精度设计1绪论

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机械精度设计与检测习题集(含答案)

机械精度设计与检测习题集(含答案)

第一章绪论参考答案一、判断题(正确的打√,错误的打×)1.不经挑选,调整和修配就能相互替换,装配的零件,装配后能满足使用性能要求,就是具有互换性的零件。

(√)2.互换性原则中适用于大批量生产。

(╳)3.为了实现互换性,零件的公差应规定得越小越好。

(╳)4.国家标准中,强制性标准是一定要执行的,而推荐性标准执行与否无所谓。

(╳)5.企业标准比国家标准层次低,在标准要求上可稍低于国家标准。

(╳)6.厂外协作件要求不完全互生产。

(╳)7.装配时需要调整的零、部件属于不完全互换。

(√)8.优先数系包含基本系列和补充系列,而派生系列一定是倍数系列。

(╳)9.产品的经济性是由生产成本唯一决定的。

(╳)10.保证互换的基本原则是经济地满足使用要求。

(√)11.直接测量必为绝对测量。

( ×) (绝对、相对测量:是否与标准器具比较)12.为减少测量误差,一般不采用间接测量。

( √)13.为提高测量的准确性,应尽量选用高等级量块作为基准进行测量。

( ×)14.使用的量块数越多,组合出的尺寸越准确。

(×)15.0~25mm千分尺的示值范围和测量范围是一样的。

( √)16.用多次测量的算术平均值表示测量结果,可以减少示值误差数值。

( ×)17.某仪器单项测量的标准偏差为σ=0.006mm,若以9次重复测量的平均值作为测量结果,其测量误差不应超过0.002mm。

( ×误差=X-X0)18.测量过程中产生随机误差的原因可以一一找出,而系统误差是测量过程中所不能避免的。

( ×)19.选择较大的测量力,有利于提高测量的精确度和灵敏度。

( ×)20.对一被测值进行大量重复测量时其产生的随机误差完全服从正态分布规律。

( √)四问答题1什么叫互换性?为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则?列举互换性应用实例。

(至少三个)。

答:(1)互换性是指机器零件(或部件)相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。

互换性答案 机械精度设计及检测技术基础习题册答案

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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几何量精度 第一章 绪论

几何量精度 第一章 绪论

2011-3-9
3
保证产品质量
几何量精度设计
保证加工精度
控制误差在允许范围内 是否在允许范围内 检测
• 加工误差:零件加工后
的实际值与理想值的差值。 的实际值与理想值的差值。
2011-3-9 4
优先数系是由十进等比数 列构成,其代号为R 列构成,其代号为 r
• 相应的公比代号为qr
•r的含义是在一个等比数列中, 的含义是在一个等比数列中, 相隔r项的末项与首项之比等于
10。 。
2011-3-9 5
综上所述
• 互换性是精度设计的目的; 互换性是精度设计的目的; • 标准化是精度设计的基础; 标准化是精度设计的基础; • 优化原则是精度设计的手段; 优化原则是精度设计的手段; • 检测是实现互换性的必要条件。
2011-3-9
6
参考书目
1.《机械精度设计与检测基础》 1.《机械精度设计与检测基础》 刘品等编 哈尔滨工业大学出版社 2004 2.《互换性与技术测量》 谢铁邦、 2.《互换性与技术测量》 谢铁邦、李柱等编 华中理工大学出版社 1998 3.《几何量精度设计与检测》 3.《几何量精度设计与检测》 阎荫棠编 机械工业出版社 1998 4.《互换性与测量技术基础》 4.《互换性与测量技术基础》 张 玉编 东北工业大学出版社 2001
2011-3-9 1
机械产品的设计过程
1.总体设计 . 2. 2.结构设计 3.几何量精度设计 .2011-3-9 Nhomakorabea2
产品质量
精度
形体的尺寸、 形体的尺寸、形状 和位置精度及表面 粗糙度。 粗糙度。即加工后 它们的实际值与设 计要求的理论值相 一致的程度。 一致的程度。
几何量精度:是指构成零件几何

机械精度设计与检测基础第章绪论

机械精度设计与检测基础第章绪论

第十六页,共35页。
17
2005)
由表可见:R5中间(zhōngjiān)插入一个数 →R10······
第十七页,共35页。
(2)优先(yōuxiān)数系的种类
18
基本(jīběn) R5、R10、R20、R40
系列
补充
R80
(系 变bǔ形列ch系ōn列g) 例如派生系列 Rr/p等 (3)派生系列
节省装配、维修时间,保证工作的连续性和持 久性,提高了机器的使用寿命。
2.从制造(zhìzào)方面看:
便于实现自动化流水线生产、装配,减轻劳动
量。
3.从设计方面看:
大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量,简化 设计程序和缩短设计周期。
第十一页,共35页。
1.2 标准化与优先(yōuxiān)数系
12
25
检测技术是实现互换性生产的重要(zhòngyào)手段,
它们是相互依存,又相互促进。
根据(gēnjù)国际计量大会的统计,机械零件加工的精 度大约每十年提高一个数量级,这是由于检测技术不断发 展的缘故。
1940年 1.5μm →1950年 0.2μm
→1960年 0.1μm →1969年 0.01μm
R10(16…40),
R10/3(16…) …。
下面举例说明什么是派生系列。
第十九页,共35页。
例如(lìrú)R10/3,公比为q10/3=103/10≈ 2,
20
p = 3 , 由表1.1可得下表。
R10
1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.0
安全性等。
几何参数
互换

《精密仪器设计(1)》课程教学大纲

《精密仪器设计(1)》课程教学大纲

《精密仪器设计(1)》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码:MI3102、课程名称(中/英文):精密机械设计 Precision Machine Design3、学时/学分:72学时,4学分4、开课院(系)、教研室:电子信息及电气工程学院仪器系5、先修课程:《互换性技术与测量》、《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》6、面向对象:测控技术及仪器专业本科三年级学生7、教材、教学参考书:教材名称:《精密机械设计》庞振基、黄其圣等主编出版社:机械工业出版社出版时间:2001年7月教学参考书:《电子精密机械设计(第3版)》徐祥和主编东南大学出版社1986年《金属材料与热处理》何雪涛主编高等教育出版社1998年《机械原理》郑文纬主编高等教育出版社1997年《互换性与测量技术基础》高延新主编哈尔滨工业大学出版社1992年《机械零件》郑志祥主编高等教育出版社1987年《理论力学》王崇斌编写高等教育出版社1988年《材料力学》沈煜高等教育出版社1988年《机械设计课程设计》西北工业大学机械学教研组编著西北工业大学出版社1994年《机械零件学习指南与课程设计》张绍甫徐锦康魏传儒编写机械工业出版社1996年《机械设计课程设计》巩云鹏田万禄张祖立黄秋波编写东北大学出版社2000年《机械设计课程设计》席伟光杨光李波编写高等教育出版社2003年二、课程性质和任务《精密机械设计》是仪器科学与工程专业本科学生学习的与机械类有关的最后一门专业课,同时也是一门与仪器仪表相关的专业基础课。

这门课程综合了《机械原理》、《金属材料及热处理》、《互换性与技术测量》及《机械零件》等课程的知识,因此本门课程涉及知识面广、专业性强、授课难度大。

《精密机械设计》主要研究精密机械中常用机构和常用的零件和部件。

是从机构分析、工作能力、精度和结构等诸方面来研究这些机构和零、部件,并介绍其工作原理、特点、应用范围、选型、材料、精度以及设计计算的一般原则和方法。

机械精度设计与检测课后习题答案.ppt

机械精度设计与检测课后习题答案.ppt
2. 试写出R10优先数系从1~100的全部优先数(常用值)。
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


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?

机械精度设计基础_3版(孟兆新,马惠萍主编)PPT模板

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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


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

精密机械设计绪论

精密机械设计绪论

积累引起的误差

控 技 术
• 精确度:系统误差和随机误差两者的综合 反映




密 • 精度鉴定法-测量
机 械
• 测量方法:

仪 器 设
• 尺子、 卡尺、螺旋测微仪、激光测微仪, 显微镜、隧道显微镜----

• 测量精度
1. 微米级:µm
测 控
2. 纳米级:nm





精 精密机械实例


械 与

械 与
• 尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红血球。

器 • 尺寸为7mm×7mm×2mm的微型泵流量可达

250μl/min能开动汽车。

• 在磁场中飞行的机器蝴蝶
测 • 集微型速度计、微型陀螺和信号处理系统为一体的微

型惯性组合(MIMU)。






密 • 德国创造了LIGA工艺,制成了悬臂梁、执行机构以及
清华纳型卫星外观图
mems
精 密
微机械陀螺仪(Microgyroscope)









微机械陀螺仪结构


基于微机械加工工艺和集成电路工艺


体积小、重量轻、功耗小、成本低、
器 易集成、过载能力强、可靠性高
可大批量生产。
微机械陀螺仪样机
精 密 目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来,例如:
• 研究内容——
✓ 介绍精密机械仪器、仪表中常用机构
(如常见的机构有带传动机构、链传动构、齿轮机构、

机械 互换性 1一章 绪论

机械 互换性 1一章  绪论
确定零件的几何参数是否在规定的极限范围
内,并判断其是否合格,而不一定得出被测量的具体 数值;
▲测量是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较,
以确定被测量的具体数值的过程。
▲检测不仅用来评定产品的质量,而且用于分析产生不 合格品的原因,以便及时调整生产,监督工艺过程, 预防废品产生。
学习目的
●了解机械精度设计的重要性,能够较好地处理机器的 使用要求和制造工艺间的矛盾
●学会合理确定公差,使用检测手段以保证精度设计的实现
●为学习相关知识和今后从事机械设计工作奠定基础
主要内容
主要内容包括机械精度设计和测量技术基础。
第一章 绪论 第二章 尺寸精度设计 第三章 形状和位置精度设计 第四章 表面粗糙度 第五章 尺寸链的精度设计基础 第六章 几何参数检测技术基础
■机械设计内容
系统设计 参数设计 精度设计
(1)系统设计:运动学的设计,如传动系统、位移、 速度、加速度等,这些内容主要由机械原理课程研究;
(2)参数设计:确定产品各零件几何要素的公称值, 以保证系统的能量转换和工作寿命,如结构、强度、 刚度、寿命等,这些内容主要由机械设计课程研究。
(3)精度设计:
▲原则上,厂际之间的协作采用完全互换,厂内 生产的零部件的装配可以采用不完全互换
3、外互换和内互换
对标准部件或机构来说,互换性又可分为外互换和内互换。
■外互换是指整个部件或机构与其相配件之间的互换性。 ■内互换是指部件或机构内部组成零件间的互换性。
滚动轴承与外部相配部件为 外互换,采用完全互换。
■互换性原则是组织现代化生产中极为重要的技术经济原则。
▲ 作用 ● 使用上:以新换旧,方便维修,提高设备利用率和寿命; ● 制造上:专业化协作生产的基础 ; ● 设计上:简化制图、计算工作,缩短设计周期。

机械精度设计PPT课件

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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。
13
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)
14
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。
12
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;

精密测量理论与技术基础第1章 绪论

精密测量理论与技术基础第1章 绪论
26
第一章 绪 论
二、精密测量技术及仪器发展的若干趋势
二、精密测量技术及仪器发展的若干趋势
2.1 测量精度亚纳米量级,测量尺度纳米量级
机械加工精度发展
0.7nm-0.8nm
28
二、精密测量技术及仪器发展的若干趋势
大口径光学元件形面的高精度测量
45nm光刻机使用的浸没透镜
➢口径:300mm ➢波长:193nm ➢数值孔径:大于1 ➢镜片数量:40-60片
专业知识
各种测量技术、测控系统智能化、自动化、网络化、集成 化设计,现代新技术的集成应用等
精密测量理论与技术基础课程目标
➢ 测量的基本概念、测量标准、量值传递与溯源; ➢ 各种测量方法,测量系统的组成及其静动态特性; ➢ 误差理论、测量不确定度的评定方法及相关的数据处
理方法。 ➢ 掌握各种被测量的基本概念、常用测量方法、各种方
第一章 绪 论
一、计量学基础知识
测量、计量的国内外术语定义对比
➢ JJF1001-2011《通用计量术语及定义》
✓ 测量(measurement): 通过实验获得并可合理赋予某量一个
或多个量值的过程。
✓ 计量(?):实现单位统一、量值准确可靠的活动(中国特色,
习惯上唯有计量部门从事的测量才被称作“计量”)
ZEISS Starlith 1700i 浸没物镜
单片透镜(最大口径达 到300mm)的面形精度要 求达到1nm
数十片透镜的装配精度 在纳米量级
29
二、精密测量技术及仪器发展的若干趋势
最小粒子探测的发展
基本粒子的尺度
第一张原子分辨STM 图像(1983,Binnig & Rohrer)Si(111)表 面的7×7重构

机械精度设计与检测学习指导

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。

绪论

绪论

1.1.3 机械精度设计中的几个基本原则
5.精度匹配原则
在对产品进行总体精度分析的基础上,根据产品中各部 分各环节对整机精度影响程度的不同,根据现实可能,分别 对各部分各环节提出不同精度要求和恰当的精度分配,做到 恰到好处,这就是精度匹配原则。
1.1.3 机械精度设计中的几个基本原则
6.经济原则
(1) 运动分析与计算
(2) 强度的分析与计算
(3) 几何精度的分析与计算
1.1.1 机械精度设计的主要内容
(1)运动分析与计算
根据机器或机构应实现的运动,由运动学原理,确 定机器或机构的合理的传动系统,选择合适的机构或元 件,以保证实现预定的动作,满足机器或机构运动方面 的要求。
1.1.1 机械精度设计的主要内容
(2)强度的分析与计算
根据强度、刚度等方面的要求,决定各个零件的合理 的基本尺寸,进行合理的结构设计,使其在工作时能承受 规定的负荷,达到强度和刚度方面的要求。
1.1.1 机械精度设计的主要内容
(3)几何精度的分析与计算
零件基本尺寸确定后,还需要进行精度计算,以决 定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数和公差。
优先数和优先数系的引入
在机械设计中,常常需要确定很多参数,而这些参数 往往不是孤立的,一旦选定,这个数值就会按照一定 规律,向一切有关的参数传播。例如,螺栓的尺寸一 旦确定,将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺 栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数 值如此不断关联、不断传播,所以,机械产品中的各 种技术参数不能随意确定。 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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