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1、互 换 性 与 技 术 测 量 复 习 提 纲第一章互换性概论1互换性的含义机械制造中的互换性，是指按规定的几何、物理及其他质量参数 的极限，来分别制造机械的各个组成部分， 使其在装配与更换时不需 辅助加工及修配，便能很好地满足使用和生产上的要求。要点：:设计给公差；:加工按公差分别进行；:装配(更换)时，不需辅助加工及修配；:装配(更换)后，能满足使用要求。2、优先数和优先数系的定义、基本构成规律、数学特征定义：对各种技术参数进行协调、简化和统一的一种科学的数值制度。?优先数和优先数系？标准(GB321 80)与ISO3采用的优先数相 同一十进制几何级数基本构成规律：(1) 数系的项值中依次
2、包含： ，0.001, 0.01, 0.1, 1, 10, 100, 这些数，即由10的整数幕10N (其中N为整数)组成的十进数序列；(2) 十进数序列按： ，0.0010.01, 0.010.1, 0.11, 110,10100, 1001000,的规律分成为若干区间，称为 十进段”(3) 每个 十进段”内都按同一公比q细分为几何级数，从而形成一 个公比为q的几何级数数值系列。这样，可根据实际需要取不同的 公比q,从而得到不同分级间隔的数值系列，形成优先数系。数学特征（1）包含性 在R40系列中包含有R20系列中的全部项值；在 R20系列中包含有R10系列的全部项值；在 R10系列中包含有
3、R5系 列的全部项值；在R80系列中包含有R40系列的全部项值。（2）延伸性 系列中的项值可以向两端无限延伸。（3）相对差同一系列中，任意相邻两项优先数的相对差近似不 变。（4）积、商、和幕 同一系列中，任意两项的理论值之积和商， 任意一项理论值的整数幕，仍为此系列中一个优先数的理论值。（5）和与差 同一系列中，两个优先数的和与差，一般不再为优 先数。1-3技术测量的基本知识1量块按“级”使用和按“等”使用有什么区别？ 按“级”使用忽略量块中心长度的制造误差，按量块的标称值使用。 按“等”使用忽略了检定量块时的测量误差，按量块检定书中给定的中心长度使 用。2用量块组合尺寸的依据是什么？尽量用少
4、的块数按组合尺寸的最后一个尾数选取第一块每选一块量块都应去掉一个尾数3. 测量误差的定义绝对误差：=测得值x -真值：用以对相同尺寸的测量精度进行评价相对误差/用以也一汇10000x对不同尺寸的测量精度的 评价4. 测量误差的分类厂系统误差随机误差在相同条件下，多次测量同一量值时，误差的绝 对值与符号保持恒定，或在条件改变时，按某一确定 规律变化的误差。定值系统误差一一对每次测得值的影响都是相同的变值系统误差一一对每次测得值的影响按一定规律变化在相同条件下，多次测量同一量值时，误差 的绝对值与符号均不定。随机误差，从理论上讲 就是不能够被消除的。粗大误差超出在规定条件下预计的误差这种误差是由于
5、测量者主观上的疏忽或客观条件的剧变 (如突然的振动)等原因所造成，常使测得值有显 着的差异。在正常的测量过程中，应该而且能够 将粗大误差剔除。5. 测量误差的评定(1) 随机误差的处理与评定 随机误差的统计规律?集中性对称性 有界性 对随机误差总体分布参数的估计一 1 nX Xi样本均值:（总体数学期望）样本标准差：（T （总体均方差）均值的标准差：*（总体数学期望的均方差）样本均值的极限误差xiim二-3 测量结果的表达（2）系统误差的发现与消除 定值系统误差一一不能从系列测得值的数据处理中揭示预先检定法异号法 变值系统误差可以从系列测得值的数据处理和分析观察中揭示。残差观察法残差代数和检验
6、法变值系差的消除 校正值法 半周期法（3）粗大误差的判别与剔除 3：准则（Pa?ta准则）当n<50时，此法不可靠当n< 10时，此法不能剔除 肖维勒准则（Chauvenet准则）第二章 光滑圆柱体结合的互换性2-2 有关公差与配合的术语和定义一、基本术语和定义（一）孔与轴（二）有关尺寸的术语和定义1. 尺寸（Size）以特定单位表示线性尺寸值的数值2. 基本尺寸（Basic Size设计给定的尺寸。通过它，应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺 寸。3. 实际尺寸（Actual Size）通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。4. 局部实际尺寸一个孔或轴的任意横截面中任何两相对点之间测得的尺
7、寸。5. 作用尺寸（Mating Size）见（P81）孔的作用尺寸在配合面全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸。轴的作用尺寸在配合面全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺 寸。6. 极限尺寸（Limits of Size）一个孔或轴允许的尺寸的两个极端*孔或轴允许的最大尺寸为最大极限尺寸*孔或轴允许的最小尺寸为最小极限尺寸7最大实体状态（MMC）与最大实体极限（尺寸）（MML）*最大实体状态一一孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态*最大实体极限（尺寸）（MML ）-对应于孔或轴最大实体状态下的那个极限尺寸，即：轴：dmax孔：Dmin8最小实体状态（LMC）与最小实体极限（尺寸）（LML）
8、*最小实体状态-孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态*最小实体极限（尺寸）（LML）对应于孔或轴最小实体状态的那个极限尺寸，即：轴：dmin孑L: Dmax（三）有关偏差、公差的术语和定义1偏差-某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差.*实际偏差=实际尺寸-基本尺寸*极限偏差上偏差（ESes）=大极限尺寸-基本尺寸下偏差（EIei）=最小极限尺寸-基本尺寸2尺寸公差（公差，Tolerance）允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的绝 对值。注：偏差与公差的比较 偏差一一代数量，可正、可负、可为零；公差一一绝对值，无正、无负、不能为零。 极限偏差一限制实际偏差；公 差一限制实际尺寸的变
9、动量。 偏 差一不反映加工难易，只反映加工结果对基本尺寸的偏离;公差一反映对制造精度的要求，基本尺寸一定时，反映加工难易 极限偏差 一反映“公差带”的位置，影响配合松紧程度；公差一反映“公差带”的大小，基本尺寸一定时，影响配合精度3极限与配合图解常用公差带图解法直观地分析了解极限与配合的情况、亠"注意： 孔、轴公差带要有区别； 基本尺寸一定要注单位极限偏差可不注单位，用卩m为单位 大小符合逻辑关系，比例协调 由于公差及偏差的数值与基本尺寸数值相差甚大，在公差带图解中不需用同一比例绘出。(四) 关于配合的术语及定义1配合-基本尺寸相同的，互相结合的孔和轴公差带之间的关系 2间隙、过盈间
10、隙(X)-孔的尺寸减相配合的轴的尺寸所得的正差值 过盈(Y)-孔的尺寸减相配合的轴的尺寸所得的负差值 .3极限间隙(XmaxXmin)极限过盈(YmaxYmin)最小间隙(Xmin) Xmin=Dmin-dmax=EI-es最大间隙(Xmax)Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小过盈(Ymin)Ymin =D max-dmin最大过盈(Ymax) Ymax=Dmin-dmax4间隙配合-具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合特 点 孔的公差带在轴的公差带之上(含相接);5过盈配合-具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合. 特 点 孔的公差带在轴的公差带之下（含相接）;6过渡配合-可能具有间
11、隙或过盈的配合.特 点 孔的公差与轴的公差带互相交叠；7.配合公差组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。配合公差是一个没有符号的绝对值。配合公差Tf= Th + Ts对间隙配合，Tf = | Xmax -Xmin |对过盈配合，Tf = | Ymin -Tmax |对过渡配合，Tf =| Xmax max |（五）关于配合制的术语及定义-用同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度 1标准公差（IT ）:极限与配合制标准中所规定的任一公差。2、基本偏差：极限与配合制标准中，确定公差带相对零线位置的那 个极限偏差。3基孔制配合基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各
12、 种配合的一种制度。:实质一将孔公差带位置固定不动，而改变轴公差带的位置，从而 形成不同松紧程度配合的配合制。4.基轴制配合基本偏差一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，即轴的上偏差 为零。*实质一将轴公差带位置固定不动，而改变孔公差带的位置，从而形成不同松紧程度配合的配合制。2-3.公差值的标准化会查表2- 1标准公差数值表2-4 .基本偏差的标准化一、轴的基本偏差ah: es为基本偏差且 esc 0 h: es=0基准轴代号js:两极限偏差对称于零线jzc: ei为基本偏差且一般 ei> 0会查表2 5尺寸至500mm轴的
13、基本偏差三.孔的基本偏差1、 通用规则:El=-es或ES=-ei通用规则的应用范围：(1) A H的所有孔2)基本尺寸c 500mm, ITn > IT9 的 K、M、N 和 ITn > IT8 的 PZC，但>3mm, ITn > IT9 的 N 例外(ES= 0)。(3)基本尺寸>500mm及<3mm ,因标准规定孔、轴公差等级按同级考虑配合。故在此尺寸范围内的所有基本偏差按通用规则换算2、特殊规则 ES = ei+A,A = ITn ITn-1特殊规则的应用范围：基本尺寸>3mm至w 500mm，且标准公差w IT8的J、K、M、N和<
14、IT7 的 PZC要求：会根据通用规则或特殊规则由相同代号的轴的基本偏差换算得到孔的基本偏差相关作业：P921、2(1)(3)(6)(8)(11)并计算极限间隙或极限过盈，任选一个说明配合代号的含义2-7 光滑极限量规的设计一、什么是量规(gauge ) 量规没有刻度，定值专用量具，成对使用，仅判断工件合格与否； 检验轴的量规叫环规或卡规，检验孔的叫塞规 防止工件的作用尺寸超出 MML的量规为通规，防止工件的局部实 际尺寸超出LML的量规为止规； 通规能通过且止规不能通过的被检工件为合格件。二、极限尺寸判断原则(泰勒原则)和量规形式1、极限尺寸判断原则 (泰勒原则)的内容(p82) 孔、轴作用
15、尺寸不允许超出最大实体尺寸 任何位置上的实际尺寸不允许超出最小实体尺寸这里 超出”指占有材料量意义上的超出2、量规形式名称量规尺寸量规型式量规作用通规T被检工件 的MML塞规：被检孔的 D min全型：在配合面的全长上，与被 检工件相对应的完整表 面。控制工件 的作用尺 寸环规：被检轴的 d max止规被检工件塞规：被检孔的D max不全型：控制工件 的实际尺 寸Z的LML环规：被检轴的d min测量面应是点状的。三、工作量规公差（1）通规和止规的公差带全部位于孔、轴尺寸公差带内；（2） 通规公差带的中线到工件最大实体尺寸的距离为Z,其磨损 极限与工件的最大实体尺寸重合；（3） 止规的公差带从
16、工件的最小实体尺寸起，向工件的公差带内 分布。相关作业：P92 7，82-9 测量器具的选择*选用仪器的基本过程归纳：II / 由A值决定验收极限（P88页图2- 50）A、ui值 / 工件公差f |查表2-28、相关作业：P9 9；由u1值选计量器具（P91页表2-29、30）第三章形状和位置公差1、形位公差评定项目及其符号、公差带形状(P99 表 3-1)項目符气直钱度ip» 1Mii平面度Q圆度O园柱度*a裁枪扁度r面轮岸度a分类分类向位定公位差动平行度垂直度倾斜度同軸度对称度位Jt度全眈动2、最小条件与最小区域名称袴号基准希号*基准代号 X基淮目标. 最大买悴状感'2
17、 -包容原用1 ;0理论正确尺寸回1不攏凹下（+）不准凸起1CO它符号形状误差的评定原则(1)、最小条件 (minimum condition)(P100 中部)被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。此时对被测实际要素评定的误差值为最小。(P101 图 3-5)（2）、最小区域（minimum zone） （P100，下部）用符合最小条件的理想要素包容实际被测要素时，具有最小宽度f或直径© f的包容区域（其形状分别与各自的公差带形状一致），该包容区域的宽度或直径为误差值。(P133 § 3-7)3、直线度误差的测量、用最小区域法评定直线度误差评定的最小条件准则：误差曲
18、线全部位于两平行直线之间 两平行直线与误差曲线成高、低相间三点接触（如P159页练习题5（2）4、采用独立原则、最大实体原则或包容原则时，各自遵守的边界， 边界的尺寸是多少，在最大实体状态允许的形位误差的极限值和最小 实体状态时允许的形位误差的极限值是多少？（如P159页练习题3、4）5、 会在设计图样上按要求标注形位公差（如P159页练习题2（ 1）、（2）、（ 3）第四章表面粗糙度1、理解取样长度的定义、目的、要求定义：用以判别和评定具有表面粗糙度特征的一段基准线长度（P163）目的：限制和削弱表面波纹度和形状误差对粗糙度测量结果的影响（P162最下一行）要求：在轮廓总的走向上量取，一个取
19、样长度一般应包括5个以上的 轮廓峰和谷。*取样长度应与粗糙度要求适应（P170表4-5）2、理解评定长度的定义、目的、要求定义：测量和评定表面粗糙度所必需的一段表面长度目的：客观全面地反映表面质量。加工表面的均匀程度不同，若按同一取样长度依次测量几段轮廓，可得到不同的粗糙度值。（P163 （4）要求：根据粗糙度要求来确定。（P170表4-5）一般情况下，取In3、理解高度评定参数 Ra、Rz、Ry及其计算方法(1)轮廓算术平均偏差Ra在取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值Ra = 1 y(X)dx(2)微观不平度十点高度 Rz指在取样长度内，5个最大的轮廓峰高的平均值与 5个最大轮廓谷深的平
20、均值之和Rz=T瓦yr瓦yvi5 IL i 3 id(3)轮廓最大高度Ry指在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。(如P176练习题1) 4、理解间距参数Sm、S、及其计算方法(如P176练习题1) (1)轮廓微观不平度的平均间距 Sm指在取样长度内轮廓微观不平度间距的平均值Sm = 1 1Smii -1轮廓微观不平度间距指一个轮廓峰与相邻轮廓谷间包含的一段中线长度。(2)轮廓单峰平均间距Sn在取样长度I内轮廓单峰间距的平均值。S二丄7 Sin i#轮廓单峰间距Si,是指两个相邻轮廓单峰的最高点在中线上的投影长度5、理解轮廓支承长度率tp及其计算方法(如P176练习题1)轮廓支承长度率
21、tp轮廓支承长度：P与取样长度I之比6、会在设计图样上标注要求的表面粗糙度参数以及会解释表面粗糙 度标注中各字符的含义（如P176练习题2）第六章 圆柱齿轮传动的互换性1、齿轮传动的使用要求（1）传递运动的准确性一运动精度要求（2）传动的平稳性一工作平稳性精度要求（3）载荷分布均匀性一接触精度要求（4） 传动时，非工作面间隙适当一齿侧间隙要求2、齿轮运动准确性的评定指标3、齿轮运动平稳性的评定指标4、载荷分布均匀性的评定指标5、齿轮副侧隙的评定指标运动精度运动平稳性精度载荷分布均匀性 （接触）精度齿侧间隙第1公差组 控制 长周期误差第II公差组 控制 短周期误差第III公差组 控制制造误差控制
22、 安装误差控制 制造误差控制 安装误差Fi'fi'巳FEss、Esi"ifi”FbfxfyEwms、士 faFpff士 FpxEwm iFr士 fpb接触斑点圆周侧隙jt、F w士 fpt法向侧隙jn6、齿轮的标注五、齿轮标注代号（P239 ）齿厚上偏差代号第II公差组精度等级齿厚下偏差代号格式：phn占hI第i公差组精度等级第川公差组精度等级标准代号例： 8 7 7 FL GB10095 - 88注：*三个公差组的精度要求相同时，只注一个等级数，如8 FH GB10095 - 88*齿厚极限偏差给定数值时，则不注偏差代号，如4 （ °270）GB10095
23、 -880.4057、实验中各项齿轮误差、偏差测量所用的仪器、测量方法、齿距偏 差及齿距累积误差实验数据的处理。第七章尺寸链1、理解封闭环、组成环、增环、减环的概念环尺寸链中的每一尺寸都称为环。从尺寸链形成看“环”可分成：圭封闭环（A0，Closing link）尺寸链中在装配过程或加工过程中最后形成（或自然获得）的 一环。注：a）任何尺寸链都有，且仅有一个封闭环；b）通常零件图上是不标注封闭环的尺寸的；c）工艺过程不同则封闭环也不同。 只有确切知道加工（或安装） 的安排后，才能确定封闭环。组成环（A i, component link）尺寸链中对封闭环有影响的全部环。这些环中的任一环的变动
24、必能引起封闭环的变动。增环 尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环同向变动。 减环 尺寸链中的组成环，由于该环的变动引起封闭环反向变动。2、掌握尺寸链（直线尺寸链）简图的画法<1>将互相关联的尺寸联接成封闭的回路；<2>判断圭寸闭环根据尺寸链的形成判断（加工或装配过程）;<3>画出尺寸链简图从圭寸闭环的某一尺寸界限开始，依次画出组成环，环环相连不间断， 最后到达封闭环的另一尺寸界限，并画出封闭环（用单箭头表示作图 方向）。<4>判断增环和减环，在尺寸链简图上标明增环与减环 一一和封闭环 箭头同向为减环，反向为增环。3、会用完全互换法计算尺寸链
25、（如练习题 1、2、3、4、5 （1） （1）基本计算公式封闭环的基本尺寸:(7 - 2)L0b封闭环的极限尺寸:nm=为 Ljzb _ 为 Lijbi =1i =n 1封闭环的极限偏差:封闭环的公差;nL0max = Lizmaxi丄nL0min Lizmini Am-Ij mini田1m-7 Lij maxim 1mESo 八 ESiz - ' Eliji=1i=n 卅(7 - 3)(7 - 4)(7 - 5)(7 - 6)m(7 - 7)To 八Tii £正计算问题（校核计算P257 3 ）已知：各组成环的尺寸及极限偏差 求：封闭环基本尺寸和极限偏差(相关作业：P269 1, 2,5(1) （3）中间计算已知：封闭环及某些组成环的尺寸及极限偏差 求：某一组成环的尺寸及极限偏差（相关作业：P269 3, 4 ）
