。相应的挤压强度条件为式中,[σjy]为材料的许用挤压应力。模块二构件受力变形
课题四直杆的其它变形三、扭转扭转是杆件变形的另一种基本形式,其受力表现为在垂直于杆件轴线的两个平面内,分别作用有大小相等、方向相反的两个力偶矩,变形表现为任意两个横截面发生绕轴线的相对转动,如图所示。工程中通常把以扭转为主要变形形式的杆件称为轴。模块二构件受力变形
课题四直杆的其它变形四、弯曲1.弯曲的概念及变形特点当直杆受到垂直于轴线的外力(通常称为横向力)作用时,其轴线将由原来的直线变成曲线,这种变形称为弯曲。2.梁的种类根据梁的支承情况,如图所示,梁的基本类型可分为简支梁、悬臂梁和外伸梁。这些梁的支反力都可由静力学平衡方程确定,统称为静定梁。3.纯弯曲和横力弯曲纯弯曲是指杆件横截面上仅有弯矩,而无剪力的状态称为纯弯曲。横力弯曲是指杆件的横截面上既有弯矩又有剪力的状态,称为横力弯曲。所以,区别纯弯曲和横力弯曲,关键看杆件是否承受剪力。模块二构件受力变形
课题四直杆的其它变形四、弯曲模块二构件受力变形
课题四直杆的其它变形思考题1.力的定义是什么?力有哪三要素?2.什么是力系?它是如何分类的?3.刚体受两个力作用时,平衡的条件是什么?4.什么是力矩?其三要素是什么?如何计算力对点之矩?5.什么是约束和约束反力?6.什么是剪切?剪切的强度条件是什么?7.什么是挤压?挤压的强度条件是什么?单元一构件力学分析THANKS汽车机械基础单元二极限与配合孔、轴结合的极限与配合几何公差及其检测技术产品文件中表面结构的表示法模块一模块二模块三学习重点极限与配合的基本术语及定义、极限与配合标准理解极限与配合及其标注的方法能正确识读汽车典型零件图、装配图中的极限与配合要求单元二极限与配合一、有关尺寸的术语及定义1.孔和轴在满足互换性的配合中,孔和轴具有广泛的含义:轴主要是指工件的圆柱形外表面,也包括其它由单一尺寸确定的非圆柱形外表面(由两个平行平面或切平面形成的被包容面),其尺寸用d表示,如图(a)所示。孔主要指工件的圆柱形内表面,也包括其它由单一尺寸确定的非圆柱形内表面(由两个平行平面或切平面形成的包容面),其尺寸用D表示,如图(b)所示。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义一、有关尺寸的术语及定义2.尺寸用特定单位表示长度大小的数字称为尺寸。尺寸由数字和特定单位两部分组成,如30m(米)。定义中的“长度”是较为广泛的概念,其实质是线性的两点间距离的度量,它不仅包括圆的直径、圆弧的半径,也包括一般的长度、宽度、深度、高度和中心距等,但不包括角度。在机械制造业中,一般用毫米(mm)作为特定单位,在图样上只标注数字而不标注单位;当以其他单位表示尺寸时,则应注明相应的长度单位,如50μm。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义一、有关尺寸的术语及定义3.公称尺寸(D、d)设计时给定的尺寸称为公称尺寸。公称尺寸是设计人员根据产品的使用要求,通过强度、刚度、结构、工艺等多种因素的考虑,再经过计算、试验或类比相似零件的已有经验而确定的。其数值一般应按《标准尺寸》(GB/T2822—2005)所规定的数值进行圆整,尽量按标准尺寸系列选取,以减少定值刀具(如钻头、铰刀)、量具(如塞规、卡规)的种类。孔的公称尺寸以D表示,轴的公称尺寸以d表示。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义一、有关尺寸的术语及定义4.实际尺寸(Da、da)零件被加工出来后通过实际测量所得的尺寸。对于孔和轴则特指用两点法测量(测量两相对点之间的距离)所得的尺寸。表达时,孔的实际尺寸用Da表示,轴的基本尺寸用da表示。测量时由于存在测量仪器本身的误差、测量方法产生的误差、温差产生的误差等,实际尺寸并非是被测尺寸的真值,它只是接近真实尺寸的一个随机尺寸。由于零件存在形状误差,零件同一表面各个部位的实际尺寸也是不完全相同的,因此往往把它称为局部实际尺寸。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义一、有关尺寸的术语及定义5.极限尺寸由于实际加工的尺寸与设计的公称尺寸不可能完全一致,总会存在偏差,所以人们围绕公称尺寸设定了一个范围,只要实际尺寸不超过这个范围,零件就算合格。极限尺寸是允许尺寸变化的界限值。一般规定两个界限值,其中较大的称为上极限尺寸,较小的称为下极限尺寸。极限尺寸是根据零件的使用要求确定的,它可能大于、等于或小于公称尺寸。孔的上极限尺寸以Dmax表示,下极限尺寸以Dmin表示;轴的上极限尺寸以dmax表示,下极限尺寸以dmin表示。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义1.尺寸偏差(简称偏差)偏差是某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。偏差为代数值,可以为正值、负值或零,在进行计算时,必须带有正、负号。“某一尺寸”包含极限尺寸和实际尺寸等,故偏差有极限偏差与实际偏差之分。①极限偏差。是指极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差,分为上极限偏差和下极限偏差。②实际偏差。是指实际尺寸减去其公称尺寸所得的代数差。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义2.尺寸公差(简称公差)公差是允许尺寸的变动量;是设计人员根据零件使用时的精度要求,并考虑制造时的经济性,对尺寸变动范围给定的允许值;是用来控制加工误差的,加工误差在公差允许范围内即为合格产品,反之则不合格。所以,它是一个没有符号的绝对值,不是代数值,零公差、负公差的说法都是错误的。它是由设计确定的,不能通过实际测量得到。公差等于上极限尺寸与下极限尺寸之代数差的绝对值或上极限偏差与下极限偏差之代数差的绝对值。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义3.公差与极限偏差的异同点公差与极限偏差是两个极为重要的概念,《极限与配合》国家标准就是通过对这两个公差带组成要素(实际上是公差与基本偏差)的标准化,形成了标准公差系列与基本偏差系列。公差与极限偏差既有区别又有联系,搞清这两个概念对于正确理解《极限与配合》国家标准有帮助,现简单归纳如下。①两者都是由设计给定的,反映了使用或设计要求。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义②公差是绝对值,且不能为零;极限偏差是代数值,可以为正值、负值或零。③公差表示制造精度的高低,反映加工的难易程度,反映了对尺寸分布的密集、均匀程度的要求,是用以限制尺寸误差的;极限偏差表示与公称尺寸的远离程度,是用以限制实际偏差的。④对单个零件只能测出尺寸的“实际偏差”,而对数量足够的一批零件,才能确定尺寸的变动量。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义⑤极限偏差决定了加工零件时机床进刀、退刀位置,反映实际尺寸的概念,一般与零件加工精度要求无关。通常任何机床可加工任一极限偏差的零件;公差反映对制造精度的要求,体现了加工的难易程度,某一精度等级的机床只能够加工公差值在某一范围内的零件。⑥极限偏差在公差带图中限定公差带的位置,影响孔轴结合的松紧程度;公差值表示公差带的大小,影响配合松紧的均匀程度(或配合精确程度)。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义4.尺寸公差带及尺寸公差带图尺寸公差带是由代表两极限偏差或两极限尺寸的两平行直线所限定的区域。取公称尺寸为零线(零偏差线),用适当的比例画出以两极限偏差表示的公差带,称为公差带图。公差带图由零线、极限偏差线等构成。5.标准公差极限与配合国家标准中所规定的,用以确定公差带大小的任一公差值称为标准公差。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义二、有关偏差、公差的术语及定义6.基本偏差经标准化的、由国家标准(GB)规定的,用来确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或者下极限偏差称为基本偏差。7.一般公差一般公差是指在车间通常加工条件下可保证的公差。国标规定:采用一般公差的尺寸,在该尺寸后不需注出其极限偏差数值,而在图样上、技术文件或技术标准中做出总的说明。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义三、有关配合的术语及定义1.配合配合是指公称尺寸相同的孔与轴公差带之间的位置关系,也泛指非圆包容面与被包容面之间相互结合的关系。2.间隙和过盈孔的尺寸减去与其相配合的轴的尺寸所得的代数差,如结果为正,则称为间隙,用大写的“X”来表示,其数值前加“+”号;如结果为负,则称为过盈,用大写的“Y”来表示,其数值前加“-”号。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义三、有关配合的术语及定义根据相互结合的孔、轴公差带的不同相对位置关系,可把配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。①间隙配合。间隙配合是指具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合,公差带的位置关系表现为:孔的公差带完全在轴的公差带之上。②过盈配合。过盈配合是指具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。公差带的位置关系表现为:孔的公差带完全在轴的公差带之下。③过渡配合。过渡配合是指可能具有间隙或者过盈的配合,公差带的位置关系表现为:孔和轴的公差带相互交叠。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义三、有关配合的术语及定义4.配合性质的判断①根据极限偏差的大小判定:当EI≥es时,为间隙配合;当ES≤ei时,为过盈配合;当以上两条均不成立时,为过渡配合。②根据极限尺寸的大小判定:当Dmin≥dmax时,为间隙配合;当Dmax≤dmin时,为过盈配合;当以上两条均不成立时,为过渡配合。③根据公差带图判定:当孔的公差带在轴的公差带之上为间隙配合;当孔的公差带在轴的公差带之下为过盈配合;当孔的公差带与轴的公差带相互交叠为过渡配合。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义三、有关配合的术语及定义5.配合公差及配合公差带图(1)配合公差配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它表明配合松紧程度的变化范围。配合公差用Tf表示,是一个没有符号的绝对值。对间隙配合:Tf=|Xmax-Xmin|对过盈配合:Tf=|Ymin-Ymax|对过渡配合:Tf=|Xmax-Ymax|(2)配合公差带图用直角坐标表示出相互配合的孔和轴的间隙或过盈的变动范围的图形,叫做配合公差带图。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义三、有关配合的术语及定义模块一孔、轴结合的极限与配合
课题一极限与配合的基本术语及定义一、基准制所谓基准制,即以两个相互配合零件中的一个为基准件,并选定标准公差带,然后按使用要求的最小间隙或最小过盈,确定非基准件公差带位置,从而形成各种配合的一种制度。1.基孔制将孔的基本偏差固定,通过改变轴的公差带的位置来实现各种配合的制度称为基孔制。基孔制中的孔为基准件,称为基准孔,其基本偏差代号为“H”,EI=0,ES=Th。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准一、基准制基孔制的几种配合类型模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准一、基准制2.基轴制将轴的基本偏差固定,通过改变孔的公差带位置来实现各种配合的制度称为基轴制。基轴制中的轴为基准件,称为基准轴,其基本偏差代号为“h”,es=0,ei=―Ts。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准一、基准制3.基准制的判别①根据公差带图:EI线与零线重合为基孔制;es线与零线重合为基轴制。②根据孔、轴的基本偏差符号判别:孔的基本偏差符号为“H”,基孔制;轴的基本偏差符号为“h”,基轴制。③区别某种配合是基孔制还是基轴制,只与其公差带的位置有关,而与孔、轴的加工工序无关,不能理解成基孔制就是先加工孔,后加工轴。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准二、标准公差系列公差的大小直接确定了公差带的宽窄,同时反映了尺寸的精度和加工难易程度。《极限与配合》标准已对公差值进行标准化,标准中所规定的任一公差称为标准公差,国家标准规定用“IT”来表示。决定标准公差数值的要素只有两个:一是标准公差等级;二是公称尺寸分段。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准二、标准公差系列1.标准公差等级公差等级是确定尺寸精确程度的等级。对所有公称尺寸同一公差等级的一组公差被认为具有同等的精确程度。规定和划分公差等级的目的是为了简化和统一公差的要求,使规定的等级既能满足不同的使用要求,又能大致代表各种加工方法的精度,为零件的设计和制造带来极大的方便。标准公差等级分为20级,用IT和阿拉伯数字表示,即IT01、IT0、IT1,…IT18,其中IT01最高,IT18最低,等级依次降低,公差值依次增大。从表中我们可以看出,同一标准公差等级中,公差数值随公称尺寸的增大而增大,同一公称尺寸中,公差数值随公差等级的增大而增大。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准二、标准公差系列2.尺寸分段为了减少标准公差数目、统一公差值、简化公差表格以及便于生产实际应用,要进行尺寸分段。尺寸分段后,对同一尺寸段内的所有公称尺寸,在相同公差等级情况下,规定相同的标准公差值。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列1.基本偏差的特点基本偏差是国家标准所列的用以确定公差带相对零线位置的上极限偏差或下极限偏差,一般指靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时,基本偏差为下极限偏差;反之,则为上极限偏差。为了满足不同配合的需要,国家标准对孔和轴分别规定了28种基本偏差,它们用拉丁字母表示,按顺序排列,大写字母表示孔,小写字母表示轴。在26个字母中,除去易与其他含义混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)5个字母外,采用21个,再加上用双字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、JS(cd、ef、fg、za、zb、zc、js)表示的7个,共有28个,即孔和轴各有28个基本偏差。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列2.基本偏差数值3.标准公差数值表、孔和轴基本偏差数值表的使用①标准公差数值表的查表方法:先找出公称尺寸所属的尺寸分段的对应行;再找出公差等级所对应的列,则行与列交叉处的数值即为所要查找的尺寸公差数值。②孔和轴基本偏差数值表的查表方法:先分清是查找孔还是轴的基本偏差数值,应用对应的基本偏差数值表;再查找出公称尺寸所属的尺寸分段的对应行;最后查找出基本偏差字母对应的列,则行与列交叉处的数值即为所要查找的尺寸基本偏差数值。模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列4.孔、轴公差带代号、配合代号及其标注(1)孔、轴公差带代号由标准公差和基本偏差可以组成各种孔、轴配合。公差带代号由基本偏差代号及公差等级代号组成,大写表示孔,小写表示轴,如H8,h7,f6等。(2)配合代号配合代号在标准中用孔公差带和轴公差带代号的组合形式表示,写成分数形式,其中分子表示孔的公差带代号,分母表示轴的公差带代号。(3)极限与配合代号的意义模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准三、基本偏差系列模块一孔、轴结合的极限与配合
课题二极限与配合的国家标准一、零件几何要素分类几何要素是指构成机械零件几何特征的点、线、面。显然,控制零件的形位精度就是控制这些点、线、面的精度。为此,需要将几何要素从不同的角度分类。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述一、零件几何要素分类模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述二、几何公差标准为了统一在零件的设计、加工和检测等过程中对几何公差的认识和要求,国家制订和颁布了相关形位公差标准。现行国家标准如下:
GB/T1182—2008《产品几何技术规范(GPS)几何公差形状、方向、位置和跳动公差标注》。
GB/T1184—1996《形状和位置公差未注公差值》。
GB/T4249—2009《产品几何技术规范(GPS)公差原则》。
GB/T16671—1996《形状和位置公差最大实体要求、最小实体要求和可逆要求》。
GB13319—1991《形状和位置公差位置度公差》。
GB1958—1980《形状和位置公差》(检测规定)模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述三、几何误差对零件使用性能的影响①影响零件的功能要求。②影响零件的配合性质。③影响零件的互换性。④影响零件本身及配合件寿命。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述四、几何公差的分类及几何特征符号1.几何公差的分类几何公差分为形状公差、方向公差、位置公差、跳动公差四大类。形状公差包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度;方向公差包括平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度;位置公差包括位置度、同心度、同轴度、对称度、线轮廓度、面轮廓度;跳动公差分为圆跳动和全跳动。2.几何公差的几何特征符号及其涵义模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述四、几何公差的分类及几何特征符号模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述四、几何公差的分类及几何特征符号模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述四、几何公差的分类及几何特征符号模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述四、几何公差的分类及几何特征符号模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注按几何公差国家标准的规定,在图样上标注几何公差时,应采用附加符号标注。无法采用附加符号标注时,允许在技术要求中用文字加以说明。1.几何公差的附加符号几何公差的附加符号由公差框格、指引线和基准组成。①公差框格:两格或多格的矩形框格。可水平绘制,也可垂直放置。按自左向右的顺序:第一格填写几何特征符号;第二格填写公差值及有关符号;第三格和以后各格填写基准字母及有关符号。②指引线一端从公差框格中间平行引出,另一端带有箭头且垂直指向被测要素。指引线最多允许弯折2次。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注③基准:基准用大写字母表示,标注在基准方格内,与一个涂黑的或空白的三角相连。基准的字母采用除E、I、J、M、O、P、I、R、F等字母以外的大写拉丁字母。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注2.几何公差标注(1)被测要素的标注被测要素是检测对象。公差框格的指引线垂直指向被测要素,指引线箭头按下列办法与被测要素相连。①被测要素为组成要素。当被测要素为组成要素(轮廓线或轮廓面)时,指引线箭头指向该要素的轮廓线或其延长线上,并与尺寸线明显错开。指引线箭头也可指向该轮廓面引出线的水平线上。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注②被测要素为导出要素。当被测要素为导出要素(尺寸要素确定的轴线、中心平面或中心点)时,指引线箭头应指向相应尺寸线的延长线上,即与尺寸线对齐。③同一被测要素有多项几何公差要求。当同一被测要素有多项几何公差要求,其标注方法又一致时,可将一个框格放在另一个框格的下方,用一条指引线指向被测要素。如测量方向不完全相同,则应将测量方向不同的公差分开标注。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注④多个被测要素有相同的几何公差要求。当多个被测要素有相同几何公差要求时,可以从框格指引线上画出多个箭头,分别指向各被测要素。⑤文字附加说明。结构相同的几个要素有相同的几何公差要求时,可以只对其中的一个要素标注公差框格,并在框格上方说明要素的个数。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注(2)基准要素的标注对于有几何公差要求的被测要素,它的方向和位置是由基准要素确定的。基准要素在图样上按下列方法标注。①基准要素为组成要素。当基准要素为组成要素(轮廓线或轮廓面)时,基准三角形放置在该要素的轮廓线或其延长线上,与尺寸线明显错开。基准三角形也可放置在该轮廓面引出线的水平线上。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注②基准要素是导出要素。当基准要素是导出要素(尺寸要素确定的轴线、中心平面或中心点)时,基准三角形应放置在相应尺寸线的延长线上,即与尺寸线对齐。③互为基准。被测要素和基准要素可以任意互换时,称为互为基准。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述五、几何公差的标注(3)几何公差数值的标注方法及示例几何公差数值以mm为单位填写在公差框格中。对于以宽度表示的公差带,只需标注公差值;公差带是圆形或圆柱形时,则在公差值前加“Φ”;公差带是球形时,则在公差值前加“SΦ”。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述六、几何公差带几何公差带是限制实际被测要素变动的区域,其大小是由几何公差值确定的。只要被测实际要素被包含在公差带内,则被测要素合格。几何公差带体现了被测要素的设计要求,也是加工和检验的根据。尺寸公差带是由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域,这个“带”的长度可任意绘出。几何公差带控制的不是两点之间的距离,而是点(平面、空间)、线(素线、轴线、曲线)、面(平面、曲面)、圆(平面、空间、整体圆柱)等区域,所以它不仅有大小,而且还具有形状、方向、位置共4个要素。模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述六、几何公差带模块二几何公差及其检测
课题一几何公差概述一、形状公差的识读形状公差是控制被测要素本身形状误差的大小,不涉及基准。模块二几何公差及其检测
课题二几何公差及其识读二、轮廓度公差的识读轮廓度公差不是单纯的形状公差或位置公差。当它们用于限制被测要素的形状时,不标注基准,其理想形状由理论正确尺寸确定,公差带的位置是浮动的;当它们用于限制被测要素的形状、方向和位置时,需要标注基准,其理想形状由基准和理论正确尺寸确定,公差带的位置是固定的。模块二几何公差及其检测
课题二几何公差及其识读三、方向公差的识读方向公差是被测要素相对于基准要素在方向上的允许变动量。被测要素相对于基准要素的理想方向为0°时,为平行度;90°时为垂直度;其它任意角度为倾斜度。四、位置公差的识读位置公差是被测要素相对基准要素在位置上的允许变动量。模块二几何公差及其检测
课题二几何公差及其识读五、跳动公差的识读六、典型零件图的形位公差识读模块二几何公差及其检测
课题二几何公差及其识读一、直线度的检测1.用直尺检测将直尺平行地放在测量面,用塞尺测定直尺与被测定物间的空隙(不超过直线度公差值)。2.用杠杆百分表检测用杠杆百分表从A点检测到B点,最大值与最小值的差值不超过直线度公差值。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量一、直线度的检测模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量一、直线度的检测模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量二、平面度检测1.用直尺检测将直尺放在整个测量面上(纵、横、对角线方向),用塞尺测定直尺与平面间的间隙。
2.用平台检测将被测件放在平台上,用塞尺测量被测面与平台之间的间隙。塞尺与平台要保持水平状态进行测量。3.用杠杆百分表检测将杠杆百分表置于被测面上,从A点检测到B点,最大值与最小值之差不超过公差值。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量二、平面度检测模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量三、平行度检测1.面与面的平行度将被测件用平台或V型块全面保持基准面,用杠杆百分表从A点检测到B点,最大值与最小值之差不超过公差值。2.线与面的平行度将合适的塞规插入两基准孔内;将塞规的两端用平行块或磁铁支承;从A点检测到B,将被测面调整到与平台平行;测量被测表面,读数最大值与最小值之差为平行度误差。3.面与线平行在平台上用磁铁支承基准面整体,测定两孔到基准面的尺寸,尺寸之差为平行度误差。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量三、平行度检测4.线与线的平行度将合适的塞规插入两基准孔内;将塞规的两端用平行块或磁铁支承;按图示位置分别测出两孔在0°(x)和90°(y)方向上的中心偏移量;则平行度误差为x2+y2。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量三、平行度检测模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量三、平行度检测模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量四、垂直度检测1.面与面垂直度将基准面用平台与磁铁平行支承;用百分表按图示位置和方向测出最大值与最小值之差为垂直度误差。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量四、垂直度检测2.面与线垂直度在平台上用磁铁按图示支承测量件;用百分表按图示方法在0°和90°两个方向上的最大差值x和y;则垂直度误差为x2+y2。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量四、垂直度检测3.线与面垂直度将合适的塞规插入两基准孔内;在平台上用磁铁将塞规与平台成直角支承。用百分表测量被测面的所有地方,读数的最大差值为垂直度误差。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量五、同轴度的检测1.指定基准的同轴度误差的测量以A孔轴线为基准,测量B孔轴线对A孔的同轴度。必须在水平和垂直两方向分别进行测量。2.公共轴线为基准的同轴度误差测量将零件固定在平台上,分别在A、B两孔被测轴线全长上进行测量,被测轴心线到公共轴心线间的最大读数差为同轴度误差。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量六、倾斜度的检测将零件的基准面放在平台上,用百分表在被测量表面上移动测量,读数的最大值与最小值之差的最小值为倾斜度误差。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量七、跳动度的检测1.径向圆跳动误差的检测基准轴线由V形块模拟,被测零件轴向定位,百分表测头垂直于基准轴线,被测零件回转一周过程中,读数的最大差值为所测截面的径向跳动误差。2.端面圆跳动误差的检测基准轴线由V形块模拟,被测零件轴向定位,百分表测头平行于基准轴线,被测零件回转一周过程中,读数的最大差值为所测平面(该直径处)的端面跳动误差。八、对称度误差的测量通常是用测长量仪测量对称的两平面或圆柱面的两边素线各自到基准平面或圆柱面的两边素线的距离差,以其两倍值定为对称度误差。测量时用平板或定位块模拟基准滑块或槽面中心平面。模块二几何公差及其检测
课题三形位公差的测量一、表面粗糙度的概念表面结构是指零件表面的几何形貌,它是表面粗糙度、表面纹理、表面缺陷和表面几何形状的总称。表面粗糙度是加工表面上具有的较小间距和峰谷不平度的微观几何形状特性。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的,例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。表面光洁度是表面粗糙度的另一称法。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述二、表面粗糙度对零件使用性能的影响①摩擦和磨损方面。表面越粗糙,摩擦系数就越大,摩擦阻力也越大,零件配合表面的磨损就越快。②配合性质方面。对于间隙配合,粗糙的表面会因峰顶很快磨损而使间隙逐渐加大;对于过盈配合,因装配表面的峰顶被挤平,使实际有效过盈减少,降低连接强度。③疲劳强度方面。表面越粗糙,一般表面微观不平的凹痕就越深,交变应力作用下的应力集中就会越严重,越易造成零件抗疲劳强度的降低而导致失效。④耐腐蚀性方面。表面越粗糙,腐蚀性气体或液体越易在谷底处聚集,并通过表面微观凹谷渗入到金属内层,造成表面锈蚀。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述二、表面粗糙度对零件使用性能的影响⑤接触刚度方面。表面越粗糙,表面间接触面积就越小,致使单位面积受力增大,造成峰顶处的局部塑性变形加剧,接触刚度下降,影响机器工作精度和平稳性。⑥表面粗糙度影响零件的密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合,气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。⑦影响零件的测量精度。零件被测表面和测量工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度,尤其是在精密测量时。此外,表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述三、表面粗糙度国家标准表面粗糙度的国家标准共有三个:产品几何技术规范(GPS)技术产品文件中表面结构的表示法GB/T131—2006/ISO1302:2002、GB/T3505—2000《表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数》、GB/T1031—1995《表面粗糙度参数及其数值》。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述四、基本术语①实际轮廓(表面轮廓)。实际轮廓是指平面与实际表面相交所得的轮廓线。②取样长度lr。取样长度是指用于判别具有表面粗糙度特征的一段基准线长度。③评定长度ln。评定长度是指评定轮廓表面粗糙度所必需的一段长度。④基准线(中线m)。基准线是用以评定表面粗糙度参数大小所规定的一条参考线,据此作为评定表面粗糙度参数大小的基准。⑤轮廓单元。即一个轮廓峰和其相邻的一个轮廓谷的组合。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述四、基本术语⑥轮廓峰高zp。即轮廓最高点距中线的距离。⑦轮廓谷深Zv。即中线与轮廓最低点之间的距离。⑧轮廓单元的高度zt。即一个轮廓单元的峰高和谷深之和。⑨轮廓单元的宽度xs。即中线与轮廓单元相交线段的长度。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述五、评定表面粗糙度的基本参数①轮廓算术平均偏差Ra。在一个取样长度lr轮廓上各点到基准线之间的距离的算术平均值。②轮廓最大高度Rz。在一个取样长度lr内,轮廓峰顶线与轮廓谷底线之间的距离。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述六、表面粗糙度的测量方法表面粗糙度常用的测量方法有比较法、针描法、光切法、干涉法、印模法等。1.比较法也称为目测法和触觉法。即将被测量表面与标有一定数值的粗糙度样块(样块的加工方法、加工纹理、加工方向、材料与被测零件表面相同)进行比较,用目测或手摸判断被测表面粗糙度数值。2.针描法也称感触法,可通过测量描绘出被测表面的实际轮廓线,并通过电信的放大和处理测得表面粗糙度的主要评定参数,多用于测量Ra值。3.光切法利用光切原理,借助于光切显微镜(双管显微镜)来测量表面粗糙度。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述六、表面粗糙度的测量方法4.干涉法利用光波干涉原理来测量表面粗糙度,常用的仪器为干涉显微镜。常用于测量精密表面的Rz值,测量范围为0.008~0.2μm。5.印模法用塑性材料黏合在被测表面上,将被测表面轮廓复制成印模,然后测量印模。适用于对深孔、不通孔、凹槽、内螺纹、大工件及其难测部件检测。测量范围为Ra0.1~100μm。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题一表面粗糙度概述一、表面结构的图形符号在图样中,对表面结构的要求可用几种不同的图形符号表示。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题二表面粗糙度的标注二、表面粗糙度的代号在表面结构的图形符号上,注写出对零件表面的要求(如粗糙度参数允许值、取样长度、加工方法、加工纹理方向、加工余量等)后就组成了表面粗糙度代号。它代表完工后的零件表面所要达到的表面质量,体现零件在机器设备中的功能要求。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题二表面粗糙度的标注三、表面结构要求在图样上的标注①表面结构的注写和读取方向与尺寸的注写与读取方向一致。②表面结构要求一般标注在可见轮廓线上,其符号的尖端必须从材料外指向并接触表面。必要时,也可用带箭头或黑点的指引线引出标注。③标注在特征尺寸的尺寸线上或形位公差框格上。④标注在延长线上。表面结构要求可直接标注在延长线上,或用带箭头的指引线引出标注。⑤标注在圆柱或棱柱表面上。圆柱或棱柱的表面结构要求只标注一次,如果棱柱表面有不同的表面结构要求,则应分别单独标注。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题二表面粗糙度的标注四、表面结构要求的简化注法①有相同表面结构要求的简化注法。如果在工件的多数(包括全部)表面有相同的表面结构要求,则其表面结构要求可统一标注在图样的标题栏附近。此时(除全部表面有相同要求的情况外),表面结构要求的符号后面应有:在圆括号内给出无任何其他标注的基本符号;在圆括号内给出不同的表面结构要求。不同的表面结构要求应直接标注在图形中。②多个表面有共同要求的注法。③两种或多种工艺获得的同一表面的注法。模块三技术产品文件中表面结构的表示法
课题二表面粗糙度的标注思考题1.表面粗糙度符号有哪些?它们表示的意义是什么?2.几何公差有哪些大类?分别包含哪些特征项目?每一个项目的含义是什么?它们的几何特征符号是什么?3.什么叫极限尺寸、上极限尺寸、下极限尺寸?4.什么叫基本尺寸、实际尺寸?单元二极限与配合THANKS汽车机械基础单元三汽车常用零件轴轴承联轴器、离合器与制动器齿轮模块一模块二模块三模块四模块五其他常用零件学习重点能准确识别汽车上典型轴的种类。初步具备对汽车上典型轴上的零件进行拆装和调整的能力。掌握轴和轴承之间的润滑方法。初步具备对汽车上的典型联轴器进行拆装及维护的能力。熟悉联轴器的选用原则。了解渐开线齿廓的形成及特点。单元三汽车常用零件一、轴的基本知识按照承受载荷的不同,轴可分为心轴、传动轴和转轴。
1.心轴只承受弯矩作用而不受转矩作用的轴称为心轴。
2.传动轴在工作过程中仅传递转矩,或主要传递转矩及承受很小弯矩的轴称为传动轴。
3.转轴在工作过程中既受弯矩,又受转矩作用的轴称为转轴。模块一轴
课题一汽车常用轴二、汽车上常见的轴根据轴在汽车中的位置及作用,常见的有如下五种:
1.曲轴曲轴是往复式引擎的主要旋转机件,装上连杆后将连杆的上下(往复)运动转化成循环(旋转)运动。
2.凸轮轴凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。
3.传动轴传动轴是由轴管、伸缩套和万向节组成。模块一轴
课题一汽车常用轴二、汽车上常见的轴
4.半轴半轴是变速箱减速器与驱动轮之间传递扭矩的轴(以前实心居多,但由于空心轴转动不平衡,更容易控制。因此,很多轿车上都采用空心轴),其内外端各有一个万向节分别通过万向节上的花键与减速器齿轮及轮毂轴承内圈连接。
5.变速器的轴传动轴的布置形式通常有两轴式和三轴式两种。通常后轮驱动的汽车会采用三轴式变速器,即输入轴,输出轴和中间轴。模块一轴
课题一汽车常用轴一、轴上零件的定位和固定轴上零件的定位和固定是两个不同的概念。定位是针对装配而言的,是为了保证轴上零件准确的安装位置;固定是针对工作而言的,是为了使轴上零件在运转中保持原位不动。
1.轴上零件的轴向定位和固定轴向定位和固定是指将轴上的零件沿轴线方向进行定位和固定,轴上零件的轴向定位通常采用轴肩或轴环,轴肩或轴环处应有过渡圆角,且
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