【重慶大學(xué)機械精度設(shè)計及檢測】01第1章緒論

1、1,第1章 緒 論,首先介紹本課程的性質(zhì)、 特點、學(xué)習(xí)方法、本課程的 的任務(wù)和主要內(nèi)容,2,1.本課程的性質(zhì),本課程為機械設(shè)計方面的技術(shù)基礎(chǔ)課；,精度設(shè)計（幾何量精度設(shè)計）,機械設(shè)計 內(nèi)容,強度設(shè)計,傳動設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計,技術(shù)基礎(chǔ)課,3,2. 本課程特點（實踐性強涉及國家標(biāo)準(zhǔn)多） 多、強、大,定義、符號、公式、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和經(jīng)驗解法多。,原則性強，因為必須按國標(biāo)有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計。,實際應(yīng)用中靈活性大。, 多, 強, 大,3. 學(xué)習(xí)方法,4,(3) 初步學(xué)會根據(jù)使用要求，正確設(shè)計幾何量公差并正確地標(biāo)注在圖樣上；,機械精度設(shè)計 尺寸、幾何（形狀、方向、 位置和跳動）和微觀輪廓。,(1) 掌握標(biāo)準(zhǔn)化、互換

2、性的基本概念及精度設(shè)計有關(guān)的基本術(shù) 語和定義；,(2) 基本掌握精度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、特點和應(yīng)用原則；,4. 本課程的任務(wù),學(xué)完本課程后應(yīng)達到下列要求：,5,(4) 了解各種典型幾何量的檢測方法和初步學(xué)會使用常用的計量器具。,總之，本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得機械工程師必須掌握的精度設(shè)計和檢測方法的基本知識和基本技能。,6,5. 本課程的主要內(nèi)容,第1章 緒 論,第2章 測量技術(shù)基礎(chǔ),第3章 孔、軸結(jié)合尺寸精度設(shè)計與檢測,第4章 幾何精度設(shè)計與檢測,第5章 表面粗糙度設(shè)計與檢測,第6章 滾動軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計,第7章 圓錐結(jié)合的精度設(shè)計與檢測,第8章 鍵和花鍵結(jié)合的精度設(shè)計與檢測,第9章

3、 螺紋結(jié)合的精度設(shè)計與檢測,第10章 圓柱齒輪精度設(shè)計與檢測,第11章 尺寸鏈的精度設(shè)計基礎(chǔ),第12章 機械零件的精度設(shè)計,7,內(nèi) 容 提 要：,第1章 緒 論,1. 互換性的含義,以及在設(shè)計、制造和使用中所 起的作用； 2. 互換性的分類； 3. 標(biāo)準(zhǔn)化在工業(yè)生產(chǎn)中的作用； 4. 優(yōu)先數(shù)系的形成和作用； 5. 檢測技術(shù)發(fā)展的概況； 6 本課程的基本內(nèi)容、特點和任務(wù) (前面已講)。,8,第1章 緒 論,1.1 互換性的概念,1.1.1互換性的含義,從定義可見，廣義互換性可分為：,1.互換性的定義,互換性是指在同一規(guī)格的一批零、部件中任取一件，在裝配時不需經(jīng)過任何選擇、修配或調(diào)整，就能裝配在整機

4、上。,并能滿足使用性能要求的特性。,（2）功能互換性。,（1）幾何參數(shù)互換性，,9,本課程只研究幾何參數(shù)的互換性，即機械精度設(shè)計。,功能互換：,機械 強度，剛度等；,質(zhì)量 可靠性，維修性， 安全性等。,幾何參數(shù) 互換,微 觀 輪 廓（表面粗糙度）,尺 寸 精 度（尺寸公差）,物理 硬度，彈性等；,幾 何 精 度（形狀、方向、 位置和跳動公差）,10,（1）尺寸精度,幾何參數(shù)設(shè)計內(nèi)容為（即機械精度設(shè)計內(nèi)容）：,11,（2）幾何精度, 形狀精度, 位置精度, 方向精度, 跳 動 精 度,12,(3) 微觀輪廓精度,13,2. 公差的含義：,公差是指允許幾何量變化的范圍。,怎樣保證幾何參數(shù)有互換性？

5、,14,1.1.2 互換性的分類,1. 按互換性 程度分,完全 互換,不完全 互換,含 義,實 現(xiàn),應(yīng) 用,含 義,實 現(xiàn),應(yīng) 用,15,2. 按標(biāo)準(zhǔn)零部 件和機構(gòu)分,外互換 ( 廠外互換D、d),內(nèi)互換 ( 廠內(nèi)互換D、d ),例如 滾動軸承 標(biāo)準(zhǔn)部件,16,1.1.3 互換性在機械制造中的作用,1.從使用方面看：,2.從制造方面看：,3.從設(shè)計方面看：,節(jié)省裝配、維修時間，保證工作的連續(xù)性和持久性，提高了機器的使用壽命。,便于實現(xiàn)自動化流水線生產(chǎn)、裝配，減輕勞動量。,大大減輕設(shè)計人員的計算、繪圖的工作量，簡化設(shè)計程序和縮短設(shè)計周期。,17,1.2 標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系,1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化,為在

6、一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對實際或潛在的問題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動。,標(biāo)準(zhǔn)化是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)，沒有標(biāo)準(zhǔn)化就沒有互換性。,1.定義：,是制定、修訂、貫徹標(biāo)準(zhǔn)，促進國民經(jīng)濟全面發(fā)展的全過程，是實現(xiàn)互換性的基礎(chǔ),動態(tài)發(fā)展過程,18,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指以生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗為基礎(chǔ)，由有關(guān)方面協(xié)調(diào)制定，并經(jīng)一定程序批準(zhǔn)后，在一定范圍內(nèi)具有約束力的法規(guī)。,2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：,19,3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分類：,按應(yīng)用 范圍分,國際標(biāo)準(zhǔn),國家標(biāo)準(zhǔn),GB，GB/T，GB/Z,省市部標(biāo)準(zhǔn) （專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）,IEC：電工委員會,ITU：電信聯(lián)盟,GJB,ISO: 標(biāo)準(zhǔn)化組織,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),20,1.2.2 優(yōu)先數(shù)系和優(yōu)先數(shù)GB/T3

7、212005,1.優(yōu)先數(shù)系,且項值中含有10的整數(shù)冪的理論等比數(shù)列導(dǎo)出的一組近似等比數(shù)列。,十進幾何級數(shù),（1）定義：,各數(shù)列用 R5、R10、R20、R40和R80表示。,21,各公比之間關(guān)系為：,各個系列的公比為：,22,2005),由表可見：R5中間插入一個數(shù)R10,23,（2）優(yōu)先數(shù)系的種類,基本系列,補充系列,變形系列, 是指在Rr系列中每p項取一值形成的等比系列。,公比為：,（3）派生系列,R5、R10、R20、R40,R80,例如派生系列 Rr/p等,用代號Rr/p表示。,24,(4)代號：,系列無限定范圍時:,系列有限定范圍時，應(yīng)注明界限值:,R10/3(16) 。,如 R10

8、(16)，,R10(1640)，,如 R 10(40)，,Rr 如 R10、R20.,Rr/p 如R10/3,下面舉例說明什么是派生系列。,25,例如R10/3，公比為,q10/3=103/10 2，,由表1.1可得下表。,p = 3 ,2005),26,練習(xí)：根據(jù)表1-1寫出110的R5/2和 10100的R10/3的優(yōu)選數(shù)。,2005),解：（ 1）R5/2(1.00、）=,1.00, 2.50, 6.30。,R5/2(1.60、）=,1.60, 4.00, 10.00。,(2) R10/3(10.0，、，100）,= 10.0, 20.0, 40.0, 80.0 。,27,派生系列特點:

9、,即項值和公比與基本系列有什么關(guān)系（見下表）？,項值為Rr中項的值。,公比不是Rr 的公比，而是Rr/p的公比,即,qr/p=qrp ( 公比擴大了),28,2.優(yōu)先數(shù),按近似程度分,理論值(按 理論公比計算所得的項值),計算值（代替理論值）,常用值 （即優(yōu)選數(shù)）,化整值,(見 表1.1),2005),29,3.優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用,優(yōu)先數(shù)系的應(yīng)用順序為：,（盡量采用含有1的）, Rr/p,R5, R10, R20, R40, R80,先疏后密原則,30,1.3 檢測技術(shù)的發(fā)展,根據(jù)國際計量大會的統(tǒng)計，機械零件加工的精度大約每十年提高一個數(shù)量級，這是由于檢測技術(shù)不斷發(fā)展的緣故。,1940年 1.5m

10、,檢測技術(shù)是實現(xiàn)互換性生產(chǎn)的重要手段，它們是相互依存，又相互促進。,1950年 0.2m,1960年 0.1m,1969年 0.01m,31,1.4 本課程的特點和任務(wù),1.4.1 本課程的特點和學(xué)習(xí)方法(前面已講）,1. 特點：,（1）本課程為機械設(shè)計方面的技術(shù)基礎(chǔ)課；,精度設(shè)計（幾何量精度設(shè)計）,本課程只研究精度設(shè)計(即幾何量精度設(shè)計)。,機械設(shè)計 內(nèi)容,強度設(shè)計,傳動設(shè)計,結(jié)構(gòu)設(shè)計,32,（2）本課程實踐性強,涉及國家標(biāo)準(zhǔn)多 多、強、大,定義、符號、公式、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和經(jīng)驗解法多。,原則性強，因為必須按國標(biāo)有關(guān)規(guī)定進行設(shè)計。,實際應(yīng)用中靈活性大。, 多, 強, 大,2.學(xué)習(xí)方法,33,(3)

11、 初步學(xué)會根據(jù)使用要求，正確設(shè)計幾何量公差并正確地標(biāo)注在圖樣上；,機械精度設(shè)計 尺寸、幾何（形狀、方向、 位置和跳動）和微觀輪廓。,(1) 掌握標(biāo)準(zhǔn)化、互換性的基本概念及精度設(shè)計有關(guān)的基本術(shù) 語和定義；,(2) 基本掌握精度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容、特點和應(yīng)用原則；,1.4.2 本課程的任務(wù),學(xué)完本課程后應(yīng)達到下列要求：,34,(4) 了解各種典型幾何量的檢測方法和初步學(xué)會使用常用的計量器具。,總之，本課程的任務(wù)是使學(xué)生獲得機械工程師必須掌握的精度設(shè)計和檢測方法的基本知識和基本技能。,35,作業(yè): 思考題 1、2、4、6， 作業(yè)題 1、2、3,本章重點：,1. 互換性的定義、分類和作用； 2. 標(biāo)準(zhǔn)化在工業(yè)生產(chǎn)中的作用和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按應(yīng) 范圍的分類； 3. 優(yōu)先數(shù)系的種類、代號和公比。,36,2005),37,38,39,課堂練習(xí) ：利用優(yōu)先數(shù)系的基本系列 表1.1確定下列數(shù)據(jù)各屬什么系列？,例1 電動機轉(zhuǎn)速為：375rmin，750 r min， 1500rmin， 3000rmin 。,解：（1）計算公比 q 7