公差配合與測量技術(shù)

公差配合與測量技術(shù)第1頁/共499頁目錄第1章緒論1.1互換性的基本概念1.2加工誤差和公差1.3標(biāo)準(zhǔn)化與標(biāo)準(zhǔn)的概念1.4優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系1.5測量技術(shù)發(fā)展概況第2章光滑圓柱體結(jié)合的極限與配合2.1公差配合的基本術(shù)語和定義2.2公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)2.3國標(biāo)中規(guī)定的公差帶與配合2.4線性尺寸的一般公差2.5常用尺寸段公差與配合的選用第3章測量技術(shù)基礎(chǔ)

牛牛文庫文檔分享第2頁/共499頁3.1技術(shù)測量的基本知識3.2測量器具和測量方法的分類3.3測量器具和測量方法的主要度量指標(biāo)3.4測量誤差與測量數(shù)據(jù)的處理3.5測量器具的選擇第4章形狀與位置公差及其誤差的檢測4.1概述4.2形位公差帶4.3形位誤差的檢測4.4公差原則與公差要求4.5選用形位公差的原則第5章光滑極限量規(guī)5.1概述5.2量規(guī)尺寸公差帶5.3量規(guī)的設(shè)計

牛牛文庫文檔分享第3頁/共499頁第6章表面粗糙度6.1概述6.2表面粗糙度的評定參數(shù)和國家標(biāo)準(zhǔn)6.3表面粗糙度的標(biāo)注6.4表面粗糙度的選用6.5表面粗糙度的測量第7章螺紋的公差配合及測量7.1概述7.2普通螺紋的幾何參數(shù)誤差對互換性的影響7.3普通螺紋的公差與配合7.4普通螺紋的測量第8章滾動軸承的公差與配合

牛牛文庫文檔分享第4頁/共499頁8.1概述8.2滾動軸承內(nèi)徑、外徑公差帶及其特點8.3滾動軸承與軸和外殼孔的配合及其選擇第9章鍵與花鍵的公差與配合9.1鍵聯(lián)結(jié)9.2花鍵聯(lián)結(jié)第10章圓柱齒輪傳動的公差及齒輪測量10.1概述10.2漸開線圓柱齒輪的偏差和公差10.3漸開線圓柱齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)10.4漸開線圓柱齒輪精度的選擇和確定

牛牛文庫文檔分享第5頁/共499頁第1章緒論

牛牛文庫文檔分享第6頁/共499頁課時：2課時重點：互換性的含義、加工誤差與公差的區(qū)別、優(yōu)先數(shù)系難點：優(yōu)先數(shù)系授課方式：課堂教學(xué)所用教具：課件新課導(dǎo)入：公差是用于協(xié)調(diào)機(jī)器零件的使用要求與制造經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾；配合是反映機(jī)器零件之間有關(guān)功能要求的相關(guān)關(guān)系。“公差與配合”的標(biāo)準(zhǔn)化直接影響產(chǎn)品的精度、性能和使用壽命，是評定產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。要求：（1）掌握有關(guān)公差、測量的基本概念、基本理論、術(shù)語、定義。（2）培養(yǎng)公差設(shè)計及精度檢測的基本能力。（3）學(xué)會查工具書，如手冊、標(biāo)準(zhǔn)等。

牛牛文庫文檔分享第7頁/共499頁1.1.1

什么叫互換性

定義：是指在同一規(guī)格的若干個零件或部件中任取一件，不需作任何挑選、修配或調(diào)整，就能裝配到機(jī)器或儀器上，并能滿足機(jī)器或儀器的使用性能的特性?；蛘哒f，同一規(guī)格的零部件，按規(guī)定的要求分別制造，能彼此相互替換并能保證使用要求的特性。

1.1.2互換性分類：

(1）完全互換性特點：不限定互換范圍，以零部件裝配或更換時不需要挑選或修配為條件。如日常生活中所用電燈泡。1.1互換性的基本概念

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(1)分組互換法：如機(jī)器上某部位精度愈高，相配零件精度要求就愈高，加工困難，制造成本高，為此，生產(chǎn)中往往把零件的精度適當(dāng)降低，以便于制造，然后再根據(jù)實測尺寸的大小，將制成的相配零件分成若干組，使每組內(nèi)的尺寸差別比較小，最后，再把相應(yīng)的零件進(jìn)行裝配

。

(2)修配法：修配互換是待零部件加工完畢后，裝配時對某一特定的零件按所需要的尺寸進(jìn)行調(diào)整，以滿足裝配要求和使用要求。當(dāng)零件的裝配精度要求較高時，采用完全互換將使零件的公差很小，加工困難，加工成本很高，甚至無法加工。這時可根據(jù)精度要求、結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)批量等具體條件，各種不同形式的不完全互換法進(jìn)行加工。

（2）不完全互換性特點：零件在裝配或更換時，需要經(jīng)過適當(dāng)?shù)倪x擇、調(diào)整或輔助加工（修配），才能具有相互替換的性能。即：指零件在一定范圍內(nèi)互換。

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(2)在制造方面，有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，采用先進(jìn)工藝和高效率的專用設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。

(1)在設(shè)計方面，有利于最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，大大簡化繪圖和計算工作，縮短設(shè)計周期。便于計算機(jī)輔助設(shè)計。1.1.3互換性在機(jī)械制造中有什么作用

(3)在使用、維修方面，可以減少機(jī)器的維修時間和費用，保證機(jī)器能連續(xù)持久的運轉(zhuǎn)。提高了機(jī)器的使用壽命。

(3)調(diào)整法：修配互換是待零部件加工完畢后，裝配時對某一特定的零件按所需要的尺寸進(jìn)行調(diào)整，以滿足裝配要求和使用要求。

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1.2加工誤差和公差

1.2.1加工誤差和公差的含義允許零件幾何參數(shù)的變動量就是公差。零件的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間的差異，稱為幾何量誤差。它包括以下幾個方面：1尺寸誤差零件加工后的實際尺寸與理想尺寸之差。2幾何形狀誤差零件的幾何形狀誤差分為三種宏觀幾何形狀誤差微觀幾何形狀誤差表面波度

(1)宏觀幾何形狀誤差指零件整個表面范圍內(nèi)的形狀與理想形狀之間的差異。如理想形狀是正圓形，若加工后實際形狀為橢圓形或其他非正圓形，則存在形狀誤差。如圖1-1所示。宏觀幾何形狀誤差通常稱作形狀誤差。

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(2)微觀幾何形狀誤差

微觀幾何形狀誤差是加工后，刀具在工件表面上留下的許多微小的高低不平的波形。如圖1-2所示。微觀幾何形狀誤差通常稱作表面粗糙度。（3）表面波度

表面波度是介于宏觀和微觀幾何形狀誤差之間的一種表面形狀誤差，主要是由加工過程中的振動引起的，表面成明顯的周期波形，如圖1-2所示。理想形狀（正圓）實際形狀（非正圓）Ⅰ圖1-1圖1-2

牛牛文庫文檔分享第12頁/共499頁3相互位置誤差相互位置誤差是指加工后，零件各表面或中心線之間的實際位置與其理想位置之間的差值。如兩個平面之間的平行度、垂直度等。

1.2.2誤差與公差的區(qū)別

加工誤差是在零件加工過程中產(chǎn)生的，是不可避免的，是客在的，它的大小受到加工過程中的各種因素的影響。公差則是允許零件的尺寸、幾何形狀和相互位置的最大變動量。它是由設(shè)計人員根據(jù)零件的功能要求給定的。

牛牛文庫文檔分享第13頁/共499頁1.3

標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)淮的概念

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)淮含義

標(biāo)準(zhǔn)化就是指在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)以及管理等社會實踐中，對重復(fù)性的事物（如產(chǎn)品、零件、部件）和概念（如術(shù)語、規(guī)則、方法、代號、量值），在一定范圍內(nèi)通過簡化、優(yōu)選和協(xié)調(diào)，做出統(tǒng)一的規(guī)定，經(jīng)審批后頒布、實施，以獲得最佳秩序和社會效益一個活動過程。

標(biāo)準(zhǔn)化的主要體現(xiàn)形式是標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)就是為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對活動或結(jié)果規(guī)定的共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性文件。

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1.3.2標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級

1標(biāo)準(zhǔn)的分類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)組織標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)管理標(biāo)準(zhǔn)按性質(zhì)不同，分為按適應(yīng)程度不同，分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)一般標(biāo)準(zhǔn)按法律屬性不同，分為

強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其代號為“GB”推薦性標(biāo)準(zhǔn)，其代號為“GB/T”2標(biāo)淮分級

按制定的范圍不同，標(biāo)準(zhǔn)分為

國際標(biāo)準(zhǔn)

ISOIEC國家標(biāo)準(zhǔn)GB地方標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

如機(jī)械（JB）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB

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1.4優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系

1.4.1優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系的概念

優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是對各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行協(xié)調(diào)、簡化和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T321-1980《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》就是其中的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。在確定機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)時，應(yīng)盡可能地選用該標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。

1.4.2優(yōu)先數(shù)系

優(yōu)先數(shù)系是一種十進(jìn)制的幾何級數(shù)。我國標(biāo)準(zhǔn)GB321-80與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO推薦R5、R10、R20、R40、R80系列，前四項為基本系列（見表1-1）,R80為補(bǔ)充系列。其公比為：

(1)基本系列優(yōu)先數(shù)系中的R5、R10、R20、R40四個系列是常用系列，稱為基本系列。

牛牛文庫文檔分享第16頁/共499頁(3)派生系列派生系列是從R5、R10、R20、R40、R80五個系列中，每隔P項取值導(dǎo)出的系列。其公比為：qr/p===10p/r

代號為Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80

1.5測量技術(shù)發(fā)展概況(略)(2)補(bǔ)充系列R80系列僅在參數(shù)分級很細(xì)或不能滿足需要時才采用，稱為補(bǔ)充系列。其代號表示方法與基本系列相同。

牛牛文庫文檔分享第17頁/共499頁本課小結(jié)

機(jī)械零件必須同時滿足兩個條件才具有互換性：①裝配時，不需要經(jīng)過挑選、修配和調(diào)整。②裝配后能滿足使用要求?；Q性在產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用維修等方面都具有積極作用。實際生產(chǎn)中，可根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜程度、精度要求、生產(chǎn)規(guī)模的大小以及生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)水平等的不同，采用完全互換、不完全互換；內(nèi)互換、外互換?；Q性是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要原則。但互換性必須通過標(biāo)準(zhǔn)化來實現(xiàn)。制訂和貫徹公差標(biāo)準(zhǔn)并采用相應(yīng)的技術(shù)測量措施是實現(xiàn)互換性的必要條件。而優(yōu)先數(shù)系則是標(biāo)準(zhǔn)化在互換性學(xué)科中最直接的應(yīng)用。在加工過程中，零件的實際幾何參數(shù)不可避免地會與其理想幾何參數(shù)之間產(chǎn)生差異，即，產(chǎn)生幾何量誤差。但該誤差只要在允許的范圍內(nèi)，零件就具有互換性。因此，設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)零件的功能要求給出允許該零件的變動量，即，規(guī)定公差，以便生產(chǎn)中以此為依據(jù)來判別零件是否合格。作業(yè)：1-1；1-2；1-3；1-6

牛牛文庫文檔分享第18頁/共499頁第2章光滑圓柱體結(jié)合的公差與配合

牛牛文庫文檔分享第19頁/共499頁課時：

2課時重點：孔與軸含義、尺寸偏差與公差區(qū)別、配合與配合公差定義、公差帶圖與配合公差帶圖繪制。難點：公差帶圖與配合公差帶圖授課方式：新授所用教具：課件新課導(dǎo)入：

光滑圓柱體結(jié)合是機(jī)械產(chǎn)品最廣泛采用的一種結(jié)合形式，通常指孔與軸的結(jié)合。為使加工后的孔與軸能滿足互換性要求，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計中統(tǒng)一其基本尺寸，在尺寸精度設(shè)計中采用公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。因此，圓體結(jié)合的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)是一項最基本、最重要的標(biāo)準(zhǔn)。首先要掌握有關(guān)尺寸、偏差、公差及配合的基本概念。２.１公差配合的基本術(shù)語和定義

牛牛文庫文檔分享第20頁/共499頁2.1.1孔和軸

(1)孔主要指工件圓柱形的內(nèi)表面，也包括其它由單一尺寸確定的非圓柱形的內(nèi)表面部分（由二平行平面或切面形成的包容面）。

(2)軸主要指工件的圓柱形外表面，也包括其它由單一尺寸確定的非圓柱外表面部分（由二平行平面或切面形成的被包容面）在工差與配合標(biāo)準(zhǔn)中，孔是包容面，軸是被包容面，孔與軸都是由單一的主要尺寸構(gòu)成，例如：圓柱形的直徑、軸的鍵槽寬和鍵的鍵寬等?？缀洼S不僅表示通常的慨念,即圓柱體的內(nèi)、外表面，而且也表示由二平行平面或切面形成的包容面、被包容面。由此可見，除孔、軸以外，類似鍵連接的公差與配合也可直截應(yīng)用公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)。如圖2-1所示。

牛牛文庫文檔分享第21頁/共499頁2.1.2尺寸、基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸

(1)尺寸用特定單位表示長度值的數(shù)字。一般是指兩點之間的距離.常用毫米（mm）作為特定單位(2)基本尺寸設(shè)計給定的尺寸(孔—D，軸---d)。通常有配合關(guān)系的孔和軸的基本尺寸相同。

(3)實際尺寸通過測量所得的尺寸（Da,da）。實際尺寸并非真值。

圖2-1

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(4)極限尺寸允許尺寸變化的兩個極限值，其中極限值較大者稱為最大極限尺寸（Dmax，dmax），極限值較小者稱為最小極限尺寸（Dmin，dmin）如圖2-2所示。

2.1.3

尺寸偏差和公差

（1）實際偏差實際尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。以公式表示如下：孔的實際偏差Ｅa=Da–D

軸的實際偏差

ea=da–d

1.尺寸偏差某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差（簡稱偏差）。偏差分有：圖2-2

牛牛文庫文檔分享第23頁/共499頁（2）極限偏差極限尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。其中最大極限尺寸與基本尺寸之差稱為上偏差（ＥＳ，es），最小極限尺寸與基本尺寸之差稱為下偏差（ＥＩ，ei），孔的上偏差ＥＳ＝Ｄmax-Ｄ軸的上偏差es=dmax–d

孔的下偏差ＥＩ＝Ｄmin-Ｄ軸的下偏差ei=dmin-d

極限偏差用于控制實際偏差。完工后零件尺寸的合格條件常用偏差的關(guān)系式表示如下：孔合格的條件ＥＩ≤Ｅa≤ＥＳ軸合格的條件ei≤ea≤es2.尺寸公差（簡稱公差TD,Td

）尺寸公差是最大極限尺寸與最小極限尺寸代數(shù)差的絕對值，或者是上偏差與下偏差代數(shù)差的絕對值，見圖2-2，其關(guān)系式表示如下：

牛牛文庫文檔分享第24頁/共499頁孔的公差TD=Ｄmax－Ｄmin=ES–EI

軸的公差Td=dmax－dmin=es–ei公差與偏差是兩種不同的概念。從工藝上講，公差大小決定了允許尺寸變動范圍的大小;而極限偏差表示每個零件尺寸允許變動的極限值，是判斷零件尺寸是否合格的依據(jù)。從作用上看，極限偏差用于控制實際偏差，影響配合的松緊；而公差則影響配合的精度。2.1.4零線和公差帶圖解

(1)零線在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線稱為零線。通常以零線表示基本尺寸，偏差由零線算起，零線以上為正偏差，零線以下為負(fù)偏差。

(2)尺寸公差帶在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域稱為尺寸公差帶（簡稱公差帶）。公差帶在垂直零線方向的寬度代表公差值，上面線表示上偏差，下面線表示下偏差。(如圖2-3所示)

牛牛文庫文檔分享第25頁/共499頁圖2-3公差帶圖2.1.5配合和配合公差

1配合

基本尺寸相同的相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。

(1)間隙與過盈

孔的尺寸減去其相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。此值為“+”時得間隙，此值為“-”時得過盈。

(2)間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶之上，具有間隙的配合（包括最小間隙為零的配合），如圖2-4所示。間隙配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax、最小間隙Xmin和平均間隙Xav表示。計算式如下：Xmax＝

Dmax－dmin=ES－ei

Xmin＝Dmin－dmax=EI－es

Xav＝（Xmax＋Xmain）／2

牛牛文庫文檔分享第26頁/共499頁圖2-4間隙配合計算公式如下:

Ymin==Dmax－dmin=ES－eiYmax＝Dmin－dmax=EI－esYav＝（Ymax＋Ymain）／2

(3)過盈配合

孔的公差帶在軸的公差帶之下，具有過盈的配合（包括最小過盈為零的配合）如圖2-5所示。過盈配合的性質(zhì)可用最小過盈Ymin、最大過盈Ymax和平均過盈Yav來表示。圖2-5過盈配合

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(4)過渡配合

是指孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，可能具有間隙或者過盈的配合如2-6圖所示。過渡配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax、最在過盈Ymax、平均間隙Xav或平均過盈Yav來表示。其計算式如下

Ymax=Dmin－dmax

=EI－es

Xmax=Dmax－dmin

=ES－eiXav或Yav＝（Xmax＋Ymax）／2

圖2-6過渡配合

2配合公差（Tf）

允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。配合公差的大小為極限間隙或極限過盈之代數(shù)差的絕對值，其計算公式如下：

間隙配合Tf=|Xmax-Xmin|=Xmax-Xmin

過渡配合Tf=|Xmax-Ymax|=Xmax-Ymax

過盈配合

Tf=|Ymin-Ymax|=Ymin-Ymax

牛牛文庫文檔分享第28頁/共499頁當(dāng)基本尺寸一定時，配合公差的大小反映了配合精度的高低。且由式2-1可見：配合精度的高低決定于零件的加工精度的高低。配合公差的特性可用配合公差帶圖來表示。在圖2-7中，零線以上的縱坐標(biāo)為“+”，代表間隙；零線以下的縱坐標(biāo)為“-”，代表過盈；符號Ⅱ代表配合公差帶。配合公差帶完全處在零線以上為間隙配合；完全處在零線以下為過盈配合；跨在零線上、下兩側(cè)則為過渡配合。三類配合的配合公差都為:

Tf=TD+Td(2-1)

牛牛文庫文檔分享第29頁/共499頁例2-1

若已知某配合的基本尺寸為φ60mm，配合公差Tf=49μm，最大間隙Xmax=19μm，孔的公差TD=30μm，軸的下偏差ei=+11μm，試畫出該配合的尺寸公差帶圖與配合公帶圖，并說明配合類別。

解①求孔與軸的極限偏差因為Tf=TD+Td，所以

Td=Tf-TD=（49-30）μm=19μm

因為Xmax=ES－ei，所以

ES=Xmax+ei=（19+11）μm=30μmES-TD=（30-30）μm=0μm

因為ES＞ei且EI＜es，所以此配合為過渡配合。②求最大過盈因為Tf=Xmax-Ymax

所以Ymax=Xmax-Tf=（19-49）μm=-30μm。③畫出尺寸公差帶圖和配合公差帶圖（見圖2-8a、b）。

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牛牛文庫文檔分享第31頁/共499頁作業(yè)：已知一對配合的孔軸，按要求解答：

(1)計算孔、軸的極限尺寸及公差值。

(2)判斷配合類型，計算極限間隙或過盈？

(3)計算配合公差Tf。

(4)畫出孔、軸公差帶圖及其配合公差帶圖。

牛牛文庫文檔分享第32頁/共499頁2.2公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)

課時：2重點：查表確定標(biāo)準(zhǔn)公差及基本偏差的數(shù)值，學(xué)會公差配合在圖樣中上的標(biāo)注難點：公差配合在圖樣中上的標(biāo)注授課方式：新授所用教具：課件新課導(dǎo)入：了實現(xiàn)互換性和滿足各種使用要求，公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)對形成各種配合的公差帶進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，它的基本組成包括“標(biāo)準(zhǔn)公差系列”和“基本偏差系列”，前者確定公差帶的大小，后者確定公差的位置，二者結(jié)合構(gòu)成了不同的孔、軸公差帶；而孔、軸公差帶之間不同的相互關(guān)系則形成了不同的配合。

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2.2.1

標(biāo)準(zhǔn)公差系列

1.

公差等級公差等級是確定尺寸精確程度的等級。GB/T1800.3—1998將標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個公差等級，用IT和阿拉伯?dāng)?shù)字組成的代號表示，按順序為IT01，IT0，IT1～I(xiàn)T18，等級依次降低，標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。

2.標(biāo)準(zhǔn)公差值

公差值計算時分三段進(jìn)行

(1)IT5～I(xiàn)T18的公差值當(dāng)基本尺寸小于等于500mm時，公差值的計算式為T=a·i；當(dāng)基本尺寸大于500mm～3150mm時，計算式為T=a·I。式中IT為標(biāo)準(zhǔn)公差；a為公差等級系數(shù)；i和I為公差單位。

牛牛文庫文檔分享第34頁/共499頁i=0.45+0.001D(um)I=0.004D+2.1(um)

(2)IT01～I(xiàn)T1的公差值IT01、IT0、IT1公差值比較小，主要考慮測量誤差的影響，其公差計算采用線性關(guān)系式：IT=A+BD，D為基本尺寸，常數(shù)A與系數(shù)B均采用優(yōu)先數(shù)系的派生系列R10/2。

(3)IT2～I(xiàn)T4的公差值IT2～I(xiàn)T4其公差值是在IT1與IT5之間按等比級數(shù)插入,即IT2=IT1×q，IT3=IT1×q2,…

，其公比:q=

牛牛文庫文檔分享第35頁/共499頁基本尺寸小于等于500mm標(biāo)準(zhǔn)公差的計算式見表2-1；基本尺寸大于500mm～3150mm，公差值可按T=a·I式計算，方法與基本尺寸小于等于500mm相同，不再贅述

3.尺寸分段

GB/T1800.3-1998將小于等于500mm的基本尺寸分成十三個尺寸段。這樣的尺寸段叫主段落。在一個主段落中的一段又分成2～3段中間段落以供確定基本偏差時使用?；境叽绶侄稳绫?-2所示。

在標(biāo)準(zhǔn)公差以及以后的基本偏差的計算公式中，基本尺寸D一律以所屬尺寸分段（＞D1～Dn）內(nèi)的首尾兩個尺寸的幾何平均值DjDj=（D1Dn）?進(jìn)行計算。

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2.2.2基本偏差系列

1基本偏差代號

基本偏差代號用拉丁字母來表示，其中孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示，構(gòu)成28種基本偏差代號,分別形成孔、軸的基本偏差系列。

在孔的基本偏差系列中，代號A～H的基本偏差為下偏差EI,其絕對值逐漸減小，其中A～G的EI為正值，H的IE=0，代號為J～ZC的基本偏差為上偏差ES（除J外，一般為負(fù)值）絕對值逐步增大。代號為JS的公差帶相對于零線對稱分布，因此其基本偏差可以為上偏差ES=+或下偏差EI=﹣。在軸的基本偏差系列中，代號a～h的基本偏差為上偏差es，其絕對值也是逐漸減小，其中a～g的es為負(fù)值，h的es=0，代號為j～zc的基本偏差為下偏差ei（除J外，一般為正值）絕對值也逐步增大。代號為js的公差帶相對于零線對稱分布，因此其基本偏差可以為上偏差es=+或下偏差ei=﹣。

牛牛文庫文檔分享第37頁/共499頁在基本偏差系列圖中，僅繪出公差帶的一端（由基本偏差決定），而公差帶的另一端取決于標(biāo)準(zhǔn)公差值的大小。因此，任何一個公差帶代號都由基本偏差代號和公差等級代號聯(lián)合表示。

2基準(zhǔn)制

基孔制配合中的孔是基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)孔，代號為H，其基本偏差（下偏差）為0，即EI=0，上偏差值為帶有正號的孔公差值。

(1)基孔制基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基孔制。如圖2-10所示。圖2-10

牛牛文庫文檔分享第38頁/共499頁基軸制配合中的軸是基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)軸，代號為h，其基本偏差（上偏差）為0，即es=0，下偏差值為帶有負(fù)號的軸的公差值。

(2)基軸制基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，稱為基軸制。如圖2-11所示。3.基本偏差構(gòu)成規(guī)律

(1)軸的基本偏差數(shù)值在基孔制中軸的基本偏差從a～h，用于間隙配合，其基本偏差的絕對值正好等于最小間隙。

a、b、c三種用于大間隙或者熱動配合，基本偏差采用與直徑成正比的關(guān)系計算。

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d、e、f主要用于一般潤滑條件下的旋轉(zhuǎn)運動，為了保證良好的液體摩擦，最小間隙與直徑成平方根關(guān)系，但考慮到表面粗糙度的影響，間隙應(yīng)適當(dāng)減小，所以，計算式中D的指數(shù)略小于0.5。

g主要用于滑動、定心或半液體磨擦的場合，要求間隙小，所以D的指數(shù)更要減小。

cd、ef、fg基本偏差的絕對值分別按c與d、e與f、f與g基本偏差的絕對值的幾何平均值確定。

j～n與基孔制形成過渡配合，基本偏差的數(shù)值采用了與直徑成立方根的關(guān)系。其中j目前主要用于與滾動軸承相配合的孔與軸。

p～zc用于過盈配合，常按所需的最小過盈和相配合基準(zhǔn)孔的公差等級來確定基本偏差值。

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(2)孔的基本偏差數(shù)值孔的基本偏差數(shù)值是從同名軸的基本偏差數(shù)值換算得來的，換算原則是：應(yīng)保證同名代號的孔和軸的基本偏差所組成的公差帶，在基軸制和基孔制中分別與基準(zhǔn)軸和基準(zhǔn)孔相配合，兩者的配合性質(zhì)相同，即應(yīng)保證兩者有相同的極限間隙或極限過盈，如與,與由于孔比軸加工困難，因此國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為使孔和軸在工藝上等價，在較高精度等級的配合中，孔比軸的公差等級低一級；在較低精度等級的配合中，孔與軸采用相同的公差等級。在孔與軸的基本偏差換算中，有以下兩種規(guī)則。①通用規(guī)則同名代號的孔與軸的基本偏差的絕對值相等，而符號相反，即：

對于A～HEI=-es

對于J～ZCES=-ei

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②特殊原則同名代號的孔與軸的基本偏差的符號相反，而絕對值相差一個△值。即：

ES=-ei+△

△=ITn

–ITn-1=ITh

–Its

此式適用于3mm＜基本尺寸＜500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差小于IT8的J～N和標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7的P～ZC。

孔的另一個極限偏差可根據(jù)下列公式計算：

ES=EI+Ith

或EI=ES-ITh例2-5

查表確定Ф25和Ф25兩種配合的孔、軸的極限偏差，計算極限過盈，并畫出孔、軸公差帶圖。

解：由表2-3查得：基本尺寸為25mm、IT6的Ｔd=13μm，

IT7級的TD=21μm。對于Ф25Ф25H7為7級基準(zhǔn)孔的EI=0,ES=+21μmФ25r6基本偏差為下偏差，查表2-5得

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ei=+28μmes=ei+Td=+41μm

極限過盈Ymin=ES－ei=（21-28)μm=－7μm

Ymax=EI–es=（0-41）μm=－41μm

對于Ф25Ф25R7基本偏差為上偏差，查表2-6得

ES=－28μm+△=(－28+8)μm=－20μm

EI=ES－TD=(-20-21)μm=－41μm

Ф25h6為6級基準(zhǔn)軸es=0,ei=－13μm

極限過盈Ymin=ES–ei=〔－20－（－13）〕μm=－7μm

Ymax=EI–es=(－41－0）μm=－41μm

公差帶圖見圖2-12。由于Ф25和Ф25是同名配合，所以配合性質(zhì)相同，即極限過盈相同。

牛牛文庫文檔分享第43頁/共499頁4.圓柱孔、軸公差配合在圖樣上的標(biāo)注法

（1)孔和軸的公差帶在零件圖上的標(biāo)注如圖2-13所示，主要標(biāo)注上下偏差數(shù)值，也可附注基本偏差代號及公差等級。

圖2-13零件圖上標(biāo)注

圖2-12圖2-14裝配圖上標(biāo)注

（2)孔和軸的公差帶在裝配圖上標(biāo)注如圖2-14所示，主要標(biāo)注配合代號，即標(biāo)注孔、軸的基本偏差代號及公差等級，也可附注上下偏差數(shù)值。

牛牛文庫文檔分享第44頁/共499頁例2-6試確定和的極限偏差，并畫出公差帶圖。解：查表得TD=IT7=0.030μmTd=IT6=0.019μm：φ60H7為基準(zhǔn)孔，其基本偏差為EI=0μm，ES=0.030μm

查表得φ60p6的基本偏差為上偏差ei=+0.032μm所以

es=ei+Td=+0.032+0.019=+0.051μm：φ60h6為基準(zhǔn)軸，其基本偏差為es=0，ei=-0.019μmφ60P7滿足特殊規(guī)則，查表2.6得其基本偏差為上偏差：ES=-ei+△=-0.032+0.011=-0.021μm，所以EI=ES-TD=-0.021-0.030=-0.051μm由于和是同名配合，所以配合性質(zhì)相同。

牛牛文庫文檔分享第45頁/共499頁公差帶圖

牛牛文庫文檔分享第46頁/共499頁例2-7已知軸Ф30k6中的ei=+2μm，求Ф30K7孔的公差帶。解：Ф30K7孔屬于特殊規(guī)則實用的范圍(1)知道Ф30k7中的ei=+2μm(2)查表知道IT7=21μm,IT6=13μm(3)因此,Δ=ITn-IT(n-1)=IT7-IT6=8μm所以ES(Ф30K7)=-ei+Δ=-2+8=6μm(4)核對,查表2-6得Δ=8,ES(Ф30K7)=-ei+Δ=-2+8=6μm

牛牛文庫文檔分享第47頁/共499頁例2-8已知，不用查表求的孔與軸的上下偏差，并查表驗證。

牛牛文庫文檔分享第48頁/共499頁課時：4重點：基準(zhǔn)制、公差等級和配合種類的選擇。難點：公差等級和配合種類的選擇。授課方式：新授所用教具：課件新課導(dǎo)入：從理論上說，孔和軸公差帶的組合數(shù)目（即配合）非常多，但許多配合在實際生產(chǎn)中根本用不著，因此，根據(jù)生產(chǎn)實際需要，同時為了減少定值刀具、量具的數(shù)量，國家標(biāo)準(zhǔn)推薦了一般、常用和優(yōu)先配合及公差帶，了解這些配合和公差帶是合理選用配合的基礎(chǔ)。2.3國標(biāo)中規(guī)定的公差帶與配合

2.4線性尺寸的一般公差

2.5常用尺寸段公差與配合選用

牛牛文庫文檔分享第49頁/共499頁2.3.1一般、常用和優(yōu)先公差帶

GB/T1801-1999規(guī)定了基本尺寸≤500mm的一般用途軸的公差帶119個和孔的公差帶105個,再從中選出常用軸的公差帶59個和孔的公差帶44個,并進(jìn)一步選出孔和軸的優(yōu)先公差帶13個。2.3.2常用和優(yōu)先配合

對基孔制，規(guī)定有59種常用配合；對基軸制，規(guī)定有47

種常用配合。在此基礎(chǔ)上，又從中各選取了13種優(yōu)先配合。如表2-9所示和表2-10所示。

2.4線性尺寸的一般公差

一般公差是指在車間一般加工條件下可以保證的公差，是機(jī)床設(shè)備在正常維護(hù)操作情況下，能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度。采用一般公差時，在該尺寸后不標(biāo)注極限偏差或其他代號，所以也稱未注公差。GB/T1804-2000對線性尺寸的一般公差規(guī)定了4個公差等級：精密級、中等級、粗糙級和最粗級。分

2.3國標(biāo)中規(guī)定的公差帶與配合

牛牛文庫文檔分享第50頁/共499頁當(dāng)采用一般公差時，在圖樣上只注基本尺寸，不注極限偏差，而應(yīng)在圖樣的技術(shù)要求或有關(guān)技術(shù)文件中，用標(biāo)準(zhǔn)號和公差等級代號作出總的表示。例如，當(dāng)選用中等級m時則表示為GB/T1804—m。2.5常用尺寸段公差與配合選用

2.5.1基準(zhǔn)制的選用

1.優(yōu)先選用基孔制

2.下列條件下選用基軸制：

1）直接使用有一定公差等級（IT8～I(xiàn)T11）而不再進(jìn)行機(jī)械加工的冷拔鋼材（這種鋼材按基準(zhǔn)軸的公差帶制造）做軸。

2）加工尺寸小于1mm的精密軸比同級孔要困難，因此在儀表制造、鐘表生產(chǎn)、無線電工程中，常使用經(jīng)過光軋成形的鋼絲直接做軸，這時采用基軸制較經(jīng)濟(jì)。別用字母f、m、c和v表示，而對尺寸也采用了大的分段，具體數(shù)值見表2-11

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3）根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件時應(yīng)采用基軸制。

３.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，必須按標(biāo)準(zhǔn)件來選擇基準(zhǔn)制。

4.為了滿足配合的特殊需要,允許選用非基準(zhǔn)制的配合。

2.5.2公差等級的選用

選擇公差等級的基本原則是：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級。

公差等級的選擇可用類比法,用類比法選擇公差等級時，應(yīng)注意以下幾個方面：

1）相互配合的孔與軸的工藝等價性2）相配零件或部件精度的匹配性

3）加工成本

2.5.3配合種類的選擇

1.配合種類的選擇

配合分為三類：間隙配合、過渡配合和過盈配合。

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1）間隙配合具有一定的間隙量，間隙量小時主要用于精確定心又便于拆卸的靜聯(lián)接，或結(jié)合件間只有緩慢移動或轉(zhuǎn)動的動聯(lián)接;間隙量較大時主要用于結(jié)合件間有轉(zhuǎn)動、移動或復(fù)合運動的動聯(lián)接。

2）過渡配合可能具有間隙或過盈，但不論是間隙量還是過盈量都很小，主要用于精確定心，結(jié)合件間無相對運動,可拆卸的靜聯(lián)接

3)過盈配合具有一定的過盈量，主要用于結(jié)合件無相對運動不可拆卸的靜聯(lián)接。當(dāng)過盈量較小時，只作精確定心用;過盈量較大時，可直接用于傳遞力矩

2.配合種類選擇的基本方法配合種類選擇的基本方法有三種：計算法、試驗法和類比法。在實際工作中，大多采用類比法來選擇公差與配合。

2.5.4各種配合的特征及應(yīng)用

1.間隙配合（1）H/a、H/b、H/c配合為特大間隙配合，應(yīng)用不廣泛，一般應(yīng)用于受力變形較大或較大間隙的場合的場合，如起重機(jī)吊鉤的鉸鏈等。

牛牛文庫文檔分享第53頁/共499頁（2）H/d配合一般用于IT7～I(xiàn)T11級間隙較大，適用于較松的配合，如滑輪、空轉(zhuǎn)帶輪等與軸的配合，推薦的配合H9/d9。（3）H/e配合多用于IT7～I(xiàn)T9級，通常適用于要求有明顯間隙，易于轉(zhuǎn)動的支撐配合，如內(nèi)燃機(jī)主軸承的配合（4）H/f配合多用于IT6～I(xiàn)T8級的一般轉(zhuǎn)動配合。當(dāng)溫度影響不大時，被廣泛用于普通潤滑油（或潤滑脂）潤滑的支承。推薦的配合為H8/f7

（5）H/g配合多用于IT5～I(xiàn)T7級，配合間隙很小，制造成本高，該配合最適合不回轉(zhuǎn)的精密滑動配合，也用于插銷等的定位配合（6）H/h配合多用于IT4～I(xiàn)T11級。廣泛用于無相對傳動零件，作為一般的定位配合。推薦的配合為H7/h6、H8/h7、H9/h9、H11/h11。

2過渡配合屬于過渡配合一類的基本偏差代號主要是js、j、k、m、n（或J、JS、K、M、N），適用于IT4～I(xiàn)T7級。

牛牛文庫文檔分享第54頁/共499頁（1）H/js和H/j配合用于要求間隙比h軸小并且允許略有過盈的定位配合，推薦的配合為H7/js6。用于較精密的定位，如帶輪與軸的配合。（2）H/k配合為平均間隙接近于0的配合。可用于稍有振動的定位配合，推薦的配合為H7/k6，用于精確定位，如剛性聯(lián)軸器的配合（3）H/m配合為平均具有很小過盈的配合。用于能抗振的精確定位，加鍵能傳遞較大的荷載，一般可用木錘來裝配，但在最大過盈時，要求有相當(dāng)?shù)膲喝肓Α＃?）H/n配合的平均過盈比m軸稍大，通常用于精確定位或精密組件配合，加鍵能傳遞大轉(zhuǎn)矩或沖擊性載荷，一般大修時才拆卸，用錘或壓入機(jī)裝配。3.過盈配合屬于過盈配合一類的基本偏差代號為p～zc（或P～ZC）共十二種基本偏差,一般過盈配合公差等級為IT5～I(xiàn)T7級

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(1)H/p、H/r配合為輕型過盈配合，主要用于定位精度很高。推薦的配合為H7/p6

（2）H/s、H/t配合為中型過盈配合，多采用IT6、IT7級。主要用于鋼或鐵制零件的永久性或半永久性結(jié)合。一般用壓力機(jī)裝配。（3）H/u、H/v配合為重型過盈配合。適用于傳遞和承受大的轉(zhuǎn)矩和動荷載，完全依靠過盈產(chǎn)生的結(jié)合力保證牢靠聯(lián)結(jié)的配合。（4）H/x、H/y、H/z配合為特重型過盈配合。經(jīng)試驗后才能應(yīng)用。2.5.4公差與配合選擇綜合示例

例２-６如圖所示為鉆模的一部分。鉆模板4上有襯套2，快換鉆套1在工作中要求能迅速更換，當(dāng)快換鉆套1以其銑成的缺邊對正鉆套螺釘3后可以直接裝入襯套2的孔中，再順時針旋轉(zhuǎn)一個角度，鉆套螺釘3的下端面就蓋住鉆套

牛牛文庫文檔分享第56頁/共499頁解：(1)基準(zhǔn)制的選擇：對襯套２與鉆模板４的配合以及鉆套１與襯套２的配合，因為結(jié)構(gòu)無特殊要求，按國際規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。對鉆頭與鉆套１內(nèi)孔的配合，因鉆頭屬于標(biāo)準(zhǔn)刀具，可以視為標(biāo)準(zhǔn)件，故與鉆套１的內(nèi)孔配合應(yīng)該采用基軸制。

1的另一缺面。這樣鉆削時，鉆套1便不會因為切屑排出產(chǎn)生的摩擦力而使其退出襯套2的孔外，當(dāng)鉆孔后更換鉆套1時，可將鉆套1逆時針旋轉(zhuǎn)一個角度后直接取下，換上另一個孔徑不同的快換鉆套而不必將鉆套螺釘3取下。鉆?，F(xiàn)需加工工件上的Φ12mm孔時，試選擇如圖襯套2與鉆模板4的公差配合、鉆孔時快換鉆套1與襯套2以及內(nèi)孔與鉆頭的公差配合。

(2)公差等級的選擇：參看表2-13，鉆模夾具各元件的連接，可以按照用于配合尺寸的IT5～I(xiàn)T8級選用。參看表2-16，重要的配合尺寸，對軸可以選IT6，對孔可以選擇IT7。本例中鉆模板４的孔、襯套２的孔、鉆套的孔統(tǒng)一按照IT7選用。而襯套２的外圓、鉆套１的外圓則按照IT6選用。

牛牛文庫文檔分享第57頁/共499頁（3）配合種類的選擇：襯套２與鉆模４的配合，要求連接牢靠，在輕微沖擊和負(fù)荷下不用連接件也不會發(fā)生松動，即使襯套內(nèi)孔磨損了，需要更換時拆卸的次數(shù)也不多。因此選擇平均過盈率大的過渡配合ｎ，本例配合選為Φ２５。鉆套１與襯套２的配合，經(jīng)常用手更換，故需要一定間隙保證更換迅速，但是因為又要求有準(zhǔn)確的定心，間隙不能過大，為此精密手動移動的配合選定為ｇ。本例中選為Φ１８。至于鉆套１內(nèi)孔，因要引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)著的刀具進(jìn)給，既要保證一定的導(dǎo)向精度，又要防止間隙過小而被卡住。根據(jù)表2-16選取的配合為Ｆ（本例選擇為Φ１２Ｆ７）。必須指出：對于鉆套１配合的襯套２內(nèi)孔，根據(jù)上面分析本應(yīng)該選擇Φ18，考慮到GB2263—80（夾具標(biāo)準(zhǔn)）,為了統(tǒng)一鉆套內(nèi)孔與襯套內(nèi)孔的公差帶，規(guī)定了統(tǒng)一選用F7，以利于制造。所以，在襯套２內(nèi)孔公差帶為F7的前提下，選用相當(dāng)于H7/g6類配合的F7/k6非基準(zhǔn)制配合。具體對比見圖2-38。

牛牛文庫文檔分享第58頁/共499頁從圖上可見，兩者的極限間隙基本相同。圖2-38公差帶圖

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公差等級與配合種類的選擇采用類比法。用類比法選擇公差等級時應(yīng)注意（1）孔與軸的工藝等價性（2）相配零件或部件精度的匹配性（3）加工成本

作業(yè)2-4，2-5本課小結(jié)在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)配能保證的公差稱為一般公差，。它主要用于精度較低的非配合尺寸，在圖樣上不必標(biāo)注。國家標(biāo)準(zhǔn)對一般公差規(guī)定了f、m、c、v四個公差等級。

基準(zhǔn)制的選用原則是：優(yōu)先選用基孔制；只有在下列條件下才使用基軸制：①直接使用有一定公差等級而不再進(jìn)行機(jī)械加工的冷拔鋼材做軸②加工尺寸小于1mm的精密軸③同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個孔件時；與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，必須按標(biāo)準(zhǔn)件來選擇基準(zhǔn)制；特殊需要,允許選用非基準(zhǔn)制。

牛牛文庫文檔分享第60頁/共499頁習(xí)題課1.有一配合，基本尺寸為φ35ｍｍ，要求配合的最大間隙為+120ｍ，最小間隙為+50ｍ。試確定基準(zhǔn)制,孔和軸的公差等級，選擇配合的代號，并繪出尺寸公差帶圖。2.設(shè)有一基本尺寸為40的配合，為保證連接可靠，經(jīng)計算確定其最小過盈為-35m，為保證裝配后不發(fā)生塑性變形，其最大過盈為-80m，若采用試確定此配合基準(zhǔn)制，孔、軸公差帶代號，并畫出其尺寸公差帶圖。3.已知基本尺寸為φ60mm,允許的最大間隙為+50m,最大過盈為-32m。試確定基準(zhǔn)制、孔和軸的公差等級，選擇配合的代號，并繪出尺寸公差帶圖。

牛牛文庫文檔分享第61頁/共499頁1.解：（1）選擇基準(zhǔn)制因為沒有特殊要求優(yōu)先選擇基孔制配合，基孔制配合EI=0。（2）選擇孔、軸的公差等級采用間隙配合，其配合公差為：

Tf=Ｘmax－Xmin＝（120－50）μm=70μm選擇的孔軸公差值應(yīng)滿足：查表２-３基本尺寸為φ35mm，IT7=25μm，IT8=39μm，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級精度。軸選IT7，Td=25μm，孔選IT8，TD=39μm，=TD+Td=（25+39）μm=64μm，接近70μm間隙配合的要求。（3）確定孔、軸公差帶代號選擇的孔軸公差帶代號應(yīng)滿足：

牛牛文庫文檔分享第62頁/共499頁采用基孔制,φ35mm孔的下偏差EI=0，ES=+39μm，根據(jù)EI－es≥Xmin，軸的上偏差應(yīng)該滿足：es≤EI－Xmin=－50μm，查表2-5選取極限偏差為e，則軸為e7,其上偏差為-50μm，下偏差為：ei=es－Td=(-50－25)μm=－75μm。（4）驗算故Φ35H8/e7合理。

牛牛文庫文檔分享第63頁/共499頁2.解：（1）選擇基準(zhǔn)制因為沒有特殊要求優(yōu)先選擇基孔制配合，基孔制配合EI=0。（2）選擇孔、軸的公差等級采用過盈配合，其配合公差為：Tf=Ｙmin-Ｙmax＝［-３５-（-８0）］μm=４５μm，選擇的孔軸公差值應(yīng)滿足：查表２-３基本尺寸為φ４０mm，IT６=１６μm，IT７=２５μm，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級精度，軸選IT６，Td=１６μm，孔選IT７，TD=２５μm，

=TD+Td=（１６+２５）μm=４１μm，接近４５μm過盈配合的要求（3）確定孔、軸公差帶代號選擇的孔軸公差帶代號應(yīng)滿足：

牛牛文庫文檔分享第64頁/共499頁采用基孔制,φ40mm孔的下偏差EI=0，ES=25μm，根據(jù)ES－ei≤Ymin，軸的上偏差應(yīng)該滿足：

ei≥ES－Ymin=25-(-35)=60μm，查表2-5選取軸的極限偏差為u，則軸為u6,其下偏差為60μm，上偏差為：es=ei+Td=(60+16)μm=76μm。（4）驗算故合格。

牛牛文庫文檔分享第65頁/共499頁3.解：（1）選擇基準(zhǔn)制因為沒有特殊要求優(yōu)先選擇基孔制配合，基孔制配合EI=0。（2）選擇孔、軸的公差等級采用過渡配合，其配合公差為：Tf=Ｘmax－Ymax＝[50-(-32)]μm=82μm選擇的孔軸公差值應(yīng)滿足：查表２-３基本尺寸為φ60mm，IT7=30μm，IT8=46μm，較高精度的孔加工困難，故可選比軸低一級精度，軸選IT7，Td=30μm，孔選IT8，TD=46μm，=TD+Td=（46+30）μm=76μm，接近82μm過渡配合的要求。（3）確定孔、軸公差帶代號選擇的孔軸公差帶代號應(yīng)滿足：

牛牛文庫文檔分享第66頁/共499頁采用基孔制,φ60mm孔的下偏差EI=0，ES=46μm，根據(jù)ES－ei≤Xmax，軸的上偏差應(yīng)該滿足：ei≥ES－Xmax=46-50=-6μm，查表2-5選取軸的極限偏差為k，則軸為k7,其下差為＋２μm，上偏差為：es=ei+Td=(2+30)μm=32μm。（4）驗算故合格。

牛牛文庫文檔分享第67頁/共499頁第3章測量技術(shù)基礎(chǔ)

牛牛文庫文檔分享第68頁/共499頁?課時數(shù)：1課時?重點：測量的四個要素和量塊的組合使用。?難點：量塊的組合使用。授課方式：新授新課導(dǎo)入：在工業(yè)生產(chǎn)中，測量技術(shù)是進(jìn)行質(zhì)量管理的手段，是貫徹質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)保證。零件幾何量合格與否，需要通過測量或檢驗方能確定。3.1技術(shù)測量的基本知識

牛牛文庫文檔分享第69頁/共499頁所謂“測量”就是以確定被測對象量值為目的的全部操作。

計量單位的選擇取決于被測量值所要求的精確程度。

幾何量的測量是指測量結(jié)果為被測量的具體數(shù)值。如用千分尺測量軸的直徑尺寸。

一個完整的幾何量測量過程應(yīng)包括：被測對象、計量單位、測量方法及測量精度等四個要素。

3.1.1測量的概念和測量要素

牛牛文庫文檔分享第70頁/共499頁1．被測對象

主要指幾何量。

2．計量單位

一切屬于國際單位制的單位都是我國的法定計量單位。

在幾何量計量中，長度單位是米（m），其他常用的單位有毫米（mm）和微米（μm）。1mm=10－3m，1μm＝10－3mm。在超高精度測量中，采用納米(nm)為單位，lnm＝10－3μm。

在角度測量中，單位為弧度（rad）及度（°）、分（′）、秒（″）。1°＝0.0174533rad，1°＝60′，1′＝60″。

牛牛文庫文檔分享第71頁/共499頁3．測量方法

指在進(jìn)行測量時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的綜合。

4．測量精度

指測量結(jié)果與真值的一致程度。與之相對應(yīng)的概念即測量誤差。

幾何量的檢驗是指確定零件的實際幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，從而做出合格與否的判斷。

測量誤差大說明測量結(jié)果與真值的一致程度低，則測量精度低；測量誤差小則測量精度高。檢定是指為評定計量器具的精度指標(biāo)是否合乎該計量器具的檢定規(guī)程的全部過程。

牛牛文庫文檔分享第72頁/共499頁3.1.2長度基準(zhǔn)和長度量值傳遞系統(tǒng)為保證測量過程中標(biāo)準(zhǔn)量的統(tǒng)一，國務(wù)院于1984年2月27日頒發(fā)了《關(guān)于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令》。國際單位制是我國法定計量單位的基礎(chǔ)，一切屬于國際單位制的單位都是我國法定計量單位。在幾何量測量中，長度單位是米（m），角度單位是弧度（rad）。

在幾何量計量中，長度單位“米”是指光在真空中于1／299792458秒時間間隔內(nèi)的行程長度。圖3—1

角度也是機(jī)械制造中的重要幾何量之一，由于一個圓周角定義為360°，因此角度不需要與長度一樣再建立一個自然基準(zhǔn)。

牛牛文庫文檔分享第73頁/共499頁圖3-1長度量值傳遞系統(tǒng)

牛牛文庫文檔分享第74頁/共499頁3.1.3量塊及其使用量塊又名塊規(guī)，它是一種平面平行的端面量具。

它除了作為量值傳遞的媒介以外，還可用于計量器具、機(jī)床、夾具的調(diào)整以及工件的測量和檢驗。

量塊用特殊合金綱（常用鉻錳鋼）制成，其線膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易變形且耐磨性好。

量塊的形狀為長方形六面體，它有兩個相互平行的測量面和四個非測量面，如圖3-2所示。

牛牛文庫文檔分享第75頁/共499頁

量塊上測量面的中點和與其另一測量面相研合的輔助體表面之間的垂直距離，稱為量塊的中心長度。

圖3-2量塊及其中心長度

量塊上標(biāo)出的尺寸稱為量塊的標(biāo)稱長度（或名義尺寸）。

牛牛文庫文檔分享第76頁/共499頁國家標(biāo)準(zhǔn)對量塊規(guī)定了若干精度等級。GB6093—1985《量塊》

對量塊的制造精度規(guī)定了六級：00，0，1，2，3和K級。K級為校準(zhǔn)級。

“級”主要是根據(jù)量塊長度極限偏差、量塊長度變動量、量塊測量面的平面度、量塊測量面的粗糙度以及量塊測量面的研合性等指標(biāo)來劃分的。其中00級最高，精度依次降低，3級最低，K級為校準(zhǔn)級。

在各級計量部門中，量塊常按檢定后的尺寸使用。因此，按檢定的技術(shù)要求，量塊分為6等，即1，2，3，4，5和6等。

牛牛文庫文檔分享第77頁/共499頁

量塊的量值是按長度量值傳遞系統(tǒng)進(jìn)行傳遞的，即低一等的量塊的檢定，必須用高一等的量塊作基準(zhǔn)進(jìn)行測量.

量塊的基本特性除穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性外，還有一個重要特性——粘合性。

每塊量塊只有一個確定的工作尺寸，因此為了滿足一定尺寸范圍內(nèi)的不同測量尺寸的要求，量塊可以組合使用。

所謂粘合性，是指兩量塊的測量面互相接觸，并在不大的壓力下作切向相對滑動，就能粘附在一起的性質(zhì)。

牛牛文庫文檔分享第78頁/共499頁根據(jù)GB6093—1985規(guī)定，我國生產(chǎn)的成套量塊有91塊，83塊，46塊，38塊等17種規(guī)格。

量塊組合使用的原則：為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊組的量塊數(shù)目。

通常，總塊數(shù)不應(yīng)超過四塊。選用量塊時應(yīng)從消去需要數(shù)字的最小尾數(shù)開始，逐一選取。

例如從83塊一套的量塊中組合尺寸48.885mm的量塊組，則可分別選用：1.005，1.38，6.5和40mm等四塊量塊。

練習(xí)：28.785mm

牛牛文庫文檔分享第79頁/共499頁1.005201.286.528.785

牛牛文庫文檔分享第80頁/共499頁本課小結(jié)測量就是以確定被測對象量值為目的的全部操作。一個完整的幾何量測量過程應(yīng)包括：被測對象、計量單位、測量方法及測量精度等四個要素。

國際單位制是我國法定計量單位的基礎(chǔ)，一切屬于國際單位制的單位都是我國法定計量單位。

量塊組合使用的原則：為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊組的量塊數(shù)目。作業(yè)：習(xí)題33-2

牛牛文庫文檔分享第81頁/共499頁3.2測量器具與測量方法的分類?課時數(shù)：1課時?重點：測量方法的采用和主要度量指標(biāo)。?難點：測量器具和測量方法的主要度量指標(biāo)。授課方式：新授新課導(dǎo)入：在進(jìn)行技術(shù)測量時，選擇適當(dāng)?shù)挠嬃科骶撸煜y量器具和測量方法的主要度量指標(biāo)，采用正確的測量方法，是測量的前提。

牛牛文庫文檔分享第82頁/共499頁3.2.1測量器具的分類

測量器具是測量儀器和測量工具的總稱，是指單獨地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測量的器具。

測量器具按其本身的結(jié)構(gòu)特點和用途進(jìn)行分類，可分為：

1．標(biāo)準(zhǔn)量具標(biāo)準(zhǔn)量具指使用時以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)量值的測量工具。包括單值量具和多值量具兩種。2．極限量規(guī)

極限量規(guī)是一種沒有刻度的專用檢驗工具。

3．測量儀器

測量儀器（量儀）是指能將被測的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察的指示值或等效信息的測量器具。

4．計量裝置

計量裝置是指為確定被測幾何量量值必需的計量器具和輔助設(shè)備的總體。

牛牛文庫文檔分享第83頁/共499頁3.2.1測量方法的分類測量方法可按各種不同的形式進(jìn)行分類。

按實測量是否為被測量，測量方法可分為直接測量與間接測量。

直接測量——指不需要將被測量與其他實測量進(jìn)行一定函數(shù)關(guān)系的輔助計算而直接得到被測量值的測量。直接測量又可分為絕對測量和相對測量。

間接測量——指通過直接測量與被測參數(shù)有已知函數(shù)關(guān)系的其他量而得到該被測參數(shù)量值的測量。

牛牛文庫文檔分享第84頁/共499頁2.按零件上同時被測參數(shù)的多少，測量方法可分為綜合測量與單項測量。綜合測量——指同時測量工件上的幾個有關(guān)參數(shù)，綜合地判斷工件是否合格。單項測量——指單個地彼此沒有聯(lián)系地測量工件的單項參數(shù)。3.按被測工件表面與量儀之間是否有機(jī)械作用的測量力，測量方法可分為接觸測量與非接觸測量。接觸測量——指儀器的測量頭與被測零件表面直接接觸，并有機(jī)械作用的測力存在。非接觸測量——指儀器的傳感部分與被測零件表面間不接觸，沒有機(jī)械測力存在。

牛牛文庫文檔分享第85頁/共499頁4.按測量在機(jī)械加工過程中所處的位置，測量方法可分為在線測量與離線測量。在線測量——指零件在加工中進(jìn)行的測量，此時測量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，它能及時防止和消滅廢品。離線測量——指零件加工完后在檢驗站進(jìn)行的測量。5.按被測量或零件在測量過程中所處的狀態(tài)，測量方法可分為靜態(tài)測量與動態(tài)測量。靜態(tài)測量——指被測表面與測量頭相對靜止，沒有相對運動。動態(tài)測量——指被測表面與測量頭之間有相對運動，它能反映被測參數(shù)的變化過程。在線測量和動態(tài)測量是測量技術(shù)的主要發(fā)展方向。

牛牛文庫文檔分享第86頁/共499頁3.3測量器具和測量方法的主要度量指標(biāo)

1．標(biāo)尺間距a指刻度尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心的距離。2．分度值i指刻度尺上兩相鄰刻線間的距離所代表的被測量的量值。一般說來，測量儀器的分度值越小，精度就越高。3．標(biāo)尺范圍b指測量儀器所能顯示或指示的最低值（起始值）到最高值（終止值）的范圍。

牛牛文庫文檔分享第87頁/共499頁4．測量范圍（工作范圍）B指在允許的誤差限內(nèi)，測量儀器所能測量的下限值（最低值）到上限值（最高值）的范圍。測量范圍的上限值與下限值之差稱為量程。5．靈敏度K指測量儀器的指針對被測量的變化的反應(yīng)能力。對一般長度量儀，靈敏度又稱為放大比（放大倍數(shù)），它等于刻度間距a與分度值?之比，K=a/?。一般地說，分度值越小，靈敏度就越高。6．測量儀器的示值指測量儀器所給出的量的值。

牛牛文庫文檔分享第88頁/共499頁7．測量儀器的示值誤差指測量儀器的示值與對應(yīng)輸入量的真值之代數(shù)差。一般地說，計量器具的示值誤差越小，精度就越高。8．修正值指用代數(shù)法與未修正測量結(jié)果相加，以補(bǔ)償其系統(tǒng)誤差的值。9．測量儀器的最大允許誤差指給定的測量儀器、規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值。有時也稱測量儀器的允許誤差限。10．測量力指測量過程中測量儀器測頭與被測工件之間的接觸力。

牛牛文庫文檔分享第89頁/共499頁11．穩(wěn)定性指測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。12．測量儀器的示值變動量指在相同測量條件下，對同一個被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量時，一系列測得值的最大差異。13．回程誤差指當(dāng)被測的量不變時，在相同的條件下，測量器具沿正、反行程在同一點上測量結(jié)果之差的絕對值。14．顯示裝置的分辨力指顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。15．測量不確定度指由于測量誤差的存在而對被測幾何量值不能肯定的程度。

牛牛文庫文檔分享第90頁/共499頁本課小結(jié)測量器具是測量儀器和測量工具的總稱，是指單獨地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測量的器具。

在線測量和動態(tài)測量是測量技術(shù)的主要發(fā)展方向。前者能將加工和測量緊密結(jié)合起來，從根本上改變測量技術(shù)的被動局面；后者能較大的提高測量效率和保證零件的質(zhì)量。

掌握測量器具和測量方法的15個主要度量指標(biāo)。作業(yè)：習(xí)題33-3

牛牛文庫文檔分享第91頁/共499頁3.4測量誤差和測量數(shù)據(jù)的處理

?課時數(shù)：2課時?重點：隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)處理。?難點：查找產(chǎn)生誤差的原因。授課方式：新授新課導(dǎo)入：從辨證唯物主義觀點來看，無論采用多么完善的測試方法，多么準(zhǔn)確的量儀，想要絕對避免產(chǎn)生測量誤差是不可能的。為了能得到相應(yīng)精度的測量結(jié)果，就必須客觀而科學(xué)地分析和估算出測量誤差。

牛牛文庫文檔分享第92頁/共499頁測量誤差是指測得值與被測量真值在數(shù)值上相差的程度。測量誤差有絕對誤差、相對誤差和極限誤差。

3.4.1測量誤差的基本概念及其表示方法

1．絕對誤差Δ絕對誤差用測量結(jié)果減去被測量的真值之代