机械精度设计与检测基础 第11章 尺寸链的精度设计基础
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。
哈工大机械设计制造及其自动化专业课程介绍
机械设计制造及其自动化专业课程介绍默认分类 2010-04-24 11:35:19 阅读61 评论0 字号：大中小订阅作者：船舶学院时间：2009-6-16 14:40:51“机电系统计算机控制”教学大纲(PUTER CONTROL OF ELECTRICAL MACHINE SYSTEMS)大纲编制：李哲教研室主任：李哲课程编码：课程名称：机电系统计算机控制教学性质：选修课适用专业：机械及近机类专业学时：30（26/4）学分：1.5一、课程的性质、目的与任务本课程是适应机电一体化的发展趋势而设立的，是机械设计制造及自动化专业的一门主干课程，主要讲述直流电机、交流电机控制系统，液压伺服控制系统和气压传动控制系统，通过这门课让学生掌握机电液气系统的设计和应用。
二、课程的基本要求本课程主要讲授内容有直流、交流电机的组成、原理、动态特性及其应用，液压伺服系统设计与气压传动系统设计；要求学生掌握机电液气系统的组成、分类，分析和设计；了解各自的特点和应用场合；具备分析机电液气系统和设计简单的机电液气系统的能力，为进一步学习深造和适应未来的工作奠定基础。
三、本课程与相关课程的联系与分工相关课程有：电工学、模拟电路、自动控制原理、液压传动；电工学、模拟电路、自动控制原理等课程作为本课程的基础课。
液压传动课程侧重于讲述液压传动系统，本课程侧重于液压控制系统。
四、教学大纲内容使用教材与参考教材1、使用教材：（骆涵秀主编机电控制 XX大学 2000年1月）2、参考教材：（李洪人液压控制系统国防工业）（邓星钟机电传动控制机械工业）（朱善君可编程控制器系统原理应用维护清华大学）五、教学大纲内容及学时分配第一章概述（2）本章主要内容有：分别用实例引出机电、液压、气动控制系统的整体组成，功能和特点；要求学生掌握机电液气系统的组成；了解机电液气系统的发展方向和选用原则。
第二章直流电机（4）本章主要内容有：直流电机的原理，动态特性分析和系统应用；要求学生掌握直流电机的机械特性和系统应用；了解直流电机的原理、组成。
互换性答案 机械精度设计及检测技术基础习题册答案
（1）30E7
由30e（6 0.040）可知，基本偏差为e轴的的es 0.040 － 0.0 5 3
则基本偏差为E的孔的EI -es＝ 0.040 由30r（7 ＋0.049）可知，IT 7 0.049 (0.028) 0.021
＋ 0.0 2 8
故30E7的极限偏差为30E（7 ＋0.0 ） 61 ＋ 0.0 4 0
《机械精度设计与检测技术基础》 习题讨论
— 胡爱兰
第一章 绪论
1-1 判断题 1.× 2.× 3 .× 4.√ 5. × 6.√ 7.√ 1-2 填空题 1.R5系列 、 R10系列 、 R20系列 、 R40系列 ；
5 10(1.60)、10 10(1.25)、20 10(1.12)、40 10(1.06)
（2）30R7
30e（6 0.040），30r（7 ＋0.049）, 30r（8 ＋0.061）
－0.053
＋0.028
＋0.028
需用特殊规则计算 IT 7 0.049 (0.028) 0.021 IT 6 0.040 (0.053) 0.013 IT 7 TT 6 0.008 ES ei 0.028 0.008 0.020 EI ES IT 7 0.020 0.021 0.041 30R（7 0.0 ） 20
Φ89.978 0
0 +0.011 +0.006 -0.022
0.039
0.030 0.011 0.022
专业课件，值得参考！
27
尺寸公差带图
孔 40 0.039 0
+39
＋ 0 －
轴600.041
0.011
＋
0
－
专业课件，值得参考！
机械精度设计基础
1.1 概述机械精度设计涉及机械设计、机械制造工艺、机械制造计量测试、质量管理与质量控制等许多学科，与机械工业发展密切相关，与CAD/CAM/CAPP相辅相成，与计算机技术的发展紧密相连，是一门综合性应用技术基础学科。
任何机械产品，都是由零部件组成的。
因此，机械零部件几何参数的精度（尺寸精度、形状、相互位置精度、表面粗糙度等）会直接影响到现代机械产品的质量，包括工作精度、耐用性、可靠性、效率等等。
也就是说，在合理设计结构和正确选用材料的前提下，机械零部件几何参数的精度设计是保证产品质量的重要因素，是机械设备、仪器仪表设计的基础。
机械零部件几何精度设计的任务，就是根据使用要求对于经过参数设计阶段确定的机械零件的几何参数合理地给出尺寸、形状位置和表面粗糙度公差值，用以控制加工误差，从而保证产品的各项性能要求。
本课程是各类机械、仪器仪表设计与制造专业本科学生必修的一门主干专业技术基础课，其目的就是培养学生进行机械零部件几何精度设计的能力，兼顾培养学生对机械精度要求和检测的理解能力，为学生进行机械设计奠定基础。
1.2 机械零件几何精度设计的原则——互换性原则在进行机械零件几何精度设计过程中，应遵循互换性原则和经济性原则。
1.2.1 互换性互换性是指零部件在几何、功能等参数上能够彼此相互替换的性能。
即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（或更换）到机器上，并且符合使用性能要求。
由此可见，要使零部件满足互换性，不仅要求其几何参数，而且要求机械性能、理化性能以及其他功能参数都能互相替换。
所以，零件的互换性涉及两大方面：一方面是几何参数的互换性，另一方面是功能互换性。
下文所涉及到的互换性均指零部件几何参数的互换性。
零部件在实际制造过程中，由于加工设备、工具不可避免地存在误差，要使同一规格的一批零件或部件几何参数的实际值完全相同是不可能的，它们之间或多或少地会存在着差异。
因此，要保证其具有互换性，只能使其几何参数的实际值充分接近。
机械精度设计和检测基础课后习题答案及解析
机械精度设计与检测基础课后习题答案一．1、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。
解：后五项优先数是16，25，40，63，100。
（2） 第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。
解：后三项优先数是200，400，800。
2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。
解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。
3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。
试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。
三．1、孔的基本尺寸D=50mm ，最大极限尺寸D max =50.087mm ，最小极限尺寸D min =50.025mm ，求孔的上偏差ES ，下偏差EI 及公差T D ，并画出公差带图。
解：根据公式可得孔的上偏差 ES=D max -D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差 EI=D min -D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的公差 T D =︱D max - D min ︱=0.062 mm2、设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966+ 0 -+0.087+0.02550(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙()0385.021min max +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
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基础
COMPREHENSIVE CHINESE-ENGLISHDICTIONARY For Mechanical Precision Design and Verification Basic机械精度设计与检测基础汉英综合词汇杨青编著西北农林科技大学机械与电子工程学院2007年3月前言专业英语是高等院校学生必须掌握的基本知识和技能。
为了适应双语教学的需要，使学生在学习专业知识的同时，熟悉和掌握相关专业的英语词汇，培养学生较熟练地应用英语的能力，提高专业英语的水平，为今后从事相关专业的工作奠定一定基础，特编撰本“汉英综合词汇”辅助教材。
本教材根据“机械精度设计与检测基础”课程的主要章节及内容，选编、翻译了700多条专业英语词汇。
其中包括了互换性原理、测量技术基础、机械零件几何参数的精度设计与检测、典型零件的精度设计与检测，以及尺寸链设计、统计检验与质量控制等内容。
在教材选编过程中，作者尽量选用了国家标准中定义术语的专业英语词汇，并参考了国外同类学科教科书中相应的专业术语。
本教材不仅可作为高等院校机械工程类各专业的教学参考书，对从事机械设计制造、几何精度检测及质量控制等方面的工程技术人员也有一定参考应用价值。
由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不当之处，敬请读者批评指正。
编者2007年3月目录第一章绪论 1 第二章圆柱结合的精度设计与检测 3 第三章测量技术基础 5 第四章形状和位置精度设计与检测8 第五章表面粗糙度与检测10 第六章滚动轴承与孔、轴结合的精度设计10 第七章圆锥结合的精度设计与检测11 第八章键和花键结合的精度设计与检测12 第九章螺纹结合的精度设计与检测13 第十章圆柱齿轮精度设计与检测14 第十一章尺寸链17 第十二章统计检测与质量控制18第一章绪论Chapter 1 Introduction 机械精度设计mechanical precision design检测基础verification basic测量技术measurement techniques互换性interchangeability互换性原则principle of interchangeability互换性种类types of interchangeability外互换external interchange内互换internal interchange完全互换complete interchange不完全互换limited interchange公差tolerance几何量公差tolerance of geometrical quantity 几何量检测verification of geometrical quantity 标准standard技术标准technical standard国家标准（GB）national standard标准化standardization系列化seriation通用化generalization实际几何参数actual geometrical parameters理论几何参数theoretical geometrical parameters 产品product组件groupware部件component零件part批量产品mass-products规格相同same standard辅助加工assistant machining修配repairing装配assembling生产原则production principle满足技术要求和使用性能meet to technical requirements and use performances 简化设计simplify design自动化生产automated manufacturing缩短维修周期shorten the maintain cycle降低成本reduce the cost产品质量标准化standardization of product quality品种规格系列seriation of variety specific零部件通用化generalization of components几何参数geometrical parameters使用功能function of usage相同规格same specification国军标（GJB）national military standard推荐执行标准（GB／T) national standard／recommendation优先数preferred number优先数系series of preferred numbers十进等比数列decimal geometric proportion numbers基本系列basic series补充系列complementary series变形系列deformation series派生系列derive series位移系列displacement series复合系列complex series项数numbers of term选用规则selecting principle十进段decimal range常数constant优先数值preferred numerical value理论值theory value计算值calculating value常用值common value化整值modifying value第二章圆柱结合的精度设计与检测Chapter 2 Precision Design and Verificationfor Cylindrical Parts Connection定义definitions术语terms，nomenclature孔hole轴shaft尺寸size基本尺寸basic size实际尺寸actual size极限尺寸limits of size最大极限尺寸maximum limits of size最小极限尺寸minimum limits of size偏差deviation实际偏差actual deviation极限偏差limit deviation上偏差upper deviation下偏差lower deviation公差带tolerance zone公差带大小dimension of tolerance zone公差带位置position of tolerance zone零线zero line配合fit间隙clearance过盈interference间隙配合clearance fit过盈配合interference fit过渡配合transition fit最小间隙minimum clearance最大间隙maximum clearance平均间隙average clearance最小过盈minimum interference最大过盈maximum interference平均过盈average interference配合公差variation of fit基准制basic tolerancing system基孔制hole basic system基轴制shaft basic system基准孔basic hole基准轴basic shaft标准公差standard tolerance公差单位tolerance unit公差等级grades of tolerance尺寸分段size steps基本偏差fundamental deviation标准公差系列series of standard tolerance基本偏差系列series of fundamental deviation轴的基本偏差fundamental deviation for shaft孔的基本偏差fundamental deviation for hole通用规则general rule特殊规则special rule常用公差带common recommendation for tolerance zone 优先公差带preferred selection for tolerance zone一般公差带general recommendation for tolerance zone 常用配合common recommendation for fit优先配合preferred selection for fit代号symbol公差带代号symbols for tolerance zone配合代号symbols for fit标注notation计算公式calculation formulate公差与配合的选择selection of tolerance and fit配合的计算与选择calculation and selection of fit工作量规workshop gauge校对量规checking gauge不确定性uncertainty安全裕度safety margin验收极限limits of acceptance通规go gauge至规not go gauge塞规plug gauge，pin gauge卡规snap or gap环规ring gauge板规caliper gauge可调节量规adjustable caliper gauge量规公差带tolerance zone of gauge量规公差gauge tolerance磨损公差wear allowance磨损极限wear limits不确定度的允许值allowance of uncertainty泰勒原则Taylor principle评定参数evaluation parameters光滑极限量规plain limit gauge第三章测量技术基础Chapter 3 Measurement Technology Basic 测量measurement被测几何量measured geometrical quantity测量单位unit of measurement测量方法method of measurement 测量方程function of measurement 测量温度measuring temperature 测量条件measuring condition测量范围measuring range测量基准measuring datum计量器具measuring instrument直接测量direct measurement间接测量indirect measurement绝对测量absolute measurement相对测量relative measurement接触测量contact measurement非接触测量non-contact measurement 测量误差error of measurement系统误差systematic error随机误差random error粗大误差parasitic error残余误差（剩余误差）residual error精密度precision准确度correctness精密度accuracy灵敏度sensitivity重复精度repeatability分度值value of a scale division 修正量correction量值value of a quantity长度基准length standard尺寸传递dimension transfer激光lather光波lightwave波长wavelength米制metric system米meter毫米micrometer微米micron英制English system英尺foot英寸inch量块gauge blockV-形块V-block平板plane table坐标工作台coordinate table旋转工作台rotary table水平仪level准式水平仪frame spirit level倾斜式水平仪tilting level光学平行平晶parallel optical flat光学平面平晶plane optical flat游标尺venire scale游标卡尺venire caliper游标千分尺venire micrometer游标深度尺venire-depth gage游标高度尺venire -height gage内径千分尺inside micrometer外径千分尺outside micrometer指示表dial indicator比较仪comparator机械比较仪mechanical comparator 光学比较仪optical comparator电感比较仪electronic comparator 干涉仪interferometer工具显微镜toolmaker’s microscope大型工具显微镜large-toolmaker’s microscope万能工具显微镜universal-toolmaker’s microscope光切显微镜light section microscope表面粗糙显微镜surface roughness microscope测量机measuring machine坐标测量机coordinate measuring machine万能测量机universal measuring machine万能轮廓投影仪universal profile projector目镜eyepiece ocular物镜object grass放大倍数magnification第四章形状和位置精度设计与检测Chapter 4 Precision Design and Verificationfor Geometrical Tolerances形位公差geometrical tolerances形状公差from tolerances定向公差orientation tolerances定位公差location tolerances跳动公差run-out tolerances直线度公差straightness tolerance平面度公差flatness tolerance圆度公差circularity（roundness）tolerance圆柱度公差cylindricity tolerance线轮廓度公差profile tolerance of any line面轮廓度公差profile tolerance of any surface平行度公差parallelism tolerance垂直度公差perpendicularity tolerance倾斜度公差angularity tolerance同轴度公差coaxiality tolerance对称度公差symmetry tolerance位置度公差position tolerance圆跳动公差circular run-out tolerance全跳动公差total run-out tolerance被测要素toleranced feature理想要素true feature实际要素real (actual) feature基准要素datum feature单一要素single feature关联要素related feature单一基准single datum基准体系datum system最大实体状态maximum material condition最小实体状态least material condition实效状态virtual condition最大实体边界boundary of maximum material condition 实效边界boundary virtual condition最大实体尺寸maximum material size最小实体尺寸least material size实效尺寸virtual size作用尺寸mating size理论正确尺寸theoretically exact dimension公差原则tolerancing principles相关原则principle of correlation独立原则principle of independence最大实体原则maximum material principle包容原则envelope principle最小条件minimum condition最小区域minimum zone检测原理principle of verification综合量规functional gauge第五章表面粗糙度与检测Chapter 5 Surface roughness and Verification表面粗糙度surface roughness取样长度sampling length评定长度evaluation length轮廓最小二乘中线least square mean line of the profile轮廓算术平均中线arithmetical mean line of the profile表面加工纹理surface lay轮廓峰顶线line of profile peaks轮廓谷底线line of profile valleys轮廓最大峰高maximum height of profile peak轮廓最大谷深maximum depth of profile valleys峰顶至峰谷高peak to valley height轮廓算术平均偏差arithmetical mean deviation of the profile微观不平度的十点高度ten point height of irregulation轮廓不平度最大高度maximum peak-to-valley height of the profile 轮廓不平度的平均间距mean spacing of high spots轮廓单峰的平均间距mean spacing of two conjunctive peaks轮廓支撑长度率bearing area of the profile第六章滚动轴承与孔、轴结合的精度设计Chapter 6 Precision Design for Connection of RollingBearing with Hole and Shaft滚动轴承rolling bearing外圈outside ring内圈internal ring滚动体rolling bodies保持架bearing spacer轴承内径bearing bore diameter轴承外径bearing outside diameter轴向间隙axial internal clearance径向间隙radial internal clearance几何精度geometrical accuracy旋转精度rotational accuracy外壳孔hole of housing外壳孔肩shoulder of housing轴径neck of shaft轴肩shoulder of shaft轴承支架bearing bridge轴承箱bearing box向心轴承centripetal bearing止推轴承thrust bearing滚珠轴承ball bearing滚柱轴承roller bearing滚针轴承needle bearing圆锥辊子轴承cone-roller bearing滚柱止推轴承ball thrust bearing滑动轴承plain bearing对开轴承two part bearing负荷（重、一般、轻）load（heavy，normal，light）当量径向负荷dynamic equivalent radial load额定动负荷rating dynamic load减速器decelerator, retarder第七章圆锥结合的精度设计与检测Chapter 7 Precision Design and Verificationfor Connection of Cone基本圆锥basic cone实际圆锥actual cone实际圆锥直径actual cone diameter实际圆锥角actual cone angle极限圆锥limit cone极限圆锥直径limit cone diameter极限圆锥角limit cone angle圆锥直径公差cone diameter tolerance圆锥直径公差带cone diameter tolerance zone圆锥角公差cone angle tolerance圆锥角公差带tolerance zone for the cone angle给定截面圆锥直径公差cone section diameter tolerance给定截面圆锥直径公差带cone section diameter tolerance zone锥度taper配合长度length of fit基面矩distance between datum surfaces未注公差角度的极限偏差limit deviation of angle without tolerance indication 圆锥公差cone tolerance第八章键和花键结合的精度设计与检测Chapter 8 Precision Design and Verification forConnection of Key and Spline键key平键flat key花键spline键槽key way，key slot键长key length键宽key wide键侧key side键槽深depth of key way轴槽shaft key way轮槽boss key way轴槽公差带tolerance zone for shaft key way轮槽公差带tolerance zone for boss key way键宽公差带tolerance zone for key wide矩形花键rectangular spline渐开线花键involute spline内花键internal spline外花键external spline花键轴spline shaft花键孔spline hole定心直径diameter for determining centre定心表面surface for determining centre较松联结looser connection一般联结ordinary connection较紧联结closer connection累积误差cumulative error多参数配合multiple parameter fit综合公差composite tolerance补偿公差compensative tolerance单项测量monomial measurement综合检测comprehensive verification第九章螺纹结合的精度设计与检测Chapter 9 Precision Design and Verification forConnection of Screw Thread螺纹直径thread diameter大径major diameter小径minor diameter顶径crest diameter底径root diameter中径pitch diameter单一中径single pitch diameter作用中径medium effective diameter螺距pitch牙型丰角flank angle旋合长度length of engagement内螺纹female threads外螺纹male threads普通螺纹ordinary thread粗牙螺纹coarse thread细牙螺纹fine thread螺纹公差screw tolerance螺母公差nut tolerance丝杆公差lead screw tolerance外螺纹公差带tolerance zone of male threads内螺纹公差带tolerance zone of female threads螺纹公差等级tolerance grade of screw thread精密级fine grade中等级medium grade粗糙级coarse grade螺纹副screw thread part螺纹量规screw thread gauge螺纹塞规screw plug gauge螺纹量规公差带tolerance zone of screw gauge第十章圆柱齿轮精度设计与检测Chapter10 Precision Design and Verificationfor Cylindrical gear齿轮gear wheel齿坯blank齿tooth齿顶addendum齿根dedendum齿高tooth depth齿厚tooth width (thickness)齿间space width齿数tooth numbers齿轮副gear pair啮合mate with共轭conjugate节圆pitch circle齿轮速比gear ratio导角lead angle渐开线involute节线速度pitch-line velocity线接触line contact直齿轮spur gear伞齿轮bevel gear直伞齿轮straight bevel螺旋伞齿轮spiral bevel偏轴伞齿轮hypoid gear斜齿轮helical gear人字齿轮double-helical gear平行轴齿轮parallel-shaft gear交叉轴齿轮crossed –axis仪表齿轮instrument gear蜗轮蜗杆worm gears单头蜗杆single-thread worms多头蜗杆multiple- thread worms 滚锥rolling cones齿轮箱gear box壳体housing油封oil seal润滑剂lubrication热膨胀thermal expansion传递效率transmitting ratio承载能力load-carrying capacity齿轮偏差gear’s deviation运动精度motion precision平稳性精度smoothness precision接触精度contacting precision齿侧间隙backlash切向综合误差tangential composite error切向-齿综合误差tangential tooth-to-tooth composite error径向综合误差radial composite error径向-齿综合误差radial tooth-to-tooth composite error周节累积误差total cumulative pitch errorK个周节累积误差cumulative circular pitch error over a sector of kpitches齿圈径向跳动radial run-out of gear公法线长度变动variation of base tangent length齿形误差total profile error周节误差circular pitch individual length基节误差base pitch error齿向误差total alignment error接触线误差contact line error轴向齿距偏差axial pitch error螺旋线波度误差helix waviness error齿厚偏差deviation of width of teeth公法线平均长度偏差deviation of mean line tangent length over a givennumber of teeth齿轮副的切向综合误差tangential composite error of gear pair齿轮的切向-齿综合误差tangential tooth-to-tooth composite error of gearpair圆周侧隙circular backlash法向侧隙normal backlash齿轮副的接触斑点contact tracks of gear pair齿轮副的中心矩偏差center distance error of gear pairX方向轴线的平行度误差inclination error of axesY方向轴线的平行度误差deviation error of axes第十一章尺寸链Chapter 11 Dimensional chain尺寸链dimensional chain环link封闭环closing link组成环component link增环increasing link减环decreasing link补偿环compensating link传递系数scaling factor，transformation ratio 长度尺寸链length-dimensional chain角度尺寸链angular dimensional chain装配尺寸链assemble dimensional chain零件尺寸链part dimensional chain工艺尺寸链technological dimensional chain基本尺寸链basic dimensional chain派生尺寸链derived dimensional chain标量尺寸链scalar dimensional chain直线尺寸链linear dimensional chain平面尺寸链planar dimensional chain空间尺寸链space-wise dimensional chain尺寸链图dimensional chain diagram长度环length link角度环angular link环的特征characteristics of link计算参数parameters of calculation计算方法methods of calculation互换法interchange method完全互换法complete interchange method大数互换法large-number interchange method分组法grouping method调整法adjusting method修配法modified method平均偏差mean deviation中间偏差median deviation相对分布系数relative distribution coefficient相对不对称系数relative non-symmetrical coefficient平均公差mean tolerance极值公差extreme tolerance统计公差statistical tolerance平方公差square tolerance当量公差equivalent tolerance封闭环的分布与系数distribution and coefficient of closing link组成环的分布与系数distribution and coefficient of component link第十二章统计检测与质量控制Chapter 12 Statistical test and quality control 事件event随机事件random event概率probability随机变量random variable随机变量的概率分布probability distribution of a random variable分布函数distribution function连续随机变量的概率probability density function for random variable 密度函数 a continuous random variable离散随机变量的概率probability for a discrete random variable二维分布bivariate distribution多维分布multivariate distribution边缘分布marginal distribution条件分布conditional distribution概率分布的分位数fractile of a probability distribution中位数median众数mode随机变量的期望（均值）expectation （mean）of a random variable中心随机变量centred random variable方差（随机变量的或概率分布的）variance（of a random variable or of aprobability distribution标准差（标准偏差）standard deviation变异系数，变差系数coefficient of variation标准化随机变量standardized variateq阶原点矩moment of order q about the origin关于点a的q阶矩moment of order q about the origin aq阶中心矩centred moment of order q相关correlation（q，s）阶联合原点矩joint moment of orders q and s about the origin关于点（a, b）的（q，s）阶联合原点矩joint moment of orders q and s about theorigin （a, b）（q，s）阶联合中心矩joint centred moment of orders q and s协方差covariance相关系数coefficient of correlation回归曲线regression curve回归曲面regression surface均匀分布uniform distribution正态分布、高斯分布normal distribution Gauss distribution标准正态分布standardized normal distributionX2分布chi-squared distributiont分布，学生分布t- distribution，student distributionF分布 F distribution对数正态分布log-normal distribution指数分布exponent entail distributionγ分布gamma- distribution贡贝尔分布（І型极值分布）Gambel distribution（type Іextreme valuesdistribution）佛莱契分布（Π型极值分布）Frechet distribution（type Πextreme valuesdistribution）威布尔分布（Ш型极值分布）Weibull distribution（type Шextreme valuesdistribution）二项分布binomial distribution负二项分布negative binomial distribution泊松分布psisson distribution超几何分布hypergeometric distribution二维正态分布bivariate normal distribution二维高斯分布bivariate Gauss distribution标准二维正态分布standardized bivariate normal distribution标准二维高斯分布standardized bivariate Gauss distribution多项分布multinomial distribution个体item，individual，unit总体population特性，特征characteristic观测值observed value绝对值absolute difference极差range极差中值mid range组class组限class limits组中值mid-point of class组矩class interval频数，绝对频数absolute frequency累积频数，绝对累积频数cumulative absolute frequency频率，相对频率relative frequency累积频率cumulative relative frequency频率分布frequency distribution一维分布univariate distribution直方图histogram条形图bar diagram折线polygon两种方式表two-way table联列表contingency table算术平均arithmetic mean加数算术平均weighted arithmetic average偏差deviation平均偏差mean deviation总体参数population parameter统计量statistic次序统计量order statistic似然likelihood估计，估计值estimation（of parameter）estimate（of parameter）估计量estimator总估计误差total estimation error抽样误差sampling error估计量的偏倚bias of estimator无偏估计量unbiased estimator标准误差standard error总体均值（或概率分布期望）的估计estimation of the mean of apopulation（or of the expectation of a probability distribution）总体（或概率分布）方差的估计estimation of the variance of a population（ora probability distribution）双侧置信区间two-sided confidence interval单侧置信区间one-sided confidence interval置信水平，置信系数confidence level，confidence coefficient置信限confidence limit统计容许区间statistical tolerance interval统计容许限statistical tolerance limits分布的拟合优度goodness of fit of a distribution统计检验tatistical test原假设（零假设）null hypothesis备择假设alternative hypothesis简单假设simple hypothesis复合假设composite hypothesis参数检验parametric test-distribution非参数检验free test-non-parametric test检验的操作特性曲线operating characteristic curve of a test （检验的OC曲线）（OC curve of a test）显著性结果significant resultX2检验chi-squared testT检验t-test，student testF检验F-test重复repetition随机化randomization真值true value均值的准确度accuracy of the mean精密度precision重复性repeatability再现性reproductability抽样sampling样本（子样）sample抽样单位sampling unit样本大小sample size有放回抽样sampling with replacement无放回抽样sampling without replacement简单随机抽样simple random sampling子样本subsample对分样本duplicated sample分层抽样stratified sampling周期系数抽样periodic systematic sampling 整群抽样cluster sampling多级抽样multistage sampling初始样本primary sample二级样本secondary sample最终样本final sample抽样比sampling fraction份样increment试验片test piece大样，粗样pulk sample（gross sample）样本制备sample preparation实验室样本laboratory sample试验样本test sample检查inspection抽样检查sampling inspection批batch检查批inspection batch批量lot size，batch size交付批consignment批检查lot inspection交收检查receiving inspection初检查original inspection最终检查final inspection全检，百分之百检查100% inspection计数检查inspection by attributes计量检查inspection by variables缺陷defect不合格品defective, defective item致命缺陷critical defect重缺陷major defect轻缺陷minor defect致命不合格品critical defective重不合格品major defective轻不合格品manor defective每单位平均缺陷数mean number of defects per unit不合格品率friction defective百分不合格品率per cent defective抽样方案sampling plan一次抽样single sampling二次抽样double sampling多次抽样multiple sampling序贯抽样sequential sampling截尾检查curtailed inspection连续抽样方案continuous sampling plan验收抽样方案acceptance sampling plan接收acceptance拒收rejection接收数acceptance number拒收数rejection number接收概率probability of acceptance拒收概率probability of rejection抽样无果的抽查特性曲线（OC曲线）operating characteristic curve for asampling plan （OC curve）生产方风险producer’s risk使用方风险consumer’s risk无区别点，控制点indifference point（point of control）过程平均process average极限质量limiting quality批容许（百分）不合格品率lot tolerance percent defective可接受质量水平acceptable quality level平均检出质量average outgoing quality平均检出质量上限average outgoing quality limit检查水平inspection level正常检查normal inspection放宽检查reduced inspection加严检查tightened inspection平均抽样个数average sample number异常因数assignable cause过程处于控制process under control控制图，管理图control chart累积和图cumulative sum chart上、下控制界限upper and/or lower control limits上、下警戒界限upper and/or lower warning limits常规控制力conventional control charts常规控制图总则general guide for conventional control charts均值—标准差控制图( X-S图) control charts for averages and for standarddeviation均值—极差控制图( X-R图) control charts for averages and for ranges单值—移动极差控制图( X-RS图) control charts for individuals and for movingranges中值数—极差控制图( X-R图) control charts for medians and for ranges不合格品率控制图(P图) control charts for fraction defective不合格品数控制图(P n图) control charts for number of defectives单位缺陷数控制图(n图) control charts for defects per unit缺陷数控制图(c图) control charts for number of defects。
机械精度设计及检测基础教学大纲
《机械精度设计及检测基础》教学大纲1 课程的基本描述课程名称：机械精度设计及检测基础Mechanical Precision Design and Measurement 课程编号：0101C01课程性质：学科基础课适用专业：机械设计制造及其自动化A、机械电子工程教材选用：孙全颖唐文明徐晓希．机械精度设计与质量保证．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.02总学时：40 学时理论学时：32 学时实验学时：8 学时课程设计：无学分： 2 学分开课学期：第四学期前导课程：现代工程制图后续课程：机械设计、机械系统设计、机械制造技术基础2 教学定位2.1 能力培养目标机械精度设计与检测基础课主要培养学生以下四个方面的能力：1、设计能力通过机械精度设计及检测基础的理论教学，使学生树立正确的机械精度设计思想，掌握机械机械精度设计的基本理论、一般规律和设计方法，具有常用机械零部件精度设计的能力。
2、资料使用能力通过机械精度设计及检测基础的理论教学，培养学生运用各种标准、规范和查阅相关技术资料的能力。
3、常用计量器具的实际操作和使用能力通过机械精度设计及检测基础的实验教学，使学生掌握常用计量器具的工作原理和使用方法，具有常用计量器具的操作和使用能力。
4、典型零部件的检测能力通过机械精度设计及检测基础的实验教学，使学生掌握典型零部件机械精度的检测方法，具有典型零部件的实际检测能力和检测结果的处理分析能力。
2.2 课程的主要特点机械精度设计及检测基础课是机械设计制造及其自动化A和机械电子工程专业的一门重要学科基础课，是教学计划中联系设计课程与工艺课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁，其主要特点是工程术语多，符号、代号多，标准规定多，经验解法多。
因此，对于刚刚学完系统性较强的公共基础课的学生，往往感到概念难记，内容繁多。
而且，从标准规定上看，原则性强；从工程应用上看，灵活性又很大，这对于初学者来说，较难掌握。
- 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)。
1. 计算各组成环公差的方法
(1) 相等公差法
T平＝
T0 n
1
(2) 相同公差等级法
a 平
n1
T0
→表3.1 →公差等级 Di
(0.453 Di 0.001Di)
i1
表3.2 →各组成环的公差。
11
2. 确定各组成环的上、下偏差 组成环的上、下偏差按“偏差向体内原则”确定。
例11.7 P225 图11.10为对开
(1)
1
m1
(2) 极限尺寸 A0max
A A i()max
j ( ) min
(2)
A0min
A A i()min
j ( ) max
(3)
(3) 极限偏差 ES0 A0max A0 ESi() EI j() (4)
EI0 A0min A0 EIi() ESj()
尺寸链理论就是协调它们之间的公差关系，合理地确定各零
件的T尺和t形位→提高产品性能的价格比。
11.1 尺寸链 的基本概念
一、尺寸链
的定义和特征
图11.1
图11.2
1.定义：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形
成的尺寸组称为尺寸链。
封闭性 2.特征 函数性
二、尺寸链的组成和分类
封闭环：A0装配或加工后自然形成
n 1
Ti TA1 TA2 TA3 00..002+0.00.30+30.020=.002.07 0.07
1
2
2
计算无误，则壁厚
A0
50.01 0.08
8
图11.8
例11.4 P221图11.8
A5
试画出滑块与导轨大端右侧
A2/2
接触时，滑块与导轨小端面右
A1/2
侧和左侧间隙的尺寸链图。
A6
1
1
计算无误，所以各尺寸为
A1
101
0.35 0
A3
A5
50 0.048
A2
50
0.25 0
A4
140
0 0.054
作业 P233 思考题2、5， 作业题 1、2、 3
14
本章重点:
1.尺寸链图的画法； 2.尺寸链的组成以及封闭环和增减环的判别方法； 3.极值法解尺寸链的基本计算公式； 4.极值法计算尺寸链—正计算和中间计算。
解： 滑块、导轨均为对称零件，
设导轨对称度为A5,滑块对称度为A6。
A3/2 A0 A4/2
(1)右侧间隙尺寸链图画的顺序为(导轨和滑块大端右侧面 为基准)：A2/2→ A5→ A1/2→ A0→ A3/2→A6→ A4/2。
(2) 左侧间隙尺寸链图画的顺序为：由你们大家完成。
三、中间计算(工艺尺寸计算)
解：(1) 画尺寸链图 A1、A2相对加工基准具有对称性，
应取半值。同轴度作线性尺寸A3处理，
即
A3
0
t 2
尺寸链图见图。
(2) 判断 A0、Ai(+)、Aj(-)
壁厚是封闭环为 A0，
增环为
A1 () 2
、A3(+)，
减环为 A2 () 2
7
(3) 计算
AA0 0=
A1 2
()
A3()
A2 2
正计算(校核计算)
2.计算种类 反计算(设计计算)
中间计算(工艺尺寸计算)
11.2 极值法计算尺寸链
4
图11.5
一、基本步骤和计算公式
5
1.基本步骤：
(1) 画尺寸链图
(2) 判断A0、Ai(+)、Aj(-)
(3) 按公式计算
(4) 校核计算结果
2.计算公式
m
n1
(1) 基本尺寸
A0 Ai() Aj()
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。
图11.10
解：(1) 画尺寸链图
(2) 判断A0、Ai(+)、Aj(-)
A3
(3) 计算各组成环公差和上、
下偏差
A3
① 确定协调环：
选A4为协调环
作业: P233 思考题2、5， 作业题 1、2、 3
n1
41
Ti Ti TA1 TA2 TA3 00.0.055+00.2.22+0.003.=003.3 0.3
1
1
2
2
校核结果说明计算无误，所以
A2
62.25
0.05 0.27
62
.2
0 0.22
四、反计算（设计计算）
根据封闭环的基本尺寸和上、下偏差以及组成环的基本尺寸。
计算各组成环的公差和上、下偏差。
3
1.组成：尺寸— 环 n
1
增m 环：Ai (+)↑↓→ A0↑↓
组成环： 减环：Aj (-)↑↓→ A0↓↑
n-1
n-m-1
零件尺寸链
按应用分 装配尺寸链
2.分类
工艺尺寸链
直线尺寸链
按环的相互位置分
平面尺寸链
三、尺寸链图及其画法
空间尺寸链
1. 尺寸链图： 由组成环和封闭环形成的一个封闭回路图。 2.画法：从基准开始，按 图11.4 加工或装配顺序，依次画
A4 A1
A4
A1
A0
A5
A2
A0 A5
A2
12
② 计算 A0、ES0、EI0及T0
A0 Ai(+) Aj(-) (A(A1 1+A2)–(A(A3+3A4+AA4 5) A5) 1
=(101+50)–(5+140+5)=1
ES0 A0max A0 10.7.75–51= +0.75 EI0 A0min A0 01–1=0 T0 ES0 EI0 0| .+705.75–0 | =0.75
出各环，环与环不间断形
成一个封闭的迴路图。
3.
(-)
口诀：
(1)制造顺序确定好，闭
环才能找得到，基准重要；
(2)依次画出尺寸线，环环
相连且勿断，对称取本；
(3)按照箭头列方程，根据 正负定增减，彼此相关。
四、尺寸链的计算
1.计算方法
极值法(完全互换法) 概率法(大数互换法)
③ 计算Ti(用相等公差法)
TiTi=TT平平＝=
T0 n 1
0.75 6 1
0.15
根据加工的难易和尺寸大小进行调整：
TA1 00.3355 TA2 0.25 TA3 TA5 0.048
按 P219式11.6 得
TA4 T0 TA1 TA2 TA3 TA5 00.0.05544
(5)
m
n 1
n 1
(4) 公差
T0 ES0 EI 0 + Ti() Tj() Ti
(6)
1
m 1
1
二、正计算（校核计算）
根据组成环的基本尺寸和极限偏差，计算封闭环的基本尺寸 及其极限偏差。
例11.3 P217图11.7 加工顺序为
图11.7
6
(1)车外圆得A1, (2)镗孔得A2，保证A2 轴 线 对 A1 轴 线 的 同 轴 度 公 差 为 t=Φ0.02，试求壁厚。
磨后形成的尺寸为A0，增环为A2和A3/2，减环为A1/2。
(3) 按公式计算 A0=(A2+A3/2)-A1/2
则有：
A2=A0-A3/2+A1/2=62.25 ESA2= – 0.05 EIA2= –0.27
(4) 校核计算结果
10
T0 E| ESS00–EEI0I|0= | 00–(–(0.30).|3=)0.3 0.3
13
④ 确定除“协调环”外所有组成环的上、下偏
差
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、下偏差得
A4
140
0 0.054
(4) 校核计算结果
T0 A0max A0min 1.75 1 0.75
n1
61
Ti Ti TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 0.75
()
= 70/2+0–60/2= 5
EESS00=
ESA1
2
()
ESA3 ()
EI A2
2
()
=(–0.02)+(+0.01) – 0= – 0.01
EEI0I0=
EI A1
2
()
EIA3 ()
ES A2
2
()
=(– 0.04)+(– 0.01) –(+0.03)= – 0.08
(4)校核计算结果
T0 ES0 EI0 00.0.077
9
根据封闭环和部分组成环的基本尺寸及其极限偏差，计算某一
组成环的基本尺寸及其极限偏差。
例11.6 P223 图11.6
加工顺序为：车外圆得
A1
70
.5
0 0.1
,铣键槽
A2 , 磨外圆得
图11.9
A3
70
0 0.06
, 要求保证
A0
62
0 0.3
，计算工艺尺寸A2。
解： (1) 画尺寸链图 (2) 判断A0、Ai(+)、Aj(-)
1
第十一章 尺寸链的精度设计基础
内容提要:
1.尺寸链的含义、组成和分类； 2.尺寸链图的画法与封闭环和增、减环的判别方法； 3.尺寸链的计算种类和计算方法； 4. 用极值法和用概率法计算尺寸链。