公差与配合第1章教案.docx

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公差与配合第1章教案

公差与配合第1章教案

第1章极限与配合及检测

第1讲

课题：

1.极限与配合的基本术语及定义

2．极限与配合标准的主要内容

3.极限与配合的选用

4.尺寸的检测

课堂类型：

讲授

教学目的：

1.掌握极限与配合的基本术语及定义

2.熟练计算极限尺寸、会绘制公差带图

3.掌握间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。

教学重点：

有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念

教学难点：

1.计算、绘制公差带图

2.间隙、过渡、过盈配合的特点及极限盈、隙的计算。

教具：

挂图、多媒体课件

教学方法：

精讲：

重点讲清有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念

多练：

在讲授后，通过练习、讨论和分析归纳帮助学生自我消化、自我提高，从而培养学生的计算能力。

教学过程：

一、引入新课题

本章是本门课程的核心内容，是学习以后各章的基础。

要求对各公差配合的基本概念要明确，本次课开始学习有关内容。

二、教学内容

1.1极限与配合的基本术语及定义

1.1.1孔和轴

1.孔

孔是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。

孔的直径尺寸用D表示。

2.轴

轴是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。

轴的直径尺寸用d表示。

孔和轴的区别:

从装配关系讲，孔是包容面，轴是被包容面。

从加工过程看，随着余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸由大变小，如图1-1所示。

图1-1孔和轴

1.1.2有关尺寸的术语定义

1.尺寸

是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。

2.基本尺寸（D，d）

基本尺寸是由设计给定的，通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。

孔用D表示，轴用d表示。

3.实际尺寸（Da，da）

实际尺寸是通过测量所得的尺寸。

孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。

4.极限尺寸

允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。

它以基本尺寸为基数来确定。

两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸;较小的一个称为最小极限尺寸。

孔和轴的最大、最小极限尺寸分别用Dmax，dmax和Dmin，dmin表示，如图1-2所示。

图1-2极限尺寸

1.1.3有关尺寸偏差、公差的术语定义

1.尺寸偏差

某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。

偏差可能为正或负，也可为零。

2.实际偏差

实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。

3.极限偏差

极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差，称为极限偏差。

（1）上偏差:

最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。

孔的上偏差用ES表示;轴的上偏差用es表示。

（2）下偏差:

最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。

孔的下偏差用EI表示;轴的下偏差用ei表示。

极限偏差计算公式:

ES=Dmax-Des=dmax-d

EI=Dmin–Dei=dmin-d

注意:

偏差值除零外，前面必须标有正号或负号。

上偏差总是大于下偏差。

4.尺寸公差（Th，Ts）

允许尺寸的变动量称为公差。

孔公差用Th表示;轴公差用Ts表示。

公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为合格;反之，则不合格。

公差计算公式:

孔公差Th=Dmax-Dmin=ES-EI

轴公差Ts=dmax-dmin=es-ei

注意:

公差与偏差是有区别的，偏差是代数值，有正负号，也可能为零;而公差是绝对值，没有正负之分，计算时不能加正负号，且不能为零。

5.尺寸公差带和零线

尺寸公差带:

由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公差带。

如图1-3所示

零线:

为确定极限偏差的一条基准线，是偏差的起始线，零线上方表示正偏差;零线下方表示负偏差。

图1-3公差与配合示意图

6.标准公差

国家标准规定的公差数值表中所列的，用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。

7.基本偏差

用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。

1.1.4有关配合的术语定义

1.配合

配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

2.间隙（X）或过盈（Y）

在轴与孔的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，当差值为正时称为间隙，用X表示;当差值为负时称为过盈，用Y表示。

标准规定:

配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。

3.间隙配合

具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。

在间隙配合中，孔的公差带在轴的公差带之上，如图1-4所示。

图1-4间隙配合图

计算公式:

最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

最小间隙Xmin=Dmin-dmax=EI-es

平均间隙Xav=1/2（Xmax+Xmin）

4.过盈配合

具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。

在过盈配合中，孔的公差带在轴的公差带之下，如图1-5所示。

图1-5过盈配合图

计算公式:

最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es

最小过盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

平均过盈Yav=1/2（Ymax+Ymin）

5.过渡配合

可能具有间隙或过盈的配合，此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图1-6所示。

图1-6过渡配合图

计算公式:

最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

最大过盈Ymax=Dmin-dmax=EI-es

Xav（Yav）=1/2（Xmax+Ymax）+（-）

在过渡配合中，平均间隙或平均过盈为最大间隙与最大过盈的平均值，所得值为正，则为平均间隙；为负则为平均过盈。

6.配合公差

允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。

它表明配合松紧程度的变化范围。

配合公差用Tf表示，是一个没有符号的绝对值。

计算公式:

对间隙配合Tf=Xmax-Xmin

对过盈配合Tf=Ymin-Ymax

对过渡配合Tf=Xmax-Ymax

三种配合的配合公差也可为:

Tf=Th+Ts

例1-1已知基本尺寸D=d=50mm，孔的极限尺寸Dmax=50.025mm，Dmin=50mm;轴的极限尺寸dmax=49.950mm，dmin=49.934mm。

现测得孔、轴的实际尺寸分别为Da=50.010mm，da=49.946mm。

求孔、轴的极限偏差、实际偏差及公差。

解:

孔的极限偏差ES=Dmax-D=50.025-50=+0.025mm

EI=Dmin-D=50-50=0

轴的极限偏差es=dmax-d=49.950-50=-0.050mm

ei=dmin-d=49.934-50=-0.066mm

孔的实际偏差Da-D=50.010-50=+0.010mm

轴的实际偏差da-d=49.946-50=-0.054mm

孔的公差Th=Dmax-Dmin=50.025-50=0.025mm

轴的公差Ts=dmax-dmin=49.950-49.934=0.016mm

例1-2孔D=50mmES=+0.039EI=0mm，轴d=50mmes=-0.025mmei=-0.050mm

求:

Xmax、Xmin及Tf，并画出公差带图。

解:

Xmax=ES-ei=+0.039-（-0.050）=+0.089mm

Xmin=EI-es=0-（-0.025）=+0.025mm

Tf=Xmax-Xminmm=0.064mm

公差带图如图1-7（a）所示。

例1-3孔D=50mmES=+0.039mmEI=0mm，轴d=50mmes=+0.079mmei=+0.054mm

求:

Ymax、Ymin及Tf，并画出公差带图。

解:

Ymax=EI-es=0-（+0.079）=-0.079mm

Ymin=ES-ei=+0.039-（+0.054）=-0.015mm

Tf=Ymin-Ymax=-0.015-（-0.079）mm=0.064mm

公差带图如图1-7（b）所示。

例1-4孔D=50mmES=+0.039mmEI=0mm，轴d=50mmes=+0.034mmei=+0.009mm，

求:

Xmax、Ymax及Tf，并画出公差带图。

解:

Xmax=ES-ei=+0.039-（+0.009）=+0.030mm

Ymax=EI-es=0-（+0.034）=-0.034mm

Tf=Xmax-Ymax=0.030-（-0.034）mm=0.064mm

公差带图如图1-7（c）所示。

图1-7例1-2、1-3、1-4的公差带图

第二讲

课题：

1.配合制

2．标准公差系列

3.基本偏差系列

4.极限与配合在图样上的标注

5．常用和优先的公差带与配合

6．一般公差---线性尺寸的未注公差

课堂类型：

讲授

教学目的：

1.掌握基孔制和基轴制的特点

2.熟悉标准公差系列和基本偏差系列的构成

3．掌握标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用，并会在图样上正确标注公差配合。

4．掌握一般公差的表示方法。

教学重点：

标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表的查用

教学难点：

会在图样上正确标注公差配合。

教具：

挂图、多媒体课件

教学方法：

本节主要讲述极限与配合标准，在此基础上引导学生查用标准公差数值表和孔与轴的基本偏差数值表，会在图样上正确标注公差配合。

从而培养学生的应用能力。

教学过程：

一、引入新课题

复习有关极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、基本偏差的概念，。

要求对基孔制和基轴制的特点明确，本次课开始学习有关极限与配合标准的主要内容。

二、教学内容

1.2极限与配合标准的主要内容

1.2.1配合制

配合制是以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并对其选定标准公差带，将其公差带位置固定，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。

1.基孔制

基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。

基孔制配合中的孔为基准孔，是配合的基准件。

如图1-8（a）所示。

标准规定:

基准孔的基本偏差为下偏差EI，数值为零，即EI=0，上偏差为正值，其公差带偏置在零线上侧。

基准孔的代号为H。

2.基轴制

基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。

基轴制配合中的轴为基准轴，是配合的基准件。

如图1-8（b）所示。

标准规定:

基准轴的基本偏差为上偏差es，数值为零，即es=0，下偏差为负值，其公差带偏置在零线下侧。

基准轴的代号为h。

图1-8基准制

1.2.2标准公差系列

标准公差系列：

是国家标准制定出的一系列标准公差数值。

它包含以下内容:

1.标准公差因子（公差单位）

标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位，该因子是基本尺寸的函数，是制定标准公差数值的基础。

2.公差等级

确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。

国家标准设置了20个公差等级，各级标准公差的代号为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。

IT01