机械精度设计与检测第02章测量基础知识
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。
机械精度设计基础智慧树知到答案章节测试2023年西安交通大学
第一章测试1.保证互换性生产的手段是按什么生产（）。
A:大量生产B:检测C:公差D:标准化答案:C2.优先数系R10中包含（）。
A:R20数系B:R5数系C:R40数系D:R80数系答案:B3.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.在零件几何参数误差中，由对刀误差或进刀误差引起的是（）。
A:表面波纹度B:尺寸误差C:表面粗糙度D:轮廓形状误差答案:B2.零件加工时产生位置误差的主要原因（）。
A:加工机床上相互垂直的两导轨间有位置误差B:加工过程中刀具相对工件振动C:主要取决于机床各运动部件的位置精度和工件的定位精度D:刀具运动轨迹相对工件定位基准偏离理论要求答案:ACD3.几何参数误差对零件功能的影响（）A:影响功能要求B:影响可装配性C:影响配合要求D:影响使用寿命答案:ABC4.公差带的两个基本参数是由什么确定（）。
A:标准公差B:基本偏差C:偏差D:公差答案:AB5.用以确定公差带相对于零线位置的一般为靠近零线的那个极限偏差。
（）A:对B:错答案:A第三章测试1.若某轴线对基准中心平面的对称度公差值为0.1mm，则该轴线对基准中心平面的允许最大偏离量为（）。
A:0.1mmB:0.2mmC:0.05mmD:0.15mm答案:C2.某轴尺寸为φmm，轴线直线度公差为φ0.005mm；实测得其局部尺寸为φ40.031mm，轴线直线度误差为φ0.003mm，则轴的作用尺寸为（）。
A:φ40.036mmB:φ40.030mmC:φ40.034mmD:φ40.041mm答案:C3.某轴尺寸为φmm E ，实测得其尺寸为φ40.031mm，则该轴允许的形位误差最大值为（）。
A:0.010mmB:0.001mmC:0.041mmD:0.011mm答案:A4.关于可逆要求描述正确的是（）。
A:当与最小实体要求同时使用时，能保证壁厚的最大值不超过指定尺寸B:可逆要求可以单独使用C:当与最大实体要求同时使用时，实际尺寸可补偿形位公差，但不可超出最大实体尺寸D:当与最大实体要求同时使用时，允许实际尺寸有条件地超出最大实体尺寸答案:D5.某圆柱面的圆柱度公差为0.03mm，那么该圆柱面对基准轴线的径向全跳动公差不小于0.03mm。
机械精度设计与检测基础chapter2
机器精度设计与检测底子 Chapter Two第三章 尺寸精度设计与检测1. 孔、轴结合的使用要求；孔：通常是指圆柱形的内外貌，也包罗非圆柱形的内外貌[由二平行平面或切平面形成的包涵面]。
轴：通常是指圆柱形的外外貌，也包罗非圆柱形的外外貌[由二平行平面或切平面形成的被包涵面]。
尺寸偏差和尺寸公差的术语和界说：1) 尺寸偏差（简称偏差）：指某一尺寸减其根本尺寸所得的代数差。
（注标时除“0”外必须带标记）。
a) 对极限尺寸减其根本尺寸所得的代数差, 为上偏差和下偏差(即极限偏差)。
孔:上偏差：ES = D max -D ，下偏差：EI = D min - D ；轴：上偏差：es = d max -d ，下偏差：ei = d min -db) 对实际尺寸减其根本尺寸所得的代数差，为实际偏差。
D D a a -=E 对孔：，d d a a -=e 对轴：。
实际偏差及格条件为ES E EI ≤≤a ，es e ei ≤≤a2) 尺寸公差（简称公差）是指允许尺寸的变更量。
孔：T D =|ES – EI|，轴：T d =|es –ei| 3) 尺寸公差带及公差带图：a) 尺寸公差带是指由代表上、下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。
b) 尺寸公差带图（右图）有关配合的术语和界说：1) 配合：是指根本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的干系。
a) 间隙配合:具有间隙（包罗最小间隙即是零）的配合。
孔的公差带在轴的公差带之上。
b) 过盈配合:具有过盈（包罗最小过盈即是零）的配合。
孔的公差带在轴的公差带之下。
c) 过渡配合:可能具有间隙或过盈的配合，公差带重叠。
2) 配合公差：配合公差指允许间隙或过盈的变更量，用标记T f 表现。
T f =T D ＋T d2. 配合制、 尺度公差和根本偏差； 配合制：1) 基孔制：根本偏差为一定的孔的公差带，与差别根本偏差的轴的公差带形成种种配合的一种制度。
(第2章测量技术基础)机械精度设计与检测
标称值：标注在量具上用以标明其特性或指导其使 用的量值。
例如 量块标出的量块尺寸、仪器的刻线尺寸、 角度量块的角度值等。
示值：由测量器具所指示的被测量值。
§2.1 测量技术的基本知识
（2）标尺间距与分度值
标尺间距（a）：计量器具 标尺或分度盘上相邻两刻线中 心之间的距离或弧长 。
修正值：是指为了消除或减少系统误差，用代数法 加到未修正测量结果上的数值。
例如：千分尺测量20mm量块，读数为 19.98mm
示值误差＝19.98－20＝－0.02
在测量结果19.98上应加上＋0.02才能消除该误
差
结论：修正值＝－示值误差
§2.1 测量技术的基本知识
(6) 回程误差
在相同条件下，被测量值不变，测量器具 沿正向和反向两次测量时，两示值之差的绝对值， 称为回程误差，又称滞后误差或空回。
简图
在明视距离处的对准误差 角度值(″) 线值(μm)
± 5 ~ 10 7 ~5
双线 对准 跨单线
±5
7
§2.2 测量误差与数据处理
（2）力变形误差
采用接触测量时，为了保证可靠的接触，必须 给测头施加一定的测量力。测量力将使得零件和测 量器具的零部件产生弹性形变或其他状态的变化
3、接触测量与非接触测量
（1）接触测量：计量器具的测头与被测表面接触 （2）非接触测量： 测头不与被测表面接触
4、单项测量与综合测量
（1）单项测量：对工件的各被测量进行独立测量 （2）综合测量： 检测零件几个参数的综合结果
5、主动测量与被动测量
(1) 主动测量： 在加工过程中进行的测量。其测量结 果直接用来控制零件的加工过程
测量方法
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。
机械精度设计与检测-测量技术
一、概述
•测量的概念——所谓测量，是指为确定被测对象的量值而进行
的一系列实验过程。
•“检验”是与“测量”不同的概念，应分清各自的特点；
•“检验”的特点是：只能确定被测量是否在规定的极限范围之内
（即是否合格），而不能得出测量的具体的数值 。
•几何量测量过程包括：被测对象、计量单位、测量方法、测量
令U=1.00A 则U 1 =0.9A
2
2
U 2 =0.45A
选择时，由公差值T查安全裕度A和所需计量器具不确
定度U 1 、以确定具体的计量器具。
•所选定的计量器具不确定度应 U1 等于或小于允许
值U 1.
22
七、光滑极限量规的设计
概念——无刻度的专用量具
• 作用:
• 分类:
工作量规
验收量规
通规
塞规
止规
通规
校对量规
环规（卡规）
止规
23
光滑极限量规
•没有刻度且专用的计量器具，可检验零件要素实际尺寸和几何误差的综合结果。
•特点：得不到工件的具体实际尺寸和几何误差值，只能判断工件是否合格。
• 例如：光滑极限量规检验孔轴。(动画）
24
本章要点
• 测量的概念、测量过程。
• 量块、量块的精度等级、量块应用。
•量值按长度量值传递系统进行，即低一等量块检定用高一等量块作标准。
5
量块
6
量 块
•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
机械精度设计与检测课后习题答案
精选课件
7
4. 如图2.8所示的零件，用弓高弦长法处理法测量某一圆弧半 5. 径R,得到弓高、弦长值和精度分别为：
s5 0 0 .0,6 h 1 0 0 .005
试求 R 值及其测量精度。
答 案 : 参照例2.3可解得
图 2-8间及测量法
R3.6 2 50.0772
精选课件
8
第 3 章 孔轴结合尺寸精度设计与检测
答案:
（ 1 ） 轴 4 n 6 ； 0 2 ） 轴 1 （ ； 8 3 ） s 6 （ R 7 7 ； 5 孔 4 ） 2 （ D 9 。 4 孔
10. 设孔、轴的公称尺寸和使用要求如下：
（ 1） D(d)3,5Xmax12μ0m ,Xmi n 5μ 0m ；
（ 2） D(d)40Ym , ax8μ 0m Ym,i n 3μ 5m ；
（ 2 ） 极限偏 E S 0 差 .0、 2： E 7I0 ； 孔
轴 e s 0.0、 1e6 i 0.0。 34
精选课件
9
（ 3 ） 尺寸公 T D0差 .02 、 轴 ： 7 T d0 孔 .0。 18
（ 4 ） 极限 x m a 间 0 x .0； 6 x 隙 m 1 i n 0 .： 0。 16
（ 5） 平均间 x平 隙 0.0： 3。 85 （ 6） 配合公 Tf 差 0.0： 45
+27
TD
（7）尺寸公差带图见右图。
-16
Td
-34
图 作业题1尺寸公差带图
2. 设某配合的孔径、轴径分别为：
孔 D 4 0 0 ..5 0 00 3 、 5 4 d4-0 05 .0 。 25
试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙
机械精度设计与检测_第02章测量基础知识
间接测量
绝对测量
相对测量
2.3.1 测量方法的分类
按同时被测参数的数目可分为单项测量和综合测量
单项测量
综合测量
2.3.1 测量方法的分类
按测头与被测对象是否接触(是否存在测量力)
接触测量
非接触测量
2.3.1 测量方法的分类
按被测对象与测头的相对状态
静态测量
动态测量
2.3.1 测量方法的分类
5、按测量在机械加工中所希望达到的目的，可分为离线测量 （被动测量）和在线测量（主动测量）。 （1）离线测量：零件加工完后，脱离加工生产线（或已从机床 上取下）的测量，这种测量的目的是发现并剔除废品。 （2）在线测量：零件仍处于加工生产线上，还没有脱离加工设 备的测量，这种测量可以是静态的也可以是动态的。其目的是控制 加工过程是否继续进行或如何进行，以防止废品的产生。
按级使用时，以量块的标称尺寸为工作尺寸，忽略了量块
的制造误差。大多数情况下均按级使用量块。
量块的分等
主要依据检定量块时中心长度测量的极限误差（测量的 不确定度）和平面平行性允许偏差，将其检定精度分为1、2、 3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低。 按等使用时是以检定量块时所得到的量块的实际长度为 工作尺寸，忽略的只是测量误差。
测量条件，这种重复多次测量称为不等精度测量。不等精度测量
结果在计算平均值时需考虑权重比。
2.3.2 测量器具的分类
测量器具（measuring instrument）是指专门用于测量 的量具、量仪、装置等，根据其结构特点、用途可分为下面 四类： 标准量具 极限量规（专门测量器具） 通用测量器具 检验夹具
（A类）和非统计方法（B类）获得其表征值。
2.5 测量误差和数据处理
第2章机械精度设计测量技术基础02
2021/11/11
第一页，共43页。
（2）相对误差(xiānɡ duì wù
chà)ε—测—量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
x x0
x0
x0
100%
x
(2-4).
例如 用i = 0.05mm游标卡尺测量(cèliáng)某零件， 测得尺寸为40.05mm, 再用高精度量具测得尺寸为 40.025mm 。
n
xi x 2
i1
n 1
x
1 n
n i1
xi
（2-11） (2-12)
式中
xi — 第i次测量值； x — 测量的算术平均值； n — 测量次数，一般取10 ~ 20。
第十九页，共43页。
由概率论可知，全部(quánbù)随机误差的概率之
和为
P yd
1
2
e d
2 2 2
1
（2-13）
lim （ 正 态分21l布im和彼2此2lim独立） 2nlim
n
2 i lim
i1
（2-21）
式中
ilim — 各误差分量的随机误差或 未定系统误差。
ilim 3 i
第三十四页，共43页。
2. 间接测量法的测量误差合成
(hé设chYén为g被) 测量(cèliáng)， xi为间接测量(cèliáng)
值，则
Y f (xi )
（1）已定系统误差的合成(héchéng)—按代数和法合成
(héchéng)
第十七页，共43页。
图2-14 中为三种不同测量(cèliáng)精度分布曲
即线。 1 2 3
ymax
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mm（millimeter=1×10-3m）、 μm（micrometer=1×10-6m）、 nm（nanometer=1×10-9m）等。 在机械制造和测量中，多以mm和μm表示。
2.2.3 量块及其选用
一般是由专门量具厂用多块组成的盒装套件供应。有91块组、 83块组、46块组、38块组、10块组等多种套别。
2.2.3 量块及其选用
量块的测量面非常平整光洁，具有粘合性， 所以可单块使用也可多块粘合在一起使用（粘合 方法是用少许压力将两块量块对应的测量面轻轻推合在一起即 可）。多块使用时，为了不使粘合误差太大，通常不应超过四 块。
使用组合量块校对或测量时,为获得较高尺寸精度,应以最 少的块数组成所需的尺寸。
如：组成尺寸38.965mm，使用83块一套的量块。
（2）量块的尺寸
量块中心长度L：量块两平行测量面上中心点连 线的长度
量块长度Li： 量块一测量面的任意一点（距边缘0.5mm区域除外）与
其另一测量面相粘合的辅助体（平晶）表面之间的垂直距离。
随机误差是由很多未能确切掌握的微小因素所构成，所以其 数值通常也很小。
随机误差决定了测量结果的精密程度（精密度）。多次测量 同一量时，随机误差通常有相互抵偿的性质，所以可以用取算 术平均值的方法，减少随机误差对测量结果的影响。
测量误差合成
对于较重要的测量,不但给出测量结果，还应给出测 量结果的准确程度,即极限误差。 简单的测量,测量极限误差可从仪器的使用说明书或 检定规程中查得仪器的测量不确定度。 复杂的测量,只能分析测量误差的组成项并计算其数 值,按一定方法综合成测量方法极限误差。上述过程 叫测量误差的合成。
阿贝原则 ——
是指在设计计量器
具或测量工件时，应
该将被测长度与仪器
的基准长度安置在同
一条直线上。 标准刻
线尺
图2-9 阿贝测长仪原理图
如图2-9 所示为阿贝测长仪原理图。
图2-10 用卡尺测轴， 由于不符合阿贝原则 引起的误差为
L L S tan S
标准刻线尺
被测零件 图2-10 用卡尺测轴
工作基准—— 经过与国家基准或副基准比对，用来检
定较低准确度的基准，或检定工作器具用的 计量器具。
例如量块、标准线纹尺等。
工作器具—— 测量零件所用的计量器具。 如千分尺 、比较仪、测长仪等。
被测对象 ——
2.2.2 角度计量单位及其量值传递系统
几何量测量也包括角度的测量，因为在机械制造中也包括一 些角度类零件，如各种锥体、分度器、多面棱体等，
按级使用时，以量块的标称尺寸为工作尺寸，忽略了量块 的制造误差。大多数情况下均按级使用量块。
量块的分等
主要依据检定量块时中心长度测量的极限误差（测量的 不确定度）和平面平行性允许偏差，将其检定精度分为1、2、 3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低。
按等使用时是以检定量块时所得到的量块的实际长度为 工作尺寸，忽略的只是测量误差。
2. 尺寸传递
为了实际应用的方便，必须将以物理常数出现的长度基准复现 到实体（线纹尺或量块）上，再经过由高到低的精度传递，直到工 程技术中使用的各种测量器具上。
3.尺寸传递系统
主基准（副基准）
工作基准
工作器具
被测对象
图2.1 尺寸传递系统 主基准 —— 国际基准、国家基准。
副基准 —— 为了复现“m” ,需建立的副基准。
(a)
(b)
图2-2 多面棱体(a)和角度量块(b)
3、量块
（1） 量块的一般知识 量块又名块规，它是一种平面平行的长度端面量具，有长方 体（见图2-3）和圆柱体两种形式。它是一种精度很高的定值量具 （即1块块规只表示一个尺寸），通常用性质较稳定且较耐磨的铬 锰类工具钢制造。
量块是按照一定的尺寸系列成套生产
量块的实际长度偏差：量块的实际尺寸与标称尺 寸之差。
（3）量块的精度
我国《长度计量器具（量块部分）检定系统JJG2056—1990》 检定规程对量块精度规定若干“级”和“等”。
量块的分级
依据制造量块时规定的长度极限偏差和长度变动量允许值 的大小及量块测量面的平面度，将量块的制造精度分为：K、 0、1、2、3五级，其中K级精度最高，3级精度最低。
第2章
测量技术基础
本章内容
2.1 测量的基本概念 2.2 计量器具和测量方法 2.3 测量误差和数据处理
本章重点
测量误差的分类；误差的数据处理。
测量就是将被测量和一个作为被测量单位的 标准量进行比较的过程。测量以确定被测对象的 量值为目的 ，这里的量值是数和相应单位的组合 。
1. 长度计量单位
测量误差合成包括直接测量法和间接测量法测量误 差的合成:
2.3 测量方法和测量器具的 分类
2.3.1 测量方法的分类
测量方法是实验方法之一，它应包括在科学方法论指导下的 实验设计、实验操作（获取被测量值）、实验结果数据处理三个 不可或缺的阶段。但在这里仅就获取被测量值的测量方法进行分 类。
量块标称长度： 每块量块的标称长度均刻在该量块的表面上，它是按一定的
比值复现长度单位m的量块长度值，它忽略了加工误差，量块按 级使用时，以此尺寸作为量块的工作寸。
量块实际长度： 按相应的测量条件对量块进行测量所得到的实际尺寸，此
尺寸的精度依测量条件而定。
量块长度变动量：量块测量面上任意点（距边缘 0.5 mm除外）测得的最大最小长度之差。
(3) 仪器基准件误差 仪器基准件误差是指量仪的基准件本身的误差。 如千分尺中测微螺杆的螺距误差、测长仪的刻
线尺刻度误差等。 2. 相对测量中的标准件误差
如长度基准量块按级使用。
3. 测量方法误差
1、随机误差： 在相同条件下，多次测量同一量值时，误差的出现没有确定
性的规律，即误差的绝对值和误差方向不确定。但它遵循某种 统计规律，如正态分布规律、均匀分布规律等。
1. 计量器具误差 计量器具误差是由于计量器具本身内
在因素引起的。 （1）原理误差
原理误差是由于计量器具的测量原理和 结构设计不合理造成的。
此类误差一般为系统误差，加修正值可消除。
但有时为方便而不消除，因而带来误差。
（2） 阿贝误差
阿贝误差是由于在测量中不按阿贝原则进行
测量而引起误Leabharlann 。被测刻线尺