互换性与技术测量电子教案

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1、互换性与技术测量互换性与技术测量1互换性与技术测量互换性与技术测量2性质：性质：专业技术课专业技术课 重要性：重要性：承上启下承上启下 特点：特点：互换性属于标准化的范围，而测量技术属于计量学，互换性属于标准化的范围，而测量技术属于计量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。本课程就是将理论和实践紧密结合的学科。参考书：参考书：互换性与测量技术基础互换性与测量技术基础，王伯平主编，机械工业出版社；，王伯平主编，机械工业出版社；互换性与测量技术互换性与测量技术，陈于萍、高晓康编著，高等教育出版社；，陈于萍、高晓康编著，高等教育出版社；互换性与技术测量基础互换性与技术测量基础，胡风兰主编，机械工

2、业出版社。，胡风兰主编，机械工业出版社。答疑时间地点：答疑时间地点：课间休息时间；课间休息时间；周二下午周二下午3 3：004004：0000，2 2教教-413-413教机械制造系办公室教机械制造系办公室互换性与技术测量互换性与技术测量3n第第1 1章章 绪论绪论n第第2 2章章 长度测量基础长度测量基础n第第3 3章章 圆柱公差与配合圆柱公差与配合n第第4 4章章 形状和位置公差及检测形状和位置公差及检测n第第5 5章章 表面粗糙度及检测表面粗糙度及检测n第第6 6章章 光滑极限量规光滑极限量规n第第7 7章章 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合n第第8 8章章 螺纹公差与配合螺纹公

3、差与配合n第第9 9章章 键和花键的公差与配合键和花键的公差与配合n第第1010章章 圆锥的公差配合及检测圆锥的公差配合及检测n第第1111章章 渐开线圆柱齿轮的传动的互换性渐开线圆柱齿轮的传动的互换性 互换性与技术测量互换性与技术测量42.2.互换性包括：互换性包括：几何参数、机械性能、理化性能。几何参数、机械性能、理化性能。1.1 1.1 互换性概述互换性概述1.1.定义：定义：在制成的同一规格零件中，不需要作任何挑选在制成的同一规格零件中，不需要作任何挑选或附加加工（如钳工修配）或再调整就可装上机器（或或附加加工（如钳工修配）或再调整就可装上机器（或部件）上，而且达到原定使用性能要求。部

4、件）上，而且达到原定使用性能要求。1.1.1 1.1.1 什么是互换性？什么是互换性？3.3.分为：分为：完全互换和不完全互换；内互换和外互换。完全互换和不完全互换；内互换和外互换。1.1.2 1.1.2 怎样使零件具有互换性？怎样使零件具有互换性？公差：公差：允许零件几何参数的变动量。允许零件几何参数的变动量。第第1 1章章 绪论绪论互换性与技术测量互换性与技术测量51.1.3 1.1.3 互换性在机械制造中有什么作用？互换性在机械制造中有什么作用？1.1.在设计方面：在设计方面：可以最大限度地采用标准件、通用件可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计

5、和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。2.2.在制造方面：在制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用先有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。3.3.在使用、维修方面：在使用、维修方面：减少了机器的使用和维修的减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。时间和费用，提高了机器的使用价值。互换性与技术测量互换性与技术测量

6、61.2.1 1.2.1 标准的引入标准的引入1.21.2标准和标准化标准和标准化 现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环性要求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节，必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生节，必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统产环节保持必要的技术统 一。成为一个有机的整体，以实一。成为一个有机的整体，以实现互换性生产。现互换性生产。标准与标准化正是联系这种关系的主要途标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段，是实现互换性

7、的基础。径和手段，是实现互换性的基础。互换性与技术测量互换性与技术测量71.2.2 1.2.2 标准的定义：标准的定义：标准标准是对重复性事物和概念所作的统一规定，它以科是对重复性事物和概念所作的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。共同遵守的准则和依据。1.2.3 1.2.3 标准的分类：标准的分类：我国标准分为国家标准（我国标准分为国家标准（GBGB）、行业标准（、行业标准（专业标准，专业标准，如如JBJB）

8、、地方标准和企业标准。、地方标准和企业标准。互换性与技术测量互换性与技术测量81.2.4 1.2.4 国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了国际标准化组织（简称成立了国际标准化组织（简称ISOISO）和国际电工委员）和国际电工委员会（简称会（简称IECIEC），由这两个组织负责制定和颁发国际），由这两个组织负责制定和颁发国际标准。我国于标准。我国于19781978年恢复参加年恢复参加ISOISO组织后。陆续修订组织后。陆续修订了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产实了自己的标准。修订的原则是，

9、在立足我国生产实际的基础上向际的基础上向ISOISO靠拢，以利于加强我国在国际上的靠拢，以利于加强我国在国际上的技术交流和产品互换。技术交流和产品互换。互换性与技术测量互换性与技术测量91.2.5 1.2.5 标准化标准化1.1.定义：定义：指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过指标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合程，包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的形式体现的，也是一个不断循环、不标准化是以标准的形式体现的，也是一个不

10、断循环、不断提高的过程。断提高的过程。2.2.定义：定义：标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现标准化是组织现代化生产的重要手段，是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。互换性的必要前提，是国家现代化水平的重要标志之一。它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。它对人类进步和科学技术发展起着巨大的推动作用。互换性与技术测量互换性与技术测量101.31.3优先数和优先数系优先数和优先数系1.3.1 1.3.1 数系的传播数系的传播,2,.,a ad adand23,.,.1,2,3,.na ar arararn 互换性与技术测量互换性与技术测量111.3.2 1.3.2 我

11、国采用的优先数系我国采用的优先数系GB/T 321-1980 8555404101010402202020401404040401802808040101.6101.25101.12101.06101.03RqqRqqRqqRqqRqq系 列：系 列：系 列：系 列：系 列：互换性与技术测量互换性与技术测量12R5R10R20R40R5R10R20R401.001.001.001.003.153.153.151.063.351.121.123.553.551.183.751.251.251.254.004.004.004.001.324.251.401.404.504.501.504.751.

12、601.601.601.605.005.005.001.705.301.801.805.605.601.906.002.002.002.006.306.306.306.302.126.702.242.247.107.102.367.502.502.502.502.508.008.008.002.658.502.802.809.009.003.0010.0010.0010.0010.00互换性与技术测量互换性与技术测量13公差等级公差等级IT5IT5IT18,IT18,采用采用R5R5系列系列IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12IT5 IT6 IT7 IT8 IT

13、9 IT10 IT11 IT12；7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i；显微镜的物镜放大倍数采用显微镜的物镜放大倍数采用R5R5系列：系列：1.6X1.6X，2.5X2.5X，4X4X，6.3X6.3X，10X10X，25X25X，40X40X，63X63X，100X100X；水泵流量采用水泵流量采用R10/3R10/3派生系列：派生系列：6.36.3，12.512.5，2525，5050，100100，400400（m3/hm3/h）；）；水泵扬程采用水泵扬程采用R10/2R10/2派生系列：派生系列

14、：8 8，12.512.5，2020，3232，5050，8080，125125（mm）；）；互换性与技术测量互换性与技术测量14第第2 2章章 长度测量基础长度测量基础2.1 2.1 概述概述1.1.定义：定义：被测的量与作为被测的量与作为单位或标准的量单位或标准的量进行比进行比较，从而确定二者比值的试验过程。较，从而确定二者比值的试验过程。2.2.意义：意义：若被测量为若被测量为L L，标准量为，标准量为E E，那么测量就，那么测量就是确定是确定L L是是E E的多少倍。即确定比值的多少倍。即确定比值q=L/Eq=L/E，最，最后获得被测量后获得被测量L L的量值，即的量值，即L=qEL=

15、qE。测量对象测量对象计量单位计量单位测量方法测量方法测量精确度（或准确度）测量精确度（或准确度）四个要素四个要素2.1.12.1.1测量的基本概念测量的基本概念互换性与技术测量互换性与技术测量152.1.2 2.1.2 尺寸传递尺寸传递2.1.3 2.1.3 量块的基本知识量块的基本知识1.1.量块的材料、形状和尺寸量块的材料、形状和尺寸L4L3L2L量块L1平晶2.2.量块精度：量块精度：制造精度，按制造精度，按GB6093GB609320012001规定规定5 5级：级：0 0、1 1、2 2、3 3和和K K，“等等”：检定精度，有：检定精度，有1 1、2 2、3 3、4 4、5 5共

16、五等。共五等。3.3.量块使用：量块使用：互换性与技术测量互换性与技术测量16互换性与技术测量互换性与技术测量17总块数尺寸系列/mm 间隔/mm 块数0.511.0051.011.491.51.92.09.510100830.010.10.5101114951610互换性与技术测量互换性与技术测量1828.78528.785所需尺寸所需尺寸 1.005 1.005第一块量块第一块量块 27.7827.78 1.2 1.28.8.第二块量块第二块量块 26.526.5 6.5.6.5.第三块量块第三块量块 2020第四块量块第四块量块互换性与技术测量互换性与技术测量191.005201.286

17、.528.785互换性与技术测量互换性与技术测量20n量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。量块必须在使用有效期内，否则应及时送专业部门检定。n使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损使用环境良好，防止各种腐蚀性物质及灰尘对测量面的损伤，影响其粘合性。伤，影响其粘合性。n分清量块的分清量块的“级级”与与“等等”，注意使用规则。，注意使用规则。n所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度所选量块应用航空汽油清洗、洁净软布擦干，待量块温度与环境温度相同后方可使用。与环境温度相同后方可使用。n轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生。轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情

18、况的发生。n不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手不得用手直接接触量块，以免造成汗液对量块的腐蚀及手温对测量精确度的影响。温对测量精确度的影响。n使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防使用完毕，应用航空汽油清洗所用量块，并擦干后涂上防锈脂存于干燥处。锈脂存于干燥处。4.4.量块使用注意的问题：量块使用注意的问题：互换性与技术测量互换性与技术测量212.2 2.2 测量方法和计量器具测量方法和计量器具2.2.12.2.1测量方法的分类：测量方法的分类：4 4.按零件上同时被测参数的多少分按零件上同时被测参数的多少分综合测量和单项测量。综合测量和单项测量。5 5.按测量在工

19、艺过程中所起作用分按测量在工艺过程中所起作用分主动测量和被动测量。主动测量和被动测量。6 6.按被测工件在测量时所处状态分按被测工件在测量时所处状态分静态静态测量和动态测量。测量和动态测量。1 1.按实测量与被测量的关系分为按实测量与被测量的关系分为直接测量和间接测量。直接测量和间接测量。2 2.按测量结果的读数值不同分按测量结果的读数值不同分绝对测量和相对测量。绝对测量和相对测量。3 3.按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分接接触测量和非接触测量。触测量和非接触测量。互换性与技术测量互换性与技术测量222.2.22.2.2计量器具的分类：计量器

20、具的分类：1 1.量具：量具：结构简单，用来具体表示测量单位倍结构简单，用来具体表示测量单位倍数或分数的测量工具。数或分数的测量工具。定值量具，变值量具定值量具，变值量具2 2.量规：量规：是指没有刻度线的用以检验零件要素是指没有刻度线的用以检验零件要素实际尺寸、形状和位置误差的专用计量器。实际尺寸、形状和位置误差的专用计量器。3 3.量仪：量仪：指能将被测几何量值转换成可直接观指能将被测几何量值转换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具。察的示值或等效信息的计量器具。互换性与技术测量互换性与技术测量232.2.32.2.3计量器具的度量指标计量器具的度量指标n刻度间距：刻度间距：计量器具刻度

21、尺上两相临刻线中心之间计量器具刻度尺上两相临刻线中心之间的距离圆或弧长度。的距离圆或弧长度。n分度值：分度值：计量器刻度尺上每一刻度间距所代表的被计量器刻度尺上每一刻度间距所代表的被测量值。测量值。n示值范围：示值范围：由计量器具给定的标尺上所显示或指示由计量器具给定的标尺上所显示或指示的最小值到最大值（或起始值到终止值）的范围。的最小值到最大值（或起始值到终止值）的范围。n测量范围：测量范围：计量器具允许误差所限定了的所能测出计量器具允许误差所限定了的所能测出被测量量值的最小到最大几何量值的范围。被测量量值的最小到最大几何量值的范围。互换性与技术测量互换性与技术测量24n示值误差：示值误差：

22、计量器具上值示的量值与被测几何量计量器具上值示的量值与被测几何量的真值之间的误差，可以是正或负值。的真值之间的误差，可以是正或负值。n示值变动性：示值变动性：在测量条件不变的情况下，对同一在测量条件不变的情况下，对同一被测量进行多次重复（一般为被测量进行多次重复（一般为2 21010次）测量，次）测量，其结果的最大差异称之为示值变动其结果的最大差异称之为示值变动 n灵敏度：灵敏度：计量器具对被测量变化的反应能力。计量器具对被测量变化的反应能力。S=S=L/L/X SX S灵敏度灵敏度XX被测量的被测量的变化变化LL引起计量器具反应的变化引起计量器具反应的变化 n测量力：测量力：接触的量过程中，

23、计量器具的测量头与接触的量过程中，计量器具的测量头与被测工件表面之间的接触力被测工件表面之间的接触力 互换性与技术测量互换性与技术测量25互换性与技术测量互换性与技术测量262.32.3测量误差与数据处理（自学）测量误差与数据处理（自学）2.3.12.3.1测量误差的基本概念测量误差的基本概念1 1.测量误差的定义：测量误差的定义：l-L 2.2.研究测量误差的目的：研究测量误差的目的：在一定的测量条件下，在一定的测量条件下，尽可能使测得值接近于真值，并对测得值的尽可能使测得值接近于真值，并对测得值的可靠性做科学合理的评价。可靠性做科学合理的评价。3 3.测量误差的表示方法：测量误差的表示方法

24、：绝对误差：绝对误差：|l-L|相对误差：相对误差：f /L/l互换性与技术测量互换性与技术测量272.3.22.3.2测量误差的来源测量误差的来源1 1.基准件误差基准件误差2 2.测量器具误差测量器具误差3 3.被测件误差被测件误差4 4.测量方法误差测量方法误差5 5.环境条件误差环境条件误差6 6.人为误差人为误差互换性与技术测量互换性与技术测量282.3.32.3.3测量误差的分类测量误差的分类1.1.系统误差：系统误差：多次测量同一量值时，误差的多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或按一定的规律绝对值和符号保持不变，或按一定的规律变化的误差变化的误差 。2.2.随机误差

25、：随机误差：多次测量同一量值，误差的绝多次测量同一量值，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着，但对值和符号以不可预定的方式变化着，但误差出现的整体是服从统计规律的误差。误差出现的整体是服从统计规律的误差。3.3.粗大误差：粗大误差：是指超出在规定条件下预计的是指超出在规定条件下预计的误差，是由某种不正常的原因造成的。误差，是由某种不正常的原因造成的。互换性与技术测量互换性与技术测量291.1.精密度：精密度：表示测量结果中随机误差大小的程度。表示测量结果中随机误差大小的程度。2.2.正确度：正确度：表示测量结果中系统误差大小的程度。表示测量结果中系统误差大小的程度。3.3.精确度：精确度：

26、指测量结果受系统误差与随机误差综合指测量结果受系统误差与随机误差综合影响的程度。影响的程度。2.3.42.3.4测量精度测量精度互换性与技术测量互换性与技术测量302.3.52.3.5随机误差的特征及其评定随机误差的特征及其评定1.1.随机误差的分布及其特征随机误差的分布及其特征互换性与技术测量互换性与技术测量31实际分布曲线ni/N互换性与技术测量互换性与技术测量32yO正态分布曲线22221eyn对称性对称性n单峰性单峰性n有界性有界性n低偿性低偿性互换性与技术测量互换性与技术测量332 2、随机误差的评定指标、随机误差的评定指标 1 1）算术平均值）算术平均值LNiiNNlNlllL12

27、1/.NLlNiiNii11NLLNii1残余误差残余误差 LliiNiiN10lim互换性与技术测量互换性与技术测量342 2）标准偏差）标准偏差 第一组：第一组：12.005，11.996，12.003，11.994，12.002第二组：第二组：11.90，12.10，11.95，12.05，12.00测量列中任一测得值的标准偏差测量列中任一测得值的标准偏差 NNNiiN1222221.互换性与技术测量互换性与技术测量352222ey21maxy321max3max2max1yyy121222deydP%73.999973.033ydP3lim互换性与技术测量互换性与技术测量3601236

28、1 62 63y互换性与技术测量互换性与技术测量37标准偏差的估计值标准偏差的估计值 NiiN1211测量列算术平均值的标准偏差测量列算术平均值的标准偏差 LNL)1(12NNvNNiiL互换性与技术测量互换性与技术测量382.3.62.3.6测量列中各类测量误差的处理测量列中各类测量误差的处理1.1.系统误差的处理系统误差的处理1 1）常值系统误差的发现）常值系统误差的发现 2 2）变值系统误差的发现）变值系统误差的发现 2.2.随机误差的处理随机误差的处理1 1）计算测量列算术平均值）计算测量列算术平均值 2 2）计算测量列中任一测得值的标准偏差的估计值）计算测量列中任一测得值的标准偏差的

29、估计值 3 3）计算测量列算术平均值的标准偏差的估计值）计算测量列算术平均值的标准偏差的估计值 4 4）确定测量结果）确定测量结果 LLLLL33.3.粗大误差的处理粗大误差的处理拉依达准则拉依达准则 3i互换性与技术测量互换性与技术测量392.3.72.3.7直接测量列的数据处理直接测量列的数据处理1.1.判断测量列中是否存在系统误差，倘判断测量列中是否存在系统误差，倘若存在，则应设法加以剔除或减少；若存在，则应设法加以剔除或减少；2.2.计算测量列的算术平均值、残余误差计算测量列的算术平均值、残余误差和标准偏差的估计值；和标准偏差的估计值；3.3.判断粗大误差，若存在，则应剔除并判断粗大误

30、差，若存在，则应剔除并重新组成测量列，重复上述步骤重新组成测量列，重复上述步骤2 2，直至无粗大误差为止。直至无粗大误差为止。4.4.计算测量列算术平均值的标准偏差估计算测量列算术平均值的标准偏差估计值和测量极限偏差；计值和测量极限偏差；5.5.确定测量结果。确定测量结果。互换性与技术测量互换性与技术测量40序号序号li(mm)Vi(mm)vi2130.049+0.0010.000 001 230.047-0.0010.000 001330.048 00430.046-0.0020.000 004530.050+0.0020.000 004630.051+0.0030.000 009730.0

31、43-0.0050.000 025830.052+0.0040.000 016930.045-0.0030.000 0091030.049+0.0010.000 001048.30nXXi01nii00007.012nii互换性与技术测量互换性与技术测量412 2）判断系统误差，根据发现系统误差的有关方法判断，测量）判断系统误差，根据发现系统误差的有关方法判断，测量列中已无系统误差。列中已无系统误差。1 1）求算术平均值、残余误差）求算术平均值、残余误差)(0028.011000007.0112mmNNii0084.00028.0330.0055003150mm5003150mm3 3）尺寸）

32、尺寸3150mm3150mm1.2004.0DI互换性与技术测量互换性与技术测量662.2.公差等级公差等级1 1）确定尺寸精确程度的等级。）确定尺寸精确程度的等级。2 2）ITITa aI I3 3）IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.IT18IT01.IT0.IT1.IT2.IT3.IT184 4）高）高 公差等级公差等级 低低 小小 公差数值公差数值 大大 难难 加工程度加工程度 易易互换性与技术测量互换性与技术测量67公差等级公差等级公式公式公差等级公差等级公式公式公差等级公差等级公式公式IT01IT010.3+0.008D0.3+0.008DIT5IT57i 7iIT12IT1

33、2160i160iIT0IT00.5+0.012D0.5+0.012DIT6IT610i10iIT13IT13250i250iIT1IT10.8+0.020D0.8+0.020DIT7IT716i16iIT14IT14400i400iIT2IT2(IT1)(IT5/IT1)(IT1)(IT5/IT1)1/41/4IT8IT825i25iIT15IT15640i640iIT3IT3(IT1)(IT5/IT1)(IT1)(IT5/IT1)1/21/2IT9IT940i40iIT16IT161000i1000iIT4IT4(IT1)(IT5/IT1)(IT1)(IT5/IT1)3/43/4IT10I

34、T1064i64iIT17IT171600i1600iIT11IT11100i100iIT18IT182500i2500iD500mm D500mm 各级标准公差计算公式各级标准公差计算公式互换性与技术测量互换性与技术测量68公差等级公差等级公式公式公差等级公差等级公式公式公差等级公差等级公式公式IT011IIT57IIT12160IIT0IT610IIT13250IIT12IIT716IIT14400IIT2(IT1)(IT5/IT1)1/4IT825IIT15640IIT3(IT1)(IT5/IT1)1/2IT940IIT161000IIT4(IT1)(IT5/IT1)3/4IT1064I

35、IT171600IIT11100IIT182500II2D D5005003150mm 3150mm 各级标准公差计算公式各级标准公差计算公式互换性与技术测量互换性与技术测量693.3.基本尺寸分段基本尺寸分段为了减少公差数目和简化公差值表，以便于为了减少公差数目和简化公差值表，以便于实际应用，对基本尺寸进行分段。国际将实际应用，对基本尺寸进行分段。国际将3150mm3150mm以下的基本尺寸为以下的基本尺寸为2121个主段，同一个主段，同一尺寸段的公差值是按尺寸段的计算值尺寸段的公差值是按尺寸段的计算值D D计算，计算，即：即：D=(D1D=(D1 D2)D2)1/21/2例题：基本尺寸为例

36、题：基本尺寸为20mm20mm，求，求IT6IT6、IT7IT7的公差值的公差值解：基本尺寸解：基本尺寸20mm，属于，属于1830mm，则，则D=（1830）1/2=23.24mmDDi001.045.03公差单位公差单位=1.31查表查表1-4 IT6=10i IT7=16iIT6=10 1.31m=13.1m13 mIT7=16 1.31m=20.96 m 21 m互换性与技术测量互换性与技术测量704.4.标准公差的特点标准公差的特点1 1）IT6IT6可读作：标准公差可读作：标准公差6 6级或简称级或简称6 6级公差。级公差。2 2）同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大同一基本尺寸

37、的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等级的高低而不同。公差等级小应随公差等级的高低而不同。公差等级，公差值公差值3 3）同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。的不同应规定不同的标准公差值。4 4）公差是加工误差的允许值，同一等级的公差公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有相同的加工难易程度。具有相同的加工难易程度。5 5）标准公差的数值，一与公差等级有关，二为标准公差的数值，一与公差等级有关，二为基本尺寸的函数。基本尺寸的函数。互换性与技术测量互换性与技术测量713.3.2 3.3.2 基本偏差系列基本偏差系列1.1.基本

38、偏差及其代号基本偏差及其代号1 1）基本偏差：）基本偏差：确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除它是公差带位置标准化的唯一指标。除JSJS和和js js外，均指靠近外，均指靠近零线的偏差。与公差等级无关。零线的偏差。与公差等级无关。2 2）基本偏差代号：）基本偏差代号：除去除去I I、L L、O O、Q Q、WW，再，再CDCD、EFEF、FGFG、JSJS、ZAZA、ZBZB、ZCZC，共有，共有2828个代号。个代号。3 3）公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成，如）公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号

39、组成，如H7H7、h6h6、M8M8、d9d9等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标注极限偏差，例注极限偏差，例 ，也可以标注尺寸，也可以标注尺寸公差带代号，例如公差带代号，例如50H750H7、50f650f6，或者两者都标注，或者两者都标注 50H7（）、50f6（）。025.0050025.0041.050+0.0250-0.025-0.041互换性与技术测量互换性与技术测量72互换性与技术测量互换性与技术测量732.2.轴的基本公差轴的基本公差是根据科学实验和生产实践的需要确定的，其计算公式见是根据科学实验和生产实践的需要确定的，其计算公式见表表1-9

40、1-9，其值已经标准化列表，其值已经标准化列表1-101-10。例题：求例题：求25e25e的基本偏差。的基本偏差。解：根据表解：根据表1-91-9可知：可知：25e25e的基本偏差为上偏差。且：的基本偏差为上偏差。且：es=-11D es=-11D 0.410.41 m m查表查表1-71-7，即，即251830251830D=D=（1818 3030）1/21/2=23.24mm=23.24mmes=-11 es=-11 (23.24)(23.24)0.410.41=-40 m=-40 mei=es-ITei=es-IT，es=ei+ITes=ei+IT互换性与技术测量互换性与技术测量74

41、3.3.孔的基本公差孔的基本公差当基本尺寸当基本尺寸500mm500mm时，孔的基本偏差是从轴的基时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算而来的。本偏差换算而来的。由于基孔制和基轴制是平行等效由于基孔制和基轴制是平行等效的配合制度，所以孔的基本偏差没有必要另外编制一的配合制度，所以孔的基本偏差没有必要另外编制一套计算公式，可以直接从轴的基本偏差换算得来。套计算公式，可以直接从轴的基本偏差换算得来。换算的前提是：换算的前提是：在孔轴为同一公差等级或孔比轴低在孔轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合的条件下，当基轴制配合中孔的基本偏差代一级配合的条件下，当基轴制配合中孔的基本偏差代号与基孔制配合中轴的基本

42、偏差代号相当时（例如孔号与基孔制配合中轴的基本偏差代号相当时（例如孔的的F F对应轴的对应轴的f f），其基本偏差的对应关系，应保证按），其基本偏差的对应关系，应保证按基轴制形成的配合（如基轴制形成的配合（如F6/h5F6/h5）与按基孔制形成的配）与按基孔制形成的配合（合（H6/f5H6/f5）相同，即基孔制的配合换算为同名的基）相同，即基孔制的配合换算为同名的基轴配合时，其配合性质不变。轴配合时，其配合性质不变。互换性与技术测量互换性与技术测量751 1）通用规则）通用规则A.对于间隙配合；对于间隙配合；AH在下图在下图(左左)基孔制中，最小间隙基孔制中，最小间隙X Xminmin=EI-

43、es=-es=EI-es=-es在下图在下图(右右)基轴制中，最小间隙基轴制中，最小间隙XXminmin=EI-es=EI=EI-es=EI根据换算前提有根据换算前提有X Xminmin=X=Xminmin，因而因而 EI=-es (AH)+0-ESEIeseiXminESEIeseiXmin基孔制基轴制孔轴孔轴互换性与技术测量互换性与技术测量76B.对于过盈配合（同级配合，孔、轴同级）对于过盈配合（同级配合，孔、轴同级）在下图基孔制中，最小过盈在下图基孔制中，最小过盈YYminmin=ES-ei=ITn-ei=ES-ei=ITn-ei在下图基轴制中，最小过盈在下图基轴制中，最小过盈Y Ymi

44、nmin=ES-ei=ES-(-ITn)=ES+ITn=ES-ei=ES-(-ITn)=ES+ITn根据换算前提有：根据换算前提有：YYminmin=Y=Yminmin即：即：ES=-eiES=-ei (JZC孔、轴同级配合孔、轴同级配合)n 基本尺寸 +0-基孔制基轴制YminYminITnITnESESEIEIesei轴孔esei轴孔互换性与技术测量互换性与技术测量77通过以上推算我们可以知道通过以上推算我们可以知道：用同一字母表示的孔、轴：用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，符号相反。也就是说孔的基本基本偏差的绝对值相等，符号相反。也就是说孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒

45、影。偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。即：即：EI=-es (AH)EI=-es (AH)ES=-ei(JZC ES=-ei(JZC孔、轴同级配合孔、轴同级配合)适用范围适用范围：包括：包括A AHH和标准公差等级低于和标准公差等级低于IT8IT8的的K K、MM、N N和标准公差等级低于和标准公差等级低于IT7IT7的的P P ZCZC。但也有个别例外，。但也有个别例外，对于标准公差等级低于对于标准公差等级低于IT8IT8且基本尺寸大于且基本尺寸大于3mm3mm的的N N，其基本偏差其基本偏差ES=0ES=0。互换性与技术测量互换性与技术测量78例求例求25F5的基本偏差。的基本偏差。解：

46、解：FAH，基本偏差是下偏差，基本偏差是下偏差EI。EI=-es在表在表1-10中查同级同符号的中查同级同符号的25f5的基本偏差，的基本偏差，es=-20 m.则：则：EI=20 m 查表查表1-11校对。校对。例求例求40M9的基本偏差。的基本偏差。解：解：MJZC，基本偏差是上偏差，基本偏差是上偏差ES。在表在表1-10中查同级同符号的中查同级同符号的40m9的基本偏差，的基本偏差，ei=9 m.则：则：ES=-9 m 查表查表1-11校对。校对。互换性与技术测量互换性与技术测量792 2）特殊规则）特殊规则国家标准规定国家标准规定：在常用尺寸段内（：在常用尺寸段内（500mm）,当孔的

47、标准公差低于当孔的标准公差低于IT8时，与同级轴相配合，如：时，与同级轴相配合，如：H9/h9，H10/d10；当孔的标准公差高于当孔的标准公差高于IT8时，与高一级的轴相配合，时，与高一级的轴相配合，如：如：H7/m6，H6/k5；当孔的标准公差等于当孔的标准公差等于IT8，可与同级配合也可与高一，可与同级配合也可与高一级轴配合。如：级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。但不管怎么样配，都要求二种基准制形成的同名配合但不管怎么样配，都要求二种基准制形成的同名配合的配合性质相同，即符合换算前提。的配合性质相同，即符合换算前提。适用范围：适用范围：在基本尺寸至在基本尺寸至500mm 范围内，且标

48、准范围内，且标准公差等级高于等于公差等级高于等于 IT8的的K、M、N和标准公差等级高于等和标准公差等级高于等于于 IT7的的P ZC。互换性与技术测量互换性与技术测量80在基孔制中（左图），最小过盈在基孔制中（左图），最小过盈Ymin=ES-ei=ITn-ei;Ymin=ES-ei=ITn-ei;在基轴制中（右图），最小过盈在基轴制中（右图），最小过盈Ymin=ES-ei=ES-(-ITn-1)=Ymin=ES-ei=ES-(-ITn-1)=ES+ITn-1ES+ITn-1 所以所以 ES=-ei+(ITn-ITn-1)=-ei+ES=-ei+(ITn-ITn-1)=-ei+0,经过推导，我

49、们知道：是由于孔轴不同级造成的，这也就经过推导，我们知道：是由于孔轴不同级造成的，这也就是图是图1-9中中K、M、N有阶梯台阶的原因。有阶梯台阶的原因。+0-基孔制基轴制YminYminITnITn-1ESESEIEIesei轴孔esei轴孔基本尺寸互换性与技术测量互换性与技术测量81例例 将将25H7/p6换成基轴制后求孔的基本偏差和另一侧极限偏换成基轴制后求孔的基本偏差和另一侧极限偏差，并画出公差带图。差，并画出公差带图。解：解：25H7/p6 25P7/h6;查表查表1-7：IT6=13 m；IT7=21 m；查表；查表1-10可知：可知：p6的基本偏差的基本偏差ei=22 m.孔孔P7

50、属于特殊规则的适用范围，属于特殊规则的适用范围，P的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差ES，因而应按特殊规则计算：因而应按特殊规则计算：=IT7-IT6=21-13=8 m;ES=-ei+=-22+8=-14m;EI=ES-IT7=-14-21=-35m 孔孔)(7014.0035.0P互换性与技术测量互换性与技术测量823.4 3.4 国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合 标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸500mm50

51、0mm内内组成种孔的公差带和种轴的公差带。组成种孔的公差带和种轴的公差带。为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具和工艺为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装备的品种和规格，对基本尺寸至装备的品种和规格，对基本尺寸至500mm500mm的孔、轴规定了优先、的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公差带。书中表常用和一般用途公差带。书中表1-141-14和表和表1-151-15分别是轴和孔的分别是轴和孔的一般用途公差带（轴一般用途公差带（轴119119种，孔种，孔105105种），其中方框内为常用公种），其中方框内为常用公差带（轴差带（轴5959种，孔种，孔4444种），带圆

52、圈的为优先公差带（轴孔各有种），带圆圈的为优先公差带（轴孔各有1313种）。种）。设计时应优先使优先公差带，其次才使用常用公差带，再其次设计时应优先使优先公差带，其次才使用常用公差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。才考虑使用一般用途公差带。互换性与技术测量互换性与技术测量83表表1-13 一般、常用和优先的轴的公差带（尺寸一般、常用和优先的轴的公差带（尺寸500mm）互换性与技术测量互换性与技术测量84表表1-14 一般、常用和优先的孔的公差带（尺寸一般、常用和优先的孔的公差带（尺寸500mm）互换性与技术测量互换性与技术测量85 标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数标准规定，

53、配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例如：如：40H8/f740H8/f7，80K7/h680K7/h6。基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性质的配合，如：质的配合，如：A AH H和和a ah h与基准件配合，形成间隙配与基准件配合，形成间隙配合；合；J JN N和和j jn n与基准件配合，基本上形成过渡配合，与基准件配合，基本上形成过渡配合，P PZCZC和和p pzczc与基准件配合，基本上形成过盈配合。与基准件配合，基本

54、上形成过盈配合。原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了简原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标准在尺寸及规格，国家标准在尺寸500mm500mm的范围内，规定了基孔的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各1313种）和常用配合种）和常用配合（基孔制（基孔制5959种，基轴制种，基轴制4747种）。种）。互换性与技术测量互换性与技术测量86 表表1-15 基孔制常用、优先配合基孔制常用、优先配合互换性与技术测量互换

55、性与技术测量87 表表1-16 基轴制常用、优先配合基轴制常用、优先配合互换性与技术测量互换性与技术测量88其它尺寸段配合特点其它尺寸段配合特点 大尺寸段（基本尺寸大尺寸段（基本尺寸5005003150mm3150mm）：标准规定了）：标准规定了常用轴公差带常用轴公差带4141种，孔公差带种，孔公差带3131种，没有推荐配合，种，没有推荐配合，规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情况，可采用配制配合。先按互换性生产和生产实际情况，可采用配制配合。先按互换性生产选取配合；再选取较难加工的那个零件作为先加工件选取配合；再选取较难加工

56、的那个零件作为先加工件（多数情况下是孔），给它一个容易达到的公差；最（多数情况下是孔），给它一个容易达到的公差；最后再根据所选的配合公差确定配制件（多数情况下是后再根据所选的配合公差确定配制件（多数情况下是轴）的公差。轴）的公差。“配制公差配制公差”的代号为的代号为MFMF。小尺寸段（尺寸至小尺寸段（尺寸至18mm18mm）：主要适用于仪器仪表和）：主要适用于仪器仪表和钟表工业，国标规定了钟表工业，国标规定了163163种轴公差带和种轴公差带和145145种孔公差种孔公差带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。由于小尺带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的

57、较多。配合公差寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较多。配合公差等级也更为复杂。等级也更为复杂。互换性与技术测量互换性与技术测量89n下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其配下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其配合的极限间隙（过盈）和配合公差。并画出其公合的极限间隙（过盈）和配合公差。并画出其公差带图。差带图。n 50H8/f750H8/f7，30K7/h630K7/h6，30H7/p630H7/p6000+-503030+0.039-0.025-0.050+0.006+0.021+0.035+0.022-0.015-0.013互换性与技术测量互换性与技术测量903.5 3.5 公差与配合的

58、选择公差与配合的选择3.5.1 3.5.1 基准制的选择基准制的选择1.1.国标推荐优先配用基孔制国标推荐优先配用基孔制2.2.下列情况下，选用基轴制：下列情况下，选用基轴制：1 1）采用冷拉钢做轴，轴不再进）采用冷拉钢做轴，轴不再进行加工；行加工；2 2）在同一尺寸的轴上要装配几）在同一尺寸的轴上要装配几个不同零件个不同零件3.3.与标准件相配合的零件，以标与标准件相配合的零件，以标准件为准准件为准4.4.允许采用非基准制配合允许采用非基准制配合互换性与技术测量互换性与技术测量91k6f50f110J7J7f110f9互换性与技术测量互换性与技术测量923.5.2 3.5.2 公差等级的选择

59、公差等级的选择n公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定，尺寸的公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定，尺寸的精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质量有精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质量有关。公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，配合精度关。公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。公差与成本的关系如图就越高，但加工的成本也越高。公差与成本的关系如图3-123-12所示。因此，公差等级选择的基本原则是：在满足使用性所示。因此，公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提下，尽量选择较低的精度等级。能的前提下，尽量选择较低的精度等级。

60、n国家标准各公差等级与加工方法的大致关系见表国家标准各公差等级与加工方法的大致关系见表121121。互换性与技术测量互换性与技术测量933.5.3 3.5.3 配合的选用配合的选用 配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求，配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求，确定配合的类型及非基准件的基本偏差代号。确定配合的类型及非基准件的基本偏差代号。选择的基本方法还是类比法、计算法和试验法选择的基本方法还是类比法、计算法和试验法三种。类比法是选择配合种类的主要方法。应三种。类比法是选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时，要考虑以下因素：用类比法选择时，要考虑以下因素：配合件的工作情况配合件的工作情

61、况 各种基本偏差形成配合的特点各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况配合件的生产情况 互换性与技术测量互换性与技术测量941.1.配合件的工作情况配合件的工作情况 选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、定心精度高低、配合件受力情况、对运动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。配合类型的选择可依据下表来装配情况等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。对比选择。互换性与技术测量互换性与技术测量952.2.各种基本偏差形成配合的特点各种基本偏差形成配合的特点1 1）间隙配合有）间隙配合有A AH H（a ah h）共十一种。）共十一种。其特点

62、是利用间其特点是利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性变形等隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应用广泛，不仅用于运动配合，所引起的误差。生产中应用广泛，不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传递力矩。不同基本偏差代号与基加紧固件后也可用于传递力矩。不同基本偏差代号与基准孔（或基准轴）分别形成不同间隙的配合。主要依据准孔（或基准轴）分别形成不同间隙的配合。主要依据变形、误差需要补偿间隙的大小、相对运动速度、是否变形、误差需要补偿间隙的大小、相对运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。要求定心或拆卸来选定。2 2）过渡配合有）过渡配合有JSJSNN（js js

63、n n）四种基本偏差。）四种基本偏差。其主要特点其主要特点是定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件后用于传是定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件后用于传递力矩，主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆递力矩，主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。定心要求高、受冲击负荷、次数来考虑基本偏差的选择。定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的，可选较紧的基本偏差，如不常拆卸的，可选较紧的基本偏差，如NN（n n），反之），反之应选较松的配合，如：应选较松的配合，如：K K（k k）或）或JSJS（js js）。）。互换性与技术测量互换性与技术测量963 3）过盈配合有）过盈配合

64、有P PZCZC（p pzczc）1313种基本偏差。种基本偏差。其特点是其特点是由于有过盈，装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压由于有过盈，装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压小，产生弹性变形，在结合面上产生一定的正压力和小，产生弹性变形，在结合面上产生一定的正压力和摩擦力，用以传递力矩和紧固零件。选择过盈配合时，摩擦力，用以传递力矩和紧固零件。选择过盈配合时，如不加键、销等紧固件，则最小过盈应能保证传递所如不加键、销等紧固件，则最小过盈应能保证传递所需的力矩，最大过盈应不使材料破坏，故配合公差不需的力矩，最大过盈应不使材料破坏，故配合公差不能太大，所以公差等级一般为能太大，所以公差等级一般为I

65、T5IT5IT7IT7。基本偏差根。基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准来选取。据最小过盈量及结合件的标准来选取。4 4）轴的基本偏差在具体选用。）轴的基本偏差在具体选用。可参考表可参考表1-231-23，并按表，并按表1-1-2424所推荐的，尽量选用优先配合。所推荐的，尽量选用优先配合。互换性与技术测量互换性与技术测量973.3.配合件的生产情况配合件的生产情况n按大批大量生产时，加工后所得的尺寸通常呈正态分布；按大批大量生产时，加工后所得的尺寸通常呈正态分布；而单件小批量生产时，加工所得的孔的尺寸多偏向最小而单件小批量生产时，加工所得的孔的尺寸多偏向最小极限尺寸，轴的尺寸多偏向最大极限尺

66、寸，即呈偏态分极限尺寸，轴的尺寸多偏向最大极限尺寸，即呈偏态分布。所以，对于同一使用要求，单件小批生产时采用的布。所以，对于同一使用要求，单件小批生产时采用的配合应比大批大量生产时要松一些。如大批量生产时的配合应比大批大量生产时要松一些。如大批量生产时的50H7/js650H7/js6的要求，在单件小批生产时应选择的要求，在单件小批生产时应选择50H7/h650H7/h6。同样，受其它工作条件的影响，配合的间。同样，受其它工作条件的影响，配合的间隙或过盈也应随之变化。如表隙或过盈也应随之变化。如表1-221-22。互换性与技术测量互换性与技术测量98n例例1 1、某一基本尺寸为、某一基本尺寸为95mm95mm的滑动轴承机构，根据使用要求，其允许的滑动轴承机构，根据使用要求，其允许的的最大间隙的的最大间隙XXmaxmax=+55 m=+55 m，允许的的最小间隙，允许的的最小间隙XXminmin=+10 m=+10 m，试，试确定此配合的孔轴公差带和配合代号。确定此配合的孔轴公差带和配合代号。n解解：（：（1 1）计算允许的配合公差）计算允许的配合公差TTf f。n 由配合公差计算公式得