互换性与测量技术课程内容总结

1.5 2.5 4
6
9
15 22 36
58
90
150 0.22 0.36 0.58 0.90 1.50 2.20
＞10～ 0.5 0.8 1.2 2.0 3.0 5
8
11 18 27 43
70
110 180 0.27 0.43 0.70 1.10 1.80 2.70
18
＞18～ 0.6 1.0 1.5 2.5 4.0 6
关 内
标准的制定、发布、组织实施和对标准的实施进行监
容
督的全过程称为标准化
❖ 二、优先数系和优先数
回目录
提供公差数值标准化的理论基础，合理确定零件公差 以保证产品的互换性。
5
NUAA 标准化
❖目前我国标准分为4 级：
国家标准 如：GB1800—79
我 国 标 准
返回
专业标准 如：JB2886—92
+0.033
Φ30 xmin=+0.020
xmax=+0.074
+
TD
0
−
−0.020
Td −0.041
24
NUAA 配合制（基准制）
基 孔 制
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配合制度。 基准孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，孔 的基本偏差是下偏差且为零，代号为H。
国标规定，优先数系r值有： 5, 10, 20, 40, (80)
7
NUAA 优先数系和优先数
返回
系列代号 R5 R10 R20 R40 R80
公比 q5≈1.6 q10≈1.25 q20≈1.12 q40≈1.06 q80≈1.03
放大镜的放大倍率有
例 1.6、2.5、4、6.3、10、16、25、40、63、100， 题 它们属 R5 优先数系列。
互换性与测量技术课 程内容总结
NUAA 第一章 绪论
单
击 链
1. 互换性的概念
接
学
习 各
2.
标准化与优先数系
小
节
结束放映
2
NUAA 1.1 互换性的概念
单 ❖一、互换性的含义
击
链 接
在同一规格的一批零件或部件中任取一件，
学 习
不需经过任何选择、修配或调整，就能装配
相
关 内
在整机上，并能满足使用性能要求的特性。
210
320
520
0.81 1.30 2.10 3.20 5.20 8.10
315
＞315～ 3.0 5.0 7.0 9.0 13 18 25 36 57 89 140
230
360
570
0.89 1.40 2.30 3.60 5.70 8.90
400
＞400～ 4.0 6.0 8.0 10 15 20 27 40 63 97 155
1. 绝对误差
测量结果与被测量真值之差。 xx 0 例：某尺寸用游标卡尺测量结果为40.05mm， 用高精度仪器测量结果为40.025mm，则游标 卡尺测量的绝对误差为： 4 . 0 m 0 5 4 . 0 m 0 m 2 0 . 5 m 0 m 25 m
11
NUAA 测量误差及其表示方法
按 几何参数互换性：尺寸、形状、相互位置、表面质 参 量等。 数 功能互换性：强度、刚度、硬度、稳定性以及传热、 分 导电性能等物理、化学、机械性能参数。
4
NUAA 1.2 标准化与优先数系
单 击
❖ 一、标准化
链
接 学
标准是为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或
习 相
潜在的问题制定共同的和重复使用的规则。
≤3
0.3 0.5 0.8 1.2 2.0 3
4
6
10 14 25
40
60
100 0.14 0.25 0.40 0.60 1.00 1.40
＞3～6 0.4 0.6 1
1.5 2.5 4
5
8
12 18 30
48
75
120 0.18 0.30 0.48 0.75 1.20 1.80
＞6～10 0.4 0.6 1
250
400
630
0.97 1.55 2.50 4.00 6.30 9.70
500
注：基本尺寸小于1mm时，无IT14至IT18
29
NUAA 标准公差系列
例 今有两种轴: d 1 1 m 0 ,d 2 m 0 8 m , T d 1 3 m m , T 5 d 2 2 m 2 题 试比较这两种轴加工的难易程度。
EI
零线
0
−
es
轴公差带
ei
基本尺寸
22
NUAA 例题1
已知孔、轴基本尺寸为Ф25mm，
例
Dmax=Ф25.021mm, Dmin= Ф25.000mm， dmax= Ф24.980mm, dmin= Ф24.967mm,求孔
题
与轴的极限偏差和公差，并说明孔与轴的极限偏差 在图样上如何标注，最后画出它们的尺寸公差带图
均
i1 n
值 残差平方和最小 vi2 min
i 1
测均 量方 值差 的
贝塞尔公式
1 n 1
n i1
vi2
表示用 x 代替x0产生的不确定度。
18
NUAA 随机误差及其处理
算的 术均 平方 均差 值
x
n
表征算术平均值的分散程度。
测区 量间 结与 果置 的信 置概 信率
∆x=x-x0 ∆x落在某一范围内的概率： P(–ε<∆x<+ε)=P(x0–ε<∆x<x0+ε)=α 置信区间：（-ε，+ε）或（x0-ε，x0+ε） 置信限：x0±ε或±ε 置信概率：α ； 置信水平：1-α
160
250
400
0.63 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30
180
＞180～ 2.0 3.0 4.5 7.0 10. 14 20 29 46 72 115
185
290
460
0.72 1.15 1.85 2.90 4.60 7.20
250
＞250～ 2.5 4.0 6.0 8.0 12 16 23 32 52 81 130
返回
方法误差 环境误差
设备误差 人员误差
13
NUAA 测量误差分类、特性及其处理原则
单 击 链 接 学 习 相 关 内 容
返回
测 量 误 差
（按性质分类）
粗大误差 系统误差 随机误差
14
NUAA 粗大误差及其剔除
❖ 粗大误差是指在一定的测量条件下，测得值明显偏离 其真值，既不具有确定分布规律，也不具有随机分布 规律的误差。
基本尺寸 TD es ei
某一等级基准孔的标准公差 + 0 −
间隙配合 过渡配合
过盈配合
25
NUAA 配合制（基准制）
基 轴 制
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配合制度。 基准轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，轴 的基本偏差是上偏差且为零，代号为h。
返回
基本尺寸 EI
8
NUAA 第二章 测量技术基础
单
击 链
1. 测量的基本概念
接
学
习
各
小 节
2. 计量器具和测量方法
结束放映
3. 测量误差及数据处理
9
NUAA 2.3 测量误差及其数据处理
单
击 链
❖ 测量误差及其表示方法
接
学
习 相
❖ 测量误差来源与减小方法
关
内
容
❖ 测量误差分类、特性及其处理原则
回目录
10
NUAA 测量误差及其表示方法
容
❖ 二、互换性的分类
了解3种简单的分类。
回目录
3
NUAA 互换性的分类
返回
按 完全互换：零部件在装配或更换时，不需挑选、 程 辅助加工或修配就可装上并满足要求。 度 不完全互换：需将零件按实际尺寸分组，组内 分 零件可互换，而组间零件不可互换。
按 部 内互换：部件或机构内部组成零件间的互换性。 件 外互换：部件或机构与其相配件之间的互换性。 分
公差等级相同，表示精度相同、加工 难易程度相同。
回目录
30
NUAA 3.3 基本偏差系列
单 击
❖ 基本偏差代号及其特点
链
接
学 习
❖ 孔、轴的基本偏差
相
关
内 ❖ 极限与配合的表示及其应用举例
容
回目录
31
NUAA 基本偏差代号及其特点
基本偏差代号 孔：A → ZC 轴：a → zc
特殊偏差 孔：H, JS 轴：h, js
测结的量果表x0xlim x(x)xx 3 3x x x3n
示
19
NUAA 第三章 尺寸公差
单 击 链 接 学 习 各 小 节
结束放映
1. 概 述 2. 标准公差系列 3. 基本偏差系列 4. 圆柱结合的精度设计 5. 尺寸精度的检测
20
NUAA 极限与配合的基本术语和定义
1. 有关孔、轴的定义
9
13 21 33 52
84
130 210 0.33 0.52 0.84 1.30 2.10 3.30
30
＞30～ 50
0.6 1.0 1.5 2.5 4.0 7
11 16 25 39 62
100 160 250 0.39 0.62 1.00 1.60 2.50 3.90
＞50～ 80
0.8 1.2 2.0 3.0 5.0 8
因子 例如Ø25：IT7=21µm； Ø250：IT7=46µm
公差 等级
IT01
IT0
IT1
…
IT18
高 → 20个公差等级 → 低
28
NUAA 标准公差系列
基本 尺寸
公
差
等
级
IT0 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 1
IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18
13 19 30 46 74
120 190 300 0.46 0.74 1.20 1.90 3.00 4.60
＞80～ 1.0 1.5 2.5 4.0 6.0 10 15 22 35 54 87 120
140 220 350 0.54 0.87 1.40 2.20 3.50 5.40
＞120～ 1.2 2.0 3.5 5.0 8.0 12 18 25 40 63 100
❖ 3 准则
n次测量的测量值: x1, x2,…… xn, 算术平均值 x ，均方差，
则粗大误差的界限为：
xi x 3
其中, x1 ni n1xi, n1 1i n1(xi x)2
例 题
在n=10情形下，试用贝塞尔公式证明3σ准则失效。
15
NUAA 系统误差及其修正
❖ 系统误差是指在系统的测量条件下，多次测量同一被 测量时，测量误差的大小和符号保持不变或按一定的 函数规律变化的误差，具有确定的分布规律。
单峰性：绝对值小的误 差出现的概率大；
对称性：绝对值相等的 正、负误差出现的概 率相等；
有限性：在一定测量条 件下，随机误差绝对 值有限；
抵偿性：随着测量次数 的增加，随机误差算 术平均值趋于零。 17
NUAA 随机误差及其处理
算 算术平均值 术
1 n
x
n
n
i 1
xi
平 残差代数和为零 v i 0
HB5800—82 地方标准
如：DB 32/399-20 00
企业标准
如：QB/SJ27—82
Q/JX 0003—2004
6
NUAA 优先数系和优先数
优
由一些十进制几何级数序列构成。
先 数
项值中包含10的所有整数幂，每个十进制
系 段内每进r项，项值增大10 倍。
设首项为a ，则 aqr 10a
公比： q r 10
ES Td
+
某一等级基准轴的标准公差
0
−
间隙配合
过渡配合 过盈配合
26
NUAA 配合类型（三种）
Td
+ 0
TD
TD
TD Td
零线
-
Td
基本尺寸
间隙配合 过盈配合 过渡配合
27
NUAA 3.2 标准公差系列
标准 评定公差大小、精度高低的基本单位。
公差
i0 .43 5 D 0 .00 D (1 m )
❖ 系统误差的特点是具有确定性、重现性和可修正性。
恒值系统误差 系
统 误
线性系统误差
差
变值系统误差
周期性系统误差
复杂规律系统误差
16
NUAA 随机误差及其处理
❖ 随机误差是指在相同的测量条件下，多次测量同一被 测量时，具有随机分布规律的误差。
y σ1
σ2
x
±3σ1 ±3σ2 ±3σ3
σ3 δ
❖ 随机误差的特性
2. 有关尺寸的术语和定义 基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、作用尺寸、 最大实体极限、最小实体极限 3. 有关偏差和公差的术语及定义
极限偏差、实际偏差、基本偏差 4. 有关配合的术语和定义 间隙配合、过渡配合、过盈配合、配合公差
21
NUAA 计算1：极限与配合的计算
❖ 会画尺寸公差带图
ES
孔公差带பைடு நூலகம்
+
2. 相对误差
绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
例题：
100%
xx 0
测量1：测量L1=100mm的尺寸，测量误 110m
差
1 8m
测量2：测量L2=100mm的尺寸，测量误 差
1 7m
测量3：测量L3= 80mm 的尺寸，测量误
差
12
NUAA 测量误差的来源
单 击 链 接 学 习 相 关 内 容
。
+0.021
+21
Φ25 xmin=+0.020
xmax=+0.054 Φ25mm
xmin=+20 xmax=+54
+
TD
0
−
+
TD
0
−
−0.020
Td −0.033
−20 Td
−33
23
NUAA 例题2
例 试计算孔 300与0.0轴33
30配00..00合2401 的极限
题 间隙、平均间隙和配合公差。
分布规律 孔：下偏差(+)
→上偏差(–) 轴：上偏差(–)
→下偏差(+)
另一端由标准公差 决定
32
NUAA 基本偏差代号及其特点