《项目化教学》PPT课件.ppt

互换性与测量技术,主讲教师：王艳,前一任务回顾,1.完成用外径千分尺测量阶梯轴的尺寸，判断零件的合格性；2.完成了查表确定齿轮轴的极限偏差；掌握标准公差表和极限偏差表的应用，结合计算完成公差带代号和极限偏差之间的互查。3.计算同名配合的基孔制和基轴制之间的极限盈（隙）量，掌握配合性质间的关系。,重点回顾及应用,30H7g6，30H8k7，50H7u6和100H7m6组成的配合中，为过盈配合的代号是。为间隙配合的代号是。2.60H7/k6为制的配合；其同名的另一基准制的配合公差带代号为。3.下列配合代号中，属于过渡配合的是_,配合性质完全相同的是与。A50F8/h7B50H7/r6C50H7/k6D50H8/f7,任务4选择减速器低速轴的公差与配合,【能力目标】掌握配合制的分类；掌握选择原则；了解优先及常用公差带与配合；掌握公差等级的选择方法；给定零件基本尺寸及用途，会综合选用公差带。认识减速器低速轴上主要零件及装配要求。,齿轮轴上所需的配合,任务引入,【任务描述】通过减速器实物、上一届学生的设计图纸认识减速器。实现任务的方式是修改低速轴零件上的错误标注，补充正确的公差与配合标注。1.分析减速器低速轴上的零件组成；2.掌握主要零件：键与轴槽、滚动轴承内圈与轴颈、外圈与轴承座孔的配合制类型；3.确定上述零件间配合类型、公差等级及公差带代号。,公差与配合的选择一、基准制的选择二、公差等级的确定三、配合的选择,主要知识点,子任务1选择低速轴的基准制,减速器各组成部分认识,齿轮轴上主要零件,一、基准制的选择,基准制的选择主要是从生产、工艺的经济性和结构的合理性等方面综合考虑。选择原则：1、优先选择基孔制例如50H7的孔与50f6、50m6、50s6的配合是基孔制配合。（判断配合类型？）50F7、50M7、50P7与50h6是基轴制配合。（同名配合性质是否相同？）,【相关知识】,基孔制配合：孔是基准孔，下偏差EI=0，代号为:H，通过改变轴的公差带来获得各种不同的配合特性。,从经济性上做比较：采用基孔制可以减少定值刀具（钻头、铰刀、拉刀等）和量具（例如塞规）的规格和数量，从而获得显著的经济效益，也有利于刀具、量具的标准化和系列化。配合性质相同时，优先选择基孔制。思考：基轴制有没有使用的场合？,基轴制配合：轴是基准轴，上偏差es=0，代号为:h，通过改变孔的公差带来或得各种不同的配合特性。,2、基轴制的应用（1）冷拉棒材不经切削加工而直接制造的零件，由于冷拉棒材表面有一定的精度，尺寸、形状相当准确，所以应选择基轴制，可减少冷拉棒材的尺寸规格，提高经济性。,汽油发动机结构组成,（2）同一基本尺寸的轴上与几个孔配合，且有不同配合性质，应采用基轴制配合。（一轴与同一孔多配，用基轴制）,基轴制,基孔制,上图所示为发动机活塞销同时与连杆孔、活塞孔之间的配合。根据使用要求，活塞销与连杆衬套孔间应采用间隙配合（G6/h5）；活塞销两端与活塞孔间配合应紧些，应采用过渡配合（M6/h5）。如采用基轴制配合，活塞销可制成一根光轴，便于生产和装配。如采用基孔制配合，三个孔的公差带一样，活塞销要做成两头粗（m5）、中间细（g5）的阶梯轴，如图120（c）所。这样既不便于加工，又不便于装配。另外，活塞销两端直径大于活塞孔径，装配时会刮伤装配表面，影响装配质量。从强度方面考虑，受力最大的截面，轴径反而细，也不符合设计要求。所以这种情况下，采用基轴制较为有利。,（2）与标准件配合的孔和轴，应按标准件来选择基准制。如滚动轴承的外圈与壳体孔的配合应选用基轴制配合，内圈与轴颈的配合应选用基孔制配合。,轴颈,60js6,60js6,根据教材表6-2，选择与其相配的轴的公差带代号,基孔制配合。,隔套,选用实例,床头箱孔(壳体孔）,95K7,95K7,根据教材表6-3，选择与其相配的孔的公差带代号。基轴制配合。,选用实例,（4)为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔、轴公差带组成的非基准值配合,如图所示，轴承外圈与轴承座孔之间的配合为基轴制，孔公差带为J7，轴承盖与轴承座内孔之间的配合，为拆卸方便，采用间隙配合，因此选用的配合为30J7/f9，属于任意孔、轴公差带组成的配合。,床头箱孔(壳体孔）,齿轮轴部件,95K7,隔套,选用实例,二、公差等级的确定,合理选择公差等级的目的是为了解决机器零部件的使用要求与制造工艺之间的矛盾。,公差等级的确定,如：表1-9各种加工方法的合理加工精度,表1-9各种加工方法的合理精度,公差等级的确定,在满足使用要求的前提下，尽量选取较低的公差等级。选用原则一般采用类比法。选择时要注意以下几方面问题。,1.公差等级的选择原则,1、工艺等价性对500mm的基本尺寸，按基孔制或基轴制加工时：（1）当孔的公差等级小于IT8（数值）时，因为孔比轴难加工，为了保证工艺等价性，推荐轴比孔的公差等级高一级，如H8/f7，H7/s6、K7/h6等；（2）若孔的精度是IT8级，可选择同级或高一级轴配合；如H8/f8、H8/f7、F8/h7等；（3）若孔的公差等级数值大于IT8级，可选择同级轴配合。H11/c11、C11/h11等；对于500mm的基本尺寸，均按同级孔、轴配合。,练习：下列配合中哪些是正确的？（1）H8/e8;(2)H8/f7;(3)D10/h11;(4)H6/g7;(5)P7/h6;(6)H7/k5.,2、考虑加工零件的经济性如轴承盖和轴承座内孔的配合，则允许选用较大的间隙和较低的公差等级。可以比轴承座内孔的公差等级低23级。3、相配合零、部件的精度要匹配如齿轮孔与轴的配合，它们的公差等级取决于齿轮的精度等级，与滚动轴承配合的外壳孔和轴的公差等级取决于滚动轴承的公差等级。,4.各种加工方法可达到的公差等级及公差等级的应用范围见教材表1-9、1-10。5.常用配合尺寸公差等级的应用见教材表1-11说明：1)关于滚动轴承的公差与配合可参考教材表6-2、6-3；齿轮精度等级见第8章，（根据齿轮最大圆周速度计算选择）减速器上齿轮精度等级一般为68级。2)选择公差等级时要参考13种优先配合。选择公差等级有不同方案，不是唯一的，方案合理性可以对比。,强调：表1-11的重要内容：IT6级应用：与齿轮、联轴器、带轮和凸轮等联接的轴径；与7、8级精度齿轮的基准轴径；IT7级精度应用：在一般机械制造中应用较为普遍。如联轴器、带轮、凸轮等孔径；7、8级齿轮基准孔，9、10级齿轮基准轴。,国标推荐的公差等级的应用范围,【任务实施】子任务一的任务实施步骤：1.结合实物及图纸，指出低速轴零件图上主要零件的名称；2.分析零件的作用及轴上零件的定位方法；3.选择低速轴各段轴与轴上零件的配合基准制；4.交流、讨论方案的合理性；5.检查完成情况；6.减速器安装完整，做好清洁工作；7.评价与总结；8.完成任务实施报告。,齿轮轴上所需的配合,子任务2选择减速器低速轴的配合类别及公差带代号,【任务目标】1.类比法完成低速轴主要部位配合类别的选择；2.完成非基准件公差带代号的选择。3.正确标注尺寸及公差。,【相关知识】配合选用的内容：1.配合类别的选择2.非基准件基本偏差代号的选择,选择配合的目的是为了解决配合零件（孔和轴）在工作时的相互关系，保证机器工作时各个零件之间的协调，以实现预定的工作性质。选择配合的任务，当孔轴公差等级确定的情况下：对基孔制配合，主要是确定轴的基本偏差代号；对基轴制配合，主要是确定孔的基本偏差代号；,1.选用目的,2、配合代号的选用方法,（1）计算法通过理论计算确定极限间隙或过盈，然后确定孔和轴的公差带，由于影响因素较复杂，计算结果是近似的，应进行修正。这种方法较麻烦。（2）类比法通过对类似机器和零部件调查研究，分析对比，结合各自实际情况选取公差与配合。此方法应用最多，要求设计人员有丰富的经验积累。（3）实验法对于对机器性能影响较大的重要配合，通过实验或统计来确定间隙或过盈。这种方法合理，但成本较高。,3.类比法选择配合类别,（1）间隙配合当孔轴有相对运动要求的，一般应选用间隙配合。要求精确定位又便于拆卸的静联接，结合件间只有缓慢移动或转动的动联接可选用间隙小的间隙配合。对配合精度要求不高，只为了装配方便，可选用间隙大的间隙配合。（2）过渡配合要求精确定位、结合件间无相对运动、可拆卸的静联接，可选用过渡配合。（3）过盈配合装配后需要靠过盈传递载荷的，又不需要拆卸的静联接，可选用过盈配合。,（1）间隙配合主要用于孔轴间有相对运动（转动和轴向移动）的动联接以及精确定位又便于拆卸的静联接。a.活塞销和连杆衬套之间(相对转动）；b.活塞与活塞缸之间(相对移动）；c.如滚齿机安装工件的心轴与工件孔间(相对移动的静联接）。,间隙配合,滚齿机,过渡配合,（2）过渡配合：由于其可能具有间隙也可能具有过盈，但其间隙量或过盈量均较小，故主要用于精确定位又便于拆卸的静联接。如：滚动轴承内圈与轴颈或外圈与壳体孔的配合；,过盈配合,（3）过盈配合：因具有一定的过盈，主要用于结合件间无相对运动且又不要求拆卸的静联接。当过盈量较小时，可用于精确定位，如需传递扭矩或轴向力，要加键、销等联接件；当过盈量较大时，可直接用于传递扭矩和承受载荷。,4.非基准件公差带代号选择,确定配合类别后，应按优先应、常用、一般的顺序选择配合。如仍不能满足要求，可以按孔、轴公差带组成相应的配合。表113为基孔制轴的基本偏差选用情况。表114为尺寸至500mm基孔制常用和优先配合的特征及应用。表115为工作情况对间隙或过盈的影响。,基轴制常用与优先配合的选用,任务实施：选择减速器低速轴的公差与配合,一级圆柱齿轮减速器,齿轮轴上所需的配合,为了保证该齿轮轴在受热伸长时有轴向游隙，采用轴承外圈为游动套圈并且通过调整轴承盖与箱体连接处的垫片来实现。因此轴承外圈与箱体孔之间采用最松的过渡配合，由表6-2、表6-3，此处箱体孔的公差带取为J7（也可取为H7）。（如图1）,轴承外圈与箱体孔之间的配合,为了保证轴承盖装拆方便，加之定心精度又不高，应采用间隙配合（间隙稍大一些）。考虑到为使箱体孔制造方便，箱体孔应为光孔，因公差带已按滚动滚动轴承与外圈相配选定配合代号为95J7，因此，轴承盖所选定的公差带为95f9（因为此处间隙的变动不影响其使用要求，选择较低的公差等级给加工制造带来方便，符合经济性要求）。在装配图上轴承盖与箱体孔之间的配合代号为95J7/f9（该配合代号属于根据使用要求选定的非基准制任意配合类型）（如图1）。,轴承盖与箱体孔之间的配合,95J7,60k6,该套筒的作用是将轴上零件隔开以防止轴上零件发生轴向移动。为使套筒装拆便利，一般采用较低的公差等级和较大的最小间隙。因该处轴颈与滚动轴承内圈相配，配合代号已确定为60k6，考虑到加工方便，套筒孔的公差带按非基准制任意配合类型选取为D11。即它与轴的配合代号为60D11/k6。（如图1）,套筒与轴之间的配合,95J7,60k6,95J7/f9,60D11/k6,60k6,由于该齿轮与齿轮轴之间由键来传递运动和动力，但是，为了保证连接可靠和较好的定心精度，应选用70H7/r6小过盈配合或较紧的过渡配合70H7/n6。（如图1）,齿轮与齿轮轴之间的配合,95J7,60k6,95J7/f9,60D11/k6,70H7/n6,60k6,由于该半联轴器与齿轮轴之间由键来传递运动和动力，但是，为了保证连接可靠和较好的定心精度，所选配合应该偏紧一些，过盈量应该适当增大。按联轴器标准推荐选用60H7/r6。（如图1）,半联轴器与轴之间的配合,95J7,60k6,95J7/f9,60D11/k6,70H7/n6,50H7/r6,60k6,综合以上分析，该齿轮轴处的配合代号标准图样标注如图1：,尺寸公差与配合的标注,95J7/f9,60D11/k6,70H7/n6,50H7/r6,自主综合设计型作业,综合设计1.搜集图册或设计一简单的运动机构，绘制其机构剖面图，指出所需的配合类型，选择其合适的配合代号，查表并计算其公差、极限偏差、并正确标注在图样上。（要求尽量涵概本章所有知识点）,下一任务预习：预习表面粗糙度的识别与检测。,