尺寸精度设计示例
机械加工精度设计举例
M27
Φ30 K5 E Φ35
Φ40
Φ30K5 E
(2) Φ35（与齿轮基准孔的配合）轴颈的尺寸公差带
齿轮精度等级为7级，则内孔尺寸公差为IT7 ，与其配合的轴 为IT6。此处属于小间隙的滑动配合且对定位精度要求高。
根据优先配合 ，选轴的基本偏差代号为g,则轴的公差带代号为Φ35g6
E
其配合代号为 Φ35H7/g6
6×26h5×32a11×6h8
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M27
Φ30 Φ35
Φ40
Φ30
(4) 为保证Φ30,Φ35, Φ28和M27轴线与A－B同轴，应规定它们的径向圆跳
动公差 齿轮精度为7级， tr= 0.3FP=0.3×0.038=0.011 按尺大小类比法，Φ35的径向圆跳动公差tr= 0.012， Φ30的径向圆
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1. 确定尺寸精度 （1） Φ30（与6级滚动轴承6306内圈配合）轴颈尺寸公差
该轴承的当量径向负荷P 1804 额定动负荷C 26700 0.067 0.07
属于轻负荷。
轴承工作时承受定向负荷作用。内圈与轴一起转 动，故内圈承受旋转负荷。查表得两轴颈的公差带代号为Φ30k6
E
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Φ30 Φ35
Φ40
Φ30
2. 确定几何公差
（1）与轴承内圈、齿轮内孔、花键毂配合轴颈表面采用包容要求 ；
（2） 与轴承内圈配合表面要求圆柱度公差，按6级轴承查 表, 得圆柱度 公差值为0.003。
（3）Φ40轴肩两端面对Φ30k6 两轴线的公共基准 A－B轴向圆跳
动公差，由表6.6查得0.006。
跳动公差tr= 0.011， Φ28的径向圆跳动公差tr= 0.010， M27的径向圆跳 动公差tr= 0.009.
《圆柱尺寸精度设计》课件
圆柱尺寸精度设计的优化方法
分析影响因素
对影响圆柱尺寸精度的因素进行全面分析 ，如材料、加工方法、测量方法等。
采用先进工艺
采用先进的加工和测量工艺，提高圆柱体 的尺寸精度。
引入智能算法
利用智能算法对圆柱尺寸精度进行优化设 计，如遗传算法、粒子群算法等。
建立反馈机制
建立有效的反馈机制，对加工好的圆柱体 进行实时监测和调整。
精细化设计
随着制造工艺和检测技术的进步，未来圆柱尺寸精度设计将更加精细化，对零件的尺寸、 形状、位置和表面粗糙度等参数的精度要求将更加严格，以满足更高性能的产品需求。
绿色环保设计
随着环保意识的提高，未来圆柱尺寸精度设计将更加注重绿色环保，通过采用环保材料和 工艺，降低制造过程中的能耗和废弃物排放，实现可持续发展。
方法。
工艺可行性
确保所选的公差等级和加 工方法在实际生产中可行 ，不会导致制造困难或精
度损失。
圆柱尺寸精度设计的影响因素
材料特性
不同材料对加工方法和尺寸精度的要求不 同，如钢铁、有色金属和塑料等。
加工方法
不同的加工方法对尺寸精度的影响不同， 如车削、铣削、磨削等。
热处理和表面处理
零件的热处理和表面处理也会影响其尺寸 精度，需在设计中予以考虑。
圆柱尺寸精度设计是机械制造中 的重要环节，主要涉及圆柱形零 件的尺寸、公差和表面粗糙度的 确定。
02
目的是确保零件的制造质量和装 配精度，以满足产品性能和使用 寿命的要求。
圆柱尺寸精度设计的基本原则
遵循功能需求
根据零件的功能需求，确 定所需的尺寸精度等级。
经济性考虑
在满足功能需求的前提下 ，尽量降低制造成本，选 择合适的公差等级和加工
压铸件的尺寸精度
压铸件的尺寸精度2.1.1 压铸件尺寸公关的标准GB6414-86《铸件尺寸公差》中规定了压力铸造生产的各种铸造金属及合金铸件的尺寸公差。
此项国家标准等效采用ISO8062-1984《铸件尺寸公差制》。
铸件尺寸公差的代号为CT。
不同等级的公差数值死于表2-5。
2.对锌合金压铸件选取CT4~CT6。
3.对铜合金压铸件选取CT6~CT8。
4.当有特殊要求时，公差超出注1、2、3的等级范围，经有关各方商定后仍从表2-5中选取。
对于成批和大量生产压铸件，在正常情况下所能达到的公差等级：对轻金属合金为CT5～CT7；对锌合金为CT4~CT6;对铜合金为CT6~CT8。
铸件的部分尺寸由于受分型面及型芯装配的影响增大了尺寸公差。
为了适用于各种类型的铸件基本尺寸，表2-5中的公差值已包括了分型面及型芯影响而引起的公差增量。
壁厚尺寸公差一般可降一级选用。
即图样上的一般尺寸为CT6，则壁厚尺寸公差为CT7。
公差带就对称分布，即公差的一半取正值，另一半取负值。
但有特殊要求时，也可采用非对称公差设置，并应在图样上注明或在技术文件中规定。
错型（箱）值按表2-6选取。
当需进一步限制错型值时，则应在图样上注明。
2.2.2 精密压铸件的尺寸分类及公差1.影响压铸件尺寸精度的主要因素（1）压铸件空间轮廓尺寸。
（2）基本尺寸。
（3）模具结构对该尺寸的影响，主要取决于分型面或活动成型的锁紧状况及脱模斜度。
（4）合金种类。
（5）设计模具选用收缩率与该尺寸实际表现收缩率的差值。
（6）压铸工艺参数的变动，主要是模温和脱模时的铸件温度。
（7）模具直至达到工作寿命，制造维修对其精度的保证。
2.精致压铸件的尺寸分类产品图要求的合理性，压铸技术保证的可能性，实现批量生产的经济性，由这三方面考虑，从压铸毛坯到成品零件的全过程来择定各个尺寸公差。
通常认为，精密压铸件也应当对同一个铸件上各种各样的尺寸，按照压铸达到各个尺寸公差数值等级的不同而区分为三种类型，即一般尺寸，严格尺寸和高精度尺寸。
尺寸精度设计
一般公差的图样表示法
例试查表确定图中零件图中线性尺寸的未注公差极限 偏差数值
一般公差的图样表示法
解：由图可见，该零件图中未注公差线性尺寸有Φ225、 Φ 200、 Φ 120、70、62、5x45°和R3七个尺寸，其中前 五个为线性尺寸，后两个分别为倒角高度和倒圆半径，以 上尺寸的公差等级，由图中技术要求可知为f级，即精密 级 根据公称尺寸和f查表3.16得前五个线性尺寸的极限偏差分别 为：225±0.2、Φ200±0.2、120 0.15、70 0.15 61 0.15。 根据倒角（高度5mm)和倒圆（半径3mm)尺寸的f查表得 （5 0,。5）x45和R3 0.2 对于一般公差的线性尺寸是在正常车间精度保证的情况下加 工出来的，所以一般可以不检验。若生产方和适用方有争 议时，应以上述查得的极限偏差作为判断其合格性。
尺寸精度设计
尺寸精度的设计是机械产品设计中的重 要组成部分，它对机械产品的使用精度、 性能和加工成本的影响很大。
主要内容
一、配合制的选用 二、标准公差等级的选用 三、配合的选用 四、线性尺寸的未注公差的选用
互换性
概念：互换性是指同一规格的一批零件或部件中任 意取出一件，装配时不需经过任何选择、修配或 调整，就能装配到整机上，并能够满足使用性能 的要求。 标准化是互换性的基础。 互换性对制图影响： 由于产品中 采用了具有互换性的零部件，就会 使许多零件不必重新设计，减少了绘图量，从而 大大提高绘图的效率，同时也有利于零件的参数 化设计。
解 （1）计算允许的配合公差[Tf] 有配合公差计算公式的 [Tf]=I[Xmax]-[Xmin]I=I55-10I=45um (2)计算查表确定孔、轴的标准公差等级 按要求[Tf]≧[TD]+[Td] 始式中[TD]、[Td]——配合的孔、轴的允许公 差。 由标准公差数值表得：IT5=15，IT6=22um,IT7=35mm。 如果孔、轴公差等级都选6级，则配合公差Tf=2IT6=44um<45um, 虽然为超过其要求的允许值，但不符合6、7、8级的孔和5、6、 7级的轴相配合的规定。 若孔选择IT7，轴选IT6.其配合，其配合公差为 Tf=IT5+IT7=22+35=57>45um,已经超过配合公差的允许值，故 不符合配合要求。 因此，最好还是轴选IT5，孔选择IT6。其配合公差 Tf=IT5+IT6=15+22=37<45um,虽然距要求的允许值减小（8um) 较多，给加工带来一定的困难，但配合精度有一定的储备，而 且选用标准规定的公差等级，选用标准的原材料、刀具和量具， 对降低加工成本有利。
西工大-公差--尺寸精度设计--基本概念.
公差与技术测量
第2章尺寸精度设计
2.2 基本概念（常用术语及定义）
2.2.1 有关“孔、轴”的定义
孔: ◆圆柱形内表面（狭义） ◆非圆柱形内表面
轴： ◆圆柱形外表面（狭义） ◆非圆柱形外表面
在极限与配合中，孔和轴的关系表现为包容和 被包容的关系。
公差与技术测量
第2章尺寸精度设计
2.2.2 有关“尺寸”的术语定 义
公差与技术测量
第2章尺寸精度设计
2.2.2 有关“尺寸”的术语定
义（2）极限尺寸
制造零件时，为了使零件具有互换性，要求零件的尺寸 在一个合理范围之内，由此就规定了极限尺寸。
允许尺寸变动的两个极限值。
孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和dmax表示，最小极 限尺寸分别用Dmin和dmin表示
第2章 尺寸精度设计
公差与技术测量
第2章尺寸精度设计
本章教学要求：
熟练掌握与互换性有关的术语。包括：基本尺 寸、实际尺寸、极限尺寸、实体尺寸、作用尺 寸、尺寸偏差/公差、极限偏差、公差带、配合、 孔与轴、间隙与过盈、配合公差、尺寸公差带 图。
了解极限与配合国家标准的结构； 掌握标准公差系列、基本偏差系列和基准制； 初步掌握公差与配合的选用。
【例】 φ50±0.021轴
最大实体尺寸是φ50.021（dM =dmax ) 最小实体尺寸是φ49.979(dL =dmin )
【例】 φ50±0.021孔 最大实体尺寸是φ 49.979(DM=Dmin) 最小实体尺寸是φ 50.021(DL =Dmax)
公差与技术测量
第2章尺寸精度设计
2.2.2 有关“尺寸”的术语定义
第2章尺寸精度设计
2.2.4 有关“配合”的术语定义
第2章 孔、轴配合的尺寸精度设计
φ20
Xma x Xmi n
Xa v
φ20
+
ES
0
_
+
Xmin=0
0
es _
ei
ei
2）过盈配合： 具有过盈或过盈量为零的配合。
特点：孔的公差带在轴公差带之下。（包括Ymin＝0）
最大过盈：Ymax = Dmin－dmax = EI－es
es
最小过盈：Ymin = Dmax－dmin = ES－ei
图2-17轴的优先、常用、一般公差带
一般用：119种 常 用：59种 优先用：13种
孔：A、B…Z
去掉：I, L, O, Q, W 增加：CD, EF, FG, JS, ZA, ZB, ZC
轴：a、b…z
去掉：i, l, o, q, w 增加：cd, ef, fg, js, za, zb, zc
孔的基本偏差系列
A~H : 为下偏差EI J~ZC :为上偏差ES
H: EI=0 JS:偏差对称于零线
国家标准规定的公差等级共20个，代号为：
IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18
高
低
目的是满足不同行业、不同精度的产品要求。
一般应用普遍的是：IT12~IT5； 粗加工可达IT12~IT11； 一般精加工可达IT8~IT7（精车IT6，精磨外圆IT5）； 精密加工（研磨、珩磨、等）可达IT5~IT3。
第2章 尺寸精度设计
2.1 基本术语及定义 2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标 2.3 基本偏差系列——尺寸公差带位置的标准化 2.4 尺寸精度设计——公差与配合的选择
2
2.1 基本术语及定义
2.1.1有关孔、轴的定义
尺寸的精度设计尺寸公差配合与检测
– T=D(d)max-D(d)min=ES-EI=es-ei 尺寸的精度设计尺寸公差配合与检 测
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 7) 尺寸公差带图：零线(zero line)+公差带
– 公差带(tolerance zone)：公差带图中，上下偏差之间 的区域。
第三章 尺寸精度设计
尺寸的精度设计尺寸公差配合与检 测
第三章 尺寸精度设计
• 3.1 有关尺寸精度设计的基本术语和定义
– 3.1.1 有关孔、轴的定义 – 3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义 – 3.1.3 有关配合的术语和定义
• 3.2 尺寸的极限与配合国家标准简介
– 3.2.1 配合制(fit system) – 3.2.2 标准公差(standard tolerance)系列 – 3.2.3 基本偏差系列
•
尺寸的精度设计尺寸公差配合与检 测
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 解：
– ES=Dmax – D =25.021 – 25=+0.021mm
– EI = Dmin – D =25.000 – 25=0
– es =dmax – d =24.993 – 25= –0.007mm
– Ei =dmin – d = 24.980 – 25= –0.020mm
– 极限偏差：极限尺寸与基本尺寸的代数差。(limits of deviations)
– 最大值——上偏差(upper deviation)，用ES(孔)或es(轴) 表示；
– 最小值——下偏差(lower deviation)，用EI(孔)或ei(轴) 表示。
《机械精度设计》大作业示例模板
机械精度设计课程大作业题目：圆柱齿轮减速器输出轴的精度设计
班级：
姓名：
学号：
圆柱齿轮减速器输出轴的精度设计
如图所示为一圆柱齿轮减速器输出轴，该轴材料为45钢，生产批量为大批量，该轴上的φ55mm轴颈分别与两个规格相同的0级滚动轴承的内圈配合，轴承工作时外圈固定，内圈与轴颈一起旋转，负荷状态为轻负荷，φ60mm的轴径和φ45mm轴头分别与齿轮基准孔配合，φ62mm轴段的两端面分别为齿轮和滚动轴承内圈的轴向定位基准面，试设计该轴的尺寸精度、几何精度、表面精度，并将设计结果以零件图的形式表达。
1、轴类零件的结构简图(电子版)
说明：表达出零件的结构和基本尺寸即可，各项公差要求是要设计的部分，无需标注。
2、评分标准（该表可单独作为1页）
3、轴类零件的精度设计图（A3手绘）TG801 65 P224。
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尺寸精度设计示例
例题：设孔、轴配合的基本尺寸为Ф30mm，要求间隙在+0.020～+0.055mm之间,试确定孔和轴的精度等级和配合代号,并画出尺寸公差带图和配合公差带图。
解：1）选择基准制。
本例无特殊要求，故选用基孔制。
则,孔的基本偏差代号为:H,且EI=0
2）选择公差等级
由使用要求可知: Xmax1= +0.055mm=+55μm，
Xmin1= +0.020mm=+20μm；
要求采用间隙配合。
Tf1＝Xmax1－Xmin1＝Th1+Ts1＝+55-（+20）＝35μm 假设：Th=Ts=Tf1/2=35/2=17.5μm
查表2-2(p17)得：
孔和轴公差等级介于IT6和IT7之间。
∵IT6和IT7属于高的公差等级
∴应选取孔比轴低一级的配合
则：孔：IT7，Th=21μm，
轴：IT6，Ts=13μm；
孔的公差带为H7；且：ES=+21μm,EI=0
验算：所选取的孔和轴的配合公差为：
Tf=Th+Ts=21+13=34μm<Tf1=35μm，
故满足使用要求！
3）选择配合种类：
根据使用要求，本例为间隙配合，在基孔制时，轴的基本偏差应为es
∵Xmin1=EI-es1而EI=0 ∴es1=-Xmin1=-20μm，
∴es1=-20μm为基本偏差，
查表2-5(P23)得轴的基本偏差代号为：f，
则：轴的公差带为f6；
es=-20μm，
故:ei=es-Ts=-20-13=-33μm
4）分析，验证
由上述计算知，配合代号可为：Ф30H7/f6
则：Xmax=ES-ei=(+21)-(-33)=+54μm< Xmax1
Xmin=EI-es=0-(-20)=+20μm= Xmin1
且:ᅀ1＝| Xmax- Xmax1|=|(+54)-(+55)|=1μm
ᅀ2＝| Xmin- Xmin1|=|(+20)-(+20)|=0μm
5) 写出配合代号
通过以上计算和分析可确定：
配合代号为：。