机械精度设计与检测
机械精度设计与检测基础
引言概述：机械精度设计与检测是在现代制造企业中非常重要的一个领域。
它关注机械零件和组件的准确性、精度和稳定性，对于确保机械产品性能和质量至关重要。
本文将介绍机械精度设计与检测的基础知识，包括机械精度的定义、设计原则以及常用的检测方法和工具。
在文章的正文部分，将详细阐述五个主要的大点，分别是：机械精度设计的基本原理、材料选择与加工工艺对机械精度的影响、机械精度的常见问题及其处理方法、机械精度的检测方法、机械精度设计与检测的应用案例。
通过对这些内容的介绍和分析，旨在帮助读者更好地理解和应用机械精度设计与检测的基础知识。
正文内容：一、机械精度设计的基本原理1.机械精度的定义和分类：介绍机械精度的基本定义，包括几何精度、尺寸精度和位置精度等的定义和区别。
2.机械精度设计的基本原则：介绍机械精度设计的基本原则，包括合理选择尺寸公差、合理安排零件间的配合关系、避免零件的累积误差等。
3.机械精度设计的数学模型：介绍机械精度设计中常用的数学模型，如误差传递模型、误差分析模型等，以及它们在机械精度设计中的应用。
二、材料选择与加工工艺对机械精度的影响1.材料选择对机械精度的影响：介绍不同材料对机械精度的影响，包括材料的热膨胀系数、弹性模量、硬度等对机械精度的影响。
2.加工工艺对机械精度的影响：介绍不同加工工艺对机械精度的影响，包括机加工、热处理、表面处理等工艺对机械精度的影响，并探讨如何选择合适的加工工艺来提高机械精度。
三、机械精度的常见问题及其处理方法1.机械精度误差的类型和来源：介绍机械精度误差的常见类型和来源，包括测量误差、几何误差、运动误差等，以及它们对机械性能的影响。
2.机械精度问题的分析与解决方法：介绍常见的机械精度问题分析方法，如误差分析、故障诊断等，以及针对不同问题的处理方法，如调整、修理、更换等。
四、机械精度的检测方法1.机械精度检测的基本原理：介绍机械精度检测的基本原理，包括测量原理、检测设备和仪器等。
机械精度设计及检测19第11章尺寸链的精度设计基础
偏差 为
A1
101
0.35 0
A2
50
0.25 0
A3
A5
50 0.048
⑤ 用中间计算方法计算A4的上、下偏差 ES0 ESA1() ESA2() 2EIA3() EI A4()
EIA4() ESA1() ESA2() 2EI A3() ES0
0.35 (0.25) 2(0.048) (0.75)
A3
(4) 校核计算结果
19
∵ ES0＝－0.01 ， EI0＝－0.08 （A1=Φ70 ，
T0 ES0 EI0 = 0.07
41
Ti TA1 TA2 TA3
i 1
2
2
= 0.02+0.03+0.02 = 0.07
3
T0 Ti 0.07
1
∴ 计算无误，则壁厚
A2/2 A0
A2=Φ60 A3=0±0.01）
Ai 的方向与封闭环A0
的方向相同为Ai (-) 。
图11.4尺寸链图
由图可见： A1为A1() , A2、A3为A2()、A3()
例11.2 加工顺序（见图11.5）：
9
（1）镗孔A1，（2）插键槽A2，（3）磨内孔A3。 解：（1）按加工顺序画尺寸链图。oA3/2 A1/ Nhomakorabea A2 A0
(2)
判断
对包容面（即孔）： 下偏差为零（EI=0)。
如
Φ30
对被包容面（轴）： 上偏差为零（es=0)。
Φ30
29
例11.7 图11.10为对开齿轮箱的一部分。 A0=1~1.75, A1=101、A2=50、A3=A5=5、A4=140。 计算各组成环的公差和上、下偏差。
《机械精度设计与检测基础》模拟试题答案
二、填空题（每空1分，共22分）
1. 完全互换（绝对互换） 、 不完全互换（有限互换） 。
2. 基轴，基孔。
3. 小径。
4. 轴，过度，上。
5. Ra,Rz 。
6. 普通螺纹公称尺寸，中径公差带，顶径公差带和旋合长度。
7. 体外作用，最大实体，实际，最小实体。
8. 定向负荷，旋转负荷，摆动负荷。
9. , r , p , 。
=IT6=16μm
（2）本题无特殊要求，选基孔制，孔的基本偏差为H,即EI=0。
（3）轴的基本偏差： = ES – ei = +25-ei ≤+32 即ei ≥ -7
查表得轴的基本偏差为 j , ei = -5
（4）选的配合为:φ 50
（5）公差带图为：
+25
+
0
-
+11
H7
jjj
为9级，轴为9级
⑵ 基孔制，孔的基本偏差为H EI=0 Xmin=EI-es=0,es=0
轴的基本偏差为h。ei=es-Td=-52μm，
（3） 配合代号 Φ30=H9/h9
2. 答：⑴ 求平均值=
+
0
-
+52
TD
Φ30mm
ES=EI+TD=+52μm
Td
-52
+−++++−++
齿厚公称尺寸
与上、下偏差
返 回 目录
ഥ
= . −.
−.
21
模拟试题4答案
一、单项选择题
1.①、2. ①、3. ③ 、4. ④ 、5. ② 、6. ③ 、 7. ①、 8. ② 、
机械精度设计与检测课后习题答案.ppt
答案: 根据表1.1 得 1.00, 1.25, 1.60, 2.00， 2.50, 3.15, 4.00, 5.00，6.30，8.00, 10.0，12.5, 16.0, 20.0 ，25.0, 31.5，40.0, 50.0，63.0, 80.0, 100。
2
第1章 绪 论
作 业 题 答 案(P8)
1. 按优先数的基本系列确定优先数： （1）第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。
答案: 根据表1.1得 (10.0),16.0，25.0, 40.0, 63.0，100。
（2）第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。 答案: 根据表1.1得 (100), 200，400, 800。
（或极限过盈）平均间隙（或平均过盈）和配合公差，并画
出尺寸公差带图,并说明其配合类别。 10
答案:
机械精度设计与检测基础
作业尔滨工业大学出版社
1
目
录
第 1 章 绪 论 作 业 题 答 案-----------------------------------------（3） 第 2 章 测 量 技 术 基 础 作 业 题 答 案 ------------------------（5） 第 3 章 孔轴结合尺寸精度设计与检测 作 业 题 答 案 ----------（9） 第4章 几何精度精度设计与检测 作 业 题 答 案 ----------（26） 第5章 表面粗糙度轮廓设计与检测 作 业 题 答 案------------（39）
（ 6） 算术平均值 的 0极 .01。 限 x81误 .0 43差 4 0.01。 8 xlim 2. 用两种测量方法分别测量尺寸为100mm和80mm的零件， 其测量绝对误差分别为8μm和7μm,试问此两种测量方法 3. 哪种测量方法精度高？为什么?
机械精度设计与检测技术基础
城市工程125产 城机械精度设计与检测技术基础金岩摘要：机械加工精度直接影响机械产品的质量性能和使用寿命。
在机械加工过程中，由于各方面因素的影响会使得加工出现误差，例如工件和刀具位置偏移等问题，都会导致生产出的产品带有误差。
只有实际加工的零件参数能够和规定参数相同，才能判定该零件符合标准。
为保证机械加工企业的长足发展，需要提高机械加工的精度，尽量减少误差，从而提高零件的合格率，提高生产效率。
关键词：机械；精度设计；检测技术1 机械精度设计的基本原则1.1 互换性原则遵循互换性原则，不仅能有效保证产品质量，而且能提高劳动生产率，降低制造成本。
1.2 经济性原则经济性原则主要考虑工艺性、合理的精度要求、合理选择材料、合理的调整环节以及提高工作寿命等。
1.3 标准化原则标准化是实现互换性生产的前提，大量采用标准化、通用化的零部件、元器件和构件，以提高产品互换性程度。
1.4 精度匹配原则在对机械总体进行精度分析的基础上，根据机械或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，分别对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，并保证相互衔接和适应，这就是精度匹配原则。
1.5 最优化原则通过确定各组成部分零部件精度之间的最佳协调，达到特定条件下机电产品的整体精度优化。
最优化原则已经在产品结构设计、制造等各方面广泛应用，最优化设计已经成为机电产品和系统设计的基本要求。
在几何量精度设计中，最优化原则主要体现在公差优化、数值优化和优先选用等方面。
互换性原则体现精度设计的目的，经济性原则是精度设计的目标，标准化原则是精度设计的基础，精度匹配原则和最优化原则是精度设计的手段。
2 机械精度设计的方法2.1 类比法类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。
采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多种因素。
机械零件精度设计与产品检测
一.测量方法
1.测量方法是根据测量对象的特点来选择和确定的
特点：主要是指测量对象的尺寸大小、精度要求、
形状特点、材料性质以及数量等
一.测量方法
2. 测量方法的分类
2.1 按获得被测结果的方法分类
直接测量：测量时，直接从测量器具上读出被测几 何量的大小值 间接测量 ：被测几何量无法直接测量时，首先测出
二.测量器具
2. 度量指标：
量程：计量器具示值范围的上限值
与下限值之差。
灵敏度：能引起量仪指示数值变化 的被测尺寸的最小变动量。 示值误差：量具或量仪上的读数与 被测尺寸实际数值之差。
二.测量器具
2. 度量指标：
测量范围：测量器具所能测量出 的最大和最小的尺寸范围。一般地， 将测量器具安装在表座上，包括：1） 标尺的示值范围 2）表座上安装仪 表的悬臂能够上下移动的最大和最 小的尺寸范围。
三.测量误差及其处理
5.随机误差的特性与处理 随机误差的特性 1）对称性：绝对值相等、符号相反的误差出现的概率相等； 2）单峰性：绝对值小的误差出现的概率比绝对值大的误差出现的 概率大； 3）有界性：在一定的测量条件下，误差的绝对值不会超过一定的 界限； 4）抵偿性：在相同条件下，当测量次数足够多时，各随机误差的 算术平均值随测量次数的增加而趋近于零。（对称性）
● 通用量具和量仪 ：固定刻线量具、游标量具、螺旋测微量具、机械式量 仪、光学量仪、气动量仪、电动量仪 ● ● ● 极限规 检验量具 主动测量装置
二.测量器具
常用通用量具和量仪 游标卡尺
二.测量器具
常用通用量具和量仪
螺旋测微器
二.测量器具
2. 度量指标：
测量中应考虑的测量工具的主要性能
机械精度设计与检测
机械精度设计与检测简介机械精度设计与检测是现代工程中非常重要的一个领域。
机械精度设计是指在机械结构设计中考虑到各种因素，以确保机械结构的准确性和稳定性。
而机械精度检测则是通过一系列的测量和分析技术，对机械结构的精度进行评估和验证。
本文将介绍机械精度设计与检测的基本原理、常用方法以及其在实际应用中的重要性。
机械精度设计原理机械精度设计的核心原理是要在设计阶段充分考虑到所有可能影响机械结构精度的因素，并在设计中采取相应的措施来降低这些影响。
常见的影响机械精度的因素包括材料的热胀冷缩、机械结构的变形、装配误差等。
在机械精度设计中，设计师需要根据具体的应用需求和工作环境，选择合适的材料、加工工艺以及结构形式，以尽可能地减小这些影响因素。
在机械精度设计中，常用的设计原理包括：1. 材料选择和热处理材料的选择对机械结构的精度有着重要的影响。
不同的材料具有不同的热胀冷缩系数和机械性能。
在设计中，设计师需要根据工作条件选择合适的材料，并对材料进行热处理，以降低材料的热胀冷缩对机械结构精度的影响。
2. 结构形式和装配方式机械结构的结构形式和装配方式对其精度有着直接的影响。
合理的结构设计可以减小外界因素对机械结构精度的影响。
在设计中，设计师需要充分考虑结构的稳定性和刚度，并选择合适的装配方式，以提高机械结构的精度。
3. 加工工艺和精度控制机械精度的控制还需要依靠合理的加工工艺和精度控制手段。
加工工艺的选择和控制对机械结构的精度有着直接的影响。
在设计中，设计师需要根据具体的加工要求选择合适的加工工艺，并采取相应的精度控制措施，以确保机械结构的精度。
机械精度检测方法机械精度检测是通过一系列的测量和分析技术，对机械结构的精度进行评估和验证。
常用的机械精度检测方法包括：1. 平面度检测平面度检测是对机械结构表面平面度的测量和评估。
常用的平面度检测手段包括投影仪测量、激光光栅测量等。
2. 直线度检测直线度检测是对机械结构直线度的测量和评估。
机械精度设计与检测技术基础
机械精度设计与检测技术基础作者:---------------- 日期：一、液压部分（一）选择1. 液压油的粘度（2 ）（1）随压力的增大而增大，随温度的增大而增大；（ 2 ）随压力的增大而增大，随温度的增大而减少；（3）随压力的增大而减少，随温度的增大而增大；（4）随压力的增大而减少，随温度的增大而减少。
2. 液压系统的工作压力取决于（3 ）（1）液压泵的额定压力；（2）溢流阀的调定压力；3）系统的负载；4）液压油的粘度3. 冲击气缸的工作特点是（2 ）（1）动能大，行程长；（2）动能大，行程短；（3）动能小，行程长；（4）动能小，行程短.。
4. 溢流阀起到安全作用的回路是（1 ）（1）进口节流调速回路；（2）出口节流调速回路；（3）旁路节流调速回路；（4）进出口同时节流调速回路。
5. 通过调速阀的流量（2 ）（1）只取决于开口面积大小，而与负载无关；（2）只取决于开口负载大小，而与开口面积无关；（3）与开口面积和负载大小均有关；（4）与开口面积和负载大小均无关。
6 、液压泵的理论流量（1 ）（1）取决于结构参数及转速、而与压力无关（2）取决于结构参数、转速及压力。
（3） 取决于结构参数及压力、而与转速无关 （4） 取决于压力及转速、而与结构参数无关 7、气压传动的突出特点是（2 ）（1）反应快，动作稳定性好； （3）反应慢，动作稳定性好；10 .差动连接回路是：（1 ）11 .伯努利方程反应的是：（3 ）（1）质量守恒；（2）动量守恒；（3）能量守恒；（4）能量矩守恒12.用来区分光滑金属园管层流，紊流的临界雷诺数是：（4 ）(1) 3 2 2 0 ； ( 2 ) 2 2 3 0 ； (3) 2 0 2 3 ； (4) 2 3 2 0。
8、图示气路为 （1 ） (1)“与门”气路； (2)“或门”气路； (3) “或非”气路; (4)“与非”气路。
(a 、9、图示图形符号为（2 ） （1 ）溢流阀； （2 ）减压阀; （3 ）顺序阀； （4）平衡阀（2）反应快，动作稳定性差;（1）增速回路，负载能力小 （2）减速回路，负载能力小； （3）增速回路，负载能力大（4）减速回路，负载能力大（二）填空1•液压系统单位重量的输出功率高，可以实现大范围调速。
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广东海洋大学 2009 —— 2010 学年第1学期
《机械精度设计与检测》课程试题
课程号： 1410159 √ 考试
√ A 卷 □ 闭卷 □ 考查 □ B 卷 √ 开卷
使用班级：机制1071-1076 一、简答题（4×5=20分） 1.尺寸精度设计主要包括那些内容？配合公差在进行孔轴的精度设计时起什么作用？ 2.形位精度设计中，常用的公差原则如何选用？形位精度检测中，基准要素有哪些常用的体现方法？ 3.在一般情况下，φ60H8和φ10h8相比，φ40H6/g5和φ40H6/d5相比，其表面何者选用较小的粗糙度的上限值或最大值?为什么？ 4.滚动轴承的精度等级有哪些？
5.分别列举出一种以上影响齿轮传动各使用要求的主要偏差指标？
班
级
：
姓
名： 学号：
试题共
页
加
白
纸
张
密
封
线 GDOU-B-11-302
二、如图所示为小推车轮子的装配图，支撑架的顶部用4个螺钉（未画出）将它固定在车架下面。
小车前进时，轮子靠与地面的摩擦力滚动。
轮心外缘的橡皮圈还可减小震动和噪音，轴右侧的防转板将轴与支撑架固定。
试选择已给出基本尺寸的各个配合面的配合代号，注在图上，并简述其理由。
（10分）
①
②
③
④
⑤
三、已知两个轴，第一个轴直径为φ25，公差值为7μm，第二个轴直径为φ60，公差值为9μm，试比较这两个轴的加工难易程度。
（6分）。
四、将下列技术要求标注在给出的图上（14分）
1.两φd圆柱面和φd1圆柱面采用包容要求；
2.两φd圆柱面对两端中心孔公共轴线的径向圆跳动公差为0.03mm;
3.键槽对φd1圆柱面轴线的对称度公差为0.02mm;
4.φD圆柱面的圆度公差为0.01mm；
5.φD圆柱面轴线对两φd圆柱面的公共基准线在任意方向上的平行度公差为0.025mm；
6.两φd圆柱面和φD圆柱面表面粗糙度参数Ra≤1.6μm，中心孔表面Ra≤6.3μ
m，其余表面的表面粗糙度Ra≤12.5μm。
五、设用平直仪测量某导轨的直线度误差，按图所示依次测得各点读数a i分别为-0.01、+0.01、-0.02、-0.03、+0.02、+0.01、-0.03、-0.01mm，试按最小包容区域法评定其直线度误差值。
（10分）
六、某机床变速箱中，有一个6级精度齿轮的花键孔与花键轴联结，花键规格：6×26×30×6，花键孔长30mm，花键轴长75mm，齿轮花键孔经常需要相对花键轴作轴向移动，要求定心精度较高。
试确定
1.确定花键孔和花键轴的公差带代号，计算小径、大径、键槽宽的极限尺寸；
2.分别注写出在装配图上和零件图上的标记。
（共10分）
七、已知螺纹尺寸和公差要求为M12×1—6h，加工后测得：实际中径d2a=11.304mm，螺距累积偏差ΔΡ∑=-0.02mm,牙型半角偏差分别为Δα/2(左)=+25′, Δα/2(右)=-20′，试按泰勒原则判断螺纹中径是否合格？（10分）
八、(共20分)
1. 现有一齿轮减速器，对箱体应给出哪些公差项目要求？（7分）
2.某减速器一对直齿圆柱齿轮，模数m=3mm，z1=20, z2=79,b=60mm,齿形角α=20º。
采用喷油润滑，小齿轮转速n=750r/min，小批量生产，试进行齿轮精度设计。
（10分）
3.某直齿圆柱齿轮精度等级为8-GB/T10095.1-2001，其模数m=3mm，齿数 z=27，压力角α=20º，齿宽b=30mm。
现测得其误差项目ΔFβ=16um，ΔFα=18um，ΔF P=60um，试判断该齿轮是否合格？（3分）。