全套課件：公差配合與檢測(cè)技術(shù)-馬風(fēng)嵐

公差配合與檢測(cè)技術(shù)電子教案目錄第1章緒論1.1互換性概述1.2加工誤差、公差及檢測(cè)1.3標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系1.4本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)任務(wù)第2章孔、軸的公差與配合2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.2公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化2.3公差與配合的選擇2.4公差配合選用示例第3章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)3.1概述3.2測(cè)量器具和測(cè)量方法的分類(lèi)3.3測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理第4章形狀與位置公差及其檢測(cè)4.1概述4.2形狀和位置公差4.3形位誤差的標(biāo)注4.4公差原則4.5形位公差的選用4.6形位誤差的檢測(cè)第5章表面粗糙度5.1概述5.2表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5.3表面粗糙度參數(shù)及其參數(shù)值的選用5.4表面粗糙度代號(hào)及其標(biāo)注方法5.5表面粗糙度的檢測(cè)第6章光滑工件尺寸檢驗(yàn)與光滑極限量規(guī)6.1光滑工件尺寸檢驗(yàn)6.2光滑極限量規(guī)設(shè)計(jì)第1章緒論課前導(dǎo)讀

本章從機(jī)械產(chǎn)品的互換性要求出發(fā)，引出誤差、公差、檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)化等概念，綜述了它們之間的聯(lián)系，并對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)提出了明確要求?；A(chǔ)知識(shí)互換性的概念、分類(lèi)和作用。重點(diǎn)知識(shí)明確公差、檢測(cè)及標(biāo)準(zhǔn)化是保證互換性生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)的條件。難點(diǎn)知識(shí)優(yōu)先數(shù)系

課前導(dǎo)讀

定義：是指在同一規(guī)格的若干個(gè)零件或部件中任取一件，不需作任何挑選、修配或調(diào)整，就能裝配到機(jī)器或儀器上，并能滿(mǎn)足機(jī)器或儀器的使用性能的特性?；蛘哒f(shuō)，同一規(guī)格的零部件，按規(guī)定的要求分別制造，能彼此相互替換并能保證使用要求的特性。

1.1.1

互換性的概念1.1互換性概述(2)在制造方面，有利于組織專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，采用先進(jìn)工藝和高效率的專(zhuān)用設(shè)備，提高生產(chǎn)效率。(1)在設(shè)計(jì)方面，有利于最大限度采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，大大簡(jiǎn)化繪圖和計(jì)算工作，縮短設(shè)計(jì)周期。便于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。(3)在使用、維修方面，可以減少機(jī)器的維修時(shí)間和費(fèi)用，保證機(jī)器能連續(xù)持久的運(yùn)轉(zhuǎn)。提高了機(jī)器的使用壽命。1.1.2互換性的作用

(1）完全互換性特點(diǎn)：不限定互換范圍，以零部件裝配或更換時(shí)不需要挑選或修配為條件。如日常生活中所用電燈泡。

（2）不完全互換性特點(diǎn)：零件在裝配或更換時(shí)，需要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)倪x擇、調(diào)整或輔助加工（修配），才能具有相互替換的性能。即指零件在一定范圍內(nèi)互換。

當(dāng)零件的裝配精度要求較高時(shí)，采用完全互換將使零件的公差很小，加工困難，加工成本很高，甚至無(wú)法加工。這時(shí)可根據(jù)精度要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)批量等具體條件，各種不同形式的不完全互換法進(jìn)行加工。

11.1.3互換性分類(lèi)

1.2.1加工誤差和公差的含義允許零件幾何參數(shù)的變動(dòng)量就是公差。零件的實(shí)際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)之間的差異，稱(chēng)為幾何量誤差。它包括以下幾個(gè)方面：1尺寸誤差零件加工后的實(shí)際尺寸與理想尺寸之差。2幾何形狀誤差

零件的幾何形狀誤差分為三種宏觀(guān)幾何形狀誤差微觀(guān)幾何形狀誤差表面波度3

相互位置誤差相互位置誤差是指加工后，零件各表面或中心線(xiàn)之間的實(shí)際位置與其理想位置之間的差值。如兩個(gè)平面之間的平行度、垂直度等。1.2加工誤差、公差及檢測(cè)

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化

1、標(biāo)準(zhǔn)就是為在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)活動(dòng)或結(jié)果規(guī)定的共同的和重復(fù)使用的規(guī)則、導(dǎo)則或特性文件。

2、標(biāo)準(zhǔn)化就是指在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)以及管理等社會(huì)實(shí)踐中，對(duì)重復(fù)性的事物（如產(chǎn)品、零件、部件）和概念（如術(shù)語(yǔ)、規(guī)則、方法、代號(hào)、量值），在一定范圍內(nèi)通過(guò)簡(jiǎn)化、優(yōu)選和協(xié)調(diào)，做出統(tǒng)一的規(guī)定，經(jīng)審批后頒布、實(shí)施，以獲得最佳秩序和社會(huì)效益一個(gè)活動(dòng)過(guò)程。

1.3標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系

3、標(biāo)準(zhǔn)的分級(jí)

按制定的范圍不同，標(biāo)準(zhǔn)分為

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

ISOIEC國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB地方標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如機(jī)械（JB）企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB1、優(yōu)先數(shù)系

優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系就是對(duì)各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值進(jìn)行協(xié)調(diào)、簡(jiǎn)化和統(tǒng)一的一種科學(xué)的數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)。

GB/T321-1980《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》就是其中的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。在確定機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡可能地選用該標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值。

2、優(yōu)先數(shù)系的特點(diǎn)

優(yōu)先數(shù)系是一種十進(jìn)制的幾何級(jí)數(shù)。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB321-80與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO推薦R5、R10、R20、R40、R80系列，前四項(xiàng)為基本系列（見(jiàn)表1-1）,R80為補(bǔ)充系列。其公比為：(1)基本系列優(yōu)先數(shù)系中的R5、R10、R20、R40四個(gè)系列是常用系列，稱(chēng)為基本系列。

1.3.2優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系(3)派生系列派生系列是從R5、R10、R20、R40、R80五個(gè)系列中，每隔P項(xiàng)取值導(dǎo)出的系列。其公比為：qr/p===10p/r

代號(hào)為Rr/p，其中r代表5、10、20、40、80。(2)補(bǔ)充系列R80系列僅在參數(shù)分級(jí)很細(xì)或不能滿(mǎn)足需要時(shí)才采用，稱(chēng)為補(bǔ)充系列。其代號(hào)表示方法與基本系列相同。公差配合與檢測(cè)技術(shù)》是機(jī)械類(lèi)、汽車(chē)類(lèi)、儀器儀表類(lèi)和機(jī)電相結(jié)合類(lèi)各專(zhuān)業(yè)必需的主干技術(shù)基礎(chǔ)課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)和實(shí)踐性實(shí)訓(xùn)，要求達(dá)到：一、建立幾何參數(shù)互換性與標(biāo)準(zhǔn)化的基本概念。二、認(rèn)識(shí)各種幾何參數(shù)有關(guān)公差標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容和主要規(guī)定。三、會(huì)初步選用公差和配合；對(duì)常見(jiàn)公差要求會(huì)正確標(biāo)注、解釋和查用有關(guān)表格。四、會(huì)正確選擇、使用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的常用量具和儀器，能對(duì)一般幾何量進(jìn)行綜合檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。五、會(huì)設(shè)計(jì)光滑極限量規(guī)。

1.4本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)任務(wù)第2章孔、軸的公差與配合

課前導(dǎo)讀

從最簡(jiǎn)單的光滑圓柱形（即孔與軸）的互換性要求出發(fā)，全面介紹了《公差與配合》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本章是本門(mén)課程的重要的核心內(nèi)容，是學(xué)習(xí)以后各章的基礎(chǔ)?；A(chǔ)知識(shí)

公差與配合的基本術(shù)語(yǔ)及定義重點(diǎn)知識(shí)

公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)課前導(dǎo)讀2.1.1孔和軸

(1)孔主要指工件圓柱形的內(nèi)表面，也包括其它由單一尺寸確定的非圓柱形的內(nèi)表面部分（由二平行平面或切面形成的包容面）。

(2)軸主要指工件的圓柱形外表面，也包括其它由單一尺寸確定的非圓柱外表面部分（由二平行平面或切面形成的被包容面）

在公差與配合標(biāo)準(zhǔn)中，孔是包容面，軸是被包容面，孔與軸都是由單一的主要尺寸構(gòu)成，例如：圓柱形的直徑、軸的鍵槽寬和鍵的鍵寬等?？缀洼S不僅表示通常的慨念,即圓柱體的內(nèi)、外表面，而且也表示由二平行平面或切面形成的包容面、被包容面。由此可見(jiàn)，除孔、軸以外，類(lèi)似鍵連接的公差與配合也可直截應(yīng)用公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如圖2-1所示。

２.１基本術(shù)語(yǔ)和定義圖2-12.1.2有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義

1.尺寸尺寸是指用特定單位表示長(zhǎng)度值的數(shù)值。

長(zhǎng)度值包括：直徑、半徑、寬度、深度、高度和中心距等。在機(jī)械制造中，一般常用毫米（mm）作為特定單位，在圖樣上標(biāo)注尺寸時(shí)，可將單位省略，僅標(biāo)注數(shù)值。當(dāng)以其它單位表示尺寸時(shí)，則應(yīng)注明相應(yīng)的長(zhǎng)度單位，如：50μm。2.基本尺寸(D，d)

基本尺寸是由設(shè)計(jì)時(shí)給定的，孔用D表示，軸用d表示。它是設(shè)計(jì)者根據(jù)使用要求，通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算及結(jié)構(gòu)等方面的考慮，并按標(biāo)準(zhǔn)直徑或標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度圓整后所給定的尺寸。3.實(shí)際尺寸（Da，da）實(shí)際尺寸是通過(guò)測(cè)量所得的尺寸?？椎膶?shí)際尺寸以Da表示，軸的實(shí)際尺寸以da表示。由于存在測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非是被測(cè)尺寸的真值，它只是接近真實(shí)尺寸的一個(gè)隨機(jī)尺寸。

(4)極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)極限值，其中極限值較大者稱(chēng)為最大極限尺寸（，），極限值較小者稱(chēng)為最小極限尺寸（，），如圖2-2所示。

圖2-2（1）上偏差

最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為上偏差。孔用ES表示，軸用es表示（2）下偏差

最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為下偏差。孔用EI表示，軸用ei表示ES=Dmax-D，

es=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d（2-1）1、尺寸偏差某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為尺寸偏差（簡(jiǎn)稱(chēng)偏差）。孔用E表示，軸用e表示。偏差可能為正值或負(fù)值，亦可為零。2、極限偏差

上偏差和下偏差統(tǒng)稱(chēng)為極限偏差。2.1.3有關(guān)偏差、公差的術(shù)語(yǔ)及定義

3、實(shí)際偏差

實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱(chēng)為實(shí)際偏差?？缀洼S的實(shí)際偏差代號(hào)分別為Ea和ea。4、基本偏差

在公差與配合標(biāo)準(zhǔn)中，確定尺寸公差帶相對(duì)零線(xiàn)位置的那個(gè)極限偏差稱(chēng)為基本偏差。孔、軸的基本偏差數(shù)值均已標(biāo)準(zhǔn)化，它可以是上偏差或下偏差，一般為靠近零線(xiàn)的那個(gè)極限偏差。

最大極限尺寸減最小極限尺寸之差。它是允許尺寸的變動(dòng)量。尺寸公差是一個(gè)沒(méi)有符號(hào)的絕對(duì)值。若孔的公差用TD表示，軸的公差用Td表示，其關(guān)系為

孔的公差軸的公差5、尺寸公差（簡(jiǎn)稱(chēng)公差）6、標(biāo)準(zhǔn)公差

公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差值稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)公差。表示零件的尺寸相對(duì)其基本尺寸所允許變動(dòng)的范圍，叫做尺寸公差帶。（1）零線(xiàn)

公差帶圖中用于確定極限偏差的一條基準(zhǔn)線(xiàn)，即零偏差線(xiàn)，表示基本尺寸。位于零線(xiàn)上方的極限偏差值為正數(shù)，位于零線(xiàn)下方的極限偏差為負(fù)數(shù)，當(dāng)與零線(xiàn)重合時(shí)，表示偏差為零。

（2）偏差線(xiàn)

公差帶圖中與零線(xiàn)平行的直線(xiàn)，用于表示上、下偏差，亦稱(chēng)為上、下偏差線(xiàn)。其間的寬度表示公差帶的大小即公差值。公差帶相對(duì)零線(xiàn)的位置由基本偏差確定。公差帶圖的實(shí)例畫(huà)法如圖2-5所示。7、公差帶圖圖2-5公差與極限偏差是兩個(gè)極為重要的概念，既有區(qū)別又有聯(lián)系，搞清這兩個(gè)概念對(duì)于正確理解《公差與配合》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有幫助?，F(xiàn)簡(jiǎn)單歸納如下：（1）兩者都是由設(shè)計(jì)給定的，反映了使用或設(shè)計(jì)要求。（2）公差是絕對(duì)值，且不能為零；偏差是代數(shù)值，可以為正值、負(fù)值或零。（3）公差反映了對(duì)尺寸分布的密集、均勻程度的要求，是用以限制尺寸誤差的；極限偏差表示對(duì)尺寸偏移程度的要求，是用以限制實(shí)際偏差的。8、公差與偏差的異同點(diǎn)說(shuō)明

（4）極限偏差決定了加工零件時(shí)機(jī)床進(jìn)刀、退刀位置，一般與零件加工精度要求無(wú)關(guān)，通常任何機(jī)床可加工任一極限偏差的零件；公差反映對(duì)制造精度的要求，體現(xiàn)了加工的難易程度。某一精度等級(jí)的機(jī)床只能夠加工公差值在某一范圍內(nèi)的零件。（5）極限偏差在公差帶圖中限定公差帶的位置，影響孔軸結(jié)合的松緊程度；公差值表示公差帶的大小，影響配合松緊的均勻程度（或配合精確程度）。1、配合配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。2、間隙（X）或過(guò)盈（Y）在軸與孔的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)差值為正時(shí)稱(chēng)為間隙，用X表示；當(dāng)差值為負(fù)時(shí)稱(chēng)為過(guò)盈，用Y表示。3、配合種類(lèi)按配合性質(zhì)不同，配合可分為間隙配合，過(guò)盈配合和過(guò)渡配合三類(lèi)。

2.1.4有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義

具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱(chēng)為間隙配合。在間隙配合中，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖2-7所示。當(dāng)孔為最大極限尺寸而軸為最小極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大間隙Xmax；當(dāng)孔為最小極限尺寸而軸為最大極限尺寸時(shí)，裝配后得到最小間隙Xmin。最大間隙

Xmax=

Dmax-dmin=ES-ei（2-4）最小間隙

Xmin=

Dmin-dmax=EI-es（2-5）平均間隙Xav=（Xmax+Xmin）（2-6）圖2-7間隙配合4、間隙配合

具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合稱(chēng)為過(guò)盈配合。在過(guò)盈配合中，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖2-8所示。當(dāng)孔為最小極限尺寸而軸為最大極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大過(guò)盈Ymax

；當(dāng)孔為最大極限尺寸而軸為最小極限尺寸時(shí)，裝配后得到最小過(guò)盈Ymin。最大過(guò)盈

Ymax=

Dmin-dmax=EI-es（2-7）最小過(guò)盈

Ymin=

Dmax-dmin=ES-ei（2-8）平均過(guò)盈Yav=（Ymax+Ymin）（2-9）圖2-8過(guò)盈配合

5、過(guò)盈配合

可能具有間隙或過(guò)盈的配合。（對(duì)于孔、軸群體而言。若單對(duì)孔、軸配合則無(wú)過(guò)渡之說(shuō)）。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖2-9所示。當(dāng)孔為最大極限尺寸而軸為最小極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大間隙Xmax

；當(dāng)孔為最小極限尺寸而軸為最大極限尺寸時(shí)，裝配后得到最大過(guò)盈Ymax。最大間隙

Xmax=

Dmax-dmin=ES-ei（2-10）最大過(guò)盈

Ymax=

Dmin-dmax=EI-es（2-11）平均過(guò)盈Xav

（Yav）=（Xmax+Ymax）

（2-12）

圖2-9過(guò)渡配合6、過(guò)渡配合

允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量稱(chēng)為配合公差。它表明配合松緊程度的變化范圍。配合公差用Tf表示，是一個(gè)沒(méi)有符號(hào)的絕對(duì)值。對(duì)間隙配合

Tf=

Xmax-Xmin對(duì)過(guò)盈配合Tf=Ymin-Ymax對(duì)過(guò)渡配合

Tf=

Xmax-Ymax（2-13)在上式中，把最大、最小間隙和過(guò)盈分別用孔、軸的極限尺寸或偏差帶入，可得三種配合的配合公差都為

Tf=TD+Td（2-14）上式表明配合件的裝配精度與零件的加工精度有關(guān)，要提高裝配精度，使配合后間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量小，則應(yīng)減小零件的公差，提高零件的加工精度。7、配合公差

用直角坐標(biāo)表示出相配合的孔和軸的間隙或過(guò)盈的變動(dòng)范圍的圖形叫做配合公差帶圖。三種配合的公差帶圖如下圖所示。例2-1

若已知某配合的基本尺寸為φ60mm，配合公差Tf=49μm，最大間隙

=19μm，孔的公差=30μm，軸的下偏差=+11μm，試畫(huà)出該配合的尺寸公差帶圖與配合公帶圖，并說(shuō)明配合類(lèi)別。

解

①求孔與軸的極限偏差因?yàn)?，所?/p>

=（49-30）μm=19μm

因?yàn)?，所?/p>

=（19+11）μm=30μm=（30-30）μm=0μm

因?yàn)镋S＞ei且EI＜es，所以此配合為過(guò)渡配合。②求最大過(guò)盈因?yàn)樗?（19-49）μm=-30μm。

③畫(huà)出尺寸公差帶圖和配合公差帶圖（見(jiàn)下圖a、b）。

例題

基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱(chēng)為基孔制配合，（簡(jiǎn)稱(chēng)基孔制）?；字频目追Q(chēng)為基準(zhǔn)孔，基本偏差為H，其下偏差為零，如圖2-10所示。

圖2-10基孔制配合2.2公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化2.2.1基準(zhǔn)制

1、基孔制配合

基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，稱(chēng)為基軸制配合，（簡(jiǎn)稱(chēng)基軸制）?；S制的軸稱(chēng)為基準(zhǔn)軸，基本偏差為h，其上偏差為零，如圖2-11所示。

2.基軸制配合圖2-11基軸制配合

基準(zhǔn)制公差帶圖如圖2-12所示。由圖可知，基準(zhǔn)件公差畫(huà)有兩條虛線(xiàn)，一個(gè)表示精度較低，一個(gè)表示精度較高。當(dāng)精度較高時(shí)，過(guò)渡配合將可能成為過(guò)盈配合，如

30H7/n6。此外，圖中所有孔、軸公差帶未封口者表示該位置待定，取決于公差值的大小。圖2-12基準(zhǔn)制公差帶1、公差單位

公差單位是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，是制定標(biāo)準(zhǔn)公差系列表格的基礎(chǔ)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基本尺寸D≤500mm的常用尺寸段的公差單位i的計(jì)算公式如下i=0.453D+0.001D（2-15）式中

D——孔或（軸）的基本尺寸（mm）i——

公差單位（μm）

2、公差等級(jí)確定尺寸精確程度的等級(jí)稱(chēng)為公差等級(jí)。不同零件和零件上不同部位的尺寸，對(duì)精確程度的要求往往不同，為了滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置了20個(gè)公差等級(jí)，各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差的代號(hào)為IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18，其中IT01精度最高，其余依次降低，標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。2.2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

在尺寸≤500mm的常用尺寸范圍內(nèi)，各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式見(jiàn)表2-2。由表2-2可見(jiàn)，常用公差等級(jí)IT5~IT18，其計(jì)算公式可歸納為：

IT=a×i（2-16）式中

a—公差等級(jí)系數(shù)，符合R5優(yōu)先數(shù)系。3、尺寸分段由標(biāo)準(zhǔn)公差的計(jì)算式可知，對(duì)應(yīng)每一個(gè)基本尺寸和公差等級(jí)就可計(jì)算出一個(gè)相應(yīng)的公差值，這樣編制的公差表格將非常龐大，給生產(chǎn)、設(shè)計(jì)帶來(lái)麻煩，同時(shí)也不利于公差值的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。為了減少標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)目、統(tǒng)一公差值、簡(jiǎn)化公差表格以便于實(shí)際應(yīng)用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基本尺寸進(jìn)行了分段，對(duì)同一個(gè)尺寸段內(nèi)的所有基本尺寸，在相同公差等級(jí)情況下，規(guī)定相同的標(biāo)準(zhǔn)公差。在計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差時(shí)，公差單位算式中D取尺寸段首尾兩個(gè)尺寸的幾何平均值。例如對(duì)30~50mm尺寸段，D=30×50≈38.73mm。

2.2.3基本偏差系列1、代號(hào)為了滿(mǎn)足機(jī)器中各種不同性質(zhì)和不同松緊程度的配合需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)孔和軸分別規(guī)定了28個(gè)公差帶位置，分別由28個(gè)基本偏差代號(hào)來(lái)確定。基本偏差代號(hào)用拉丁字母表示，孔用大寫(xiě)字母表示，軸用小寫(xiě)字母表示。28種基本偏差代號(hào)，由26個(gè)拉丁字母中除去5個(gè)容易與其他參數(shù)混淆的字母I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w），剩下的21個(gè)字母加上7個(gè)雙寫(xiě)的字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc）組成。這28種基本偏差構(gòu)成了基本偏差系列。2、基本偏差系列圖及其特征圖2-13為基本偏差系列圖。該圖主要有以下特征：（1）基本偏差系列中的H（h）其基本偏差為零。（2）JS（js）與零線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，上偏差ES（es）=+IT/2，下偏差EI（ei）=-IT/2，上下偏差均可作為基本偏差。JS和js將逐漸代替近似對(duì)稱(chēng)于零線(xiàn)的基本偏差J和j，因此在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，孔僅有J6、J7和J8，軸僅保留了j5、j6、j7和j8。（3）在孔的基本偏差系列中，A至H的基本偏差為下偏差EI，J至ZC的基本偏差為上偏差ES。在軸的基本偏差系列中，a至h的基本偏差為上偏差es，j至zc的基本偏差為下偏差ei。從A至H（a至h）其基本偏差的絕對(duì)值逐漸減小，從J至ZC（j至zc）其基本偏差的絕對(duì)值一般為逐漸增大。（4）圖2-13中各公差帶只畫(huà)出基本偏差一端，另一端取決于標(biāo)準(zhǔn)公差值的大小。3、軸的基本偏差數(shù)值軸的基本偏差數(shù)值是以基孔制配合為基礎(chǔ)，按照各種配合要求，再根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果得出的一系列公式經(jīng)計(jì)算后圓整尾數(shù)而得出。軸的基本偏差計(jì)算公式見(jiàn)有關(guān)參考資料。為了方便使用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按有關(guān)軸的基本偏差計(jì)算公式計(jì)算列出了軸的基本偏差數(shù)值表，見(jiàn)表2-4。軸的基本偏差可查表確定，另一個(gè)極限偏差可根據(jù)軸的基本偏差數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)公差值按下列關(guān)系計(jì)算：

ei=es-IT（2-17）

es=ei+IT（2-18）4、孔的基本偏差數(shù)值孔的基本偏差數(shù)值是由同名的軸的基本偏差換算得到的。換算原則為：同名配合的配合性質(zhì)不變，即基孔制的配合（如ΦH9/f9、Φ40H7/p6）變成同名基軸制的配合（如ΦF9/h9、Φ40P7/h6）時(shí)，其配合性質(zhì)（極限間隙或極限過(guò)盈）不變。根據(jù)上述原則，孔的基本偏差按以下兩種規(guī)則換算：（1）通用規(guī)則

用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。孔的基本偏差是軸的基本相對(duì)于零線(xiàn)的倒影。即ES=-ei（適用于A~H）

（2-19）EI=-es（適用于同級(jí)配合的J~ZC）

（2-20）（2）特殊規(guī)則

用同一字母表示的孔、軸的基本偏差的符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差一個(gè)Δ值。即

ES=-ei+Δ

Δ=ITn-ITn-1（2-21）特殊規(guī)則適用于基本尺寸≤500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8的J、K、M、N和標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7的P~ZC?？椎牧硪粋€(gè)極限偏差可根據(jù)孔的基本偏差數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)公差值按下列關(guān)系式計(jì)算

EI=ES-IT（2-22）

ES=EI+IT（2-23）按上述換算規(guī)則，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定出孔的基本偏差數(shù)值表，見(jiàn)表2-5。例2-1查表確定φ35j6、φ72K8、φ90R7的基本偏差與另一極限偏差。解：φ35j6：查表2-3IT6時(shí)，Td=16μm

查表2-4ei=-5μm，則es=ei+Td=11μm即φ35j6φ35mmφ72K8：查表2-3IT8時(shí)，TD=46μm

查表2-5ES=-2μm+Δ=（-2+16）μm=14μmEI=ES-TD=（14-46）μm=-32μm即φ72K8φ72mmφ90R7：查表2-3IT7時(shí)，TD=35μm查表2-5ES=-51μm+Δ=（-15+13）μm=-38μmEI=ES-TD=（-38-35）μm=-73μm即φ90R7φ90mm各種基本偏差的應(yīng)用說(shuō)明見(jiàn)表2-6。+0.011-0.005+0.014-0.032-0.038-0.0731、公差帶代號(hào)與配合代號(hào)孔、軸的公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)數(shù)字組成，例如H7、F7、K7、P6等為孔的公差帶代號(hào)；h7、g6、m6、r7等為軸的公差帶代號(hào)。當(dāng)孔和軸組成配合時(shí)，配合代號(hào)寫(xiě)成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號(hào)，分母為軸的公差代號(hào)。如或H7/g6。如指某基本尺寸的配合，則基本尺寸標(biāo)在配合代號(hào)之前，如Φ30H7/g6。2、圖樣中尺寸公差的標(biāo)注形式零件圖中尺寸公差的三種標(biāo)注形式如圖2-14所示。（1）、標(biāo)注基本尺寸和公差帶代號(hào)如圖2-14a所示，此種標(biāo)注適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品零件。H7g62.2.4公差與配合在圖樣上的標(biāo)注

（2）、標(biāo)注基本尺寸和極限偏差值如圖2-14b所示，此標(biāo)注一般在單件或小批生產(chǎn)的產(chǎn)品零件圖樣上采用，應(yīng)用較廣泛。（3）、標(biāo)注基本尺寸、公差帶代號(hào)和極限偏差值，如圖2-14c所示，此種標(biāo)注適用于中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品零件。3、圖樣中配合代號(hào)的標(biāo)注形式在裝配圖上，主要標(biāo)注配合代號(hào)，即標(biāo)注孔、軸的基本偏差代號(hào)及公差等級(jí)代號(hào)，如圖2-15所示。圖2-15裝配圖上配合代號(hào)的標(biāo)注圖2-14零件圖中尺寸公差的標(biāo)注2.2.5常用和優(yōu)先公差帶與配合

國(guó)標(biāo)GB/T1800.3規(guī)定了20個(gè)公差等級(jí)和28種基本偏差，如將任一基本偏差與任一標(biāo)準(zhǔn)公差組合，在基本尺寸≤500mm的范圍內(nèi)，孔公差帶有20×27+3=543個(gè)，軸公差帶有20×27+4=544個(gè)。如此多的公差帶都使用顯然是不經(jīng)濟(jì)的，因?yàn)樗厝粚?dǎo)致定值刀具和量具規(guī)格的繁多。為此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸用公差帶共119種，如圖2-16所示。圖中方框內(nèi)的59種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。圖2-16一般、常用和優(yōu)先軸公差帶

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔用公差帶共105種，如圖2-17所示。圖中方框內(nèi)的44種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。選用公差帶時(shí)，應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取。若一般公差帶中也沒(méi)有滿(mǎn)足要求的公差帶，則按國(guó)標(biāo)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差組成的公差帶來(lái)選取。

對(duì)于配合，國(guó)標(biāo)規(guī)定基孔制常用配合59種，優(yōu)先配合13種，如表2-7所示?；S制常用配合47種，優(yōu)先配合13種，如表2-8所示。圖2-17一般、常用和優(yōu)先孔公差帶

一般公差是指在車(chē)間一般加工條件下可以保證的公差，是機(jī)床設(shè)備在正常維護(hù)操作情況下，能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度。采用一般公差時(shí)，在該尺寸后不標(biāo)注極限偏差或其他代號(hào)，所以也稱(chēng)未注公差。GB/T1804--2000對(duì)線(xiàn)性尺寸的一般公差規(guī)定了4個(gè)公差等級(jí)：精密級(jí)、中等級(jí)、粗糙級(jí)和最粗級(jí)。

當(dāng)采用一般公差時(shí)，在圖樣上只注基本尺寸，不注極限偏差，而應(yīng)在圖樣的技術(shù)要求或有關(guān)技術(shù)文件中，用標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)作出總的表示。例如，當(dāng)選用中等級(jí)m時(shí)則表示為GB/T1804—m。

分別用字母f、m、c和v表示，而對(duì)尺寸也采用了大的分段，具體數(shù)值見(jiàn)表2-112.2.6一般公差

2.3公差與配合選擇

公差與配合的選擇主要是基準(zhǔn)制、公差等級(jí)和配合種類(lèi)的選擇。公差配合的選擇一般有3種方法：類(lèi)比法、計(jì)算法和試驗(yàn)法。類(lèi)比法就是通過(guò)對(duì)類(lèi)似機(jī)器和零部件進(jìn)行調(diào)查研究、分析對(duì)比后，根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)來(lái)選取公差與配合。這是目前應(yīng)用最多、也是最主要的一種方法。計(jì)算法是按照一定的理論和公式來(lái)確定需要的間隙或過(guò)盈。這種方法雖然麻煩，但比較科學(xué)，只是有時(shí)將條件理論化、簡(jiǎn)單化了，使得計(jì)算結(jié)果不完全符合實(shí)際。試驗(yàn)法是通過(guò)試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定間隙或過(guò)盈。這種方法合理、可靠，只是代價(jià)較高，因而只用于重要產(chǎn)品的重要配合處。本節(jié)討論公差配合的選擇，主要采用類(lèi)比法。

基準(zhǔn)制的選擇主要考慮結(jié)構(gòu)的工藝性及加工的經(jīng)濟(jì)性，一般原則如下。1．一般情況下優(yōu)先選用基孔制優(yōu)先選用基孔制，這主要是從工藝性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮的?？淄ǔＳ枚ㄖ档毒撸ㄈ玢@頭、鉸刀、拉刀等）加工，用極限量規(guī)（塞規(guī)）檢驗(yàn)。當(dāng)孔的基本尺寸和公差等級(jí)相同而基本偏差改變時(shí)，就需要更換刀具、量具。而一種規(guī)格的磨輪或車(chē)刀，可以加工不同基本偏差的軸，軸還可以用通用量具進(jìn)行測(cè)量。所以，為了減少定值刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，利于生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。

2.3.1基準(zhǔn)制的選擇2．有明顯經(jīng)濟(jì)效益時(shí)應(yīng)選用基軸制（1）當(dāng)在機(jī)械制造中采用具有一定公差等級(jí)（IT7～I(xiàn)T9）的冷拉鋼材，其外徑不經(jīng)切削加工即能滿(mǎn)足使用要求（如農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械等）時(shí)，就應(yīng)選擇基軸制，再按配合要求選用適當(dāng)?shù)目坠顜Ъ庸た拙涂梢粤?。這在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上都是合理的。（2）由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，宜采用基軸制。圖2-18（a）所示為發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞銷(xiāo)軸與連桿銅套孔和活塞孔之間的配合，根據(jù)工作要求，活塞銷(xiāo)軸與活塞孔應(yīng)為過(guò)渡配合，而活塞銷(xiāo)軸與連桿之間由于有相對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)為間隙配合。若采用基孔制配合，如圖2-18（b）所示，銷(xiāo)軸將做成階梯狀，這樣既不便于加工，又不利于裝配。若采用基軸制配合，如圖2-18（c）所示，銷(xiāo)軸做成光軸，既方便加工，又利于裝配。圖2-18基準(zhǔn)制選擇示例之一3．與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)服從標(biāo)準(zhǔn)件的既定表面標(biāo)準(zhǔn)件通常由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)大量生產(chǎn)，在制造時(shí)其配合部位的基準(zhǔn)制已確定。所以與其配合的軸和孔一定要服從標(biāo)準(zhǔn)件既定的基準(zhǔn)制。例如，與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸應(yīng)選用基孔制，而與滾動(dòng)軸承外圈外徑相配合的外殼孔應(yīng)選用基軸制，如圖2-19所示。4．在特殊需要時(shí)可采用非基準(zhǔn)制配合非基準(zhǔn)制配合是指由不包含基本偏差H和h的任一孔、軸公差帶組成的配合。圖2-19所示為軸承座孔同時(shí)與滾動(dòng)軸承外徑和端蓋的配合，滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，它與軸承座孔的配合應(yīng)為基軸制過(guò)渡配合，選取軸承座孔公差帶為

110J7，而軸承座孔與端蓋的配合應(yīng)為較低精度的間隙配合，座孔公差帶已定為J7，現(xiàn)在只能對(duì)端蓋選定一個(gè)位于J7下方的公差帶，以形成所要求的間隙配合?？紤]到端蓋的性能要求和加工的經(jīng)濟(jì)性，采用f9的公差帶，最后確定端蓋與軸承座孔之間的配合為

110J7/f9。圖2-19基準(zhǔn)制選擇示例之二

選擇公差等級(jí)的基本原則是：在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級(jí)。公差等級(jí)的選擇常采用類(lèi)比法，即參考從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)資料，聯(lián)系待定零件的工藝、配合和結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，經(jīng)分析后再確定公差等級(jí)。其一般過(guò)程如下：1、了解各個(gè)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍

可參考表2-10和附錄A中的附表3。2、掌握配合尺寸公差等級(jí)的應(yīng)用情況

可參考表2-11。3、熟悉各種工藝方法的加工精度

公差等級(jí)與加工方法的關(guān)系見(jiàn)表2-12。要慎重選擇使用高精度公差等級(jí)，否則會(huì)使加工成本急劇增加。4、注意孔、軸配合時(shí)的工藝等價(jià)性孔和軸的工藝等價(jià)性是指孔和軸加工難易程度應(yīng)相同。2.3.2公差等級(jí)的選用

表2-13 按工藝等價(jià)性選擇軸的公差等級(jí)要求配合條件：孔的公差等級(jí)軸應(yīng)選的公差等級(jí)實(shí)例≤IT8>IT8軸比孔高一級(jí)軸與孔同級(jí)H7/f6H9/d9過(guò)盈配合≤IT7>IT7軸比孔高一級(jí)軸與孔同級(jí)H7/p6H8/s8

精度要求不高的配合允許孔、軸的公差等級(jí)相差2～3級(jí)，如圖2-19中軸承端蓋凸緣與箱體外殼孔的配合代號(hào)為

110J7/f9，孔、軸的公差等級(jí)相差2級(jí)。1.按表2-14確定大體方向（初選）。

1）間隙配合具有一定的間隙量，間隙量小時(shí)主要用于精確定心又便于拆卸的靜連接，或結(jié)合件間只有緩慢移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接;間隙量較大時(shí)主要用于結(jié)合件間有轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)的動(dòng)連接。

2）過(guò)渡配合可能具有間隙或過(guò)盈，但不論是間隙量還是過(guò)盈量都很小，主要用于精確定心，結(jié)合件間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),可拆卸的靜聯(lián)接3)過(guò)盈配合具有一定的過(guò)盈量，主要用于結(jié)合件無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不可拆卸的靜連接。當(dāng)過(guò)盈量較小時(shí)，只作精確定心用;過(guò)盈量較大時(shí)，可直接用于傳遞力矩2.3.3配合的選擇

表2-14 配合類(lèi)別選擇的大體方向無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)要傳遞轉(zhuǎn)矩要精確同軸永久結(jié)合過(guò)盈配合可拆結(jié)合過(guò)渡配合或基本偏差為H(h)②的間隙配合加緊固件①不要精確同軸間隙配合加緊固件①不需要傳遞轉(zhuǎn)矩過(guò)渡配合或輕的過(guò)盈配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有移動(dòng)基本偏差為H(h)、G(g)②等間隙配合轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)復(fù)合運(yùn)動(dòng)基本偏差A(yù)～F(a～f)②等間隙配合注：①緊固件指鍵、銷(xiāo)釘和螺釘?shù)取?/p>

②指非基準(zhǔn)件的基本偏差代號(hào)。(一)配合種類(lèi)選擇的基本方法

配合種類(lèi)選擇的基本方法有三種：計(jì)算法、試驗(yàn)法和類(lèi)比法。在實(shí)際工作中，大多采用類(lèi)比法來(lái)選擇公差與配合。(二)各種配合的特征及應(yīng)用1).間隙配合

（1）H/a、H/b、H/c配合為特大間隙配合，應(yīng)用不廣泛，一般應(yīng)用于受力變形較大或較大間隙的場(chǎng)合的場(chǎng)合，如起重機(jī)吊鉤的鉸鏈等。

（2）H/d配合一般用于IT7～I(xiàn)T11級(jí)間隙較大，適用于較松的配合，如滑輪、空轉(zhuǎn)帶輪等與軸的配合，推薦的配合H9/d9。2.按表2-15、表2-16和表2-17確定（精選）。（3）H/e配合多用于IT7～I(xiàn)T9級(jí)，通常適用于要求有明顯間隙，易于轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐配合，如內(nèi)燃機(jī)主軸承的配合（4）H/f配合多用于IT6～I(xiàn)T8級(jí)的一般轉(zhuǎn)動(dòng)配合。當(dāng)溫度影響不大時(shí)，被廣泛用于普通潤(rùn)滑油（或潤(rùn)滑脂）潤(rùn)滑的支承。推薦的配合為H8/f7

（5）H/g配合多用于IT5～I(xiàn)T7級(jí)，配合間隙很小，制造成本高，該配合最適合不回轉(zhuǎn)的精密滑動(dòng)配合，也用于插銷(xiāo)等的定位配合

（6）H/h配合多用于IT4～I(xiàn)T11級(jí)。廣泛用于無(wú)相對(duì)傳動(dòng)零件，作為一般的定位配合。推薦的配合為H7/h6、H8/h7、H9/h9、H11/h11。2).過(guò)渡配合

屬于過(guò)渡配合一類(lèi)的基本偏差代號(hào)主要是js、j、k、m、n（或J、JS、K、M、N），適用于IT4～I(xiàn)T7級(jí)。（1）H/js和H/j配合用于要求間隙比h軸小并且允許略有過(guò)盈的定位配合，推薦的配合為H7/js6。用于較精密的定位，如帶輪與軸的配合。（2）H/k配合為平均間隙接近于0的配合。可用于稍有振動(dòng)的定位配合，推薦的配合為H7/k6，用于精確定位，如剛性聯(lián)軸器的配合（3）H/m配合為平均具有很小過(guò)盈的配合。用于能抗振的精確定位，加鍵能傳遞較大的荷載，一般可用木錘來(lái)裝配，但在最大過(guò)盈時(shí)，要求有相當(dāng)?shù)膲喝肓Α＃?）H/n配合的平均過(guò)盈比m軸稍大，通常用于精確定位或精密組件配合，加鍵能傳遞大轉(zhuǎn)矩或沖擊性載荷，一般大修時(shí)才拆卸，用錘或壓入機(jī)裝配。3).過(guò)盈配合屬于過(guò)盈配合一類(lèi)的基本偏差代號(hào)為p～zc（或P～ZC）共十二種基本偏差,一般過(guò)盈配合公差等級(jí)為IT5～I(xiàn)T7級(jí)(1)H/p、H/r配合為輕型過(guò)盈配合，主要用于定位精度很高。推薦的配合為H7/p6

（2）H/s、H/t配合為中型過(guò)盈配合，多采用IT6、IT7級(jí)。主要用于鋼或鐵制零件的永久性或半永久性結(jié)合。一般用壓力機(jī)裝配。（3）H/u、H/v配合為重型過(guò)盈配合。適用于傳遞和承受大的轉(zhuǎn)矩和動(dòng)荷載，完全依靠過(guò)盈產(chǎn)生的結(jié)合力保證牢靠聯(lián)結(jié)的配合。（4）H/x、H/y、H/z配合為特重型過(guò)盈配合。經(jīng)試驗(yàn)后才能應(yīng)用。（3）按表2-18和表2-19調(diào)整。

表2-18 對(duì)選擇的間隙配合的調(diào)整具體情況間隙的增大或減小具體情況間隙的增大或減小減小增大兩支承距離較大或多支承時(shí)增大表面粗糙度值較大時(shí)減小支承間同軸度誤差大時(shí)增大潤(rùn)滑油黏度較大時(shí)增大增大減小定心精度較低時(shí)增大

（4）工程中常用機(jī)構(gòu)的配合如圖2-20所示?，F(xiàn)簡(jiǎn)要說(shuō)明如下。①圖2-20（a）所示為車(chē)床尾座和頂尖套筒的配合，套筒在調(diào)整時(shí)要在車(chē)床尾座孔中滑動(dòng)，需有間隙，但在工作時(shí)要保證頂尖高的精度，所以要嚴(yán)格控制間隙量以保證同軸度，故選擇了最小間隙為零的間隙定位配合H/h類(lèi)。②圖2-20（b）所示為三角皮帶輪與轉(zhuǎn)軸的配合，皮帶輪上的力矩通過(guò)鍵連接作用于轉(zhuǎn)軸上，為了防止沖擊和振動(dòng)，兩配合件采用了輕微定心配合H/js類(lèi)。③圖2-20（c）所示為起重機(jī)吊鉤鉸鏈配合，這類(lèi)粗糙機(jī)械只要求動(dòng)作靈活，便于裝配，且多為露天作業(yè)，對(duì)工作環(huán)境要求不高，故采用了特大間隙低精度配合。④圖2-20（d）所示為管道的法蘭連接，為使管道連接時(shí)能對(duì)準(zhǔn)，一個(gè)法蘭上有一凸緣和另一法蘭上的凹槽相結(jié)合，用凸緣和凹槽的內(nèi)徑作為對(duì)準(zhǔn)的配合尺寸。為了防止?jié)B漏，在凹槽底部放有密封填料，并由凸緣將之壓緊。凸緣和凹槽的外徑處的配合本來(lái)只要求有一定間隙，易于裝配即可；但由于凸緣和凹槽的外徑在加工時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生相對(duì)于內(nèi)徑的同軸度誤差，所以在外徑處采用大的間隙配合，這里用的是H12/h12。⑤圖2-20（e）所示為內(nèi)燃機(jī)排氣閥與導(dǎo)管的配合，由于氣門(mén)導(dǎo)桿工作時(shí)溫度很高，為補(bǔ)償熱變形，故采用很大間隙H7/c6配合，以確保氣門(mén)導(dǎo)桿不被卡住。⑥圖2-20（f）所示為滑輪與心軸的配合（注：心軸是只承受彎矩作用而不承受轉(zhuǎn)矩作用的軸，傳動(dòng)軸正好相反，轉(zhuǎn)軸則兼而有之，既承受彎矩作用又承受轉(zhuǎn)矩作用）。為使滑輪在心軸上能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，宜采用較大的間隙配合，故采用了H/d配合。機(jī)器中有些結(jié)合本來(lái)只需稍有間隙，能有活動(dòng)作用即可，但為了補(bǔ)償形位誤差對(duì)裝配的影響，需增大間隙，這時(shí)也常采用這種配合。⑦圖2-20（g）所示為連桿小頭孔與襯套的配合，這類(lèi)配合的過(guò)盈能產(chǎn)生足夠大的夾緊力，確保兩相配件連為一個(gè)整體，而又不致于在裝配時(shí)壓壞襯套。⑧圖2-20（h）所示為聯(lián)軸器與傳動(dòng)軸的配合，這種配合過(guò)盈較大，對(duì)鋼和鑄鐵件適于作永久性結(jié)合，圖2-20（e）中的內(nèi)燃機(jī)閥座和缸頭的配合也屬于H/t類(lèi)。⑨圖2-20（i）所示為火車(chē)輪緣與輪轂的配合，這種配合過(guò)盈量很大，需用熱套法裝配，且應(yīng)驗(yàn)算在最大過(guò)盈時(shí)其內(nèi)應(yīng)力不許超出材料的屈服強(qiáng)度。圖2-20工程中常用機(jī)構(gòu)的配合

例２-1

如圖所示為鉆模的一部分。鉆模板4上有襯套2，快換鉆套1在工作中要求能迅速更換，當(dāng)快換鉆套1以其銑成的缺邊對(duì)正鉆套螺釘3后可以直接裝入襯套2的孔中，再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，鉆套螺釘3的下端面就蓋住鉆套2.4公差與配合選擇綜合示例

解：(1)基準(zhǔn)制的選擇：對(duì)襯套２與鉆模板４的配合以及鉆套１與襯套２的配合，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)無(wú)特殊要求，按國(guó)際規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。

對(duì)鉆頭與鉆套１內(nèi)孔的配合，因鉆頭屬于標(biāo)準(zhǔn)刀具，可以視為標(biāo)準(zhǔn)件，故與鉆套１的內(nèi)孔配合應(yīng)該采用基軸制。1的另一缺面。這樣鉆削時(shí)，鉆套1便不會(huì)因?yàn)榍行寂懦霎a(chǎn)生的摩擦力而使其退出襯套2的孔外，當(dāng)鉆孔后更換鉆套1時(shí)，可將鉆套1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后直接取下，換上另一個(gè)孔徑不同的快換鉆套而不必將鉆套螺釘3取下。鉆?，F(xiàn)需加工工件上的Φ12mm孔時(shí)，試選擇如圖襯套2與鉆模板4的公差配合、鉆孔時(shí)快換鉆套1與襯套2以及內(nèi)孔與鉆頭的公差配合。(2)公差等級(jí)的選擇：參看表2-13，鉆模夾具各元件的連接，可以按照用于配合尺寸的IT5～I(xiàn)T8級(jí)選用。參看表2-16，重要的配合尺寸，對(duì)軸可以選IT6，對(duì)孔可以選擇IT7。本例中鉆模板４的孔、襯套２的孔、鉆套的孔統(tǒng)一按照IT7選用。而襯套２的外圓、鉆套１的外圓則按照IT6選用。（3）配合種類(lèi)的選擇：襯套２與鉆模４的配合，要求連接牢靠，在輕微沖擊和負(fù)荷下不用連接件也不會(huì)發(fā)生松動(dòng)，即使襯套內(nèi)孔磨損了，需要更換時(shí)拆卸的次數(shù)也不多。因此選擇平均過(guò)盈率大的過(guò)渡配合ｎ，本例配合選為Φ２５。

鉆套１與襯套２的配合，經(jīng)常用手更換，故需要一定間隙保證更換迅速，但是因?yàn)橛忠笥袦?zhǔn)確的定心，間隙不能過(guò)大，為此精密手動(dòng)移動(dòng)的配合選定為ｇ。本例中選為Φ１８。

至于鉆套１內(nèi)孔，因要引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)著的刀具進(jìn)給，既要保證一定的導(dǎo)向精度，又要防止間隙過(guò)小而被卡住。根據(jù)表2-16選取的配合為Ｆ（本例選擇為Φ12F7）。必須指出：對(duì)于鉆套１配合的襯套２內(nèi)孔，根據(jù)上面分析本應(yīng)該選擇Φ18，考慮到GB2263—80（夾具標(biāo)準(zhǔn)）,為了統(tǒng)一鉆套內(nèi)孔與襯套內(nèi)孔的公差帶，規(guī)定了統(tǒng)一選用F7，以利于制造。所以，在襯套２內(nèi)孔公差帶為F7的前提下，選用相當(dāng)于H7/g6類(lèi)配合的F7/k6非基準(zhǔn)制配合。具體對(duì)比見(jiàn)圖2-38。從圖上可見(jiàn)，兩者的極限間隙基本相同。圖2-38公差帶圖【例2-2】錐齒輪減速器如圖2-21所示，已知傳遞的功率P=lOOkW，中速軸轉(zhuǎn)速喬=750rlmm，稍有沖擊，在中小型工廠(chǎng)小批生產(chǎn)。試選擇以下4處的公差等級(jí)和配合：①聯(lián)軸器1和輸入端軸頸2：②帶輪8和輸出端軸頸;③小錐齒輪lO和軸頸;④套杯4外徑和箱體6座孔。

解：由于4處配合無(wú)特殊的要求，所以?xún)?yōu)先采用基孔制。

(1)聯(lián)軸器l是用精制螺栓連接的固定式剛性聯(lián)軸器，為防止偏斜引起附加載荷，要求對(duì)中性好;又由于聯(lián)軸器是中速軸上重要的配合件，無(wú)軸向附加定位裝置，結(jié)構(gòu)上采用緊固件，故選用過(guò)渡配合φ40H7/m6。

(2)帶輪8和輸出軸軸頸配合與上述配合相比較，定心精度因是撓性件傳動(dòng)，因而要求不高，且又有軸向定位件，為便于裝卸可選用H8小7(h8、js7、js8)，本例選用少φ50H8/h8。

(3)小錐齒輪10內(nèi)孔和軸頸，是影響齒輪傳動(dòng)的重要配合，內(nèi)孔公差等級(jí)由齒輪精度決定，一般減速器齒輪精度為8級(jí)，故基準(zhǔn)孔為IT7。傳遞負(fù)載的齒輪和軸的配合，為保證齒輪的工作精度和嚙合性能，要求準(zhǔn)確對(duì)中，一般選用過(guò)渡配合加緊固件，可供選用的配合有H7/js6(K6、m6.n6，甚至p6、r6)，至于采用哪種配合，主要考慮裝卸要求、載荷大小、有無(wú)沖擊振動(dòng)、轉(zhuǎn)速高低、批量生產(chǎn)等。此處為中速、中載、稍有沖擊、小批量生產(chǎn)，故選用φ45H7/k6。

(4)套杯4外徑和箱體孔配合是影響齒輪傳動(dòng)性能的重要部位，要求準(zhǔn)確定心:但考慮到調(diào)整錐齒輪間隙而軸向移動(dòng)的要求，為便于調(diào)整，故選用最小間隙為零的間隙定位配合φ130H7/n6。

【例2-3】圖2-22所示為鉆孔用夾具(又稱(chēng)鉆模)。鉆模板3上裝有固定鉆套4，以引導(dǎo)鉆頭對(duì)準(zhǔn)被加工零件中心。試選擇以下4處的公差等級(jí)和配合:①鉆套與鉆模板;②鉆套內(nèi)孔與鉆頭:③定位軸與底座;④定位軸與鉆模板。

解:(1)基準(zhǔn)制的選擇

對(duì)鉆頭與鉆套內(nèi)孔的配合，因鉆頭屬于定值刀具，可視為標(biāo)準(zhǔn)件，故與鉆套內(nèi)孔的配合應(yīng)采用基軸制，其余3處無(wú)特殊要求，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。

(2)公差等級(jí)的選擇

參看表2.11，鉆模夾具各元件的連接可按一般機(jī)械的常用處選用，即孔用lT7，軸用IT6。本例中鉆模板兩內(nèi)孔、底座內(nèi)孔均按IT7選用，而鉆套外圓和定位心軸外圓均按1佰選用。

(3)配合的選擇

①鉆套外圓與鉆模板內(nèi)孔的配合要求連接牢固，在輕微沖擊負(fù)荷下不會(huì)發(fā)生松動(dòng)，為1保證定位精度，采用了精確定心配合H/n類(lèi)，本例配合選為φ12H7/n6。

②底座與鉆模板靠定位心軸聯(lián)接成一整體，為了保證定心精度和聯(lián)接牢固參看表2-15和表2-17，兩處配合分別選擇了間隙定位配合φ22H7/h6和中壓定心配合φ14H7/r6。

③鉆套內(nèi)孔因要引導(dǎo)鉆頭進(jìn)給，既要保證一定的導(dǎo)向精度，又要防止間隙過(guò)小而被卡住，故選擇適中間隙為宜。參看表2-15，本例選為φ7F7。

第3章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課前導(dǎo)讀

在本章我們要了解測(cè)量技術(shù)方面的基本知識(shí)，包括量值傳遞系統(tǒng)，量塊基本知識(shí)，測(cè)量器具的基本計(jì)量參數(shù)，測(cè)量誤差的特點(diǎn)及分類(lèi)，測(cè)量誤差的處理方法，測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理等。基礎(chǔ)知識(shí)

測(cè)量方法的分類(lèi)和計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)。重點(diǎn)知識(shí)

測(cè)量誤差的基本類(lèi)型及其處理原則。難點(diǎn)知識(shí)

測(cè)量誤差的來(lái)源及其減少措施

檢測(cè)是測(cè)量與檢驗(yàn)的總稱(chēng)。測(cè)量是指被測(cè)量與作為測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而求出比值的過(guò)程。而檢驗(yàn)則是判斷零件是否合格而不需要測(cè)出具體數(shù)值。

一個(gè)完整的幾何量測(cè)量過(guò)程應(yīng)包括：被測(cè)對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法及測(cè)量精度等四個(gè)要素。

3.1.1測(cè)量與檢驗(yàn)3.1概述

1．測(cè)量對(duì)象

主要指幾何量。

2．測(cè)量單位

一切屬于國(guó)際單位制的單位都是我國(guó)的法定計(jì)量單位。

在幾何量計(jì)量中，長(zhǎng)度單位是米（m），其他常用的單位有毫米（mm）和微米（μm）。1mm=10－3m，1μm＝10－3mm。在超高精度測(cè)量中，采用納米(nm)為單位，lnm＝10－3μm。

在角度測(cè)量中，單位為弧度（rad）及度（°）、分（′）、秒（″）。1°＝0.0174533rad，1°＝60′，1′＝60″。

3．測(cè)量方法

指在進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、計(jì)量器具和測(cè)量條件的綜合。4．測(cè)量精度指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。與之相對(duì)應(yīng)的概念即測(cè)量誤差。

幾何量的檢驗(yàn)是指確定零件的實(shí)際幾何參數(shù)是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi)，從而做出合格與否的判斷。

測(cè)量誤差大說(shuō)明測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度低，則測(cè)量精度低；測(cè)量誤差小則測(cè)量精度高。3.1.2長(zhǎng)度基準(zhǔn)與尺寸傳遞

為保證測(cè)量過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)量的統(tǒng)一，國(guó)務(wù)院于1984年2月27日頒發(fā)了《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》。

國(guó)際單位制是我國(guó)法定計(jì)量單位的基礎(chǔ)，一切屬于國(guó)際單位制的單位都是我國(guó)法定計(jì)量單位。在幾何量測(cè)量中，長(zhǎng)度單位是米（m），角度單位是弧度（rad）。

在幾何量計(jì)量中，長(zhǎng)度單位“米”是指光在真空中于1／299792458秒時(shí)間間隔內(nèi)的行程長(zhǎng)度。圖3-1

角度也是機(jī)械制造中的重要幾何量之一，由于一個(gè)圓周角定義為360°，因此角度不需要與長(zhǎng)度一樣再建立一個(gè)自然基準(zhǔn)。

圖3-1長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)

3.1.3量塊量塊又名塊規(guī)，它是一種平面平行的端面量具。

它除了作為量值傳遞的媒介以外，還可用于計(jì)量器具、機(jī)床、夾具的調(diào)整以及工件的測(cè)量和檢驗(yàn)。

量塊用特殊合金綱（常用鉻錳鋼）制成，其線(xiàn)膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易變形且耐磨性好。

量塊的形狀為長(zhǎng)方形六面體，它有兩個(gè)相互平行的測(cè)量面和四個(gè)非測(cè)量面，如圖3-2所示。

量塊上測(cè)量面的中點(diǎn)和與其另一測(cè)量面相研合的輔助體表面之間的垂直距離，稱(chēng)為量塊的中心長(zhǎng)度。

圖3-2量塊及其中心長(zhǎng)度

量塊上標(biāo)出的尺寸稱(chēng)為量塊的標(biāo)稱(chēng)長(zhǎng)度（或名義尺寸）。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)量塊規(guī)定了若干精度等級(jí)。GB6093—1985《量塊》

對(duì)量塊的制造精度規(guī)定了六級(jí)：00，0，1，2，3和K級(jí)。K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)。

“級(jí)”主要是根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差、量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量、量塊測(cè)量面的平面度、量塊測(cè)量面的粗糙度以及量塊測(cè)量面的研合性等指標(biāo)來(lái)劃分的。其中00級(jí)最高，精度依次降低，3級(jí)最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)。

在各級(jí)計(jì)量部門(mén)中，量塊常按檢定后的尺寸使用。因此，按檢定的技術(shù)要求，量塊分為6等，即1，2，3，4，5和6等。

量塊的量值是按長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)進(jìn)行傳遞的，即低一等的量塊的檢定，必須用高一等的量塊作基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量.

量塊的基本特性除穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性外，還有一個(gè)重要特性——粘合性。

每塊量塊只有一個(gè)確定的工作尺寸，因此為了滿(mǎn)足一定尺寸范圍內(nèi)的不同測(cè)量尺寸的要求，量塊可以組合使用。

所謂粘合性，是指兩量塊的測(cè)量面互相接觸，并在不大的壓力下作切向相對(duì)滑動(dòng)，就能粘附在一起的性質(zhì)。

根據(jù)GB6093—1985規(guī)定，我國(guó)生產(chǎn)的成套量塊有91塊，83塊，46塊，38塊等17種規(guī)格。

量塊組合使用的原則：為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊組的量塊數(shù)目。

通常，總塊數(shù)不應(yīng)超過(guò)四塊。選用量塊時(shí)應(yīng)從消去需要數(shù)字的最小尾數(shù)開(kāi)始，逐一選取。

例如從83塊一套的量塊中組合尺寸48.885mm的量塊組，則可分別選用：1.005，1.38，6.5和40mm等四塊量塊。

3.2.1測(cè)量器具的分類(lèi)

測(cè)量器具是測(cè)量?jī)x器和測(cè)量工具的總稱(chēng)，是指單獨(dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測(cè)量的器具。

測(cè)量器具按其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途進(jìn)行分類(lèi)，可分為：

3.2測(cè)量器具與測(cè)量方法的分類(lèi)1、基準(zhǔn)量具

測(cè)量中用作標(biāo)準(zhǔn)量具，如基準(zhǔn)米尺、量塊、角度量塊、直角尺和線(xiàn)紋尺等。2、極限量規(guī)

是一種沒(méi)有刻度的，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀、相互位置的專(zhuān)用檢驗(yàn)工具。它只能判斷零件是否合格，而不能讀出具體尺寸。3、檢驗(yàn)夾具

也是一種專(zhuān)用的檢驗(yàn)工具，當(dāng)配合各種比較儀時(shí)，用來(lái)檢驗(yàn)更多和更復(fù)雜的參數(shù)。

3.2.2測(cè)量方法的分類(lèi)測(cè)量方法可按各種不同的形式進(jìn)行分類(lèi)。

1、按所獲得被測(cè)結(jié)果的方法不同，分為直接測(cè)量和間接測(cè)量。

直接測(cè)量

是指直接從計(jì)量器具上獲得被測(cè)量的量值的測(cè)量方法。如游標(biāo)卡尺、千分尺或比較儀測(cè)量零件的直徑或長(zhǎng)度。如圖3-3所示。

間接測(cè)量

是指測(cè)量與被測(cè)量有一定函數(shù)關(guān)系的量，然后通過(guò)函數(shù)關(guān)系算出被測(cè)量的測(cè)量方法。如圖3-4所示，用間接法測(cè)量壁厚。

為減少測(cè)量誤差，一般都采用直接測(cè)量，必要時(shí)才采用間接測(cè)量。

4、通用測(cè)量器具有刻度，能讀出具體數(shù)值。它有下例幾種類(lèi)型：（11）1）游標(biāo)量具：游標(biāo)卡尺、游標(biāo)高度尺寸及游標(biāo)量角器等；（22）螺旋測(cè)微量具：內(nèi)、外徑千分尺、深度千分尺等；（33）機(jī)械量?jī)x：杠桿齒輪比較儀、扭簧比較儀等；（44）光學(xué)量?jī)x：比較儀、測(cè)長(zhǎng)儀、投影儀、干涉儀等。（55）氣動(dòng)量?jī)x：壓力表式氣動(dòng)量?jī)x、浮標(biāo)式氣動(dòng)量?jī)x等；（66）電動(dòng)量?jī)x：電感式比較儀、電動(dòng)輪廓儀等。圖3-4絕對(duì)測(cè)量

圖3-3直接測(cè)量

2、按讀數(shù)值是否為被測(cè)量的整個(gè)量值，分為絕對(duì)測(cè)量和相對(duì)測(cè)量。絕對(duì)測(cè)量

是指被測(cè)量的全值從計(jì)量器具的讀數(shù)裝置直接讀出。如用游標(biāo)卡尺、千分尺測(cè)量零件，其尺寸由刻度尺上直接讀出。如圖3-5所示，千分尺測(cè)得軸徑為14.68mm。

相對(duì)測(cè)量

又稱(chēng)比較測(cè)量，是指從計(jì)量器具上僅讀出被測(cè)量對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值，而被測(cè)量的量值為計(jì)量器具的示值與標(biāo)準(zhǔn)量的代數(shù)和。如用比較儀測(cè)量時(shí)，先用量塊調(diào)整儀器零位，然后測(cè)量被測(cè)量，所獲得的示值就是被測(cè)量相對(duì)于量塊尺寸的偏差。如圖3-6所示。

一般說(shuō)來(lái)，相對(duì)測(cè)量的測(cè)量精度比絕對(duì)測(cè)量的測(cè)量精度高。

圖3-5絕對(duì)測(cè)量圖3-6相對(duì)測(cè)量3、按被測(cè)表面與計(jì)量器具的測(cè)量頭是否有機(jī)械接觸，分為接觸測(cè)量和非接觸測(cè)量。接觸測(cè)量

是指計(jì)量器具在測(cè)量時(shí)，其測(cè)頭（測(cè)片）與被測(cè)表面直接接觸的測(cè)量。如圖3-7所示，是用塞尺測(cè)量間隙。非接觸測(cè)量

是指計(jì)量器具的測(cè)頭與被測(cè)表面不接觸的測(cè)量。如圖3-8所示，用壓痕法測(cè)量螺距。接觸測(cè)量有測(cè)量力，會(huì)引起被測(cè)表面和計(jì)量器具有關(guān)部位產(chǎn)生彈性變形，因而影響測(cè)量精度，非接觸測(cè)量則無(wú)此影響。

圖3-8非接觸測(cè)量

圖3-7接觸測(cè)量

4、按同時(shí)測(cè)量參數(shù)的多少，分為單項(xiàng)測(cè)量和綜合測(cè)量單項(xiàng)測(cè)量

是指分別測(cè)量工件的各個(gè)參數(shù)的測(cè)量。如分別測(cè)量螺紋的中徑、螺距和牙型半角。如圖3-9所示，為螺紋千分尺測(cè)量螺紋實(shí)際單一中徑。綜合測(cè)量

是指同時(shí)測(cè)量工件上某些相關(guān)的幾何量的綜合結(jié)果，以判斷綜合結(jié)果是否合格。如用螺紋通規(guī)檢驗(yàn)螺紋的單一中徑、螺距和牙型半角實(shí)際值的綜合結(jié)果，即作用中徑。如圖3-10所示。單項(xiàng)測(cè)量的效率比綜合測(cè)量低，但單項(xiàng)測(cè)量結(jié)果便于工藝分析。

圖3-9單項(xiàng)測(cè)量

圖3-10綜合測(cè)量5、按測(cè)量在加工過(guò)程中所起的作用，分為主動(dòng)測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。主動(dòng)測(cè)量

是指在加工過(guò)程中對(duì)零件的測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，從而及時(shí)防止廢品的產(chǎn)生。如圖3-11所示，用千分尺測(cè)量燕尾導(dǎo)軌的平行度。被動(dòng)測(cè)量

是指在加工后對(duì)零件進(jìn)行的測(cè)量。其測(cè)量結(jié)果只能判斷是否合格，僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。主動(dòng)測(cè)量使檢測(cè)與加工過(guò)程緊密結(jié)合，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。被動(dòng)測(cè)量是驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)的一種檢測(cè)。

6、按被測(cè)量在測(cè)量過(guò)程中所處的狀態(tài)，分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。

靜態(tài)測(cè)量

是指在測(cè)量時(shí)被測(cè)表面與計(jì)算器具的測(cè)量頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。如用游標(biāo)卡尺、千分尺測(cè)量零件的尺寸等。如圖3-12所示，用齒厚游標(biāo)卡尺測(cè)量法向齒厚。動(dòng)態(tài)測(cè)量

是指測(cè)量時(shí)被測(cè)表面與計(jì)量器具的測(cè)量頭之間處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量方法。如用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗糙度等。圖3-11主動(dòng)測(cè)量

圖3-12靜態(tài)測(cè)量7、按決定測(cè)量結(jié)果的全部因素或條件是否改變，分為等精度測(cè)量和不等精度測(cè)量。等精度測(cè)量

是指決定測(cè)量精度的全部因素或條件都不變的測(cè)量。如由同一人員，使用同一臺(tái)儀器，在同樣的條件下，以同樣的方法和測(cè)量次數(shù)，同樣仔細(xì)地測(cè)量同一個(gè)量值的測(cè)量。不等精度測(cè)量

是指在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)量精度的全部因素或條件可能完全改變或部分改變的測(cè)量。如上述的測(cè)量當(dāng)改變其中之一或幾個(gè)甚至全部條件或因素的測(cè)量。

3.2.3計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

1．刻度間距a指刻度尺或刻度盤(pán)上兩相鄰刻線(xiàn)中心的距離。2．分度值i指刻度尺上兩相鄰刻線(xiàn)間的距離所代表的被測(cè)量的量值。一般說(shuō)來(lái)，測(cè)量?jī)x器的分度值越小，精度就越高。3．示值范圍指測(cè)量?jī)x器所能顯示或指示的最低值（起始值）到最高值（終止值）的范圍。4．測(cè)量范圍指在允許的誤差限內(nèi)，測(cè)量?jī)x器所能測(cè)量的下限值（最低值）到上限值（最高值）的范圍。測(cè)量范圍的上限值與下限值之差稱(chēng)為量程。5．靈敏度指測(cè)量?jī)x器的指針對(duì)被測(cè)量的變化的反應(yīng)能力。對(duì)一般長(zhǎng)度量?jī)x，靈敏度又稱(chēng)為放大比（放大倍數(shù)），它等于刻度間距a與分度值?之比，K=a/?。一般地說(shuō)，分度值越小，靈敏度就越高。6．示值誤差指測(cè)量?jī)x器的示值與對(duì)應(yīng)輸入量的真值之代數(shù)差。一般地說(shuō)，計(jì)量器具的示值誤差越小，精度就越高。7．修正值指用代數(shù)法與未修正測(cè)量結(jié)果相加，以補(bǔ)償其系統(tǒng)誤差的值。8．測(cè)量重復(fù)性測(cè)量重復(fù)性是指在相同的測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)幾何量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，各測(cè)量結(jié)果之間的一致性。通常以測(cè)量重復(fù)性誤差的極限值（正、負(fù)偏差）來(lái)表示。9．不確定度不確定度是指由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)幾何量量值不能肯定的程度。直接反映測(cè)量結(jié)果的置信度。3.3.1測(cè)量誤差的概念3.3測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理測(cè)量誤差有下列兩種形式：1、絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差δ是指測(cè)量的量值x與其真值x0之差的絕對(duì)值，即因此，測(cè)量誤差可能是正值，也可能是負(fù)值。這樣，真值可以用下列公式表示：

x0=x±δ2、相對(duì)誤差相對(duì)誤差f是指絕對(duì)誤差δ（取絕對(duì)值）與真值x0

之比。由于真值不知道，因此在實(shí)用中常以被測(cè)量的測(cè)得值x代替真值x0進(jìn)行估算。即

f=

≈相對(duì)誤差是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)據(jù)，常以百分比的形式表示。δxδx產(chǎn)生測(cè)量誤差的因素很多，主要有以下幾個(gè)方面：1、計(jì)量器具的誤差計(jì)量器具的誤差是指計(jì)量器具本身所具有的誤差，包括計(jì)量器具的設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程中的各項(xiàng)誤差，這些誤差的綜合反映可用計(jì)量器具的示值精度或確定度來(lái)表示。此外，相對(duì)測(cè)量時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)量，如量塊、線(xiàn)紋尺等誤差，也將直接反映到測(cè)量結(jié)果中。3.3.2測(cè)量誤差的來(lái)源2、測(cè)量方法誤差測(cè)量方法誤差是指測(cè)量方法不完善所引起的誤差。包括計(jì)算公式不準(zhǔn)確、測(cè)量方法選擇不當(dāng)、測(cè)量基準(zhǔn)不統(tǒng)一、工件安裝不合理以及測(cè)量力等引起的誤差。3、測(cè)量環(huán)境誤差測(cè)量環(huán)境誤差是指測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件不符合標(biāo)準(zhǔn)條件所引起的誤差。環(huán)境條件是指濕度、溫度、振動(dòng)、氣壓和灰塵等。其中，溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響最大。4、人員誤差人員誤差是指測(cè)量人員的主觀(guān)因素所引起的誤差。例如，測(cè)量人員技術(shù)不熟練、視覺(jué)偏差、估讀判斷錯(cuò)誤等引起的誤差。

1.隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差是指在一定測(cè)量條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，其數(shù)值大小和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化的誤差。(1)隨機(jī)誤差的分布規(guī)律及其特性

設(shè)用立式測(cè)長(zhǎng)儀對(duì)同一零件的某一部位用同一方法進(jìn)行150次重復(fù)測(cè)量，然后將150個(gè)測(cè)得值按尺寸大小分組列入表3-3中。3.3.3測(cè)量誤差的種類(lèi)和特性組別測(cè)量值范圍測(cè)量中值Xi出現(xiàn)次數(shù)ni相對(duì)出現(xiàn)次數(shù)ni

/N12345678910117.1305～7.13157.1315～7.13257.1325～7.13357.1335～7.13457.1345～7.13557.1355～7.13657.1365～7.13757.1375～7.13857.1385～7.13957.1395～7.14057.1405～7.1415X1=7.131X2=7.132X3=7.133X4=7.134X5=7.135X6=7.136X7=7.137X8=7.138X9=7.139X10=7.140X11=7.141n1=1n2=3n3=8n4=18n5=28n6=34n7=29n8=17n9=9n10=2n11=10.0070.0200.0540.1200.1870.2270.1930.1130.0600.0130.007表3-3測(cè)得值的分布

將這些數(shù)據(jù)畫(huà)成圖表，橫坐標(biāo)表示測(cè)得值Xi，縱坐標(biāo)表示出現(xiàn)的頻率ni/N，得到圖3-4所示的圖形，稱(chēng)頻率直方圖。連接每個(gè)小方圖的上部中點(diǎn)得到一折線(xiàn)，稱(chēng)為實(shí)際分布曲線(xiàn)。

圖3-4頻率直方圖

如果測(cè)量次數(shù)足夠多且分組足夠細(xì)，則會(huì)得到一條光滑曲線(xiàn)，即正態(tài)分布曲線(xiàn)。如圖3-5所示。

圖3-5正態(tài)分布曲線(xiàn)

隨機(jī)誤差通常服從正態(tài)分布規(guī)律，具有如下四個(gè)基本特性：

單峰性絕對(duì)值小的誤差比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)多。

對(duì)稱(chēng)性絕對(duì)值相等，符號(hào)相反的誤差出現(xiàn)的次數(shù)大致相等。

有界性在一定測(cè)量條件下，隨機(jī)誤差絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限。

抵償性對(duì)同一量在同一條件下進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，其隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測(cè)量次數(shù)的增加而趨于零。(2)隨機(jī)誤差的評(píng)定指標(biāo)

正態(tài)分布曲線(xiàn)可用其分布密度進(jìn)行描述，即：式中y——隨機(jī)誤差的概率分布密度；

x——隨機(jī)變量；

x0——數(shù)學(xué)期望（作為真值）；

δ——隨機(jī)誤差；

σ——標(biāo)準(zhǔn)偏差；

e——自然對(duì)數(shù)的底（e=2.71828）。

算術(shù)平均值在同一條件下，對(duì)同一個(gè)量進(jìn)行多次（n）重復(fù)測(cè)量，由于測(cè)量誤差的影響，將得到一系列不同的測(cè)得值x1、x2、……xn，這些量的算術(shù)平均值為：

標(biāo)準(zhǔn)偏差σ

它是評(píng)定隨機(jī)誤差的尺度。在δ=0時(shí)，正態(tài)分布的概率密度最大。標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的大小可說(shuō)明測(cè)量結(jié)果的分散性。圖3-6表示三種不同標(biāo)準(zhǔn)偏差的正態(tài)分布曲線(xiàn)，即σ1<σ2<σ3。圖3-6標(biāo)準(zhǔn)偏差對(duì)隨機(jī)誤差分布特性的影響

由概率論可知，標(biāo)準(zhǔn)偏差為各隨機(jī)誤差平方和的算術(shù)平均值的平方根，即按下式計(jì)算：式中n——測(cè)量次數(shù)；

δi——為隨機(jī)誤差，即各次測(cè)得值與其真值之差。(3)隨機(jī)誤差的極限值

從隨機(jī)誤差的單峰性和有界性可知，隨機(jī)誤差越大，則出現(xiàn)的概率越小，反之則出現(xiàn)的