第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性-第二讲

1第二章尺寸的极限与圆柱结合的互换性（第二讲，2学时）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※本次课内容：1.有关“公差与偏差”的术语和定义；2.有关“配合”的术语和定义；3.标准公差系列；4.小结。要求深刻理解与熟练掌握的重点内容：本次课所讲授的术语和定义均要深刻理解与熟练掌握，特别要注意对以下知识点的掌握：1．用偏差表示的尺寸合格条件；2．公差带图解的画法；3．基本偏差的概念3．间隙配合、过盈配合、过渡配合这三种配合的公差带特点；4．基准制（基孔制和基轴制）5．国家标准对标准公差等级的规定，标准公差数值表的查法。本次课难点：1．“公差”与“偏差”这两个概念的区别2．“过渡配合”的概念、“配合公差”的含义教学方法：1．本次课的基本概念多，要着重讲清其概念与作用，要注意小结，以帮助学生增强记忆。讲解配合的概念时，一定要讲清配合是对一批零件而言的；讲解难点“公差”与“偏差”这两个概念时，要列表比较，讲清它们的区别，要注意启发，不能直接按定义来讲。2．以多媒体为辅助教学手段。课外作业：习题：2-2、2-4、2-5。※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※具体内容的详细教案如下：（加黑字表示板书内容或应有板书的地方）注：首先对上次课的主要内容用2分钟进行小结。二、有关“公差与偏差”的术语和定义：＋1.尺寸偏差（简称“偏差”）：某一尺寸－基本尺寸＝代数差－0实际尺寸＝实际偏差Ea(孔)，ea（轴）极限尺寸＝极限偏差（由设计给定）实际偏差:Ea＝Da－D零件上实际存在的，能测出其大小；ea＝da－d对一批零件而言，是一个随机变量。孔的上偏差ES＝Dmax－D轴的上偏差es＝dmax－d孔的下偏差EI＝Dmin－D轴的上偏差ei＝dmin－d尺寸合格条件：EI≤Ea≤ESei≤ea≤es2.尺寸公差（简称“公差”）：允许尺寸的变动量。T＝︳︳≠0某一尺寸基本尺寸2TD＝∣Dmax－Dmin∣＝∣ES－EI∣Td＝∣dmax－dmin∣＝∣es－ei∣注：这两个概念很重要，讲完后，要从计算公式及特点与作用方面列表进行比较（见课件）3.公差带限制尺寸变动的区域。用公差带图（用放大的比例画出）表示。公差带图中代表上下偏差的两条平行线所限定的区域就是公差带1)公差带图解：公差与配合图解,如图右图（见黑板）所示。a)零线：注：以右图讲解。零线就是零偏差线，一般代表基本尺寸。b)公差带特性：两个要素大小T标准公差位置极限偏差基本偏差c）画法：＃公差与偏差的区别：1)从数值看：2)从作用看：公差代表公差带大小。当D一定时，影响配合精度。例2－1：已知D＝d＝25mm，Dmax＝25.021mmdmax＝24.993mmDmin＝25.000mmdmin＝24.980mm求：孔、轴的极限偏差及公差，并画出公差带图解。注：通过此例题可以对上面所讲内容进行总结，因此要在黑板上祥解。由于孔和轴的基本尺寸相同，所以可画在一张图上。4．极限制经标准化的公差与配合制度。公差带有两个参数：一是公差带的大小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位置。国标已将它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。5．标准公差（IT）6．基本偏差（注：以上内容1学时）三、有关“配合”的术语及定义1.间隙与过盈孔的尺寸－轴的尺寸＝代数差2.配合基本尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。（对一批零件而言）配合反映了机器上相互结合的零件间松紧程度。有三个含义：1）必须是孔和轴2）基本尺寸相同3）对一批零件而言按公差带关系的不同，配合分为三种：1）间隙配合孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括Xmin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺寸标准化(1)零线。(2)确定公差带大小位置。(3)孔、轴(或)或在公差带里写孔、轴。(4)作图比例基本一致，单位µm、mm均可。(5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。＋间隙X－过盈Y基本尺寸孔公差带轴公差带0+-ESEIesei标准化注：这两个概念在这里按定义简单讲解即可。注：对这两点进行讲解。3特征参数：Xmax＝Dmax－dmin＝ES－eiXmin＝Dmin－dmax＝EI－es注：要讲清间隙的作用在于：储存润滑油补偿温度引起的尺寸变化补偿弹性变形及制造与安装误差2)过盈配合孔的公差带在轴公差带下方，即具有过盈的配合（包括Ymin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≤轴的尺寸特征参数：Ymin＝Dmax－dmin＝ES－eiYmax＝Dmin－dmax＝EI－es过盈配合用于孔、轴的紧固连接，不允许两者有相对运动。注：要讲清过盈的作用在于及如何装配。3)过渡配合孔、轴公差带相互重叠，即可能具有X或Y的配合。（对一批零件而言）对一个具体的实际零件进行装配时，只能得到间隙（或过盈），只能得其一。过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结(既要求装拆方便；又要求对中性好)特征参数：Xmax＝Dmax－dmin＝ES－eiYmax＝Dmin－dmax＝EI－es3.配合公差Tf：P4－5允许间隙或过盈的变动量。当基本尺寸一定时，Tf表示配合精度，是使用要求（设计要求）∣Xmax－Xmin∣Tf＝∣Xmax－Ymax∣＝|ES－ei－（EI－es）|＝TD＋Td|Ymin－Ymax|若要提高配合精度（即↓Tf）可减小相配合的孔、轴尺寸公差（即↑相配合的孔、轴加工精度）。设计时，应使Tf≤TD＋Td。注：要讲清它与尺寸公差之间的关系。例2-2孔25021.00mm分别与轴25007.0020.0mm、轴25048.0035.0mm、轴25028.0015.0mm形成配合，试画出配合的孔和轴公差带图解，说明配合类别，并求出特征参数及配合公差。注：此例题概括了上述内容，要在黑板上祥解。例题讲完后，得出如下结论：（1）配合精度相同，配合性质不同（同一种孔可以和不同公差带的轴形成各种不同的配合）。间隙配合（见黑板）过盈配合（见黑板）过盈配合（见黑板）孔轴Xmax孔轴XmaxXminXmin=0孔孔轴轴Ymin=0YmaxYminYmax轴孔轴孔轴孔YmaxXmaxYmaxXmaxXmaxYmax4（2）上例中，若轴为φ250013.0孔为φ25、φ25、φ25，变为基轴制。2．基孔制、基轴制注：首先要讲清什么是基准制，然后结合教材图2－10（见课件）讲什么是基孔制、基轴制。孔基准件（上偏差＋IT）轴非基准件（下偏差0）孔非基准件（上偏差0）轴基准件（下偏差－IT）注：在这里要讲清“以孔配轴或以轴配孔”不是基孔制或基轴制。注：讲完以上内容后，用下面框中内容引出第三节。第三节标准公差系列注：首先要讲清标准公差系列是国家标准制定出的一系列标准公差数值，它包含两项内容：标准公差等级及标准公差数值。一、标准公差代号及等级注：首先要讲清什么是标准公差等级，规定和划分公差等级的目的是什么，规定了多少级。1．代号国家标准（GB/T1800.2—1998）规定：标准公差等级代号用IT与阿拉伯数字组成，注：举例（例如IT18）说明。2．公差等级在基本尺寸至500mm内，规定有20个精度，等级依次为：IT01IT0IT1……IT18等级高低＞IT7称为低于IT7级公差值小大＜IT7称为高于IT7级即公差等级相同，尺寸的精确程度相同（同一公差等级（例如IT7）对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度）。二、标准公差数值1）公差单位：(D≤500mm)2）公差等级系数3）尺寸分段：＃公差等级的意义：公差等级相同，精度相同，加工难易程度相同（孔与孔、轴与轴比）。本次课小结应小结如下内容：1．有关“公差与偏差”的小结：2．有关“配合”的小结：3．有关“标准公差”的小结：配合＋0.028－0.007－0.027－0.048－0.007－0.028基孔制基轴制大小标准公差公差带的关系位置基本偏差孔轴分别由决定注：通过这三方面对标准公差数值的由来进行简单介绍。注：这两点要列表小结，表见课件。5