互换性与测量技术课程内容总结

1、互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础课程复习要点课程复习要点NUAA2第一章第一章 绪论绪论单击链接学习各小节结束放映NUAA3v一、互换性的含义一、互换性的含义 在同一规格的一批零件或部件中任取一件，在同一规格的一批零件或部件中任取一件，不需经过任何选择、修配或调整，就能装配不需经过任何选择、修配或调整，就能装配在整机上，并能满足使用性能要求的特性在整机上，并能满足使用性能要求的特性。v二、二、互换性的分类互换性的分类 了解了解3 3种简单的分类。种简单的分类。回目录单击链接学习相关内容NUAA4按按程程度度分分完全互换：完全互换：零部件在装配或更换时，不需挑选、零部件在装配或更换时，不

2、需挑选、辅助加工或修配就可装上并满足要求。辅助加工或修配就可装上并满足要求。不完全互换：不完全互换：需将零件按实际尺寸分组，组内需将零件按实际尺寸分组，组内零件可互换，而组间零件不可互换。零件可互换，而组间零件不可互换。返 回按按部部件件分分部件或机构内部组成零件间的互换性。部件或机构内部组成零件间的互换性。部件或机构与其相配件之间的互换性。部件或机构与其相配件之间的互换性。按按参参数数分分尺寸、形状、相互位置、表面质尺寸、形状、相互位置、表面质量等。量等。 强度、刚度、硬度、稳定性以及传热、强度、刚度、硬度、稳定性以及传热、导电性能等物理、化学、机械性能参数。导电性能等物理、化学、机械性能参

3、数。NUAA5 标准是为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或标准是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的规则。潜在的问题制定共同的和重复使用的规则。 标准的制定、发布、组织实施和对标准的实施进行监标准的制定、发布、组织实施和对标准的实施进行监督的全过程称为标准化督的全过程称为标准化 提供公差数值标准化的理论基础，合理确定零件公差提供公差数值标准化的理论基础，合理确定零件公差以保证产品的互换性。以保证产品的互换性。单击链接学习相关内容回目录NUAA6返 回NUAA7设首项为设首项为a a ，则，则aqar10rq10国标规定，优先数系国标规定，优先数系r r值

4、有：值有：5, 10, 20, 40, (80)5, 10, 20, 40, (80)优优先先数数系系 由一些十进制几何级数序列构成。由一些十进制几何级数序列构成。 项值中包含项值中包含1010的所有整数幂，每个十进的所有整数幂，每个十进制段内每进制段内每进r r项，项值增大项，项值增大10 10 倍。倍。公比公比：NUAA8系 列 代 号公 比R5R5q q5 51.61.6R10R10q q10101.251.25R20R20q q20201.121.12R40R40q q40401.061.06R80R80q q80801.031.03例例题题放大镜的放大倍率有放大镜的放大倍率有1.61

5、.6、2.52.5、4 4、6.36.3、1010、1616、2525、4040、6363、100100，它们属它们属 优先数系列。优先数系列。R5返 回NUAA9单击链接学习各小节结束放映NUAA10 回目录单击链接学习相关内容NUAA11测量结果与被测量真值之差。测量结果与被测量真值之差。0 xx例：某尺寸用游标卡尺测量结果为例：某尺寸用游标卡尺测量结果为40.05mm40.05mm，用高精度仪器测量结果为用高精度仪器测量结果为40.025mm40.025mm，则游标，则游标卡尺测量的绝对误差为：卡尺测量的绝对误差为：mmmmmm025. 0025.4005.40NUAA12绝对误差的绝对

6、值与被测量真值之比。绝对误差的绝对值与被测量真值之比。%1000 xx例题：例题：测量测量1 1：测量测量L L1 1=100mm=100mm的尺寸，测量误差的尺寸，测量误差测量测量2 2：测量测量L L2 2=100mm=100mm的尺寸，测量误差的尺寸，测量误差测量测量3 3：测量测量L L3 3= 80mm= 80mm 的尺寸，测量误差的尺寸，测量误差评定三种方法测量精度的高低。评定三种方法测量精度的高低。m101m81m71NUAA13返 回单击链接学习相关内容NUAA14粗大误差粗大误差系统误差系统误差随机误差随机误差测测量量误误差差（按性质分类）（按性质分类）返 回单击链接学习相关

7、内容NUAA15v 粗大误差是指在一定的测量条件下，测得值明显偏离粗大误差是指在一定的测量条件下，测得值明显偏离其真值，既不具有确定分布规律，也不具有随机分布其真值，既不具有确定分布规律，也不具有随机分布规律的误差。规律的误差。n n次测量的测量值次测量的测量值: : x x1 1, , x x2 2, , x xn n, ,算术平均值算术平均值 ，均方差，均方差 ，则粗大误差的界限为：则粗大误差的界限为：x3 xxiniiniixxnxnx121)(11,1其中其中, ,例例题题在在n=10n=10情形下，试用贝塞尔公式证明情形下，试用贝塞尔公式证明33准则失效。准则失效。v 3 3 准则准

8、则NUAA16v 系统误差是指在系统的测量条件下，多次测量同一被系统误差是指在系统的测量条件下，多次测量同一被测量时，测量误差的大小和符号保持不变或按一定的测量时，测量误差的大小和符号保持不变或按一定的函数规律变化的误差，具有确定的分布规律。函数规律变化的误差，具有确定的分布规律。v 系统误差的特点是具有确定性、重现性和可修正性。系统误差的特点是具有确定性、重现性和可修正性。复杂规律系统误差复杂规律系统误差周期性系统误差周期性系统误差线性系统误差线性系统误差恒值系统误差恒值系统误差系系统统误误差差变值系统误差变值系统误差NUAA17v 随机误差是指在相同的测量条件下，多次测量同一被随机误差是指

9、在相同的测量条件下，多次测量同一被测量时，具有随机分布规律的误差。测量时，具有随机分布规律的误差。313233213yxv 随机误差的特性随机误差的特性绝对值小的误绝对值小的误差出现的概率大；差出现的概率大；绝对值相等的绝对值相等的正、负误差出现的概正、负误差出现的概率相等；率相等；在一定测量条在一定测量条件下，随机误差绝对件下，随机误差绝对值有限；值有限；随着测量次数随着测量次数的增加，随机误差算的增加，随机误差算术平均值趋于零。术平均值趋于零。NUAA18 算算 术术 平平 均均 值值算术平均值算术平均值残差代数和为零残差代数和为零残差平方和最小残差平方和最小niixnx1101niivm

10、in12niiv测测 均均量量 方方值值 差差的的贝塞尔公式贝塞尔公式表示用表示用 代替代替x x0 0产生的不确定度。产生的不确定度。niivn1211xNUAA19算算 的的术术 均均平平 方方均均 差差值值表征算术平均值的分散程度。表征算术平均值的分散程度。nx测测 区区量量 间间结结 与与果果 置置的的 信信置置 概概信信 率率x=x-xx=x-x0 0 x x落在某一范围内的概率：落在某一范围内的概率：P(P( x+x+)=P(x)=P(x0 0 xxx 位置公差位置公差 形状公差形状公差 表面粗糙度值表面粗糙度值回目录NUAA70v形状误差及其评定形状误差及其评定形状误差是指单一实

11、际被测要素对其理想要素的形状误差是指单一实际被测要素对其理想要素的变动量。理想要素的位置应符合最小条件。变动量。理想要素的位置应符合最小条件。f1f2f3直线度误差最小条件最小条件：单一实：单一实际被测要际被测要素对其理素对其理想要素的想要素的最大变动最大变动量为最小量为最小。NUAA71最小条件法最小条件法直线度误差评定ffNUAA72两端点连线法ffff两端点连线法直线度误差评定NUAA73最小条件法最小条件法平面度误差评定NUAA74近似法近似法平面度误差评定(a) 三点法 (b) 对角线法NUAA75单击链接学习各小节结束放映NUAA76u 是用于判别和测量表面粗糙是用于判别和测量表面

12、粗糙度时所规定的一段基准线长度度时所规定的一段基准线长度, ,它在轮廓总的它在轮廓总的走向上量取。走向上量取。 是评定表面粗糙度时所必须的是评定表面粗糙度时所必须的一段表面长度。一般按一段表面长度。一般按l ln n=5l=5lr r 取值。取值。中线lrlrlrlrlrlnNUAA77是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。是具有几何轮廓形状并划分轮廓的基准线。在取样长度内，使轮廓线上各点至该线的距离在取样长度内，使轮廓线上各点至该线的距离Z Zi i的平的平方和最小的线，即方和最小的线，即 在取样长度内，划分实际轮廓为上、下两部分面积相在取样长度内，划分实际轮廓为上、下两部分面积相等的线，即

13、等的线，即 F F1 1+ F+ F2 2+ + F+ Fn n= S= S1 1+ S+ S2 2+ + + S Sn nmin02rlidxZF F1 1F F2 2F Fn nX XZ(xZ(x) )S S1 1S S2 2S Sm ml lr rRaRaZ Zi im mNUAA78轮廓算轮廓算术平均术平均偏差偏差RaRa在一个取样长度内，纵坐标值在一个取样长度内，纵坐标值Z(xZ(x) )绝对值的算绝对值的算术平均值。术平均值。， 或近似为或近似为dxxylRla01niiaynR11F1F2FnXZ(x)S1S2SmlrRaZimNUAA79轮廓轮廓最大最大高度高度 RzRz在一个

14、取样长度内，最大轮廓峰高在一个取样长度内，最大轮廓峰高Z Zp p和最大轮廓和最大轮廓谷深谷深Z Zv v之和的高度。之和的高度。 R Rz z= =Z Zp p+Z+Zv vRzZp1Zp2Zp3Zp4Zp5Zp6Zv1Zv2Zv3Zv4Zv5Zv6lrNUAA80lrxs1xs2xs3xs4xs5xs6轮廓单轮廓单元的平元的平均宽度均宽度RSRSm m在一个取样长度内轮廓单元宽度在一个取样长度内轮廓单元宽度X Xs s的平均值。的平均值。 misimXmRS11NUAA81回目录轮廓的轮廓的支承长支承长度率度率R Rmrmr(c(c) )在给定水平位置在给定水平位置C C上轮廓的实体材料长

15、度上轮廓的实体材料长度Ml(cMl(c) )与评定长度的比率。与评定长度的比率。 nmrlcMlcR)()(NUAA82 幅幅 度度 参参 数数常值范围内优先选用常值范围内优先选用RaRa；粗糙度要求特别高或特别低时，选用粗糙度要求特别高或特别低时，选用RzRz。间间 混混距距 合合参参 参参数数 数数RSmRSm主要在对涂漆性能、冲压成形时抗裂纹、抗振、主要在对涂漆性能、冲压成形时抗裂纹、抗振、抗腐蚀等有要求时选用；抗腐蚀等有要求时选用；Rmr(cRmr(c) )主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合主要在耐磨性、接触刚度要求较高等场合附加选用。附加选用。NUAA83 同一零件工作表面选择较小

16、的同一零件工作表面选择较小的RaRa或或RzRz值；值； 摩擦表面选择较小的摩擦表面选择较小的RaRa或或RzRz值；值； 运动速度高、单位面积压力大、受交变应力运动速度高、单位面积压力大、受交变应力 作用的表面选择较小的粗糙度值；作用的表面选择较小的粗糙度值； 配合性质要求高的配合表面、受重载荷作用配合性质要求高的配合表面、受重载荷作用 的过盈配合表面选择较小的粗糙度值；的过盈配合表面选择较小的粗糙度值； 注意与尺寸公差、形位公差相协调。注意与尺寸公差、形位公差相协调。 要求防腐蚀、密封性能好或外表美观的表面要求防腐蚀、密封性能好或外表美观的表面 选择较小的粗糙度值；选择较小的粗糙度值； 按

17、已有的有关标准规定选择粗糙度值。按已有的有关标准规定选择粗糙度值。回目录NUAA84a a. . 幅度参数允许值幅度参数允许值( (mm) )第一表面结构要求第一表面结构要求b b. . 第二表面结构要求第二表面结构要求c c. . 加工方法加工方法d d. . 加工纹理方向符号加工纹理方向符号e e. . 加工余量加工余量( (mmmm) )bcedaNUAA85光光切切法法应用应用“光切原理光切原理”测量表面粗糙度参数值的方法。测量表面粗糙度参数值的方法。NUAA861 1平平槽联结的配合尺寸：键和键槽的宽度尺寸槽联结的配合尺寸：键和键槽的宽度尺寸2 2键与键槽的配合采用基轴制；对键宽只规

18、定了一种公差带键与键槽的配合采用基轴制；对键宽只规定了一种公差带h9h93 3一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松。一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松。4 4 键槽的标注如下页键槽的标注如下页5 5花键联结采用基孔制，采用小径定心。花键联结采用基孔制，采用小径定心。配合类型：精密传动用与一般使用配合类型：精密传动用与一般使用 滑动、紧滑动和固定。滑动、紧滑动和固定。6 6标注标注第六章第六章 键和花键键和花键的互换性及其检测的互换性及其检测回目录单击链接学习相关内容NUAA87+-0轴槽公差带键宽公差带轮毂槽公差带H9h9D10N9h9js9P9h9P9平键配合的基准

19、制平键配合的基准制 基轴制基轴制h8h8h8H9较松键联结较松键联结一般键联结一般键联结较紧键联结较紧键联结NUAA881 1）、标注轴）、标注轴槽深槽深d-td-t1 1及公差、及公差、轮毂深轮毂深d+td+t2 2及公差及公差2 2）、标注槽宽）、标注槽宽b b及公差；及公差； 3 3）、标注对称度公差）、标注对称度公差4 4）、标注表面粗糙度）、标注表面粗糙度键槽的标注示例键槽的标注示例轴槽轴槽标注示例图标注示例图轮毂槽轮毂槽标注示例图标注示例图回目录单击链接学习相关内容NUAA89结束放映单击链接学习各小节NUAA90公差公差等级等级 对每级都提出了尺寸精度和旋转精度的要求。对每级都提

20、出了尺寸精度和旋转精度的要求。高高 5 5个公差等级个公差等级 低低NUAA91 单一平面平均内、外径偏差单一平面平均内、外径偏差d dmpmp ，D Dmpmp 单一内、外径偏差单一内、外径偏差d ds s ，D Ds s 单一径向平面内、外径变动量单一径向平面内、外径变动量V Vdpdp ，V VDpDp内、外圈单一宽度偏差内、外圈单一宽度偏差B Bs s ，C Cs s及外及外圈凸缘单一宽度偏差圈凸缘单一宽度偏差S S1s1s尺尺寸寸精精度度NUAA92例例题题对某滚动轴承内径对某滚动轴承内径(d=30mm)(d=30mm)进行检验进行检验, ,设在设在任意截面内测得值为任意截面内测得值

21、为试判断此轴承内圈内径的合格性。试判断此轴承内圈内径的合格性。；，；，mmdmmdmmdmmdssss987.29997.29995.29001.30min2max2min1max1d(mmd(mm) )上偏差上偏差下偏差下偏差最大最大181830300 0-10-108 8)( mdmp)( mVdpNUAA93 轴轴 承承 内内 外外 圈圈 公公 差差 带带 图图0 06 65 54 42 20 06 65 54 42 2轴承外径轴承外径D Dmpmp的公差带的公差带轴承内径轴承内径d dmpmp的公差带的公差带+ +0 0- -+ +0 0- -D Dd d注意其公差带的特点以及这样设置

22、其公差带注意其公差带的特点以及这样设置其公差带的原因的原因NUAA94 轴承只承受一个方向不变的轴承只承受一个方向不变的径向负荷径向负荷P P0 0时，静止套圈所受的负荷时，静止套圈所受的负荷。此时选用松一些的配合。此时选用松一些的配合。 轴承只承受一个方向不变的轴承只承受一个方向不变的径向负荷径向负荷 P P0 0 时，旋转套圈所受的负荷时，旋转套圈所受的负荷。此时选用紧一些的配合。此时选用紧一些的配合。 轴承同时受到径向负荷轴承同时受到径向负荷P P0 0和和旋转方向负荷旋转方向负荷P P1 1合成作用时，静止套圈合成作用时，静止套圈所受的负荷。此时选用与旋转负荷相同所受的负荷。此时选用与

23、旋转负荷相同的或稍松些的配合。的或稍松些的配合。负负荷荷类类型型NUAA95内圈内圈: :旋转负荷旋转负荷外圈外圈: :定向负荷定向负荷NUAA96内圈:定向负荷外圈:旋转负荷NUAA97P0 P1P0 P1AABB内圈:旋转负荷外圈:摆动负荷内圈:摆动负荷外圈:旋转负荷NUAA98返 回P0P1P0 P1摆动负荷NUAA99轴承配合在装配图上的标注以及零件图上的标轴承配合在装配图上的标注以及零件图上的标注注返 回NUAA100单击链接学习各小节结束放映NUAA1011.1. 齿坯安装偏心齿坯安装偏心e e1 1长周期、径向误差长周期、径向误差2. 2. 分度蜗轮偏心分度蜗轮偏心e e2 2长

24、周期、切向误差长周期、切向误差3. 3. 刀具安装偏心刀具安装偏心e e3 3 短周期、径向误差短周期、径向误差4. 4. 分度蜗杆偏心分度蜗杆偏心e e4 4短周期、切向误差短周期、切向误差NUAA102回目录单击链接学习相关内容NUAA103传递运动传递运动准确性的准确性的必检参数必检参数F Fp p是指齿轮同侧齿面任意弧段是指齿轮同侧齿面任意弧段(k=1(k=1至至k=z)k=z)内的最大齿距内的最大齿距累积偏差，它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。累积偏差，它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。F Fpkpk是指任意是指任意k k个齿距的实际弧长与理论弧长的代数差，个齿距的实际弧长与理论弧长

25、的代数差，理论上它等于理论上它等于k k个齿距的各单个齿距偏差的代数和。个齿距的各单个齿距偏差的代数和。K=2z/8K=2z/8v 评定齿轮精度的必检偏差项目评定齿轮精度的必检偏差项目NUAA104传传 的的动动 必必平平 检检稳稳 参参性性 数数fptfpt是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴是指在端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差。线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差。FF是指在计值范围是指在计值范围(L(L) )内，包容实际齿廓迹线的两内，包容实际齿廓迹线的两条设计齿廓迹线间的距离。条设计齿廓迹线间的距离。NUAA105载荷分布均匀

26、性的必检参数载荷分布均匀性的必检参数螺旋线偏差展开图载荷分布均匀性的必检参数为螺旋线总偏差载荷分布均匀性的必检参数为螺旋线总偏差F F( (F F) )。 F F是指在计量范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设是指在计量范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离。计螺旋线迹线间的距离。NUAA106齿齿 必必轮轮 检检侧侧 参参隙隙 数数的的 E Esnsn对于直齿轮对于直齿轮是指在分度圆柱面上，实际齿厚与公称是指在分度圆柱面上，实际齿厚与公称齿厚之差。齿厚之差。对于斜齿轮对于斜齿轮是指法向实际齿厚与公称齿厚之是指法向实际齿厚与公称齿厚之差。差。E Ebnbn是指实际公法线长度与公称公法线长度之差。是指实际公法线长度与公称公法线长度之差。NUAA107评定评定齿轮齿轮精度精度的的必必检参检参数数传递运动准确性：传递运动准确性：kFFPP , 传动平稳性：传动平稳性：Ff , Pt载荷分布均匀性：载荷分布均匀性：F齿轮侧隙：齿轮侧隙：bnsn EE或应掌握应掌握必检参数的名称代号及其含义。必检参数的名称代号及其含义。NUAA108v 传递运动准确性的可选用参数传递运动准确性的可选用参数FFi i(F(Fi i) )FFi i(F(Fi i) )F Fw w(F(Fw w) )F