机械设计基础 课件 第12章 机械精度设计的基本要素

12机械精度设计的基本要素章节内容表面粗糙度32几何精度尺寸精度12第12章机械精度设计的基本要素学习目标知识目标1.理解尺寸公差相关的概念；掌握标准公差和基本偏差的含义及表示方法；学会配合性质分类及两种基准制；学会选取孔、轴公差带与优先、常用配合。2.掌握几何特征项目及符号，能够区分并进行几何公差的标注及选择几何公差值；学会使用公差原则。3.掌握表面粗糙度的常用评定参数及符号、标注。能力目标能够正确识图、选用或计算并标注图纸上的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度参数。情感价值目标激发学生对精确制造的自豪感、对工艺美学的欣赏力。目标☆机械零件的精度表面微观轮廓误差几何误差尺寸误差加工后的零件存在误差误差公差控制☆单级圆柱齿轮减速器的装配图孔轴的配合代号公差带代号

松紧12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语孔：通常指工件圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形内尺寸要素。轴：通常指工件圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形外尺寸要素。

孔孔孔孔

公称尺寸D

d孔的公差Th=Dmax-Dmin

=ES-EI轴的公差Ts=dmax

-dmin=es-ei上极限尺寸Dmaxdmax

下极限尺寸Dmin

dmin

上极限偏差ES=Dmax-Des=dmax-d

下极限偏差EI=Dmin-D

ei=dmin-d

12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语0-+零线ThdmaxDminDmaxdmin孔eseiEIESTs

公称尺寸D/d12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语公差带示意图公称尺寸0-+公差带的两个参数公差带的大小公差带的位置标准公差基本偏差公差带大小公差带位置标准化标准化12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语

标准公差

指线性尺寸公差ISO代号体系中的任一公差。GB/T1800.1—2020规定标准公差分为20个等级。

IT01、IT0、IT1、IT2、……IT18精度高精度低12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语

基本偏差

公称尺寸ESes0-+ei轴的基本偏差为es孔的基本偏差为0

确定公差带相对于公称尺寸位置的那个偏差，也是指靠近零线或者位于零线的那个极限偏差。12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语

基本偏差

GB/T1800.1-2020规定了一系列的基本偏差数值。孔和轴分别规定28种基本偏差，用英文字母表示。

孔用大写字母表示；轴用小写字母表示。

在26个字母中，去掉5个字母：I（i）、L（l）、O（o）、Q（q）、W（w）；增加7个双写字母：

CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS（js）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）4.1凸轮机构概述基本偏差

公称尺寸ESes0-+ei轴的基本偏差为es孔的基本偏差为0确定公差带相对于公称尺寸位置的那个偏差，也是指靠近零线或者位于零线的那个极限偏差。12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语轴的基本偏差系列a~h:为上偏差esh:es=0js:偏差对称于零线j~zc:为下偏差ei

12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语A~H:为下偏差EI

；H:EI=0JS:偏差对称于零线J~ZC:为上偏差ES孔的基本偏差系列12.1尺寸精度12.1.1

尺寸公差相关的名词术语

公差带代号

基本偏差标示符

+

标准公差等级代号例如：孔：N8、H7

；轴：f7、h6。常标注在零件图上

50f6

50H7批量不定单件、小批量大批量12.1尺寸精度12.1.2

配合的定义及其类别配合：由设计者定义的具有理想形状的工件模型和相同的公称尺寸，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。配合分类间隙配合过渡配合过盈配合改变孔和轴公差带位置基孔制基轴制基本偏差为H的孔的公差带EI=0(优先)基本偏差为h的孔的公差带es=012.1尺寸精度12.1.2

配合的定义及其类别基孔制下各种基本偏差所形成的配合类型p－zc:过盈配合a－h:间隙配合js－n:过渡配合H12.1尺寸精度12.1.2

配合的定义及其类别P－ZC:过盈配合A－H:间隙配合JS－N:过渡配合基轴制下各种基本偏差所形成的配合类型h12.1尺寸精度12.1.2

配合的定义及其类别配合代号标注在装配图上的孔轴配合处有两种标注形式：2.多用于印刷书写⒈

常用于画图12.1尺寸精度12.1.3

常用公差带与优先、常用配合GB/T1800.1-2020规定了20个标准公差等级和28种基本偏差，孔、轴公差带数量众多。1）孔的常用公差带2）轴的常用公差带4）基轴制优先、常用配合3）基孔制优先、常用配合12.1尺寸精度12.1.3

常用公差带与优先、常用配合12.1尺寸精度12.1.4

常用线性尺寸的未注公差非配合尺寸通常不需标注公差。未注公差分四个等级：精密级f；

中等级m；

粗糙级c；

最粗级v

技术要求⒈…………。⒉…………。

⒊线性尺寸的未注公差按GB/T1804-m。线性尺寸的未注公差要求应标注在图样的技术要求中。线性尺寸的未注公差选用中等精度时，应在技术要求中标注为：12.2几何精度几何精度的研究对象：几何要素几何要素：构成零件几何特征的点、线、面。组成要素（可见的线、面），导出要素（组成要素导出的中心点、线、面）球心轴线素线(母线）中心平面球面圆锥面端平面圆柱面12.2几何精度几何误差形状公差方向公差位置公差跳动公差几何公差19个项目14个符号12.2几何精度直线度平面度圆度圆柱度12.2.1

形状公差公差框格两格，无基准。常用：特点：t

t

d12.2几何精度12.2.1

形状公差

d圆柱体的轴线必须位于直径为公差值

t

的圆柱面内。

被测要素为导出要素（轴线），指引线的箭头应与该要素的尺寸线对齐。12.2几何精度12.2.1

形状公差

被测表面必须位于距离为公差值t

的两平行平面内。

被测要素为组成要素，指引线的箭头应指向该轮廓表面。t12.2几何精度12.2.1

形状公差

在垂直轴线的任意正截面上，被测圆必须位于半径差为公差值t的两同心圆之间。

被测要素为组成要素（柱面或锥面），指引线的箭头应指向该轮廓表面，或与该要素的尺寸线错开3mm以上。

dtt12.2几何精度12.2.1

形状公差

d圆柱面必须位于半径差为公差值t

的两同轴圆柱面之间。

被测要素位组成要素（圆柱面），指引线的箭头应与该要素的尺寸线错开3mm以上。

dh7t12.2几何精度12.2.2

方向、位置及跳动公差平行度垂直度倾斜度常用：特点：方向公差公差框格三格或以上，有基准。

tA对称度位置度同轴度位置公差跳动公差圆跳动全跳动

tAtA

tACBA基准符号12.2几何精度12.2.2

方向、位置及跳动公差

被测表面必须位于距离为公差值t，且平行于基准平面A的两平行平面之间。

基准要素为公称组成要素，其符号置放于轮廓线上。被测要素为公称组成要素，指引线的箭头指向该轮廓面。tAA12.2几何精度12.2.2

方向、位置及跳动公差

dh7tAbA

键宽为b的被测键槽的中心平面必须位于距离为公差值t的两平行对称布置于通过基准轴线A的基准中心平面两侧。

基准要素为公称导出要素，其符号与该要素的尺寸线对齐。被测要素为公称导出要素，指引线的箭头与该要素的尺寸线对齐。12.2几何精度12.2.2

方向、位置及跳动公差

当被测圆柱面绕基准轴线A转一转时，在任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于公差值t。

基准要素为公称导出要素，其符号与该要素的尺寸线对齐。被测要素为公称组成要素，指引线的箭头指向该轮廓面。

dh6tAA12.2几何精度12.2.3

公差原则公差原则是正确处理尺寸公差与几何公差之间关系的规定。尺寸公差与几何公差彼此无关称为独立原则。尺寸公差与几何公差相互有关称为相关要求。包容要求E

用于保证配合性质不变最大实体要求

M

用于保证自由装配最小实体要求L

用于保证最小壁厚常用相关要求12.3表面粗糙度表面轮廓误差波距小于1mm波距为1~10mm波距大于10mm12.3表面粗糙度12.3.1表面粗糙度的评定国标规定了表面的幅度(高度)参数、间距参数、曲线和相关参数用以评定表面粗糙度。轮廓算术平均偏差

Ra

（常用）轮廓最大高度

Rz幅度(高度)参数12.3表面粗糙度12.3.1表面粗糙度的评定轮廓算数平均偏差Ra

在取样长度lr内，被测轮廓上各点到基准线的距离Zi的绝对值的算术平均值。12.3表面粗糙度12.3.1表面粗糙度的评定轮廓最大高度Rz

在取样长度lr内，最大轮廓峰高Zp与最大轮廓谷深Zv之和的高度。

Rz=Zp+Zv12.3表面粗糙度12.3.2表面粗糙度的标注表轮廓算数平均偏差Ra的数值（GB/T）1031-2009mm12.3表面粗糙度12.3.2表面粗糙度的标注基本图形符号允许任何工艺的符号需去除材料的符号不去除材料的符号

用去除材料的方法获得的表面粗糙度Ra的上限值为3.2μm

，Ra值采用“16%规则”。Ra3.212.3表面粗糙度12