机械精度设计基础
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。
机械精度设计基础作业答案
（1）Φ50H7/g6；（2）Φ30P7/h6；（3）Φ45H7/js6；（4）Φ100S7/h6； （5）Φ20H6/h6。
表格的格式如下：
Φ5 0
组号 （1） （2） （3） （4） （5）
公差带代号
Φ50H7 Φ50g6 Φ30P7 Φ30h6 Φ45H7
边界名称和 边界尺寸 /mm
最大实 体尺寸 /mm
最大实体实
效边界
50
50.01
最大实体实
效边界
50
49.98
最大实体边 50 界50
最小实体状 态下允许的
孔或轴的合格条件 最大形位误 差/mm
0.026
49.984≤da≤50； dfe≤50.01
0.045 0.015
50≤Da≤50.025； 49.98≤Dfe
2-7 已知某相互配合的孔、轴其公称尺寸为 40mm，孔的上极
限尺寸为 40.045mm，下极限尺寸为 40.02mm；轴的上极限尺
寸为 40mm，下极限尺寸为 39.984mm。试求孔、轴的极限偏
差、基本偏差和公差，并画出孔、轴公差带示意图。
答：已知 D=40mm，Dmax=40.045mm，Dmin=40.02mm，dmax=40mm， dmin=39.984mm。
理由：Φ50H7/g6 为间隙配合；Φ50H7/k6 为过渡配合。相互 配合的孔轴，其他条件相同时，间隙配合的表面粗糙度值应比过盈配 合的表面粗糙度值小一些。
(3) 圆柱度公差为 0.01mm 的Φ30H7 孔的表面粗糙度高度特 征的参数值较小。
理由：表面的粗糙度参数值应与尺寸公差和几何公差协调，形 状公差与尺寸公差的比值越小，表面粗糙度参数值越小。当尺寸公差 等级相同时，形状公差值小的零件表面粗糙度参数值小。
机械精度设计及检测19第11章尺寸链的精度设计基础
偏差 为
A1
101
0.35 0
A2
50
0.25 0
A3
A5
50 0.048
⑤ 用中间计算方法计算A4的上、下偏差 ES0 ESA1() ESA2() 2EIA3() EI A4()
EIA4() ESA1() ESA2() 2EI A3() ES0
0.35 (0.25) 2(0.048) (0.75)
A3
(4) 校核计算结果
19
∵ ES0＝－0.01 ， EI0＝－0.08 （A1=Φ70 ，
T0 ES0 EI0 = 0.07
41
Ti TA1 TA2 TA3
i 1
2
2
= 0.02+0.03+0.02 = 0.07
3
T0 Ti 0.07
1
∴ 计算无误，则壁厚
A2/2 A0
A2=Φ60 A3=0±0.01）
Ai 的方向与封闭环A0
的方向相同为Ai (-) 。
图11.4尺寸链图
由图可见： A1为A1() , A2、A3为A2()、A3()
例11.2 加工顺序（见图11.5）：
9
（1）镗孔A1，（2）插键槽A2，（3）磨内孔A3。 解：（1）按加工顺序画尺寸链图。oA3/2 A1/ Nhomakorabea A2 A0
(2)
判断
对包容面（即孔）： 下偏差为零（EI=0)。
如
Φ30
对被包容面（轴）： 上偏差为零（es=0)。
Φ30
29
例11.7 图11.10为对开齿轮箱的一部分。 A0=1~1.75, A1=101、A2=50、A3=A5=5、A4=140。 计算各组成环的公差和上、下偏差。
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
机械精度设计和检测基础课后习题答案及解析
机械精度设计与检测基础课后习题答案一．1、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。
解：后五项优先数是16，25，40，63，100。
（2） 第一个数为100，按R10/3系列确定后三项优先数。
解：后三项优先数是200，400，800。
2、试写出R10优先数系从1～100的全部优先数（常用值）。
解：R10优先数系从1～100的全部优先数是1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8，10，12.5，16，20，25，31.5，40，50，63，80，100。
3、普通螺纹公差自3级精度开始其公差等级系数为：0.50，0.63，0.80，1.00，1.25，1.60，2.00。
试判断它们属于优先数系中的哪一种?其公比是多少？解：它们属于R10 （0.50，2.00），公比是1.25。
三．1、孔的基本尺寸D=50mm ，最大极限尺寸D max =50.087mm ，最小极限尺寸D min =50.025mm ，求孔的上偏差ES ，下偏差EI 及公差T D ，并画出公差带图。
解：根据公式可得孔的上偏差 ES=D max -D = 50.087-50 = +0.087 mm 孔的下偏差 EI=D min -D = 50.025-50 = +0.025 mm 孔的公差 T D =︱D max - D min ︱=0.062 mm2、设某配合的孔径为027.0015+φ，轴径为016.0034.015--φ，试分别计算其极限尺寸、极限偏差、尺寸公差、极限间隙(或过盈)、平均间隙(或过盈)和配合公差，并画出尺寸公差带图与配合公差带图。
解：(1)极限尺寸：孔：D max =φ15.027 D min =φ15轴: d max =φ14.984 d min =φ14.966+ 0 -+0.087+0.02550(2)极限偏差：孔：ES=+0.027 EI=0轴：es= -0.016 ei= -0.034 (3)尺寸公差：孔：T D =|ES-EI|= |（+0.027）-0|=0.027 轴：T d = |es-ei|=|（-0.016）－（-0.034）|=0.018(4)极限间隙：X max = ES －ei=（+0.027）－（-0.034）=+0.061 X min = EI －es=0－（-0.016）=+0.016 平均间隙()0385.021min max +=+=X X X av(5)配合公差：T f = T D + T d =0.027+0.018=0.045 (6)尺寸公差带和配合公差带图，如图所示。
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。
机械精度设计基础习题答案
机械精度设计基础习题答案【篇一：机械精度试题(答案版)】工误差控制在给定的范围内。
( √ )8、圆柱度公差是控制圆柱形零件横截面和轴向截面内形状误差的综合性指标。
( √ )13、配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。
( √ )14、一般来说，需要严格保证配合性质时，应采用包容要求。
( √ )18.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。
( √ )19.若某平面对基准的垂直度误差为0.05mm，则该平面的平面度误差一定小于等于0.05mm.。
它是符合要求的。
( √ )27.选用优先数列时，应按照先疏后密的规则进行选取，以避免规格过多。
( √ )29.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。
( √ )31.汽车发动机曲轴和凸轮轴上的正时齿轮，车床主轴与丝杠之间的交换齿轮，主要要保证其传动的准确性。
( √ ) 36.若被测要素相对于基准的方向和位置关系以理论正确尺寸标注，则其公差带的方向和位置是固定的。
( √ ) 37.量块按“级”使用时，应以其标称值作为工作尺寸，该尺寸包含了量块的制造误差1、?30g6与?30g7两者的区别在于（ c）c．上偏差相同，而下偏差不同2、一般配合尺寸的公差等级范围为（ c） c．it5～it133、当相配孔、轴既要求对准中心，又要求装拆方便时，应选用（ c） c．过渡配合4、形位公差带的形状决定于（ d） d．被测要素的理想形状、形位公差特征项目和标注形式b．圆形或圆柱形6、下列四组配合中配合性质与?40h7/k6相同的一组是（ c ）Ｃ、?40k7/h67、用功能量规控制形状误差大小的方法适用于（ b ）b、生产现场8、下列四个形位公差特征项目中公差带形状与径向全跳动公差带形状相同的那个公差项目是（ b ）b、圆柱度9、用立式光学比较仪测量?25m6轴的方法属于（ b ） b、相对测量10、利用同一种加工方法，加工?50h6孔和?100h7孔，应理解为（ a ）Ａ、前者加工困难11、下列说法不正确的有（ c ） c、用于高速传动的齿轮，一般要求载荷分布均匀；12、测量与被测几何量有一定函数关系的几何量，然后通过函数关系式运算，获得该被测几何量的量值的方法，称为( d ) d、间接测量法13、某阶梯轴上的实际被测轴线各点距基准轴线的距离最近为2 ?m，最远为4 ?m，则同轴度误差值为( c ) Ｃ、?8?m14、一般来说，下列哪一个表面粗糙度要求最高。
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
机械精度设计与检测技术基础
机械精度设计与检测技术基础作者:---------------- 日期：一、液压部分（一）选择1. 液压油的粘度（2 ）（1）随压力的增大而增大，随温度的增大而增大；（ 2 ）随压力的增大而增大，随温度的增大而减少；（3）随压力的增大而减少，随温度的增大而增大；（4）随压力的增大而减少，随温度的增大而减少。
2. 液压系统的工作压力取决于（3 ）（1）液压泵的额定压力；（2）溢流阀的调定压力；3）系统的负载；4）液压油的粘度3. 冲击气缸的工作特点是（2 ）（1）动能大，行程长；（2）动能大，行程短；（3）动能小，行程长；（4）动能小，行程短.。
4. 溢流阀起到安全作用的回路是（1 ）（1）进口节流调速回路；（2）出口节流调速回路；（3）旁路节流调速回路；（4）进出口同时节流调速回路。
5. 通过调速阀的流量（2 ）（1）只取决于开口面积大小，而与负载无关；（2）只取决于开口负载大小，而与开口面积无关；（3）与开口面积和负载大小均有关；（4）与开口面积和负载大小均无关。
6 、液压泵的理论流量（1 ）（1）取决于结构参数及转速、而与压力无关（2）取决于结构参数、转速及压力。
（3） 取决于结构参数及压力、而与转速无关 （4） 取决于压力及转速、而与结构参数无关 7、气压传动的突出特点是（2 ）（1）反应快，动作稳定性好； （3）反应慢，动作稳定性好；10 .差动连接回路是：（1 ）11 .伯努利方程反应的是：（3 ）（1）质量守恒；（2）动量守恒；（3）能量守恒；（4）能量矩守恒12.用来区分光滑金属园管层流，紊流的临界雷诺数是：（4 ）(1) 3 2 2 0 ； ( 2 ) 2 2 3 0 ； (3) 2 0 2 3 ； (4) 2 3 2 0。
8、图示气路为 （1 ） (1)“与门”气路； (2)“或门”气路； (3) “或非”气路; (4)“与非”气路。
(a 、9、图示图形符号为（2 ） （1 ）溢流阀； （2 ）减压阀; （3 ）顺序阀； （4）平衡阀（2）反应快，动作稳定性差;（1）增速回路，负载能力小 （2）减速回路，负载能力小； （3）增速回路，负载能力大（4）减速回路，负载能力大（二）填空1•液压系统单位重量的输出功率高，可以实现大范围调速。
机械精度设计与检测基础培训资料(1)
第八页，共86页。
表8-1
表4-16
第九页，共86页。
返回 (fǎnhuí9)目
模拟试题2
一、单项选择题 (每题1分，共10分，把选项中正确答案(dá àn)的序号填在括号里)
1. 标准是组织(zǔzhī)互换性现代化生产的 (
)。
① 基础(jīchǔ) ② 措施 ③ 手段 ④ 保证
2. 用量块长度组成某一公称尺寸时，所用量块块数不得超过 (
第六页，共86页。
7
第七页，共86页。
五、综合题（16分） 某减速器中输出轴的伸出端与相配件孔的配合为Φ25H7／m6， 采用包容要求，并采用正常联结平键。试确定轴槽和轮毂槽剖面尺寸 和极限偏差、键槽(jiàncáo)对称度公差（8级）和表面粗糙度Ra（配合表面 取3.2μm、非配合表面取6.3μm）的上限值，并将上述各项公差标注 在零件图（a）和（b）上。
的精度进行分级。
，GB/T307.3将滚动轴承
12
第十二页，共86页。
三、简答题 (共16分）
1. 试述径向圆跳动公差(gōngchā)带与圆度公差(gōngchā)带的异同。 (4分）
2. 影响(yǐngxiǎng)普通螺纹结合精度的重要因素是什么？外螺纹中径合格条件是什 么？（4分）
3. 滚动轴承套圈(tào quān)承受负荷类型有哪几种？对于不同的负荷类型，套 圈(tào quān)与
)。
① 4块 ② 5块 ③ 6块 ④ 7块
3. 滚动轴承外圈与外壳孔配合采用 (
)。
① 非基准制 ② 基轴制 ③ 基孔制 ④ 任意配合
4. 圆柱度公差带的 形状为 (
)。
① 两平行平面 ② 两同心圆 ③ 两同轴圆柱面 ④ 两等距曲线
机械精度设计基础试题与答案
一、判断题(13小题,共13.0分)(1分)[1]如果零部件装配或更换时不需要挑选或修配，则该批零部件满足完全互换性。
（ ） (1分)[2]在任意方向上的直线度，其公差带形状为两条平行直线。
（ ）(1分)[3]角度量值因为能通过等分圆周来获得任意大小的角度，因此无需再建立角度量值基准( )(1分)[4]若某轴的轴线直线度误差未超过直线度公差，则此轴的同轴度误差亦合格。
（ ） (1分)[5]计量器具的误差总和反映在示值误差和测量的重复性上。
( )(1分)[6]一般来说，同一要素的形状公差应大于定向的位置公差，平行度公差应大于相应的尺寸公差。
（ ）(1分)[7]过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。
（ ）(1分)[8]为减少测量误差，一般不采用间接测量。
( )(1分)[9]同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的（ ）。
(1分)[10]结构型圆锥配合应优先选用基轴制配合。
（ ）(1分)[11]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。
( ) (1分)[12]图样标注中0.021020φ+孔，如果没有标注其圆度公差，那么它的圆度误差值可任意确定。
（ ）(1分)[13]滚筒类零件的尺寸精度要求很低，形状精度要求较高，所以设计时应采用独立原则。
（ ）二、填空题(12小题,共24.0分)(2分)[1]齿轮的基节偏差主要是由( )和( )引起的。
(2分)[2]已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸，求各组成环的极限偏差的计算称之为( )。
(2分)[3]滚动轴承内圈内径的公差为10m μ，与之相配合的轴颈的直径公差为13m μ，若要求的最大过盈max Y 为-25m μ，则轴颈直径的下偏差为( ) m μ。
(2分)[4]量块组合使用时，为减少量块组合的积累误差，应力求使用最少的块数，一般不超过 块。
(2分)[5]配合代号为φ50H10／js10的孔轴，已知IT10=0.100mm ，其配合的极限间隙（或过盈）分别为( )mm 、( )mm 。
机械精度设计基础及应用习题
第二章 机械精度设计中的基础标准12。
查表并计算下列三对孔、轴的极限偏差、标准公差、基本偏差、极限尺寸、极限间隙或过盈、平均间隙或过盈以及配合公差,说明它们的基准制和配合类别，并且分别用公差带图标示。
(1）6750h U φ 孔：750U φ 轴：650h φ 标准公差 m IT μ257= m IT μ166= 基本偏差 m ES μ61-=m es μ0=极限偏差 m ES μ61-= m es μ0= m EI μ86-= m ei μ16-=()061.0086.0750--U φ ()0016.0650-h φ极限尺寸 939.49φ=MAX D 50φ=MAX d914.49φ=MIN D 984.49φ=MIN d极限过盈 m ei ES Y MIN μ451661-=+-=-= m es EI Y MAX μ86086-=--=-= 平均过盈 m Y Y Y MIN MAX av μ5.65286452-=--=+=配合公差 m T T T s h f μ411625=+=+= 基准制和配合类别 基孔制,过盈配合（2）6745n H φ 孔：745H φ 轴:645n φ标准公差 m IT μ257=m IT μ166= 基本偏差 m EI μ0=m ei μ17+=极限偏差 m ES μ25+= m es μ33+= m EI μ0= m ei μ17+=()025.00745+H φ ()033.0017.0645++n φ极限尺寸 025.45φ=MAX D 033.45φ=MAX d45φ=MIN D 0017.45φ=MIN d极限过盈 m ei ES X MAX μ81725+=-=-= 或过盈 m es EI Y MAX μ33330-=-=-= 平均过盈 m Y X Y MAX MAX av μ5.1223382-=-+=+=配合公差 m T T T s h f μ411625=+=+= 基准制和配合类别 基孔制，过渡配合(3）6740h G φ 孔:740G φ 轴：640h φ 标准公差 m IT μ257=m IT μ166=基本偏差 m EI μ9+=m es μ0=极限偏差 m ES μ34+= m es μ0= m EI μ9+= m ei μ16-=()034.0009.0740++G φ ()0016.0640-h φ极限尺寸 034.40φ=MAX D 40φ=MAX d009.40φ=MIN D 984.39φ=MIN d极限间隙 m ei ES X MAX μ501634+=+=-= m es EI X MIN μ909+=-=-= 平均间隙 m X X X MIN MAX av μ5.2929502+=+=+=配合公差 m T T T s h f μ411625=+=+= 基准制和配合类别 基轴制，间隙配合15 下列配合中,它们分别属于哪种基准制的配合和哪类配合，并确定孔和轴的最大间隙或最小过盈,最小间隙和最大过盈。
机械精度设计基础作业答案
机械精度设计基础作业答案一、选择题1、C：公差等级的确定是机械精度设计的基础，它直接影响到机器的性能和使用精度。
2、A：在机械精度设计中，我们通常使用“基本尺寸”来描述一个零件的大小，而“极限尺寸”则用来表示零件的最大和最小尺寸。
3、B：在机械精度设计中，我们通常使用“表面粗糙度”来描述零件表面的微观不平整度。
4、D：在机械精度设计中，我们通常使用“形位公差”来描述零件形状和位置的精确度。
5、C：在机械精度设计中，我们通常使用“配合公差”来描述两个零件之间的配合关系。
二、简答题1、什么是机械精度设计？其重要性是什么？答：机械精度设计是指在进行机械设计时，考虑到机器的使用性能和制造工艺等因素，对机器零部件的尺寸、形状、位置和表面粗糙度等进行精确规定并控制其偏差以保证机器整体性能的过程。
机械精度设计的重要性在于它能够提高机器的稳定性和可靠性，延长机器的使用寿命，同时也能降低机器的维护成本。
2、简述机械精度设计的主要内容。
答：机械精度设计的主要内容包括：确定公差等级、选择合适的配合公差、确定表面粗糙度、确定形位公差以及进行误差分析等。
3、解释形位公差的概念及其重要性。
答：形位公差是指对零件的形状和位置精度的要求。
形位公差的重要性在于它能够影响机器的稳定性和可靠性，如果形位公差控制不当，可能会导致机器运行不平稳、磨损严重等问题。
因此，在机械精度设计中，必须对形位公差给予足够的重视。
4、简述配合公差的概念及其重要性。
答：配合公差是指两个零件之间配合关系的允许变动范围。
配合公差的重要性在于它能够影响机器的配合性能和使用寿命。
如果配合公差控制不当，可能会导致机器运行不平稳、磨损严重等问题。
因此，在机械精度设计中，必须对配合公差给予足够的重视。
5、如何提高机械精度设计的准确性？答：提高机械精度设计的准确性可以从以下几个方面入手：要充分了解并掌握机械精度设计的基本知识；要注重实践经验的积累，不断进行误差分析并改进设计；要积极引入先进的测量技术和数据处理方法，提高设计的准确性。
机械精度设计基础
机械精度设计基础引言机械精度设计是在机械工程中非常重要的一项工作。
无论是制造高精度的机械产品，还是保证机械设备的正常运行，都需要精确的设计和加工。
本文将介绍机械精度设计的基础知识，包括对机械精度的定义、常见的机械精度要求、影响机械精度的因素以及提高机械精度的方法。
机械精度的定义机械精度是指在机械产品设计和制造过程中所要求的各种精度指标。
这些指标通常包括尺寸精度、形位精度、位置精度、表面粗糙度等。
其中，尺寸精度是指机械产品的尺寸与设计要求之间的偏差；形位精度是指机械产品的形状和位置与设计要求之间的偏差；位置精度是指机械产品各部件之间位置关系的精确程度；表面粗糙度是指机械产品的表面细糙程度。
常见的机械精度要求在不同的机械产品中，对精度的要求有所不同。
举例来说，对于精密仪器和光学元件，要求非常高的精度，以保证其准确性和稳定性。
而一些常规机械产品如螺纹孔、平面、轴承等，则对精度要求相对较低。
常见的机械精度要求包括以下几个方面。
尺寸精度尺寸精度是机械产品的尺寸与设计要求之间的偏差。
通常，尺寸精度可以分为尺寸公差和尺寸误差两个方面。
尺寸公差指工艺性公差和功能型公差，用于决定产品的尺寸偏差范围；尺寸误差指由于制造和测量误差引起的尺寸偏差。
形位精度形位精度是机械产品的形状和位置与设计要求之间的偏差。
形位精度包括平面度、圆度、直线度、垂直度等指标，用于描述产品的平面性、圆形度、直线度和垂直度。
位置精度位置精度是机械产品各部件之间位置关系的精确程度。
位置精度通常以公差带和位置误差来表示，用于确定产品的相对位置和装配要求。
表面粗糙度表面粗糙度是指机械产品的表面细糙程度。
表面粗糙度通常使用Ra值来表示，它是在一个特定的测长范围内，由所有测量长度的不平均高度之和除以测量长度计算得到的。
影响机械精度的因素机械精度受到多个因素的影响，包括材料性质、加工工艺、测量装备和环境条件等。
下面将分别介绍这些因素对机械精度的影响。
材料性质材料的物理特性对机械精度有直接的影响。
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。
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4.1.2 互换性的作用
1) 有利于组织专业化生产； 2) 产品设计标准化，缩短设计周期； 3) 维修时易更换配件，减少修理时
间和费用，保证设备原有的性能。
4.1.3 误差和公差
1) 误差与精度
零件加工后的实际几何参数与理想零件几 何参数相符合的程度，称为加工精度（简称精 度）。
它们中间的差值称为误差。 加工误差的大小反映了加工精度的高低， 故精度可用误差来表示。 2) 零件几何参数误差的种类 （1）尺寸误差：实际尺寸与理想尺寸之差； （2）形状误差：实际形状与理想形状之差； （3）位置误差：实际位置与理想位置之差。
3) 公差
公差： 是零件几何参数允许的变化范围，公
差是产品设计时给定的。 可分为： (1)尺寸公差：零件尺寸允许的变动范围； (2)形状公差：零件形状允许的变动范围； (3)位置公差：零件位置允许的变动范围。
4.2 尺寸公差与配合
4.2.1、公差与配合的术语和定义
1.尺寸
1)、基本尺寸 设计时给定的尺寸称为基本尺寸。孔：D 轴：d
2.完全互换：
从同一规格的一批零件中任取一件，不经任何修配就 能装到部件或机器上，而且能满足规定的性能要求。这种 互换性称为完全互换。
3.不完全互换：
如果把一批两种互相配合的零件按尺寸大小分成若干 组，在一个组内的零件才有互换性；或者虽不分组，但需 做少量修配和调整工作，才具有互换性，这种互换性称不 完全互换。
TD Dmax Dmin 25.021 25 0.021 mm
轴的公差：
Td dmax dmin 24.980 24.967 0.013 mm
在图样上的标注
孔为φ25 +0.021 0 -0.020
轴为φ25 -0.033
3 配合
配合： 是指基本尺寸相同、相互结合的孔和
轴公差带之间的关系。 间隙或过盈：
D(d )
2）过盈配合
具有过盈（包括最小
过盈等于零）的配合 Ymax=Dmin－dmax =EI-es
。其特点为孔的公差 带在轴的公差带之下
Ymin=Dmax－
dmin
=ES-ei
0
D(d )
3）过渡配合 过渡配合：
可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公 差带与轴的公差带相互交叠。
0 D(d )
4）配合公差
间隙或过盈允许的变动量，用Tf表示。
间隙配合 过盈配合 过渡配合
Tf X max X min X min X max Tf Ymax Ymin Ymin Ymax Tf X max Ymax Ymax X max
配合公差亦等于孔公差与轴公差之和，即
Tf TD Td
ddmmaaxx
ddmmiinn
ddmmiinn ddmmaaxx
轴的公差：TTdd
es ei es ei
ei es ei es
3）零线与公差带
零线：在公差与配合图 解（简称公差带图）中 ，确定偏差的一条基准 直线，称为零线。 通常用零线来表示基本 尺寸。
公差带：代表上下偏差 的两条直线所限定的一 个区域，称为尺寸公差 带或公差带。
例一：已知：孔、轴基本尺寸为φ25mm, Dmax= φ25.021mm，Dmin= φ25.000mm， dmax= φ24.980mm，dmin= φ24.967mm。 求：孔与轴的极限偏差和公差，并注明孔与轴的 极限偏差在图样上如何标注。
解：孔的上偏差：ES=Dmax－D=25.021－25=+0.021mm 孔的下偏差：EI=Dmin－D=25-25=0 轴的上偏差：es=dmax－d=24.980-25=-0.02mm 轴的下偏差：ei=dmin－d=24.967-25=-0.033 mm 孔的公差：
上偏差：最大极限尺寸与其基本尺寸的代数差。 下偏差：最小极限尺寸与其基本尺寸的代数差。 极限偏差：上偏差和下偏差统称为极限偏差。 实际偏差：实际尺寸与基本尺寸的代数差。
ES－孔的上偏差；EI－孔的下偏差； ES=Dmax－D ；EI=Dmin－D ； es －轴的上偏差；ei－轴的下偏差； es=dmax－d ； ei=dmin－d ；
4.2.2 标准公差与基本偏差
3 基本偏差
1）基本偏差的概念 基本偏差用于确定
公差带相对零线位置 的上偏差或下偏差， 一般为靠近零线的那 个偏差。
公差等级6相同，标准公差相同
基本偏差的代 号用21个字母和 7个双写字母表 示，共28个代号。
公差带中另一极限偏差的确定
公差带在零线上方：ES=EI+IT；es=ei+IT 公差带在零线下方：EI=ES-IT； ei=es-IT
就是孔的尺寸与轴的尺寸代数差，此 差值为正时是间隙；为负时是过盈。
配合的种类
分类： 间隙配合、过盈配合、过渡配合
1）间隙配合
具有间隙（包括最小
间隙等于零）的配合 Xmax=Dmax－dmin =ES-ei
。它的特点是孔的公 差带在轴的公差带之
Xmin=Dmin－dmax
=EI-es
上。
0
2)尺寸公差（简称公差）
尺寸公差：允许尺寸的变动量，即最大极限
尺寸和最小极限尺寸的代数差的绝对值，也等 于上偏差和下偏差的代数差的绝对值。
孔的公差：
TTDD
DDmmaaxx DDmmiinn
DDmmiinn
DDmmaaxx
TTDD
ES EI ES EI
EI EI
ES ES
TTdd
2)、实际尺寸 通过实际测量得到的尺寸。
3 )极限尺寸 允许尺寸变动的两个界线值，以基本尺寸为基 数来确定：
孔的最大极限尺寸：Dmax，最小极限尺寸：Dmin ；
轴的最大极限尺寸：dmax，最小极限尺寸：dmin
2.尺寸公差与偏差
1)尺寸偏差（简称偏差）
某一尺准公差是指国际的标准公差数 值中所列的、用以确定公差带大小的 任一公差值。（表4.1）
第四章 机械精度设计基础
机械精度设计是根据机械的功能要求，正确地对 机械零件的尺寸精度、形状和位置精度以及表面精度 按要求进行设计，并将它们正确地标注在零件图以及 装配图上。
4.1.1 互换性的含义
1.互换性的基本概念
互换性是指某一产品（包括零件、部件）与另一产品在 尺寸、功能上能够彼此互相替换的性能。