哈工大机械精度设计互换性与测量技术11
互换性与测量技术基础 尺寸链精度设计
第9章机械精度设计多媒体系列CAI课件互换性与测量技术基础课程第9章尺寸链精度设计授课教师：刘永猛哈工大电气工程及自动化学院公差仪器零件教研室第9 章教学内容一、基本概念二、尺寸链图(★)三、尺寸链计算(★) (★)1. 定义:尺寸链(Dimensional Chain):机器装配过程相互连接尺寸形成的封闭尺寸组。
（GB 5847-2004）→A3→ A2→ A0)机器装配尺寸链(A12. 组成要素：减环A i (-)(Decreasing link)增环A i (+)(Increasing link)封闭环A 0(Closing link)组成环A i(Consisting link)环n(Link)装配顺序组成环封闭环首尾相连A 2A 0A 3基准在哪里？机身1.尺寸链图的绘制方法A 1基准2.增、减环判断方法（画箭头法）A 1A 0A 2A 3A i 方向与A 0相反为A i (+)增环是？减环是？A 0 画任意方向箭头A i 方向与A 0相同为A i (-)A 0 A i 首尾相连画箭头第9 章教学内容一、基本概念二、尺寸链图(★)三、尺寸链计算(★) (★)101. 极值法计算公式(1)公称尺寸10()()11(1)m n i i m A A A −+−+=−∑∑(2)极限尺寸(2)11min )(1max )(max 0∑∑−+−+−=n m i m i A A A (3)11max )(1min )(min 0∑∑−+−+−=n m i m i A A A2.例题:某机床装配中，主轴轴线的高度为A 1=300±0.01mm, 尾座轴线的高度为A 2=200±0.01mm, 垫板的高度为A 3=100±0.01mm, 装配后经测量主轴轴线和尾座轴线的高度误差为0.02mm 。
请按极值法判断是否合格？(2) 判断增减环：增环为A 2, A 3;减环为A 1.(1) 画尺寸链图：解：A 1A 0A 2A 3教学小结1.尺寸链定义（封闭性）；2.尺寸链图的画法；(★)3.增、减环的判断方法；(★)4.极值法求解尺寸链的方法。
互换性课件哈工大(威海) 1绪论
三、优先数和优先数系 、 统一的数值标准是标准化的重要内容。各种产品的 性能参数和尺寸规格都需要通过数值来表达。优先数 和优先数系就是国际上统一的对各种技术参数进行简 化、协调的一种科学的数值制度。采用优先数和优先 数系可防止数值传播紊乱。动力机械的功率和转数值 １．优先数系的构成 指由一系列等比数列构成，代号Rｒ，分别用R5、 R10、R20、R40、R80表示，R5系列、R10系列、R20系 列、R40系列为基本系列，R80系列为补充系列。 公比一般以 qr = r 10 表示。所以q5≈1.60 q10 ≈1.25 q20 ≈1.12 q40 ≈1.06 q80 ≈1.03。 如表１－１中１～１０内的基本系列。
注意：①认真听课，做好笔记； ②坚持每次课后温习所学内容，温故知新； ③独立完成课后作业，所上课章节，原则上 要求习题全部完成，不再布置作业； ④作业计入平时成绩20%,实验10%,考试70%； ⑤实验：自己动手，除交实验报告外，考试 内容也包括实验，实验前要预习实验指导书。 主要参考书： 1. 刘品主编，机械精度设计与检测基础 2. 廖念钊主编，互换性与技术测量
三、互换性重要性 使用上，维修方便； 制造上，提高效率和质量； 设计上，减少设计工作量； 管理上，便于科学化管理。
§1.2 实现互换性的条件
一、公差与检测 公差指允许零件尺寸和几何参数的变动范围，包括 尺寸公差、形状公差、位置公差等，用来控制加工误差。 检测包括检验与测量。几何量的检验指确定零件的 几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格与否的 判断，而不必得出被测量的具体数值；测量是将被测量 与作为计量单位的标准量相比较，以确定被测量具体数 值的过程。 我们将几何参数的公差标准化，并制定相应的检验 标准，按公差标准制造，并按一定的标准来检验，这样 互换性才能得以实现。 因此，标准化是实现互换性的前提。
互换性试卷A
哈工大威海分校 2006/2007 学年秋季学期互换性与测量技术基础 试题 (A)一、 判断题（正确打“√”，错误打“×”，每题2分计301. 10.6 13.2 17 21.2 26.5 33.5 42.5 53 67 85 106是变形系列中的移位系列（ ）2. 机器产品的结构中，有关零件之间的配合，不是基孔制就是基轴制（ ）3. 在基轴制中，国家标准规定的所有28种孔的基本偏差，其数值大小只有JS 、J 、K 、M 、N 与公差等级无关（ ）4. 零件上的一个尺寸，若给出其数值和公差等级，就可以确定该尺寸的极限偏差 （ ）5. 孔和轴配合的最大间隙为+20m μ，配合公差为25m μ，则可判断该孔和轴的配合属于间隙配合（ ）6. 箱体零件上的一个内孔中心线对其端面的垂直度公差为05.0Φ，则该内孔中心线的直线度公差一定要小于05.0Φ（ ）7. 在形位公差中，平面度，面对面的平行度，面对线的垂直度，端面全跳动的公差带都是两个平行平面之间的区域（ ）8. 在小箱体的位置误差检测中，其两侧面对底面的垂直度误差的测量是采用间接测量法（ ）9. 滚动轴承外圈旋转，内圈固定，且径向负荷与外圈同步旋转，此时内圈与轴径配合应紧些，外圈与壳体孔配合应松些（ ）10. 键与轴槽配合采用基轴制，与毂槽的配合采用基孔制（ ）11. 在评定齿轮精度的偏差项目，为降低成本检验方便，常采用r F ∆和w F ∆代替p F ∆或"i F ∆（ ）12. 在尺寸链计算中，封闭环公差是所有组成环增环公差和与所有组成环减环公差和之差（ ）姓名 班级:二、填空题（每空1分计24分）1. R40/3系列中，从10到100优先数是 。
2. 公差原则是处理 之间关系的原则，又可分为 两个方面。
3. 图样上标注孔的尺寸为507N Φ，现已知IT7=25m μ，则该孔的最大尺寸为 。
4. 图样上标注孔的尺寸为.04.001.080++Φ，加工后的实际尺寸为03.80φ=a D ，其轴线直线度误差为02.0φ=形f ，经计算知该孔的最小实体尺寸为 体内体外作用尺寸为 。
哈工大互换性mooc习题
第1周单元测验1.下列论述中正确的有( )。
A.具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。
B.在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。
C.因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制．D.不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。
2.决定配合公差带大小和位置的有（）。
A.标准公差和基本偏差B.配合公差C.孔和轴公差之和D.极限偏差3.（）公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。
4.（）国家标准规定，孔只是指圆柱形的表面。
5.（）配合公差总是大于孔或轴的尺寸公差。
6.（）过渡配合可能有间隙，也可能有过盈。
因此，过渡配合可以是间隙配合，也可以是过盈配合。
7.（）因配合的孔和轴公称尺寸相等，故其实际尺寸也相等。
8.（）基本偏差决定公差带的位置。
1.下列配合中，配合公差最小的是（）。
A.φ30H7／g6B.φ60H7／u6C.φ100H7／g6D.φ30H8／g72.组成配合的孔、轴的公称尺寸是（）。
A.相同的B.不相同的C.实际计算值D.测量值3.（）不经挑选，调整和修配就能相互替换，装配的零件，装配后能满足使用性能要求，就是具有互换性的零件。
4. （）国家标准中，强制性标准是一定要执行的，而推荐性标准执行与否无所谓。
5. （）间隙配合中，孔的公差带一定在零线以上，轴的公差带一定在零线以下。
6. （）因配合的孔和轴公称尺寸相等，故其实际尺寸也相等。
DA××√××√AA√×××第2周单元测验1.以下各组配合中，配合性质相同的有（）。
A.φ30P8／h7和φ30H8／p8B.φ30H7／f6和φ30H8／p7C.φ30M8／h7和φ30H8／m7D.φ30H8／m7和φ30H7／f62.下列配合代号标注不正确的是（）A.φ60H8／k7B.φ60H7/r6C.φ60H9／f8D.φ60h7／D83.下列孔轴配合中选用恰当的有（）。
哈工大试题库及答案---机械精度检测技术习题
第六章机械精度检测技术内容概要：在介绍基本检测原则和常用检测仪器的基础上，论述了各典型参数和零件的测量方法，以及新技术在检测中的应用。
教学要求：学会根据不同精度要求合理选择测量器具和测量方法，能运用最基本的检测原则和方法对各典型参数和零件进行测量，并通过实验教学使学生对精度检测技术能力得到一定的训练。
学习重点：检测的基本原则、孔轴的检测方法、光滑极限量规的设计、形状和位置误差的检测原则与方法。
学习难点：光滑极限量规的设计；形大形状和位置误差的检测原则与方法。
习题一、判断题（正确的打√，错误的打×）1、光滑极限量规是依据包容原则综合检验光滑工件的尺寸与形状的无刻度的检具。
（）2、光滑量规通规的基本尺寸等于工件的最大极限尺寸。
（）3、止规用来控制工件的实际尺寸不超越最大实体尺寸。
（）4、检验孔的尺寸是否合格的量规是通规，检验轴的尺寸是否合格的量规是止规。
（）5、塞规是检验孔用的极限量规，它的通规是根据孔的最小极限尺寸设计的。
（）6、环规是检验轴用的极限量规，它的通规是根据轴的最小极限尺寸设计的。
（）7、塞规中的止规是按轴的最大极限尺寸设计的，作用是防止轴的实际尺寸大于轴的最大极限尺寸。
（）8、用以检验工作量规的量规是校对量规。
（）9、塞规的工作面应是全形的，卡规应是点状的。
（）10、通规和止规公差由制造公差和磨损公差两部分组成。
（）11、给出量规的磨损公差是为了增加量规的制造公差，使量规容易加工。
（）12、规定位置要素Z 是为了保证塞规有一定使用寿命。
（）13、国家标准规定，工作量规采用内缩极限。
（）14、安全裕度由测量器具的不确定度所决定。
（）15、验收极限即最大极限尺寸和最小极限尺寸分别减速去一个安全裕度A。
（）二、选择题（将下面题目中所有正确的论述选择出来）1、按极限尺寸判断原则，某轴mm 0800240032。
−−φ实测直线度误差为0.05mm 时，其实际尺寸合格的有_____________。
第2章-尺寸公差 《互换性与测量技术基础案例教程》课件
之间的关系，用公差带相互的位置关系来体现
2.间隙和过盈
(孔的尺寸)-(轴的尺寸) ≥0 ≤0
间隙X 过盈Y
间隙:
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)
过盈:
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)
7
不合格
公 称 尺 寸
8
公称尺寸
6. 公差带图
+ 0 -
TD
孔
零线
Td
轴
9
(习题2-1）: 已知D(d)=Φ25， Dmax=Φ25.021， Dmin=Φ25， dmax=Φ24.980， dmin=Φ24.967。求孔、轴的极限偏差和公差，画出尺寸公差带图。
画法1
画法2
10
三.配合 1.定义: (1)D= d , 公称尺寸相同 (2)相互结合的孔、轴
孔
公 称 尺 寸
公
称
尺
轴
寸
21
2. 基本偏差规律： (1) 对孔(轴)：A－H为EI ; a－h为es
J－ZC为ES ; j－zc为ei (2) 对 H(h)：H 为 EI = 0 (h 为 es=0)
孔
公 称 尺 寸
公
称
尺
寸
轴
22
(3) JS(js)－对称 JS( js) IT 2
若n为7～11级，ITn值为奇数时
16
0 0.018
上偏差 下偏差
极限 dmax 16
大学机械设计精度与检测试卷（互换性）附答案版
⼤学机械设计精度与检测试卷（互换性）附答案版XX ⼤学XX 年上学期XX 级《互换性与技术测量》课程考试试卷(附答案)适⽤年级专业机类、⾮机类考试⽅式闭卷考试时间 120 分钟学院专业班级学号姓名题号⼀⼆三四五六七⼋总分阅卷教师得分………………………………………………………………………………………………………………⼀、是⾮题 (正确“T”；错误“F”,每⼩题2分，共20分)1.不需选择、调整和修配，就能互相替换装配的零件就是具有互换性的零件。
（）2.Φ10E7、Φ10E8、Φ10E9三种孔的上偏差各不相同，⽽下偏差完全⼀样。
（）3.检验光滑⼯件时，规定安全裕度A ，即可以防⽌误收，也可以防⽌误废。
（）4.优先数系由⼀些⼗进制等⽐数列构成，R5系列公⽐6.11055≈=q 。
（）5.基本尺⼨不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。
（）6.量块按“等”使⽤时，忽略了量块的制造误差。
（）7.基本尺⼨>3～500mm,标准公差等级≤IT8的基本偏差K 、M 、N 以及标准公差等级≤IT7的基本偏差P ～ZC ，在计算孔的基本偏差时，应附加⼀个“△”值。
（） 8.轴上有⼀键槽，对称度公差为0.03mm ，该键槽的实际中⼼平⾯对基准轴线的最⼤偏离量为0.02mm ，它是符合要求的。
（）9.若某平⾯对基准的垂直度误差值为0.05mm ，则该平⾯的平⾯度误差值⼀定⼩于等于0.05mm 。
（）得分10.径向综合误差（ΔF i ″）是在齿轮双⾯啮合综合检查仪（简称双啮仪）上测量的。
（）⼆、正确回答下列问题： (每⼩题8分，共40分) 1.试述滚齿加⼯中，产⽣加⼯误差的主要因素。
2. 什么是包容要求(EP)和最⼤实体要求(MMP)？3.⽐较下列每两种形位公差带的异同：①圆度公差带与径向圆跳动公差带；②轴线直线度公差带（任意⽅向）与轴线对基准平⾯的垂直度公差带（任意⽅向）；4.什么是表⾯粗糙度原始轮廓中线？国家标准规定表⾯粗糙度的⾼度参数有哪三个？5.根据定⼼要素的不同，花键定⼼⽅式分哪三种？国家标准规定矩形花键⽤什么得分定⼼？三、计算下列各题：(每⼩题10分，共30分)1.若某配合的基本尺⼨为φ30mm, 最⼤间隙X max =0.023mm,孔的下偏差EI= -0.01mm, 孔的尺⼨公差T D =0.02mm,轴的上偏差es=0，试计算并画出其公差带图（要有计算公式）。
工程机械基础第六章 互换性与测量技术基础
图6-19 测量技术应用
一、长度测量和计量
1.长度测量
2.长度计量 3.测量对象
4.计量单位
二、测量方法与测量器具的分类 1.测量方法 2.测量精度 三、常用测量器具 1.游标类量具
图6-20 游标卡尺的结构
图6-21 游标卡尺的种类
2.螺旋测微类量具
图6-22 外径千分尺
图6-23 外径千分尺的读数
标准化是指为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜
在的问题制定共同的和重复使用规则的活动。 2.国际上的标准化发展历程 标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标 准、地方标准和企业标准。 3.精度设计原则 互换性原则; 经济性原则; 匹配性原则; 最优化原则。
第二节 极限与配合的基本概念
称形位公差)。
一、形位误差与形位公差
1.形状误差与公差
(1）形状误差：被测实际要素对理想要素的变动量。 (2）形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。
2.位置误差与公差
(1）位置误差：关联被测实际要素对其理想要素的变动量。 （）2）位置公差：关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。
位置公差按几何特征分：
第一节
第二节 第三节
互换性的概念
极限与配合的基本概念 力矩 表面粗糙度
第四节
第 第五节
测量技术基础
形位公差与测量
互换性原理始于兵器制造。在中国，早在战国时期（公元 前476～前222）生产的兵器便能符合互换性要求。西安秦始皇 陵兵马俑坑出土的大量弩机（当时的一种远射程的弓箭）的组 成零件都具有互换性。这些零件是青铜制品，其中方头圆柱销 和销孔已能保证一定的间隙配合。18世纪初，美国批量生产的 火枪实现了零件互换。随着织布机、缝纫机和自行车等新的机 械产品的大批量生产的需要,又出现了高精度工具和机床,促使互 换性生产由军火工业迅速扩大到一般机械制造业。20世纪初， 汽车工业迅速发展，形成了现代化大工业生产，由于批量大和 零部件品种多，要求组织专业化集中生产和广泛的协作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
µ m
6-14
22
5. 图样标注
(1) 位置度的标注
花键位置度公差
23
(2) 对称度的标注
24
(3)装配图上的标注
表6-11
25
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) 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；
(1)键 － 宽度b、高度h、长度L (2)轴槽 －宽度b、深度t1、长度L (3)轮毂槽 －宽度b、深度t2
轮毂槽深度
键高度
键长度
轴槽 深度
4
4 普通平键的精度设计
(1) 配合尺寸—b
①
基准制： h
②
H9 D10 与 h8 h8
N9 JS9 与 h8 h8
③
P9 P9 与 h8 h8源自5(2) 非配合尺寸的公差带 键： 高度h11、长度h14
26
课堂练习
将下述要求标注在下图中。 (1) 小端 d1 40 h 7 (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。
27
答案
0.02 A
Φ0.03 B
B A
28
Φ40
作业题 ：
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。 并将上述各项公差标注在零件图上。
8
例题
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。 解： (1) 由表6-10得 b = 8 , t1=4、t2=3.3和公差T=0.2； (2) 其公差带为 轴N9, 榖 JS9
9
将上述查得尺寸及其公差标注在零件图上
b = 8: N9、JS9, t 1= 4、t2 = 3.3和公差 T = 0.2；
轴槽： 深度t1，长度H14 轮槽： 深度t2 t1和t2由表6-10(P154)查得 ★在图样上以(d－t1)和(d+t2)形式标注★
6
5. 配合表面的几何公差
为保证键与键槽的配合要求，规定键槽两侧面的中心平面对其 轴线的对称度公差。其公差值取7～9级。(查表3-10(P62))
7
6. 配合表面的表面粗糙度 配合表面: 上限值一般取1.6～3.2 μm 非配合表面: 取6.3 μm 。
表6-11
18
2) 几何公差
(1)小径采用包容要求 ；
内花键
外花键
19
(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(查表6-12(P6-12))
花键位置度公差
20
(3) 对单件和小批量生产规定对称度,并采用独立原则 (表6-13(P156))
21
3)表面粗糙度
(4) 对称度： t = 0.02
(4) 表面粗糙度： (5) 标注：
配合表面Ra为 3.2μm; 非配合表面Ra为 6.3 μm。
30
2. 某车床床头箱中一变速滑动齿轮与轴的结合，采用矩形花键 固定联结，花键的基本尺寸为6×23×26×6（N×d×D×B）。
齿轮内孔不需要热处理。查表确定花键的大径、小径和键宽的 尺寸公差带及位置度公差。 并将公差标注在图上。
16
3. 定心方式：
理论上有d、D和B三种定心方式。 GB/T1144－2001规定小径d 定心。 即以小径结合面为定心表面, 来确定内外花键的配合性质。
d
因此，对小径d有较高的精度要求，基孔制(H)配合。
17
4. 矩形花键结合的精度设计
(2)公差等级: 5~11 1) 尺寸公差带 (1)基准制 :基孔制(H) 一般传递 ①滑动②紧滑动③固定 装配型式 精密传递 ①滑动②紧滑动③固定
32
第6章
平键、花键结合的精度设计
公差与仪器零件教研室
1
1 键的作用和分类
键的作用： (1)传递转矩 (2) 传递运动 (3)导向
普通平键 平键 单键 键的分类 矩形花键 花键 渐开线花键
2
导向平键
半圆键 楔形键
2 普通平键结合的结构
轮毂
键
轴
平键是以侧面相互接触传递转矩，故宽度b为配合尺寸
3
3. 几何参数：
解： (1)由表得内、外花键公差带为 内花键： 6×23H7×26H10×6H9 外花键： 6×23h7×26a11×6h10 其配合为 6×23H7／h7×26H10／a11×6H9／h10
31
(2) 由表得位置度公差为 (3) 零件图上的标注 (4) 装配图上的标注
t1 0.015
6×23H7／h7×26H10／a11×6H9／h10
Ra 6.3
12
(5) 将上述查得的数据标注在零件图上
13
6.2 矩形花键结合的精度设计
14
1 矩形花键的组成
内花键
外花键
15
2.矩形花键主要几何参数 键宽 B。 小径 d、大径 D、 键数 N 、
如 N = 6， d = 23, D = 26, B = 6 。
其表示方法为
N×d×D×B＝6×23×26×6
8JS9(±0.018)
t1=4
8N9（
）
×
t2=3.3 ×
E
21
E
28.3
10
(3)由表3-10(P62)得对称度公差取8级，则 t =0.015
0.015
A
0.015
B
A
表3.10
B
11
(4) 键槽侧面粗糙度Ra上限值:1.6~3.2 μm 取3.2μm ， 底面取 6.3μm 。
Ra 3.2 Ra 3.2 Ra 6.3
0.025 (1) 孔： 45H7 450
1.某减速器中输出轴的伸出端与相配件孔的配合为Φ45H7／m6，
轴： 45m6 45
T = 0.2
(2)轴槽；
b=14N9 = 14
d - t1=39.5 (3)轮毂槽：
b=14JS9=14± d+t2=48.5
29
T= 0.2