机械工程检测技术电子教案第9章几何量误差检测
机械工程检测技术电子教案第9章几何量差检测PPT课件
9.4.1概述
2．形位误差的检测原则 （2）形位误差的检测原则 与理想要素比较原则 测量坐标值原则 测量特征参数原则 测量跳动原则 控制实效边界原则
25
9.4.2 直线度误差的测量
直线度误差的定义是实际直线对理想直线的变动量，而理 想直线的位置应符合最小条件。
1. 直线度误差的评定
“最小条件”原则：当被测实际要素与其理想要素进 行比较时，显然，理想要素可以处于不同的位置，这样就会 得到不同大小的变动量。因此，评定实际要素的形状误差时， 理想要素对于实际要素的位置，必须有一个统一的评定准则， 这个准则就是“最小条件”原则。所谓最小条件，是指被测 实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。
封闭准则：一个圆应当是360°，圆分度首尾相接，其间距
误差的总和为零。圆分度误差的封闭条件为 2. 相对测量
n
fi 0
i 1
（1）角度量块ຫໍສະໝຸດ （2）直角尺（3）多面棱体
18
9.3.1 角度测量的基本方法与器具
3. 绝对测量 （1）测角仪 （2）光学分度头 （3）角度尺
4. 间接测量 （1）用正弦尺测量角度
（1）最小区域法 所谓“最小区域法”
就是指被测实际要素 对其理想要素的最大 变动量为最小，并以 此作为评定形状误差 的依据。
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最小包容区域判别的方法是：当两条平行直线包容误差 曲线时，若误差曲线上的高低点与上下包容线成相间的三点 接触时，如低-高-低，或高-低-高，如图所示，则此包容线的 包容区域为最小区域。这一判别方法，常称为相间准则。
3. 外径千分尺 外径千分尺是指利用螺旋副运动原理进行测量和读数的一种测微量具。 千分尺的螺纹传动间隙和传动副的磨损会影响测量精度，因此主要用于 测量中等精度的零件。
机械制造技术课件：几何公差及检测
几何公差及检测
3.按结构特征分类
(1)组成要素(轮廓要素)。组成要素是构成零件轮廓的点、
线、面的要素。
(2)导出要素(中心要索)。导出要素由一个或几个组成要
素得到的中心点、中心线或 中心面。
4.按功能关系分类
(1)单一要素。单一要素是只有形状要求的要素,即与其
他要素无关的几何要素。
几何公差及检测
几何要素的分类有以下几种:
1.按存在的状态分类
(1)理想要素。理想要素是设计时给定的图纸上的要素。
(2)实际要素。实际要素是加工后实际零件上的几何要
素,在测量时由测得的要素 代替
2.按所处地位分类
(1)被测要素。被测要素给出几何公差要求的要素。
(2)基准要素。基准要素用来确定被测要素方向、位置
即为直线度误差。当光隙较小时,误差值按标准光隙估 读,一
般光隙在0.5~0.8mm 时呈蓝色,在1.25~1.7mm 时呈红色,大于
2.5mm 时呈白 色。当光隙较大时,误差值用塞尺测量。
几何公差及检测
图8－16 刀口尺和塞尺
几何公差及检测
(2)指示表法。
指示表法适用于轴套类零件轴线直线度的测量(任意方
几何公差及检测
图8－8 基准要素为轮廓要素时的标注
几何公差及检测
图8－9 基准要素为中心要素时的标注
几何公差及检测
当基准要素或被测要素为视图上的局部表面时,可将基
准符号(公差框格)标注在 带圆点的参考线上,圆点标于基准
面(被测面)上,如图8－10所示。
图8－10 局部表面基准标注
几何公差及检测
准)上,用指示表测量被测平面 上具有代表性的测点的数值,
机械工程测试技术教案
机械工程测试技术教案1. 引言本教案旨在为机械工程专业的学生提供机械工程测试技术的相关知识和实践技巧。
通过本课程的学习，学生将能够掌握机械工程测试的基本原理和方法，并能够独立进行机械工程测试项目的规划、实施和分析。
2. 教学目标本课程的教学目标如下：•理解机械工程测试的基本原理和方法；•掌握常见机械工程测试仪器的操作和使用技巧；•能够独立规划机械工程测试项目，并进行实施和结果分析；•培养学生的实验设计和数据处理能力；•提高学生的团队协作和沟通能力。
3. 教学内容3.1 机械工程测试的基本原理•概述机械工程测试的定义、分类和应用领域；•熟悉机械工程测试的基本原理和方法；•了解机械工程测试中常见的测量误差来源及其对测试结果的影响。
3.2 常见机械工程测试方法•学习力学测试方法，包括静力学测试和动力学测试；•掌握热力学测试方法，包括温度、压力和流量的测量；•熟悉振动测试方法，包括振动信号的采集与分析。
3.3 机械工程测试仪器的操作和使用技巧•了解各类常见机械工程测试仪器的基本原理和使用方法；•学习如何正确操作机械工程测试仪器，进行测试数据的采集和处理。
3.4 机械工程测试项目的规划和实施•学习机械工程测试项目的规划和设计方法；•掌握实验的基本流程，包括实验前准备、实验方案设计、实验设备选择和实验数据采集；•学习实验结果的分析和报告撰写。
4. 教学方法本课程将采用以下教学方法：•授课：通过理论讲解，向学生传授机械工程测试的相关知识；•实验：通过实际操作，让学生掌握机械工程测试仪器的使用技巧，并进行实验项目的实施；•小组讨论：组织学生进行小组讨论，提高学生的团队协作和沟通能力；•课堂练习：通过课堂练习，帮助学生巩固所学内容。
5. 教学评价方法为了评价学生对本课程的学习情况，我们将采用以下评价方法：•平时成绩：根据学生的课堂参与情况、课堂作业和小组讨论表现评定；•实验报告：根据学生的实验设计、实验结果分析和报告撰写情况评定；•期末考试：通过笔试形式考察学生对机械工程测试知识的掌握情况。
《机械工程测试技术》教学讲义教案
《机械工程测试技术》教学讲义教案一、教学目标通过本课程的学习，学生应能够：1.了解机械工程测试技术的基本概念和原理；2.掌握机械工程测试技术的常用方法和工具；3.了解机械产品测试的流程和要点；4.培养学生的实践操作能力和解决问题的能力。
二、教学内容1.机械工程测试技术的概述1.1机械工程测试技术的概念和作用1.2机械工程测试技术的发展历程1.3机械工程测试技术的分类和应用领域2.机械工程测试技术的基本原理2.1测试的基本概念和原理2.2测试的基本要素和方法2.3测试的误差与准确度分析3.机械工程测试技术的常用方法和工具3.1机械参数测试方法和工具3.2机械性能测试方法和工具3.3机械可靠性测试方法和工具4.机械产品测试的流程和要点4.1测试计划的编制和执行4.2测试样品的准备和标定4.3测试数据的采集和处理4.4测试结果的分析和评价5.机械工程测试技术的应用案例5.1机械工程测试技术在制造业中的应用5.2机械工程测试技术在科研和开发中的应用5.3机械工程测试技术在质量控制中的应用三、教学方法1.理论讲授与实践结合的教学方法，通过课堂讲解、案例分析和实验操作，使学生能够深入理解机械工程测试技术的基本原理和方法，提高学生的实践操作能力；2.讨论与交流的教学方法，通过学生的互动参与，提高学生的问题解决能力，培养学生的团队合作意识和创新思维。
四、教学过程1.引入（5分钟）通过引述一个机械产品测试中的实际案例，激发学生对机械工程测试技术的兴趣，并介绍本课程的教学目标和内容。
2.讲解机械工程测试技术的概述（20分钟）讲解机械工程测试技术的定义、作用和分类，并介绍机械工程测试技术的发展历程和应用领域。
3.介绍机械工程测试技术的基本原理（30分钟）讲解测试的基本概念和原理，介绍测试的基本要素和方法，并分析测试的误差与准确度。
4.介绍机械工程测试技术的常用方法和工具（40分钟）详细介绍机械参数测试的方法和常用工具，机械性能测试的方法和常用工具，以及机械可靠性测试的方法和常用工具。
几何误差检测的教案
几何误差检测的教案教案标题：几何误差检测的教案教学目标：1. 了解几何误差的概念和意义；2. 掌握几何误差检测的基本方法和技巧；3. 培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
教学内容：1. 几何误差的定义和分类；2. 几何误差检测的基本原理和方法；3. 几何误差检测的实际应用。
教学步骤：引入活动：1. 利用一些实际生活中的例子，引导学生思考几何误差的概念和意义。
知识讲解：2. 介绍几何误差的定义和分类，包括平行度、垂直度、圆度等；3. 详细讲解几何误差检测的基本原理和方法，包括使用测量工具、光学投影仪、三坐标测量机等；4. 展示几何误差检测在实际生产中的应用案例，如汽车零部件的制造、机械加工等。
实践活动：5. 分组进行几何误差检测实践活动，每组选择一个简单的几何形状，利用测量工具进行误差检测，并记录结果；6. 学生通过对实践结果的分析和讨论，总结几何误差检测的经验和技巧。
巩固与拓展：7. 组织学生进行小组讨论，提出几何误差检测的改进方案；8. 鼓励学生运用所学知识，设计一个几何误差检测的实验，并进行实施和结果分析。
总结与评价：9. 对本节课的内容进行总结，强调几何误差检测的重要性和应用价值；10. 对学生的表现进行评价，鼓励他们在实际生活中运用所学知识。
教学资源：1. 实际生活中的几何误差例子；2. 教学投影仪；3. 测量工具，如卷尺、角度尺等；4. 光学投影仪、三坐标测量机等现代化测量设备。
教学评估：1. 观察学生在实践活动中的表现，包括操作技能和团队合作能力；2. 学生的小组讨论和实验设计的质量；3. 学生对几何误差检测的理解和应用能力的提升。
教学延伸：1. 鼓励学生深入了解几何误差检测的相关领域，如工程测量、质量控制等；2. 推荐相关的学习资源和参考书目，供学生进一步学习和研究。
这个教案旨在通过引入活动、知识讲解、实践活动和巩固与拓展等环节，帮助学生全面了解几何误差检测的概念、方法和应用。
同时，通过实践活动和小组讨论，培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
《机械工程测试技术》教案
教学大纲1 课程在本专业中的定位与课程目标机械工程测试技术是机械类专业的专业基础课和必修课程，也是机械类专业的平台课程。
通过该课程的学习可以获得测量信号处理方法、测量系统特性、传感器测量原理和信号原理等方面的基础知识，并掌常见物理量的测量和应用方法。
2 基本要求本课程分为概论、信号分析基础、测试系统基本特性、传感器测量原理、信号处理中间电路和常见物理量测量与应用几部分。
学完本课程应具有下列几方面的知识：（1）掌握测量信号分析的主要方法，明白波形图、频谱图的含义，具备从示波器、频谱分析仪中读取解读测量信息的能力。
（3）掌握传感器的种类和工作原理，能针对工程问题选用合适的传感器。
（4）掌握温度、压力、位移等常见物理量的测量方法，了解其在工业自动化、环境监测、楼宇控制、医疗、家庭和办公室自动化等领域的应用。
（5）了解测试系统的构成，了解用测试系统进行测量的方法、步骤和应该注意的问题。
3课程内容与学时安排第一部分绪论（2学时）介绍测试技术在工业、农业等国民经济中的应用，测试的概念和系统构成，测试技术的发展趋势。
第二部分信号分析基础（8）包括信号的分类，信号波形分析、频谱分析、相关分析原理与应用。
第三部分测试系统特性（10）介绍测试系统基本组成，测试系统的静、动态特性，不失真测量条件。
测试系统特性的评定方法。
第四部分常用传感器（10）介绍电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、压电式传感器、磁电式传感器、光学传感器、热电式传感器、化学传感器、生物传感器等常用传感器的工作原理和应用。
第五部分中间变换电路（8）包括传感器信号的放大、滤波、调制与解调，等信号调理方法、A/D、D/A转换过程和采样定理，常用的数字信号处理算法，计算机虚拟仪器技术。
第六部分测试系统后处理装置（2）包括模拟显示、数字显示、打印和绘图记录及磁记录、光盘记录等装置的原理和结构。
第七部分测试技术在机械工程中的应用（0）本章主要介绍了振动和噪声测试系统的构成、测量方法和原理。
机械工程检测技术课程设计
机械工程检测技术课程设计背景介绍机械工程是一个为社会提供必需品和服务的领域。
然而，任何机械设备在使用过程中都会受到各种因素的影响导致磨损和故障。
因此，在机械工程中，质量控制和检测是至关重要的。
为此，机械工程检测技术应运而生。
机械工程检测技术是一种通过非破坏性或半破坏性手段，对机械设备的状态进行检测、分析和评估的技术。
目的是准确判断机械设备的运行状态，保证其安全、高效、可靠地运行。
课程设计目标本课程旨在通过实践教学，使学生掌握机械工程检测技术的基本原理和实际应用技能，培养学生的创新思维和动手能力，提高学生的实际应用能力和工程素质。
课程内容一、机械工程检测技术概述介绍机械工程检测技术的概念、历史和发展现状，让学生了解机械工程检测技术的基本概念和适用范围。
二、机械工程检测方法和设备学习机械工程检测方法和设备，包括声波检测、热红外检测、声发射检测、振动分析检测、液晶显示器检测等常见检测方法和设备的原理、特点和应用。
三、机械工程检测实验在本部分中，将介绍机械工程检测实验的设计和实施。
学生将亲手操作各种机械工程检测设备，分析实验结果，从而更加深入地了解机械工程检测原理、技术和方法。
四、机械工程检测案例分析在这一部分中，学生将学习实际的机械工程检测案例，并结合所学知识进行分析。
这将有助于加深学生对机械工程检测技术的认识，从而提高学生的工程素质。
课程设计要求一、课堂教学1.讲授机械工程检测技术相关原理和知识；2.解释和演示机械工程检测设备的原理和用途；3.设计和组织机械工程检测实验，让学生动手入门；4.根据实际案例，进行机械工程检测的案例分析；5.激发学生的兴趣，激发学生的创新思维。
二、课程设计要求1.合理组织课程内容，培养学生的实践实力和动手能力；2.突出实践和案例分析，让学生更加深入地了解机械工程检测技术；3.利用现代电教技术，培养学生的计算机应用和信息素养；4.强调知识的互动和交流，在营造良好学术氛围的同时，增强学生的自我学习能力。
几何量公差与检测GeometricSenseToleranceandTesting
1
1.1 本课程的任务及学习要求
一、课程性质 本课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课，是联系设 计课程与机械制造技术专业课程的纽带，是从基础课学习过 渡到专业课学习的桥梁。 本课程研究的内容分为几何量公差和几何量检测两部分。 几何量——尺寸（线性尺寸和角度尺寸）、几何形状（宏观 和微观）及相互位置。 任何一种机械产品的设计，除了运动分析、结构设计、强度 及刚度计算以外，还有一项重要工作就是精度设计，它直接 影响机器的使用性能如工作性能、使用寿命及工作可靠性等。 研究机器的精度时，要处理好使用要求与加工制造之间的矛 盾，就需要合理规定几何量的公差，并用相应的检测手段保 证其贯彻执行。
9
四、公差 加工过程中，由于种种因素的影响，零件各部分的尺寸、形 状、位置等几何参数难以达到理想状态，总是有或大或小的 误差（偏离理想状态的程度）。但从零件的功能来看，不必 要求零件的几何量制造的绝对准确，只要求其在某一规定范 围内变动，保证同一规格零件充分近似即可。这个允许的变 动范围称为公差。 ——公差是零件允许的最大误差 公差包括尺寸公差、形状公差、位置公差等。
2
精度设计是在机械设计时要根据使用要求和制造的经济性恰 如其分地给出零件的尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗 糙度数值，以便将零件的制造误差限制在一定范围内，使机械 产品装配后能正常工作。
几何量公差的确定 主要依据六项互换性基础标准: • 极限与配合标准——尺寸精度设计标准 • 形状和位置公差标准——形状和位置精度设计标准 • 表面粗糙度标准——表面质量设计标准 • 螺纹标准 • 键与花键标准 • 齿轮标准
要使零件具有互换性，必须把加工完成的零件的各项误差控 制在规定的公差范围内。也就是说，互换性要通过公差来保 证。
机械工程测试技术基础知识点
机械工程测试技术基础知识点第一章绪论1. 测试技术是测量和试验技术的统称。
2. 工程测量可分为静态测量和动态测量。
3. 测量过程的四要素分别是被测对象、计量单位、测量方法和测量误差。
4. 基准是用来保存、复现计量单位的计量器具5. 基准通常分为国家基准、副基准和工作基准三种等级。
6. 测量方法包括直接测量、间接测量、组合测量。
7. 测量结果与被测量真值之差称为测量误差。
8. 误差的分类:系统误差、随机误差、粗大误差。
第二章信号及其描述1. 由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号称为一般周期信号。
2. 周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是连续的。
1．信号的时域描述，以时间为独立变量。
4．两个信号在时域中的卷积对应于频域中这两个信号的傅里叶变换的乘积。
5信息传输的载体是信号。
6一个信息，有多个与其对应的信号；一个信号，包含许多信息。
7从信号描述上：确定性信号与非确定性信号。
8从信号幅值和能量：能量信号与功率信号。
9从分析域：时域信号与频域信号。
10从连续性：连续时间信号与离散时间信号。
11从可实现性：物理可实现信号与物理不可实现信号。
12可以用明确数学关系式描述的信号称为确定性信号。
13不能用数学关系式描述的信号称为随机信号。
14周期信号。
按一定时间间隔周而复始出现的信号15一般周期信号:由多个乃至无穷多个不同频率的简单周期信号叠加而成，叠加后存在公共周期的信号。
16准周期信号:由多个简单周期信号合成，但其组成分量间无法找到公共周期。
或多个周期信号中至少有一对频率比不是有理数。
17瞬态信号（瞬变非周期信号）:在一定时间区间内存在，或随着时间的增加而幅值衰减至零的信号。
18非确定性信号：不能用数学式描述，其幅值、相位变化不可预知，所描述物理现象是一种随机过程。
19一般持续时间无限的信号都属于功率信号。
20一般持续时间有限的瞬态信号是能量信号（可以理解成能量衰减的过程）。
精密机械设计 第9章 精度设计
2.5
4
6
8
12
16
23
32
52
81
130
210
…
>315~400
3
5
7
9
13
18
25
36
57
89
140
230
…
>400~500
4
6
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20
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63
97
155
250
…
３．基本偏差系列
基本偏差是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偏差。
国家标准对孔、轴分别规定了28种基本偏差，孔用大写字母A，B，…， Z，ZA，ZB，ZC表示，轴用小写字母a，b，…，z，za，zb，zc表示， 组成了孔、轴基本偏差系列 ．
几何量精度是指零件经过加工后几何参数的实际值与设计要求的 理论值相符合的程度，而它们之间的偏离程度则称为加工误差。
几何量精度
尺寸精度 形状精度 相对位置精度 表面粗糙度
误差越小则精度越高，误差越大则精度越低。 零件精度高则寿命长、可靠性好。
精度设计 公差设计 就是根据机械和仪器的功能要求，正确合理地设计机械零件的 尺寸精度、形状和位置精度以及表面粗糙度，并将其正确地标 注在零件图和装配图上。通过适当选择零部件的加工精度和装 配精度，在保证产品精度要求的前提下，使其制造成本最小。
精度设计的主要任务是确定机械各零件几何要素的公差
机械精度设计的一般步骤
1.产品精度需求分析； 2.总体精度分析 ； 3.结构精度设计计算；
机械精度设计的方法
1.类比法（经验法） 2.试验法 3.计算分析法
《几何量精度设计与检测》课程教学大纲(本科)
《几何量精度设计与检测》课程教学大纲课程编号：08278111课程名称：儿何量精度设计与检测英文名称：Design and check of geometric sense precision课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：40/2.5 （讲课学时：32实验学时：8）适用专业：工业工程一'课程性质与任务《几何量精度设计与检测》是高等工科院校机械工程类和近机类各专业必修的学科基础课程。
本课程内容包含几何量精度设计与几何量检测等方面，与机械设计、机械制造、质量控制等多学科密切相关，是机械工程技术人员和管理人员必备的基本知识与技能。
本课程的任务是使学生获得几何量精度设计与检测的基础知识、机械产品的儿何精度设计基本方法和产品质量检测的基本技能，为从事机械产品设计^造、质量控制和生产组织管理及科学研究工作打下坚实的基础。
二 '课程与其他课程的联系《几何量精度设计与检测》是机械类和近机类专业的一门必修的专业基础课程，从知识结构上讲，是联系机械设计类与机械制造类知识、生产计划和质量管理类知识的纽带；从课程体系上看，是从专业基础课程向专业课程过渡的桥梁。
先修课程包括：工程制图I、工程制图II、机械设计基础等课程；后续课程包括：现代制造系统、生产计划与控制等课程。
三、课程教学目标1.了解几何量精度设计的研究对象，掌握互换性、标准化与优先数系和几何量测量的基本知识（支撑毕业要求2.1）2.掌握相关标准的基本术语及定义；掌握孔、轴公差与配合、几何精度和表面粗糙度等精度设计的基本内容和基本方法；（支撑毕业要求2.1, 2.2）3.掌握滚动轴承、普通螺纹、键和花键、圆柱齿轮等典型件儿何量精度设计的基本知识；（支撑毕业要求2.1, 3.2）4.能够读懂工程图纸标注的精度要求；能够根据机器和零件的功能要求，初步开展几何量精度设计；能够查阅相关标准表格，并在图样上正确标注精度要求；（支撑毕业要求3.2, 4.1）5.了解常用检测方法与测量器具的工作原理，了解测量误差的构成及实验数据处理分析基本方法，具有产品质量测量和检验的基本技能；（支撑毕业要求4.2, 4.3, 5.1, 9.2）6.了解精度设计过程中的相关制约因素，了解几何量精度设计与检测相关技术的发展状况。
机械工程测试技术基础第9章应变、力与扭矩测量
拉（压）应变：
机械应变
i
指示应变
uy
1 4
u0
S
g
特点： 1、不能消除弯矩的影响
2、能补偿温度的影响
2、 试件受力状态图
电桥接法：
都受力，互为补偿
拉（压）应变：
i
1
电桥输出电压：
uy
1 4
u0
S
g
1
特点： 1、不能消除弯矩的影响 2、能补偿温度的影响
3、输出电压提高到（1+ ）
3、试件受力状态图
传感器的原边绕组（励磁绕组）和副边绕 组（测量绕组）互相垂直地安装在导磁体中， 原边绕组通过交流电。当不受力时，原边绕组 的磁力线呈对称分布，且不与副边绕组相交链， 此时副边绕组不产生感应电势（图8—7.b）。
当受力时，材料的导磁率发生变化，使磁力线 分布发生变化，磁力线与副边绕组相交链，在副 边绕组中感应电势，电势的大小正比于外力的大 小，测得该感应电势便知与之成比例的外力。
(4)
u0sg
i / 4
例8-2：如图3所示，悬臂梁弹性模 量 E 20 1010 Pa , 贴 片 处 的 抗 弯 截 面 系 数 W 2 106 m3 ，应变片 R1 R2，现用仪器
测得P力作用的指示应变为2000 ，求P力
的大小。
图3
（三）弯曲、拉（压）联合作用时的测量
测拉（压）
两个绕有线圈的铁心A和B相 互垂直放置，其开口端距被测轴表 面1~2mm间隙。A线圈通以交流电， 形成通过转轴的交变磁场。
转轴不受扭，磁力线与B线圈不交链；转 轴受扭矩作用后，应力的变化使部分磁力线 与B线圈交链，并在其中产生感应电势，该 感应电势与扭矩成正比关系。 特 点：
机械工程测试技术教案
《机械工程测试技术》教案机械工程学院唐景林第一章绪论一、教学目的及要求使学生掌握测试系统的基本概念。
学生应了解测试系统的功能结构，静、动态测试的概念等。
二、主要内容测试技术的在机械工程中的意义；测试系统的组成；课程性质；基本内容及学习方法三、学时安排：1学时（详细安排见教学日历）讲课1学时四、教学重点：静态测试与动态测试的概念。
测试系统的组成。
五、教学难点：动态测试概念的建立六、教学过程：(见讲义)八、思考题：根据日常观察，是建立一套结构应力测试系统，要求画出框图即可。
九、作业：静态测试与动态测试系统的构成有何不同十、教学参考书：黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11第二章信号分析一、教学目的及要求使学生掌握确定性信号分析的基本理论和方法；二、主要内容信号的分类；信号的时域和频域描述；周期信号与离散频谱；瞬变非周期信号与连续频谱；脉冲信号及其频谱；正弦函数和余弦函数的频谱三、学时安排：7学时（详细安排见教学日历）讲课7学时四、教学重点：● 周期信号的时域定义、傅立叶级数表达及其离散频谱● 瞬变非周期信号的傅立叶变换及其连续频谱● 傅里叶变换的主要性质五、教学难点：信号时域分析与频域表达的概念、方法及其相互关系六、教学过程：(见讲义)八、思考题与作业：1、什么是信号的频域描述2、周期信号的时域定义及其判断方法3、确定任意一个谐波的三个要素是什么4、周期信号频谱特点是什么5、周期信号双边频谱与单边频谱间的幅值、相位关系6、傅立叶变换的六个主要性质7、单位脉冲函数的描述（函数值、强度）；8、一般脉冲函数的表示方法，即)(0t t A -δ，及A ，t 0的意义9、叙述脉冲函数的采样性质、卷积性质、频谱10、 写出正弦函数、余弦函数的傅立叶变换习题2-1~2-4十、教学参考书：1、黄长艺，严普强. 机械工程测试技术基础. 机械工业出版社. 1994年11月2、黄学铃. 锻压测试技术. 机械工业出版社. 1883年6月 3、吴正毅. 测试技术与测试信号处理. 清华大学出版社. 1991年4月第三章 测量系统分析一、教学目的及要求使学生们掌握测试系统的静、动态特性分析基本概念、表达方法。
几何量公差与检测实验指导书
几何量公差与检测实验指导书班级：___________________学号：___________________姓名：___________________实验（一）简单零件的尺寸测量与表达一、实验目的1．掌握常见测量工具的使用方法；2．了解绝对测量和相对测量的区别；3．掌握简单零件的表示方法；4．了解工程图及标注方法。
二、实验器具的工作原理游标卡尺游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。
游标卡尺的结构1．三用游标卡尺，其测量范围一般有（0～125）mm和（0～150）mm两种。
制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式,如图所示。
其下量爪用来测量工件的外径及长度，上量爪用来测量孔径及槽宽，深度尺可用来测量工件的深度及长度。
1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。
三用游标卡尺2．双面游标卡尺，其测量范围一般有（0～200）mm和（0～300）mm两种。
如图所示，其上量爪用来测量沟槽或孔距，下量爪用来测量工件的外径或孔径。
双面游标卡尺3. 单面游标卡尺，与双面游标卡尺比较，单面游标卡尺没有上量爪，下量爪可测内外尺寸。
其测量范围有（0～200）mm，（0～300），（0～500）mm直至1000mm，适用于较大尺寸的测量，单面游标卡尺游标卡尺的读数原理和读数方法游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标(如上图中的6和8)两部分组成。
当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线)对准主尺上的“0”刻线，此时量爪间的距离为“0”。
当尺框向右移动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的距离，就是零件的测量尺寸。
此时零件尺寸的整数部分，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm小的小数部分，可借助游标读数机构来读出。
游标的分度值有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。
机械工程检测技术
• 圆度误差的测量：评定最小包容区法、最 小二乘圆法、最小外接圆法、最大内切圆 法 • 测量方法：圆度仪测量法、极坐标测量法、 直角坐标测量法。 • 同轴度误差的测量：心轴打表法、光轴法、 圆度仪法、径向圆跳动替代法。 • 跳动误差的测量它在被测件上没有具体的 几何特征，而是按测量方法来定义的。
• 跳动误差的测量方法：径向圆跳动与径向全跳动的测量、 端面圆跳动与端面全跳动的测量、斜向圆跳动的测量。 • 跳动测量基准的体现方式：用俩顶尖的公共轴线、用V形 块体现、用套筒体现。 • 螺纹精度的测量：综合测量与单项测量 • 综合测量时，被检测螺纹合格的标志是通端量规能顺利地 与被检螺纹在全长上旋合，而止端量规不能完全旋合或不 能旋入。 • 千分尺测量螺纹中径、量针法测量中径、用工具显微镜测 量螺纹各要素。 • 表面粗糙度的测量
• 五、试分析测量扭矩时扭力轴上的应变片 应如何布片和接桥才能消除轴向力和弯矩 的影响？并画出接线电路图。
力的测试
• 测力传感器通常是位移型、加速度型或物 性型 • 应变式测力传感器 • 压电式测力传感器
• • • • • • •
压阻式测力传感器 差动变压器测力传感器 应用实例 切削力的测试 扭矩的测量 力臂型扭矩测量装置 应变式扭矩传感器 数字相位差式扭矩仪
• 2、检测装置的基本特性 • 检测装置检测出的结果是否符合我们的要 求？我们的要求是什么?由输出结果推导出 输入，就是我们要了解的各种参数。这个 结果对不对？由检测装置的特性决定！检 测装置对其输入量的影响来决定！ • 理想的检测装置具有叠加性、频率保持性。
• 检测系统的静态特性：灵敏度、线性度、 回程误差 • 检测系统的动态特性：传递函数、频率响 应函数，幅频特性、相频特性 • 不失真检测的条件：一、测试装置的幅频 特性为常数，二、测试装置的相频特性是 过原点且具有负斜率的直线。 • 常用传感器构成、分类、选用等
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百分表的结构
图9.13 杠杆百分表的结构 1-齿轮 2-游丝 3-指针 4-扇形齿轮 5-杠杆测头
图9.14 内径百分表结构
1-活动测头 2-可换测头 3-量脚 4-手把 5-转动杆 6-测力弹簧 7-百分表 8-杠杆 9-定位护桥 10-弹簧
9.2.1 普通计量器具的测量原理、基本结构和功能
5. 电子数显量仪 电子数显量仪是带有采 用容栅（光栅、电感等） 传感器、大规模集成电路 进行信号处理的数字显示 的检测量仪 。
9.4.1概述
2．形位误差的检测原则 （2）形位误差的检测原则
与理想要素比较原则 测量坐标值原则
测量特征参数原则
测量跳动原则 控制实效边界原则
9.4.2 直线度误差的测量
直线度误差的定义是实际直线对理想直线的变动量，而理 想直线的位置应符合最小条件。 1. 直线度误差的评定 （1）最小区域法 所谓“最小区域法” 就是指被测实际要素 对其理想要素的最大 变动量为最小，并以 此作为评定形状误差 的依据。
3. 外径千分尺 外径千分尺是指利用螺旋副运动原理进行测量和读数的一种测微量具。 千分尺的螺纹传动间隙和传动副的磨损会影响测量精度，因此主要用于 测量中等精度的零件。
外径千分尺
外.2.1 普通计量器具的测量原理、基本结构和功能
4. 机械式量仪 机械式量仪是利用机械结构将直线位移经传动、放大后，通过读数装 置表示出量值的一种测量器具。主要用于长度的相对测量以及形状和相 互位置误差的测量等。
9.1.2 计量器具
3. 测量器具的选择原则 1）按被测工件的外形、部位、尺寸的大小及被测参数 特性来选择测量器具，使选择的测量器具的测量范围满足被 测工件的要求。
2）按被测工件的公差来选择测量器具。考虑到测量器 具的误差将会带到工件的测量结果中，因此，选择测量器具 所允许的极限误差约占被测工件公差的1/10～1/3，其中对低 精度的工件采用1/10，对高精度的工件采用1/3甚至1/2。
用塞规检查孔
用卡规检查轴
光滑极限量规（塞规）
9.2.1 普通计量器具的测量原理、基本结构和功能
2. 游标卡尺 游标卡尺是游标类量具的一种。游标类量具按测量面位置的不同，分 为游标卡尺、游标深度尺、游标高度尺等。
三用游标卡尺
游标卡尺的刻线原理与读数
9.2.1 普通计量器具的测量原理、基本结构和功能
i 1
2. 相对测量 （1）角度量块 （2）直角尺 （3）多面棱体
9.3.1 角度测量的基本方法与器具
3. 绝对测量 （1）测角仪
（2）光学分度头
（3）角度尺 4. 间接测量 （1）用正弦尺测量角度
9.3.1 角度测量的基本方法与器具
4. 间接测量 （2）测量外锥角和两外表面的夹角
9.3.2小角度测量
9.2 尺寸误差的测量
9.2.1 普通计量器具的测量原理、基本结构和功能
1. 光滑极限量规 光滑极限量规（简称量规）指一种无刻度的、定值的专 用检验工具。用量规检验工件方便简单、迅速高效、准确 可靠。用量规检验工件，只能确定工件是否在允许的极限 尺寸范围内，不能测出工件的实际尺寸及形状和位置误差 的具体数值。
机械工程检测技术
第9章 几何量误差检测
本章要求
了解长度测量基准及尺寸传递系统
了解常用检测量仪的结构及功能
掌握尺寸误差检测方法
理解几何量误差与公差项目
掌握常用的几何量误差检测方法
了解三坐标测量机的工作原理及应用
第9章几何量误差检测
9.1 长度测量基础知识 9.2 尺寸误差的测量 9.3 角度的测量 9.4 几何量误差的测量 9.5 跳动误差的测量 9.6 螺纹误差的测量 9.7 表面粗糙度的测量
图9.15 电子数显百分表的结构
9.2.2 尺寸误差检测举例
1．轴径的尺寸检测举例 2．孔径的检测举例
9.3 角度的测量
9.3.1 角度测量的基本方法与器具
1. 角度测量的封闭准则 封闭准则：一个圆应当是360°，圆分度首尾相接，其间 n 距误差的总和为零。圆分度误差的封闭条件为 f i 0
最小包容区域判别的方法是：当两条平行直线包容误差 曲线时，若误差曲线上的高低点与上下包容线成相间的三点 接触时，如低-高-低，或高-低-高，如图所示，则此包容线的 包容区域为最小区域。这一判别方法，常称为相间准则。
角度测量除了对圆周闭合的圆分度及非圆分度角度测 量之外，还应包括小角度测量技术。 实现小角度测量的方法 有水平仪测角；自准直仪 测角；激光小角度测量仪 测角。
9.4几何量误差测量
9.4.1 概述
任何机器设备都是由许多零件和部件组装而成的，而任何 零件又都是由若干个实际表面所形成的几何实体。
尺寸误差 最基本的误差 微观 表面形状误差 中间 表面粗糙度 波度（不常见）
9.8 三坐标测量机简介
9.1 长度测量基础知识
9.1.1 尺寸传递
1. 长度量值传递系统
为了进行长度测量，需 要将基准的量值传递到实 体计量器具上。为了保证 量值的统一，必须建立从
国家长度计量基准到生产
中使用的工作计量器具的 量值传递系统。
9.1.1 尺寸传递
2. 量块
量块是长度量值传递系统中的实物标准，是机械制造中实 际使用的长度基准。
（1）量块的特点和用途
（2）量块的外形和尺寸
（3）量块的精度等级
（4）量块的使用
量块的研合
9.1.2 计量器具
1. 计量器具的分类 （1）量具 （2）量规
（3）计量仪器
（4）计量装置
9.1.2 计量器具
2. 计量器具的技术指标 （1）刻线间距 （2）分度值 （3）分辨力 （4）示值范围 （5）测量范围 （6）灵敏度 （7）示值误差 （8）修正值 （9）不确定度 （10）测量重复性
宏观
相对位置误差
形状误差
形位误差
9.4.1概述
1．形状误差、位置误差及其公差
9.4.1概述
2．形位误差的检测原则 （1）形状误差的评定原则
“最小条件”原则：当被测实际要素与其理想要素进
行比较时，显然，理想要素可以处于不同的位置，这样就会 得到不同大小的变动量。因此，评定实际要素的形状误差时， 理想要素对于实际要素的位置，必须有一个统一的评定准则， 这个准则就是“最小条件”原则。所谓最小条件，是指被测 实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。