尺寸精度设计7分析知识讲解
尺寸精度
孔 轴
Dmax Dmin
dmin dmax
公称尺寸D
4.实际尺寸 实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的
尺寸。孔和轴实际尺寸分别用符号Da和da表 示。
由于测量误差，实际尺寸并非真实尺寸！ 而是一个近似于真实尺寸的尺寸！
零件的合格条件： Dmin ≤ Da ≤ Dmax； dmin ≤ da ≤ dmax
孔、轴公差带位置关 系决定了孔、轴的配合 性质。孔、轴的公差带 位置又由各自的两个要 素决定！
孔、轴公差带各自的 大小和位置！
大小由公差值确定， 位置由基本偏差确定。
公称尺寸
一.标准公差系列
GB/T 1800.1—2009规定了一系列标准化 的公差值。标准公差值主要由标准公差等级系 数和标准公差因子确定。
称尺寸和极限偏差分别为：孔 5000.025 mm， 轴 5000..000295 mm，试计算该配合的最大间隙、 最小间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、 轴尺寸公差带示意图。
解： Xmax = ES - ei = +0.025-(-0.025)=+0.050mm
Xmin = EI - es = 0-(-0.009) = +0.009mm
第二章 尺寸精度 机械零件在加工时必存在尺寸误差！
尺寸误差影响机械的装配性及工作性能！
尺寸公差 控制
尺寸误差测！
相关国家标准代号及名称：
GB/T 1800.1—2009《产品几何技术规范（GPS)极 限与配合 第1部分：公差、偏差和配合的基础》
GB/T 1800.2—2009《产品几何技术规范（GPS)极 限与配合 第2部分：标准公差等级和孔、轴的极 限偏差表》
GB/T 1801—2009《产品几何技术规范（GPS)极限 与配合 公差带和配合的选择》
学点精度设计知识点总结
学点精度设计知识点总结精度设计是现代工程设计中至关重要的一环，它涉及到各个领域的设计，如机械设计、电子设计、建筑设计等。
为了确保设计的准确性和可靠性，我们需要学习和掌握一些关键的精度设计知识点。
本文将对几个重要的知识点进行总结，并给出相应的示例和应用。
1. 量纲和单位在精度设计中，准确的量纲和单位选择是至关重要的。
我们必须明确设计中所涉及到的物理量及其单位，以确保计算结果的准确性。
例如，对于机械设计中的长度，我们通常使用米（m）作为基本单位，而对于电子设计中的电阻，我们使用欧姆（Ω）作为基本单位。
2. 误差与容差在实际设计中，很难避免各种误差的产生。
了解和控制误差是精度设计的关键。
误差可以分为系统误差和随机误差两种类型。
系统误差由设计或制造过程中的固有偏差引起，随机误差则是由各种随机因素造成的。
容差是对于一定的误差范围的容忍度，也是精度设计中的重要概念。
3. 数据处理与图表分析在精度设计中，对实验数据或设计结果进行合理的处理与分析是必不可少的。
常见的数据处理方法包括平均值、标准差、方差等。
图表分析可以帮助我们更直观地理解和比较不同的数据。
例如，使用折线图可以展示随时间变化的数据趋势，使用散点图可以揭示两个变量之间的关系。
4. 公差分析公差是制造过程中的不可避免的因素，会对设计质量和性能产生影响。
公差分析可以帮助我们确定设计参数的公差范围，以确保产品的可制造性和互换性。
常见的公差分析方法包括最大值法、最小值法和配合公差法等。
5. 可靠性设计在现代工程设计中，可靠性是一个至关重要的指标。
可靠性设计旨在提高产品或系统在给定使用条件下的寿命和可靠程度。
为了实现可靠性设计，我们需要进行可靠性分析、故障模式与影响分析、故障树分析等，以识别和解决潜在的故障点。
6. 材料与工艺材料的选择和工艺的确定对于精度设计来说都是至关重要的。
不同的材料和工艺会对产品的性能和质量产生重要影响。
在选择材料和工艺时，我们需要考虑诸如强度、硬度、导热性、可加工性等因素，并根据具体设计要求做出合理的选择。
尺寸精度设计
一般公差的图样表示法
例试查表确定图中零件图中线性尺寸的未注公差极限 偏差数值
一般公差的图样表示法
解：由图可见，该零件图中未注公差线性尺寸有Φ225、 Φ 200、 Φ 120、70、62、5x45°和R3七个尺寸，其中前 五个为线性尺寸，后两个分别为倒角高度和倒圆半径，以 上尺寸的公差等级，由图中技术要求可知为f级，即精密 级 根据公称尺寸和f查表3.16得前五个线性尺寸的极限偏差分别 为：225±0.2、Φ200±0.2、120 0.15、70 0.15 61 0.15。 根据倒角（高度5mm)和倒圆（半径3mm)尺寸的f查表得 （5 0,。5）x45和R3 0.2 对于一般公差的线性尺寸是在正常车间精度保证的情况下加 工出来的，所以一般可以不检验。若生产方和适用方有争 议时，应以上述查得的极限偏差作为判断其合格性。
尺寸精度设计
尺寸精度的设计是机械产品设计中的重 要组成部分，它对机械产品的使用精度、 性能和加工成本的影响很大。
主要内容
一、配合制的选用 二、标准公差等级的选用 三、配合的选用 四、线性尺寸的未注公差的选用
互换性
概念：互换性是指同一规格的一批零件或部件中任 意取出一件，装配时不需经过任何选择、修配或 调整，就能装配到整机上，并能够满足使用性能 的要求。 标准化是互换性的基础。 互换性对制图影响： 由于产品中 采用了具有互换性的零部件，就会 使许多零件不必重新设计，减少了绘图量，从而 大大提高绘图的效率，同时也有利于零件的参数 化设计。
解 （1）计算允许的配合公差[Tf] 有配合公差计算公式的 [Tf]=I[Xmax]-[Xmin]I=I55-10I=45um (2)计算查表确定孔、轴的标准公差等级 按要求[Tf]≧[TD]+[Td] 始式中[TD]、[Td]——配合的孔、轴的允许公 差。 由标准公差数值表得：IT5=15，IT6=22um,IT7=35mm。 如果孔、轴公差等级都选6级，则配合公差Tf=2IT6=44um<45um, 虽然为超过其要求的允许值，但不符合6、7、8级的孔和5、6、 7级的轴相配合的规定。 若孔选择IT7，轴选IT6.其配合，其配合公差为 Tf=IT5+IT7=22+35=57>45um,已经超过配合公差的允许值，故 不符合配合要求。 因此，最好还是轴选IT5，孔选择IT6。其配合公差 Tf=IT5+IT6=15+22=37<45um,虽然距要求的允许值减小（8um) 较多，给加工带来一定的困难，但配合精度有一定的储备，而 且选用标准规定的公差等级，选用标准的原材料、刀具和量具， 对降低加工成本有利。
机械精度设计重要知识点
机械精度设计重要知识点机械精度设计是现代机械制造中不可或缺的一个环节，它涉及到机械产品的准确性、精度和稳定性。
在机械设计过程中，合理选择和应用精度设计的知识点，能够提高产品的性能和质量。
本文将介绍机械精度设计中的几个重要知识点。
一、公差设计公差是机械设计中的一个重要参数，它决定了零件尺寸的可接受偏差范围。
公差设计的合理性直接关系到机械产品的配合、装配和运动性能。
在进行公差设计时，需要考虑到材料特性、制造工艺和工作环境等因素，合理确定公差等级和公差带宽，以满足产品的使用要求。
二、配合设计配合是指相互连接的零件间的几何要求和相对位置要求。
合理的配合设计能够保证零件的装配精度和运动精度。
常见的配合有过盈配合、间隙配合和配套配合等，在设计过程中应根据实际情况选择合适的配合类型，并进行尺寸计算和优化设计。
三、机构设计机构是机械产品中用于传递和转换运动的部件组成的系统。
在机械精度设计中，需要考虑机构的准确性、精度和稳定性。
合理的机构设计能够减小零件间的干涉和摩擦，提高机构的工作效率和运动性能。
机构设计时需要注意摩擦、动力学、静力学和强度等方面的问题，并进行仿真和优化。
四、传动设计传动是机械产品中常见的功能之一，它指的是能量在机械系统中的传递和变换。
传动设计的目标是使能量传递的损失最小化，并保证传动的准确性和可靠性。
在进行传动设计时，需要考虑传动比、传动方式、传动效率和传动误差等因素，选择合适的传动装置和传动副类型，并进行计算和优化。
五、材料选择材料选择是机械精度设计中的重要环节，合理选择材料能够满足产品的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性等要求。
在材料选择时，需要考虑材料的物理和化学性质，结合产品的使用环境和要求，选择具有合适特性的材料。
同时，还需要考虑材料的可获得性和成本等因素。
六、表面处理表面处理是提高机械产品精度和质量的重要手段。
通过表面处理，能够改善零件的表面光洁度、硬度和润滑性，并提高零件的防腐蚀和耐磨性能。
2第二章--尺寸精度解析PPT课件
定的一个区域。
16
一、基本术语及其定义
3. 有关偏差和公差的术语及定义
④标准公差：国家标准所规定的公差值。 ⑤基本偏差：一般为靠近零线或位于零线的
那个极限偏差。
17
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
①配合：公称尺寸相同，相互结合的孔轴公
差带之间的关系。
18
一、基本术语及其定义
4. 有关配合的术语及定义
②轴：圆柱形外尺寸要素，也包括 非圆柱形外尺寸要素。
4
一、基本术语及其定义 1.孔和轴的定义
孔：内表面
轴：外表面 5
一、基本术语及其定义
2. 有关尺寸的术语及定义
①线性尺寸：两点之间的距离。
②基本尺寸： 设计确定的尺寸，用
符号D表示。
②公称尺寸： 由图样规范确定的理
想形状要素的尺寸，用符
号D表示。
D D
+
孔
0-
轴Leabharlann 孔+0-
轴
34
一、基本术语及其定义
①基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，
与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合 的一种制度（优先选择基孔制）。
轴
+
0-
孔
轴
轴
轴
D
轴
35
一、基本术语及其定义
②基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，
与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合 的一种制度。
+
孔孔
例2-1 孔、轴尺寸公差带示意图
孔、轴的公称尺寸为50mm，
孔的上偏差ES=+0.025mm，
+25
下偏差EI=0mm，
+
尺寸精度设计
❖
IT = ɑi
2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化
表2-1 公称尺寸不大于500mm的标准公差的计算公式
2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化
2.2.4 尺寸分段与标准公差表
为了减少标准公差的数目，国标对公称尺寸进行了分 段。在标准公差和基本偏差的计算公式中，公称尺寸一 律以所属尺寸段的几何平均值来计算。
表 基轴制优先、常用配合
基
孔
轴 A B C D E F G H Js K M N P R S T U V X Y Z
制
间隙配合
过渡配合
过盈配合
h5
F6 G6 H6 Js6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 h5 g5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5
h6
F7 G7 H7 Js7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6
2.2 标准公差系列——尺寸公差带大小的标准化
2.2.1 公差等级
标准公差等级代号由符号IT和阿拉伯数字组成。 例如IT2，记作2级标准公差等级，也用来表示2级 标准公差数值。 国标规定的标准公差等级分为20个等级，即IT01、 IT0、IT1、IT2、…、IT18。从IT01到IT18，等级 依次降低，而相应的标准公差数值依次增大。
精度设计知识点
精度设计知识点精度设计是指在制造过程中，为了满足产品的使用要求以及提高产品的质量和性能，对产品的尺寸、形状、位置等进行合理的设计和控制。
下面将介绍几个与精度设计相关的知识点。
1. 尺寸公差尺寸公差是指允许的尺寸偏差范围。
在精度设计中，通过给出合理的尺寸公差，可以确保产品在制造过程中或使用中不会超出规定的尺寸范围。
常用的尺寸公差包括间隙配合、过盈配合等。
2. 形位公差形位公差是指允许的形状和位置偏差范围。
在精度设计中，通过给出合理的形位公差，可以确保产品在制造过程中或使用中不会出现无法接受的形状和位置偏差。
常用的形位公差包括平面度、圆度、同轴度、垂直度等。
3. 工艺能力指数工艺能力指数（Cp和Cpk）是衡量工艺过程能力的指标。
它通过对产品尺寸变化的统计分析，衡量了工艺过程的稳定性和可控性。
工艺能力指数越高，说明工艺过程的稳定性和可控性越好，产品的精度也越高。
4. 误差补偿误差补偿是一种常用的精度设计方法。
通过对制造设备或工艺过程中的误差进行测量和分析，然后对产品设计进行调整，以达到更好的精度。
误差补偿可以通过调整设备工作参数、改进工艺流程、使用精密工具等方式来实现。
5. 规范和标准在精度设计中，遵循规范和标准是非常重要的。
各个行业和领域都有相应的规范和标准，用于指导产品的设计、加工和检测。
遵循规范和标准可以确保产品的精度符合要求，并且能够与其他产品进行配套和交互使用。
总结：精度设计是制造过程中必不可少的步骤，它可以提高产品的质量和性能，确保产品的使用要求得到满足。
尺寸公差、形位公差、工艺能力指数、误差补偿以及规范和标准等是精度设计中常用的知识点和方法。
只有在合理应用这些知识点和方法的基础上，才能够设计出具有良好精度的产品。
知晓精度设计的基本知识，有助于提高工程师和设计师在产品设计中的专业水平，提升产品的市场竞争力。
精度设计专业知识讲座
Ry3.2 用任何措施取得旳表面，Ry3.2max 用任何措施取得旳表面，
Ry旳上限值为3.2μm。
Ry旳最大值为3.2μm。
Rz6.3 用清除材料措施取得旳 Rz6.3max 用清除材料措施取得旳
表面， Rz旳上限值为
表面， Rz旳最大值为
3.2 6.3μm。
3.2max 3.2μm。
Ry12.5 用清除材料措施取得旳 Ry12.5max 用清除材料措施取得旳
2、表面粗糙度、表面波纹度、形状误差旳划分
(1)波距不大于1mm，属于微观几何形状误差——表面粗糙度。 (2)波距10mm以上旳且不呈明显周期性变化旳——宏观旳几何形
状误差。 (3)波距介于1~10mm旳并呈周期性变化旳——表面波纹度
3、表面粗糙度对零件性能旳影响
⑴影响零件旳耐磨性 ⑵影响零件配合性质 ⑶影响零件旳疲劳强度 ⑷影响零件旳接触刚度 ⑸影响零件旳抗腐蚀性
（1）定义
在取样长度内，５个最大旳轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓
谷深yvi平均值之和。即： 5
5
5
5
y pi yvi
Rz i1
i 1
5
或
Rz
hi
i 1
5
hj
j 1
1、微观不平度十点高度Ｒz
特点 优点：简朴、直观
Rz
Rz
缺陷：不反应形状
2、轮廓算术平均偏差Ra
定义：
在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值旳 算术平均值，即
GB6060.1-85 表面粗糙度比较样块 铸造表面； GB6060.2-85 表面粗糙度比较样块 磨、车、镗、铣、插及刨加工表面； GB 6060.3-86 表面粗糙度比较样块 电火花加工表面； GB 6060.4-87 表面粗糙度比较样块 抛光加工表面； BG6060.5-88 表面粗糙度比较样块 (喷)丸、喷砂加工表面； GB6061-85 轮廓法测量表面粗糙度旳仪器-术语； GB6062-85 轮廓法触针式表面粗糙度测量仪—轮廓统计仪及中级制轮廓计； GB10610—89 触针式仪器测量表面粗糙度旳规则和措施； GB/T12472—2023 木制件表面粗糙度参数及其数值
第1章 尺寸精度设计
TD Dmax Dmin
Td dmax dmin
由（2-1）~（2-6）式，可以得出
（2-5） （2-6）
TD ES EI
(2-7)
Td es ei
(2-8)
从图2.12可以看出：在孔的基本偏差系列中，A～G的基本 偏差为下偏差EI,其数值为正值；H的基本偏差EI＝0,是基准孔； J～ZC的基本偏差是上偏差ES，其数值为负值（J和K除外）； JS的公差带相对于零线对称分布，所以基本偏差可以是上偏差， 也可以是下偏差，其数值为标准公差的一半（即±IT/2）。
（1）孔mm与轴mm相配合。 （2）孔mm与轴mm相配合。 （3）孔mm与轴mm相配合。
第三节 尺寸的极限与配合国家标准简介
经过标准化了的公差与偏差制度称为极限制，它是一系列标准的孔、 轴公差数值和极限偏差数值。配合制则是同一极限的孔和轴组成配合的一 种制度。国家标准极限与配合(limits and fits)主要由配合制、标准公差系 列、基本偏差系列组成。
1.基本偏差代号及其规律
为了满足各种不同配合的需要，国家标准对孔和轴分别规 定了28种基本偏差，它们用英文字母表示。大写字母表示孔的 基本偏差；小写字母表示轴的基本偏差。在26个字母中除去5 个容易与其他含义混淆的字母：I、L、O、Q、W(i、l、o、q、 w),剩下的21个字母加上7个双写的字母CD、EF、FG、JS、 ZA、ZB、ZC(cd、ef、fg、js、za、zb、zc),这样就形成了孔和 轴分别的28个基本偏差代号，反映了公差带的28种位置，构成 了孔和轴的基本偏差系列，如图2.12所示。
尺寸精度设计与检测讲课文档
ESES(计算)值 ITnIT(n1)
图 3.12
第二十二页
5. 孔、轴另一个极限偏差的计算
由右图可得：
对孔：
A—H， ES = EI+TD
J—ZC， E I = ES -TD
0
对轴：
a—h， ei = es-Td
j—zc， es = ei+Td
公称尺寸
ES(es) =？
TD
(Td)
为了↓ T 值数目→简化公差表格→方便应用
→把尺寸按一定规律分成若干段。
2. 如何分段？
D≤3 不分段；
D≤180 继承旧标准不均匀分段； D＞180 按 R10 系列分段（细分时按R20 ）。
第十页
对于同一尺寸段内，各个公称尺寸的同一公差 等级的标准公差数值相同(见下图)。
T = a i = a f (D)
＝ 1.12IT7
(5) 向两端延伸
精度高于IT01为 IT02＝ 0.2+0.005D
低于IT18为 IT19 ＝ 2500×1.6i
= 4000 i
第九页
尺寸分段（D）
1. 为什么要分段？
因为 Ta ia(fD )
所以对于有一个D值，都可得到一个T值。
这样 T 值数目非常庞大，不便于工程应用。
公称 尺 寸 /mm
公称 尺 寸 /mm
第六页
(1) IT01 , IT0 , IT1
IT01 = 0.3 +0.008 D
IT02 = 0.5 +0.012 D
IT03 = 0.8 +0.020 D
式中常数项和D的系数，按R10/2派生系列增加。
(2) IT5 ~ IT18
机械精度设计知识点
机械精度设计知识点机械精度设计是机械工程中至关重要的一部分，它涉及到对产品和零部件的尺寸、形状、位置和表面质量等方面的要求。
本文将介绍机械精度设计的一些知识点。
一、尺寸精度尺寸精度是指产品或零部件的尺寸与理论值之间的差异程度。
在机械设计中，常用的尺寸精度等级包括IT系列和数字系列。
IT系列中，尺寸精度等级依次分为IT01、IT0、IT1、IT2、IT3等级，数字系列以从1到18的数字表示，数字越小，精度要求越高。
二、形状精度形状精度是指产品或零部件的形状与理论值之间的差异程度。
常见的形状精度要求包括平面度、直线度、圆度、圆柱度等。
平面度是指一个平面上的各个离散点与理论平面的距离之差的总和。
直线度是指直线上各个离散点与理论直线的距离之差的总和。
圆度是指一个圆形轮廓上的各个离散点与理论圆的距离之差的总和。
圆柱度是指一个圆柱形轮廓上各个离散点与理论圆柱的距离之差的总和。
三、位置精度位置精度是指产品或零部件上各个特征之间的相对位置关系与理论值之间的差异程度。
常见的位置精度要求包括平行度、垂直度、同轴度和对称度等。
平行度是指两个平行面之间的夹角与理论值之间的差异。
垂直度是指两个垂直面之间的角度与理论值之间的差异。
同轴度是指一个轴上各个测点与理论轴线的距离之差的总和。
对称度是指一个特定特征相对于参考线对称关系与理论值之间的差异。
四、表面质量表面质量是指产品或零部件表面的光滑度和粗糙度等方面的要求。
光滑度是指表面的平整程度，常用的表示方法是Ra指标。
粗糙度是指表面的不规则程度，常用的表示方法包括Rz、Rmax等指标。
表面质量的要求与产品的功能和使用要求密切相关，不同的产品对表面质量的要求也有差异。
五、公差设计公差设计是机械精度设计中的关键环节，它决定了产品或零部件的可制造性和互换性。
在公差设计中，通常采用配合尺寸和基准尺寸的方式来确定各个特征之间的公差。
配合尺寸的设计包括最大材料条件和最小材料条件两种情况，最大材料条件是指产品上各个特征尺寸都达到最大限制尺寸的状态，最小材料条件则相反。
第二章 尺寸精度设计
3. 有关配合的术语和定义
（1）配合(fit)：基本尺寸相同的、相互结合的 孔和轴公差带之间的关系。 （2）间隙和过盈(clearance and interference) ： ≥0，为间隙X 孔的尺寸－轴的尺寸之差 ≤0，为过盈Ｙ （３）配合种类 ①间隙配合(clearance fit)：具有间隙（包括 最小间隙等于零）的配合。 孔 最大间隙：Xmax=Dmax－dmin=ES－ei + 0 最小间隙：Xmin=Dmin－dmax=EI－es 轴 平均间隙：Xav=(Xmax＋Xmin)/2
1 4
IT8
IT3
IT4
IT9
IT10
40I
64I
IT16
IT17
1000I
1600I
IT 5 4 IT1 IT1
IT11
100I
IT18
2500I
互换性与测量技术
3. 基本尺寸分段 为了减少标准公差的数目，简化公差表格， 便于应用，将基本尺寸分成若干段。 基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公 差等级相同，不论尺寸大小，标准公差值都相同。 标准公差计算公式中，基本尺寸用每一尺寸段首 D D首 D尾 尾两个尺寸的几何平均值，即 例题：试比较轴 d1 120mm，Td 22m 和 T d 2 10mm ，d 1T5 IT6 IT7
公差值 (μm) 7I 10I 16I 25I
公差 等级 IT12 IT13 IT14 IT15
公差值 (μm) 160I 250I 400I 640I
2I
IT 5 IT1 IT1 2 IT 5 4 IT1 IT1 3
Ymax
Ymin
Xmax
机械精度设计知识点汇总
机械精度设计知识点汇总在机械设计中，精度是一个非常重要的概念，它直接影响着产品的质量和性能。
合理的机械精度设计可以保证产品的准确性和可靠性。
下面将从不同的角度总结机械精度设计的知识点，以帮助读者更好地理解和应用于实际工作中。
1. 尺寸链：尺寸链是指由相对的尺寸所组成的尺寸体系，可分为最小尺寸链和最大尺寸链。
在设计中，应根据机械零件的功能和使用要求，选择合适的尺寸链，并合理确定公差限值，以确保产品的精度。
2. 公差设计：公差是指零件在加工过程中存在的误差范围。
公差设计旨在确定零件之间的相对位置和尺寸关系，以确保装配和功能的合理性。
在公差设计中，常用的方法有最大材料条件法、最小材料条件法和中间材料条件法。
3. 轴向公差链：轴向公差链是指连接在一起的轴或孔的尺寸和公差之间的关系。
在设计中，应根据零件的装配要求和工作环境，合理选择和控制轴向公差链，以保证装配和运动的正常。
4. 平行度和垂直度：平行度和垂直度是描述零件表面、轴线或平面之间相互关系的重要指标。
合理设计和控制平行度和垂直度，可以保证零件的相对位置和功能的准确性。
5. 圆度和圆柱度：圆度和圆柱度是描述圆形零件表面曲率和公差的重要指标。
在机械设计中，合理设计和控制圆度和圆柱度，可以保证零件的几何形状和运动的稳定性。
6. 表面粗糙度：表面粗糙度是描述零件表面质量的重要指标。
在机械设计中，通过合理设计和控制表面粗糙度，可以提高零件的摩擦性能、耐磨性和密封性。
7. 温度效应：温度对机械零件和装配体的影响是不可忽视的。
温度变化会导致零件的尺寸和形状发生变化，从而影响产品的精度和性能。
因此，在机械设计中，应考虑材料的热膨胀系数和热变形等因素，合理选择和控制零件的尺寸和公差。
8. 增量传递误差：增量传递误差是指在机械传动系统中，由于齿轮、链条、皮带等零件的制造误差和装配误差，导致传动精度降低的问题。
在设计中，应合理选择和控制传动比和清晰度，减小增量传递误差，提高机械系统的传动精度。
尺寸精度设计7总结
在形位公差框格相应的 用于基准 基准要素后加 M 要素时 用于保证零件可装配性
主要用途
用于保证配合性质
形位公差项目的选择、 公差原则的选择、 形位公差值的选择、 基准的选择
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度
基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。 重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。 难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 操作技能：表面粗糙度的测量。
dfe≤dM=dmax
da ≥dL=dmin Dfe≥DM=Dmin Da≤DL=Dmax
孔
孔
边界尺寸为最大实体尺寸 dMDM (dmax，Dmin)
中 心 要 素
边界尺寸为最大实体实效尺寸 dMV(DMV)＝dM(DM)±t 用于被测 要素时 在形位公差框格第二格 公差值后加 M
标注
单一要素
在尺寸公差带后 加注 E
轮廓的支承长度率Rmr( c) 轮廓的支承长度率Rmr( c)是指在给定的 水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml(c)与 评定长度的比率
在同一水平位置， Rmr( c)数值越大，表 示实体材料的长度占评定长度的比例越 大，支承刚度和耐磨性越好。
表面粗糙度（评定参数）的选择（一）
评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用 幅度参数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分 反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外： 当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑 （ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范 围便于选择用于测量Rz的仪器测量。 当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。
表面粗糙度评定参数（二）
精度设计知识点总结
精度设计知识点总结导言精度设计是一种质量管理工具，旨在确保产品或过程达到规定的精度要求。
在制造业、科研领域和医疗行业等领域，精度设计起到至关重要的作用。
它涉及到多个领域的知识，比如工程学、材料学、统计学等。
本文将对精度设计进行总结和概述，包括其基本概念、方法和应用。
一、基本概念1.1 精度设计的定义精度设计是指在产品研发和生产过程中，通过合理的设计和工艺控制，使得产品或工艺达到预期的精度和准确度要求。
它涉及到产品的尺寸、形状、表面质量、配合度和加工精度等方面。
1.2 精度设计的重要性精度设计对于产品质量、性能和成本都具有重要的影响。
如果产品精度不高，会导致产品性能不稳定、寿命短、成本增加等问题。
因此，精度设计是保证产品质量和性能的重要手段。
1.3 精度设计的目标精度设计的主要目标是确保产品或工艺达到规定的精度要求，以满足客户的需求和市场的竞争要求。
同时，它也是提高生产效率和降低成本的有效途径。
二、方法与工具2.1 设计思想精度设计的基本思想是从产品设计阶段就考虑如何提高精度和准确度，而不是依赖生产过程中的调整和加工处理。
因此，设计人员需要全面考虑产品的功能、结构、材料等因素，以确保产品在设计阶段就具有良好的精度性能。
2.2 工艺控制精度设计需要在产品的加工和装配过程中进行精细控制，以确保产品的精度要求得以满足。
常用的工艺控制方法包括统计过程控制(SPC)、工艺能力分析(CPK)等，通过监测和分析生产过程中的数据，及时发现和纠正问题，确保产品的精度性能。
2.3 检测与测量精度设计还需要借助有效的检测和测量手段来验证产品的精度，以及监测生产过程中的精度变化。
常用的检测与测量工具包括光学测量仪器、三坐标测量机、显微镜等，通过这些工具可以对产品进行精准的尺寸、形状、表面质量等方面的检测。
2.4 精度改善在实际生产过程中，可能会出现产品精度不达标的情况，此时需要采取相应的改善措施。
精度改善的方法包括工艺优化、设备维护、人员培训等，通过持续改进和精益生产等手段，逐步提高产品的精度性能。
第3章尺寸的精度设计(尺寸公差配合与检测)
合公差。
• 例2-3 现有一间隙配合，孔为25~25+0.021，轴为25-0.020 ~25-0.007 。求最大间隙、最小间隙、平均间隙和配合公差。 • 例2-4 现有一过渡配合，孔为25~25+0.021，轴为25+0.015 ~25+0.028 。求最大间隙、最大过盈、平均间隙或平均过盈
和配合公差。
– 尺寸段的几何平均值D=800×1000=894.4mm – I=0.004×894.4+2.1=5.68μm – IT11=100I=100×5.68=568μm，经修约取IT11=560μm
• Xmax= Dmax-dmin = ES - ei (+) P26式3-4 • Xmin = Dmin-dmax = EI - es (+或0) P26式3-5 • Xav = ( Xmax + Xmin )/2 = (+) P26式3-6
3.1.3 有关配合的术语和定义
– ② 过盈配合(interference fit)：Dmax-dmin≤0；
• Xmax = Dmax-dmin = ES - ei (+) P27式3-10 • Ymax = Dmin-dmax = EI - es ( - ) P27式3-11 • Xav或Yav = ( Xmax + Ymax )/2 =(+或-) P27式3-12
3.1.3 有关配合的术语和定义
• 例2-2 现有一过盈配合，孔为25~25+0.021，轴为 25+0.035~25+0.048。求最大过盈、最小过盈、平均过盈和配
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 例：已知孔的基本尺寸D和轴的基本尺寸d均为 25mm，孔的极限尺寸为Dmax=25.021mm， Dmin=25.000mm，轴的极限尺寸为 dmax=24.993 mm，dmin=24.980 mm。求：孔 与轴的极限偏差与公差。
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表面粗糙度（评定参数）的选择（二）
1、对于有喷涂均匀、涂层有极好的光洁性 要求的部位， RSm作为附加参数选用。
2、有较高支承刚度和耐磨性的表面， Rmr( c)作为附加参数选用。
表面粗糙度（参数值）的选择
表面粗糙度参数值的选择原则是：在满足零件表面功 能要求的前提下，尽量选取较大的参数值。
一般原则：同一零件上，
a 处为粗糙度高度参数的允许值 （μm）；
0.0025-0.8/Rz 6.3(传输带标注) -0.8/Rz 6.3(取样长度标记)
c处标注加工方法、镀涂或其它 表面处理；
b处为第二个表面粗糙度要求 （mm）；
d标出加工纹理方向符号； e处标出加工余量（mm）；
表面粗糙度的标注
标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或 它们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向被注 表面。
平面加工：刨6.3~25；铣3.2~6.3；磨0.8~3.2 外圆加工：车1.6~6.3；磨0.8~1.6 孔加工：钻：6.3~12.5；绞孔：1.6~3.2 P114 表4-5 P115 表4-6 注：图纸上的粗糙度都是指零件完工后的表面粗
糙度
取样长度的选用
代号的含义
表面粗糙度的代号
工作表面粗糙度值＜非工作表面； 摩擦表面＜非摩擦表面；
受循环载荷的表面要小；配合要求高、联接要求可靠、 受重载的表面粗糙度值都应小；
同一精度，小尺寸比大尺寸要小； 轴比孔的表面粗糙度值要小。
常用表面粗糙度值
参数值的选用方法
可用类比法来确定。一般尺寸公差、表面形状公 差小时，表面粗糙度参数值也小，
表面粗糙度的基本术语（一）
取样长度lr：评定表面粗糙度所规定的一段基 准线长度。应与表面粗糙度的大小相适应。用 于判别被评定轮廓不规则特征的x轴向上的长 度。
评定长度 ln：为了全面、充分地反映被测表面 的特性，在评定或测量表面轮廓时所必需的一 段长度。评定长度可包括一个或多个取样长度。 表面不均匀的表面，宜选用较长的评定长度。
评定长度一般按5个取样长度来确定。
取样长度在数值上与λc滤波器的波长相等
表面粗糙度的基本术语（二）
轮廓中线（基准线）：评定表面粗糙度的一段 参考线。有以下两种：
轮廓的最小二乘中线：在取样长度内，使轮廓 上各点的纵坐标值Zi(x) 平方和为最小。即：
lr[Z(x)]2dxmin
0
轮廓算术平均中线：在取样长度内，将实际轮 廓划分上下两部分，且使上下面积相等的直线 。
第四章 表面粗糙度
表面粗糙度
基本内容：掌握表面粗糙度的基本概念， 表面粗糙度的评定、选用、标注及测量。
重点内容：表面粗糙度的评定、选用及 标注。
难点内容：表面粗糙度的评定、选用。 操作技能：表面粗糙度的测量。
基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况：
(1)表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度， 通常波距小于1mm属于表面粗糙度。属于微观几何形 状误差。
评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用 幅度参数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分 反映零件表面轮廓的特征。以下情况下例外：
当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑 （ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范 围便于选择用于测量Rz的仪器测量。
当零件材料较软时，因为Ra一般采用触针测量。
Ra
1 lr
lr 0
Z(x)dx
表面粗糙度评定参数（二）
（2）轮廓最大高度Ｒz 在取样长度内，最大的轮廓峰高和最大
轮廓谷深之和的高度。
Rz=︱Zpmax︱+︱Zvmax︱
表面粗糙度评定参数（ 三）
轮廓单元的平均宽度RSm 轮廓单元的平均宽度RSm是指在一个取样
长度内粗糙度轮廓单元宽度Xs的平均值
表面粗糙度评定参数（四）
轮廓的支承长度率Rmr( c) 轮廓的支承长度率Rmr( c)是指在给定的 水平位置C上轮廓的实体材料长度Ml(c)与 评定长度的比率
在同一水平位置， Rmr( c)数值越大，表 示实体材料的长度占评定长度的比例越 大，支承刚度和耐磨性越好。
表面粗糙度（评定参数）的选择（一）
孔
Dfe≥DMV=DM-t形位
DL≤Da≤DM
边界尺寸为最大实体实效尺寸 dMV(DMV)＝dM(DM)±t
中 用于被测
心
要 要素时
素
用于基准 要素时
在形位公差框格第二格 公差值后加 M
在形位公差框格相应的 基准要素后加 M
主要用途
用于保证配合性质
用于保证零件可装配性
形位公差项目的选择、 公差原则的选择、 形位公差值的选择、 基准的选择
(2)表面波纹度：波距在1-10mm称为表面波度。会引起 零件运转时的振动、噪声，特别是对旋转零件（如轴 承）的影响是相当大的，目前表面波纹度还没有制定 国家标准。
(3)形状误差 ：零件表面中峰谷的波距大于10mm的不平 程度属于形状误差。
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。 影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。 影响零件的抗腐蚀性。 影响零件的密封性。
即：F1+F3+…+F2n-1= F2+F4+…+F2n
Lr
F1
F2
y=f(x)
0
G1
G2
LLr
Fn
x Gm
表面粗糙度的评定参数（一）
国家标准GB3505-2000中规定了多个评 定参数，掌握四个常用参数
（1）轮廓的算术平均偏差Ｒa 在取样长度内，被测实际轮廓上各点至 轮廓中线距离绝对值的平均值，即
术语
1、λc滤波器 是指确定粗糙度与波纹度成分之间相交界限的滤波器。
2、 λs滤波器 是指确定存在于表面上的粗糙度与比它更短的波的成分 之间相交界限的滤波器。
3、原始轮廓 是指在应用短波长滤波器λs之后的总的轮廓。
4、粗糙度轮廓 是对原始轮廓采用λc滤波器抑制长波成分以后形成的 轮廓。这是故意修正的轮廓。
尺寸精度设计7分析
包容要求与最大实体要求
公差原则含义 标注
包容要求
轴
dfe≤dM=dmax
da ≥dL=dmin
孔
Dfe≥DM=Dmin
Da≤DL=Dmax
边界尺寸为最大实体尺寸 dMDM (dmax，Dmin)
单一要素 在尺寸公差带后 加注 E
最大实体要求
轴
dfe≤dMV=dM+t形位 dL≤da≤dM