武汉理工大学互换性与测量技术基础.docx

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武汉理工大学互换性与测量技术基础

互换性与测量技术总复习

第一章圆柱公差与配合

与G8/和h7配合具有同样配合性质的配合是H8/g7。

H7/f6配合的配合性质为间隙配合。

在任意方向上中心要素的平行度的公差带为圆柱体。

对于过渡配合，孔的公差带与轴的公差带相重叠。

对于间隙配合，孔的公差带在轴的公差带之上（含相接）。

与基准轴配合的孔，A～H为间隙配合，P～zc为过盈配合

尺寸公差是指尺寸的许用变动量。

尺寸公差的大小等于最大极限尺寸减最小极限尺寸。

基孔制配合的孔的公差带代号为H，其下偏差为零。

配合公差等于相配合的孔、轴公差之和。

IT2．1T5级用于高精度量块公差。

400+0.013mm比150+0.013mm的精度高。

配合的零部件的公差值越小，则其配合公差也越小。

滚动轴承内圈与轴的配合应选用基孔制。

孔、轴配合中，工作时有相对运动应选用间隙配合。

装配时不需附加选择或调整的互换称为完全互换。

最人实体状态是指孔或轴允许的材料量为最多的状态。

最小买体尺寸是指消耗材料最小的状态下的尺寸

最人实体状态下．，轴的尺寸为最大极限尺寸。

轴的最小实体尺寸为轴的最小极限尺寸。

孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸。

基孔制配合中，轴的公差带在零线下方形成间隙配合。

过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下。

公差是指允许质量参数的变动量

过遮配合的最大间隙大于零，最大过盈也大于零。

基孔制与基轴制的选用原则：

1）基孔制：

是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种配

合的一种制度。

2）基轴制：

是基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种种配

合的一种制度。

3）一般优先采用基孔制：

加工孔比加工轴要困难，加工孔所削的刀具、量具尺寸规格多。

4）采用基轴轴制：

冷拔钢作轴，轴不必加工；同一基本尺寸的轴上要装配儿个不同配合

的零件。

5）与标准件配合时，基准制依标准件确定。

标准公差：

国家标准规定的标准公差是公差等级系数和公差因子的乘积值来决定的，是

用以确定公差带大小的任一标准公差值。

影响公差因子的因素：

影响标准公差因子的主要因素是加l：

误差和测姑误差。

公差等级选用：

1）应考虑使用要求、制造工艺、成本三者之间的芙系。

2）在满足使用要求的前提F，尽量选用较低的公差等级，即选用较火的公差值。

3）一般而言，孔比轴低。

一个公差等级。

配合类型的选择方法：

1）具有相对运动的结合面用间隙配合。

2）无相对运动并以连结为主要功能的配合媚过盈配合a

3）无相对运动并以定位导向为主要功能的配台用过渡配合。

确定配合的非基准件的基本偏差有哪些方法：

选择非基准件基本偏差的方法有：

类比法

计算法，试验法。

配合公差与尺寸公著有何区别和联系：

尺寸公差：

表示孔、轴加工的精确程度，是制造要求，即J：

艺要求。

配合公差：

当基本尺寸一定时，表示配合的精确程度，是使片j要求，即设计要求。

联系：

配合公差等于相配合的孔和轴的公差之和。

某配合中，己知孔公差Th，轴的F偏羞ei，最小间隙为Xmin，平均间隙，求孔和轴的上、

下偏差，并判断配合种类。

解：

平均间隙=（最大间隙+最小间隙），2，求出最火间隙Xmax。

ES-ei=Xmax，求出ES。

根据孔的公差，求出EI

El—es=Xmin求出es

画出配合公差带图，判断配合种类。

（见例1，例2）

己知孔与轴的．尺寸与公差，试计算其最大间隙与最小间隙，并用图解法（画出公差带）判断

其配合性质。

参见教材（P10）

第二章长度测量基础

表示多次测量数值重复的一致程度的是精密度。

测量误差是指型量结果与真值之差。

消除线性系统误差的方法一般是对称法。

使用量块组合时量块数量一般不超过4块。

精密度表示测量结果中随机误差大小的程度。

由确定因素引起的测量误差是系统误差。

复杂系统误差一般作随机误差处理。

测量的正确度表示测量结果中系统误差的大小程度。

量块按级使用时，忽略量块的制造误差。

用普通计量器具检验时，用内缩方式验收的公差范围比工件公差小。

测量误差的种类：

系统误差，随机误差，粗大误差。

判断测量误差的类型的方法：

用残余误差观察法判断系统误差，用30判断粗大误差。

对某尺寸进行等精度测量10次，测得值分别为：

……，试求测量结果。

（1）判断有无系统误差

（2）求算术平均值

（3）求残余误差

（4）求标准偏差

（5）求算术平均值的标准偏差

（6）写出测量结果

参见教材例题。

（P67）

第三章形位公差及检测

跳动误差属于位置误差。

在形位公差值的选择中，平行度公差值应小予其相应的距离公差值，

在同一要素上给定的形状公差应小于位置公差。

圆柱度的公差带为两同心圆柱之间的区域。

圆度公带为两同心圆之间区域。

对称度属于定位公差。

平行度是属于位置公差。

包含圆度公差项耳有径向圆跳动。

只保证可装配性时，采用的公差原则是最大实体要求。

保证配合精度的公差原则是包容要求。

评定形状误差的方法是最小条件法。

垂直度公差带的方向由基准决定。

孔的体内作用尺寸是孔的实际内表面体内相接的最小理面的尺寸。

最大实体要求应用于只保证装配精度的场合。

圆度公差是包容实际轮廓的两理论同心圆之间的区域。

形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。

定位公差带的方向由基准决定。

最小实体原则应用于保证最小壁厚和设计强度的场合

孔的最大实体实效尺寸为最大实体尺寸减中心要素的形位公差。

轴线的任意方向上的直线度公差带形状为圆柱体。

轴承外圈与外壳孔的配合是基轴制。

同一要素的圆度误差不大于其径向圆跳动：

1）圆度公差带：

是垂直于轴线的任意正截面上半径差为公差值的两同心圆之间的区域。

2）径向圆跳动：

（概念）

3）两者的相互关系：

两者公差带的形状相同，都是两同心圆之间的区域；但径向圆跳动

公差带的圆心在基准轴线上，而圆度公差带的圆心没有限定。

最大实体要求：

要求实际轮廓处处不得超越最大实体实效边界，

其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超越图上给定的公差，

而要素的局部尺寸不能超越其最小实体尺寸。

最大实体要求使用场合：

最大实体要求仅用于中心要素，其目的是保证装配互换。

包容原则含义（见教材）。

包容原则主要应用场合：

有配合要求．且其极限间隙和过盈必须严格得到保证的场合。

给定图形，回答有关公差原则、实体尺寸、运用最大实体要求对形位公差进行判别等到

问题。

将公差与配合要求、表面质量要求等标注在所给图形上。

1、圆柱度的标注。

2、同轴度的标注。

3、对称度的标注。

4、径向圆跳动的标注。

5、端面圆跳动的标注。

6、包容要求、最大实体要求的标注。

7、表面粗糙度的标注。

第四章表面粗糙度及检测

表面粗糙度值的选择与加工纹路无关。

宜采用较大表面粗糙度参数值的情形是单位压力小的磨擦表面。

国标规定的表面粗糙度间距参数的是sm。

轮廓算术平均偏差是指取样长度内，轮廓偏距绝对值的算术平均值。

测量表面粗糙度时，设定取样长度是为了限制与消除表面波度的影响。

一般情况F，表面粗糙度数值越小，结合面的接触刚度垫直。

表面粗糙度的最常用的评定指标是Ra。

表面粗糙度对零件表面的耐磨性的影响：

1）一般情况下，表面粗糙度参数数值越小，耐磨性越好。

因为配合表面间的接触面积越大，单位面积的压力越小。

2）表面粗糙度参数数值很小时，耐磨性变坯。

因为表面过于光滑，不利于润滑油的贮存。

2）表面粗糙度参数数值很小时，耐磨性变坏。

易使工作表面形成半干磨擦或干磨擦。

表面粗糙度对配合性质的稳定性的影响：

1）配合性质的稳定性是指配合表面保持原有设计配合性质的能力。

2）配合表面耐磨性越好其配合性质的稳定性越好。

3）一般来说表面粗糙度值越低，表面耐磨性越好，配合性质的稳定性越好。

4）粗糙度参数数值很小时，耐磨性变坏。

表面粗糙度对机械零件的性能的影响

1）配合性质。

2）耐磨性。

3）工作精度。

4）抗腐蚀性。

5）可靠性。

第五章光滑极限量规

根据泰勒原则，通规用于控制工件的作用尺寸。

按泰勒原则，轴用量规的止塑必须是主规。

轴片工作量规通规上偏差为所测量轴的土偏差。

孔用工作量规止规的上偏差为所测量孔的上偏差。

孔用工作量规义称塞规

要求考虑磨损公差的量规是通规。

量规的形状公差是其尺寸公差的一半。

泰勒原则：

1）孔的作用尺寸应太于或等于孔的最小极限尺寸，任何位置上的尺寸应小丁或等于

最大极限尺寸。

2）轴的作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，任何位置上的尺寸应人于或等于

最小极限尺寸。

第六章滚动轴承的公差与配合

宜采用较小的间隙配合或较松的过渡配合的情形是轴承承受局部载荷。

接触角为60。

的滚动轴承以承受轴向载荷为主。

接触角为O的滚动轴承只能承受径向载荷。

国家标准规定的滚动轴承的最高精度等级为B级。

轴承负荷越大，选月配合的最小过盈量越大

国家标准规定的精度最低的轴承是G级，其应用最广

承受局部载荷的滚动轴承的圈套宜选用较松的配合。

第七章尺寸链

在其它尺寸不变时，减环尺寸增加使封闭环尺寸减小。

在其它尺寸不变时，减环尺寸减小使封闭环尺寸增加。

需采用内缩方式确定验收极限的场合是尺寸早偏态分布时，尺寸偏向一侧。

同一配合中相对于不完全互换而言，完全互换公差要求较高。

分配组成环公差的方法一般有等公差法、等精度法和等工艺能力法。

在尺寸链中，公差值最大的是封闭环。

用极值法和统计法解尺寸链，前者的公差要求更直

通过测两孔大小及两孔内壁距离来确定连杆孔中心距。

已知内孔D和d、内壁距L、测量极限误差6。

求连杆孔中心距及其极限误差。

设中心距为A，则，A=D/2+d/2+L

计算过程参见教材中尺寸链的计算。

第九章螺纹公差及检测

螺纹中径合格性判断原则泰勒原则

国标规定的公制背通螺纹的公称直径是指大径。

影响螺纹作用中径的主要参数不包括大径误差。

影响螺纹作用中径的主要参数包括：

中径，牙型半角和螺距等。

螺纹的螺距存在误差时为保证旋合，外螺纹的中径应减小。

外螺纹的基本偏差为上偏差。

内螺纹的基本偏差为下偏差。

外螺纹牙型角小于内螺纹牙型角时，外螺纹实际中径应减小才能旋合。

普通内螺纹的基本偏差为上偏差。

第十章键和花键的公差与配合

花键采用基孔制，目的是减少拉刀数目。

矩形花键的定心表面是尘径。

矩形花键的配合采用基孔制配合。

与花键比较，平键的导向精度和定位精度较差。

平键联接的配合主要参数为键宽。

花键小径形位精度遵守鱼盔原则。

矩形花键的定心表面：

采用小径定心。

第十一章齿轮精度及检测

影响齿轮传动平稳性的指标是齿形误差。

。

影响齿轮载荷分布均匀性的误差有齿向误差。

径向综合误著影响齿轮传动的准确性。

公法线长度变动量是评定齿轮传动准确性性的指票。

齿轮最小极限侧隙考虑了温升变形与正常润滑两因素必须的侧隙。

齿轮传动的平稳性要求齿轮在一齿范围内传动比变化不大。

径向综合误差是齿轮传动准确性的评定指标。

齿距累积误差△FP是表征齿轮运动准确性的评定指标。

齿向误差是齿轮承载均匀性的评定指标。

对齿轮传动质量要求：

1）运动的准确性。

2）运动的平稳性。

3）载荷分布的均匀性。

4）传动侧隙。

例1某配合中，孔的公差为.021mm，轴的下偏差（ei）为+0.050，最小间隙xmin=-0.065mm，平均间隙x=-0.045mm，求孔、轴的上下偏差，判断配合性质。

1）

Xmax=-0.025mm

2）Xmax=ES-ei,-0.025=ES-0.050,ES=+0.025mm

3）TH=ES-EI,0.021=+0.025-EI,EI=+0.004mm

4）Xmin=EI-es,-0.065=0.004-es,es=+0.061mm

5）画分公差带图

轴的公差带在孔的公差带之上，故为过盈配合。

例2：

某配合中，最大间隙Xmax=22μm孔的公差为30μm,轴的下偏差（ei）为11μm,配合公差（Tf）为50μm，求Xmin=?

，画出公差带图，判断配合性质。

1）Xmax=ES-ei，22=ES-11，ES=33μm。

2）孔的公差TH=ES-EI,30=33-EI,EI=3μm

3）配合公差Tf=TH+Ts，50=30+Ts,轴的公差Ts=20μm

4）TS=es-ei20=es-11es=31μm

5）画出公差带图

孔、轴公差带重叠，故为过渡配合。

例3：

1、公差原则：

最大实体原则

2、最大实体尺寸：

Ф50

最小实体尺寸：

Ф50.15

3、当孔的实测尺为Ф50（最大实体尺寸）时，⊥的允许值为0.08mm，当孔的实测尺寸为Ф50.12mm时，实际尺寸偏离了最大实体尺寸0.12mm，故其⊥误差允许为0.12+0.08=0.20mm。

例4：

实测两孔直径D=Ф50.021mm，测量极限误差δlinD=±0.005mm

d=Ф30.005mm,测量极限误差δlind=±0.005mm

内屋距离L=82.950mm，测量极限误差δlinL=±0.005mm

求孔中心距A的尺寸及误差。

1）

2）根据教材P150，封闭环的极限误差

式中

为尺寸传送系数，

3）结果

二.选择题（每题0.5分，共10分）

1.     为评定齿轮传递运动的准确性，可以检验以下项目（）。

a.△Ｆβ;b.△ｆpb与△ｆpt;c.△Ｆp与△ｆ;d.△Ｆr与△Ｆw。

2.     齿轮公差中切向综合误差△Ｆi＇可以反映（）。

a.切向误差;b.切向与轴向误差;c.径向误差;d.切向和径向误差。

3.     齿坯的内孔通常作为（ ）的基准，所以必须给它们规定公差。

a.选择各级精度等级；b.加工、装配；c.测量；d.加工、装配、测量。

4. 齿距累积公差是评定齿轮运动准确性的指标；齿距极限偏差是评定齿轮（ ）指标。

  a.传递运动准确性b.传动平稳性c.载荷分布的均匀性d.齿轮副侧隙

5.     ΔＦr主要反映（）。

a.运动偏心b.几何偏心c.综合偏心

6.     渐开线圆柱齿轮标准对齿轮精度规定了（）等级。

a.12b.14c.16d.18

7.     选择齿轮三个公差组的精度等级时，（）。

a.三组必须相同b.第Ⅰ组必须高于其他两组

c.第Ⅰ、Ⅱ组必须相同d.三组可以不同

8.     齿轮副标准中规定侧隙的目的是（）。

a.便于测量b.便于加工

c.便于拆装d.为了补偿温升引起的变形和保证润滑等

9.     为评定齿轮传递运动的准确性，可以检验（）。

a.Fr与Fwb.F"

c.fptd.Fr与F"

10. 过渡配合和过盈配合中，孔和轴的基本偏差代号分别为（）。

a.a~h，A~Hb.j~zc，J~ZC

c.j~zcd.a~zc，A~ZC。

11. 影响螺纹互换性的误差有（）。

a.螺距累积误差,顶径误差,中径偏差；b.中径偏差,顶径偏差,螺距累积误差

c.螺距累积误差,牙型半角误差,中径偏差；d.中径偏差,顶径偏差,牙型半角误差

12. 内螺纹中径合格条件是（）。

a.Ｄ2fe≥Ｄ2minb.Ｄ2a≤Ｄ2max，Ｄ2fe≥Ｄ2min

c.Ｄ2fe≤Ｄ2maxd.Ｄ2a≥Ｄ2min，Ｄ2fe≤Ｄ2max。

13. 普通内螺纹的基本偏差有（）。

a.E；b.F；c.G和H；d.H和K。

14. 普通内螺纹的螺距误差和牙型半角误差都使作用中径（）。

a.不变；b.增大；c.减小；d.可能增大也可能减少。

15. 普通外螺纹的螺距误差和牙型半角误差都使作用中径（）。

a.不变；b.增大；c.减小。

16. 在普通螺纹标准中，为保证螺纹互换性规定了（）公差。

a.大径，小径，中径；b.大径，中径，螺距；c.中径，螺距，牙型半角。

d.中径。

17. 在普通螺纹公差国家标准中，为了控制螺距误差和牙型半角误差而规定的公差是（）。

a.螺距公差；b.牙型半角公差；c.中径公差；d.大径公差。

18. 键的主配合尺寸是（）。

a.宽度；b.高度；c.长度。

19. 平键联结的配合中采用（）。

a.基孔制；b.与轴的配合为基孔制，与轮毂槽的配合为基轴制；c.基轴制；d.与轴的配合为基轴制，与轮毂槽的配合为基孔制。

20. 轮毂可在装键的轴上滑动，则应选择（）。

a.较松联结；b.一般联结；c.较紧联结

五、图示的零件，先加工A1，再加工A2。

求A3的基本尺寸与极限偏差。

（5分）

六、将下列要求标注在零件图上。

（9分）

1）f16H6内孔表面圆柱度公差0.008mm；2）f30G7内孔中心线对f16H6内孔中心线同轴度公差0.04mm；3）右端面对f16H6内孔中心线垂直度公差0.02mm；4）f30g7外圆柱面对f16H6内孔中心线径向全跳动公差0.05mm5）圆锥表面圆度公差0.005mm；6）f16H6采用包容原则；7）f16H6内孔表面粗糙度Ra允许值0.32mm，采用去除材料加工方法；8）f30g7外圆柱表面粗糙度Rz最大值0.63mm，采用不去除材料加工方法；

9）右端面表面粗糙度Ra上限允许值0.63mm，下限允许值0.32mm。