典型结合件的精度设计及其检测
哈工大机械设计制造及其自动化专业课程介绍
机械设计制造及其自动化专业课程介绍默认分类 2010-04-24 11:35:19 阅读61 评论0 字号：大中小订阅作者：船舶学院时间：2009-6-16 14:40:51“机电系统计算机控制”教学大纲(PUTER CONTROL OF ELECTRICAL MACHINE SYSTEMS)大纲编制：李哲教研室主任：李哲课程编码：课程名称：机电系统计算机控制教学性质：选修课适用专业：机械及近机类专业学时：30（26/4）学分：1.5一、课程的性质、目的与任务本课程是适应机电一体化的发展趋势而设立的，是机械设计制造及自动化专业的一门主干课程，主要讲述直流电机、交流电机控制系统，液压伺服控制系统和气压传动控制系统，通过这门课让学生掌握机电液气系统的设计和应用。
二、课程的基本要求本课程主要讲授内容有直流、交流电机的组成、原理、动态特性及其应用，液压伺服系统设计与气压传动系统设计；要求学生掌握机电液气系统的组成、分类，分析和设计；了解各自的特点和应用场合；具备分析机电液气系统和设计简单的机电液气系统的能力，为进一步学习深造和适应未来的工作奠定基础。
三、本课程与相关课程的联系与分工相关课程有：电工学、模拟电路、自动控制原理、液压传动；电工学、模拟电路、自动控制原理等课程作为本课程的基础课。
液压传动课程侧重于讲述液压传动系统，本课程侧重于液压控制系统。
四、教学大纲内容使用教材与参考教材1、使用教材：（骆涵秀主编机电控制 XX大学 2000年1月）2、参考教材：（李洪人液压控制系统国防工业）（邓星钟机电传动控制机械工业）（朱善君可编程控制器系统原理应用维护清华大学）五、教学大纲内容及学时分配第一章概述（2）本章主要内容有：分别用实例引出机电、液压、气动控制系统的整体组成，功能和特点；要求学生掌握机电液气系统的组成；了解机电液气系统的发展方向和选用原则。
第二章直流电机（4）本章主要内容有：直流电机的原理，动态特性分析和系统应用；要求学生掌握直流电机的机械特性和系统应用；了解直流电机的原理、组成。
键、花键配合的精度设计
3,表面粗糙度的选择: ,表面粗糙度的选择:
键和键槽配合面的表面粗糙度一 般 取 Ra1.6~3.2m, 非 配 合 面 取 Ra6.3m.
4,轴的标注示例 : ,
1,标注槽深d-t及公差 2,标注槽宽b及公差 3,标注对称度公差 4,标注表面粗糙度
3.2 3.2 0 52 -0.2
16N9( -0.043 )
平键公差带图:
键宽公差带 D10 轴槽公差带 轮毂公差带 H9 JS9 N9 h8 h8 P9 h8 P9
b
+ 0 -
较松键联结
一般键联结
较紧键联结
2,形位精度设计: ,形位精度设计:
为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的 接触面积和可装配性,对键和键槽的位 置误差要加以控制,应分别规定轴键槽 对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线 的对称度公差 对称度公差,一般可按对称度公差 对称度公差 7~9级选取,查表时,公称尺寸是指键 宽.
3,表面粗糙度的选择: ,表面粗糙度的选择:
参照教材P190表11-10.
4,内,外花键标注示例: , 外花键标注示例:
矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号 按照花键规格规定的次序标注,即 N×d×D×B.即: 内键:6×28H6×32H10×7H9 外花键:6×28g5×32a11×7f7
H 6 H 10 H 9 × × 花键副: 6 × 28 g 5 a11 f 7
三,平键配合的精度设计
包括尺寸精度设计,形位精度设计 以及表面粗糙度的精度设计
1,尺寸精度设计(1): ,尺寸精度设计( ):
平键联结的基本构成 :平键联结是由键, 轴键槽,轮毂键槽构成.在工作时,通过 键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触 来传递转矩. 平键联结的配合尺寸:键和轴槽,轮毂槽 平键联结的配合尺寸: 的宽度尺寸是配合尺寸.其余尺寸,如键 高,键长,轴槽深,轮毂槽深等都属于非 配合尺寸.
公差典型零件的精度设计习题修改
第三章典型件结合和传动的精度设计目的：1、了解圆柱结合的公差与配合及其配合精度的选用。
2、了解滚动轴承公差与配合的特点，为选用滚动轴承精度等级，轴承与轴及轴承与外壳孔的配合打下基础；3、了解单键和花键的公差与配合标准及其应用；重点：圆柱结合的公差与配合及其配合的选用；滚动轴承公差与配合特点；单键的公差带图；习题一．判断题（正确的打√，错误的打×）l．单件小批生产的配合零件，可以实行”配作”，虽没有互换性，但仍是允许的。
（）mm的孔，可以判断该孔为基孔制的基准孔。
（）2．图样标注φ30 +0.0333．过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。
（）4．配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。
（）5．孔、轴配合为φ40H9／n9，可以判断是过渡配合。
（）6．配合H7/g6比H7/s6要紧。
（）7．孔、轴公差带的相对位置反映加工的难易程度。
（）8．最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，二者实质相同。
（）9．基轴制过渡配合的孔，其下偏差必小于零。
（）10．从制造角度讲，基孔制的特点就是先加工孔，基轴制的特点就是先加工轴。
（）11．工作时孔温高于轴温，设计时配合的过盈量应加大。
（）12．基本偏差a～h与基准孔构成间隙配合，其中h配合最松。
（）13．有相对运动的配合应选用间隙配合，无相对运动的配合均选用过盈配合。
（）14．配合公差的大小，等于相配合的孔轴公差之和。
（）16．滚动轴承内圈与轴的配合，采用基孔制。
（）17．滚动轴承内圈与轴的配合，采用间隙配合。
（）18．滚动轴承配合，在图样上只须标注轴颈和外壳孔的公差带代号。
（）19．0级轴承应用于转速较高和旋转精度也要求较高的机械中。
（）20．滚动轴承国家标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方。
（）22．平键联接中，键宽与轴槽宽的配合采用基轴制。
（）二．选择题（将下列题目中所有正确的论述选择出来） 1．以下各组配合中，配合性质相同的有＿＿。
《公差配合与测量技术》课程标准(70学时)适合数控专业
一、课程的性质与地位本课程是高等职业技术学院数控技术专业职业基础能力的核心课程，课程以企业UJ位技能的调研数据为依据，以典型零件的几何精良设计马桧测为主要教学的内容，其功能与教学目的是使学生而公差配合与测域技术知识和专业技能有深刻认识与理解，使学生具备从事数控技术专业的基本专业技能,并为后续专业课程设计与学生的顶岗实习作前期准备.二、课程目标课程教学加境E机械设计与制造专业人才培养方案¥,从培笄学生职业能力出发，知识由浅入深，循序渐诳，进行课程整体设计,通过公差配合与测破技术单元教学过程设计,并以最后理论实训单元设计教学，形成完整的知识体系。
1.知识目标（1）学会分析零件结构,掌板零件尺寸精度的设计方法，熟悉零件尺寸的检测方法,以及尺寸标注的正确方法.（2）学会零件尺寸误差分析，及数据处理方法’（3）认识零件形位精度,掌握零件形位精度设计,熟悉零件形位精度的检测方法.以及在图中的正确标注.（4）认识零件的表面粗糙度.掌握如何选用零件的表面粗糙度,以及在图中的正确标注.（5）熟悉典鞭零件，如螺纹、键、轴承、齿轮等标准件的标准以及使用性能，会变阅手册、选用常用的标准件,并能对典型零件的几何精度的进行设计.2.学生专业能力目标；（1）能按设备的工作要求与运动性能选择零件的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、以及合埋的检测方法.（2）能用图样和技术语言来表达零件的尺寸精度、形位.希皮、表面粗糙度、以及合理的检测方法.（3）会对齿轮、轴系等结构零件进行几何精度分析，（4）培养学生查阅手册、检索资料的能力.（5）初步具备零件几何精度设计的能力.能综合本课程所学知识,完成一级直齿同柱齿轮减速器的设计.（6）具备对设计进行总结、整理、归纳的书面表达及口头表达能力。
二课程教学内容与学时安排［序号工作任务知识要求技能要求课时四、实验内容实验一1.皮块的清洗与组合2.内径百分表测孔3.比较仪测轴1.卧式测长仪测小孔实验二2.水平仪测林轨的H战度3.偏摆检测仪刈轴的跳动4.对称度的测量实验三轮睨仪测表面和糖度2.光切显微彼测表面3.粗精度样板实验四1,三针法测螺奴4.万工显测爆纹5.正弦观测推度实验五齿轮测及1.测齿原2.公法线千分尺测齿轮3.投影仪测小齿轮4.大型工具显微镜测位置度5.万能测齿仪测携节周节五、教学硬件设施1.一般长度测吊:仪器：谢标卡尺、端疵测微器、万能角度尺、高度尺、/块、机械测微仪、偏投测长仪、椎式水平仅、三针、百分表、千分表、平板、磁力表座、V型帙、内径百分量表等.2.光学精密仪器：万能工具显微镜、测长仪、4500投影仪、光切显微境、光学测微仪.3.精密仪器：圆吱仪、表面相精度自动分析仪、力能测齿仪、单啮仪等,。
常见结合件的公差
第五章 常见结合件的公差
5.2.1 概述 四、螺纹合格性判断
1.作用中径：当内外螺纹旋合时，实际起作用的中径。
外螺纹螺距和牙型半角有误差时，须将外螺纹的中径减少一个值， 才能旋合。所以，外螺纹的实际作用中径增大了。
d2m=d2单一+（f
α 2
+fp）
内螺纹螺距和牙型半角有误差时，须将外螺纹的中径增大一个值， 才能旋合。所以，外螺纹的实际作用中径变小了。
6.极限圆锥角（min 、max）、圆锥角
公差(AT)和圆锥角公差带(Z)
当圆锥角公差以弧度或角度 为单位时，用代号AT表示；以 长度为单位时，用代号ATD表示。
第五章 常见结合件的公差
5.1.2 圆锥公差及应用
7.圆锥角公差等级
AT1、AT2、AT3、… AT12
高
低
AT4～AT6 用于高精度的圆锥量规，如角度样板、莫氏量规
第五章 常见结合件的公差
圆锥角和锥度测量 3 间接测量圆锥角
第五章 常见结合件的公差
圆锥角和锥度测量 3 间接测量圆锥角
tgα/2=（M-m）/2h
第五章 常见结合件的公差
5.2 螺纹的公差与配合
5.2.1 概述 5.2.2 普通螺纹的公差与配合 …… 螺纹的检测
第五章 常见结合件的公差
当内圆锥向左轴向移动时
第五章 常见结合件的公差
5.1.3 圆锥配合
初始位置
间隙配合
第五章 常见结合件的公差
5.1.3 圆锥配合
初始位置
过盈配合
第五章 常见结合件的公差
①5.位1.移3 圆锥配合
3、极限轴向位移和公差
Ⅰ位时，外圆锥向右 轴向移动了Eamin距离，此 时，得到的最小径向间隙 为Xmin/2
《互换性与技术测量》教学大纲及教案
《互换性与技术测量》课程教学大纲课程名称：互换性与技术测量课程代码：14627 学时：42学时适用专业：机械设计制造及其自动化，车辆工程，热能工程，农业机械，材料成型及控制工程，机械电子工程，测控技术及仪器等专业。
参考教材：《互换性与技术测量》，韩进宏编著，机械工业出版社。
一、课程性质、目标本课程是一门机械通用工种具有实践的技术基础课，属工程技术基础课的性质，应用性极强，以理论课或设计课为基础，应用几何量公差设计知识和检测知识，为专业课或工艺课进行设计，特别是保证零件（或部件）的工作功能进行几何方面的精度设计，给出合理的公差范围，使误差被较好地控制在合理的区间内，是机械零部件功能实现和工作寿命的保障和措施的体现。
课程目标就是：为在培养应用型高级工程技术人才的过程中，提供机械零部件几何精度设计理论和方法，并让学生熟悉相关国家标准及典型几何量测量技术。
二、课程的重点、难点及解决办法1．几何量测量基础一章是测量技术方面的重点内容，难点是涉及计量学范畴宽广，学生不易理解，解决办法是对常用仪器或量具规范分类，明确测量方法属性和常用计量技术指标的含义。
2．形位公差与尺寸公差之间关系（公差原则）为基础部分的重点与难点并存的内容，教师不易讲清，学生更难学懂，也是本课程中间时段的关键环节，处理不好的话，会影响学生对后面特殊用途零件精度问题的理解，特别是量规、齿轮等类型的精度问题，解决方法是，采取分析过程条理化（将大难点化为若干小难点）、应用特征明显化（不同公差原则有显著不同地方，但相互之间又有联系）、讲解概念准确清楚化（各个小难点被击破），实质要点就被抓住了。
3．齿轮精度标准是本课程最难理解的难点问题，又是课程近尾声处的重点内容，机械中用齿轮的地方实在太多了，不懂怎么行呢？解决办法是追溯齿轮渐开线的形成原理，齿轮加工过程的影响因素，然后针对标准规定项目深入浅出地讲解，引领学生学会对复杂问题进行分解处理，以不屈不挠的精神认真地对待每项指标的含义，概念清楚为最好是学习这一部分内容的根本所在，再配以多媒体图片的讲解方法，使问题清晰明了。
零件结合件的公差设计
中等
5H (5G)
6H 6G 7H (7G)
7H (7G) 8H (8G)
(5h6h) (5g6g)
6g
6h (8e) 8g
粗糙
50
/ 71
螺纹公差
简化标记
粗牙螺纹的螺距可省略不标注 公差带6H和6g不标注 中等旋合长度组代号N不标注 右旋螺纹不标注旋向代号
51
/ 71
圆锥结合
52
/ 71
螺纹公差
类似折线的线轮廓度公差
内螺纹基本偏差：G、H 内螺纹中径D2的标准公差等级： 4、5、6、7、8
内螺纹小径D1的标准公差等级：
4、5、6、7、8
内 螺 纹 公 差 带
基本牙形 G
基本牙形
H
45
/ 71
由大、中、小径的尺寸公差带构成
与一般轴孔尺寸公差带类似，但是数值偏大
螺纹公差
类似折线的线轮廓度公差
h8
N9 P9
基轴制
24
/ 71
轴键槽 精度
基轴制
对称度公差 按几何公差 取 7－ 9级
25
/ 71
轮毂键槽 精度
基轴制
对称度公差 按几何公差 取 7－ 9级
26
/ 71
键槽 精度
27
/ 71
平键配合
28
/ 71
平键配合
29
/ 71
花键结合
30
/ 71
花键结合
小径 d 定心
大径 D 定心
几何规范
公差设计与检测 互换性与技术测量
D51•结合件精度
2
/ 71
轴承结合
3
/ 71
轴承结构
键、花键结合的精度设计与检测
内花键
外花键
小径d定心
14
二. 矩形花键结合的精度设计
1. 尺寸公差带与装配型式 （ 见表8.4 ）
（1）基准制 — 基孔制(H)
（2）标准公差等级
（3）基本偏差
（4）公差带
15
2. 几何公差 （1）小径采用包容要求 ；
内花键
外花键
16
（2）一般规定位置度，并采用最大实体要求 位置度公差用于控制对称度和等分度误差。
11
例 8.1： 某轴孔配合为φ25H8/h7，采用正常普通平键联结，试 确定轴槽和轮毂槽的公差，并将它们标注在零件图上。(8级)
轴槽标注示例图
轮毂槽标注示例图 12
轴结构示例图
13
8.2 矩形花键结合的精度设计
一. 矩形花键的几何参数和定心方式 其表示方法为：N×d×D×B＝6×23×26×6
6×23H7／h7×26H10／a11×6H9／h10
30
课堂练习答案 将下述要求标注在下图中。
(1) 小端 d1 40h7 (2) 键槽对称度公差为0.02
（3）小端d1轴线对大端d2右端面垂直度公差为Φ 0.03。
31
本章重点:
1.平键和矩形花键结合的特点(标准件、键与键槽侧面配合，既 平行平面结合；
2.平键和矩形花键结合的公差(尺寸公差带、几何公差和表面粗 糙度)的选用及其图样标注；
作业: 思考题2、4、5，作业题1、2
26
作业题 ：答 案
作业题1：某减速器中输出轴的伸出端与相配件孔的配合为 Φ45H7／m6，并采用正常联结平键。 试确定轴槽和轮毂槽剖面尺寸和极限偏差、键槽对称度公 差和表面粗糙度Ra的上限值。
图8.8 花键位置度公差
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•7.1 滚动轴承配合的精度设计
3、滚动轴承与结合件的配合
轴径公差带共17种，多 为过渡或小过盈配合
轴承内圈公差带
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与轴承内圈配合的轴颈公差带 典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
外壳孔公差带共16种， 大多为过渡配合
轴承外圈公差带
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与轴承外圈配合的壳体孔公差带 典型结合件的精度设计及其检测
接触角越大，承受轴向载荷的能力越强
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
按滚动体形 状分
球轴承 滚子轴承
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圆柱滚子
圆锥滚子
球面滚子 滚针
▪在外廓尺寸相同 的条件下，滚子 轴承比球轴承的 承载能力和耐冲 击能力都好，但 球轴承摩擦小、 高速性能好。
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
1、轴颈和座孔的尺寸精度
（1）轴承内外圈相对于负荷的方向
机器工作时，轴上的作用力作用在轴承上， 套圈与负荷有三种关系： 局部负荷 —套圈相对负荷方向固定。 通常采
用较松的配合。
旋转负荷 —套圈相对负荷方向旋转。 通常采 用较紧的配合。
摆动负荷 —套圈相对负荷方向摆动。 通常采 用较旋转负荷稍松的配合。
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
（4） 其他因素
1） 轴承工作的温度 2） 轴是否轴向游动 3） 轴承的旋转速度 4） 整体或剖分式外壳 考虑上述因素后，就可确定轴颈及外壳孔的公差带，
这里最关键的因素是：轴承套圈相对于负荷的方向和
轴承承受负荷的大小；
表7－13 、14轴颈公差带的应用
滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五 级：其名称和代号由低到高分别为： GB/T307.3-2005
/P0(G) —普通级 应用最广，一般减速器、电机等
/P6(E) —中等级 精密传动轴、普通机床主轴 /P5(D) 精密级 精密机床主轴、精密仪器机构 /P4(C) /P2(B) —超精级 高精度机床和仪器主轴
G、E、D、C四种精度等级轴承的价格之比大约是1:2:3:7，
用得最多的是G级轴承，凡轴承上没有精度等级标记的就是G级
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
滚动轴承内、外经公差带的特点：
滚动轴承配合采用的基准制： 内圈与轴颈： φd——基孔制 外圈与座孔： φD——基轴制
典型结合件的精度设计 及其检测
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2020/11/6
典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
一、滚动轴承的特点 1、滚动轴承的结构
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轴承外观
轴承图样
典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
滚动轴承 的组成： 外圈 内圈 滚动体 保持器
合面受力不均匀，引起松动。负荷越重，配 合应该越紧。
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
（3） 轴承的径向游隙
游隙是滚动体与内外圈之间的间隙包括径 向游隙和轴向游隙。
轴承游隙分为2、0、3、4、5 组 一般机器上，轴承与轴孔配合 松紧适中，多选用0组游隙。
当轴承与轴孔配合较紧时，应 选大游隙轴承，3、4、承内径dmp的公差带
1、所有公差带是单向负偏差，上偏差为0 ； 2、上下偏差所限制的是平均直径的实际偏差。
注意：内径用d表示，外径用D表示，与前面的孔轴规 定的表示方法不一致
表7－10、11 向心轴承内圈公差；外圈公差（P145-146）
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
三、滚动轴承结合的精度设计
由于轴承是标准件，所以轴承配合的选 择就是确定与轴承相配合的轴颈和壳体孔的 公差带代号。主要依据以下几点：
1、轴承内外圈相对于负荷的方向； 2、轴承承受负荷的大小； 3、轴承的游隙； 4、其他工作条件。
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典型结合件的精度设计及其检测
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
常见的滚动体有五种形状；一种是球形，四种是滚子。
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
2、滚动轴承的分类
按承载方向
向心轴 承
推力轴承
接触角 —滚动体与外圈滚道接触点（或线）的法线与 径向平面之间的夹角。
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表7－12、15 座孔公差带的应用
典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
理由： 轴承是标准件
需要注意的是：轴承的公差带 并非采用一般的公差带，而是 采用轴承标准专门规定的公差 带，内外径公差带的分布如下：
φd φD
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
+
0 －
/P0 /P6 /P5 /P4 /P2
D
轴承外径Dmp的公差带
+
0 －
/P0 /P6 /P5 /P4 /P2
典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
二、 滚动轴承的互换性与精度
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典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
（2） 轴承承受负荷的大小
根据轴承实际承受的当量径向动负荷Pr和额定动 负荷Cr的关系，可将负荷大小分为三种类型：
轻负荷 Pr≤0.07Cr
正常负荷 0.07Cr＜Pr≤0.15Cr
重负荷 Pr＞0.15Cr
轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配
1、滚动轴承结合的互换性
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φd φD
在机器中，轴承内圈d 与轴径配合，外圈D与壳 体孔配合，为完全互换。
由于内外圈与滚动体 配合非常精密，故采用 不完全互换。
本节主要解决轴承内圈与轴、 外圈与壳体孔的配合。
典型结合件的精度设计及其检测
•7.1 滚动轴承配合的精度设计
2、滚动轴承的精度