第8章互换性与测量技术基础课件
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《互换性与技术测量》课件
表面粗糙度测量仪
用于测量表面粗糙度参数。
角度量具
如量角器、直角尺等，用于测量角度参数。
坐标测量机
大型精密设备，用于测量复杂零件的轮廓和 形状误差。
03
公差与配合
公差与配合的基本概念
公差
在加工过程中，允许零件实际尺寸变化的最大范围。
配合
两个或两个以上零件在装配时，为了实现一定的运动关系或保证一定的功能要求，所确定的相互之间的尺寸关系 。
形位公差的分类
形状公差、方向公差、位置公差和跳 动公差。
形位公差的研究对象
零件的几何要素，包括点、线、面等 。
形位公差的作用
保证零件的功能要求，提高零件的互 换性和装配精度。
形位公差的标注方法
形位公差的标注符号
形位公ห้องสมุดไป่ตู้的标注原则
用代号表示不同的形位公差项目，如直线 度、平面度、圆度等。
在图样上标注形位公差时，应遵循标注简 明、清晰的原则，便于理解和检测。
值。它反映了表面微观不平度的最大高度。
轮廓最大高度（Ry）
03
轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。它反映了表面微观不平度的
最大宽度。
表面粗糙度的检测方法
比较法
通过比较样块与被测表面的视觉差异或触觉差异 来评定表面粗糙度的方法。这种方法操作简单， 但精度较低。
干涉法
利用光学干涉原理，通过观察干涉条纹的形状和 数量来评定表面粗糙度的方法。这种方法精度很 高，但操作复杂，需要高精度的仪器和经验丰富 的操作人员。
坐标测量法
利用坐标测量仪测量被测要素的坐标值，通 过数据处理计算出形位误差。
比较测量法
将标准件与被测件进行比较测量，确定两者 的差异。
05
用于测量表面粗糙度参数。
角度量具
如量角器、直角尺等，用于测量角度参数。
坐标测量机
大型精密设备，用于测量复杂零件的轮廓和 形状误差。
03
公差与配合
公差与配合的基本概念
公差
在加工过程中，允许零件实际尺寸变化的最大范围。
配合
两个或两个以上零件在装配时，为了实现一定的运动关系或保证一定的功能要求，所确定的相互之间的尺寸关系 。
形位公差的分类
形状公差、方向公差、位置公差和跳 动公差。
形位公差的研究对象
零件的几何要素，包括点、线、面等 。
形位公差的作用
保证零件的功能要求，提高零件的互 换性和装配精度。
形位公差的标注方法
形位公差的标注符号
形位公ห้องสมุดไป่ตู้的标注原则
用代号表示不同的形位公差项目，如直线 度、平面度、圆度等。
在图样上标注形位公差时，应遵循标注简 明、清晰的原则，便于理解和检测。
值。它反映了表面微观不平度的最大高度。
轮廓最大高度（Ry）
03
轮廓峰顶线和谷底线之间的距离。它反映了表面微观不平度的
最大宽度。
表面粗糙度的检测方法
比较法
通过比较样块与被测表面的视觉差异或触觉差异 来评定表面粗糙度的方法。这种方法操作简单， 但精度较低。
干涉法
利用光学干涉原理，通过观察干涉条纹的形状和 数量来评定表面粗糙度的方法。这种方法精度很 高，但操作复杂，需要高精度的仪器和经验丰富 的操作人员。
坐标测量法
利用坐标测量仪测量被测要素的坐标值，通 过数据处理计算出形位误差。
比较测量法
将标准件与被测件进行比较测量，确定两者 的差异。
05
【精品】PPT课件 课程名称：互换性与测量技术基础PPT共15页
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
【精品】PPT课件 课程名称：互换性 与测量技术基础
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
【精品】PPT课件 课程名称：互换性 与测量技术基础
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第八章_尺寸链_互换性与技术测量基础_胡凤兰.ppt
6
8.1.2 尺寸链的类型
1.按在不同生产过程中的应用情况，可分为： 按在不同生产过程中的应用情况，可分为： （1）装配尺寸链 在机器设计或装配过程中， 在机器设计或装配过程中，由 一些相关零件形成有联系封闭 的尺寸组，称为装配尺寸链。 的尺寸组，称为装配尺寸链。 同一零件上由各个设计尺寸构 成相互有联系封闭的尺寸组， 成相互有联系封闭的尺寸组， 称为零件尺寸链。 称为零件尺寸链。
8
8.2 极值法
极值法是按各环的极限值进行尺寸链 计算的方法。 计算的方法。这种方法的特点是从保证完 全互换着眼， 全互换着眼，由各组成环的极限尺寸计算 封闭环的极限尺寸，从而求得封闭环公差， 封闭环的极限尺寸，从而求得封闭环公差， 所以这种方法又称为完全互换法。 所以这种方法又称为1. 尺寸链 在机器装配或零件加工过程中, 在机器装配或零件加工过程中,由相互连接 的尺寸形成封闭的尺寸组,该尺寸组称为尺寸链。 的尺寸形成封闭的尺寸组,该尺寸组称为尺寸链。 如图所示为零件尺寸链。 如图所示为零件尺寸链。
3
装配尺寸链
图示车床主轴轴线与尾架顶尖轴线之间的高度 差A0,尾架顶尖轴线高度A1、尾架底板高度A2和主轴 等设计尺寸相互连接成封闭的尺寸组， 轴线高度A3等设计尺寸相互连接成封闭的尺寸组， 形成尺寸链。 形成尺寸链。
18
例题 8.2 解
④ 确定各组成环的极限偏差 作为调整尺寸，其余按“入体原则” 组成环A1作为调整尺寸，其余按“入体原则”确定各 组成环的极限偏差如下: 组成环的极限偏差如下:
⑤ 计算组成环A1的极限偏差
19
8.3 统计法
在成批生产和大量生产中， 在成批生产和大量生产中，零件实 际尺寸的分布是随机的， 际尺寸的分布是随机的，多数情况下 可考虑成正态分布或偏态分布。因此, 可考虑成正态分布或偏态分布。因此, 可利用这一规律，将组成环公差放大, 可利用这一规律，将组成环公差放大, 这样不但使零件易于加工， 这样不但使零件易于加工，同时又能 满足封闭环的技术要求， 满足封闭环的技术要求，从而获得更 大的经济效益。 大的经济效益。
8.1.2 尺寸链的类型
1.按在不同生产过程中的应用情况，可分为： 按在不同生产过程中的应用情况，可分为： （1）装配尺寸链 在机器设计或装配过程中， 在机器设计或装配过程中，由 一些相关零件形成有联系封闭 的尺寸组，称为装配尺寸链。 的尺寸组，称为装配尺寸链。 同一零件上由各个设计尺寸构 成相互有联系封闭的尺寸组， 成相互有联系封闭的尺寸组， 称为零件尺寸链。 称为零件尺寸链。
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8.2 极值法
极值法是按各环的极限值进行尺寸链 计算的方法。 计算的方法。这种方法的特点是从保证完 全互换着眼， 全互换着眼，由各组成环的极限尺寸计算 封闭环的极限尺寸，从而求得封闭环公差， 封闭环的极限尺寸，从而求得封闭环公差， 所以这种方法又称为完全互换法。 所以这种方法又称为1. 尺寸链 在机器装配或零件加工过程中, 在机器装配或零件加工过程中,由相互连接 的尺寸形成封闭的尺寸组,该尺寸组称为尺寸链。 的尺寸形成封闭的尺寸组,该尺寸组称为尺寸链。 如图所示为零件尺寸链。 如图所示为零件尺寸链。
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装配尺寸链
图示车床主轴轴线与尾架顶尖轴线之间的高度 差A0,尾架顶尖轴线高度A1、尾架底板高度A2和主轴 等设计尺寸相互连接成封闭的尺寸组， 轴线高度A3等设计尺寸相互连接成封闭的尺寸组， 形成尺寸链。 形成尺寸链。
18
例题 8.2 解
④ 确定各组成环的极限偏差 作为调整尺寸，其余按“入体原则” 组成环A1作为调整尺寸，其余按“入体原则”确定各 组成环的极限偏差如下: 组成环的极限偏差如下:
⑤ 计算组成环A1的极限偏差
19
8.3 统计法
在成批生产和大量生产中， 在成批生产和大量生产中，零件实 际尺寸的分布是随机的， 际尺寸的分布是随机的，多数情况下 可考虑成正态分布或偏态分布。因此, 可考虑成正态分布或偏态分布。因此, 可利用这一规律，将组成环公差放大, 可利用这一规律，将组成环公差放大, 这样不但使零件易于加工， 这样不但使零件易于加工，同时又能 满足封闭环的技术要求， 满足封闭环的技术要求，从而获得更 大的经济效益。 大的经济效益。
互换性与技术测量(第二版)章 (8)
第8章 典型零件的公差与测量
3)用专用量具可以测量的尺寸(大批量) (1)用光滑极限量规塞规的通规和止规也可控制2—ø100、 2—ø90的尺寸误差。 (2)用综合位置度规可以控制2—48、2—140、165的理论 正确尺寸。
第8章 典型零件的公差与测量
2.几何误差的测量 1)用百分表测量平行度误差 将箱体的126左端面放在测量平台上,用百分表测量右端面, 使其平行度误差不大于0.05。 2)用专用量具测量几何误差 (1)用综合同轴度规同时测量同轴度误差(不大于0.015)和 垂直度误差(0.010)。 (2)用综合位置度规同时测量位置度误差(不大于0.030)和 平行度误差(0.012)。
第8章 典型零件的公差与测量
第8章 典型零件的公差与测量
8.1 典型零件 8.2 减速器输出轴 8.3 减速器箱体
第8章 典型零件的公差与测量
8.1 典型零件
在一般机械零件的加工过程中,首先要求操作者读懂图,完全 理解设计者在零件图纸上所表达的意义。对于本课程来说,就是 搞清楚所有几何量的互换性要求(即各个部位上的极限与配合、 几何公差、表面粗糙度以及其他公差的合格条件);其次,是选择 合适的测量器具,最经济地将这些几何量进行检验,进而判断几何 量是否合格,
第8章 典型零件的公差与测量
8.2 减速器输出轴
1.在公差要求方面 减速器输出轴的基础标准(尺寸公差、几何公差、表面粗 糙度公差)都有要求,还存在普通平键公差的要求。既有注出公 差的国家标准(尺寸公差、几何公差),又有未注公差的国家标 准(尺寸公差、几何公差)。在几何公差中有独立原则,还有包 容要求;在几何公差的基准中有单一基准,还有公共(组合)基准 等。
3)包容要求的控制 (1)ø45m6:该要素遵守MMC(45.025),当实际要素处处为 45.009(LMS)时, ø45m6的轴线直线度公差为0.016;当实际要素 处处为45.025(MMS)时, ø45m6的轴线直线度公差为0;采用光滑极 限量规来控制(通规为环规,止规为卡规)。 (2)2—ø55j6:该要素遵守MMC(55.012),当实际要素处处为 54.993(LMS)时, ø55j6的轴线直线度公差为0.019;当实际要素处 处为55.012(MMS)时, ø55j6的轴线直线度公差为0;采用光滑极限 量规来控制(通规为环规,止规为卡规)。 (3) ø56r6:该要素遵守MMC(56.060),当实际要素处处为 56.041(LMS)时, ø56r6的轴线直线度公差为0.019;当实际要素处 处为56.060(MMS)时, ø56r6的轴线直线度公差为0;采用光滑极限 量规来控制(通规为环规,止规为卡规)。
互换性与测量技术基础基础PPT共42页
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
Hale Waihona Puke 互换性与测量技术基础基础11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
15、机会是不守纪律的。——雨果
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
Hale Waihona Puke 互换性与测量技术基础基础11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
互换性与测量技术基础 ppt课件
标注方法 公称尺寸 下 上偏 偏差差
12
极限与配合的基本术语及定义论
三、有关偏差与公差的术语定义
4. 尺寸公差：是指尺寸的允许变动量，孔的用Th表示，轴的用Ts表示。 公差、极限尺寸、极限偏差的关系如下： 孔的公差 Th = Dmax ― Dmin = ES―EI； 轴的公差 Ts = dmax ― dmin = es―ei；
轴
最大过盈 Ymax=Dmin -dmax =EI-es；
最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei；
孔
16
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （3）过渡配合 对于一批孔、轴，任取其中之一相配，可能具有间隙也可能具有过盈的 配合，称为过渡配合。孔、轴结合形成过渡配合时，孔的公差带与轴的 公差带相互交叠。
H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8
H8
e7 f7 g7 h7 js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7
H8 H8 H8
H8
d8 e8 f8
h8
H9
H9 H9 H9 H9
H9
c9 d9 e9 f9
h9
H10
H10 H10 c10 d10
H10 h10
最大间隙 Xmax=Dmax―dmin =ES―ei
孔
最小间隙 Xmin =Dmin―dmax =EI―es
轴
15
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （2）过盈配合 孔的公差带完全在轴公差带的下方。实际孔的尺寸一定小于实际轴的尺 寸，孔、轴之间产生过盈，需在外来作用下孔与轴才能结合。
12
极限与配合的基本术语及定义论
三、有关偏差与公差的术语定义
4. 尺寸公差：是指尺寸的允许变动量，孔的用Th表示，轴的用Ts表示。 公差、极限尺寸、极限偏差的关系如下： 孔的公差 Th = Dmax ― Dmin = ES―EI； 轴的公差 Ts = dmax ― dmin = es―ei；
轴
最大过盈 Ymax=Dmin -dmax =EI-es；
最小过盈 Ymin =Dmax -dmin =ES-ei；
孔
16
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （3）过渡配合 对于一批孔、轴，任取其中之一相配，可能具有间隙也可能具有过盈的 配合，称为过渡配合。孔、轴结合形成过渡配合时，孔的公差带与轴的 公差带相互交叠。
H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8 H8
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H8 H8 H8
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H9
H9 H9 H9 H9
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H10
H10 H10 c10 d10
H10 h10
最大间隙 Xmax=Dmax―dmin =ES―ei
孔
最小间隙 Xmin =Dmin―dmax =EI―es
轴
15
四、有关配合的术语定义
极限与配合的基本术语及定义论
1. 配合及其种类 （2）过盈配合 孔的公差带完全在轴公差带的下方。实际孔的尺寸一定小于实际轴的尺 寸，孔、轴之间产生过盈，需在外来作用下孔与轴才能结合。
互换性与技术测量全ppt课件
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10
第1章 极限与配合及检测
教案 1
§2-2 公差与配合的基本术语及定义
1、有关“尺寸”的术语和定义
(1)尺寸：用特定单位表示长度值的数字。 (2)基本尺寸：设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。 (3)实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同 部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。 (4)极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值。
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4
绪论
教案 1
2、怎样才能使零件具有互换性
若制成的一批零件实际尺寸数值等于理论值，即这些零件完全相同， 这当然能够互换，但在生产上不可能，且没有必要。因而实际生产只要 求制成零件的实际参数值在一定范围内变动，保证零件充分近似即可。
要使零件具有互换性，就应按“公差”制造。
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5
绪论
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2
绪论
教案 1
一、互换性概述
1、什么叫互换性
举例：组成现代技术装置和日用机电产品的各种零件，如电灯泡、自行车、手 表、缝纫机上的零件、一批规格为M10-6H的螺母与M10-6g螺栓的自由旋合。在现代 化生产中，一般应遵守互换性原则。
（1）定义：
互换性是指同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需 要任何挑选或附加修配(如钳工修配)直接装在机器上，达到规 定的功能要求。
2、“公差与配合”标准
国家标准《极限与配合》中，公差与配合部分的标准主要包括： GB/T1800.1—1997《极限与配合 基础 第1部分：词汇》 GB/T1800.2—1998《极限与配合基础 第2部分：公差、偏差和配合的基本 规定》 GB/T1800.3—1998《极限与配合基础 第3部分：标准公差和基本偏差数值 表》
互换性与测量技术基础课件
2. 实现互换性的前提
标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设计和制造，并按一定 的标准进行检验，互换性才能实现。
3. 优先数系
由一系列十进制等比数列构成，代号Rr。优先数系中的每个数都是一个优先 数。每个优先数系中，相隔 r项的末项与首项相差10倍；每个十进制区间中各有r 个优先数。
互换性与测量技术基础
２）当基本系列的公比不能满足分级要求时，可 选用派生系列。
３）可分段选用最适宜的基本系列或派生系列， 以构成复合系列。
４）在特殊情况下，为了获得公比精确相等的系 列，可采用计算值。
５）如无特殊原因，应尽量避免使用化整值。
互换性与测量技术基础
1.4 几何量的检测
检验：确定零件的几何量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 测量：将被测量与作为计量单位的标准量进行 比较，确定被测量的具体数值的过程
R5; R10 ;R20; R40;
510,1010,2010,4010,8010
互换性与测量技术基础
判断题
v 为了使零件具有完全互换性，必须使零件的 几何尺寸完全一致。 （ ）
v 有了公差标准，就能保证零件的互换性。 （ ） v 为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加
工误差控制在给定的公差范围内。 （ ） v 完全互换的装配效率必定高于不完全互换（ ）
THE END
互换性与测量技术基础
（1）运动分析与计算：
确定机器或机构合理的传动系统，选择合适的机构或元件。
（2）强度分析与计算：
确定各个零件的合理的基本尺寸，进行合理的结构设计。
（3）几何精度分析与计算：
确定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数的公差。
标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设计和制造，并按一定 的标准进行检验，互换性才能实现。
3. 优先数系
由一系列十进制等比数列构成，代号Rr。优先数系中的每个数都是一个优先 数。每个优先数系中，相隔 r项的末项与首项相差10倍；每个十进制区间中各有r 个优先数。
互换性与测量技术基础
２）当基本系列的公比不能满足分级要求时，可 选用派生系列。
３）可分段选用最适宜的基本系列或派生系列， 以构成复合系列。
４）在特殊情况下，为了获得公比精确相等的系 列，可采用计算值。
５）如无特殊原因，应尽量避免使用化整值。
互换性与测量技术基础
1.4 几何量的检测
检验：确定零件的几何量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 测量：将被测量与作为计量单位的标准量进行 比较，确定被测量的具体数值的过程
R5; R10 ;R20; R40;
510,1010,2010,4010,8010
互换性与测量技术基础
判断题
v 为了使零件具有完全互换性，必须使零件的 几何尺寸完全一致。 （ ）
v 有了公差标准，就能保证零件的互换性。 （ ） v 为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加
工误差控制在给定的公差范围内。 （ ） v 完全互换的装配效率必定高于不完全互换（ ）
THE END
互换性与测量技术基础
（1）运动分析与计算：
确定机器或机构合理的传动系统，选择合适的机构或元件。
（2）强度分析与计算：
确定各个零件的合理的基本尺寸，进行合理的结构设计。
（3）几何精度分析与计算：
确定产品各个部件的装配精度以及零件的几何参数的公差。
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（3）尺寸公差带 在公差带图中，由代表上，下偏差的两条直线 所确定的一个区域，称尺寸公差带；如图 2－6 所示。公差带的大小由 标准公差确定，公差带的位置由基本偏差确定。
（4）极限制 经标准化的公差与偏差制 度称为极限制。
（5）基本偏差 标准中表列的，用以确 定公差带相对与零线位置的上偏差或下偏差 称为基本偏差，一般为靠近零线或位于零线 的那个极限偏差，图2-6。
优先数系各系列之间关系的动画演示
.
第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合
第 一 节 公差与配合的基本术语与定义 基孔制配合公差带图的动画演示
第 二 节 公差与配合国家标准 用通用规则换算孔的基本偏差的动画演示 用特殊规则换算孔的基本偏差的动画演示
第 三 节 国家标准规定的公差带与配合 配合制公差示例的动画演示
.
3. 互换性的种类
互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。 完全互换性要求零部件在装配时，不需要挑选和辅助加工便 能装配且能满足其使用性能要求。一般用于厂际之间的协作。 不完全互换则允许零部件在加工完后，通过测量将零件按实 际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减小，装配 时按对应组进行。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工 上的困难，降低成本。该种互换仅组内零件可以互换，组与组之间不能 互换。该种互换适合部件或构件在同一厂制造和装配。
在维修方面，具有互换性的零部件在磨损及损坏后可以及时更 换，因而减少了机器的维修时间和费用，保证机器连续运转，从而提 高机器的使用价值。
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第二节 标准化与优先数
1. 标准 指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具有重复
特征的物品(如产品、零部件等)和概念(如术语、规则、方法、代号、量 值等)，在总结科学试验和生产实践的基础上，由有关方面协调制订，经 主管部门批准后，在一定范围内作为活动的共同准则和依据。 2. 标准化
（4）极限制 经标准化的公差与偏差制 度称为极限制。
（5）基本偏差 标准中表列的，用以确 定公差带相对与零线位置的上偏差或下偏差 称为基本偏差，一般为靠近零线或位于零线 的那个极限偏差，图2-6。
优先数系各系列之间关系的动画演示
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第二章 光滑圆柱体结合的公差与配合
第 一 节 公差与配合的基本术语与定义 基孔制配合公差带图的动画演示
第 二 节 公差与配合国家标准 用通用规则换算孔的基本偏差的动画演示 用特殊规则换算孔的基本偏差的动画演示
第 三 节 国家标准规定的公差带与配合 配合制公差示例的动画演示
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3. 互换性的种类
互换性按其互换程度，可分为完全互换和不完全互换两种。 完全互换性要求零部件在装配时，不需要挑选和辅助加工便 能装配且能满足其使用性能要求。一般用于厂际之间的协作。 不完全互换则允许零部件在加工完后，通过测量将零件按实 际尺寸大小分为若干组，使各组组内零件间实际尺寸的差别减小，装配 时按对应组进行。这样，既可保证装配精度和使用要求，又能解决加工 上的困难，降低成本。该种互换仅组内零件可以互换，组与组之间不能 互换。该种互换适合部件或构件在同一厂制造和装配。
在维修方面，具有互换性的零部件在磨损及损坏后可以及时更 换，因而减少了机器的维修时间和费用，保证机器连续运转，从而提 高机器的使用价值。
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第二节 标准化与优先数
1. 标准 指为了取得国民经济的最佳效果，对需要协调统一的具有重复
特征的物品(如产品、零部件等)和概念(如术语、规则、方法、代号、量 值等)，在总结科学试验和生产实践的基础上，由有关方面协调制订，经 主管部门批准后，在一定范围内作为活动的共同准则和依据。 2. 标准化
《互换性与技术测量》课件
制造误差
由于加工过程中各种因素的影响 ，导致零件的实际尺寸、形状和 位置与理想状态存在偏差。
测量误差
由于测量设备、测量方法和环境 等因素的影响，导致测量结果的 不准确性。
磨损与疲劳
长期使用过程中，由于摩擦、振 动等因素，导致零件的几何量精 度逐渐降低。
几何量精度的检测方法
1 2 3
比较测量法
将待测零件与标准件进行比较，通过直接观察或 使用测量工具来评定零件的几何量精度。
技术测量的定义是使用测量工具和测量方法对各种量值进行测量，以获得准确、 可靠的数据和结果。
详细描述
技术测量是一种基于数学和物理原理的测量方法，通过使用各种测量工具和设备 ，对各种量值进行测量，如长度、宽度、高度、重量、温度等。它涉及到多个领 域的知识和技术，如几何量测量、机械量测量、电磁量测量等。
技术测量的基本要素
05 测量误差与数据处理
测量误差的来源与分类
•·
系统误差： 由于某种确定的、经 常性的因素引起的测量误差，其 大小和符号可以预测。例如，测 量仪器的偏差或老化。
测量误差的来源与分类
随机误差： 由于偶然因素引起的 测量误差，其大小和符号无法预 测。例如，温度、压力的微小波 动或测量仪器的不完善。
粗大误差： 由于测量者疏忽或外 部干扰引起的明显错误。例如， 读数错误或记录错误。
游隙的检测是为了确定轴承在安装后 是否具有足够的游隙，以保证轴承的 正常润滑和运转。
圆柱齿轮的互换性检测
01
02
03
04
圆柱齿轮的互换性检测主要包 括齿形精度、齿向精度和齿距
精度的检测。
齿形精度的检测是为了确保齿 轮的齿形符合设计要求，以减 小齿轮运转时的振动和噪声。
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4、矩形花键联接的几何公差和表面粗糙度要求 ①几何公差要求。 内、外花键的小径定心表面的几何公差和尺寸公差的关系应遵守 包容要求；内（外）花键应规定键槽（键）侧面对定心轴线的位 置度公差，并注意键宽的位置度公差与小径定心表面的尺寸公差 符合最大实体要求。②表面粗糙度要求。一般标注Ra的上限值要 求，矩形花键各结合表面粗糙度推荐值如表8-9所示
非配合制公差 键高h公差采用h11（矩形普通平键）和h8（方形 普通平键），键长L公差采用h14，轴槽长度的公差采用H14，半圆 键直径D和键高h的公差采用h12
对称度公差 为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和容易装 配，轴槽和轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线应规定对称度公差 （从7~9级选取）。对称度公差的主要参数是键宽b
2、键槽和花键的形位公差和表面粗糙度。键槽的几何公差有键 槽对轴线的对称度、键槽两工作侧面的平行度。键槽两工作侧面 为配合面，其表面粗糙度Ra值要小于槽底的表面粗糙度Ra值。具 体规定见本章相关内容。内、外花键形位公差和表面粗糙度等的 规定（或推荐）见本章相关内容
3、矩形花键联接的定心方式及极限与配合。花键有矩形花键、 渐开线花键和三角形花键，其中矩形花键应用最广。①矩形花键 联接定心方式。矩形花键有大径D结合面、小径d结合面和键侧B 结合面。其中定心表面决定花键联接的配合性质。按定心表面的 不同，矩形花键有大径D定心、小径d定心、和键（槽）宽B定心 三种定心方式，国标规定矩形花键采用小径定心。②矩形花键的 极限与配合。矩形花键的极限与配合分为一般用途的矩形花键和 精密传动的矩形花键。矩形花键的配合采用基孔制。由这些公差 带构成内、外花键的各种配合，分别得到三种联接形式，即滑动 联接、紧滑动联接和固定联接。配合的选择主要应根据定心精度 要求、传递转矩大小及是否有轴向移动来选择。
精度场合的使用要求。花键连接分固定连接和滑动连接两种。花
键连接使用要求为：①保证连接及传递一定转矩；②保证内花键
（孔）和外花键（轴）连接后的同轴度；③滑动连接还要求导向
精度及移动灵活性，固定连接要求可装配性。如图8-4所示
B
B
a) 内花键
b) 外花键
图8-4 花键的主要尺寸参数
二、矩形花键
1、花键定心方式 花键有大径D、小径d和槽（键）宽B三个主要 尺寸参数（图8-4）。为改善加工工艺性能，只需将尺寸B和D或d 制造得较精确，使其起配合定心作用，另一尺寸d或D则按较低精 度加工，并给予较大的间隙。矩形花键连接有大径定心、小径定 心和键宽定心三种方式，如图8-5所示
平行度公差 ①当键长L与键宽b之比≥8时，应对键的两工作侧面 在长度方向上规定平行度公差； ②当b<6mm时，平行度公差等级 取7级； ③当b ≥ 8~36mm时，取6级；当b≥40mm时，取5级
粗糙度公差 键槽、轮毂槽的键槽宽b两侧面粗糙度为1.6~3.2μm, 槽宽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度为6.3μm
第一节 平键、半圆键联接的公差与配合
一、概述
1、键的作用 ①实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩； ②实 现轴上零件的轴向固定； ③实现轴上零件轴向滑动的导向
2、键的类型 有平键、半圆键、楔键和切向键等。其中，平键又 分为普通平键、薄形平键、导向平键和滑键；楔键又分为普通 楔键和钩头楔键。平键和半圆键应用最广。平键和半圆键的公 差与配合参考GB/T 1095~1099-2003
2、矩形花键联接的公差与配合 分两种情况：一是一般用途的矩 形花键；二是精密传动的矩形花键。其内、外花键的尺寸公差带 如表8-6所示。矩形花键连接采用基孔制配合。国家标准中规定矩 形花键的配合按装配形式分为滑动、紧滑动和固定三种
3、矩形花键联接公差与配合的选用 ①选择配合种类时，首先要 根据内、外花键之间是否有轴向移动，确定固定联接还是非固定 联接。②对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长、 移动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运 动灵活性及配合面间有足够的润滑层。③对于内、外花键之间定 心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况，则选用配 合间隙较小的紧滑动联接。④对于内、外花键间无需在轴向移动， 只用来传递扭矩，则选用固定联接
第二节 花键连接
一、 概述
1、花键类型和特点 花键按齿形状的不同可分为矩形花键、渐开 线花键和三角形花键，如图8-3所示
a) 矩形花键
b) 渐开线花键 图8-3 花键连接
c) 三角花键
矩形花键的键数一般为偶数：6、8、10
2、花键特点和要求 花键有如下特点：①载荷分布均匀，承载能 力强，可传递更大扭矩；②导向性好；③定心精度高，满足了高
4、花键的标注 矩形花键连接在图样上的标注代号按顺序包括： 键数N、小径d、大径D、键宽B，及其相应的尺寸公差代号，各项 之间用“×”连接
对轮毂起到单向的轴向固定作用；在传递有 冲击和振动的较大转矩时，能保证可靠连接
切向键：由一对斜度为1:100的楔键组成
二、键连接的公差与配合
1、键的公差 键连接主要参数是键宽b，其特点相当于轴与不同 基本偏差代号的孔配合，故采用基轴制。一般平键和半圆键键 宽规定h9公差带，对轴槽宽和轮毂槽宽规定三种公差带，构成 三种配合，其中导向型平键用较松连接。公差带从相应国标中 选取。三组配合及其应用情况如表8-1所示。在平键和半圆键连 接中，配合尺寸是键和键槽宽度，如图8-1，公差带如图8-2
一般轮毂的长度可取为L≈(1.5～2) d，这里的d 为轴的直径
重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行强度计算
薄型平键：薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为普通 平键的60～70%。但薄型平键传递转矩的能力较低，常用于薄壁 结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合
楔键：普通楔键和钩头楔键两种
键的选择: 键的选择包括类型和尺寸两个方面
键的尺寸选择应符合：标准规格；强度要求
键的主要尺寸：截面尺寸（以键宽b×键高h表示）和键长L 键的截面尺寸b×h 按轴的直径d 由标准中选定
键的长度L一般按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮 毂长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定
矩形花键的位置度和对称度公差标注
5、矩形花键联接的标注符号 矩形花键连接在图样上的标注代号 按顺序包括：键数N、小径d、大径D、键宽B，及其相应的尺寸公 差代号，各项之间用“×”连接。如键数6，小径配合为23H7/a11， 键宽B的配合为6H11/d10，则在图样上标注代号有
6、矩形花键的检测 ①矩形花键检测有单项测量和综合检验两类。 ②单件小批生产中，用通用量具分别对各尺寸（d、D、B）进行单 项测量，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。③大批量生产，一般都采用量规进行 检验，用综合通规（对内花键为塞规、对外花键为环规（如图8-8 和图8-9），来综合检验小径d、大径D和键（键槽）宽B的作用尺 寸，包括位置度（等分度、对称度）和同轴度等几何误差。然后 用单项止端量规（或其他量具）分别检验尺寸d、D、B的最小实体 尺寸。④合格的标志是综合通规能通过，而止规不应通过
图8-8 检验内花键的综合塞规 图8-9 检验外花键的综合环规
小结
1、平键、半圆键联接的公差与配合。平键联接的键宽与键槽宽b 是决定配合性质和配合精度的主要参数。平键、半圆键联接采用 基轴制配合。国标对键宽规定了一种公差带（h9），对轴和轮毂 的键槽宽各规定了三种公差带。由这些公差带构成三组配合，分 别得到规定的三种联接类型，即较松联接、一般联接和较紧联接， 它们的应用见表8-2 。应根据使用要求和应用场合确定其配合类 别。平键、半圆键联接的非配合尺寸精度要求较低，它们的公差 分别见表8-3、表8-5
第八章
平键、花键、半圆键连接的公差及检测
讲授：郑必举
Kunming University of Science and Technology
学习目的及要求
1、学习目的2、学习要求和重点
了解键、花键的结构特征和配合标准，初步掌握如何正确选用键 及其花键的配合
非配合制公差 键高h公差采用h11（矩形普通平键）和h8（方形 普通平键），键长L公差采用h14，轴槽长度的公差采用H14，半圆 键直径D和键高h的公差采用h12
对称度公差 为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和容易装 配，轴槽和轮毂槽的宽度b对轴及轮毂轴心线应规定对称度公差 （从7~9级选取）。对称度公差的主要参数是键宽b
2、键槽和花键的形位公差和表面粗糙度。键槽的几何公差有键 槽对轴线的对称度、键槽两工作侧面的平行度。键槽两工作侧面 为配合面，其表面粗糙度Ra值要小于槽底的表面粗糙度Ra值。具 体规定见本章相关内容。内、外花键形位公差和表面粗糙度等的 规定（或推荐）见本章相关内容
3、矩形花键联接的定心方式及极限与配合。花键有矩形花键、 渐开线花键和三角形花键，其中矩形花键应用最广。①矩形花键 联接定心方式。矩形花键有大径D结合面、小径d结合面和键侧B 结合面。其中定心表面决定花键联接的配合性质。按定心表面的 不同，矩形花键有大径D定心、小径d定心、和键（槽）宽B定心 三种定心方式，国标规定矩形花键采用小径定心。②矩形花键的 极限与配合。矩形花键的极限与配合分为一般用途的矩形花键和 精密传动的矩形花键。矩形花键的配合采用基孔制。由这些公差 带构成内、外花键的各种配合，分别得到三种联接形式，即滑动 联接、紧滑动联接和固定联接。配合的选择主要应根据定心精度 要求、传递转矩大小及是否有轴向移动来选择。
精度场合的使用要求。花键连接分固定连接和滑动连接两种。花
键连接使用要求为：①保证连接及传递一定转矩；②保证内花键
（孔）和外花键（轴）连接后的同轴度；③滑动连接还要求导向
精度及移动灵活性，固定连接要求可装配性。如图8-4所示
B
B
a) 内花键
b) 外花键
图8-4 花键的主要尺寸参数
二、矩形花键
1、花键定心方式 花键有大径D、小径d和槽（键）宽B三个主要 尺寸参数（图8-4）。为改善加工工艺性能，只需将尺寸B和D或d 制造得较精确，使其起配合定心作用，另一尺寸d或D则按较低精 度加工，并给予较大的间隙。矩形花键连接有大径定心、小径定 心和键宽定心三种方式，如图8-5所示
平行度公差 ①当键长L与键宽b之比≥8时，应对键的两工作侧面 在长度方向上规定平行度公差； ②当b<6mm时，平行度公差等级 取7级； ③当b ≥ 8~36mm时，取6级；当b≥40mm时，取5级
粗糙度公差 键槽、轮毂槽的键槽宽b两侧面粗糙度为1.6~3.2μm, 槽宽底面、轮毂槽底面的表面粗糙度为6.3μm
第一节 平键、半圆键联接的公差与配合
一、概述
1、键的作用 ①实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩； ②实 现轴上零件的轴向固定； ③实现轴上零件轴向滑动的导向
2、键的类型 有平键、半圆键、楔键和切向键等。其中，平键又 分为普通平键、薄形平键、导向平键和滑键；楔键又分为普通 楔键和钩头楔键。平键和半圆键应用最广。平键和半圆键的公 差与配合参考GB/T 1095~1099-2003
2、矩形花键联接的公差与配合 分两种情况：一是一般用途的矩 形花键；二是精密传动的矩形花键。其内、外花键的尺寸公差带 如表8-6所示。矩形花键连接采用基孔制配合。国家标准中规定矩 形花键的配合按装配形式分为滑动、紧滑动和固定三种
3、矩形花键联接公差与配合的选用 ①选择配合种类时，首先要 根据内、外花键之间是否有轴向移动，确定固定联接还是非固定 联接。②对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长、 移动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运 动灵活性及配合面间有足够的润滑层。③对于内、外花键之间定 心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况，则选用配 合间隙较小的紧滑动联接。④对于内、外花键间无需在轴向移动， 只用来传递扭矩，则选用固定联接
第二节 花键连接
一、 概述
1、花键类型和特点 花键按齿形状的不同可分为矩形花键、渐开 线花键和三角形花键，如图8-3所示
a) 矩形花键
b) 渐开线花键 图8-3 花键连接
c) 三角花键
矩形花键的键数一般为偶数：6、8、10
2、花键特点和要求 花键有如下特点：①载荷分布均匀，承载能 力强，可传递更大扭矩；②导向性好；③定心精度高，满足了高
4、花键的标注 矩形花键连接在图样上的标注代号按顺序包括： 键数N、小径d、大径D、键宽B，及其相应的尺寸公差代号，各项 之间用“×”连接
对轮毂起到单向的轴向固定作用；在传递有 冲击和振动的较大转矩时，能保证可靠连接
切向键：由一对斜度为1:100的楔键组成
二、键连接的公差与配合
1、键的公差 键连接主要参数是键宽b，其特点相当于轴与不同 基本偏差代号的孔配合，故采用基轴制。一般平键和半圆键键 宽规定h9公差带，对轴槽宽和轮毂槽宽规定三种公差带，构成 三种配合，其中导向型平键用较松连接。公差带从相应国标中 选取。三组配合及其应用情况如表8-1所示。在平键和半圆键连 接中，配合尺寸是键和键槽宽度，如图8-1，公差带如图8-2
一般轮毂的长度可取为L≈(1.5～2) d，这里的d 为轴的直径
重要的键连接在选出键的类型和尺寸后，还应进行强度计算
薄型平键：薄型平键与普通平键的主要区别是键的高度约为普通 平键的60～70%。但薄型平键传递转矩的能力较低，常用于薄壁 结构、空心轴及一些径向尺寸受限制的场合
楔键：普通楔键和钩头楔键两种
键的选择: 键的选择包括类型和尺寸两个方面
键的尺寸选择应符合：标准规格；强度要求
键的主要尺寸：截面尺寸（以键宽b×键高h表示）和键长L 键的截面尺寸b×h 按轴的直径d 由标准中选定
键的长度L一般按轮毂的长度而定，即键长等于或略短于轮 毂长度；而导向平键则按轮毂的长度及其滑动距离而定
矩形花键的位置度和对称度公差标注
5、矩形花键联接的标注符号 矩形花键连接在图样上的标注代号 按顺序包括：键数N、小径d、大径D、键宽B，及其相应的尺寸公 差代号，各项之间用“×”连接。如键数6，小径配合为23H7/a11， 键宽B的配合为6H11/d10，则在图样上标注代号有
6、矩形花键的检测 ①矩形花键检测有单项测量和综合检验两类。 ②单件小批生产中，用通用量具分别对各尺寸（d、D、B）进行单 项测量，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。③大批量生产，一般都采用量规进行 检验，用综合通规（对内花键为塞规、对外花键为环规（如图8-8 和图8-9），来综合检验小径d、大径D和键（键槽）宽B的作用尺 寸，包括位置度（等分度、对称度）和同轴度等几何误差。然后 用单项止端量规（或其他量具）分别检验尺寸d、D、B的最小实体 尺寸。④合格的标志是综合通规能通过，而止规不应通过
图8-8 检验内花键的综合塞规 图8-9 检验外花键的综合环规
小结
1、平键、半圆键联接的公差与配合。平键联接的键宽与键槽宽b 是决定配合性质和配合精度的主要参数。平键、半圆键联接采用 基轴制配合。国标对键宽规定了一种公差带（h9），对轴和轮毂 的键槽宽各规定了三种公差带。由这些公差带构成三组配合，分 别得到规定的三种联接类型，即较松联接、一般联接和较紧联接， 它们的应用见表8-2 。应根据使用要求和应用场合确定其配合类 别。平键、半圆键联接的非配合尺寸精度要求较低，它们的公差 分别见表8-3、表8-5
第八章
平键、花键、半圆键连接的公差及检测
讲授：郑必举
Kunming University of Science and Technology
学习目的及要求
1、学习目的2、学习要求和重点
了解键、花键的结构特征和配合标准，初步掌握如何正确选用键 及其花键的配合