中科大机械精度设计与检测基础课件01绪论

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第一章绪论第二章测量技术基础*

第三章尺寸公差、圆柱结合的精度设计与检测第四章形状和位置精度设计与检测第五章表面粗糙度与检测第六章滚动轴承与孔、轴结合的精度设计

第七章圆锥结合的精度设计与检测*

第八章键、花键结合的精度设计与检测第九章螺纹结合的精度设计与检测第十章圆柱齿轮精度设计与检测第十一章尺寸链的精度设计基础第十二章机械零件的精度设计*2

其中课堂上只讲第一、三、四、五、六、八、九、十和十一章等九章；带*号第二章在实验中讲述；第七章和第十二章供学生在课程设计和毕业设计时参考。重点：第三、四、五、十等章。

难点：第四章和第十章。3

内容提要：第一章绪论1.互换性的概念

（1）互换性的含义；（2）互换性的分类；（3）互换性在设计、制造和使用中的作用。

2.标准化和优先数系

（1）标准化和技术标准的定义；（2）标准化在工业生产中的作用；（3）优先数系的形成和作用。

3.检测技术发展的概况

4.本课程的特点和任务

（1）本课程的特点和学习方法；（2）本课程的任务4第一章绪论1.1互换性的概念

一、互换性的含义

从定义可见广义互换性可分为几何参数互换性和功能互换性。

本课程只研究几何参数的互换性，即机械精度设计。1.互换性的定义：

是指在同一规格的一批零、部件中任取一件，

在装配时不需经过任何选择、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。

功能互换：物理—硬度，弹性等；机械—强度，刚度等；

质量—可靠性，维修性，安全性等。几何参数互换

尺寸

形状

位置

微观轮廓5二、互换性的分类

2.公差的含义：1.按互换性程度分全互完换不完全互换含义实现应用Φde形状精度尺寸精度位置精度微观轮廓精度fR

允许几何量变化的范围。含义实现应用62.按标准零部件和机构分外互换(厂外互换D、d)内互换(厂内互换D’、d’)图6.1D'd'例如7三、互换性在机械制造生产中的作用1.从使用方面看：2.从制造方面看：3.从设计方面看：1.2标准化与优先数系一、标准化

为在一定范围内获得最佳秩序，对实际或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。

以生产实践和科学实验为基础，由有关方面协调制定，并经一定程序批准后，在一定范围内具有约束力的法规。节省装配、维修时间，保证工作的连续性和持久性，提高了机器的使用寿命。便于实现自动化流水线生产、装配，减轻劳动量。大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量，简化设计程序和缩短设计周期。标准化是互换性生产的基础，没有标准化就没有互换性。1.定义：2.技术标准：8

3.技术标准分类：按应用范围分国际标准国家标准GB，GB/T，GB/Z省市部标准IECITUGJBISO企业标准二、优先数系和优先数

1.优先数系—、、、和，

含有10的整数幂的理论等比数列导出的一组近似等比数列。且项值中由公比为十进几何级数（1）定义：9（2）优先数系的种类基本系列补充系列变形系列

是指在Rr系列中每隔p项取一值形成的等比系列。

代号：公比为：系列无限定范围时用Rr、Rr/p表示，系列有限定范围时，应注明界限值，（3）派生系列如R10、R10/3；R10/3(16…)…。R5、R10、R20、R40R80派生系列Rr/p等见P5表1.1

如R10(16…)，R10(16…40)，R10(…40)，10

2.优先数按近似程度分理论值计算值常用值化整值3.优先数系的应用

优先数系的应用顺序为：例如R10/3，公比为R101.001.251.602.002.503.154.005.006.308.0010.0R10/3（1.00…）1.002.004.008.00R10/3（1.25…）1.252.505.0010.0R10/3（1.60…）1.603.156.30

（尽量采用含有1的）→Rr/pR5→R10→R20→R40→R80q10/3=103/10≈

2，由表1.1可得下表。见表01.1111.3检测技术的发展

根据国际计量大会的统计，机械零件加工的精度大约每十年提高一个数量级，这是由于检测技术不断发展的缘故。

1940年1.5μm1.4本课程的特点和任务一、本课程的特点和学习方法

检测技术是实现互换性生产的重要手段，它们是相互依存，又相互促进。1.特点：（1）本课程为机械设计方面的技术基础课；

机械设计内容有：强度设计；传动设计；结构设计；精度设计（几何量精度设计），（2）多、强、大

定义、符号、公式、标准规定和经验解法多；

原则性强，因为必须按国标有关规定进行设计；

实际应用中灵活性大。本课程只研究精度设计。多：强：大：→1950年0.2μm→1960年0.1μm→1969年0.01μm12(3)初步学会根据使用要求，正确设计几何量公差并正确地标注在图样上；

(4)了解各种典型几何量的检测方法和初步学会使用常用的计量器具。总之，本课程的任务是使学生获得机械工程师必须掌握的精度设计和检测方法的基本知识和基本技能。

机械精度设计。

(1)掌握标准化、互换性的基本概念及精度设计有关的基本术语和定义；

(2)基本掌握精度设计标准的主要内容、特点和应用原则；二、本课程的任务2.学习方法

学完本课程后应达到下列要求：13作业:

P9思考题1、2、4、6，作业题1、2、3

本章重点：1.

互换性的定义、分类和作用；2.

标准化在工业生产中的作用和技术标准按应用范围的分类；3.优先数系的种类、代号和公比。1415表01.116

利用优先数系的基本系列表1.1确定下列数据各属什么系列？

例1电动机转速为：375r／min，750r／min，1500r／min，3000r／min…。解：（1）计算公比q＝750÷375＝…＝3000÷1500＝2。

（2）由表