几何量公差与检测复习.docx

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几何量公差与检测复习

§1互换性与公差

1、什么叫互换性？

广义地说，互换性是指一种产品、过程或服务代替另一产品、过程或服务能满足同样要求的能力。

2、公差是指为了保证零件的功能要求而规定的零件几何量允许变动范围。

3、互换性的种类在不同场合，零部件互换的形式和程度有所不同。

因此，互换性可分为完全互换性和不完全互换性两类。

不完全互换性可以用分组装配法、调整法或其他方法来实现。

一般来说，对于厂际协作，应采用完全互换性；至于厂内生产的零部件的装配，可以采用不完全互换性。

§2标准化和优先数系

1、标准化是互换性生产的基础。

2、标准是指为了在一定范围内获得最佳秩序，经协商一致并由公认机构批准，规定共同使用的和重复的一种规范性文件。

3、标准化是指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在的问题制定共同使用和重复使用的条款的活动。

4、国标规定了包含项值1的十进等比数列为优先数系，并规定了四个基本系列R5、R10、R20、R40和一个补充系列R80。

统称为Rr系列。

同一系列中，每增r个数，数值增至10倍。

5、R5中的项值包含在R10中，R10中的项值包含在R20中，R10中的项值包含在R40中，R40中的项值包含在R80中。

6、根据需要，还可以采用派生系列。

它是指在Rr系列中每隔p项选取一个优先数，组成新的系列Rr/p。

例如：

派生系列R10/3，就是从基本系列R10中，自1以后，每逢三项取一个优先数组成的，即1.00，2.00，4.00，8.00，16.0，32.0

优先数系的基本系列（常用值）P258附录1-1

第二章几何量测量基础

§1概述

1、几何量测量是指为确定被测几何量的量值而进行的实验过程。

其实质就是将被测几何量与作为计量单位的标准量进行比较，从而确定二者的过程。

2、一个完整的测量过程应包括被测对象、计量单位、测量方法和测量精度四个要素。

§2长度量值的传递

1、米的定义主要采用稳频激光来复现

2、量块（P10）

量块的精度等级：

量块的制造精度分为五级：

K、0、1、2、3级，其中K级精度最高，精度依次降低，3级最低。

量块生产企业大都按“级”向市场销售量块。

量块的检定精度分为五等：

1、2、3、4、5等，其中1等最高，精度依次降低，5等最低。

量块按“级”使用时，应以量块的标称长度作为工作尺寸，包含制造误差。

量块按“等”使用时，以检定给出的量块中心长度的实际尺寸作为工作尺寸，排除制造误差的影响，仅包含检定的测量误差。

故量块按“等”使用的测量精度比量块按“级”使用时高。

3、量块的尺寸组合：

量块组合时，为减少量块组合的累积误差，应力求使用最少的块数，一般不超过4块。

组成量块时，可从消去所需工作尺寸的最小尾数开始，逐一选取。

§3计量器具和测量方法

1、何谓量具、量规、量仪？

量具是指以固定形式复现量值的计量器具。

量规是指没有刻度的专用计量器具。

计量仪器是指能将被测几何量的量值转换成可直接观测的指示值（示值）或等效信息的计量器具（量仪）。

2、标尺示值范围标尺示值范围是指计量器具所能显示或指示的被测几何量起始值到终止值的范围。

3、计量器具测量范围计量器具在允许的误差限内所能测出的被测几何量量值的下限值到上限值的范围。

测量范围上限值与下限值之差称为量程

三、测量方法的分类

1.按实测几何量是否为被测几何量分类

直接测量被测几何量的数值直接由计量器具读出。

间接测量由实测几何量的量值按一定的函数关系式运算后获得。

2.按示值是否为被测几何量的量值分类

绝对测量计量器具显示或指示的示值即是被测几何量的量值。

相对测量（比较测量）计量器具显示或指示出被测几何量相对于已知标准量的偏差，被测几何量的量值为已知标准量与该偏差值的代数和。

一般来说，相对测量的测量精度比绝对测量的高。

§4测量误差

1、绝对误差是被测几何量的量值与其真值之差，适用于评定或比较大小相同的被测几何量的测量精度。

2、相对误差是指绝对误差（取绝对值）与真值之比。

对于大小不相同的被测几何量，则需要用相对误差来评定或比较它们的测量精度。

相对误差越小的测量精度越高

3、测量误差的来源：

计量器具的误差、方法误差、环境误差、人员误差。

4、测量误差的分类：

系统误差、随机误差、粗大误差。

5、测量精度的分类：

正确度、精密度、准确度。

第三章孔、轴公差与配合

主要考计算和标注

参考例题P33例一

1、配合的分类：

间隙配合过盈配合过渡配合：

2、基孔制的孔为基准孔，它的基本偏差（下偏差EI）为零。

基轴制的轴为基准轴，它的基本偏差（上偏差es）为零。

§2常用尺寸极限与配合国家标准的构成

1、国标规定的标准公差等级分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。

从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差数值依次增大。

参考例题P48例9

§3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择

1、选择的原则是在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。

标准公差等级和配合种类的选择方法有类比法、计算法、实验法。

2、配合制的选择

·优先选用基孔制：

采用基孔制配合可以减少孔公差带的数量，从而减少定值刀具和塞规的数量，这显然是经济合理的。

·特殊情况下采用基轴制：

冷拉钢材直接作轴、结构上的需要、以标准零部件为基准选择基准制、必要时采用任一孔公差带与任一轴公差带组成所需的配合。

3、标准公差等级的选择基本原则：

在满足使用要求的前提下，尽量采用低的公差等级。

4、配合种类的选择

参考习题P249习题3-4

第四章几何公差与几何误差检测参考习题P2514-8

1.要素按检测关系和功能关系分类

（1）被测要素即注有几何公差的要素。

●单一要素注有形状状公差的要素。

●关联要素注有方向或位置公差的要素。

（2）基准要素用来确定被测要素的方向或位置关系的要素。

同时,该要素也是被测要素。

2、表4-1几何公差的分类、特征项目及符号P62

着重看P63-68（几何公差在图样上的标注方法）

3、几何公差带是用来限制实际被测要素变动的区域。

4、几何公差带具有形状、大小和方位等特性。

5、形状公差带P70-71（直线度、平面度、圆度和圆柱度公差带的定义和标注示例）、方向公差带P77（典型平行度、垂直度和倾斜度公差带的定义和标注示例）、位置度公差带P83（典型同心度、同轴度、对称度和位置度公差带的定义和标注示例）、P85跳动公差和形状公差同时标注示例。

6、公差原则：

确定同一要素几何公差与尺寸公差之间的相互关系应遵循的原则称为公差原则。

7、公差原则分为独立原则（P90）（独立原则是指图样上对某要素注出或未注出的尺寸公差与几何公差各自独立，彼此无关，分别满足各自要的公差原则）和相关要求（相关要求又分为包容要求、最大实体要求、最小实体要求和可逆要求。

）

8、最大实体状态MMC和最大实体尺寸MMS

●MMC实际要素在尺寸公差带内并具有实体最大的状态。

●MMS实际要素在最大实体状态下的极限尺寸

轴的MMS＝dM＝轴的上极限尺寸dmax

孔的MMS＝DM＝孔的下极限尺寸Dmin

9、最小实体状态LMC和最小实体尺寸LMS

●LMC实际要素在尺寸公差带内并具有实体最小的状态。

●LMS轴的LMS＝dL＝轴的下极限尺寸dmin

孔的LMS＝DL＝孔的上极限尺寸Dmax

10、最大实体实效状态MMVC和最大实体实效尺寸MMVS（P89）。

11、包容要求适用于单一尺寸要素，并且实际尺寸不得超出最小实体尺寸。

在最大实体边界范围内，该要素的实际尺寸和形状误差相互依赖，所允许的形状误差值完全取决于实际尺寸的大小。

包容的主要应用范围：

包容要求常用于保证孔与轴的配合性质，特别是配合公差较小的精密配合要求。

12、最大实体要求：

最大实体要求适用于尺寸要素的尺寸及其导出要素（轴线、中心平面等）几何公差的综合要求。

最大实体要求的主要应用范围：

只要求装配互换的要素，通常采用最大实体要求。

13、几何误差：

是指实际被测要素对其理想要素的变动量，是几何公差的控制对象。

（P109）

P110例4

第五章表面粗糙度轮廓及其检测

1、表面粗糙度轮廓幅度参数的选择：

对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra作为评定参数，对于极光滑和粗糙的表面，采用Rz作为评定参数。

2、表面粗糙度轮廓幅度参数极限值的选用原则（P122）（判断题）

3、表面粗糙度轮廓的检测：

比较检测法、针描法、光切法、显微干涉法。

第六章滚动轴承的公差与配合

1、滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制，外圈与外壳孔的配合应采用基轴制。

2、滚动轴承内、外径公差带的特点：

（1）标准部件：

是配合的基准件

（2）易损件：

应需拆卸，顾选取过盈较小的过盈配合或过渡配合。

（3）薄壁件：

因易变形，故与之相配合的零件的配合部位的形状精度要求较严。

3、P138图6-5与滚动轴承外圈配合的外壳孔的常用公差带

4、轴颈和外壳孔的尺寸公差带的确定：

与0级、6级轴承配合的轴颈一般为IT6，外壳孔一般为IT7。

第十章圆柱齿轮公差与检测（齿轮的检测指标）

§1齿轮传动的使用要求：

齿轮传递运动的准确性、齿轮的传动平稳性、轮齿载荷分布的均匀性、侧隙。

§2影响齿轮使用要求的主要误差

（1）影响齿轮传递运动准确性的误差，是齿轮齿距分布不均匀而产生的以齿轮一转为周期的误差，来源于齿轮几何偏心e1和运动偏心e2。

两者综合产生齿距累积总偏差。

（2）影响齿轮传动平稳性的误差，是齿轮各个实际齿距不相等（单个齿距偏差）和各个齿廓的形状误差（齿廓偏差），来源于上一节所述引起齿轮齿距分布不均匀的加工误差及齿轮刀具和机床分度蜗杆的制造误差和安装误差。

（3）齿轮啮合时使齿面接触不均匀的误差，在齿宽方向上是齿向误差（直齿轮的轮齿方向不平行于齿轮基准轴线）或螺旋线偏差，在齿高方向上是齿廓形状误差。

齿轮每个轮齿的螺旋线偏差和齿廓偏差是同时存在的，因此，轮齿载荷分布均匀性的精度应联合采用二者来评定。

§3齿轮的强制性检测精度指标、侧隙指标及其检测

1、齿轮传递运动准确性的强制性检测精度指标——齿轮齿距累积总偏差ΔFP

2、齿轮传动平稳性的强制性检测精度指标：

1.齿轮单个齿距偏差ΔfPt2.齿廓总偏差ΔFα

3、轮齿载荷分布均匀性的强制性检测精度指标：

在齿宽方向是其齿轮螺旋线总偏差ΔFβ，在尺高方向是其传动平稳性的强制性检测精度指标。

4、齿轮齿厚减薄量用的侧隙指标：

齿厚偏差ΔEsn，公法线长度偏差ΔEw

小结：

进行圆柱齿轮精度设计时，为了其三项精度和适当的侧隙需要，一般标注下列的公差和极限偏差：

●齿轮齿距累积总偏差ΔFP的允许值FP

●齿轮单个齿距偏差ΔfPt的允许值（极限偏差）±fPt

●齿轮齿廓总偏差ΔFα的允许值Fα

●齿轮螺旋旋线总偏差ΔFβ的允许值Fβ

●齿轮跨齿数k，公称公法线长度及其上、下偏差

●齿轮公称弦齿高hc和公称弦齿厚snc及其上、下偏差

第十一章键和花键联结的公差与检测

1、普通平键联结中，键由型钢制成，是标准件。

因此，键和键槽宽度b的配合采用基轴制。

2、矩形花键的3个主要尺寸：

小径d，大径D，键宽、键槽宽B。

键数规定为偶数，分别为6、8、10三种。

（P221）

3、规定矩形花键连接采用小径定心

对矩形花键的几何公差做如下规定：

因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性质，所以内、外花键小径d表面的形状公差应遵守包容要求，即花键孔和轴的小径表面实际轮廓不能超出最大实体边界。

为保证可装配性和键侧受力均匀，规定花键的位置度公差应遵守最大实体原则，即键、键槽实际轮廓不允许超出最大实体实效边界。

矩形花键配合采用基孔制。

矩形花键装配型式的分类：

a）按使用要求分：

分为一般使用与精密传动两种。

b）按联结使用要求分：

分为滑动、紧滑动和固定三种配合类

第十二章尺寸链：

在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组称为尺寸链。

用完全互换法计算尺寸链（参考例题P241例1）

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