第一章互换性概论

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1、互换性与测量技术互换性与测量技术理论课理论课(26): 绪论绪论 轴、孔结合的极限与配合轴、孔结合的极限与配合 测量技术基础测量技术基础 光滑工件尺寸检测和量规设计光滑工件尺寸检测和量规设计 形状与位置公差形状与位置公差 表面粗糙度及其检测表面粗糙度及其检测 零件典型表面的公差与配合零件典型表面的公差与配合实验实验(6)参考教材：参考教材：-互换性与测量技术互换性与测量技术王益祥王益祥 主编，清华大学出主编，清华大学出版社。版社。其它参考书：其它参考书： 邢闽芳邢闽芳 主编主编互换性与测量技术互换性与测量技术，清华大学出，清华大学出版社版社 机械设计手册机械设计手册(第第1卷卷)成绩评定：成绩

2、评定：期末闭卷考试期末闭卷考试 + 平时成绩平时成绩互换性与测量技术互换性与测量技术第一章第一章 互换性概论互换性概论研究对象研究对象: : 过程中的几何量过程中的几何量 公差配合（简称公差配合）与检测技术公差配合（简称公差配合）与检测技术 机械原理机械原理机械设计机械设计（机械零件）（机械零件）机械专业机械专业的学科基的学科基础课础课机械设机械设计基础计基础机械制机械制造基础造基础金属工艺学金属工艺学工程材料工程材料 (简称公差设计简称公差设计)是教学计划中联系设计课程与工艺课是教学计划中联系设计课程与工艺课程的纽带程的纽带, ,是从基础课学习过渡到专业是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁课

3、学习的桥梁. . 本课程性质本课程性质:学科基础课学科基础课 承上启下承上启下 第一节第一节 互换性的意义与作用互换性的意义与作用第一节第一节 互换性的意义与作用互换性的意义与作用 三个条件三个条件：装配后装配后 满足使用要求满足使用要求装配前装配前 不挑不挑装配时装配时 不调整或修配不调整或修配二、互换性的分类二、互换性的分类尺寸尺寸形状形状相互位置相互位置对几何要素的对几何要素的提出互换性要求。提出互换性要求。 1.按决定的参数或使用要求分为：按决定的参数或使用要求分为： 1)几何参数互换性几何参数互换性 (主要保证装配主要保证装配)2)功能互换（保证使用功能互换（保证使用, ,广义）广义

4、） 机械机械物理物理 化学化学 对对性能性能提出互换性要求。提出互换性要求。互换性互换性机械性能互换性机械性能互换性理化性能互换性理化性能互换性本课程讨论本课程讨论对同一批零件而言，当对同一批零件而言，当其原材料相同时，其其原材料相同时，其主要在主要在尺寸尺寸形状误差形状误差位置误差位置误差表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数典型零件典型零件( (齿轮、螺纹等齿轮、螺纹等) )的精度评定参数的精度评定参数含线性尺寸含线性尺寸角度尺寸角度尺寸( (简称简称) )基本基本基本基本 技术要求技术要求1 1.2 2.3 3. . 轴轴 图号图号02 比例比例1:1 材料材料 45 . 设计设计 制图制

5、图 审核审核 . 日期日期2228283060140其余2.按方法及程度分：按方法及程度分： 1)完全互换完全互换 装配或更换时，装配或更换时，不挑、不调、不修不挑、不调、不修的互换性。的互换性。 2)不完全互换不完全互换: :分组互换分组互换: :装配前分组装配前分组, ,组内零件互换组内零件互换. .调整互换调整互换: :装配时更换零件装配时更换零件. .修配互换修配互换: :去掉多余材料的修配去掉多余材料的修配. . 3. 按部位或范围分按部位或范围分：内互换：部件或机构内部组成零件间的互换内互换：部件或机构内部组成零件间的互换外互换：部件或机构与其相配件间的互换外互换：部件或机构与其相

6、配件间的互换（例如：滚动轴承）（例如：滚动轴承）二、互换性的分类二、互换性的分类贯穿在产品设计、制造、使用和维修的全贯穿在产品设计、制造、使用和维修的全过程：过程：1)1)：零、部件具有互换性，就零、部件具有互换性，就可以最大限度地利用标准件、通用件和标准部可以最大限度地利用标准件、通用件和标准部件，从而简化制图、计算工作，件，从而简化制图、计算工作，2)2)：便于组织生产协便于组织生产协作，进行专业化生产。采用高效率的生产作，进行专业化生产。采用高效率的生产设备，有利于实现加工过程和装配过程机设备，有利于实现加工过程和装配过程机械化、自动化。从而械化、自动化。从而。3)3)：零、部件具有互换

7、：零、部件具有互换性可以及时更换已经磨损或损坏了的零、部性可以及时更换已经磨损或损坏了的零、部件，减少机器的维修时间和费用，保证机器件，减少机器的维修时间和费用，保证机器连续而持久地运转，从而连续而持久地运转，从而。如何实现互换性如何实现互换性 ？ 如果将同一规格零件的几何量制如果将同一规格零件的几何量制作得完全相同显然可以实现互换性，作得完全相同显然可以实现互换性，但这不可能，也不必要。事实上只要但这不可能，也不必要。事实上只要将同一规格零件的几何量控制在公差将同一规格零件的几何量控制在公差允许的范围内，使同一规格零件的几允许的范围内，使同一规格零件的几何量彼此充分近似，就可以实现互换何量彼

8、此充分近似，就可以实现互换性性 1.2 标准化标准化2.2.检测：检测：检测包含检验与测量。检测包含检验与测量。 3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。标准化是实现互换性的前提。标准和标准化标准和标准化标准标准化标准的分类： 国家标准(GB);行业标准: 机械标准(JB),邮电标准(YD)等地方标准企业标准(QB) 基础标准、产品标准、方法标准、安全与环境保护标准等国际标准 ISO/IEC 标准化标准化是发展贸易、提高产品在国际是发展贸易、提高产品在国际市场的竞争能力的技术保证市场的竞争能力的技术保证 1.2 标准化标准化应遵守标准化原则应遵守标准化原则 - 选择标准公差择标准公差与

9、配合与配合。 公差标准（例）：公差标准（例）：GB/T1800极限与配合极限与配合；GB/T1182 形状和位形状和位 置公差置公差；GB/T3505表面粗表面粗 糙度糙度；GB/T10095 渐开线园柱齿轮精渐开线园柱齿轮精 度度等等 数值标准化的意义数值标准化的意义 当选定一个数值作为当选定一个数值作为参数指标时，该数值会按参数指标时，该数值会按一定的规律，向一切有关一定的规律，向一切有关和材料中传播，例如：和材料中传播，例如：M16-6H形成牵一发而形成牵一发而动全身的现象动全身的现象故故: :技术参量应在技术参量应在 优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的一种科学的数值制度

10、。 r基本系列基本系列R5 R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 R10 1.00 1.00 1.251.25 1.60 1.60 2.00 2.00 2.50 2.50 3.153.15 4.004.00 5.00 5.00 6.30 6.30 8.00 8.00 10.0010.00 R20R20 1.001.00 1.121.12 1.25 1.25 1.40 1.40 1.60 1.60 1.80 1.80 2.00 2.00 2.24 2.24 2.50 2.50 2.80 2.80

11、3.15 3.15 3.55 3.55 4.004.00 4.50 4.50 5.00 5.00 5.60 5.60 6.30 6.30 7.107.10 8.00 8.00 9.009.00 10.00 10.00 R40 R40 R80R80 补充系列补充系列产品几何技术规范产品几何技术规范产品几何技术规范产品几何技术规范(Geometrical Product Specification and Verification，简称，简称GPS)是是针对所有几何产品建立的一个几何技术标准针对所有几何产品建立的一个几何技术标准体系，它覆盖了从宏观到微观的产品几何特体系，它覆盖了从宏观到微观的产品