互换性第七章2
10键与花键联结的互换性解析PPT课件
独立原则或最大实体要求
＋0.2
60.3 0
16JS9±0.0 21
0.02 A
3.2 3.2
IT7
+0.03 0
.
A
19
键长L（槽） /键宽b ≥8 时，对键宽b的两工作侧面在 长度方向上规定平行度公差。
b ≤6mm 时，平行度公差选7级
平 行 b≥7～36mm 时，平行度公差选6级 度 b ≥37mm 时，平行度公差选5级
用单项止端卡规
.
59
.
60
.
61
作业
8－1平键连接为什么只对键（键槽）宽规 定较严的公差？
答：特点：依靠键的侧面与键槽的侧面的 接触传递运动与动力。主要几何参数：键 宽、键长、键高，槽宽、深、长。
因平键连接是通过键的侧面分别与轴槽和 轮毂槽的侧面互相连接来传递运动和扭矩 的，因此，键宽和键槽宽b是决定配合性质 的主要互换性参数，是配合尺寸，应规定 较严格的公差。
第七章 键与花键联结的互换性
.
1
键联结与花键联结用于轴与齿轮、链轮、皮带轮或联 轴器之间，在机械传动中应用十分广泛。
用以传递扭矩，有时也用于轴上传动件的导向。
.
2
1.概述 单键
一、单键联结的互换性
导向平键：导向联接 平键 半圆键 普通平键： 固定联接 切向键 楔形键
平键应用最为广泛
.
3
普通平键用途最广，因为其结构简单，拆 装方便，对中性好，适合高速、承受变载、 冲击的场合。
.
56
前端检验 小径
.
后端检验花 键
57
用位置量规检验合格后，再用单项止端塞 规或普通计量器具检验其小径、大径及键 槽宽的实际尺寸是否超越其最小实体尺寸。
互换性
§ 1-2 优先数和优先系数
• 在机械设计制造中，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。
的误差与公差
• 例题：有一个尺寸为 10 0.018 • 在自动车床上加工1000件，设随机概率按正态分布， 分布范围和公差相等，且分布中心和公差带中心重合， 试问加工后直径在9.985到10.006之间的零件有多少？ 其它条件不变，当分布中心右移时，可能出现废品数 有多少？ • (1 )按题意画出正态分布曲线图 • (2) 求尺寸在9.985到10.006之间的概率的零件数 (835) • (3) 求当分布中心偏移6um，可能出现的废品数量(23)
标准的分类
• 标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标 准、行业标准、地方标准和企业标准。 • 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制 定国家标准，代号为GB，对没有国家标准而 又需要在全国某个行业范围内统一的技术要求， 可制定行业标准，如机械标准（JB）等；对 没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围 内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标 准，它们的代号分别用DB、QB表示。
第一章
绪论
互换性的作用:建立一个初步概念
内容
• 基本要求：了解互换性的意义、标准化的概
第七章 滚动轴承的互换性
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7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选择
• 为了装卸方便，可选用剖分式外壳，如果剖分式外壳与外圈采用的配 合较紧，会使外圈产生椭圆变形，因此宜采用较松配合。当轴承安装 在薄壁外壳、轻合金外壳或薄壁的空心轴上时，为了保证轴承工作有 足够的支承刚度和强度，所采用的配合应比装在厚壁外壳、铸铁外壳 或实心轴上时紧一些。 • 5.安装和拆却轴承的条件 • 考虑到轴承安装和拆卸的方便，宜采用较松的配合，这点对在重型机 械上使用的大型或特大型轴承尤为重要。如果既要求装拆方便，又需 紧配合时，可采用分离型轴承，或采用内圈带锥孔、带紧定套和退卸 套的轴承。
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7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选择
• (2)旋转精度和旋转速度的影响。机器要求有较高的旋转精度时，相 应地要选用较高精度等级的轴承，因此，与轴承配合的轴和壳体孔， 也要选择较高精度的标准公差等级。对于承受负荷较大且要求较高旋 转精度的轴承，为了消除弹性变形以及振动的影响，应避免采用间隙 配合。而对一些精密机床的轻负荷轴承，为了避免孔和轴的形状误差 对轴承精度的影响，常采用有间隙的配合。 • 4.轴和外壳孔的结构与材料
图7-5例题图
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7.2 滚动轴承内外径及相配合轴径、外 壳孔的公差带
• 7.2.2 与滚动轴承配合的轴、孔公差带
• GB/T 275-1993规定，滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的常用公差带如 图7-3所示。其适用范围如下。 • (1)主机对旋转精度、运转平稳性、工作温度等无特殊要求的安装情 况。 • (2)轴承外形尺寸符合国标规定，且公称内径d≤500 mm，公称外径 D≤500 mm。 • (3)轴承公差符合GB 307.1“滚动轴承公差”中的0、6(6X)。 • (4)轴承游隙符合GB 4604“滚动轴承径向游隙”中的0组。 • (5)轴为实心或厚壁钢制轴。 • (6)外壳为铸钢或铸铁制件。
互换性与测量技术重点知识点总结
互换性及测量技术重点知识点总结绪言互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配就能装在机器上，达到规定的功能要求，这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零，部件。
通常包括几何参数和机械性能的互换。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为公差。
互换性课按其互换程度，分为完全互换和不完全互换。
公差标准分为技术标准和公差标准，技术标准又分为国家标准，部门标准和企业标准。
第一章圆柱公差及配合基本尺寸是设计给定的尺寸。
实际尺寸是通过测量获得的尺寸。
极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。
最大实体状态是具有材料量最多的状态，此时的尺寸是最大实体尺寸。
及实际孔内接的最大理想轴的尺寸称为孔的作用尺寸，及实际轴外接的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸。
尺寸偏差是指某一个尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差=|最大极限尺寸 - 最小极限尺寸|=上偏差-下偏差的绝对值配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔及轴公差带之间的关系。
间隙配合：孔德公差带完全在轴的公差带上，即具有间隙配合。
间隙公差是允许间隙的变动量，等于最大间隙和最小间隙的代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差及轴公差的和。
过盈配合，过渡配合T=ai,当尺寸小于或等于500mm时，i=0.45+0.001D(um),当尺寸大于500到3150mm时，I=0.004D+2.1（um）.孔及轴基本偏差换算的条件：1.在孔，轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合2.基轴制中孔的基本偏差代号及基孔制中轴的基本偏差代号相当3.保证按基轴制形成的配合及按基孔制形成的配合相同。
通用规则，特殊规则例题基准制的选用：1.一般情况下，优先选用基孔制。
2.及标准件配合时，基准制的选择通常依标准件而定。
3.为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔，轴公差带组合成配合。
公差等级的选用：1.对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差小于等于IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差大于IT8级或基本尺寸大于500mm的配合，由于孔德测量精度比轴容易保证，推荐采用同级孔，轴配合。
互换性复习
第一章绪论1、几何要素是指形成机械零件几何特征的点、线、面。
2、互换性是指某一产品与另一产品在尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。
3、互换性是由公差来保证的。
4、互换性可分为完全互换性和不完全互换性。
5、标准化是互换性生产的基础。
6、优先数系，R5、R10、R20、R40为基本系列，R80为补充系列，优先数系中的任一项值均为优先数。
7、优先数系的选用原则：先大后小公比，先基本后派生系列。
第二章尺寸公差与配合1、解题思路：要确定孔和轴的极限偏差（孔的ES和EI，轴的es和ei），需要先确定其中一个值（上极限偏差或者下极限偏差），然后根据公差值大小，计算出另一个极限偏差。
例如孔：题目中已经给出EI=0,若能知道孔的公差值Th的大小，即可根据ES=Th+EI而求出ES。
此题目中：（1）先根据配合公差的公式Tf=Ymin-Ymax（过盈配合）求出Th和Ts,即孔和轴的公差值大小（2）已知EI，求出ES（3）已知Ymin和ES，根据最小过盈公式Ymin=ES-ei求出ei （4）根据es=ei+Ts求出es（5）绘制出公差带图，注意零线，公称尺寸以及方框内一般用斜线代表孔，点代表轴，分别标注极限偏差值的大小。
2、分析如何选择套筒和轴的配合？解：考虑薄壁套筒零件的装配变形，如果要求套筒的内孔与轴的配合为H7/g6。
考虑到套筒的外表面与孔装配后会产生较大的过盈，套筒的内孔会收缩，使内孔变小，这样就不能保证H7/g6的配合性质。
因此，在选择套筒与轴的配合时，应考虑此变形量的影响。
一是从设计考虑:选择比H7/g6稍松的配合(如H7/6);二是从工艺考虑:先将在简压入内孔后，再按H7加工套简的内孔。
3、计算法确定孔轴配合。
第三章几何公差与检测1、2、3、第四章表面粗糙度与检测1、表面粗糙度的基本评定参数有哪些？简述其含义。
表面粗糙度的基本评定参数有：幅度参数：轮廓的算术平均偏差Ra、轮廓的最大高度Rz；间距参数：轮廓单元的平均宽度Rsm；Ra——在一个取样长度lr范围内，被评定轮廓上各点至中线的纵坐标Z(x)绝对值的算术平均值。
互换性与技术测量(第六版)08第七章尺寸链作业答案
A2=40
（2）计算活塞尺寸
A A A A A A 12mm 0 1 2 4 3 5 A A A A A A 11 40 30 - 50 - 12 19mm 5 1 2 4 3 0
互换性与技术测量
等公差法
T 0.4（ - - 0.4） 0.8 0 T 0.8 0 T 0.2mm v n 1 5 1
互换性与技术测量 P234，第4题
互换性与技术测量
解：（1）绘制尺寸链图，确定增环和减环 增环：A3、A2 减环：A1、
A2
A1=70.5 A3=70 A4=62
A4
（2）计算基本尺寸
A
A 1 2 2 2 A 62.25mm 2
3
A
62mm
互换性与技术测量
（3）计算极限尺寸
互换性与技术测量
（5）确定各组成环的极限偏差 选A1作为调整环
n 1 - 0 i 1 i i 4 1 2 3
- - - 0 - 0 - 0 - 0.095 -0.095mm 1 4 2 3 0
1 1 ES T -0.095 0.03 -0.08mm 2 1 1 2 1 1 1 EI T -0.095 0.03 -0.110mm 2 1 1 2 1
(合格)
互换性与技术测量
等公差等级法
（3）计算各组成环平均公差等级系数
n 1 T a 2 ( 0.453 D 0.001D )2， 1 i i i 0 i 1 i i
a v T 0 n 1 2 ( 0.453 D 0.001D ) i i i 1 150 - 40 0.7472 0.9082 1.3222 1.5792 46
互换性第七章1
向心轴承的单一平面平均直径偏差
三、滚动轴承与相配孔、轴的配合
1、相配的轴颈、轴承座孔的公差带 国标GB/T 275-1993《滚动轴承与轴和外壳的配合》 规定了与轴承内、外圈相配合的轴和壳体孔的尺寸公差 带、形位公差以及配合选择的基本原则和要求。 由于滚动轴承是标准件，所以轴颈和壳体孔的公差带 均在光滑圆柱体的国标中选择，可以得到松紧程度不同的 各种配合。 说明：因为轴承内圈与轴颈配合时，轴承公差带位于零线 下方，故轴承内圈与轴颈得到的配合比一般的光滑圆柱体 按基孔制形成的配合紧一些。
滚动轴承内、外径公差带
轴承内圈—轴颈 基孔制 H 说明：轴承内圈常与轴一起旋转，要求一定的过盈，但过 盈量不能太大。若仍选用国标《极限与配合》中的公差带
过盈配合—过盈量偏大 过渡配合—过盈量偏小 国标规定：内圈公差带位于零线下方，ES=0
轴承外圈—外壳孔 基轴制 h
说明：公差带分布在 零线下侧，公差值由 精度决定。
结构影响 箱体剖分式 → 较松配合 说明：制造误差大，防卡。
滚动轴承的标注
1、在装配图上的标注
不用标注轴承的公差等 级代号，只需标注与之配合 的轴颈、轴承座的公差等级 代号。
2、在零件图上的标注 在与轴承配合的孔、轴零件图上应标注：尺寸公差、 形状公差、位置公差、表面粗糙度。
外互换：轴承内圈与轴的配合，外圈与壳体孔的配合。 内互换：轴承内外圈滚道与滚动体之间的配合。 配合的基 本尺寸
二、滚动轴承的公差
1、轴承的精度等级 国家标准GB/T 307.3-2005《滚动轴承 通用技术规则》 规定：轴承按尺寸公差与旋转精度分级：
向心轴承：分为0、6、5、4、2五级，圆锥滚子轴承分为 0、6X、5、4四级。 推力轴承：分为0、6、5、 4四级。
第7章 滚动轴承与互换性(答案)
第7章滚动轴承与互换性一．判断题（正确的打√，错误的打×）1、滚动轴承内圈与轴的配合，采用基孔制。
T2、滚动轴承内圈与轴的配合，采用间隙配合。
F3、滚动轴承配合，在图样上只须标注轴颈和外壳孔的公差带代号。
T4、0级轴承应用于转速较高和旋转精度也要求较高的机械中。
F5、滚动轴承国家标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方。
T6、滚动轴承内圈与基本偏差为g的轴形成间隙配合。
F二、选择题1．下列配合零件应选用基轴制的有ABD ．A．滚动轴承外圈与外壳孔。
B．同一轴与多孔相配，且有不同的配合性质。
C．滚动轴承内圈与轴。
D．轴为冷拉圆钢，不需再加工。
2．滚动轴承外圈与基本偏差为H的外壳孔形成 A 配合A．间隙；B．过盈；C．过渡。
6．滚动轴承内圈与基本偏差为h的轴颈形成 C 配合A．间隙；B．过盈；C．过渡。
7．某滚动轴承配合，如图样上标注为Ф60R6，则省略的是 BA．Ф60H7；B．轴承公差带代号；C．轴承型号。
8．承受局部负荷的套圈应选 AB 配合A．较松的过渡配合；B．较紧的间隙配合；C．过盈配合；D．较紧的过渡配合。
三、简答与计算1滚动轴承的精度有哪几个等级？哪个等级应用最广泛？答：滚动轴承的精度有0、 6 、5 、4和2共五级，0级在机械中应用最广。
2滚动轴承与轴、外壳孔配合，采用何种基准制？答：滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合，滚动轴承外圈与孔采用基轴制配合。
3选择轴承与轴、外壳孔配合时主要考虑哪些因素？答： 1)负荷的类型；2）负荷的大小；3）工作温度；4）其它因素：如旋转精度，旋转速度，轴颈和外壳孔的结构和材料等。
4滚动轴承内圈与轴颈的配合同国家标准《公差与配合》中基孔制同名配合相比，在配合性质上有何变化?为什么？答：由于轴承内圈单一平面平均内径dmp公差带偏差在零线下侧，与基准孔H有所不同，所以轴承内圈与轴颈组成的基孔制配合比国家标准《公差与配合中》基孔制配合紧以些。
5滚动轴承配合标准有何特点？答：由于滚动轴承是标准件，在装配图上标准滚动轴承与轴颈和外壳孔配合时，只需标准轴颈和外壳孔的公差带代号。
互换性课后答案
0
-16
-61
-86
Ymax=Dmin-dmax=EI-es=-86-0=-86
Ymin=Dmax-dmin=ES-ei=-61-(-16)=-45
配合公差（第15页）：Tf=│Ymin-Ymax│=│-45-(-86)│=41
或Tf=TD+Td=│ES-EI│+│es-ei│=│-61-(-86)│+│0-(-16)│=25+16=41
TD+Td≤66μm
假设孔轴等级相同，TD=Td=Tf/2=33μm，
查表2-2：定出 IT8=33, 孔轴等级均取IT8。
第2步：求出上下偏差：孔：（没有要求采用基轴制，或非标准）采用基孔制：EI=0,ES=+0.033
求轴的基本偏差：根据表2-18，es≤-Xmin≤-0.020, ei=es-IT=-0.020-0.033=-0.053
则：孔：Φ200-0.021
轴：Φ200-0.013
(或：Δ=Tn+1-Tn=IT7-IT6=0.021-0.013=0.008
m6: ei=0.008mm
求轴：基轴制：es=0 ei=-0.013mm轴：Φ200-0.013
孔：M. ES=-ei+Δ=-0.008+0.008=0
EI=-0.021mm孔：Φ200-0.021)
+21
+8
-13
-21
为过渡配合，Xmax=ES-ei=21-8=13
Ymax=EI-es=0-21=-21
Φ20M7/h6,配合性质不变，即Xmax、Ymax相同，
轴：基轴制：轴上偏差es=0，ei=es-IT=0-13=-13
互换性
[注意]：并不是任何情况下，互换性生产都是有效的。
例如：单件、小批量生产，特精密仪器的生产。
公差与技术测量
第1章 绪论
1.1.2
互换性的分类
（按决定参数分）
几何参数互换性 ---规定几何参数公差
几何参数： ◆ 尺寸大小
◆（宏观、微观）几何形状
◆ 形面间相互位置关系
生产的需要，又出现了高精度工具和机床，促使互换
性生产由军火工业迅速扩大到一般机械制造业。
公差与技术测量
第1章 绪论
20世纪以后 ，汽车工业迅速发展，形成了现代 化大工业生产，由于批量大和零部件品种多,要求 组织专业化集中生产和广泛的协作 。工业标准是 实现生产专业化与协作的基础。 机械工业中最重要的标准之一是公差与配合 标准。中国于1959年颁布公差与配合国家标准 GB159～174-59。
• 一架飞机有成千上万个零部件， 怎么装配起来呢？
公差与技术测量
第1章 绪论
1. 定义
[互换性]： (Interchangeability)
在一批相同规格的零件或部件中任意 拿出一个，不需要任何辅助加工或钳工修 配就能装到所属的部件或机器中去，而且 能达到预定的配合性能和功能要求。
基本前提：规格型号相同的同一类零部件、元器件。 满足条件：不需要挑选、修配、调整…等辅助加工
企业标准：QB
例： Q/JD 1389—2006 SC7132C轿车（重庆长安企业）
公差与技术测量
第1章 绪论
3. 国际标准
国际标准化组织—ISO（International Standardization Organization） 国际电信联盟—ITU（International Telecommunications Union）
互换性第七章 尺寸链.
( )
尺寸链的分类
上午9时32分
3. 按不同计量单位分类 长度尺寸链 角度尺寸链 4. 按标量、矢量分类 标量尺寸链 矢量尺寸链
( )
7
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
7.2 尺寸链的计算
7.2.1 完全互换法计算尺寸链
上午9时32分
完全互换法又称极值法，也是常用方法。此法 是按误差综合最不利的情况，即各增环均为最 大（或最小）极限尺寸而减环均为最小（或最
( )
位置使封闭环达到规定的要求。
5
互 7. 传递系数：各组成环对封闭环影响大小的系数。 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
上午9时32分
( )
Li L0 1 8. 传递系数由 f 表示。 L1
L0 COS L2
6
互 换 1. 按应用情况分类： 性 零件尺寸链 与 技 工艺尺寸链 术 测 装配尺寸链 量 第 2. 按联系方式分类： 七 章 基本尺寸链 派生尺寸链
m n 1
( )
A0 max AZ max
Z 1
m
j m1
n 1
A
A
j min
A0 min AZ min x
Z 1
j m 1
j max
10
上午9时32分
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
封闭环的公差（T0）
T0
T0
T
i 1
i
n 1
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
第七章 尺寸链
7.1 概述
上午9时32分
在设计中，零件的某一尺寸不仅与自身的有关 尺寸相互联系，而且与其它配合零件的有关尺 寸有直接或间接联系。因此，要进行几何量分 析计算（精度计算）。达到顺利装配，满足功 能要求。
互换性第七章尺寸链
到规定的技术要求。
第 七 章
3. 可动补偿环：装配时调整可动补偿环的位置以达到封闭环的精度要求。 这种补偿环在机械设计中应用很广，结果形式很多，如机床中常用的镶 条、调节螺旋副等。
4. 主要优点是：加大组成环的制造公差，使制造容易，同时可得到很高的
装配精度；装配时不需修配；使用过程中可以调整补偿环的位置或更换
(
)
1
上午1时51分
互 2. 特点：
换 性 与
尺寸链的封闭性：必须由一系列互相关联的尺 寸排列成为封闭的形式。
技 术 测
尺寸链的制约性：某一尺寸的变化将影响其他 尺寸的变化。
量
第 七 章
(
)
2
(
上午1时51分
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
3
)
7.1.1 尺寸链的基本术语及分类 上午1时51分
补偿环，以恢复机器原有精度。它的主要缺点是有时需要额外增加尺寸
链零件数（补偿环），使结构复杂，制造费用增高，降低结构的刚性。
(
)
28
上午1时51分
18
)
(
互
换
性
与
技
最后
术
测
量
第 七 章
上午1时51分
19
(
上午1时51分
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
20
)
(
上午1时51分
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
21
)
(
上午1时51分
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
22
)
(
上午1时51分
互 换 性 与 技 术 测 量 第 七 章
互换性(第版)PPT第7章资料
第7章 圆锥配合的互换性
30° 30°
40±0.031 39.969
40±0.031 T 30°
0.031
a)标注
b)公差区
图7-8圆锥公差给定方法方法一（包容要求）标注
第7章 圆锥配合的互换性
方法二 同时给出给定截面圆锥直径公差TDS和圆锥角公差。
ATα/2
TDS/2
45﹣0.0046
30°±55" 60
工件锥度偏差
b)
式中h a、h b分别为指 h = Lsinα（式中α为公称圆锥 示表在a、b两点的读数， 角；L为正弦规两圆柱中心距）
为a、b两点间距离。
第7章 圆锥配合的互换性
Sin
=
D0 d0
2 2(H h) d0 D0
用钢球测量内锥角
、外圆锥直径 (3)配合的基本偏差，通常在D（d）至ZC(zc)中选择，应按优
公差带的相对 先、常用、任意公差带组成配合为顺序选用配合。
位置
终止位置
Ea 实际初始位置
Pf
Pa
第7章 圆锥配合的互换性
Ea 实际初始位置
装配力
终止位置
Pa
Pf
图7-14作一定轴向位移确定轴向位置 图7-15施加一定装配力确定轴向位置
表7-4位移型圆锥配合的特点及配合的确定
(1)可形成间隙 配合、过盈配 合，通常不用 于过渡配合 (2)其配合性质 是由内、外圆 位 锥的轴向位移 移 量或装配力决 型 定的。配合性 圆 质与相互结合 锥 的内、外圆锥 配 直径公差带无 合 关。直径公差 仅影响接触的 初始位置和终 止位置及接触 精度
(1)结构型圆锥配合的圆锥直径公差带的代号和数值及公差等
构 (1)可形成间 级，采用《极限与配合》国家标准（GB/T1800.3—1998）规定
互换性答案
第一章孔和轴的极限与配合三、简答题1.(1)母线通过牙形上沟槽和凸起宽度相等的地方。
（2）母线通过牙形上沟槽和凸起宽度相等的地方。
（3）旋合长度内实际在起作用的地方。
2.简述间隙配合的特性，是具有间隙。
它主要用于结合件有相对运动的配合（包括旋转运动和轴向滑动），也可用于一般的定位配合。
过盈配合的特性，是具有过盈。
它主要用于结合件没有相对运动的配合。
过盈不太大时，用于键联结传递扭矩；过盈大时，靠孔轴结合力传递扭矩。
前者可以拆卸，后者不可以拆卸。
过渡配合的特性，是可能具有间隙，也可能具有过盈，但所得到的间隙和过盈量，一般是比较小的。
它主要用于定位精确并要求拆卸的相对静止的联结。
3.泰勒原则孔的体外作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位置上孔的最大实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸；轴的体外作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上轴的最小实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。
4、答：不可以。
因为本批产品测量得到的尺寸如此，并不能说明这是设计要求，更能说明上偏差就是+0.045，下偏差就是+0.010.5、当工件存在形状误差时，孔的实际尺寸都大于其作用尺寸，实际尺寸只有一个，体外作用尺寸有多个。
6、根据泰勒原则，运用实际尺寸和作用尺寸作判断。
7、公差反映了制造精度要求，反映加工的难易程度。
公差值是不为零的绝对值；偏差表示某一尺寸偏离基本尺寸的量，与加工难度无关。
偏差是代数值。
四、计算题1.(1)ES=+0.064mm；EI=+0.025mm.(2)X MAX=0.064-0.025=+0.089mm;X MIM=0.025-0=+0.025mm2、T轴=0.041-0.025=0.016mm;由于是基轴制，es=0,ei=-0.016mm;Y MAX= -0.05=EI-es=EI-0,EI=-0.05mm;ES=EI+0.025=-0.05+0.025=-0.025mm.3、已知T孔=0.025mm、T轴=0.016mm，ei=+0.054mm.可以求出：es=0.054+0.016=+0.070mm,Δ=0.025-0.016=0.009mm;基轴制配合：ES= -ei+Δ=-0.054+0.009=-0.045mm;EI= -0.045-0.025=-0.070mm;es=0; ei= -0.016mm.4、X MAX=ES-ei=0.025-0.007=+0.008mm;Y MAX=EI-es=0-0.033=-0.033mm.此为过渡配合。
互换性课件
THANKS
谢谢
互换性课件
目录
CONTENTS
• 互换性概述 • 互换性的基本要求 • 互换性的实现方法 • 互换性与质量管理 • 互换性与工业生产 • 互换性案例分析
01
CHAPTER
互换性概述
定义与概念
定义
互换性是指在机械制造中，同一种零件可以互相替换而不影响机器性能的性质。
概念
零件的互换性包括完全互换和不完全互换，其中完全互换是指在装配前不经过选 择、修理或不进行加工就能达到规定的性能要求，不完全互换则是指除完全互换 的特性外，其余特性需要经过选择、加工或修理才能达到规定要求。
电子行业
电子行业中，零件的互换 性能够保证电子产品的质 量和可靠性，方便维修和 升级。
航空航天领域
航空航天领域中，零件的 互换性能够提高产品的可 靠性和安全性，降低维护 成本。
02
CHAPTER
互换性的基本要求
几何要素的互换性
总结词
几何要素的互换性是实现产品装配的基本条件，要求零件在几何形状、尺寸和 位置等方面具有一致性。
案例三：机械制造中的互换性实践
总结词
机械制造中的互换性实践提高了生产效率和 产品质量。
详细描述
在机械制造中，互换性设计主要体现在零件 的尺寸和公差的标准化上。通过制定统一的 国家标准和规范，不同厂家生产的机械零件 能够相互替换使用，提高了机械制造的生产 效率和产品质量。这种设计理念的应用，使 得机械制造产业得以快速发展，降低了生产
化学性能的互换性
总结词
化学性能的互换性要求零件在装配后能够实现预期的化学功能，如耐腐蚀性、抗氧化性 等。
详细描述
化学性能的互换性涉及到零件的耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等方面的要求。这些 化学性能需要在零件设计和制造过程中进行控制，以确保零件在装配后能够满足预期的
互换性与技术测量智慧树知到答案章节测试2023年山东理工大学
第一章测试1.完全互换一般用于厂际合作的场合。
（）A:对B:错答案:A2.厂外协作件要求不完全互换生产。
（）A:错B:对答案:A3.公差比偏差大。
（）A:对B:错答案:B4.为了实现互换性，零件的公差应规定得越小越好。
（）A:对B:错答案:B5.传递扭矩的孔和轴的配合一般选用过渡配合。
（）A:对B:错答案:B6.经常需要拆卸的孔和轴一般选用过盈配合。
（）A:对B:错答案:B7.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。
（）A:错B:对答案:B8.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。
（）A:对B:错答案:B9.保证互换性生产的基础是 ( )。
A:大批量生产B:标准化C:现代化D:检测技术.答案:B10.轴的公差带由（）唯一确定。
A:T和esB:es和eiC:T和ei————————————–第二章（几何量测量技术基础）——————–D:T和d答案:B第二章测试1.测量仪器的分度值与刻度间距相等。
（）A:错B:对答案:A2.若测得某轴实际尺寸为10.005mm，并知系统误差为+0.008mm，则该尺寸的真值为10.013mm。
（）A:对B:错答案:B3.量块按“级”使用时忽略了量块的检定误差。
（）A:对B:错答案:B4.取多次重复测量的平均值来表示测量结果可以减少（）。
A:变值系统误差B:粗大误差C:定值系统误差D:随机误差答案:D5.含有下列哪项误差的测得值应该按一定的规则，从一系列测得值中予以剔除（）。
A:定值系统误差B:随机误差C:变值系统误差D:粗大误差答案:D6.绝对误差与真值之比叫（）。
A:相对误差B:绝对误差C:极限误差答案:A7.精密度是表示测量结果中（）影响的程度。
A:系统误差大小B:随机误差大小C:粗大误差大小答案:B8.我国的法定长度计量基本单位是（）。
A:绝对测量B:相对测量C:尺D:米答案:D9.（）误差可用修正法和抵消法等方法消除。
第七章八章键和花键螺纹的互换性
本章结构
7．1 平键联结的公差与配合 7．2 矩形花键联结的公差与配合
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7.1 平键联结
性换互的合结键花和键 章七第
一.平键连接的公差与配合
(一) 平键联接的几何参数 主参数（b）：键；轴槽；轮毂槽 平键联结的特点是通过健的侧面与轮毂
槽和轴槽的侧面相接触来传递扭矩，键的 上表面与轮毂槽间留有一定的间隙（0.2～ 0.5mm）。键和槽侧面的配合性质决定键 联结的可靠性。所以键侧精度要求高。
如图7-2
3、配合种类：较松；一般；较紧
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性换互的合结键花和键 章七第
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返回
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性换互的合结键花和键 章七第
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性换互的合结键花和键 章七第
1.键槽(轴槽及毂槽)对轴及轮毂轴线的对称度,根据不同的功能要求和 键宽公称尺寸b,一般可按照GB/T1184-1996《形状及位置公差》对称 度公差7-9级选取；
较紧联 结
键在轴键槽中和轮毂键槽中均
P9
P9
牢固定，用于载荷大、有冲
击和双向转矩的场合
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平键和键槽非配合尺寸的公差带
?平键高度h: h11; 截面尺寸为2×2（mm）至6×6（mm）的
B型平键由于其宽度和高度不易区分，采用h9。
?平键长度L: h14.
?轴键槽长度L: H14。
键的种类 很多，主要可分为平键、半圆键和 楔键等几种，统称为单键，其中平键应用最广。 平键又可分为普通平键和导向平键。普通平键 一般用于固定联结，而导向平键用于可移动的 联结。
《互换性与测量技术》教学教案(全)
《互换性与测量技术》教学教案(第一部分)第一章：互换性概述1.1 教学目标1. 了解互换性的概念及其重要性2. 掌握互换性的基本特性3. 理解互换性与标准化、系列化的关系1.2 教学内容1. 互换性的概念与定义2. 互换性的重要性3. 互换性的基本特性4. 互换性与标准化、系列化的关系1.3 教学方法1. 讲授法：讲解互换性的概念、特性和重要性2. 案例分析法：分析实际案例，理解互换性的应用1.4 教学设计1. 引入话题：讨论产品的通用性和互换性2. 讲解互换性的概念与定义3. 分析互换性的重要性4. 讲解互换性的基本特性5. 探讨互换性与标准化、系列化的关系1.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对互换性概念的理解2. 案例分析：评估学生对互换性应用的掌握第二章：测量技术基础2.1 教学目标1. 掌握测量的基本概念2. 了解测量技术的基本原理3. 熟悉测量工具和仪器2.2 教学内容1. 测量的概念与分类2. 测量技术的基本原理3. 测量工具和仪器的基本知识2.3 教学方法1. 讲授法：讲解测量的概念、分类和基本原理2. 实物演示法：展示测量工具和仪器，加深学生对测量的认识2.4 教学设计1. 引入话题：讨论测量在日常生活中的应用2. 讲解测量的概念与分类3. 讲解测量技术的基本原理4. 介绍测量工具和仪器的基本知识2.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对测量概念的理解2. 实物演示：评估学生对测量工具和仪器的认识第三章：尺寸测量3.1 教学目标1. 掌握常见尺寸测量方法2. 了解尺寸测量误差及其处理方法3. 熟悉尺寸测量工具和仪器3.2 教学内容1. 常见尺寸测量方法2. 尺寸测量误差及其处理方法3. 尺寸测量工具和仪器的基本知识3.3 教学方法1. 讲授法：讲解尺寸测量的方法和误差处理2. 实验演示法：展示尺寸测量过程，介绍测量工具和仪器3.4 教学设计1. 引入话题：讨论尺寸测量在制造业中的应用2. 讲解常见尺寸测量方法3. 讲解尺寸测量误差及其处理方法4. 介绍尺寸测量工具和仪器的基本知识3.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对尺寸测量方法的理解2. 实验演示：评估学生对尺寸测量过程的掌握第四章：形状和位置测量4.1 教学目标1. 掌握常见形状和位置测量方法2. 了解形状和位置测量误差及其处理方法3. 熟悉形状和位置测量工具和仪器4.2 教学内容1. 常见形状和位置测量方法2. 形状和位置测量误差及其处理方法3. 形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.3 教学方法1. 讲授法：讲解形状和位置测量的方法和误差处理2. 实验演示法：展示形状和位置测量过程，介绍测量工具和仪器4.4 教学设计1. 引入话题：讨论形状和位置测量在制造业中的应用2. 讲解常见形状和位置测量方法3. 讲解形状和位置测量误差及其处理方法4. 介绍形状和位置测量工具和仪器的基本知识4.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对形状和位置测量方法的理解2. 实验演示：评估学生对形状和位置测量过程的掌握第五章：测量误差与数据处理5.1 教学目标1. 掌握测量误差的基本概念2. 了解测量数据处理的方法3. 熟悉测量误差和数据处理在实际测量中的应用1. 测量误差的基本概念2. 测量数据处理《互换性与测量技术》教学教案(第二部分)第六章：测量误差的基本概念（续）6.1 教学目标1. 理解系统误差和偶然误差的区别2. 学会计算测量误差3. 了解减小测量误差的方法6.2 教学内容1. 系统误差和偶然误差的定义和特点2. 测量误差的计算方法3. 减小测量误差的方法和技术6.3 教学方法1. 讲授法：讲解系统误差和偶然误差的概念2. 计算演示法：演示如何计算测量误差3. 案例分析法：分析实际测量中减小误差的方法6.4 教学设计1. 复习测量误差的基本概念2. 讲解系统误差和偶然误差的定义和特点3. 演示如何计算测量误差4. 分析实际测量中减小误差的方法1. 课堂问答：检查学生对系统误差和偶然误差的理解2. 计算练习：评估学生计算测量误差的能力第七章：测量数据处理的方法7.1 教学目标1. 掌握测量数据的采集和记录方法2. 学会使用最小二乘法拟合数据3. 了解测量数据的统计分析方法7.2 教学内容1. 测量数据的采集和记录方法2. 最小二乘法的基本原理和应用3. 测量数据的统计分析方法7.3 教学方法1. 讲授法：讲解数据采集和记录的重要性2. 计算演示法：演示如何使用最小二乘法拟合数据3. 案例分析法：分析实际测量数据处理的例子7.4 教学设计1. 复习测量数据处理的重要性2. 讲解测量数据的采集和记录方法3. 演示如何使用最小二乘法拟合数据4. 分析实际测量数据处理的例子7.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对数据采集和记录的理解2. 计算练习：评估学生使用最小二乘法拟合数据的能力第八章：测量不确定度评定8.1 教学目标1. 理解测量不确定度的概念2. 学会计算测量不确定度3. 了解测量不确定度在实际测量中的应用8.2 教学内容1. 测量不确定度的定义和分类2. 测量不确定度的计算方法3. 测量不确定度在实际测量中的应用8.3 教学方法1. 讲授法：讲解测量不确定度的概念和计算方法2. 案例分析法：分析实际测量中测量不确定度的应用8.4 教学设计1. 复习测量不确定度的概念2. 讲解测量不确定度的定义和分类3. 演示如何计算测量不确定度4. 分析实际测量中测量不确定度的应用8.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对测量不确定度的理解2. 计算练习：评估学生计算测量不确定度的能力第九章：互换性在产品设计中的应用9.1 教学目标1. 理解互换性在产品设计中的重要性2. 学会应用互换性原理进行产品设计3. 了解互换性在制造业中的应用案例9.2 教学内容1. 互换性在产品设计中的重要性2. 互换性原理在产品设计中的应用方法3. 互换性在制造业中的应用案例9.3 教学方法1. 讲授法：讲解互换性在产品设计中的重要性2. 案例分析法：分析互换性在制造业中的应用案例9.4 教学设计1. 复习互换性的概念和特性2. 讲解互换性在产品设计中的重要性3. 演示互换性原理在产品设计中的应用方法4. 分析互换性在制造业中的应用案例9.5 教学评估1. 课堂问答：检查学生对互换性在产品设计中重要性的理解2. 案例分析：评估学生分析互换性在制造业中应用案例的能力第十章：互换性与测量技术的发展趋势10.1 教学目标1. 了解互换性和测量技术的发展趋势2. 学会分析新兴技术对互换性和测量技术的影响3. 熟悉互换性和测量技术重点和难点解析重点环节1：互换性的概念与定义解析：理解互换性的定义是学习本课程的基础，需要学生清晰地理解互换性在产品设计和制造业中的应用价值。
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3.2
A
0.02 M A M
6.3
A
E
当花键采用单项检验法时，花键的对称度公差遵守独立原 则，适用于单件、小批量生产。
6×7H11 EQS 0.015 A 3.2
28H7
E 3.2
0.8
6×7d10 8h7 E
键和花键的检测
单件小批量生产：用通用计量器具分别对小径d、大径D、 键宽B 进行单项检测，并检测键宽的对称度、键齿（槽） 的等分度和大小径的同轴度等形位误差项目。
成批生产：花键的单项要素用极限量规检验，即综合通规 （对内花键为塞规，对外花键为环规）来综合检验d、D、B 的体外作用尺寸，用单项止规分别检验其最小实体尺寸。
检验外花键的综合环规
检验内花键的综合塞规
矩形花键的其他公差
以小径定心时，其小径既是定心部位，又是配合尺寸，其 尺寸公差应按包容要求设计。 花键的位置度公差应遵守最大实体原则。位置度公差综合 控制各键之间的角度位置，采用综合量规检验，适用于大 批量生产。
6×7d10 EQS 6×7H11 EQS 0.02 M A M 3.2 0.8
28H7 E
第二节 键与花键联结的互换性
一、键联结的互换性 键常用于轴和带毂零件（如齿轮、联轴器等）的结合， 以传递扭矩和运动。必要时，联接件间还可以有轴向相对移 动，属于可拆卸联结。 键联结按其结构形状可分为平键、半圆键和楔键三种。
轴
键
皮带轮
普通平键
键的两个侧面是工作面，工作时依靠键与键槽侧壁的挤 压传递扭矩。
结构简单、装拆方便、对中性较好。 不能轴向固定零件。
间隙 圆头A 工作面
方头B 轴
T
半圆头C
导向平键
长度较长，需用螺钉固定。
起键螺孔便于装拆。
可实现轴上零件的轴向移动， 构成动联接。
固定螺钉
潘存云教授研制
起键螺孔
半圆键
工艺性好，装配方便。 对轴的削弱较大，只适用于轻载联接。 特别适用于锥形轴端的联接。 工作面
三角形
花键联结的公差特点
多参数配合。 说明：配合参数较多，如键宽、定心尺寸、非定心尺寸、 齿宽、键长等。
采用基孔制配合。 说明：内花键拉刀加工，可减少昂贵的拉刀规格，改变外 花键的公差带位置得到不同的配合。
必须考虑几何误差的影响。
矩形花键的定心方式
矩形花键联结有 三个主要尺寸参数：
大径D； 小径d； 键宽B。
轴
槽
对键宽国标只规定了一种公差 带—h9，对平键的轴槽宽与轮毂槽宽 各规定有三种公差带，得到松联结、 正常联结、紧密联结三种松紧程度不 同的配合，分别用于不同的场合。
键和键槽的配合
说明：由于键槽形位误差的影响，键联结配合的 实际松紧程度比理论上要紧。
键公差配合图解
键联结的形位公差
为保证键侧面与键槽之间有足够的接触面积，避免装 配困难，应分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。 根据不同要求和宽度b， 键槽对轴线的对称度要求可 按GB 1184 - 1996（见表3-21 所示），一般取7-9级公差值。
内花键的定心表面采用磨削加工，减少成本较高的拉刀 规格，也易于保证表面质量。
小径定心具有高精度的工艺保证，有利于齿轮精度标准 的实施。
矩形花键的公差与配合
矩形花键的公差配合采用基孔制，定心直径d的公差等级 高，且内、外花键取相同的公差等级。
矩形花键的标记
矩形花键的标记代号按次序包括：键数N、小径d、大径 D、键宽B，各自的公差带代号或配合代号标注于各基本尺寸 之后。 例 花键 N=6，d = 28H7/ f7，D = 34H10/ a11，B = 7H11/ d10的标记为： 花键规格 N×d×D×B：6×28×34×7 花键副: 6×28H7/f7×34H10/a11×7H11/d10, GB/T 1144-2001 内花键: 6×28H7×34H10×7H11, GB/T 1144-2001 外花键: 6×28f7×34a11×7d10, GB/T 1144-2001
花键的种类
花键联结按其键形不同，主要分为矩形花键、渐开线 花键和三角形花键，其中矩形花键联结应用广泛。 矩形花键：键侧边为直线，制造容易，用磨削获得较高的 精度，最常用。 渐开线花键：靠近齿根处齿厚逐渐增大，减少应力集中， 自动定心，用于高强度联结。
三角形花键：用于薄壁零件联结。
矩形
渐开线
键联结配合表面的粗糙度
键槽两侧面的表面粗糙度参数Ra值推荐为1.6 - 3.2μm， 槽底Ra值为6.3μm 。
二、花键联结的互换性
花键联结由内花键（孔）与外花键（轴）构成，用以 传递扭矩和轴向运动。 花键具有承载能力高、定心性好和导向性好等优点， 适用于载荷较大和精度较高的滑动联结和固定联结。被广 泛应用于机床、轻工机械、运输机械、农林业机械中。 花键的制造工艺比单键复杂，成本也较高。
花键联结必须保证具有一定的配合性质，理论上分为 三种定心方式：
大径定心
小径定心
键宽定心
GB/T 1144-2001中规定：矩形花键以小径结合面作为定 心表面，即采用小径定心。
小径定心的主要原因：
小径容易保证较高的加工精度和表 面硬度，因此能提高耐磨性和使用 寿命。热处理后花键孔、轴的小径 表面可用磨削精加工，而大径和键 槽侧面难于进行磨削加工。
钩头楔键
键的上下两面为工作面。工作时，依靠键的楔紧作用来 传递扭矩。
能承受单方向的轴向力，对中性较差。 仅适用于定心精度不高和低转速的场合。 工作面
安装时用 力打入
工作面
平键、半圆键的公差与配合
在键联接中，扭矩是通过键的侧面与键槽的侧面相互 接触来传递的，因此它们的宽度b是主要配合尺寸。 键的侧面 （标准件） 轮毂槽 基轴制配合