互换性1
互换性1
互换性与测量技术复习题及答案一、填空1、允许零件几何参数的变动量称为（公差）2、按互换的程度不同，零部件的互换性可分为（完全）互换和（不完全）互换。
3、配合的选用方法有（计算法）（实验法）（类比法）.4、公差类型有（尺寸（角度））公差，（形状）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。
5、向心滚动轴承（除圆锥滚子轴承）共分为：（B）（C）（D）(E)(G)五等级，其中（B）级最高，（G）级最低。
6、配合是指（基本尺寸）相同的，相互结合的孔和轴的公差带的关系。
7、光滑极限量规简称为（量规），它是检验（孔、轴零件）的没有（刻度）的专用检验工具。
8、根据配合的性质不同，配合分为（间隙）配合，（过盈）配合，（过渡）配合。
9、用量规检验工件尺寸时，如果（通）规能通过，（止）规不能通过，则该工件尺寸合格。
10、按照构造上的特征，通用计量器具可分为（游标量具），（微动螺旋副量具），（机械量具），（光学量具），（气动量具），（电动量仪。
）11、形状公差包括（直线度），（平面度），（圆度），（圆柱度），（线轮廓度），（面轮廓度）。
12、国际单位制中长度的基本单位为（米）13、位置公差包括（平行度），（垂直度），（倾斜度），（同轴度），（对称度），（位置度），（圆跳动），（全跳动）。
14、在实际测量中，常用（相对）真值代替被测量的真值，例如，用量块检定千分尺，对千分尺的示值来说，量块的尺寸就可视为（相对）真值。
15、螺纹按其用途不同，可分为（紧固）螺纹，（传动）螺纹和（密封）螺纹。
16、表面粗糙度Ra、Rz、Ry三个高度参数中，（Ra）是主要参数17、表面粗糙度的评定参数有（轮廓算术平均偏差Ra），（微观不平度十点高度Rz）(轮廓最大高度Ry),（轮廓微观不平度的平均距离Sw）,(轮廓的单峰平均间距S)，（支撑长度率Tp）18、当通用量仪直接测量角度工件时，如果角度精度要求不高时，常用（万能量角器）测量；否则，用光学角分度头或（测角仪）测量。
互换性,第一章
绪论作业题填空题•(1) 实行专业化协作生产必须采用___互换性_原则。
•(2) 互换性表现为对产品零部件在装配过程中的要求是：装配前___不需挑选_，装配中_不需修配__，装配后__符合工作要求__。
•(3) 影响零件互换的几何参数是_尺寸_误差、_位置_误差、_形状_误差和表面粗糙度。
•(4) 从零件的功能看，不必要求同一规格零件的几何参数加工的_完全一致_，只要求其在某一规定范围内变动，该允许变动的范围叫做_公差_。
选择题•(1) 本课程研究的是零件( B )方面的互换性。
• A.物理性能 B.几何参数• C.化学性能 D.尺寸•(2) 不完全互换一般用于( A C )的零部件，适合于部分场合。
• A.生产批量大、装配精度高 B.生产批量大、装配精度低• C.生产批量小、装配精度高 D.生产批量小、装配精度低•(3) 标准按不同的级别颁发。
我国标准JB为( B )标准。
• A.国家标准 B.专业标准• C.地方标准 D.企业标准•(4) 为使零件的( B )具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的范围内。
• A.尺寸 B.形状• C.表面粗糙度 D.几何参数判断题•(1) 互换性要求零件按一个指定的尺寸制造。
( X ) •(2) 完全互换的装配效率必高于不完全互换。
( V ) •(3) 当零部件的装配精度要求很高时，宜采用不完全互换生产。
( V ) •(4) 有了公差标准，就能保证零件具有互换性。
( X )简答题•(1) 什么叫互换性？互换性的分类有哪些？答：在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的工作要求，这样的零件就成为据有互换性。
互换性分为：几何互换性；机械互换性。
•(2) 何谓标准化？标准化有何重要意义？答：标准化是指标准的制丁、发布和贯切实施的全过程，包括从调查标准化对象开始，经试验，分析和综合归纳，进而制定和贯彻标准。
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。
互换性1
极限量 与 量量 的
成对量规 通规：尺寸=最大实体尺寸，防止工件作用尺寸超出最大实体尺寸。 止规：尺寸=最小实体尺寸，防止工件尺寸超出最小实体尺寸。
泰勒原则： 泰勒原则：孔、轴作用尺寸不允许超出最大实体尺寸； 轴作用尺寸不允许超出最大实体尺寸； 任何位置的实际尺寸不允许超出最小实体尺寸。 任何位置的实际尺寸不允许超出最小实体尺寸。 极限 孔 工作量规的公差： 工作量规的公差： 公 (1) 通规和止规的公差带全部位于孔、轴尺寸公差带内； (2) 通规公差带的中线到工件最大实体尺寸的距离为Z，其磨损 极限 极限与工件的最大实体尺寸重合； (3) 止规的公差带 量 的 工件的最小实体尺寸 和 ES T 量不 Tp LMS “TS” “T” Z es
基孔制或基轴制的同名的过渡 过盈配合 过渡和过盈配合 过渡 过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔 的基本偏差时的规定，配合性质才能相同。 D≤500mm 的＞IT8的K、M、N以及＞IT7的P～ZC，还有D＞500mm、 、 、 ＞ 的 ～ ＞ D＜3mm的所有J～ZC形成配合时，必须采用孔、轴同级 如H9/d9和D9/h9 ＜ ～ 孔 轴同级。 D≤500mm的≤IT8的J、K、M、N以及≤IT7的P～ZC形成配合时，必须采用 、 、 、 ～ 如H7/p6和P7/h6 孔比轴低一级。 孔比轴低一级。 基本偏差数值可由基本偏差代号及基本尺寸，查表2-6确定。 基本偏差数值 应注意： 查表时， 应注意：D≤500mm，公差等级 ，公差等级≤IT7的P～ZC; ≤IT8的J、K、M、N查表时8 -33
h6 ∆ Ts -13
-14 Ymax TH 特殊规则
f6
P8
P7
|Xmin|=|es|=|EI| EI=-es 通用规则
互换性第一、三章习题 (2)
一、填空题1．互换性有2种，分别是（ ）互换性和（ ）互换性。
2．一般对厂际协作,应采用（ ）互换性,至于厂内生产的零部件的装配,可以采用（ ）互换性。
3．国家标准规定（ ）数列为优先数系，并规定了（ ）系列。
4．优先数系的公比为1.60的属于（ ）系列，公比为1.12的属于（ ）系列，公比为1.03的属于（ ）系列。
5．标准公差的数值取决于（ ）和（ ）。
6．标准对孔和轴各设置了（ ）种基本偏差，对于轴ａ--ｈ的基本偏差为（ ），与基准孔H 构成（ ）配合。
7．对于间隙配合和过渡配合，高于或等于IT8的孔应与（ ）级的轴相配：低于IT8的孔应和（ ）级的轴相配。
8．φ30+0.012 -0.009mm 的孔与φ30 0 -0.013mm 的轴配合，属于（ ）制（ ）配合。
9．标准对标准公差规定了（ ）级，最高级为（ ）最低级为（ ）。
10．Φ45005.00+孔的基本偏差数值为（ ）mm ，Φ50050.0112.0--轴的基本偏差数值为（ ）mm 。
11.基本尺寸为Ф45mm ，IT6为0.016mm,则Ф45js6的上偏差为 ( )mm ，下偏差为 ( )mm 。
12.φ60js8的公差为0.046mm,其上偏差为（ ）mm, 下偏差为（ ）。
13．选择配合制时，应优先选用（ ），原因是（ ）。
14．间隙配合的特点体现在公差带图上是（ ）公差带在（ ）公差带之上。
15.过盈配合的特点是孔公差带完全在轴公差带之( )。
16.优先数系R5系列的公比近似为( ) 。
17.φ60Js9的公差为0.074 mm,上偏差为（ ）mm,下偏差为（ ）mm 。
18.过渡配合的特点体现在公差带图上是孔公差带与轴公差带（ ）。
19.尺寸公差带大小由（ ）确定,公差带位置由（ ）确定。
20.代号为n 的基本偏差为 （ ）偏差,且为（ ）值。
21.代号为R 的基本偏差为 （ ）偏差,且为（ ）值。
1-1互换性+1-2标准化
互换性在哪里？？？（互换性的应用）
例如：。。。。。。
互换性实例1
自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照 常使用。 日光灯管坏了，可以换个相同规格的新灯管。 仪器设备上的一个螺钉掉了，换上一个相同规格的新螺钉 即可； 电脑鼠标坏了，上街买一个回来就可以用，不管什么牌子， 什么批次都能用，说明它有互换性。 手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能 正常使用。 在战场上，要立即排除武器装备的故障，继续战斗，这时 做主零、部件的互换性是绝对必要的。
公差与测量技术
西北工业大学机电学院 刘笃喜
Self introduction
学科专业
– 机械制造及其自动化 – 测试计量技术及仪器
– 微机电系统及纳米技术
研究方向
– 精密机电测控技术
– 精密自动检测与测试
– 虚拟仪器与虚拟测试
E-mail：liuduxi@
关于本课程名称
2、优先数系的系列及代号
常用的优先数系为十进制几何级数
– R5 – R10 优先数系的公比
– R20
– R40 – R80（补充系列）
优先数系的优点
相邻两项的相对差均匀，疏密适中，且运算方便， 简单易记； 在同一系列中的优先数的积、商、整数幂仍为优 先数； 优先数可以向数值增大、减少两端延伸。
公差与技术测量 互换性原理与技术测量 机械精度设计与检测 几何量公差与检测
采用教材——
刘笃喜、王玉主编，蔡安江、张云鹏副主编.机械精度设计与检 测技术（第2版）.国防工业出版社，2012
第1章 绪论
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 互换性 标准化与优先数系 几何量检测技术及其发展 机械精度设计概述 产品几何技术规范
互换性 第1章
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③ 优先数系的派生系列
优先数系
基本系列和补充系列Rr 派生系列Rr/p:每逢p项选一项
R5/2： 1.00 R10/3: 1.00
2.50
6.30 16.0 40.0 8.00 16.0
100 31.5 …
2.00 4.00
R5 R10 R20
… 1.00 … 1.00 … 1.00 3.55
山东理工大学机械学院 ①数值标准化的意义
当选定一个数值作为某产品参数指标时，该数值会按 一定的规律，向一切有关制品和材料中传播，例如：
螺孔：M16-6H
形成牵一发而 动全身的现象
优先数系
故:技术参量应在一个理想的统一的数系中选取
② 优先数系及优先数
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优先数系Rr:公比为 q R5 系列 R10系列 R20系列 R40系列 R80系列
• 一、几何量检测的重要性 • 二、几何量检测在我国的发展
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四、互换性的种类
• 按不同场合对零部件互换的形式和程度不 同：完全互换性和不完全互换性； • 对标准部件或机构来讲：内互换性和外互 换性。
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§2 标准化与优先数系
• 一、标准化 • 二、优先数系
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一、标准化
• 1、 标准是指为了在一定的范围内获得最佳 秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使 用的规则、导则或特征性的文件。 • 2、 标准化是指为了在一定的范围内获得最 佳秩序，对实际的或潜在的问题规定共同的 和重复使用的规则的活动。
r
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• 优先数系的主要特点： ① 任意相邻两项间的相对差近似不变； ② 任意两项的理论值经计算后仍为一个优先 数的理论值； ③ 相关性。
互换性1-3章
第一章：绪论1、所谓互换性就是指制成的同一规格的零件或部件，不需作任何挑选、调整或修配，就能装到机器上去，并符合规定的设计性能要求，零部件的这种特性就叫互换性。
互换性原则已经成为组织现代化大生产的一项极其重要的技术经济原则。
2、几何参数互换是指零件的尺寸，形状，位置，表面粗糙度等几个参数具有互换性。
3、零件几何参数的这种允许的变动量称为公差。
它包括尺寸公差、形状公差、位置公差和角度公差等。
4、标准代号国内的考2个（JB机械标准 HG化工标准 YB冶金标准 HB航空标准 QB企业标准）国外的1个(ISO 国际标准化组织 IEEE美国电气和电子工程师协会 DIN德国标准化学会)5、优先数系的序列号P4 优先数系的五个系列 R5 R10 R20 R40 R80第二章不考第三章：光滑圆柱的公差与配合1、Φ25H7（+0.0210）,测得Φ25.011，公差值0.021基本尺寸Ф25 最大尸体尺寸Ф25（因为H7，大写H是孔）最大极限尺寸Ф25.021（无论轴还是孔都取最大）基本偏差：0（靠近0线的偏差）实际偏差：0.011（25.011-25）上偏差：0.021 下偏差0 是否合格：是2、Φ30 ，是配合代号，G7是孔的公差带代号，h是轴的基本偏差代号，6是轴的公差等级，间隙配合类型，基轴制（P31）3（P45）、查表画出下列相互配合的孔、轴的公差带图，说明配合性质及基准制，并计算极限盈、隙指标。
（以下6个考2个）Ф20H8/f7 Ф06H6/p5 Ф110S5/h4 Ф45JS6/h5 Ф40H7/t6 Ф90D9/h9 4（p34）、配合制的选择为什么优先选择基孔制。
采用基孔制可以使它们的类型和数量减少，具有良好的经济效果，这是采用基孔制的主要原因什么情况下会选用基轴制1、大尺寸孔的加工虽然不存在上述问题，但为了同中、小尺寸保持一致，也采用基孔制。
2、农业机械与纺织机械中经常使用具有一定精度的冷拉钢材直接做轴，极少加工。
互换性(1)
互换性基本概念知识要点第一章绪论什么是互换性？零部件所具有的不经任何挑选或修配并能在同规格范围内互相替换作用的特性叫做互换性。
装配前:不用挑选,装配中:不用修配,装配后:能满足其使用功能要求。
互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性。
互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换.加工精度：零件加工后所得到的实际尺寸、几何形状、相互位置的准确程度⑴尺寸精度：零件加工后得到的实际尺寸准确程度，用尺寸公差控制⑵几何形状精度：零件加工完成后，得到的实际形状相对于理想形状的准确程度。
⑶相对位置精度：零件加工完成后，得到的各要素之间实际位置对理想位置的准确程度。
⑷表面粗糙度：表面不平整程度按颁发标准不同的级别我国标准分为国家标准GB 、行业标准JB 、地方标准DB和企业标准QB第二章光滑圆柱结合的公差与配合工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。
其内容为：孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。
通过公差带图，可确定孔、轴公差带之间的关系。
根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。
间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合，孔的公差带在轴的公差带之上。
特征值:最大间隙X max和最小间隙X min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。
孔的公差带在轴的公差带之下。
特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y min。
过渡配合:可能具有间隙也可能具有过盈的配合。
孔的公差带与轴的公差带相互重叠。
特征值最大间隙X max和最大过盈Y max。
配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。
在数值上，没有正、负号，也不能为零的绝对值。
标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。
⑴基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。
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1.互换性的含义：所谓互换性是指一种事物能够代替另一种事物，且能满足同样要求的特
性。
2.互换性的技术经济意义：设计方面，制造方面，使用和维护方面
3.标准化与标准的含义：实行标准化是广泛实现互换性生产的前提与重要方法，如极限与
配合等互换性标准都是重要的基础标准。
4.优先数系的主要优点：（1）国际统一的数值制，提供共同的技术基础。
（2）数值分级合
理。
（3）规律明确。
（4）具有广泛的适应性
5.加工误差包括：尺寸误差，形状误差，位置误差，表面粗糙度误差。
6.质量的特性包括：质量的社会性，质量的经济性，质量的系统性。
7.计量仪器分类：量具类，量规类，计量仪器，计量装置
8.测量误差的来源：计量器具的误差，方法误差，环境误差，人员误差
9.测量误差的分类：系统误差，随机误差，粗大误差
10.发现系统误差的方法：实验对比法，残差观察法
11.消除系统误差的方法：从生产误差根源上消除系统误差，用修正法消除系统误差，用抵
消法消除定制系统误差，用半周期法消除周期性系统误差。
12.查孔的基本尺寸在大于7级的相应数值上增加一个△值。
（列如：书本P55.例题3.3）
13.配合类别的选择：①当相配合的孔、轴间有相对运动是，应选择间隙配合；②当相配合
的孔、轴间无相对运动且不经常拆卸而需要传递一定的扭矩时，应选择过盈配合；③当相配合的孔、轴间无相对运动而又需要经常拆卸时，应选择过渡配合。
14.配合代号选择的基本方法：计算法、试验法和类比法。
15.国家标准提供了20个公差等级和28种基本偏差代号。
16.几何公差的4要素：形状，大小，方向和位置。
3．试将下列技术要求标注在下图上（12分）
（1）大端圆柱面的尺寸要求为00.02
45mm ，并采用包容要求；
（2）小端圆柱面轴线对大端圆柱面轴线的同轴度公差为0.03mm；
（3）小端圆柱面的尺寸要求为250.0007mm ，素线直线度公差为 0.01mm，并采用包容要求；
（4）大端圆柱面的表面粗糙度Ra值不允许大于0.8μm，其余表面Ra值不允许大于1.6μrn 。