互换性与技术测量知识点-概要

第一章绪论高效率为了提高劳动生产率，保证产品质量、降低生产成本，达到多快好省的要求，就要求进行高度专业化的协作生产。为了提高劳动生产率，机器上许多零件往往不是同一个车间甚至是不同厂家生产出来的，怎样对生产的零部件提出要求，顺利完成装配，成为一台可以正常运转的机器，这就是互换性要解决的是指机器中零件或部件按照规定的要求制造，在装配时可不经钳工修配或其它任何辅助加工及调整就能装成机器，并完全符合规定的使用性能要求。按照这一原则生产的零件或机器，就称为具有互换性。在使用过程中，某些零件损坏时，该备件不需任何钳工修配就能装上机器，并完全满足使用要求，这样的备件也具有互换性。按互换参数范围，可分为几何参数互换性和功能互换性；对标准部件或机构，可分为外互换和内互换。完全互换性(perfectinterchangeability)完全满足上述原则的零部件称其具有完全互换性。优点：利于组织协作生产、组成装配生产自动线和使用维修不完全互换性(infiniteinterchangeability)有些零件使用要求很高，若按完全互换性生产，成本大大提高。采用不完全互换性生产：将零件的尺寸公差放大，使加工经济合理，但为了保证使用要求，采用分组装配，也可插入补偿环节，或在装配时对某个零件进行少量的修配以及补充加工等办法来达到，这样一类生产方式称为不完全互换性或有限互换。常常在单件生产的机器(如重型机器、特高精度机器)生产中应用。内部互换性是指部件或机构内部零件的互换性，如滚动轴承内圈和钢球为部件内部之间的配合。内部互换，一般要求装配精度较高，在本厂内部组装，故可采用不完全互换性(在使用过程中无须外部互换(externalexchang外部互换是机器内部件或机构与相配件之间的互换性。如滚动轴承外圈与箱体孔的配合，内圈与轴外部互换一般应用于厂与厂之间的协作配合，在使用过程中需要更换的零件以及与标准件相配的零三、互换性重要性公差指允许零件尺寸和几何参数的变动范围，包括尺寸公差、形状公差、位置公差等，用来控制加检测包括检验与测量。几何量的检验指确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格与否的判断，而不必得出被测量的具体数值；测量是将被测量与作为计量单位的标准量相比较，以确定我们将几何参数的公差标准化，并制定相应的检验标准，按公差标准制造，并按一定的标准来检验，这样互换性才能得以实现。因此，标准化是实现互换性的前提。二、标准和标准化标准是对重复性事物和概念所作的统一规定。按不同的颁发级别，我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。在国际上还有国采用国际标准已成为各国技术经济工作的普遍发展趋势：利于技术引进、提高竞争力、分工协作。三、优先数和优先数系统一的数值标准是标准化的重要内容。各种产品的性能参数和尺寸规格都需要通过数值来表达。优先数和优先数系就是国际上统一的对各种技术参数进行简化、协调的一种科学的数值制度。采用优先数1.优先数系的构成公比一般以q,=<10表示。所以q5=1.60,q10=1.25,q20=1.12,q40=1.06,q80=1.03。如表12.优先数系的派生系列和复合系列(1)派生系列指从Rr系列中，每逢p项选取一个优先数，组成新的派生系列，以符号Rr/p表(2)复合系列由若干公比系列混合构成的多公比系列。3.优先数系的应用用于产品几何参数、性能参数的系列化，如锻压机床吨位分类用于产品质量指标分级，如尺寸分段、公差分级、表面粗糙度参数系列。§1-3检测技术的发展简介(自学)主要内容：几何量精度设计与误差检测两方面的国家标准。③独立完成课后作业，所上课章节，原则上要求习题全部完成，不再布置作业；④作业计入平时成绩20%,试验10%,考试70%;⑤试验：自己动手，除交试验报告外，考试内容也包括试验，试验前要预习试验指导书；第二章测量技术基础总要求：本章学习的目的是了解测量技术的基本知识，了解计量器具的分类、选择，了解各种测量方法的基本特征，通过对随机误差分布规律及特点的分析，掌握测量结果的数据处理方法，了解测量误测量是指为确定被测对象的量值而进行的一系列实验过程，该过程就是将一个被测量与作为单位或机械行业中的技术测量，主要指几何参数的测量，包括长度、角度、表面粗糙度、形位误差等的测一、长度和角度计量单位二、长度和角度量值传递系统长度量值通过两个平行系统逐级传递到计量器具和工件：一为端面量具(量块),一为线纹量具(线角度标准是角度量块、测角仪或分度头。量值传递系统如图2-3。端面量具多工面作体准端面量具多工面作体准棱基激光干涉比长仪或双频激光干涉仪工作基准米尺精密机床用类工作计量器具普通尺类工作计量器具普通计量器具示值普通计量器具示值各种计量器具基准多面棱体自准直仪比较测量法直接测量法标准测角仪直接测量法比较测量法光隙法角度量块各种角度量具量块是由特殊的合金钢制成的六面体。线胀系数小，性能稳定，不易变形，耐磨性好，具研合性。量块长度lengthofgaugeblock:一测量面任意点到另一测量面垂直距离Li。中心长度lengthofgaugeblockincenter:一测量面中心点到另一测量面垂直距离L。量块的工作尺寸量块长度偏差deviationofgaugeblocklengt量块等级划分classingandgradingofgaugeblock依据accordingto:量块长度极限偏差和量块长度变动量允许值。分等classing:按检定精度分为1、2、3、4、5、6六等，1等最高，6等最低。按等使用时，剔除了依据accordingto:量块测量的不确定度和量块长度变动量允许值。量块包括长度量块和角度量块。83块一套量块的尺寸组成83块一套量块的尺寸组成量块的组合combinationofgaugeblocks在一定尺寸范围内，将不同尺寸的量块进行组合而形成所需工作尺寸。成套量块有91、83、46、38一、计量器具分类转换成直接观测值。有机械、所必需的计量器具和辅助设刻度间距(a)scalespacing:相邻两刻线间距或圆弧长度分度值(i)valueofscaledivision:每一刻线间距所代表量值示值范围nominalrange:所能显示或指示被测量起一终值范围测量范围measuringrange:所能测出被测量下限值一上限值范围示值误差errorofindication:器具示值与被测量真值之差不确定度uncertainty:因测量误差而对被测量值不能肯定的程度一、测量方法分类等精度测量与不等精度测量-测量因素或条件是否改变。测量误差测量误差粗大误差：人为因素所致.4.测量精度measurementaccuracy正确度correctness:测量结果中系统误差的大小特性.若系统误差小，则正确度高.精密度precision:测量结果中随机误密度高.随机误差的特性：单峰性、对称性、有界性、抵偿性。如果随机误差落在(-δ~+δ)之间，则其概率三、系统误差系统误差以一定的规律对测量结果产生显著影响。2.系统误差的消除：(1)从产生根源(2)加修正值(3)两次读数法(4)被测量内在联系凡绝对值大于3σ的残差，就看作粗大误差剔除。1.直接测量法测量误差的合成(1)已定系统误差代数法 (2)随机误差、未定系统误差——方和根法2.间接测量法误差的合成(1)已定系统误差Y=f(xi)(2)随机误差、未定系统误差Y=f(xi)精度设第三章尺寸公差、圆柱结合的精度设计与检测尺寸公差与光滑圆柱体结合(即圆柱形孔和轴的结合)的国家标准《极限与配合》是最基础、最典型、广泛而重要的标准。包括公差与配合、测量与检验两部分。尺寸size:用特定单位表示的长度值的数字。实际尺寸actualsize——通过测量得到的实际尺寸。(并非真实尺寸),D₄、d₄。设计时给定，表示精度高低，在尺寸范围内者合格，否则不合格)尺寸偏差deviation:某一尺寸减其基本尺寸所得代数差(常称偏差),孔用E表示，轴用e表示。(1)极限偏差：极限尺寸-基本尺寸上偏差topdeviation:最大极限尺寸-基本下偏差lowerdeviation:最小极限尺寸-基本尺寸。孔用代号EI,轴用代EI=Dmin-Dei=dmin-d(2)实际偏差：实际尺寸-基本尺寸所得代数差，孔Ea表示，轴ea表示。尺寸公差tolerance:简称公差，允许尺寸的变动量孔公差T₁=|Dmx-Dminl=|ES-EI|公差代表制造精度的要求，反映加工难易的程度；偏差表示偏离基本尺寸的多少，与加工的难易没有关系。公差是不为零的绝对值；偏差可以为正、负和零。用公差是不能判断零件是否合格的，而偏差尺寸公差带tolerancezone零线：以基本尺寸作为零线。因基本尺寸与公差值大小悬殊，不能在图上用同一比例表示。相对零线画出上下偏差，以表示孔、轴公差带之间的关系(画图)。极限偏差为正画在零线上方，为负画在下方，为公差带：公差带图中，由代表上下偏差的两条平行直线所限定的区域。公差带大小是指它在垂直于零线方向的宽度，由标准公差确定，公差带位置是指它在垂直于零线方向的坐标位置，由基本偏差确定。标准公差(standardtolerance):国家标准极限与配合制中，所规定的任一公差。基本偏差(fundamentaldeviation):国标极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个极限偏差。a.在公差带图解中，基本尺寸的单位为mm,偏差和公差的单位一般为μm。b.基本偏差决定公差带位置，影响孔、轴结合的松紧程度；标准公差决定公差带大小，影响孔、轴结合的精确程度及加工难易和成本。4.有关配合的术语及定义配合fit:指基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。不同的配合就是指其关系不同。A.相配合的孔、轴基本尺寸相同；B.公差带之间的关系一指公差带之间相互位置之间的关系一也就是基本偏差之间的关系；C.配合是对一批零件而言。孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差5.配合的分类(1)间隙配合clearancefit:具有间隙(包括最小间隙为零)的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带上方。采用极限间隙(Xmx,Xmin)来描述间隙配合时的松紧程度：间隙配合主要用于孔、轴间的活动联结。间隙的作用在于储藏润滑油，补偿温度变化引起的尺寸变化，补偿弹性变形及制造与安装误差等。间隙大小影响孔、轴相对运动的活动程度。(2)过盈配合interferencefit:是指具有过盈(包括最小过盈为零)的配合，此时，孔公差带在轴公差带的下方。采用极限过盈(Ymax,Ymin)来描述过盈配合时的松紧程度：过盈配合主要用于孔、轴间的固定联结。常常是不可拆卸的。装配时，或者加压力，或者用热胀冷缩方法进行装配。采用过盈配合，不另加紧固件，依靠孔、轴表面结合时的变形，实现紧固联结，可承过渡配合transitionfit:过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合，孔、轴公差带相互重叠。a.所谓可能具有间隙或过盈是对一批孔、轴结合过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结。其间隙或过盈都很小，可以保证结合零件既有很好的对中配合公差Tf配合公差：组成配合的孔、轴公差之和，间隙或过盈允许的变动量。配合精度(T)决定于相配合的孔和轴的尺寸精度。故可根据配合公差来确定孔、轴的尺寸公差。配合公差反映配合精度，配合种类反映配合性质。二、基准制basissystemoffitGB规定了两种平行的基准制，即基孔制和基轴制1.基孔制hole-basissystemoffits: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。在基孔制配合中，孔为基准孔，它的公差带位于零线上方，基本偏差为下偏差，用代号H表示，且EI=0。轴0轴轴+2.基轴制shaft-basissystemoffits: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配合的一种制度。在基轴制配合中，轴为基准轴，它的公差带位于零线下方，基本偏差为上偏差，用代号用代号h表示，且es=0。孔间隙配合过渡配合过盈配合基轴制配合极限与配合国家标准极限与配合国家标准GB/T1800.1-1997,GB/T1800.2-1998,GB/T1800.3-1997及GB/T1801-79~GB1803-79是用于尺寸精度设计的基础标准。新国标全面采用了国际公差制ISO标准，它是确定光滑圆柱体零件及其它光滑表面和相应的结合尺寸公差与配合的依据。极限与配合国家标准由标准公差系列和基本偏差系列两部分组成。极限与配合国家标准由标准公差系列和基本偏差系列两部分组成。标准公差是国家标准极限与配合制中，所规定的任一公差。标准公差因子用以确定标准公差的基本单位，也是评定公差等级，制定标准公差数值系列的基础。基本尺寸≤500时，标准公差因子i用表示：标准公差因子是基本尺寸的函数，式中包括两项：第一项主要反映加工误差，它与基本尺寸之间成立方抛物线之间的规律；第二项反映测量误差，主要是测量过程中温度变化引起的测量误差，与基本尺寸呈线性关系。基本尺寸>500～3150时，标准公差因子用I示：J=0.004D+2.1(μm)式中，D—基本尺寸(mm)。大尺寸标准公差因子也是基本尺寸的函数，式中也包括两项：第一项反映测量误差，主要是测量过程中温度变化引起的测量误差，与基本尺寸呈线性关系，是误差的主要因素；第二项主要反映加工误差，由于大尺寸零件尺寸误差中加工误差所占比例较小，变化不明显，可近似认为是一常数。在极限与配合国家标准中，同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差值均被认为具有同等精确程度。在基本尺寸不大于500mm范围内规定了20个标准公差等级。精度逐渐降低，公差值逐渐增大在基本尺寸>500～3150mm范围内规定了18个标准公差等级。 精度逐渐降低，公差值逐渐增大三、标准公差的计算在基本尺寸不大于500mm范围内，公差等级为IT5～IT18的常用精度段，其标准公差值按下式计算IT=a·i对ITO1、ITO、IT1三个最高公差等级，主要考虑测量误差的影响。其系数和常数均采用R10/2优先word格式-可编辑-感谢下载支持轴的基本偏差是以基孔制为基础制订的；孔的基本偏差是以基轴制为基础制订的。孔的基本偏差与对应的轴的基本偏差(例如F对应f)之间在数值上应遵循下面的基本原则：同名配合配合性质不变。即：基本偏差代号字母相同的基孔制配合与基轴制配合称之为同名配合。如：F8/h8根据上述基本原则，已知轴的基本偏差，确定孔的基本偏差时应遵守的两条规则：(1)通用规则universalrule。用同名代号(例如A与a)表示的孔、轴的基本偏差绝对值相等，而符号相反。即EI=-es,ES=-ei①基本尺寸不大于500mm,所有标准公差等级的A～H(无论孔、轴公差等级是否相同);②基本尺寸不大于500mm,标准公差等级低于IT8的K、M、N(孔、轴公差等级相同);③基本尺寸不大于500mm,标准公差等级低于IT7P～ZC(孔、轴公差等级相同);④基本尺寸大于500mm,所有标准公差等级的孔的所有基本偏差(孔、轴公差等级相同)(2)特殊规则specialrule。①对标准公差等级≤IT8且基本偏差代号为K、M、N的孔采用与高一级的轴相配合(如H8/k7,K8/②对标准公差等级≤IT7且基本偏差代号为P至ZC的孔采用与高一级的轴相配合(例如H7/u6,U7/给定孔的基本偏差为相同公差带的轴的基本偏差数值的相反数加上ES=-ei+△其中，△=ITn-ITn-1r:ei=+43μm;R:ES=-43μm;p:ei=+22μm:P:ES=§3-4圆柱结合的精度设计圆柱结合的精度设计，即极限与配合的选择包括基准制的选择、标准公差等级的选择和配合的选择。因为中小尺寸的孔多采用定值刀具(如钻头、铰刀、拉刀等)加工，用定值量具(如光滑极限量规)2.某些情况下选用基轴制配合经济合理②由于结构的需要，同一基本尺寸的轴与多个孔相配合，且配合性质不同。③与标准件配合时，以标准件作为基准件确定基准制。a.与滚动轴承配合：轴颈加工采用基孔制配合。外壳孔加工采用基轴制；c.键、销等配合采用基轴制。3.在某些特殊场合，允许采用任一孔、轴公差带组成的二、标准公差等级的选择选择标准公差等级的基本原则：在充分满足使用要求的前提下，尽量选择较低的公差等级。孔与轴之间孔与轴之间选择公差等级时应注意以下几个问题：(1)孔和轴的工艺等价性；对于基本尺寸小于500mm,标准公差等级<=8级时，孔应与高一级的轴配合。标准公差等级>=8级孔(2)相配件的精度；滚动轴承相配合的轴颈和箱体孔的标准公差等级决定于相配件滚动轴承的类型和公差等级。(3)配合性质；过盈、过渡配合公差等级不能太低，否则效果不好。(4)根据零件的功能要求和工作条件，确定主次配合表面。确定主次配合表面及非配合表面；(5)掌握各种加工方法所能达到的公差等级；(6)掌握公差等级的应用范围。在选定基准制和公差等级后，就确定了基准孔或基准轴的公差带以及相应的非基准件公差带的大小，因此配合的选择实际上就是要确定非基准件公差带的位置，即确定非基准件的基本偏差代号。选择配合的方法：计算法、试验法、类比法根据流体润滑理论来计算保证液体摩擦状态所需的间隙，根据弹性变形理论计算过盈配合所需的最对机器性能影响比较大的重要配合，需用试验法来确定合理的极限间隙或极限过盈。①用类比法选择配合的大体选择方向。②工作时，相结合的零件间有相对运动时，还应考虑其运动形式、运动速度、运动精度、支撑数目、③对过盈配合零件，承受动载荷要比承受静载荷的过盈大些；对间隙配合，则间隙应小些。有相对运动(转动或移动)——间隙配合无相对运动④形状或位置误差较大或结合面较长时，对过盈配合，过盈应减小，对间隙配合，间隙应增加。⑤表面越粗糙，对过盈配合，过盈应增加；对间隙配合，间隙应减小。⑥生产类型不同，对配合的松紧程度影响也不同。⑦当装配温度与工作温度相差较大时，特别是孔、轴温度相差较大或其统膨胀系数差异较大时，应考虑热变形的影响。这对于高温或低温下工作的机器尤为重要。注意：尽量选用常用公差带及优先、常用配合四、线性尺寸的未注公差的选用线性尺寸未注公差(一般公差)是指在车间一般工艺条件下，机床设备的一般加工能力可以保证的对于一般公差，在图样上只标注基本尺寸，不标注极限偏差，零件加工后一般不作检验。若对其合精度较低的非配合尺寸；功能上允许的公差大于、等于一般公差的尺寸。(1)简化制图，使图样清晰易读。(2)节省设计时间。(3)简化检验要求，利于质量管理。2.线性尺寸的未注公差的公差等级和极限偏差国家标准GB/T1804—2000中对线一般公差的极限偏差不分孔、轴或长度尺寸一律取对称分布。线性尺寸的一般公差在图样上，技术文件或标准中应采用标准号和公差等级符号表示。为最终保证产品质量，还必须规定相应的检验原则作为技术保证。单件或小批量生产常采用通用计量器具测量(如游标卡尺、千分尺),对于大批量生产为提高检测效率，采用光滑极限量规检验。一、通用计量器具测量工件(实际尺寸的测量)误废把真实尺寸位于公差带内的合格品误判为不合格品而报废。误收把真实尺寸位于公差带外的不合格品误判为合格品而接收。(1)验收原则误收会影响产品质量，误废会造成经济损失。(2)验收极限的确定一方法验收极限是从规定的极限尺寸分别向工件尺寸公差带内移动一安全裕度A的距离来确定。安全裕度A值按工件尺寸公差T的1/10确定，其数值列于表3.15。不内缩方式的验收极限是以图样上规定的最大和最小极限尺寸分别作为上、下验收极限，即取安全裕度为(A=0)。选用上应综合考虑尺寸功能、重要程度、尺寸公差等级、测量不确定度、工艺能力等因素选择。(3)验收极限的选择原则1)对采用包容要求或公差等级高的尺寸，选2)工艺能力指数Cp=T/6σ≥1,选用不内缩方式；但对于采用包容要求的孔、轴，最大实体尺寸一3)偏态分布时，可以只对尺寸偏向的一侧单向内缩。4)非配合尺寸和一般公差的尺寸，选用不内缩方式。确定工件尺寸验收极限后，还需正确选择计量器具以进行测量。3.计量器具的选择标准规定计量器具的选择，应按测量不确定度的允许值来确定。为达到不误收，标准规定：按不确定度的允许值选择计量器具，即所选择计量器具不确定度U小于允许值u,如表3.15、3.16、3.17。量具的选择步骤：①计算工件的公差；②根据公差的大小，查表得安全裕度A和计量器具不确定度的允许值；③计算验收极限；④查表3.16、3.17选择计量器具，使计量器具的不确定度≤u1二、用光滑极限量规检验工作量规是无刻度、不可读数的形位误差综合检具，能判断实际孔、轴合格性，但不能获得孔、轴实际尺寸和形位误差的具体数值。量规使用方便，检验效率高，因而在机械产品生产中得到广泛应用。(1)量规的作用光滑极限量规是检验光滑工件尺寸的一种量规，用模拟装配状态的方法来检验工件，检验孔的量规称为塞规，检验轴的量规称为环规或卡规。量规有通规(通端)和止规(止端),应成对使用。通规用来模拟体现被测孔或轴的最大实体边界(尺寸),检验孔或轴的实际轮廓(实际尺寸和形状误差的综合结果)是否超出最大实体边界。止规用来检验被测孔或轴的实际尺寸是否超出其最小实体尺寸。通规通过，止规不通过，即说明被测件尺寸合格。(2)量规的种类工作量规：是指在零件制造过程中操作者所使用的量规，通规“T”,止规“Z”。操作者应使用新的或磨损较少的量规。验收量规：是指在验收零件时检验人员或用户代表所使用的量规。一般应使用与操作者所用相同类型且已磨损较多但未超过磨损极限的通规。校对量规：检验轴用工作量规或验收量规的量规。(a)校通-通(代号TT)检验通规(b)校止-通(代号ZT)检验止规(c)校通-损(代号TS)检验通规2.量规的设计1)符合量规设计原则的量规形状设计光滑极限量规时，应遵守泰勒原则(极限尺寸判断原则)的规定。泰勒原则：指孔或轴的实际尺寸与形状误差的综合结果所形成的体外作用尺寸(Die或die)不允许超出最大实体尺寸(Dʌ或dn),在孔或轴任何位置上的实际尺寸(Da或da)不允许超出最小实体尺寸(D₁或dt)。2)实际生产中量规的形状在被测孔或轴的形状误差不致影响孔、轴配合性质的情况下，为克服制造或使用符合泰勒原则量规(2)影响配合性质。(3)影响工作精度。(4)影响其他功能。(2)影响配合性质。(3)影响工作精度。(4)影响其他功能。时的不方便，允许使用偏离泰勒原则的量规。如：量规制造厂供应统一量规工作部分的长度不一定等于或近似用两点接触的形状，而制成非全形圆柱面；检小孔，为增加止规的刚度和便于制造，采用全形止规；检薄壁件时，为防两点式止规易造成该零件变形，也可采用全形止规。满足泰勒原则的形状为：通规的测量面应与被测孔或被测轴成面接触(全形量规);止规的测量面应与被测孔或被测轴成点接触(两点式止规)。检验孔或轴时，通规能自由通过，且止规不能通过，则表示3.量规公差及工作尺寸的计算光滑极限量规的精度比被测孔、轴的精度高得多，为保证质量，采用内缩方案。通规公差带中线内缩Z,预留磨损量，磨损极限为最大实体尺寸。止规很少通过工件，因此不留磨量规工作尺寸的计算与孔、轴极限偏差、公差的计算类似。量规测量面一般用淬硬钢和硬质合金等材料制造，硬度为58~65HRC,以保证耐磨性。工作量规的形位误差在其制造公差范围内，公差为量规制造公差的50%。第4章形状和位置精度设计与检测一、形位误差的定义及其对零件使用性能的影响在加工过程中，由于机床、卡具、刀具和零件所组成的工艺系统本身具有一定的误差，以及受力变形、热变形、振动、磨损等各种因素的影响，使加工后零件各几何体的形状及其相对位置偏离理想状态而产生误差，这种误差称为形状和位置误差，简称形位误差。2形位误差对零件使用性能的影响(1)影响可装配性。无位置公差有有无有圆度无间轴座有圆杜座无有墨差度费圆跳动有度有形位公差国家标准(GB/T1182—1996)规定了14项形位公差，各项目的名称及符号公差带的形状取决于被测要素的几何理想要素和设计要求。国家标准规定了九种主要的公差带形状。公差带的大小一般是指公差带的宽度或直径，当形位公差值为公差带的直径时，应在公差值的数字前加注φ或Sφ。公差带的方向是指与公差带延伸方向垂直的方向，通常为被测要素指引线箭头所指的方向。公差带的位置分固定和浮动两种(1)位置固定的公差带。对于定位公差，其公差带的位置相对于基准要素是完全确定的，不随被测要素实际要素的尺寸、形状及位置的改变而变动。(2)位置浮动的公差带。对于形状公差和定向公差，公差带的位置随被测实际要素的有关尺寸、形形位公差要求在框格中给出，框格用细实线绘制，在样图上可沿水平或垂直方向放置(1)框格由两格或多格组成。(2)第一格标注形位公差项目符号；第二格标注形位公差值及其他有关符号；第三格及以后各格顺(3)关于被测要素数量及尺寸的说明应在框格上面标出，其他文字说明应在框格下面标注。被测要素的标注方法是用带箭头的指引线将公差框格与被测要素相连。b.箭头应指向公差带的宽度方向或直径方向。(1)被测要素为轮廓要素当被测要素为轮廓要素时，指引线箭头应置于该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线(2)被测要素为中心要素当被测要素为中心要素时，指引线箭头应与构成该中心要素的轮廓线要素的尺寸线对齐。(3)几个被测要素有同一数值的公差要求3.基准要素的标注方法对于有位置公差要求的要素，在图样上必须用基准符号和注在公差框格内的基准字母表示被测要素与基准要素之间的关系。(1)基准符号用带小圆的大写字母用细实线与粗的短横线相连所构成。(2)无论基准符号在样图上方向如何，其圆中的基准字母都应水平书写。(3)基准字母不采用：E,I,J,M,O,P,L,R,F。(1)基准要素为轮廓要素。当基准要素为轮廓要素时，基准符号的短横线应置于该要素的轮廓线或其延长线上，并应明显地与尺寸线错开。(2)基准要素为中心要素。当基准要素为中心要素时，基准符号中的细连线应与构成该要素的轮廓线要素的尺寸线对齐，如尺寸线处安排不下两个尺寸箭头，则另一箭头可用短横线代替。形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。包括直线度、平面度、圆度和圆柱度四项。1.形状公差带理解要点：形状公差带都不涉及基准，没有方向或位置的约束，可以随被测实际要素的有关尺寸、形状及位置的改动而浮动。2.线轮廓与面轮廓公差带线轮廓用于限制平面内曲线(或曲面的截面轮廓线)的形状或位置误差。面轮廓公差用于限制一般线、面轮廓公差中理想被测要素的形状或相对于基准的位置是由理论正确尺寸决定的。理论正确尺寸是指不带公差的理想尺寸，在样图上应围以方框。3.定向公差带定向公差是指关联实际要素对基准要素在方向上允许的变动全量。包括平行度、垂直度和倾斜度三(1)平行度公差用于控制被测要素相对于基准要素在平行方向上的变动量。(2)垂直度公差用于控制被测要素相对于基准要素在垂直方向上的变动量。(3)倾斜度公差用于控制被测要素相对于基准要素在某一方向上(0o~90o)的变动量。(1)定向公差带的形状、大小和方向是确定的，但位置是浮动的。4.定位公差带定位公差带是指关联实际要素对基准要素在位置上允许的变动全量。包括位置度、同轴度和对称度(1)位置度公差用于控制被测点、线、面的实际位置对其理想位置的变动量。(2)同轴度公差用于控制被测轴线对基准轴线的变动量。(3)对称度公差用于控制被测中心平面(或轴线、中心线)对基准中心平面(或轴线、中心线)的1定位公差带的形状、大小、方向和位置都是确定的。2对于同轴度和对称度公差被测要素与基准要素重合，因此用于确定公差带相对于基准位置的理论3定位公差具有综合控制被测要素的位置、方向和形状的作用。5.跳动公差带跳动公差是指关联实际要素绕基准回转一周或连续回转时所允许的最大跳动量。它包括圆跳动和全跳动。圆跳动分为径向、端面及斜向圆跳动三种。全跳动分径向和端面全跳动两种。1跳动公差带对于基准轴线有确定的位置或方向。2跳动公差具有综合控制被测要素的位置、方向和形状的作用。三、基准要素及其组合基准要个以上常需要相互垂在设计零件时，常常对零件的同一要素既规定尺寸公差又规定形位公差。因此必须研究尺寸公差与形位公差之间的关系。确定尺寸公差与形位公差之间相互关系的原则称为公差原则。公差原则分为独立原则和相关要求两大类，而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。最大实体状态(MaximumMaterialCondition):在有限范围内，具有材料量最多的状态；最大实体尺寸(MaximumMaterialSize):MMC下的尺寸(孔Dm,轴dm)。最小实体状态(LeastMaterialCondition):在有限范围内，具有材料量最少的状态；最小实体尺寸(LeastMaterialsize):LMC下的尺寸(孔DL,轴d)。在孔轴配合中，实际起作用的尺寸。包括孔的作用尺寸和轴的作用尺寸。孔：在配合全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸。Dre轴：在配合全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。drea.体外作用尺寸是实际尺寸和形状误差综合作用的结果是孔、轴在装配中真正起作用的尺寸；b.孔的体外作用尺寸比实际尺寸小，轴的作用尺寸比实际尺寸大；c.对某一零件而言，其实际尺寸有无数个，但其体外作用尺寸只能是一个确定值；d.一般情况下，体外作用尺寸无法计算，如果孔、轴中心要素形状误差较大，而其他形状误差很小可以忽略时，孔、轴的体外作用尺寸可用下列公式计算：在被测要素的给定长度上，与实际内表面体内相接的最小理想面或与实际外表面体内相接的最大理体实最大实效状态(MMVC)与最大实体实效尺寸(MMVS)最大实体实效状态是指在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。该状态下的体外作用尺寸称为最大实体实效尺寸。对于关联要素，Dmy=Dm-t形最小实体实效状态是指在给定长度上，实际要素处于最小实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出公差值时的综合极限状态。该状态下的体内作用尺寸称为最小实体实效尺寸。对于关联要素，DLy=DL+t形dry=dt-t形其中中心要素的形位公差值二、独立原则独立原则是指样图上给定的尺寸公差与形位公差相互独立，分别满足要求的公差原则。(1)独立原则是尺寸公差与形位公差相互关系遵循的基本原则。(2)当尺寸公差与形位公差遵守独立原则时，在样图上不做任何附加标记。(3)当尺寸公差与形位公差采用独立原则时，实际尺寸和形位误差分别检测。独立原则主要应用于要求严格控制要素的形位误差的场合。补充概念：边界边界是由设计给定的具有理想形状的极限包容面(圆柱面或两平行平面)。该包容面的直径或距离称边界的作用是综合控制要素的尺寸和形位误差。(1)最大实体边界(MMB)当边界尺寸为最大实体尺寸时该边界称为最大实体边界。对于关联要素，简称关联最大实体边界，此时该极限包容面必须与基准保持图样上给定的几何关系。(2)最小实体边界(LMB)当边界尺寸为最小实体尺寸时该边界称为最小实体边界。对于关联要素，简称关联最小实体边界，此时该极限包容面必须与基准保持图样上给定的几何关系。(3)最大实体实效边界(MMVB)当边界尺寸为最大实体实效尺寸时，该边界称为最大实体实效边界。对于关联要素，简称关联最大实体实效边界，此时该极限包容面必须与基准保持图样上给定的几何关系。(4)最小实体实效边界(LMVB)当边界尺寸为最小实体实效尺寸时，该边界称为最小实体实效边界。对于关联要素，简称关联最小实体实效边界，此时该极限包容面必须与基准保持图样上给定的几何关系。是指孔或轴的体外作用尺寸不允许超出其最大实体尺寸；任何位置上的局部实际尺寸不允许超出其泰勒原则的实质：用极限尺寸既控制零件的作用尺寸(控制形状误差),又控制零件的实际尺寸。相关要求是图样上给定的尺寸公差和形位公差相互有关的公差要求。采用相关要求时，被测要素的尺寸公差和形位公差在一定条件下可以互相转化。(1)包容要求的含义包容要求是指用最大实体边界来限定实际要素，即要求被测实际要素的体外作用尺寸不得超出其最大实体尺寸；其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸，即word格式-可编辑-感谢下载支持1包容要求适用于单一要素，如圆柱表面、平行平面。2采用包容要求时，应在尺寸极限偏差或公差代号之后加注符号E3采用包容要求时，要素的尺寸公差可以综合控制要素的实际尺寸和形状误差。3对于轴采用包容要求时，被测要素在最大实体状态下，形状误差为零，在最小实体状态下形状误4对于孔采用包容要求时，被测要素在最小实体状态下，形状误差为零，在最大实体状态下形状误(2)包容要求的应用包容要求主要用于保证配合性质，特别是配合公差较小的精密配合，用最大实体边界保证所要求的(1)最大实体要求的含义最大实体要求是指被测要素的实际轮廓应遵守其最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出在最大实体状态下给出的公差值的一种公差要求最大实体要求即可以应用于被测要素，也可以应用于基准要素。应用于被测要素时，应在其形位公差框格中的公差值后标注“M”;应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号后标注“M”。(1)最大实体要求应用于被测要素Dm≤Da≤Dr图4-38最大实体要求应用于关联要素示例说明：当给出的形位公差值为零时，称为零形位公差。此时，被测要素的最大实体实效尺寸等于最大实(2)最大实体要求应用于基准要素图4-41被测和基准要素均采用最大实体要求示例(2)最大实体要求的应用只有被测要素或基准要素为中心要素时应用最大实体要求。最大实体要求一般用于主要保证可装配性，而对其他功能要求较低的零件要素，以便利用尺寸公差最小实体要求被测要素的实际轮廓应遵守最小实体实效边界，当其尺寸偏离最小实体尺寸时，允许形位误差超出最小实体状态下给的公差值的一种公差要求。在被测要素形位公差框格中的公差值后或基准字母代号后标注符号①,形位公差值表示被测要素处于最小实体状态时图样给定的形位公差。被测要素的实际轮廓在给定长度上不得超出最小实体实效边界(即其体内作用尺寸不超出最小实体对于轴对于孔且且最小实体要求仅用于中心要素，主要用于保证零件强度和最小壁厚。当被测要素偏离时，可扩大形位公差允许值，获得良好经济性，只要求装配互换、配合要求不严、能保证自由装配的情况。可逆要求是一种反补偿要求，允许形位公差补偿尺寸公差，指中心要素的形位误差小于给出的形位公差值时，允许在满足零件功能要求的前提下，扩大尺寸公差的一种公差要求。可逆要求不单独使用，应与最大实体要求或最小实体要求一起使用，不改变其极限边界，而增加了形位公差补偿尺寸公差的关系。在被测要素形位公差框格中的公差值后的符号M或①的后面加上凤。用于只要求零件实际轮廓限定在某一控制边界内，不严格区分其尺寸和形位公差是否在允许范围内的情况，如对公差与配合无严格要求，仅要求装配互换的场合。4.4形状和位置精度设计—形位公差的选择形位公差的选择包括：公差项目的选择、基一、形位公差项目的选择1考虑零件的结构特征则可只给出尺寸公差，而不另给形位公差。这时，对被测要素应采用包容要求。如果尺寸精度要求低而形位精度要求高，应按独立原则给出形位公差。3掌握各形位公差项目的特点应充分发挥综合形位公差项目的功能，以减少样图上给出的形位公差项目、减少需检测的形位误差测量条件应包括有无相应的测量设备、测量的难易程度、测量效率是否与生选择基准时，主要根据零件的功能和设计要求，并兼顾基准统一原则和零件结构特征等几方面。(1)遵守基准统一原则。即设计基准、定位基准和装配基准是同一要素。(2)选用三基面体系时，应选择对被测要素的功能要求影响最大或定位最稳的平面作为第一基准；影响次之或窄而长的平面作为第二基准；影响小或短小的平面作为第三基准。(3)任选基准只适合于表面形状完全对称，装配时无论反正、上下颠倒均能互换的零件。任选基准选择公差原则时，应根据被测要素的功能要求，并考虑采用该种公差原则的可行性与经济性。四、形位公差等级(公差值)的选择在形位公差国家标准中，形位公差分为注出公差和未注出公差两种。国家标准GB/T1184-1996《形状和位置公差、未注公差值》规定，在形位公差的14种公差项目中，除了线轮廓度和面轮廓度未规定公差值外，其余12种公差项目都规定了公差值。其中，除位置度外，其余11种公差项目还划分了公差等级。圆度和圆柱度公差划分为13个等级：其余项目划分为12个等级：2形位公差等级(或公差值)的选择确定形位公差值的方法有计算法和类比法。计算法：是指在某些情况下，可利用尺寸链来计算位置公差值，如平行度、垂直度、倾斜度、位置类比法：是根据零件的结构特点和功能要求，参考现有资料和经过实际生产验证的同类产品中类似零件的形位公差要求，经过分析后确定较为合理的公差值的方法。(1)形状、位置、尺寸公差间的关系应相互协调，其一般原则是：形状公差<位置公差<尺寸公差。(2)定位公差大于定向公差。(3)综合公差大于单向公差。(4)形状公差与表面粗糙度之间的关系也应协调。图样上没有具体注明形位公差值的要素，其形位精度由未注形位公差控制。国家标准将未注形位公差分为H,K,L三个公差等级，依次降低。(1)圆度的未注公差值等于工件直径公差值，但不能大于表4-23中的径向圆跳动值。(2)圆柱度的未注公差值不做规定。(3)平行度的未注公差值等于给出的尺寸公差值或是直线度和平面度未注公差值中的较大者。(4)同轴度的未注公差值未做规定，可用径向圆跳动的未注公差值加以控制。(5)线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的未注公差值均不做规定，它们均由各要素的注出公差或未注线性尺寸公差或角度公差控制。未注公差值的图样表示法为：在标题栏附近或在技术要求、技术文件(如企业标准)中注出标准号及公差等级代号，如选用H级，则标注为：GB/T1184-H第五章表面粗糙度surfaceroughness机械加工或其它方法获得的零件表面，总会存在着微量高低不平的痕迹，这种痕迹就是零件表面的微观几何形状。其特性用表面粗糙度表示，我国发布了系列国标。一、表面粗糙度轮廓的界定根据波距的不同，轮廓分为微观几何形状误差(表面粗糙度)、宏观几何形状误差(形位误差)、介于二者之间的波纹度轮廓，如图5-2。二、表面粗糙度轮廓对零件使用性能的影响>耐磨性：表面越粗糙，摩擦越大，磨损越快。>配合性质的稳定性：摩擦导致磨损，使间隙配合间隙增大；过盈配合实际过盈减小，联结强度降>抗疲劳强度：粗糙表面在交变应力作用下，对应力集中敏感，从而影响零件的抗疲劳强度。>抗腐蚀性能：粗糙表面易附着腐蚀性物质。实际表面轮廓表面粗糙度轮廓波纹度轮廓λ宏观形状轮廓一、取样长度lr和评定长度ln取样长度为评定表面粗糙度所规定的一段基准线长度，至少包含5个微峰和5个微谷。规定取样二、表面粗糙度轮廓的中线是为定量评定表面粗糙度轮廓而确定的一条基准线。轮廓最小二乘中线用最小二乘法确定。即在取样长度范围内，使轮廓上各点到一条假想线的距离平一条假想线将轮廓分成上下两个部分，且使上下两部分面积之和相等。该假想线为轮廓算术平均中word格式-可编辑-感谢下载支持,可近似为一、表面粗糙度轮廓技术要求的内容1必须给出表面粗糙度轮廓幅度参数及允许值和测量时的取样长度值这两项基本要求；2必要时可规定轮廓其他的评定参数、表面加工纹理方向、加工方法或(和)加工余量等附加要求；3如果采用标准取样长度，则在图样上可以省略标注取样长度值。二、表面粗糙度轮廓评定参数的选择在机械零件精度设计中，通常只给出幅度参数Ra或Rz及允许值，根据功能需要，可附加选用间距参数或其他的评定参数及相应的允许值。对于光滑表面和半光滑表面，普遍采用Ra作为评定参数。但由于触针式轮廓仪功能的限制，对于极光滑表面和粗糙表面，采用Rz作为评定参数。表面粗糙度轮廓参数允许值应从GB规定的参数值系列(附表5-3到5-5)中选取。在满足功能要求的前提下，参数的允许值应尽可能大些，常用类比法选用。原则：1)同一零件，工作面粗糙度通常比非工作面小2)摩擦面粗糙度值应比非摩擦表面小3)相对运动速度高、单位面积压力大、承受交变应力的表面，其粗糙度轮廓参数允许值应小4)要求配合性质稳定的小间隙配合和承受重载荷的过盈配合，孔、轴的表面粗糙度允许值都应小5)注意与尺寸公差、形状公差协调6)与标准件的配合面应按标准件要求标注7)要求防腐蚀、密封性的表面以及要求外表美观的表面，其粗糙度轮廓参数允许值应小。GB规定了三个表面粗糙度轮廓符号：基本在上述三个符号的长边上均可加一短线，用于标注有关参数和说明在上述三个符号上，均可加一小圆，表示所有表面具有相同表面粗糙度要求二、表面粗糙度轮廓代号的标注方法a—粗糙度高度参数代号及其数值(μm);b—加工要求、镀(涂)覆、表面处理或其他说明等；c—取样长度(mm)或波纹度(μm);e—加工余量(mm);f—粗糙度间距参数值mm)或轮廓支承长度率。如需标注表面粗糙度轮廓的其他技术要求，则按图5—9所示的标注位置进行标注。在零件图上标注表面粗糙度轮廓代号时，该代号的尖端指向可见轮廓线、尺寸线、尺寸界线或它们的延长线上，且必须从材料外指向零件表面。下图分别表示表面粗糙度轮廓代号在不同位置上的标注方法和在零件图上标注的示例。(b)(b)在图样上标注示例表面粗糙度轮廓的检测方法主要有比较检验法、针描法、光切法和显微干涉法等几种。针描法：接触式测量，金刚石触针针尖与被测表面接触，当触针沿被测表以一定速度移动时，因表面存在微观不平，使触针作垂直于表面方向运动，产生电信号，经处理可得表面粗糙度数值。常用仪器为电光切法：常用仪器为双管显微镜。适于测车铣刨削及其它方法加工的平面和外圆表面。Rz:0.5-60μm。第六章滚动轴承与孔轴结合的精度设计要求：1了解滚动轴承公差与配合精度标准2掌握滚动轴承内外圈公差带特点3了解滚动轴承公差与配合选择原则轴承作为标准件广泛使用，其结构型式、精度等级、公差配合以及配合面的表面粗糙度均已标准化。滚动轴承的正常工作，不仅取决于其自身制造精度，还取决于与之配合轴径和外壳孔的精度。组成：内、外圈、滚动体、保持架。互换性：内部互换性一有限互换性，基于技术经济考虑配合特点：内圈与轴颈一基孔制还要求：1旋转精度：内、外圈和端面跳动等二、滚动轴承的公差等级与应用GB/T307.3-1996,滚动轴承分2、4、5、6、0五级，依次从高到低。圆锥滚子轴承分4、5、6x、0四级，推力轴承分4、5、6、0级。6、6x、5级：旋转精度和平稳性或速度要求较高场合：普通机床主轴、仪器仪表轴承4级：旋转精度和平稳性或速度很高场合：高精度磨床、车床、精密螺纹车床、齿轮磨床主轴轴承2级：精密机械旋转机构：精密坐标镗、高精度齿轮磨等主轴轴承。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。GB规定：内圈基准孔公差带位于以公称内径d为零线的下方，且上偏差为零(不同于普通基准孔的公差带)。这样，轴承内圈与基本偏差代号为k、m、n等的轴颈配合时就形成了具有可以防止轴承内圈与轴颈一起旋转时，内圈与轴颈的配合面相对滑动，避免它们的配合面产生磨损，保证轴承的工作性能；而过盈较大则会使薄壁的内圈产生较大的变形，影响轴承内部的游隙。外圈安装在外壳孔中。工作时，温升高使轴热膨。若外圈转，则应使之与外壳孔配合稍松，以补偿轴热胀的微量伸长，允许轴连同轴承一起轴移。否则轴会弯曲，内、外圈间滚动体就有可能卡死。GB规定：轴承外圈外圆柱面公差带位于以公称外径D为零线的下方，且上偏差为零。与一般基轴制配合的薄壁型轴承内、外圈在制造或自由状态下都易变形。但当其与刚性轴、箱体的具有正确几何形状的轴颈、外壳孔装配后，这种变形易得到矫正。故GB规定，在轴承内、外圈任一横截面内测得内孔、外圆柱面的最大与最小直径平均值对公称直径实际偏差分别在内、外径公差带内，就认为合格。GB规定了0级和6级轴承与轴颈和外壳孔配合时轴颈和外壳孔的常用公差带，轴颈17,外壳孔16轴承与轴颈、外壳孔配合的松紧程度跟负荷大小有关。载荷越大，轴承与轴颈或外壳孔配合应越来越按轴承套圈所受径向负荷的大小，可分为轻负荷、正常负荷和重负荷三类。轻负荷(1)轴承工作时的微量轴向移动轴承组件易热胀而使轴微量伸长。为避免轴弯曲，应使轴受热后能自由轴移，因此轴承外圈与外壳孔的配合应松一些，并在外圈端面与端盖端面之间留有适当的轴向间隙，以允许轴带着轴承一起作微量(2)轴承工作时的温度轴承工作时，套圈温度会高于相配件的温度。内圈热胀会引起它与轴颈的配合变松，而外圈热胀则会引起它与外壳孔配合变紧。因此，轴承工作温度高于100℃时，应对所选择的配合作适当的修正。(3)其他因素当轴承的旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴承与轴颈、外壳孔的配合最好都选用具有剖分式外壳和整体外壳上的轴承孔与轴承外圈的配合的松紧程二、孔、轴尺寸公差带的选用轴颈和外壳孔的精度包括尺寸公差带、形位公差和表面粗糙度值。GB对与0级和6级滚动轴承配合1.与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的公差等级的确定轴颈和外壳孔的公差等级应与轴承公差等级协调。0级轴承一轴颈1T6,外壳孔IT7。对旋转精度和运转平稳性有较高要求的工作场合，轴颈IT5,外壳孔1T6。对轴承旋转精度和运转平稳性无特殊要求，游隙为0组，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳(箱体)三、孔、轴的形位公差和表面粗糙度的确定尺寸公差带确定后，还应分别确定形位公差和表面粗糙度值，参照表6.6、6.7选取。为了保证配合性质，轴颈和外壳孔应分别采用包容要求和最大实体要求的零形位公差。对于轴颈，在采用包容要求的同时，为了保证同一根轴上两个轴颈的同轴度精度，还应规定这两个轴颈的轴线分别对于外壳上支承同一根轴的两个轴承孔，应按关联要素采用最大实体要求的零形位公差00,来此必须对轴颈和外壳孔规定严格的圆柱度公差。轴的轴颈肩部和外壳上轴承孔的端面是安装滚动轴承的轴向定位则滚动轴承与它们安装后，轴承套圈会产生歪斜，因此应规定轴颈肩部和外壳孔端面对基准轴线的端面在装配图中，轴承内圈与轴径配合处只标注轴径的尺寸与公差带代号；轴承外圈与外壳孔配合处只在零件图中，标注出轴径及外壳孔的配合尺寸、形位公差和表面粗糙度的要求。例：如图所示，已知滚动轴承型号为6206(d=30mm,D62mm,B=16mm,0级精度),轴承内圈与轴径的配合为k5,外圈与外壳孔的配合为H7,试将配合代号及形位公差和表面粗糙度值分别标注在装配图和第七章圆锥结合的精度设计与检测1.对中性好，2.配合的间隙、过盈可调，3.密封性好。1.圆锥角α(轴截面内)2.圆锥半角a/23.圆锥直径任意给定截面直径dx5.圆锥配合长度H6.锥度CC=(D-d)/L=2tana/2锥度用比例或分数表示，例如：7.基面距a8.轴向位移Ea,1.圆锥直径公差(TD)圆锥直径公差值TD,以基本圆锥直径为基本尺寸，按GB/T1800.3--1988选其公差国标规定AT共分12个等级：ATI,AT2…,AT12。一般情况下，AT不单独标注制在TD内。3.圆锥角形状公差(tF)对于要求不高的圆锥工件，其形状误差一般也用直径公差TD控制GB12360---90,《圆锥配合》适用于锥度从1:3至1:500,基本圆锥长度从6～630mm,直径至500mm光配合制也分基轴制和基孔制，优先采用基孔制间隙配合—滑动轴承机构中相互配合的内、外圆锥基本尺寸应相同配合的特征：通过内、外锥规定的轴向位移形成间隙或过盈。形成方式分：结构型、位移型，参见图7.3、7.101.基本锥度法标注(1)给定值经公差TD,图7.11。此时，圆锥直径偏差、锥角偏差和圆锥形状误差都由其直径公差控制。若对圆锥角和素线有更高要求时，应另给他们的公差，但数值应小于直径公差值。(2)给定圆锥界面直径公差TDS,图7.12,可以保证两个相配合的圆锥，在规定截面上具有良好的密封性(3)给定圆锥的形状公差，图7.13,直线度公差带在圆锥直径公差带内浮动。(4)相配和的圆锥公差标注方法，图7.14。2.公差锥度法标注对非配合圆锥或对给定截面圆锥直径有较高要求的圆锥和密封，采用公差锥度法标注。图7.15即：同时给定圆锥直径公差和圆锥角公差，不构成两同轴圆锥公差带，遵守独立原则。第八章键和花键结合的精度设计与检测工作原理：侧面接触、传递扭矩结构及参数如图所示，健、键槽的尺寸和极限偏差见表8.1。bb键是标准件，可用标准精拔钢制造。其主参数是键宽b,其特点相当于轴与不同基本偏差代号的孔GB对键联接的公差与配合规定：键宽有一种公差带、轴和毂的槽宽各有三种公差带，构成三种配合。即：松联接、正常联接、紧密联接，公差带参见图8.2、选用表8.2。(1)键联结中几何参数有键和键槽的长度、宽度、深度及高度等尺寸。(2)键联结由轴槽、轮毂槽和键三部分组成。(3)一般键与轴槽配合较紧，键与轮毂槽配合较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不配合种类确定原则：使用要求、应用场合般取IT7-IT9,对称度公差公称尺寸是键宽b;当Vb>8时，对键的两工作侧面在长度方向上规定平行度公差，其公差等级：b≤6,IT7;b≥8-36,IT6;b≥40,I轴键槽、轮毂槽的两侧面粗糙度参数Ra值为1.6～3.2,键槽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度参数花键优点、花键联接分类矩形花键的键数N一般为偶数。作为标准件有6,8,10三种键数。按承载能力矩形花键尺寸规定了轻、中两个系列，后者承载大。一、矩形花键的几何参数和定心方式1.矩形花键联结的主要参数有大径D、小径d和键宽B。为了国家标准规定采用小径定心，即对小径d选用公差等级较高的小间隙配合。键宽B要有足够的精度；大径D为非定心尺寸，公差等级低，且为了补偿花键孔、轴的形位误差，矩形花键联结按其使用要求分为一般和精密传动。内外花键的尺寸公差带见表8.4。矩形花键联结采用基孔制，分固定联结，紧滑动联结、滑动联结三种装配型式。2.极限与配合的选用A联结精度的确定B装配型式的选用要求内外花键有轴向移动，且移动距离长、频率高，选用间隙较大的滑动联结；定心精度高，传动扭矩大且经常有正反转的场合，选用间隙较小的紧滑动联结；无轴向移动的场合，选固定联结3.形位公差与表面粗糙度内、外花键小径定心表面的形状公差和尺寸公差的关系遵守包容要求。各结合面的表面粗糙度如表8-6。4.矩形花键联接的标注代号三、矩形花键的检测图10-5矩形花键位置度公差标注图10-6图10-6矩形花键对称度公差标注word格式-可编辑-感谢下载支持矩形花键的标记示例：花键规格：8×46×50×9内花键：8×46H6×50H10×9H9GB/T1144—2001外花键：8×46f6×50a11×9d8GB/T1144—2001第十章圆柱齿轮公差与检测§10.1齿轮传动的使用要求是要求齿轮啮合时，工作齿面接触良好，载荷分布均匀，避免载荷集中于局部齿面而造成齿面磨损或折断，以保证齿轮传动有较大的承载能力和较长的使用寿命。如重载传动齿轮。是指两相互啮合齿轮工作齿面接触时，相邻两非工作齿面间形成的间隙。侧隙是自然形成的。适当的侧隙用来储存润滑油，补偿热变形和弹性变形，防止齿轮在工作中发生齿面烧蚀或卡死，以使齿轮副能正常工作。对于经常正反转的齿轮，为减小回程误差，应适当减小侧隙或用消隙齿轮传动。§10.2影响齿轮四项使用要求的主要误差是齿轮齿距分布不均而产生的以齿轮一转为周期的误差，主要来源于齿轮几何偏心和运动偏心。齿轮几何偏心：是指齿轮坯在机床工作台心轴上的安装偏心。齿轮运动偏心：是指机床齿轮几何偏心和运动偏心同时存在。两者皆造成以齿轮基准孔中心为圆心的圆周上各个齿距分布不均匀，且以齿轮一转为周期。它们可能叠加，也可能抵消。在评定齿轮传递运动准确性精度时，应以两二、影响齿轮传动平稳性的主要误差1.齿轮同侧相邻齿廓间的齿距偏差齿轮同侧相邻齿廓间的齿距偏差称为单个齿距偏差，它是指同侧相邻齿廓间的实际齿距与理论齿距的代数差。由于齿轮各个实际齿距存在不同程度的齿距偏差，在齿轮每转一个齿距角的过程中都会出现不同程度的转角误差，因而引起瞬时传动比不断变化，影响齿轮传动平稳性。2.齿轮各齿廓的形状误差齿轮齿廓的形状误差称为齿廓偏差，它是指在齿轮端平面内实际齿廓形状对渐开线的形状误差。它将导致齿轮工作时，瞬时传动比不断变化，影响齿轮传动平稳性。齿轮每转过一齿时单个齿距偏差和齿廓偏差是同时存在的，因此，在评定齿轮传动平稳性精度时，应联合采用两者来评定。一对齿轮啮合过程中，轮齿从齿根到齿顶或从齿顶到齿根，在齿高上依次接触，每一瞬间相互啮合的两个齿轮在齿宽方向的接触为直线接触。直齿轮的接触线平行于齿轮基准轴线(轮齿方向平行于齿轮基准轴线),斜齿轮的接触线相对于齿轮基准轴线倾斜一个角度基圆螺旋角。两个齿轮在齿高方向的接齿轮啮合时，齿面接触不良会影响轮齿载荷分布均匀性。影响齿宽方向载荷分布均匀性的主要误差是实际螺旋线对理想螺旋线的偏离量，它称为螺旋线偏差；影响齿高方向载荷分布均匀性的主要误差是滚切直齿轮时，刀架导轨相对于工作台回转轴线的平行度误差、心轴轴线相对于工作台回转轴线倾斜、齿轮坯的切齿定位端面对其基准孔轴线的垂直度误差等，都会使被切齿轮在齿宽方向产生螺旋线偏差。而滚切斜齿轮时，除了上述因素使被切齿轮产生螺旋线偏差以外，还有机床差动传动链的误差也会使被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精度时应联合采用两者来评定。而在确定齿轮公差时，后者由齿轮传动平稳性的公差项目加以控制。四、影响侧隙的主要误差齿轮上影响侧隙大小和侧隙不均匀的主要误差是齿厚偏差及其变动量。齿厚偏差是指实际齿厚与公称齿厚之差。为保证必要的最小侧隙，必须规定齿厚最小减薄量，即齿厚上偏差；为保证侧隙不致过大，§10.3齿轮的必检精度指标、侧隙指标及其检测积总偏差)、齿廓总偏差和螺旋线总偏差。为了评定齿轮的齿厚减薄量，常用的指标是其齿厚偏差或公法一、齿轮传递运动准确性的必检指标及其检测评定齿轮传递运动准确性的精度时的必检指标是齿距累积总偏差△Fp,有时要增加齿距累积偏差△齿距累积总偏差F,是指在齿轮端平面上，接近齿高中部的一个与齿轮基准轴线同心的圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与理论弧长代数差中绝对值最大者。对于齿数较多且精度要求很高的齿轮、非圆齿轮或高速齿轮，要求评定一段齿范围内(k个齿距范围内)弧长与理论弧长的代数差，如图。取其中绝对值最大的△Fpk值作为评定值。因此，k为从2到z/8整数，齿距偏差可以用绝对法测量。测量时，把实际齿距直接与理论齿距比较，以获得齿用双测头式齿距比较仪或万能测齿仪。由于齿距比较仪所使用的测量基准不是被测齿轮的基准轴线，因此测量精度受到被测齿轮的齿顶圆柱面对其基准轴线的径向圆跳动的影相对法双测头式齿距比较仪 测量齿距偏差相对法双测头式齿距比较仪 测量齿距偏差1.单个齿距偏差单个齿距偏差△fpt是指在齿轮端平面上，在接近齿高中部的一个与齿轮基准轴线同心的圆上，实际齿距与理论齿距的代数差，取绝对值最大的Afpt值作为评定值。测量齿轮的齿距偏差时，单个齿距偏差的合格条件是：所有的单个齿距偏差Afpt都在单个齿距极限2.齿廓总偏差实际齿廓对设计齿廓的偏离量叫做齿廓偏差，它是在齿轮端平面内且在垂直于渐开线齿廓的方向上设计齿廓包括渐开线以及以渐开线为基础的修形齿廓(为了补偿轮齿受载后的弹性变形)。如右图，包容实际齿廓工作部分且距离为最小的两条设计齿廓之间的法向距离为齿廓总偏差△Fa。齿廓偏差通常用渐评定齿轮传动平稳性精度时，应在被测齿轮圆周上测量均匀分布的三个轮齿或更多的轮齿左、右齿三、轮齿载荷分布均匀性的必检指标及其检测评定轮齿载荷分布均匀性的精度时的必检指标，在齿宽方向在端面基圆切线方向上测得的实际螺旋线对设计螺旋线的偏螺旋线总偏差△Fβ是指在计值范围内，包容实际螺旋线迹线的两条设计螺旋线迹线间的距离，如下图。螺旋线偏差通常用螺旋线偏差测量仪来测量，如图。轮齿载荷应在被测 未经修形的螺旋线修形的螺旋线齿轮圆周上测量均匀分布的三个轮齿或更多的轮齿面的螺旋线总偏差，取其最大值△Fβ定值。若△Fβ≤Fβ(螺旋线总公差),则8-记录器8-记录器长度偏差或者齿轮直径方向上对应两齿1.齿厚偏差齿厚极限偏差齿厚极限偏差际齿厚与公称齿厚(齿厚理论值)之差(如下图);对轮，指法向实际齿厚与公称齿厚之差。由于齿厚以分度圆弧长计值(弧齿厚),不便于测量。因此，实际上是按分度圆上的弦齿高来测量弦齿厚。然后按照计算公式进行转换。柱面上实弦齿厚通常用游标测齿卡尺(右图)或光学测齿卡尺以径的实际偏差和齿顶圆柱面对齿轮基准轴线的径向圆跳动2.公法线长度偏差参看图10-23,公法线长度是指齿轮上几个轮齿的两端图10-25单啮仪测量原理图弦齿高为依此齿顶圆直都对齿厚测顶圆直径实地也减小或异向齿廓间§10.4评定齿轮精度时可采用的指标及其检测用某种切齿方法生产第一批齿轮时，为了掌握该齿轮加工后的精度是否达到规定的要求，需要按必检精度指标对齿轮进行检测。按必检精度指标检测合格后，在工艺条件不变的条件下用这种切齿方法继续生产同样的齿轮时，以及作分析研究时，可以用下列的指标来评定齿轮传递运动准确性和齿轮传动平一、切向综合总偏差和一齿切向综合偏差及它们切向综合总偏差