互換性與技術(shù)測(cè)量總復(fù)習(xí)

1“互換性與技術(shù)測(cè)量”基礎(chǔ)課程

電子教案浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系20132總復(fù)習(xí)各章節(jié)重點(diǎn)要點(diǎn)回顧。緒論

第1章孔、軸的極限與配合第3章幾何公差及檢測(cè)第4章表面粗糙度及檢測(cè)第2章長(zhǎng)度測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)第5章光滑極限量規(guī)第6章滾動(dòng)軸承的公差與配合

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本課程為機(jī)械設(shè)計(jì)方面的技術(shù)基礎(chǔ)課；本課程只研究精度設(shè)計(jì)本課程的性質(zhì)、特點(diǎn)和內(nèi)容一.性質(zhì)和研究對(duì)象機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)傳動(dòng)設(shè)計(jì)緒論精度設(shè)計(jì)（幾何量精度設(shè)計(jì)）——機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)5第2章孔與軸的極限與配合一個(gè)概念：公差（公差帶寬度、位置）兩種制度：基孔制、基軸制三種配合：間隙、過盈、過渡6公差帶圖基本尺寸零線TD孔Td軸

極限偏差的標(biāo)注:

公差:允許尺寸的變動(dòng)范圍71.定義:之間的關(guān)系，用公差帶相互的位置關(guān)系來體現(xiàn)(1)D=

d,基本尺寸相同(2)相互結(jié)合的孔、軸2.間隙和過盈(孔的尺寸)-(軸的尺寸)≥0

間隙X≤0

過盈Y間隙:最大間隙:

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小間隙:Xmin=Dmin-dmax=EI-es平均間隙:Xav=1/2?(Xmax+Xmin)過盈:最大過盈:Ymax=Dmin-dmax=EI-es最小過盈:Ymin=Dmax-dmin=ES-ei平均過盈:Yav=1/2?(Ymax+Ymin)

配合8+0-基本尺寸零線TDTd（1）間隙配合--TDTdXminXmaxX03.配合類別:特點(diǎn)：孔總在軸之上+0-基本尺寸零線TdTD（2）過盈配合--TdTDYminYmaxY0特點(diǎn)：孔總在軸之下9+0-基本尺寸零線TD（3）過渡配合:XmaxTdYmax特點(diǎn)：孔和軸交疊4.配合公差:允許間隙或過盈的變動(dòng)量決定了配合質(zhì)量1011軸徑孔徑過盈軸公差帶孔公差帶最大過盈最小過盈軸公差帶孔公差帶最大過盈最小過盈為零

孔的公差帶在軸公差帶之下。

過盈配合：孔和軸配合時(shí)，孔的尺寸減去相配合軸的尺寸，其代數(shù)差為負(fù)值為過盈。具有過盈的配合稱為過盈配合。1213

基軸制配合

基孔制配合為了設(shè)計(jì)和制造上的方便，把其中孔或軸的公差帶位置固定下來改變另一配合件的公差帶位置，形成所需要的配合叫基準(zhǔn)制配合制（基準(zhǔn)制）14151616+0-D(d)零線TDTd基孔制：EI=0+0-D(d)零線TDTd基軸制：es=0TdTD17

標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列18191）A—H與h和a—h與H各形成11種間隙配合。2）JS、J—N與h和js、j—n與H各形成5種過渡配合。3）P—ZC與h和p—zc與H各形成12種過盈配合。（4）各種基本偏差形成配合的特性（1）基本偏差是確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差；（2）孔和軸的基本偏差不同（上偏差或下偏差）（3）基孔制和基軸制的基本偏差代號(hào)分別為H和h;

基本偏差特點(diǎn)2021一.總裝圖和零件圖上的標(biāo)注7,6代表公差等級(jí)軸的基本偏差代號(hào)表示了孔軸的配合關(guān)系孔的基本偏差代號(hào)解決問題:孔、軸公差等級(jí)孔、軸的基本偏差代號(hào)配合的選用22第2章長(zhǎng)度測(cè)量基礎(chǔ)主講內(nèi)容：2.1測(cè)量的基本概念2.2尺寸傳遞2.3~2.6不做要求，可以自己看看，擴(kuò)大知識(shí)面。2.7測(cè)量誤差和數(shù)據(jù)處理(重點(diǎn))2.8安全裕度的概念2324誤差分類

1、系統(tǒng)誤差:多次平均不能消除的。比如：測(cè)量?jī)x器，溫度條件變化等

2、隨機(jī)誤差：相同條件下，隨機(jī)性誤差，多次測(cè)量可以克服

3、粗大誤差：非常規(guī)性誤差。

本章主要研究是前兩種。

但最主要的還是研究隨機(jī)誤差的處理。25隨機(jī)誤差指在同一條件下，對(duì)同一被測(cè)幾何量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化著的誤差稱為隨機(jī)誤差。從表面看，隨機(jī)誤差沒有任何規(guī)律，表現(xiàn)為純粹的偶然性，因此也講其稱為偶然誤差。26不同的σ對(duì)應(yīng)不同形狀的正態(tài)分布曲線，σ越小，ymax值越大，曲線越陡，隨機(jī)誤差越集中，即測(cè)得值分布越集中，測(cè)量精密度越高；σ越大，ymax值越小，曲線越平坦，隨機(jī)誤差越分散，即測(cè)得值分布越分散，測(cè)量精密度越低。圖所示為σ1<σ2<σ3時(shí)三種正態(tài)分布曲線，因此，σ可作為表征各測(cè)得值的精度指標(biāo)。0σ1σ2σ36σ16σ26σ3yδ總體標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)隨機(jī)誤差分布特性的影響從理論上講，正態(tài)分布中心位置的均值μ代表被測(cè)量的真值Q，標(biāo)準(zhǔn)偏差σ代表測(cè)得值的集中與分散程度。27隨機(jī)誤差的極限值由于超出δ=±3σ的概率已很小，故在實(shí)踐中常認(rèn)為δ=±3σ的概率P≈1。從而將±3σ看作是單次測(cè)量的隨機(jī)誤差的極限值，將此值稱為極限誤差，記作

δlim

=±3σX=Xi±δlim

=Xi±3σ

即單次測(cè)量的測(cè)量結(jié)果為:式中xi為某次測(cè)得值。282930殘差（剩余誤差）

由符合正態(tài)分布曲線分布規(guī)律的隨機(jī)誤差的分布特性可知?dú)埐罹哂邢率鰞蓚€(gè)特性：1）當(dāng)測(cè)量次數(shù)n足夠多時(shí)，殘差的代數(shù)和趨近于零，2）殘差的平方和為最小。實(shí)際應(yīng)用中，常用≈0來驗(yàn)證數(shù)據(jù)處理中求得的與是否正確。31測(cè)量列單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的估計(jì)值（用S表示）可用下式表示為S=由式，算出S后，便可取±3S代替作為單次測(cè)量的極限誤差。即

δlim=±3S32標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，它反映了測(cè)量值的離散程度，是測(cè)量值x的正態(tài)分布函數(shù)的一個(gè)重要參數(shù)。σ越小，曲線峰值越高，圖形越尖銳，表明測(cè)量值數(shù)據(jù)集中，重復(fù)性好。33測(cè)量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差相同條件下，對(duì)同一被測(cè)量，將測(cè)量列分為若干組，每組進(jìn)行n次的測(cè)量稱為多次測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)偏差σ代表一組測(cè)得值中任一測(cè)得值的精密程度，但在多次重復(fù)測(cè)量中是以算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果的。因此，更重要的是要知道算術(shù)平均值的精密程度，可用算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。根據(jù)誤差理論，測(cè)量列算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差用下式計(jì)算

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由上式可知，多次測(cè)量的總體算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為單次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)差的關(guān)系。這說明隨著測(cè)量次數(shù)的增多，測(cè)量的精密度就越高。但當(dāng)S一定時(shí)，n＞20以后，減小緩慢，即用增加測(cè)量次數(shù)的方法來提高測(cè)量精密度，收效不大，故在生產(chǎn)中，一般取n=5～20，通常取≤10次為宜。故測(cè)量列的算術(shù)平均值的測(cè)量極限誤差為

=

這樣，

測(cè)量列的測(cè)量結(jié)果可表示為

Q==

這時(shí)的置信概率P=99.73％。36隨機(jī)誤差的處理1）采用多次（一般為5-15次）重復(fù)測(cè)量，減少隨機(jī)誤差的影響。2）取多次測(cè)量的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，以提高測(cè)量精度。若在相同條件下，重復(fù)測(cè)量n次，單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為σ則n次測(cè)量的算術(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差測(cè)量結(jié)果為373839例：對(duì)一軸進(jìn)行10次測(cè)量，其測(cè)得值列表如下，求測(cè)量結(jié)果。4042函數(shù)隨機(jī)誤差處理重要。掌握各自變量的多次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差與函數(shù)之間隨機(jī)誤差關(guān)系。掌握各自變量的多次測(cè)量的極限誤差與函數(shù)之間極限誤差關(guān)系。

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光滑工件尺寸的檢驗(yàn)

包含兩個(gè)方面：

1〉確定工件的驗(yàn)收極限。

根據(jù)工件的基本尺寸和公差等級(jí)確定

2〉選擇正確的計(jì)量器具。

根據(jù)工件的公差等級(jí)確定

二〉驗(yàn)收極限

1〉內(nèi)縮方式：驗(yàn)收極限為工件的最大實(shí)體尺寸與最小實(shí)體尺寸向公差帶內(nèi)內(nèi)縮一個(gè)安全裕度A.適用于單一要素包容原則和公差等級(jí)較高的場(chǎng)合.一般A=T（公差）/10。安全裕度A是為了避免在測(cè)量工件時(shí)，由于測(cè)量誤差的存在，而將尺寸已經(jīng)超出公差帶的零件誤判為合格（誤收）而設(shè)置的。45462〉不內(nèi)縮方式：

該方式規(guī)定驗(yàn)收極限等于工件的最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸，即安全裕度A=0.這種驗(yàn)收方式常用于非配合和一般公差的尺寸。47第3章幾何公差檢測(cè)目的要求熟記19個(gè)形位公差特征項(xiàng)目的名稱和符號(hào)。理解掌握19個(gè)項(xiàng)目公差帶的特點(diǎn)。掌握公差原則中獨(dú)立原則、包容要求及最大實(shí)體要求的基本內(nèi)容，會(huì)標(biāo)注、理解含義、明確主要應(yīng)用場(chǎng)合。初步掌握形位公差的選用方法。4849公差原則的分類獨(dú)立原則相關(guān)要求包容要求最大實(shí)體要求其它:最小實(shí)體要求等不做要求公差原則50零件的尺寸公差和形位公差都要分別滿足圖紙上的公差標(biāo)注要求，兩者之間沒有關(guān)聯(lián)，互不影響，相互獨(dú)立。如圖所示，銷軸的外徑公差為0.02，中心線的直線度誤差為?0.01，檢測(cè)結(jié)果互不影響，應(yīng)滿足各自的獨(dú)立要求，只要有一項(xiàng)超差，該零件就算不合格。獨(dú)立原則51包容要求被測(cè)要素實(shí)際尺寸所遵守的邊界尺寸允許的直線度誤差20

20（最大實(shí)體尺寸）019.990.0119.9790.021要素遵守包容要求時(shí)局部實(shí)際尺寸不能超出(對(duì)于孔指不大于，對(duì)于軸指不小于)最小實(shí)體尺寸，即零件的局部實(shí)際尺寸不得小于19.979。52MMB：最大實(shí)體邊界實(shí)際尺寸“—”誤差允許值Φ200Φ19.99Φ0.01Φ19.98Φ0.02Φ19.97Φ0.03尺寸補(bǔ)償給形位53最大實(shí)體要求示例54被測(cè)要素實(shí)際尺寸所遵守的邊界尺寸允許的垂直度誤差50最大實(shí)體實(shí)效邊界

49.920.08＋補(bǔ)償（0）＝0.0850.10.08＋補(bǔ)償（0.1）＝0.1850.130.08＋補(bǔ)償（0.13）＝0.215556表面粗糙度標(biāo)注Ra的意義5758596061光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)量規(guī)設(shè)計(jì)原理T、Z的意義6263量規(guī)在制造過程中必有制造誤差，因此通規(guī)和止規(guī)都設(shè)定了一定的制造公差。 同時(shí)通規(guī)在使用過程中還存在著磨損，故通規(guī)還設(shè)計(jì)了一定的磨損公差。 公差為T，位置要素為Z。滾動(dòng)軸承公差選擇公差帶特點(diǎn)標(biāo)注6465

滾動(dòng)軸承與孔、軸配合公差帶ES=0

軸承內(nèi)、外圈公差帶圖es=0

滾動(dòng)軸承與孔、軸配合公差帶特點(diǎn)：上偏差為零，下偏差為負(fù)值，因?yàn)榫纫蟾?，所以公差帶?/p>