第1章 机械精度设计基础2
机器精度设计
第四篇机器精度设计一、概述精度是精确度的简称，是评价精密仪器和精密机械设备的性能和质量的最主要的指标之一。
精密机械和仪器设计是以精度为核心来考虑的，比如：机械系统的精度不高，则任何先进的技术系统就难以发挥其应有的作用。
(如:火控系统)精度设计的质量不仅直接影响机器的精度，还将影响工艺和检测方法，经济成本等。
因此精度设计是精密设备机械系统与结构设计的中心环节，是保证精密机械设备精度最重要的技术措施。
而机械精度设计是一门综合性应用技术基础科学,它与机械要理。
质量管理与控制,材料学，机械制造工艺,检测学等许多学科有密切联系，又以信息技术，光电技术为支撑的，是一项综合性技术性要求很高的综合技术问题。
目前，设备仪器精度不断提高是科学研究和现代生产技术应用追求的永恒目标。
随着科学技术发展的不同历史时期对精度要求的水平有所不同，近20年来科学技术迅速发展，对机器设备和仪器精度要求出现了数量级的变化。
从精密测量三个阶段发展到极高的纳米精度测量。
中等精度：直线位置误差1~10μm,主轴回转误差1~10μm圆分度度误差1”~10”高精度：直线位置误差,0.1~1μm主轴回转误差0.1~1μm,圆分度误差0.2”~1”以内.超高精度：直线位置误差,0.1μm以内,主轴回转误差0.01~0.1μm圆度误差0.2”以内。
（有的还高至0.5~0.005μm)最近又提出有纳米精度测量(5~0.05nm)精密机械设备的精度无论多高总是存在误差，因此:精度的高低用误差的数值来表示，在设备机械系统与结构设计制造中，必须使误差限制在技术条件规定的精度范围内。
进行精度分析的目的是要找出产生误差的根源和规律，分析误差对设备精度的影响以及合理地选择方案，结构设计确定技术参数和设置必须的补偿环节，在保证经济性的基础上达到高的精度。
二、精度误差1.误差：由于科学技术水平的限制和认识的局限，对测量对象进行测量时所测得的数值与真实值不会完全相等，这种差异即称为误差。
机械精度设计与检测基础
引言概述：机械精度设计与检测是在现代制造企业中非常重要的一个领域。
它关注机械零件和组件的准确性、精度和稳定性，对于确保机械产品性能和质量至关重要。
本文将介绍机械精度设计与检测的基础知识，包括机械精度的定义、设计原则以及常用的检测方法和工具。
在文章的正文部分，将详细阐述五个主要的大点，分别是：机械精度设计的基本原理、材料选择与加工工艺对机械精度的影响、机械精度的常见问题及其处理方法、机械精度的检测方法、机械精度设计与检测的应用案例。
通过对这些内容的介绍和分析，旨在帮助读者更好地理解和应用机械精度设计与检测的基础知识。
正文内容：一、机械精度设计的基本原理1.机械精度的定义和分类：介绍机械精度的基本定义，包括几何精度、尺寸精度和位置精度等的定义和区别。
2.机械精度设计的基本原则：介绍机械精度设计的基本原则，包括合理选择尺寸公差、合理安排零件间的配合关系、避免零件的累积误差等。
3.机械精度设计的数学模型：介绍机械精度设计中常用的数学模型，如误差传递模型、误差分析模型等，以及它们在机械精度设计中的应用。
二、材料选择与加工工艺对机械精度的影响1.材料选择对机械精度的影响：介绍不同材料对机械精度的影响，包括材料的热膨胀系数、弹性模量、硬度等对机械精度的影响。
2.加工工艺对机械精度的影响：介绍不同加工工艺对机械精度的影响，包括机加工、热处理、表面处理等工艺对机械精度的影响，并探讨如何选择合适的加工工艺来提高机械精度。
三、机械精度的常见问题及其处理方法1.机械精度误差的类型和来源：介绍机械精度误差的常见类型和来源，包括测量误差、几何误差、运动误差等，以及它们对机械性能的影响。
2.机械精度问题的分析与解决方法：介绍常见的机械精度问题分析方法，如误差分析、故障诊断等，以及针对不同问题的处理方法，如调整、修理、更换等。
四、机械精度的检测方法1.机械精度检测的基本原理：介绍机械精度检测的基本原理，包括测量原理、检测设备和仪器等。
互换性答案 机械精度设计及检测技术基础习题册答案
（1）30E7
由30e（6 0.040）可知，基本偏差为e轴的的es 0.040 － 0.0 5 3
则基本偏差为E的孔的EI -es＝ 0.040 由30r（7 ＋0.049）可知，IT 7 0.049 (0.028) 0.021
＋ 0.0 2 8
故30E7的极限偏差为30E（7 ＋0.0 ） 61 ＋ 0.0 4 0
《机械精度设计与检测技术基础》 习题讨论
— 胡爱兰
第一章 绪论
1-1 判断题 1.× 2.× 3 .× 4.√ 5. × 6.√ 7.√ 1-2 填空题 1.R5系列 、 R10系列 、 R20系列 、 R40系列 ；
5 10(1.60)、10 10(1.25)、20 10(1.12)、40 10(1.06)
（2）30R7
30e（6 0.040），30r（7 ＋0.049）, 30r（8 ＋0.061）
－0.053
＋0.028
＋0.028
需用特殊规则计算 IT 7 0.049 (0.028) 0.021 IT 6 0.040 (0.053) 0.013 IT 7 TT 6 0.008 ES ei 0.028 0.008 0.020 EI ES IT 7 0.020 0.021 0.041 30R（7 0.0 ） 20
Φ89.978 0
0 +0.011 +0.006 -0.022
0.039
0.030 0.011 0.022
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27
尺寸公差带图
孔 40 0.039 0
+39
＋ 0 －
轴600.041
0.011
＋
0
－
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机械精度设计基础
机械精度设计基础机械精度设计基础机械精度是指产品或部件的尺寸、形状、位置、互相关系、表面性质和运动特性等方面满足用户要求的程度。
机械精度设计是机械领域中重要的一部分，需要掌握一定的基础知识与技能。
本文将在机械精度设计基础的主题下，对机械设计中常用的一些概念和方法进行介绍。
一、机械精度概念1.尺寸精度：产品或部件尺寸与设计尺寸的偏差。
2.形状精度：产品或部件的形状与设计形状的偏差。
3.位置精度：两个或多个相邻部件之间位置误差的程度。
4.互相关系精度：各部分之间的相互关系的精度。
5.表面精度：产品或部件表面质量的指标。
6.运动特性：产品或部件在运动过程中的性能。
机械精度的评定标准是根据国际标准或用户需求，如果不同厂家产品在同样的标准下可以有不同的机械精度指标。
二、机械精度控制方法1.公差控制法公差是产品零件加工、组装中的误差限度，例如在铣削、钻孔、切削、折弯等加工过程中，由于操作错误或机器本身的限制，导致偏差产生。
通常，需要对各个部件的偏差进行控制，也就是通过制定公差限制偏差范围的大小，来保证产品的机械精度。
公差控制方法的优点在于能够使制造成本降低，缺点是需要对零部件的生产加工过程进行大量检测和测试。
2.基准控制法基准控制法是根据国际或国内标准，通过对特定零件进行设计制定的精度标准。
在机械设计中，有时候需要对某个特定的零件进行衡量其机械精度的标准，即基准。
以此为基础可以对整个芯片芯片构件系统进行设计。
通过基准控制法对零件机械精度进行管理和控制，可以有效控制零部件之间的误差，使得整体机械精度提高，增加产品的质量和可靠性。
三、常用的机械精度设计工具1.零件分析法零件分析法是一种通过对加工零件零件生成的误差范围和影响因素进行分析的方法。
通过这种方法，可以确定零件的加工要素，检查机床、刀具等生产设备及其使用技能程度。
在精度高的产品生产过程中，采用零件分析法进行检测和调整可以得到比较准确且合理的产品精度。
2.设计分析法设计分析法是一种针对机械设计中的误差和偏差进行分析、优化和纠正的方法。
机械精度设计基础第2组标准公差的定义
D j D首 D末
公称尺寸
THANK
YOU!
IT14
IT15 IT16 IT17 IT18
400i
640i 1000i 1600i 2500i
7i
IT12
由表可见20个公差等级分为3档： 1. IT01、IT0、IT1为最高精度等级，公差值 公式不计加工误差，只记检测误差。系数采 用优先数派生数系R10/2中的优先数。 2. IT2、IT3、IT4为高精度等级，公差值在 IT1和IT5之间呈等比分布。 公比：q 4 IT5 / IT1 3. IT5—IT18等级 IT = ai a为常数，从IT6级开始，a采用R5系列中化 简优先数。
IT14
IT15 IT16 IT17 IT18
400 I
640 I 1000 I 1600 I 2500 I
5I
7I
标准公差因子
标准公差因子是用以确定标准公差值的基本单位， 也是制定标准公差数值系列的基础。标准公差的数 值不仅与公差等级有关，也与公称尺寸有关。 机械产品中，公称尺寸≤500mm 时，IT5至IT8的标准 公差因子 i 用下式计算。
公称尺寸小于500mm的标准公差数值计算公 式
公差等 级 公式
0.3+0.008 D 0.5+0.012 D 0.8+0.020 D
公差等 级
公式
公差等 级
公式
IT01
IT6
10i
IT13
250i
IT0
IT1 IT2 IT3 IT4 IT5
IT7
IT8 IT9 IT10 IT11
16i
25i 40i 64i 100i 160i
式中 D — 公称尺寸。
第一章精密机械设计的基础知识
变应力：疲劳点蚀——齿轮、滚动轴承的常见失效形式。
多数出现疲劳点蚀（局部应力大于许用强度）——在循环应力作用下接触表面产生疲劳裂纹，裂纹扩展导致表面小块 金属脱落。点蚀又分：扩张性点蚀（产生于硬度大的材料）；局限性点蚀（产生于软载荷小的材料），疲劳点蚀使零件表 面失去正确形状、降低工作精度、产生噪声和振动、降低零件使用寿命。
在表面接触应力作用下的零件强度称 为接触强度
计算依据：弹性力学的赫兹公式
1）表面接触强度（应力）
(1)两圆柱体接触
2021/9/23
Hmax Hmax
F
1 b
2a 2
F
20
H
F
1Eµ 112
1µ22 E2
δH ——最大接触应力； Fμ——接触线单位长度上的应力，=Ｆ／b； ρ——两圆柱体在接触处的综合曲率半径。
B）对变应力情况下的强度：零件失效形式主要为疲劳断裂 （先形成初始裂纹---扩展直到断裂），它不仅与应力的大 小有关，还与应力循环次数有关。因此提出疲劳极限用 δrN的概念 特别是 当r=一定时，应力循环N次后，材料不发生疲劳破坏时
2021/9/2的3 最大应力称为表示。N—δrN关系图为应力疲劳曲线15
应力-应变图
2021/9/23
14
2）将零件在载荷作用下的实际安全系数sδ、sτ与许用安全 系数 [sδ]、[sτ]比较，其强度条件为
sδ=δlim/δ< [sδ]、sτ=τlim/τ< [sτ]
1）
A）对静应力情况下的强度：可以使用以上两种判断方法。 对塑性材料制成的零件取材料的屈服极限δs、τs作为零 件的极限应力；对脆性材料制成的零件取材料的强度极 限sb、τb作为零件的极限应力。
机械精度设计与检测课后习题答案.ppt
答案: 根据表1.1 得 1.00, 1.25, 1.60, 2.00， 2.50, 3.15, 4.00, 5.00，6.30，8.00, 10.0，12.5, 16.0, 20.0 ，25.0, 31.5，40.0, 50.0，63.0, 80.0, 100。
2
第1章 绪 论
作 业 题 答 案(P8)
1. 按优先数的基本系列确定优先数： （1）第一个数为10，按R5系列确定后五项优先数。
答案: 根据表1.1得 (10.0),16.0，25.0, 40.0, 63.0，100。
（2）第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。 答案: 根据表1.1得 (100), 200，400, 800。
（或极限过盈）平均间隙（或平均过盈）和配合公差，并画
出尺寸公差带图,并说明其配合类别。 10
答案:
机械精度设计与检测基础
作业尔滨工业大学出版社
1
目
录
第 1 章 绪 论 作 业 题 答 案-----------------------------------------（3） 第 2 章 测 量 技 术 基 础 作 业 题 答 案 ------------------------（5） 第 3 章 孔轴结合尺寸精度设计与检测 作 业 题 答 案 ----------（9） 第4章 几何精度精度设计与检测 作 业 题 答 案 ----------（26） 第5章 表面粗糙度轮廓设计与检测 作 业 题 答 案------------（39）
（ 6） 算术平均值 的 0极 .01。 限 x81误 .0 43差 4 0.01。 8 xlim 2. 用两种测量方法分别测量尺寸为100mm和80mm的零件， 其测量绝对误差分别为8μm和7μm,试问此两种测量方法 3. 哪种测量方法精度高？为什么?
机械精度设计与检测技术基础
城市工程125产 城机械精度设计与检测技术基础金岩摘要：机械加工精度直接影响机械产品的质量性能和使用寿命。
在机械加工过程中，由于各方面因素的影响会使得加工出现误差，例如工件和刀具位置偏移等问题，都会导致生产出的产品带有误差。
只有实际加工的零件参数能够和规定参数相同，才能判定该零件符合标准。
为保证机械加工企业的长足发展，需要提高机械加工的精度，尽量减少误差，从而提高零件的合格率，提高生产效率。
关键词：机械；精度设计；检测技术1 机械精度设计的基本原则1.1 互换性原则遵循互换性原则，不仅能有效保证产品质量，而且能提高劳动生产率，降低制造成本。
1.2 经济性原则经济性原则主要考虑工艺性、合理的精度要求、合理选择材料、合理的调整环节以及提高工作寿命等。
1.3 标准化原则标准化是实现互换性生产的前提，大量采用标准化、通用化的零部件、元器件和构件，以提高产品互换性程度。
1.4 精度匹配原则在对机械总体进行精度分析的基础上，根据机械或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，分别对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，并保证相互衔接和适应，这就是精度匹配原则。
1.5 最优化原则通过确定各组成部分零部件精度之间的最佳协调，达到特定条件下机电产品的整体精度优化。
最优化原则已经在产品结构设计、制造等各方面广泛应用，最优化设计已经成为机电产品和系统设计的基本要求。
在几何量精度设计中，最优化原则主要体现在公差优化、数值优化和优先选用等方面。
互换性原则体现精度设计的目的，经济性原则是精度设计的目标，标准化原则是精度设计的基础，精度匹配原则和最优化原则是精度设计的手段。
2 机械精度设计的方法2.1 类比法类比法就是与经过实际使用证明合理的类似产品上的相应要素相比较，确定所设计零件几何要素的精度。
采用类比法进行精度设计时，必须正确选择类比产品，分析它与所设计产品在使用条件和功能要求等方面的异同，并考虑到实际生产条件、制造技术的发展、市场供求信息等多种因素。
大学机械精度设计基础教案
大学机械精度设计基础教案大学机械精度设计基础教案一、教学目的本课程的教学目的是通过讲解机械精度设计基础知识，使学生了解机械精度设计的基本要求和原则，掌握机械精度设计的基本方法和技巧，提高学生的设计水平和能力，为他们以后的工作打下良好的基础。
二、教学内容本课程的主要内容包括：1.机械精度设计的基础知识介绍2.随机误差和系统误差的概念和分类3.机械精度设计的基本要求和原则4.机械精度设计的基本方法和技巧5.机械精度设计的实例分析和评价三、教学方法本课程采用讲授和案例分析相结合的方式进行教学。
教师将侧重于讲解机械精度设计的基本概念和原理，同时给学生提供一些设计实例进行分析和评价，以帮助学生更好地理解和掌握机械精度设计的基本方法和技巧。
四、教学过程第一节机械精度设计的基础知识介绍教学内容：机械工程设计是工程设计的重要分支之一，其任务是设计满足特定功能和安全性能要求的机械系统。
精度设计是机械工程设计的一个必要组成部分，它是保证机械系统正常运转和长期使用的基础。
因此，精度设计在现代机械工程设计中占有非常重要的地位。
教学要点：1. 机械精度设计的概念2. 机械精度设计的意义3. 机械精度设计与机械工程设计的关系第二节随机误差和系统误差的概念和分类教学内容：随机误差和系统误差是机械精度设计的两种基本误差源。
理解和掌握这两种误差的概念和分类，对精度设计非常重要。
教学要点：1. 随机误差和系统误差的概念2. 随机误差和系统误差的分类3. 随机误差和系统误差的产生原因第三节机械精度设计的基本要求和原则教学内容：机械精度设计的基本要求和原则直接影响机械系统的设计质量和性能，也是精度设计的基础。
教学要点：1. 机械精度设计的基本要求2. 机械精度设计的基本原则3. 机械精度设计的工作流程第四节机械精度设计的基本方法和技巧教学内容：机械精度设计的基本方法和技巧是提高实际工程设计水平和能力的关键。
掌握这些方法和技巧可以有效提高机械系统的设计精度和优化设计方案。
机械精度设计基础_3版(孟兆新,马惠萍主编)PPT模板
章 渐 开 线 圆 柱 齿
7
01 7.1齿轮传动的使用 02 7.2影响渐开线圆柱
要求
齿轮精度的因素
03 7.3渐开线圆柱齿轮 04 7.4渐开线圆柱齿轮
精度的评定参数
精度标准
05 7.5渐开线圆柱齿轮 06 习题7
精度设计
09
O
N
E
第8章尺寸链的计算
第8章尺寸链的计 算
8.1尺寸链的基本概念 8.2用完全互换法解尺寸链 8.3大数互换法解尺寸链 8.4用其他方法解装配尺寸链 习题8
05
3.5几何公 差的选用
03
3.3几何误 差的评定
06
习题3
05
O
N
E
第4章表面粗糙度
第4章表面粗糙度
4.1基本概念 4.2表面粗糙度的评定 4.3表面粗糙度的选用 4.4表面粗糙度符号、代号及其注法 习题4
06
O
N
E
第5章几何参数检测技术基础
测第
技 术 基 础
章 几 何 参
第2章尺寸精度设 计
2.1有关尺寸精度设计的基本术语和 定义 2.2尺寸的极限与配合国家标准简介 2.3尺寸精度设计的基本原则和方法 2.4一般公差（线性尺寸的未注公差） 习题2
04
O
N
E
第3章几何精度设计
第3章几何精度设计
01
3.1几何误 差
04
3.4几何公 差与尺寸公
差的关系
02
3.2几何公 差
感谢聆听
章 常 用 典
型
零
6
01 6.1滚动轴承结合的 02 6.2平键、矩形花键
精度设计
结合的精度设计
公差与测量期末复习题
机械精度设计复习大纲2011年第一章绪论1.保证互换性生产的基础是什么？2.什么是标准化？3.什么是标准？标准是不是法则条文？4.什么是公差？5.什么是检测？6.为什么产品的数值要规定统一的数系进行协调？7.优先数系是什么数系？优先数系的公比是什么？8.量块按什么进行分等？又按什么进行分级？组成公称尺寸时，其块数最多为几块？9.用外径千分尺测量的方法属于哪种检测方法？10.用比较仪测量的方法属于哪种检测方法？11.用卡尺测量的方法属于哪种检测方法？12.R10/3数列是什么数列？13．测量过程的四要素是什么？14．互换性可分为哪两种？第二章尺寸公差1．孔、轴配合的基本尺寸有哪些要求？用什么符号表示？2.轴的基本尺寸一定时，所有公差等级的基本偏差是否相同？公差数值是否相同？公差值是否为标准值？3．平键键宽的尺寸相当于孔、轴配合中的什么尺寸？是否为配合尺寸？4．间隙配合的平均配合偏差为什么？是正值还是负值？5．没标公差要求的尺寸是否有公差要求？如果有的话，极限偏差有什么特点？6．过盈配合的平均配合偏差为什么？是正值还是负值？7．利用同一种加工方法，加工Φ50H6孔和Φ100H6孔，问那个加工难？8．φ20f6、φ20f7和φ20f8的相同偏差是什么？9．某孔、轴配合的最大间隙为+51μm，孔的上偏差为+39μm，轴的上偏差为+12μm，配合公差为63μm，则孔公差为多少？10．比较孔或轴的加工难易程度的高低是根据是什么？11．孔、轴配合的基本尺寸是否相同？12．某孔、轴配合的最大间隙为+54μm，孔的上偏差为+21μm，孔的公差为21μm，轴的上偏差为－20μm，则配合公差为多少？13．某孔、轴配合的最大间隙为+50μm，孔的上偏差为+25μm，孔的公差为25μm，轴的上偏差为－9μm，则配合公差为多少？14．过渡配合的平均配合偏差为什么？15．轴的基本尺寸一定，所有公差等级的基本偏差是否相同？16．基本偏差代号为J、K、M的孔与基本偏差代号为h的轴配合构成什么配合？17．某孔、轴配合的最大间隙为+30μm，孔的下偏差为－11μm，轴的下偏差为－16μm，轴的公差为16μm，则配合公差为多少？18.有四组孔或轴的尺寸公差带代号为r7与r8、c8与c9、U7与U8、A8与A9的基本尺寸皆为φ100，问基本偏差数值不同的一组为哪个？孔、轴配合的最大间隙为+23μm，孔的下偏差为－18μm，轴的下偏差为19.－7μm，轴的公差为16μm，则配合公差为多少？20．机械零件的加工图纸中有哪些标注要求？21孔的基本偏差代号用什么字母表示？轴的基本偏差代号用什么字母表示？其中从什么代号至什么代号的基本偏差用于间隙配合？22．构成尺寸公差带的两个要素是什么？两者都由什么决定？23．GB/T1800规定标准尺寸公差等级分为几级？其中哪级最高？哪级最低？机械行业常用等级为哪几级？24．GB/T1800规定孔、轴的基本偏差各有多少种？其中轴的代号a至h基本偏差为哪个偏差？从j至zc基本偏差为哪个偏差？孔的代号A至H基本偏差为为哪个偏差？从J至ZC基本偏差为为哪个偏差？第三章形位公差1．基准要素为中心要素时，连线与粗短横线如何标注？2．圆度的被测要素为轮廓要素还是中心要素？公差值前能不能加“φ”？其被测要素的几何形状有什么特点？圆度的特征符号是什么？3．同轴度的被测要素为轮廓要素还是中心要素？公差值前能不能加“φ”？其被测要素的几何形状有什么特点？同轴度的特征符号是什么？4.包容要求适用于单一要素还是关联要素？采用什么边界？如何标注？5.零形位公差要求适用于单一要素还是关联要素？采用什么边界？如何标注？6．平面度的被测要素为被测要素为轮廓要素还是单一要素？公差值前能不能加“φ”？其被测要素的几何形状有什么特点？平面度的特征符号是什么？7．最大实体要求的被测要素是什么？采用什么边界？如何标注？8．跳动公差的被测要素为什么要素？基准要素为什么要素？公差值前能不能加“φ”？其被测要素的几何形状有什么特点？跳动公差的特征符号是什么？9．被测轴线的直线度公差与它对基准轴线的同轴度相比公差值的特点是什么？10．根据设计要求不同，同一形位公差要求的公差带可以有不同的形状，其公差项目为什么？11．径向圆跳动的公差带形状为什么？12．今测得一平面的平面度误差为0.04mm，则它对其基准平面的垂直度误差有什么特点？13．四组形位公差特征项目圆度和圆跳动、平面度和同轴度、同轴度和圆跳动、圆度和同轴度的公差带形状相同的一组为哪个?14．什么是孔的最小实体尺寸？如何标记？15．什么是孔的最大实体尺寸？如何标记？16.什么是轴的最小实体尺寸？如何标记？17．什么是轴的最大实体尺寸？如何标记？18．什么是孔的最大实体实效尺寸？如何标记？19．什么是轴的最大实体实效尺寸？如何标记？20.什么是孔的体外作用尺寸？如何标记？21．什么是轴的体外作用尺寸？如何标记？22．基准要素为轮廓要素时，连线要与尺寸线有什么要求？23．端面圆跳动公差综合控制被测要素的什么误差？24．下列四个形位公差项目直线度、平面度、圆度、同轴度中公差带可以有不同形状的项目为哪个？25．被测轴线的直线度公差与它相对基准轴线的同轴度公差的关系应是什么？26．定位公差综合控制被测要素的什么误差？27．按同一图纸加工一批孔，它们的最大实体尺寸是否相同？28．定向公差综合控制被测要素的什么误差？29．按同一图纸加工一批孔，它们的最小实体尺寸是否相同？30．平面度的被测要素为单一要素，公差框格为几个？31．基准要素为轮廓要素时，连线要与尺寸线有何要求？32．圆跳动的公差值前面是否能加“φ”？33．今实测一段轴线相对于基准轴线的最大偏移为5μm ，最小偏移量为3μm ，则该被测轴线相对于基准轴线的同轴度误差为多少？34．一孔的标注为φ40025.0002.0++，请确定该孔的最大和最小实体尺寸分别是代表什么含义？3536．定位公差特征项目分为哪三种？如何标注？37．定向公差特征项目分为哪三种？如何标注？38．单一要素的形状公差特征项目有哪四项？如何标注？39．全跳动公差按检测方向分为哪两种？如何标注？试述全跳动的定义？40. 一轴的图纸标注为φ4016.041.0-- ，试问该轴的最大实体尺寸是多少？最小实体尺寸是多少？边界的名称叫什么？边界的尺寸是多少？41．大批量加工带孔、轴的零件时应采用何种量具进行测量？测孔的量规叫什么？测轴的量规叫什么？量规的设计原则是什么？42．光滑极限量规的止规尺寸为被测零件的什么尺寸？43．光滑极限量规的通规是用来控制被测零件的的什么尺寸？9.解释代号10．表面粗糙度评价的波距范围是多少的形状误差？是机械零件表面的微观几何精度还是宏观几何精度？11．表面粗糙度的取样长度是如何规定的？12．在生产实际当中用的最多的表面粗糙度符号是什么？13．实测一表面实际轮廓上的最大轮廓峰顶至基准线的距离为9μm，最小谷低至基准线的距离为5μm，则轮廓的最大高度值为多少？第五章滚动轴承公差1．在装配图上，滚动轴承标注有什么要求？轴承的代号放在什么位置？2．滚动轴承内圈的基本偏差是怎样规定的？3．滚动轴承相配件壳孔有多少个尺寸公差带代号？设计时有什么要求？4．滚动轴承相配件轴颈有多少个尺寸公差带代号？设计时有什么要求？5．深沟球轴承内圈承受大小和方向均不变的径向负荷，在设计时采用较紧配合，这决定于该内圈相对于负荷方向状态什么？6．滚动轴承内圈与公差代号为k6的轴颈配合形成的配合性质为什么？7．滚动轴承外圈与壳孔配合在装配图上标注什么？8．按GB/T307.1的规定，深沟球轴承的公差等级分为哪几级？9．滚动轴承内圈与轴颈配合在装配图上如何标注？10．试述滚动轴承相配件设计时形位公差有哪些要求？11．滚动轴承所受的当量动负荷的大小与配合的松紧有什么关系？12．深沟球轴承公差等级共分为几级，经常使用哪几级？13．滚动轴承外圈与外壳孔的配合应采用配合制为什么？内圈与轴颈的配合应采用配合制为什么？第六章螺纹公差1．影响螺纹互换性的偏差或误差有哪些？2．图样中螺纹标注为M20×2—5g6g—S, M20×2表示为什么？5g表示为什么？6g表示为什么？S表示为什么？3．内螺纹的尺寸偏差相当于孔、轴配合中谁的尺寸偏差？采用正偏差还是负偏差？螺纹公差设计的要求是什么？4．外螺纹的尺寸偏差相当于孔、轴配合中谁的尺寸偏差？采用正偏差还是负偏差？螺纹公差设计的要求是什么？5．一螺纹的标注为M10―4H5H，其中5H表示的是什么？6．一螺纹的标注为M12―7g6g，其中6g表示的是什么？7．判断螺纹加工的整体精度所用的中径表示的是什么？8．加工以后的螺纹其检测尺寸误差的中径表示的是什么？9．GB197规定对普通螺纹的旋合长度分为几组？如何表示？第七章圆柱齿轮公差1．齿轮精度分几级？哪几级？2．齿厚有几种评价方法？3．评价齿轮精度的主要指标有哪些？4．齿轮的基本使用要求是什么？5．为什么要规定齿轮啮合时的最小侧隙？用什么指标评价侧隙？该最小侧隙的大小与齿轮的精度等级是否有关？6. 影响齿轮传递运动准确性的误差主要有哪些？用什么指标评价？7．影响齿轮传动平稳性的误差主要有哪些？用什么指标评价？8．影响齿轮载荷分布均匀性的误差主要有哪些？用什么指标评价？第八章键联结公差1．矩形花键的配合尺寸有几个？是什么？2．矩形内花键图样上的标注为6×28H7×34H10×7H11，则6表示为什么？28 H7表示为什么？34H10表示为什么？7H11表示为什么？3．矩形外花键图样上的标注为6×28f7×34a11×7d10，则6表示为什么？28f7表示为什么？34a11表示为什么？7d107表示为什么？4．试述矩形花键的形位公差要求有哪些？5．试说明装配图上标注8×5277f H ×581110a H ×101011d H 的含义？ 6. 矩形花键联结形位公差有何要求？ 花键副配合代号为８×３６77h H ×４０1110a H ×７109h H ，试述代号中H7，h7，a11和h10的含义？7．平键联结的作用是什么？采用什么配合制？8．平键联结的配合尺寸是什么？是不是设计尺寸？是不是标准值？9．矩形花键的尺寸配合是什么？采用什么配合制？分为几种？10.平键联结的键长是不是配合尺寸？11．GB1144规定矩形花键联结的定心方式为什么？12.平键与键槽配合采用什么基准制配合？13．为保证内、外矩形花键小径定心表面的配合性质，小径的形状公差与尺寸公差的关系应采用什么公差原则？。
机械精度设计课后习题答案
4. 若已知某零件的公称尺寸为¢50mm,试用计算法确定IT7和 IT8D的标准公差值，并按优先数系插入法求IT7.5、IT8.5 和 IT7.25、IT8.25D 公称值。
答 案 : IT7=25μm,IT8=39 μm(D=38.73mm,i=1.56 μm);
IT7.5=31μm,IT8.5=49 μm, IT7.25=23μm, IT8.25=44μm。
图2.17 作业题3图
答 案 :
L 80.045 0.032
7
4. 如图2.9所示的零件，用弓高弦长法处理法测量某一圆弧半 径R,得到弓高、弦长值和精度分别为：
s 50 0.06 , h 10 0.005
试求 R 值及其测量精度。
答 案 : 参照例2.3可解得
图 2.9 间及测量法
第6章 第8章
第9章 第10章 第11章 第12章
滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 作 业 题 答 案---------------（45） 键、花键结合的精度设计与检测 作 业 题 答 案-----------------（49）
螺纹结合的精度设计与检测 作 业 题 答 案 -----------------------（54） 圆柱齿轮精度设计与检测作 业 题 答 案 ---------------------------（59） 尺寸链的精度设计基础作 业 题 答 案 -------------------------------（71） 机械零件的精度设计作 业 题 答 案 --------------------- -------------（79）
H6 7. 已知 50 r5
0.016 0.045 0 0.034
机械精度设计及检测基础教学大纲
《机械精度设计及检测基础》教学大纲1 课程的基本描述课程名称：机械精度设计及检测基础Mechanical Precision Design and Measurement 课程编号：0101C01课程性质：学科基础课适用专业：机械设计制造及其自动化A、机械电子工程教材选用：孙全颖唐文明徐晓希．机械精度设计与质量保证．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.02总学时：40 学时理论学时：32 学时实验学时：8 学时课程设计：无学分： 2 学分开课学期：第四学期前导课程：现代工程制图后续课程：机械设计、机械系统设计、机械制造技术基础2 教学定位2.1 能力培养目标机械精度设计与检测基础课主要培养学生以下四个方面的能力：1、设计能力通过机械精度设计及检测基础的理论教学，使学生树立正确的机械精度设计思想，掌握机械机械精度设计的基本理论、一般规律和设计方法，具有常用机械零部件精度设计的能力。
2、资料使用能力通过机械精度设计及检测基础的理论教学，培养学生运用各种标准、规范和查阅相关技术资料的能力。
3、常用计量器具的实际操作和使用能力通过机械精度设计及检测基础的实验教学，使学生掌握常用计量器具的工作原理和使用方法，具有常用计量器具的操作和使用能力。
4、典型零部件的检测能力通过机械精度设计及检测基础的实验教学，使学生掌握典型零部件机械精度的检测方法，具有典型零部件的实际检测能力和检测结果的处理分析能力。
2.2 课程的主要特点机械精度设计及检测基础课是机械设计制造及其自动化A和机械电子工程专业的一门重要学科基础课，是教学计划中联系设计课程与工艺课程的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁，其主要特点是工程术语多，符号、代号多，标准规定多，经验解法多。
因此，对于刚刚学完系统性较强的公共基础课的学生，往往感到概念难记，内容繁多。
而且，从标准规定上看，原则性强；从工程应用上看，灵活性又很大，这对于初学者来说，较难掌握。
机械精度设计PPT课件
R5的公比： q5≈1.60；
R10的公比： q10≈1.25；
R20的分比： q20≈1.12；
R40的公比： q40≈1.06；
R80的公比： q80≈1.03。
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优先数和优先数系的特点
优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到 的优先数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数，工程技术上 不能直接应用。实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整 的精确程度，可分为： （1）计算值：取五位有效数字，供精确计算用。 （2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有效数字。
国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性， 简单易记，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率 等分级，基本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的 有关标准里，诸如尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列 等，基本上采用优先数系。（见书中P5表1-1）
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几何量的检测
为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数选择 一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术参数的数 值作出统一规定。《优先数和优先数系》国家标准 （GB321—80）就是其中最重要的一个标准，要求工 业产品技术参数尽可能采用它。
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优先数和优先数系
GB321—80中规定以十进制等比数列为优先数系，并 规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。各系列 的公比为；
完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。检测包 含检验与测量。
检验是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合 格性判断，而不必得出被测量的具体数值；
机械精度设计与检测作业
5．强制性国家标准的代号是 GB/Q，推荐性国家标准的代号是 GB/T 。 （× ） 1－ 2 选择填空 1．最常用的几何精度设计方法是 类比法 （计算法，类比法，试验法）。 2．对于成批大量生产且精度要求极高的零件，宜采用 分组互换 （完全互换，分 组互换，不需要互换）的生产形式。 3．产品标准属于 技术标准 1.25 （基础标准，技术标准，管理标准）。 ，派生系列 R10/3 的公比是 2 。 4． R10 优先数系的公比为
Td
φ 65
-0.019
TD
-0.021
-3-
机械精度设计与检测作业
专业班级 姓名： 学号：
解： （1）采用基孔制，则EI 0 （2）确定公差等级 T f Smax Smin 110 70 40 m 令Td TD 0.5T f 20 m 查标准公差表：Td IT 5 15 m TD IT 6 22 m 则孔：ES 22 m （3）确定配合代号 由题意希望 es 70 m , 查轴基本偏差表，最合适的代号为 e , 即 es 72 m，ei 87 m H6 这样配合代号为 120 e5 验算可知Smin 72 m （满足要求） Smax 109 m （满足要求），
-0.048 0.021 0 0.039
2－ 5 有一基轴制的孔、轴配合，公称尺寸为 65 mm，最大间隙为 28μm，孔公差为 30μm，轴公 差为 19μm。试计算确定孔、轴的极限偏差，配合公差，最小间隙（或最大过盈），并画出 轴、孔公差带图。
解：已知基轴制，TD 0.030mm,Td =0.019mm 则有：es 0，ei es Td 0.019mm 由Smax ES ei 0.028mm 得 ES 0.028 ei=0.009mm EI=ES TD =0.009 0.030=0.021mm 最大过盈： max EI es 0.021mm 配合公差：Tf Td TD 0.049mm
机械精度设计基础
机械精度设计基础机械精度设计是机械工程中的一个重要领域，它涉及到各种机械部件的尺寸、形状和位置的精确控制。
机械精度设计的目标是确保机械系统的运动和功能的准确性和可靠性。
在本文中，我们将介绍机械精度设计的基本概念、要素和方法。
一、机械精度设计的概念机械精度设计是指通过合理的设计和工艺控制，使机械零件和组件在装配和运行过程中能够满足一定的精度要求。
机械精度设计的关键是尺寸、形状和位置的控制，旨在提高机械系统的运动精度和工作可靠性。
二、机械精度设计的要素机械精度设计的要素包括尺寸精度、形状精度和位置精度。
尺寸精度是指机械零件的尺寸与设计要求之间的偏差。
形状精度是指机械零件的形状与设计要求之间的偏差。
位置精度是指机械零件之间的相对位置与设计要求之间的偏差。
这三个要素相互关联，共同决定了机械系统的精确性。
三、机械精度设计的方法机械精度设计的方法可以分为两个方面，一是设计阶段的精度控制，二是制造过程中的精度控制。
在设计阶段，首先需要进行功能分析和设计要求的确定，明确机械系统的运动和功能要求。
然后，根据要求进行零件尺寸、形状和位置的设计，合理选择材料和加工工艺。
在设计过程中，可以采用公差配对和公差链传递的方法，通过逐级累加的方式控制零件尺寸和位置的偏差。
在制造过程中，需要选择适当的加工设备和工艺，保证零件的加工精度。
常用的加工方法包括数控加工、磨削和装配。
在加工过程中，需要注意刀具的磨损和机床的热变形等因素对精度的影响，采取相应的措施进行控制。
四、机械精度设计的应用机械精度设计广泛应用于各个领域的机械系统中。
例如，在精密仪器制造领域，机械精度设计能够确保仪器的测量和控制的准确性。
在航空航天领域，机械精度设计能够保证飞机的飞行稳定性和安全性。
在汽车制造领域，机械精度设计能够提高汽车的驾驶舒适性和安全性。
机械精度设计是机械工程中不可或缺的一部分，它对机械系统的运动和功能的准确性和可靠性起着重要作用。
通过合理的设计和工艺控制，可以实现机械零件和组件的精确控制，提高机械系统的性能和可靠性。
机械精度设计与检测学习指导
第一篇机械精度设计与检测学习指导第一章绪论1.1 内容1.1.1 基本内容本章的学习目的：了解机械精度设计与检测课程的研究对象、内容、学习方法和特点。
掌握相关名词术语的定义、分类和概念，例如互换性、公差、检测和标准，以及相互之间的关系。
基本内容：机械产品的互换性、公差、检测、标准化、标准和优先数系的定义，适用范围及相关标准规定；检测的基本概念。
1.1.2 学习重点1. 机械精度设计的研究对象（1）互换性互换性是产品所具有的一种能力，国家标准GB/T 20000.1-2002《标准化工作指南第1部分：标准化和相关活动的通用词汇》给出互换性的定义是“广义地说，互换性是指一种产品、过程或服务代替另一种产品、过程或服务，能满足同样要求的能力。
”产品我们将之分成硬件产品和软件产品。
硬件产品是指看得见，摸得到的实物，机械产品即属于这一范畴。
软件产品是指过程或服务，属于思维、管理范畴，例如：商店、宾馆等的服务；软件程序；法律和法规等能够感知到，但用手接触不到。
机械产品的互换性具体是指“同一规格的零部件，按相同的技术要求制造，彼此能够相互替代使用，而且效果相同的性能”。
互换性的作用在制造、设计和使用与维修方面都具有很多优点和长处。
所以，互换性是机械产品现代化生产所遵循的加工原则。
互换性分为：完全互换性，即零部件在装配或更换时，不挑、不选、不修、不调既能达到的性能要求；不完全互换性，是指零部件按一定条件进行装配或更换，主要方法有分组装配法、调整装配法等。
（2）公差公差是指几何量的允许变动量。
机械零件的公差主要包括：尺寸公差、几何公差和表面粗糙度。
公差是机械精度设计的重要指标，是零件加工后产品是否合格的重要评价标准。
公差设计时，要全面考虑到产品的装配精度、加工工艺与定位、加工精度和检测方法等。
公差要求应正确地在图纸上表达。
公差是机械产品互换性的保证。
公差设计的原则是在满足产品的性能要求下，取大不取小，以获得最大的经济利益。
机械精度设计基础及应用习题
设：Tc = Th = Ts = T f 2 = 20.5 查表取公差等级： IT 7 = 25µm
IT 6 = 16µm
取基轴制：φ 45h6 es = 0 ei = −0.016
孔取：φ 45G7 ES = +0.034 EI = +0.009 ∴φ 45 G7 h6
13．有下列三组孔与轴相配合，根据给定的数值，试分别确定它们的公差等级，
18850fh?850h?mes?39??mei?0?mit?39?850f?mes?25??mei?64??mit?39?meiesxmax?1036439??????meseixmin?25250??????基孔制间隙配合356140rh?6140h?mes?25??mei?0?mit?25?5140r?mes?81??mei?63??mit?18?meiesymax?81810??????meseiymin?386325??????基孔制过盈配合66750jsh?750h?mes?25??mei?0?mit?25?650js?mes?8??mei?8??mit?16?meiesxmax?33825??????meseiymax?880??????基孔制过渡配合19习题图1所示为圆锥齿轮毛坯下列有关要素为形位公差要求试按形位公差标准规定将其标注在图样上
ei = +17µm
( ) φ45n6
+0.033 +0.017
极限尺寸
DMAX = φ 45.025 DMIN = φ 45
d MAX = φ 45.033 d MIN = φ 45.0017
极限过盈 或过盈
平均过盈
X MAX = ES − ei = 25 −17 = +8µm
YMAX = EI − es = 0 − 33 = −33µm
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互换性的条件：装配时—— 三不” ——“ 2. 互换性的条件：装配时——“三不” 装配后—— 一满足” 装配后—— “一满足” 互换性的含义： 3. 互换性的含义：几何参数互换性 功能互换性（不涉及） 功能互换性（不涉及） 保证互换性的条件： 4. 保证互换性的条件： 把几何参数的变动量控制在“ 把几何参数的变动量控制在“一定的范 围”。 —— 公差，T 公差，
互换性与测量技术基础 机械精度设计基础） （机械精度设计基础）
结构设计 性质： 性质 机械设计基础 ——结构设计 ——运动设计 运动设计 ——强度设计 强度设计 ——精度设计 任务： 建立互换性 机械精度设计)的概念 任务： 1.建立互换性 机械精度设计 的概念 建立互换性(机械精度设计 2.掌握机械精度设计基础知识 掌握机械精度设计基础知识
二、互换性分类 按互换的程度： 1. 按互换的程度：完全互换性和不完全互换性 完全互换性 ——定义 定义： ——定义： ——实现 实现： ——实现： ——应用 应用： ——应用 不完全互换性 ——定义 定义： ——定义： ——实现 实现： ——实现： ——应用 应用： ——应用：
按标准部件或Βιβλιοθήκη 构： 2. 按标准部件或机构： 外互换（企业外部）和内互换（企业内部） 外互换（企业外部）和内互换（企业内部）
§1-1 概述 §1-2 机械零件几何精度设计原则 §1-3 标准化与优先数系
§1-2 机械零件几何精度设计原则 ——互换性原则 互换性原则 一、互换性的含义 二、互换性的分类
一、互换性 1. 定义 同一规格的一批零部件，任取一件， 同一规格的一批零部件，任取一件， 不需经过任何选择、修配或调整， 不需经过任何选择、修配或调整，就能装 配在整机上， 配在整机上，并能满足使用性能要求的特 性。
内容：零部件几何参数的精度设计 内容：零部件几何参数的精度设计 几何参数 尺寸 形状和位置 表面粗糙度 特点：四多 ——术语定义多 特点： 术语定义多 ——代号多 代号多 ——标准规定多 标准规定多 ——经验方法多 经验方法多 原则性强 一强 ——原则性强 一大 ——灵活性大 灵活性大
第1章 绪论