互换性与公差复习--总结版
互换性考试重点
互换性考试重点一、名词解释：1、互换性：同一规格的零部件，不需要作任何挑选，调整或修配，就能装配到机器上去，并且符合使用性能要求，这种特性就叫互换性2、分度值：分度值i是指在测量器具的标尺或度盘上，相邻两刻线间所代表被测量的量值3、间隙配合：间隙配合是指具有间隙的配合。
4、粗糙度：加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度波距小于1mm即微观几何形状误差5、取样长度：取样长度是在x轴方向（与轮廓总的走向一致）用于判别被评定轮廓不规则特征的长度。
粗糙度轮廓的取样长度lr在数值上与λc滤波器的截止波长相等。
6、尺寸链：在一个零件和一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链7、灵敏度：灵敏度是指计量器具对被测量变化的反应能力8、齿距积累偏差：齿距积累偏差是指齿轮同侧齿面任意弧段（k=1至k=z）内的最大齿距积累偏差9、圆锥角：指在通过圆锥轴线的截面内，两素线之间的夹角用α表示10、公差：零件几何参数误差的允许范围叫做公差11、标尺间距：标尺间距c是指计量器具的刻度尺或分度盘上相邻两刻线中心之间的距离12、过盈配合：指具有过盈（包括最小过盈为零）的配合13、极限尺寸：指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端，也就是允许的尺寸变化范围的两个界极值14、独立原则：指被测要素在图样上给出的尺寸公差与几何公差各自独立，应分别满足要求的公差原则15、装配尺寸链：指全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链16、齿轮坯：齿轮轮齿加工前的工件，其尺寸和形状偏差对于齿轮副的接触条件和运行状况有着极大的影响17、形状误差：是被测试实际要素的现状对其理想要素的变动量，形状误差值小于或等于相应的公差值，则认为合格18、单个齿距偏差：在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮线同心的园偏差19、圆锥素线角：指圆锥素线与其轴线的夹角，它等于圆锥角之半，即α/220、齿轮副：由两个相啮合的齿轮组成的基本机构二、简答题1、配合的两个基本条件（1）基本尺寸相同（2）具有包容与被包容特性2、尺寸链两个基本特性（1）封闭性：组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封闭系统。
互换性复习总结
(1)确定小齿轮的精度等级，并表示该齿轮精度；（2分） (2)确定齿轮精度的必检偏差项目。（4分） 解： dn1 5 20 960 v 5 1000 60 60000 （1） (m/s) 查表可确 定该齿轮传动的平稳性精度为8级。齿轮传递运动 准确性和载荷分布均匀性也可取为8级。故该齿轮 精度可表示为： 8 GB/T 10095.1 或者 8 GB/T 10095.2。（取7级也算 对） （2）传递运动准确性的必检参数 ΔFp；传动平稳性 的必检参数Δfpt，ΔFα；载荷分布均匀性的必检参数 ΔFβ。
解：
（1）△FW=Wmax－Wmin=32.133－
32.095=0.038 （2）△Ebn=
所以不合格。
32.130 32.124 32.095 32.133 32.106 32.120 32.258 0.140 6
－0.202 ＜－0.140＜ －0.114 所以合格 答：该齿轮公法线长度偏差ΔEbn合格；公法线 长度变动量ΔFw不合格。
解法一：
3.动态公差图
九、齿轮综合题（共10分）
1、某机床主轴箱传动轴中一对圆柱直齿轮，m=5， z1=20，z2=101，α=20°，n1=960 r/min。齿轮材料 为钢，箱体为铸铁制造，单件小批生产。试完成下 列要求： 齿轮精度等级的选用
精度等级 6级（高精密） 7级（精密） 8级（中等精密） 圆周速度 m/s 到16 到10 到6
最大实体实效边界dMV= dM+t =φ20+φ0.05=φ20.05
t =φ0.05
t =φ0.05 +φ0.021 =φ0.071
t =φ0.05 + (φ20 –φ19.985) =φ0.065
互换性知识点总汇(1)
互换性期末选择填空知识汇总1. 互换性按互换程度可分为完全互换和不完全互换。
2. 孔公差带和轴公差带中间0实线代表公称尺寸。
3. 配合总共分为三种：间隙配合、过渡配合和过盈配合。
4. 标准公差等级代表了加工精度。
5. 公称尺寸≤500mm内，规定总共有 20 个标准公差等级。
6. 大写字母A叫做安全裕度，也叫最大测量误差。
测量仪最大误差不能超过A*90%。
7. 检验孔径的光滑极限量规为轴状，称为塞规。
检验轴径的光滑极限量规为孔状，称为卡规或环规。
8. 量规分为三种类型工作量规、验收量规、校对量规。
测量过程包括①测量方法②计量单位③测量精确度9. 几何公差特征符号熟记（p84 表4.1）10. 确定几何公差与尺寸公差之间的关系的原则为公差原则。
11. 独立原则是指图样上给定的几何公差与尺寸公差相互无关，分别满足要求的公差原则。
独立原则是几何公差和尺寸公差相互关系所遵循的最基本原则。
12. 被测要素标注是要与尺寸与尺寸线隔开。
导出要素标注时要与尺寸线对齐。
13. 最小条件的含义：是最大限度通过合格行检验。
14. 表面粗糙度不能太大，也不能太小。
（为什么）零件表面越粗糙，则摩擦因数就越大，两个相对运动的表面因实际有效接触面积就越小，单位面积压力增大，零件运动表面摩擦加快。
15. 取样长度的含义：测量或评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度。
16. 粗糙度轮廓中线分为两大类：⑴最小二乘中线—此线必须借助电子轮廓仪测量。
⑵算术平均度。
17. 特殊符号填空幅度参数Ra轮廓最大高度Rz=波峰+波谷间距特征参数Rsm18. 按照尺寸公差和旋转精度将向心轴承的公差等级分为2 4 5 6 0 五个等级，2精度最高，0精度最低。
19. 滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制。
外圈与外壳孔配合应采用基轴制。
20. 键连接的主参数是键宽b。
21. 矩形花键的配合按装配形式分为分滑动（间隙）、紧滑动（过渡）、固定（过盈）三种。
改错题要领！㈠标注前面有没有0/㈡对同意被测要素（跳动>形状>方向>位置）大小关系不能乱。
互换性复习大纲
外螺纹
｛ ｛
d 2 a d 2 min
d 2 m d 2 max
d 2m d 2a ( f P f )
2
内螺纹
D 2 a D 2 max
D 2 m D 2 min
D2m D2a ( f P f )
2
第九章 圆柱齿轮公差与检测 1.试述齿轮传动的四项基本使用要求。 2. 轮齿精度指标（必检项目）的名称、代号和含义。 3.齿轮精度指标的公差或极限偏差的精度等级分为哪几级？ 4. 按照测得的齿廓偏差记录图形，如何确定齿廓总偏差？ 5.按照测得的螺旋线偏差记录图形，如何确定螺旋线总偏差？ 6.为什么要规定齿轮副的最小侧隙？控制侧隙的精度指标有哪些？
第十章 尺寸链
1．什么是尺寸链？如何判断封闭环、增环和减环？ 2．按功能要求，尺寸链分为哪几种？请举例说明。 3．建立装配尺寸链时，为什么要遵循“最短尺寸链原则”？ 4．什么是正计算、中间计算和反计算？ 5. 完全互换法解尺寸链。
第三章 测量技术基础
1. 测量的实质是什么？一个测量过程包括哪些要素？ 2. 量块的作用是什么？量块的“等”和“级”有何区别？ 3. 试说明绝对测量与相对测量、直接测量与间接测量的区别。 4. 测量误差分哪几类？如何判断和处理各类测量误差？ 5. 怎么表达单次测量和多次重复测量（等精度、正态分布）的 测量结果？两种测量标准差有何关系？
第五章 表面粗糙度
1．表面粗糙度对零件的使用性能有哪些影响？ 2．什么是取样长度和评定长度？ 3．什么是轮廓的最小二乘中线和算术平均中线？ 4．评定表面粗糙度的轮廓高度参数有哪些？分别论述 其含义和代号。哪个参数能充分反映表面微观几何形状 高度方面的特征？ 5．表面粗糙度的标注。
第八章 螺纹公差
互换性(机械)复习课重点知识总结
轴
+
孔
孔
0
-
轴
孔轴
基本尺寸
间隙配合
过盈配合
过渡配合
9
Ymin
Xmax Xmax
+孔
0
-
轴
轴 0+ 孔
-
+
0-
间隙配合 过盈配合 过渡配合
轴 孔
Tf =︱Xmax—Xmin︱ Tf =︱Ymin—Ymax︱ Tf =︱Xmax—Ymax︱
Ymax
Tf = TD +Td
表1-8 标准公差数值（GB/T 1800.3-1998）
11
基本偏差为下偏差EI
在基轴制的情况下孔的28种基本偏差
基本偏差为上偏差ES
间隙配合
过渡配合 过盈配合
基本偏差为上偏差es
基本偏差为下偏差ei
在基孔制的情况下轴的28种基本偏差
12
表1-10 轴的基本偏差数值（GB/T 1800.3-1998）
13
表1-11 孔的基本偏差数值（GB/T 1800.3-1998）
二、尺寸公差带图
孔
基本偏差：用以确定公差带相对于零
+ 0
线的位置。一般为距离零线最近的那个 -
极限偏差。
轴
标准公差：用确定公差带的大小。
6
孔和轴
D2
孔(hole)：指工件的圆柱形内表面，也包
括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面
D1
形成的包容面）。
d1
轴(shaft)：指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面 （由两平行平面或切面形成的被包容面）。
不完全互换（有限互换）：允许零部件在加工完后，通
互换性复习整理
主要知识点1、标准、标准化的定义及其意义。
标准：为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致并由公认机构批准，规定共同使用的和重复使用的一种规范文件.标准化：为了在一定的范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在的问题制定共同使用和重复使用的条款的活动。
意义：改进产品、过程和服务的适用性，防止贸易壁垒，便于交流、沟通、合作。
2、互换性的定义及它在机械制造中的重要意义。
互换性：产品和零部件具有在尺寸（本书要讨论的主要内容）、功能（物理、化学、机械性能等）上能够彼此相互替换的性能。
1、设计方面：简化绘图和计算等工作，缩短设计周期。
2、制造方面：有利于组织专业化生产，降低生产成本。
3、按互换性的程度不同互换性可分为哪两类？分别解释其含义。
(1)完全互换性(简称互换性):同一规格的零部件无需任何挑选和修配便能互相替换。
(2) 不完全互换(又称有限互换):同一规格的零部件互换时允许有附加的挑选和修配。
4、计量仪器的定义，按其原始信号转换的原理可分为种类。
5、按“级”使用量块和按“等”使用量块有何不同？量块选用原则？量块的制造精度分为五级：K、0、1、2、3级，其中K级精度最高，精度依次降低，3级最低。
主要依据量块长度极限偏差和量块长度变动量等指标来划分的。
量块按“级”使用时，以量块的标称长度为工作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差，并将被引入到测量结果中。
由于不需要加修正值，故使用较方便。
量块的检定精度分为五等：1、2、3、4、5等，其中1等最高，精度依次降低，5等最低。
“等”主要依据量块测量的不确定度允许值和长度变动量来划分的。
量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。
按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。
按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。
就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。
互换性尺寸公差小结解读
公差带特点
1、公差带是确定的； 2、上偏差均为O； 3、下偏差均为负。
常用级 最高级
38
第一节 滚动轴承公差与配合
三、常用滚动轴承精度等级及公差 （四）精度等级应用 1、普通级（常用）—— P0 变速机构、减速器、电机、水泵、内燃机、压缩机、涡轮机等 2、高精度轴承—— P6 （P6X）、P5、P4、P2级
31
第三节 配合公差设计
5、配合公差标注与分解 Φ 30H6 Φ 30k5
+0.013 Ø30 0
Ø30 +0.011 +0.002
32
第三节 配合公差设计
5、配合公差设计实例二
有一Φ25皮带轮孔与轴的配合，皮带轮与轴无相对 运动、不常拆卸、定位精度要求不高，孔精车，轴精车， 试设计该尺寸的配合公差。 皮带轮孔与轴 无相对运动、不常 拆卸，扭矩不大 定位精度不高 孔精车，轴精车
41
第一节 滚动轴承公差与配合
八、滚动轴承配合公差设计
解：
（三）设计实例 第一步 确定轴承配合面
由6205知轴承配合面尺寸为： d=25 D=52 第二步 选定轴承等级
由题意知轴承等级为：P0
42
第一节 滚动轴承公差与配合
八、滚动轴承配合公差设计
（三）设计实例 第三步 明确轴承负荷类型 由题意知轴承负荷类型为: 外圈固定，内圈旋转
题意分析
1、加工母机 2、不转动、可拆卸 3、精密定位
高精密配合 过渡配合 小过渡配合
4、孔精磨，轴精磨 孔内圆磨，轴外圆磨
30
第三节 配合公差设计
解：1、配合制度的选择 根据基孔制优先
2、配合种类的选择
互换性复习
第一章绪论1、几何要素是指形成机械零件几何特征的点、线、面。
2、互换性是指某一产品与另一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。
3、互换性是由公差来保证的。
4、互换性可分为完全互换性和不完全互换性。
5、标准化是互换性生产的基础。
6、优先数系，R5、R10、R20、R40为基本系列，R80为补充系列，优先数系中的任一项值均为优先数。
7、优先数系的选用原则：先大后小公比，先基本后派生系列。
第二章尺寸公差与配合1、解题思路：要确定孔和轴的极限偏差（孔的ES和EI，轴的es和ei），需要先确定其中一个值（上极限偏差或者下极限偏差），然后根据公差值大小，计算出另一个极限偏差。
例如孔：题目中已经给出EI=0,若能知道孔的公差值Th的大小，即可根据ES=Th+EI而求出ES。
此题目中：（1）先根据配合公差的公式Tf=Ymin-Ymax（过盈配合）求出Th和Ts,即孔和轴的公差值大小（2）已知EI，求出ES（3）已知Ymin和ES，根据最小过盈公式Ymin=ES-ei求出ei （4）根据es=ei+Ts求出es（5）绘制出公差带图，注意零线，公称尺寸以及方框内一般用斜线代表孔，点代表轴，分别标注极限偏差值的大小。
2、分析如何选择套筒和轴的配合？解：考虑薄壁套筒零件的装配变形，如果要求套筒的内孔与轴的配合为H7/g6。
考虑到套筒的外表面与孔装配后会产生较大的过盈，套筒的内孔会收缩，使内孔变小，这样就不能保证H7/g6的配合性质。
因此，在选择套筒与轴的配合时，应考虑此变形量的影响。
一是从设计考虑:选择比H7/g6稍松的配合(如H7/6);二是从工艺考虑:先将在简压入内孔后，再按H7加工套简的内孔。
3、计算法确定孔轴配合。
第三章几何公差与检测1、2、3、第四章表面粗糙度与检测1、表面粗糙度的基本评定参数有哪些？简述其含义。
表面粗糙度的基本评定参数有：幅度参数：轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Rz；间距参数：轮廓单元的平均宽度Rsm；Ra——在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至中线的纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值。
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互换性与公差复习（总）
一、基本概念
1、名词
互换性:指机械产品中同一规格的一批零件或部件，任取其中一件，不需作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配）就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用性能要求的一种特性。
公差：允许零件几何参数的变动量。
尺寸公差：允许尺寸的变动量。
尺寸偏差：某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
光滑极限量规：指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的极限量规的总称，简称量规。
尺寸误差：实际尺寸与理想尺寸之差。
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。
基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同的基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。
形位公差：形状和位置公差。
位置公差：关联提取要素对基准在位置上所允许的变动全量。
形状公差:指单一实际要素的形状所允许的变动量。
表面粗糙度：零件表面所具有的较小间距和微小峰谷不平的程度，其波峰和波谷间的距离很小（在1mm之下）
齿轮的I，Ⅱ，III 三个公差组.
2、理解与思考
1）互换性的优越性及互换性和标准化的意义
答：互换性的作用：从使用上看，由于零件具有互换性，零件坏了，可以以新换旧，方便维修，从而提高机器的利用率和延长机器的使用寿命；从制造上看，互换性是组织专业化协作生产的重要基础，而专业化生产有利于采用高科技和高生产率的先进工艺和装备，从而提高生产率，提高产品质量，降低生产成本；
从设计上看，可以简化制图、计算工作，缩短设计周期，并便于采用计算机辅助设计，这对发展系列产品十分重要。
标准化的意义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。
它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。
2）互换性的分类；
答：按互换性的程度可分为完全互换与不完全互换，对标准部件或机构来说，互换性又分为外互换与内互换。
3）标准公差、基本偏差、误差及公差等级的区别和联系
•答：标准公差是国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。
(由公差单位、公差等级、基本尺寸分段原则制订的)
基本偏差是确定零件相对零线位置的上偏差或下偏差。
除JS外，均指靠近零线的偏差，它与公差等级无关。
•误差：工件加工后的实际尺寸和理想尺寸之差为误差。
•公差：允许零件几何参数的变动量称为公差
•关系：标准公差是确定公差带大小的公差值；
•基本偏差与公差等级无关。
•公差是限制加工误差大小的。
公差等级由IT01到IT12方向，允许加工误差值增大。
4）什么是基孔制？什么是基轴制；为什么优先采用基孔制？
答：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为基孔制。
基本偏差为一定的轴的公差带与不同的基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度为基轴制。
采用基孔制可减少备用定值刀、量具的规格和数量，故经济性好。
5）试述形位公差的项目和符号
6）形位公差的公差带有哪几种主要形式？公差带由什么组成？
7）表面粗糙度属于什么误差？对零件的使用性能有哪些影响？
答：表面粗糙度属于微观几何形状误差。
表面粗糙度对机械零件使用性能及寿命影响较大，尤其对在高温、高速和高压条件下工作的机械零件影响更大，其影响主要表现在以下几个方面：对耐磨性的影响、对配合性质的影响、对抗疲劳强度的影响、对抗腐蚀性的影响。
此外，表面粗糙度大小还对零件结合的密封性，对流体流动的阻力，对机器、仪器的外观质量及测量精度等都有很大影响。
8）表面粗糙度常用的检测方法有哪几种？
答：表面粗糙度的测量方法主要有比较法、光切法、针描法、干涉法、激光扫描法等。
9）表面粗糙度与形状误差有何区别？表面粗糙度的标注？
答：表面粗糙度与形状误差的区别大致可按波距划分，波距小于1mm的属于表面粗糙度，波距大于10mm的属于形状误差。
10）形位公差的标注。
11）同轴度等形位公差的标注，代号。
12）螺纹公差、标注含义。
（174~178页）
(1)公差等级(看书)
(2)基本偏差：内螺纹选G和H，外螺纹e f g h
(3)精度等级：精密级、中等级和粗糙级。
(4)旋合长度：短旋合长度、中等旋合长度和长旋合长度，分别为S、
N、L
(5)标注（结合书本177页例题和178页课后习题，这是必考的）
13）键和花键的互换性特点，花键的定心方式有哪几种？
答：键互换性特点：键和轴槽的侧面相互接触传递扭矩，配合采用基轴制，键采用h9，连接方式有松连接、正常连接和紧密连接。
花键互换性特点：采用基孔制，选H9，连接有固定连接和滑动连接。
花键的定心方式：大径定心、小径定心、键宽定心。
14）轴承的配合及配合特点、公差、标注。
答：轴承的配合及配合特点：滚动轴承是标准件，其内、外圈均是基准件,也是基准。
轴承内圈与轴一起旋转，有一定的过盈，采用基孔制，但内圈的上偏差为零，下偏差为负。
轴承外圈安装在外壳中，通常不转动，采用基轴制，上偏差为零。
15）齿轮的公差、标注、代号含义。
16）齿轮精度设计。
17）齿轮传动的中的三个公差组对传动性能的主要影响是什么？试述8 8-7-7G M GB/T10095 表示什么意思？
•答：第一组是针对：传递运动的准确性
•第二组是针对：传递运动的平稳性
•第三组是针对: 载荷分布的均匀性
8-7-7G M GB/T10095
•8：第I组的精度等级
•7：第Ⅱ组的精度等级
•7：第III 组的精度等级
•G：齿厚上偏差
•M：齿厚下偏差
•GB/T10095-1988：精度标准代号
•齿轮各项偏差项目均符合GB/T10095的要求，第I组的精度等级为8，第Ⅱ组的精度等级为7，第III 组的精度等级为7，齿厚上偏差为G，齿厚下偏差为M 18）齿轮传动的四项使用要求是什么？
答：1、传递运动的准确性。
2、传递运动的平稳性。
3、载荷分布的均匀性。
4、传动侧隙的合理性。
19） 光滑极限量规的特点？
答：指被检验工件为光滑孔或光滑轴所用的极限量规的总称，简称量规。
是一种无刻度定值专用量具，只能判断工件是否在允许的极限尺寸范
围内，不能测量出工件的实际尺寸。
二、 综合与设计计算
1、 已知孔与轴的配合为：
1）、孔：030.00
55+φ 轴：060.0041.055++φ 2）、孔：033.0019+φ 轴：065.0098.019--φ
3）、孔：007
.0018.036+-φ 轴：0016.036-φ
它们属于哪种基准制的配合和哪类的配合？确定孔和轴的最大间隙或最小过盈，最小间隙或最大过盈，并且画出公差带图.
答：在总复习的课件里面有一样的例题。
2、
形位公差标注改错（把作业题搞懂） 3、 形位公差标注（把作业题搞懂） 1)、图1形位公差标注，
（1） φ100h6圆柱表面的圆度公差为0.006mm 。
（2） φ100h6轴线对φ40P7孔轴线的同轴度公差为φ0.01 。
（3） φ40P ７孔的圆柱度公差为0.004mm 。
（4） 左端的凸台平面对φ40P7孔轴线的垂直度公差为0.01 mm 。
（5） 标注φ40P ７孔的表面粗糙度，并给出一个合理的Ra 值。
标注φ100h6圆柱面的
表面粗糙度。
（课件里有这道题，差不多的）
4、 设计
如下图所示，有一G 级207滚动轴承，轴承坐内径为Φ32j6，轴的外径为Φ70H7，请设计与标注装配图上的轴颈轴的尺寸和外壳孔的尺寸。
并查出轴颈尺寸公差和轴承坐外壳孔的公差，说明轴与轴承孔的配合、轴承外圈与轴承坐外壳孔的配合分别是什么配合？
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