机械零件的技术要求

零件的技术要求一.极限与配合二.表面结构（表面粗糙度）三.几何（形状和位置）公差一.极限与配合零件的互换性•互换性是零件在尺寸、功能上可以互相替换的性能。即在相同规格的零件当中任取一个，不经挑选和辅助加工就能装配到机器上，并能满足机器性能的要求。•互换性是机械工业现代化生产的基本原则。零件的互换性主要由零件的尺寸、形状、位置、表面质量等几何参数决定。极限与配合•互换性要求零件的尺寸可以在某一合理的范围内变动。这个范围既要保证机器性能，又要保证制造的经济性。•极限—平衡零件使用要求与制造经济性之间的矛盾；•配合—反映零件结合时的相互关系。●保证零件具有互换性的措施：由设计者根据极限与配合标准，确定零件合理的配合要求和尺寸极限。(φ50)基本尺寸:由设计确定一般取整实际尺寸:零件制成后实际测得极限尺寸:允许实际尺寸变化的两个界限值最大极限尺寸:允许实际尺寸的最大值最小极限尺寸:允许实际尺寸的最小值⒈基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸（老标准）最小极限尺寸最大极限尺寸基本尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸公差上偏差ES基本尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸公差下偏差ei下偏差EI零线上偏差es最小极限尺寸最大极限尺寸⒉尺寸偏差和尺寸公差（老标准）上偏差=最大极限尺寸－基本尺寸代号：孔为ES轴为es下偏差=最小极限尺寸－基本尺寸代号：孔为EI轴为ei尺寸公差(简称公差):允许实际尺寸的变动量。上偏差下偏差极限偏差公差=最大极限尺寸－最小极限尺寸=上偏差－下偏差偏差是代数值，可正、负、零；公差始终为正。新标准变动处•基本尺寸改为公称尺寸•取消实际尺寸，为提取组成要素的局部尺寸•最大极限尺寸改为上极限尺寸•最小极限尺寸改为下极限尺寸•上偏差改为上极限偏差•下偏差改为下极限偏差公称尺寸(基本尺寸):由设计确定一般取整实际尺寸:零件制成后实际测得新标准没有实际尺寸，为提取组成要素的局部尺寸极限尺寸:允许实际尺寸变化的两个界限值上（最大）极限尺寸:允许实际尺寸的最大值下（最小）极限尺寸:允许实际尺寸的最小值⒈公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸公差上偏差ES基本尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸公差下偏差ei上偏差es下偏差EI零线上极限偏差=上极限尺寸－公称尺寸代号：孔为ES轴为es下极限偏差=下极限尺寸－公称尺寸代号：孔为EI轴为ei尺寸公差(简称公差):允许实际尺寸的变动量。公差=上极限尺寸－下极限尺寸=上极限偏差－下极限偏差上极限偏差下极限偏差统称极限偏差*极限偏差是代数值，可正、负、零；公差始终为正最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差ES下偏差EI公差零线0+-⒉尺寸偏差和尺寸公差最小极限尺寸基本尺寸最大极限尺寸下偏差ei上偏差es公差零线0+-•公差带：表示公差大小和相对零线位置的一个区域。•公差带图：为便于分析，一般将尺寸公差与公称（基本）尺寸的关系，按放大比例画成简图，称为公差带图。某轴的直径为500.012公称（基本）尺寸:上（最大）极限尺寸:下（最小）极限尺寸:50mm零件合格的条件：50.012mm≥实际尺寸≥49.988mm。50.012mm49.988mm上（极限）偏差=50.012－50=+0.012下（极限）偏差=49.988－50=-0.012公差=0.012－(-0.012)=0.024例：公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置。50+0.025+0.00950-0.009-0.020例:50±0.012下极限偏差公差带+0.012-0.012+0.009+0.025-0.009-0.020＋－00公称尺寸50上极限偏差Φ50±0.012公差带图基本偏差基本偏差标准公差公称尺寸+—00标准公差代号:IT共20个等级：IT01、IT0、IT1～IT18⑴标准公差数值由基本尺寸和公差等级确定。（p.428）确定公差带的大小⑵基本偏差一般为靠近零线的那个偏差。确定公差带相对于零线的位置代号:孔用大写字母，轴用小写字母表示。⒊标准公差和基本偏差基准孔RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF零线0+-孔J基准轴+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy零线0-轴公称尺寸公称尺寸基本偏差系列：确定了孔和轴的公差带位置。组成基本偏差代号，如：H、f。标准公差等级代号如：8、7。如:H8f7孔的基本偏差代号孔的标准公差等级代号轴的标准公差等级代号轴的基本偏差代号公差带的位置由基本偏差决定，公差带的大小由标准公差等级决定。公差带代号公称尺寸相同的孔和轴相互结合时公差带之间的关系。间隙或过盈:δ=孔的实际尺寸－轴的实际尺寸配合：δ≥0间隙δ≤0过盈φ20φ20配合⒋配合⑴配合的概念间隙•孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。•最小间隙：孔的最小尺寸与轴的最大尺寸之差。•最大间隙：孔的最大尺寸与轴的最小尺寸之差。过盈•孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负。•最小过盈：孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸之差。•最大过盈：孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差。⑵配合的种类•由于相互配合的孔和轴的实际尺寸不同，装配后可能出现不同大小的间隙或过盈。配合可以分为三类：•间隙配合•过盈配合•过渡配合①间隙配合具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。间隙配合示意图具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。过盈配合示意图②过盈配合可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带和轴的公差带相互交叠。过渡配合示意图③过渡配合⑶配合制度配合制：基本尺寸相同、相互结合的孔和轴之间的关系称为配合。国家标准规定了两种配合制•基孔制配合•基轴制配合①基孔制配合基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的制度。在基孔制配合中选作基准的孔称为基准孔，即下偏差为零的孔，代号为H。基准孔间隙配合过渡配合过盈配合公差带图：0-0+②基轴制配合基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的制度。在基轴制配合中选作基准的轴称为基准轴，即上偏差为零的轴，代号为h。基准轴间隙配合过渡配合过盈配合公差带图：００-+基轴制：A～H形成间隙配合J～N形成过渡配合P～ZC形成过盈配合基孔制：a～h形成间隙配合j～n形成过渡配合p～zc形成过盈配合基准孔公差带rfgefhjsjkmnpstugf轴FEFNKJS基准轴公差带HFGJMGRSTPU孔配合种类最大实体极限•对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸：轴为最大极限尺寸孔为最小极限尺寸•最大实体极限是孔或轴具有允许的材料量为最多、实体为最大时的极限尺寸。最小实体极限•对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸：轴为最小极限尺寸孔为最大极限尺寸•最小实体极限是孔或轴具有允许的材料量为最少、实体为最小时的极限尺寸。极限与配合在装配图中的标注•装配图中的标注形式为：装配图中的标注示例采用基孔制配合时，分子为基准孔的公差带代号H。例如：基孔制间隙配合基孔制过渡配合30H8f740H7n6底座滑轮销轴开口销采用基轴制配合时，分母为基准轴的公差带代号h。例如：基轴制间隙配合基轴制过渡配合12F8h712F8h712J8h712h7J8•配合制的选择一般优先采用基孔制。使用冷拔钢作轴或同一轴上装有不同配合要求的几个零件时，采用基轴制配合。•标准公差等级的选用要考虑产品的使用性能和加工经济型。见p.335表12-1。表12-2给出了常用配合尺寸中标准公差等级的应用，可参考。•公差带的选择可参照表12-3，12-4选择•配合种类的选择表12-5给出基本偏差的配合选择，优先配合的选择见表12-6标准公差表，基本偏差表和极限偏差表拆为φ30H8（孔的公差带）和φ30f7（轴的公差带）（1）利用标准公差表和基本偏差表（2）直接查极限偏差表H8f730+0.0330-0.041-0.02030除前面讲的基本标注形式外，还可采用下面的一些标注形式。借用尺寸线作为分数线。用斜线做分数线。标注上、下偏差值。借用尺寸线作为分数线。30+0.0330-0.020-0.04130+0.0330-0.04130-0.020H8f730H8/f730⑴在基本尺寸后注出公差带代号（基本偏差代号和标准公差等级数字）。30H830f7配合精度明确，标注简单，但数值不直观。适用于量规检测的尺寸。⒉在零件图中极限的标注30+0.0330数值直观，用万能量具检测方便。试制单件及小批生产用此法较多。30-0.020-0.041⑵注出公称尺寸及上、下偏差值（常用方法）既明确配合精度又有公差数值。适用于生产规模不确定的情况。30H8()+0.033030f7()-0.020-0.041⑶在公称尺寸后，注出公差带代号及上、下极限偏差值，偏差值要加上括号。[例]查表写出的偏差数值。（直接查表）•表示公称尺寸为φ30的基孔制间隙配合。孔的公差带代号为H8，轴的公差带代号为f7。•φ30H8基准孔的极限偏差，可查表。由基本尺寸行24至30和公差带代号列H8相交得到（即为•mm），•所以基准孔φ30H8的极限偏差值可以写成。（注：书中缺附表1-4极限偏差表，一般手册中均可查到。）极限与配合的查表•φ30f7所表示的轴的极限偏差，可查附表。由基本尺寸行24至30和公差带代号列f7相交得到（即为mm)，所以φ30f7的极限偏差值可以写成。公式：IT=ES-EI(孔)IT=es-ei(轴)利用标准公差表和基本偏差表（查表计算法）查标准公差表得到Φ30IT8的公差为0.033查孔的基本偏差表得到H8的基本偏差为0是下偏差，即EI=0。由此得到ES＝0.033。所以φ30H8写为+0.033030查标准公差表得到Φ30IT7的公差为0.021,查轴的基本偏差表得f的基本偏差为-0.020是上偏差，即es=-0.041。由此得到ei＝es-IT=-0.041。所以φ30f7写为-0.041-0.02030绘制公差带图孔轴[例2]查表写出的偏差数值。（查表计算法）•表示基本尺寸为φ25的基孔制过盈配合。孔的公差带代号为H7，轴的公差带代号为s6。•查表得φ25H7基准孔H的下偏差EI=0,IT7=0.021,上偏差ES=EI+IT=0+0.021=0.021mm。查表得轴φ25s6的下偏差ei=+0.035mm,IT6=0.013,上偏差es=ei+IT=+0.035+0.013=0.048mm。•基准孔φ25H7的极限偏差值轴φ25s6的极限偏差值绘制公差带图孔轴一般公差•一般公差是指在车间普通工艺条件下，机床设备一般，加工能力可以保证的公差。在正常维护和操作情况下，它是经济加工精度，一般可不作检验。•一般，对功能上无特殊要求的要素可以给出一般公差。•一般公差不需单独注出公差，而是在图样上、技术文件或标准中作出总的说明。二.零件的表面结构（表面粗糙度）(1).零件的表面在加工过程中，受到机床、刀具、工件系统的振动，以及刀具形状、切削分裂时的塑性变形等因素影响，表面上会留下由凸峰和凹谷组成的痕迹。（一）概述表面结构要求（表面粗糙度）是指零件的加工表面上具有的较小间距的峰谷所形成的微观几何形状特性。零件表面（2）概念(3)常用术语☆基准线ax：用以评定表面结构要求（表面粗糙度）参数的给定线。采用被测表面轮廓的中线作为基准线☆轮廓偏距y：轮廓线上的点与基准线之间的距离。☆取样长度l：用于评定具有表面结构要求（表面粗糙度）特征的一段基准线的长度。取样长度的值，规定在轮廓总的走向上量取。☆评定长度ln：评定轮廓所必须的一段长度。它包括一个或几个取样长度。★轮廓算术平均偏差—Ra★轮廓最大高度—Ry优先选用轮廓算术平均偏差Ra（二）评定参数★轮廓微观不平度10点高度—Rz老标准：新标准：★轮廓算术平均偏差—Ra★轮廓最大高度—Rz在一个取样长度（用于判别具有表面结构要求（表面粗糙度）特征的一段基准线长度）内,轮廓偏距(轮廓线上的点与基准线之间的距离)绝对值的算术平均值。轮廓算术