多媒體教學(xué)CAI目錄第一章緒論第二章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)第四章幾何公差及檢測第五章表面粗糙度第六章光滑工件尺寸的檢測第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第八章尺寸鏈第九章圓錐結(jié)合的互換性第十章螺紋結(jié)合的互換性第十一章鍵和花鍵的互換性第十二章圓柱齒輪傳動的互換性退出第五章表面粗糙度第三節(jié)表面粗糙度的測量第一節(jié)表面粗糙度的評定第二節(jié)表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注表面粗糙度對機(jī)械零件使用性能的影響的動畫演示評定表面粗糙度的基準(zhǔn)線的動畫演示第一節(jié)表面粗糙度的評定一、基本概念二、表面粗糙度的基本術(shù)語三、表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度對機(jī)械零件使用性能的影響的動畫演示評定表面粗糙度的基準(zhǔn)線的動畫演示一、基本概念1.表面粗糙度是指加工表面所具有的較小間距和微小峰谷不平度，它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。2.表面粗糙度對機(jī)械零件使用性能的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）影響零件的耐磨性2）影響配合性質(zhì)的穩(wěn)定性3）影響零件的疲勞強(qiáng)度4）影響零件的抗腐蝕性

5）影響零件的密封性。3.表面粗糙度在零件幾何精度設(shè)計(jì)中是必不可少的。表面粗糙度新的國家標(biāo)準(zhǔn)有GB/T1031-2009、GB/T131-2006、GB/T3505-2009、GB/T10610-2009表面粗糙度對機(jī)械零件使用性能的影響的動畫演示

取樣長度lr

——取樣長度是指評定表面粗糙度時(shí)所規(guī)定的一段基準(zhǔn)線長度。規(guī)定和選擇這段長度是為限制和削弱表面波紋度對表面租糙度測量結(jié)果的影響。

評定長度ln——由于加工表面有著不同程度的不均勻性，為了充分合理地反映表面的粗糙度特性，規(guī)定在評定時(shí)所必須的一段表面長度。它主要包括幾個(gè)取樣長度。一般按5個(gè)取樣長度來確定。

中線——中線是具有幾何輪廓形狀并劃分輪廓的基準(zhǔn)線。它有兩種：(1)輪廓最小二乘中線m：在取樣長度內(nèi)的一條假想線，它應(yīng)使輪廓上的各點(diǎn)至這條假想線的距離的平方和為最?。ㄒ妶D5-1a）。min

(2)輪廓算術(shù)平均中線m：在取樣長度內(nèi)的一條假想線，它將實(shí)際輪廓分成上下的部分，且使上部面積之和等于下部分面積之和（如圖5-1b）。即F1+F2+…+F2n-1=F2+F3+…+F2n二、表面粗糙度的基本術(shù)語評定表面粗糙度的基準(zhǔn)線的動畫演示三、表面粗糙度評定參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度的評定參數(shù)，是用來定量描述零件表面微觀幾何形狀特征的。評定參數(shù)應(yīng)從輪廓的算術(shù)平均偏差Ra和輪廓最大高度Rz兩個(gè)主要評定參數(shù)中選取。除了這兩個(gè)幅度（高度）參數(shù)外，根據(jù)表面功能的需要，還可以從輪廓單元的平均寬度Rsm和輪廓支承長度率Rmr（c）兩個(gè)附加參數(shù)中選取。

1.輪廓算術(shù)平均偏差Ra

在取樣長度l范圍內(nèi)，被測輪廓線上各點(diǎn)至基準(zhǔn)線上的距離的算術(shù)平均值。

Ra越大，表面越粗糙

2.輪廓的最大高度Rz

在一個(gè)取樣長度lr范圍內(nèi)，被評定的最大輪廓峰高Rp與最大輪廓谷深Rv之和的高度（圖5—3）。Rz=Rp+Rv第二節(jié)表面粗糙度的選擇及其標(biāo)注一、表面粗糙度評定參數(shù)的選擇二、表面粗糙度參數(shù)的選擇原則三、表面粗糙度參數(shù)的選用方法四、表面粗糙度符號、代號及其標(biāo)注一、表面粗糙度評定參數(shù)的選擇在具體選用時(shí)要根據(jù)零件的功能要求、材料性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及測量的條件等情況適當(dāng)選用。

選用原則

1.如果沒有特殊要求，一般僅選用幅度（高度）參數(shù)（Ra、Rz）。在常用的參數(shù)值范圍內(nèi)(Ra為0.025—6.3μm、Rz為0.1—25μm)，推薦優(yōu)先選用Ra值。但在以下情況不宜選用Ra。

a．當(dāng)表面過于粗糙或太光滑時(shí)，可選用Rz

b．當(dāng)零件材料較軟時(shí)

c．當(dāng)測量面積很小時(shí)，可以選用Rz值。

2.當(dāng)表面有特殊功能要求時(shí)，可同時(shí)選用幾個(gè)參數(shù)綜合控制表面質(zhì)量。

a．當(dāng)表面要求耐磨時(shí)，可以選用Rz、Rsm和Rmr（c）。

b.當(dāng)表面要求承受交變應(yīng)力時(shí)．可以選用Rz，RSm。

c．當(dāng)表面著重要求外觀質(zhì)量和可漆性，可選用RSm。

在滿足功能要求的前提下，應(yīng)盡可能選用較大的粗糙度數(shù)值。

1.在同一零件上，工作表面的粗糙度參數(shù)值要比非工作表面的粗糙度參數(shù)值小。

2.摩擦表面要比非摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要小；滾動摩擦表面比滑動摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要??；運(yùn)動速度高、單位壓力大的摩擦表面，應(yīng)比運(yùn)動速度低、單位壓力小的摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要小。

3.受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的部分，表面粗糙度參數(shù)值要小。

4.配合性質(zhì)要求高的結(jié)合表面，配合間隙小的配合表面以及要求連接可靠、受重載的過盈配合表面等，都應(yīng)取較小的粗糙度參數(shù)值。

5.配合性質(zhì)相同，零件尺寸愈小則表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)愈?。煌痪鹊燃墸〕叽绫却蟪叽?、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值要小。二、表面粗糙度參數(shù)的選擇原則三、表面粗糙度參數(shù)的選用方法在選擇參數(shù)值時(shí)，通常可參照一些經(jīng)過驗(yàn)證的實(shí)例，用類比法確定。一般情況下，如設(shè)表面形狀公差值為T，尺寸公差為IT，則它們與表面粗糙度參數(shù)值之間的對應(yīng)關(guān)系為：四、表面粗糙度符號、代號及其標(biāo)注（一）表面粗糙度的符號：（二）表面結(jié)構(gòu)要求在圖形符號中的注寫位置（1）位置a注寫表面結(jié)構(gòu)參數(shù)代號、極限值和傳輸帶（或取樣長度）。（2）位置a和b注寫兩個(gè)或多個(gè)表面結(jié)構(gòu)要求。

（3）位置c注寫加工方法、表面處理或其他加工工藝要求，如：車、磨、鍍等。

（4）位置d注寫表面紋理方向，如“=”、“X”、“M”等。

（5）位置e注寫加工余量（單位mm）。（三）表面結(jié)構(gòu)代號1、參數(shù)代號的標(biāo)注4、傳輸帶的標(biāo)注2、評定長度（Ln）的標(biāo)注5、單向極限或雙向極限的標(biāo)注3、極限判斷規(guī)則的標(biāo)注（四）表面結(jié)構(gòu)要求在圖樣和其他技術(shù)文件中的標(biāo)法第三節(jié)表面粗糙度的測量

常用表面粗糙度測量的方法有比較法、光切法、干涉法和針描法。1.比較法

它是將被測表面和表面粗糙度樣板直接比較?？捎萌庋?、放大鏡、顯微鏡比較。這種方法多用于車間，評定的誤差有時(shí)比較大。2.光切法

用“光切原理”在常用儀器（雙管顯微鏡）上測量。適用于測量車、銑、刨等其它類似加工法加工的平面和外圓表面。常用于測量Rz值為0.5~60μm的表面。3.干涉法

用“光波干涉原理”在常用儀器（干涉顯微鏡）上測量。通常用于測量Rz值。4.針描法

利用觸針式儀器的觸針探測表面并獲得表面輪廓、計(jì)算參數(shù)的方法，還可以記錄輪廓。所用測量儀器稱為觸針式儀器?？蓽y量Ra、

Rz、Rsm和Rmr(c)等多個(gè)參數(shù)。主編：王伯平設(shè)計(jì)撰寫：王伯平朱艷春編輯制作：朱艷春李業(yè)凡結(jié)束放映THANKYOU多媒體教學(xué)CAI目錄第一章緒論第二章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)第四章幾何公差及檢測第五章表面粗糙度第六章光滑工件尺寸的檢測第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第八章尺寸鏈第九章圓錐結(jié)合的互換性第十章螺紋結(jié)合的互換性第十一章鍵和花鍵的互換性第十二章圓柱齒輪傳動的互換性退出第六章光滑工件尺寸的檢測第一節(jié)用通用測量器具測量第二節(jié)光滑極限量規(guī)生產(chǎn)公差和保證公差的動畫演示光滑極限量規(guī)形狀對檢驗(yàn)結(jié)果的影響動畫演示第一節(jié)用通用測量器具測量一、光滑工件尺寸檢測的基本概念二、驗(yàn)收極限三、測量器具的選擇生產(chǎn)公差和保證公差的動畫演示

檢驗(yàn)光滑工件尺寸時(shí)，可使用通用測量器具，也可使用極限量規(guī)。通用測量器具能測出工件實(shí)際尺寸的具體數(shù)值，有利于對生產(chǎn)過程進(jìn)行分析。使用量規(guī)檢驗(yàn)的特點(diǎn)是檢驗(yàn)效率高，只能判斷工件是否合格，不能測出工件尺寸的具體數(shù)值。它適合于大批量生產(chǎn)中。

測量誤差對工件的影響如圖6－1。

由于測量誤差對測量結(jié)果有影響，存在誤收和誤廢，使公差帶縮小或擴(kuò)大。

生產(chǎn)公差

合格工件可能的最小公差。

保證公差

合格工件可能的最大公差。

應(yīng)規(guī)定驗(yàn)收極限和允許的測量誤差(包括量規(guī)的極限偏差)。

一、光滑工件尺寸檢測的基本概念生產(chǎn)公差和保證公差的動畫演示

驗(yàn)收極限是檢驗(yàn)工件尺寸時(shí)判斷合格與否的尺寸界限。

確定工件尺寸的驗(yàn)收極限，有下列兩種方案：

1)內(nèi)縮方案，如圖6－2所示。

上驗(yàn)收極限＝最大實(shí)體極限(MML)一安全裕度(A)

下驗(yàn)收極限＝最小實(shí)體極限(LML)+安全裕度(A)

2)不內(nèi)縮方案

驗(yàn)收極限為原規(guī)定的最大實(shí)體極限(MML)和最小實(shí)體極限(LML)。

按內(nèi)縮方案驗(yàn)收工件，可使誤收率大大減小，這是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一種安全措施，但使誤廢率有所增加，從統(tǒng)計(jì)規(guī)律來看，誤廢量與總產(chǎn)量相比畢竟是少量。二、驗(yàn)收極限我國制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T3177－2009《光滑工件尺寸的檢驗(yàn)》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢驗(yàn)原則是：所用驗(yàn)收方法應(yīng)只接收位于規(guī)定的尺寸極限之內(nèi)的工件。在用游標(biāo)卡尺、千分尺和生產(chǎn)車間使用的分度值不小于0.0005mm(放大倍數(shù)不大于2000倍)的比較儀等測量器具，檢驗(yàn)圖樣上注出的基本尺寸至500mm、公差值為6～18級(1T6～I(xiàn)Tl8)的有配合要求的光滑工件尺寸時(shí)，按方案1)即內(nèi)縮方案確定驗(yàn)收極限。對非配合和一般公差的尺寸，按方案2)確定驗(yàn)收極限。

安全裕度A的確定，必須從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面綜合考慮。A值較大時(shí)，則可選用較低精度的測量器具進(jìn)行檢驗(yàn)，但減少了生產(chǎn)公差，因而加工經(jīng)濟(jì)性差；A值較小時(shí)，要用較精密的測量器具，加工經(jīng)濟(jì)性好，但測量儀器費(fèi)用高，結(jié)果也提高了生產(chǎn)成本。因此，A值應(yīng)按被檢驗(yàn)工件的公差大小來確定，一般為工件公差的1／10。國標(biāo)規(guī)定的A值列于表6－1中。三、測量器具的選擇

安全裕度A相當(dāng)于測量中總的不確定度。它由測量器具的不確定度（u1）和由溫度、壓陷效應(yīng)及工件形狀誤差等因素引起的不確定度（u2）兩部分組成。

表6-1（A、u1）計(jì)量器具的選用原則：選擇時(shí)，應(yīng)使所選用的計(jì)量器具的測量不確定度數(shù)值等于或小于選定的u1值。計(jì)量器具的測量不確定度允許值u1的選定：一般情況下，優(yōu)先選用I檔，其次選用II檔、III檔。圖6-3工件公差帶及驗(yàn)收極限圖6-4工件公差帶及驗(yàn)收極限例6-2被測工件為軸，試確定驗(yàn)收極限并選擇合適的測量器具。解：（1）查表確定安全裕度A=0.0062mm，測量器具不確定度允許值u1=0.0056mm。（2）選擇測量器具。從測量器具不確定度表中查知，分度值為0.01mm的外徑千分尺不確定度為0.004mm，小于0.0056mm，可滿足使用要求。（3）計(jì)算驗(yàn)收極限。圖6－4所示上驗(yàn)收極限=dmax-A=35-0.050-0.0062=34.9438mm下驗(yàn)收極限=dmin+A=35-0.112+0.0062=34.8942mm第二節(jié)光滑極限量規(guī)一、基本概念二、量規(guī)的形狀三、量規(guī)的公差四、量規(guī)的設(shè)計(jì)光滑極限量規(guī)形狀對檢驗(yàn)結(jié)果的影響動畫演示一、基本概念

光滑極限量規(guī)是一種沒有刻度的專用計(jì)量器具。用它只能判斷工件合格與否，而不能獲得工件實(shí)際尺寸的數(shù)值。光滑極限量規(guī)須通規(guī)和止規(guī)成對使用。1.光滑極限量規(guī)的種類

通規(guī)T（檢孔：塞規(guī)等；檢驗(yàn)軸：環(huán)規(guī)等）

止規(guī)Z（檢孔：桿規(guī)等；檢驗(yàn)軸：卡規(guī)等）

2.量規(guī)按用途分類

（1）工作量規(guī)

工人在加工工件時(shí)用來檢驗(yàn)工件的量規(guī)。

（2）驗(yàn)收量規(guī)

檢驗(yàn)部門或用戶代表驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)所用的量規(guī)。

（3）校對量規(guī)

用以檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)的量規(guī)。二、量規(guī)的形狀由于工件存在形狀誤差，可能出現(xiàn)工件實(shí)際尺寸合格，但裝配發(fā)生困難的現(xiàn)象。因此，對于要求遵守包容原則的孔和軸，應(yīng)按極限尺寸判斷原則(即泰勒原則)驗(yàn)收。

通規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)為全形量規(guī)

止規(guī)應(yīng)設(shè)計(jì)為不全形量規(guī)，測量面是兩點(diǎn)狀的。量規(guī)在實(shí)際應(yīng)用中要求形狀完全符合泰勒原則會有困難，有時(shí)不得不使用偏離泰勒原則的量規(guī)。但此時(shí)操作量規(guī)要正確。量規(guī)形狀對檢驗(yàn)結(jié)果的影響，圖6-6。光滑極限量規(guī)形狀對檢驗(yàn)結(jié)果的影響動畫演示三、量規(guī)的公差

量規(guī)的制造精度比工件高的多，對量規(guī)要規(guī)定制造公差。工件的極限尺寸被規(guī)定為量規(guī)的基本尺寸。1.工作量規(guī)公差

國標(biāo)GB/T1957—2006規(guī)定量規(guī)公差帶不得超越工件公差帶，孔用和軸用工作量規(guī)公差帶分別如圖6-7和圖6-8所示。T為量規(guī)尺寸公差（制造公差），Z為位置要素（磨損儲量）。

國標(biāo)規(guī)定的工作量規(guī)的形狀和位置誤差，應(yīng)在工作量規(guī)制造公差范圍內(nèi)。幾何公差為量規(guī)尺寸公差的50%。

2.校對量規(guī)公差

它有以下三種；（1）“校通一通”量規(guī)（TT）

檢驗(yàn)軸用量規(guī)“通規(guī)”的校對量規(guī)。能被TT通過，則認(rèn)為該通規(guī)制造合格。（2）“校止一通”量規(guī)（ZT）

檢驗(yàn)軸用量規(guī)“止規(guī)”的校對量規(guī)。能被ZT通過，則認(rèn)為該止規(guī)制造合格。

（3）“校通一損”量規(guī)（TS）

檢驗(yàn)軸用量規(guī)“通規(guī)磨損極限”的校對量規(guī)。通規(guī)在使用過程中不應(yīng)被TS通過；倘若被TS通過，則認(rèn)為此通規(guī)已報(bào)廢。

校對量規(guī)的尺寸公差帶完全位于被校對量規(guī)的制造公差和磨損極限內(nèi)。

校對量規(guī)的尺寸公差Tp=T/2，形狀和位置誤差應(yīng)控制在其尺寸公差帶范圍內(nèi)，即采用包容要求。四、量規(guī)的設(shè)計(jì)1.量規(guī)形式的選擇，圖6-9。

2.量規(guī)工作尺寸的設(shè)計(jì)（優(yōu)先選用第1序列）1）從國標(biāo)《公差與配合》中查出孔與軸的尺寸極限偏差，計(jì)算出最大和最小實(shí)體尺寸；2）從表中查出量規(guī)制造公差T和位置要素Z值。按Z值表確定工作量規(guī)的形狀公差和校對量規(guī)的制造公差。3）畫出量規(guī)公差帶圖，計(jì)算量規(guī)的工作尺寸或極限偏差。

例6－3計(jì)算Φ25H8／f7孔和軸用量規(guī)的極限偏差。解：(1)由國標(biāo)GB／T1800.3—1998查出孔與軸的上、下偏差為：

Φ25H8孔：ES＝+0.033mm；EI＝0Φ25f7軸；es＝-0.020mm；ei＝-0.041mm(2)由表6-5中查出：塞規(guī)（孔用）制造公差T＝0.0034mm；塞規(guī)位置要素Z=0.005mm；塞規(guī)形狀公差T／2＝0.0017mm.卡規(guī)（軸用）制造公差T＝0.0024mm；卡規(guī)位置要素Z＝0.0034mm；卡規(guī)形狀公差T／2＝0.0012mm.校對量規(guī)制造公差Tp＝T／2＝0.0012mm(3)工作量規(guī)的極限偏差計(jì)算見表6－7，量規(guī)公差帶圖如圖6-10所示。

(4)Φ25f7軸用卡規(guī)的校對量規(guī)極限偏差計(jì)算見表6-8。3.量規(guī)的技術(shù)要求

量規(guī)的測量部位材料可用：淬硬鋼（合金工具鋼、碳素工具鋼、淬硬鋼）或硬質(zhì)合金等。

量規(guī)測量面的硬度58～60HRC。

量規(guī)測量面的表面粗糙度：表6-6。主編：王伯平設(shè)計(jì)撰寫：王伯平朱艷春編輯制作：朱艷春李業(yè)凡結(jié)束放映THANKYOU多媒體教學(xué)CAI目錄第一章緒論第二章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)第四章幾何公差及檢測第五章表面粗糙度第六章光滑工件尺寸的檢測第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第八章尺寸鏈第九章圓錐結(jié)合的互換性第十章螺紋結(jié)合的互換性第十一章鍵和花鍵的互換性第十二章圓柱齒輪傳動的互換性退出第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第一節(jié)概述第二節(jié)滾動軸承精度等級及其應(yīng)用第四節(jié)滾動軸承配合及選擇第三節(jié)滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶配合特點(diǎn)動畫演示滾動軸承負(fù)荷類型分析動畫演示第一節(jié)概述滾動軸承是機(jī)器上廣泛應(yīng)用的作為一種傳動支承的標(biāo)準(zhǔn)部件。一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體（鋼球或滾珠）和保持架（又稱保持器或隔離圈）所組成，如圖7-1所示。

滾動軸承是具有兩種互換性的標(biāo)準(zhǔn)零件。滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合以及外圈與孔座的配合為外互換，滾動體與軸承內(nèi)外圈的配合為內(nèi)互換。滾動軸承具有摩擦力小、消耗功率小、起動容易以及更換簡便等優(yōu)點(diǎn)。滾動軸承按其承受負(fù)荷的方向，分為主要承受徑向負(fù)荷的向心軸承、同時(shí)承受徑向和軸向負(fù)荷的向心推力軸承和僅承受軸向負(fù)荷的推力軸承；按其滾動體形狀，分為球軸承和滾子（圓柱或圓錐體）軸承。第二節(jié)滾動軸承精度等級及其應(yīng)用

滾動軸承精度的國家標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)其尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度劃分為2、4、5、6（6X）、普通級（N級）五個(gè)精度等級，它們依次由高到低，2級最高，普通級最低。滾動軸承各精度應(yīng)用情況如下：

滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，其外圈與殼體孔的配合應(yīng)采用基軸制，內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制。

軸承的內(nèi)外圈都是薄壁零件，在制造和自由狀態(tài)下都易變形，在裝配后又得到校正。為了控制軸承的變形程度、軸承與軸和殼體孔配合的尺寸精度。滾動軸承公差國標(biāo)不僅規(guī)定了兩種尺寸公差，還規(guī)定了兩種形狀公差。

兩種尺寸公差是：①軸承單一內(nèi)徑（ds）與外徑（Ds）的偏差（tΔds，tΔDs

）；②軸承單一平面平均內(nèi)徑（dmp）與外徑（D

mp）的偏差（tΔdmp

，tΔDmp

）。（多截面測量后取平均值）

兩種形狀公差是：①軸承單一徑向平面內(nèi)，內(nèi)徑（ds

）與外徑（Ds）的變動量（tVdsp，tVDsp）；②軸承平均內(nèi)徑與外徑的變動量（tVdmp，tVDmp）。（多角度測，取最大值與最小值之差）凡是合格的滾動軸承，應(yīng)同時(shí)滿足所規(guī)定的兩種公差的要求。第三節(jié)滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶

滾動軸承內(nèi)圈與軸配合應(yīng)按基孔制，但內(nèi)徑的公差帶位置卻與一般基準(zhǔn)孔相反。如圖7-2所示。根據(jù)滾動軸承國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，內(nèi)圈基準(zhǔn)孔公差帶位于以內(nèi)徑d為零線的下方，即上極限偏差為零，下極限偏差為負(fù)值。這樣分布主要是考慮在多數(shù)情況下，軸承的內(nèi)圈隨軸一起轉(zhuǎn)動時(shí)，為防止它們之間發(fā)生相對運(yùn)動導(dǎo)致結(jié)合面磨損，則兩者的配合應(yīng)是過盈，但過盈量又不宜過大。

滾動軸承的外徑與殼體孔配合應(yīng)按基軸制，且兩者間不要求太緊。因此，滾動軸承公差國標(biāo)對所有精度級軸承的外徑的公差帶位置仍按一般基準(zhǔn)軸的規(guī)定，分布在零線下側(cè)，其上極限偏差為零，下極限偏差為負(fù)值。滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶配合特點(diǎn)動畫演示第四節(jié)滾動軸承配合及選擇滾動軸承配合的國家標(biāo)準(zhǔn)（GB／T275—2015）,規(guī)定了與軸承內(nèi)、外圈相配合的軸和殼體孔的尺寸公差帶、形位公差以及配合選擇的基本原則和要求。軸頸和殼體孔的公差帶均在光滑圓柱體的國標(biāo)中選擇，它們分別與軸承內(nèi)、外圈結(jié)合，可以得到松緊程度不同的各種配合。雖然軸承內(nèi)圈與軸頸的配合屬基孔制，但軸承公差帶均采用上極限偏差為零、下極限偏差為負(fù)的單向制分布，故軸承內(nèi)圈與軸頸得到的配合比相應(yīng)光滑圓柱體按基孔制形成的配合緊一些。滾動軸承與軸、外殼配合的常用公差帶如圖7-3所示。

上述公差帶只適用于：對軸承的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性無特殊要求，軸為實(shí)心或厚壁鋼制軸；外殼為鑄鋼或鑄鐵制件，軸承的工作溫度不超過100℃的使用場合。

正確地選擇軸承配合，對保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高軸承壽命，充分發(fā)揮軸承的承載能力關(guān)系很大。選擇軸承配合時(shí)，應(yīng)綜合地考慮：軸承的工作條件、作用在軸承上負(fù)荷的大小、方向和性質(zhì)、工作溫度、軸承類型和尺寸、旋轉(zhuǎn)精度和速度等一系列因素。現(xiàn)僅以主要因素分析如下：一、負(fù)荷類型軸承轉(zhuǎn)動時(shí)，根據(jù)作用于軸承上合成徑向負(fù)荷相對套圈的旋轉(zhuǎn)情況，可將所受負(fù)荷分為局部負(fù)荷、循環(huán)負(fù)荷和擺動負(fù)荷三類。如圖7-4所示。滾動軸承負(fù)荷類型分析動畫演示離心力作用（1）局部負(fù)荷作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對靜止，即負(fù)荷方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上，該套圈所承受的這種負(fù)荷稱為局部負(fù)荷，如圖7－4a、b。承受這類負(fù)荷的套圈與殼體孔或軸的配合，一般選較松的過渡配合，或較小的間隙配合，以便讓套圈滾道間的摩擦力矩帶動轉(zhuǎn)位，延長軸承的使用壽命。（2）循環(huán)負(fù)荷作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)荷順次地作用在套圈滾道的整個(gè)圓周上，該套圈所承受的這種負(fù)荷性質(zhì)，稱為循環(huán)負(fù)荷，如圖7－4a、b。通常承受循環(huán)負(fù)荷的套圈與軸(或殼體孔)相配應(yīng)選過盈配合或較緊的過渡配合，其過盈量的大小以不使套圈與軸或殼體孔配合表面間產(chǎn)生爬行現(xiàn)象為原則。（3）擺動負(fù)荷作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與所承受的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即其負(fù)荷向量經(jīng)常變動地作用在套圈滾道的局部圓周上，該套圈所承受的負(fù)荷性質(zhì)，稱為擺動負(fù)荷，如圖7－4c、d。承受擺動負(fù)荷的套圈，其配合要求與循環(huán)負(fù)荷相同或略松一些（介于局部與循環(huán)負(fù)荷之間）。二、負(fù)荷的大小滾動軸承套圈與軸或殼體孔配合的最小過盈，取決于負(fù)荷的大小。一般把徑向負(fù)荷P≤0.07C的稱為輕負(fù)荷，0.07C＜P≤0.15C稱為正常負(fù)荷，P＞0.15C的稱為重負(fù)荷。其中C為軸承的額定負(fù)荷，即軸承能夠旋轉(zhuǎn)106次而不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞的概率為90%時(shí)的載荷值。（C——額定負(fù)荷）

承受較重的負(fù)荷或沖擊負(fù)荷時(shí)，將引起軸承較大的變形，使結(jié)合面間實(shí)際過盈減小和軸承內(nèi)部的實(shí)際間隙增大，這時(shí)為了使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)正常，應(yīng)選較大的過盈配合。同理，承受較輕的負(fù)荷，可選用較小的過盈配合。三、徑向游隙GB/T4604.1-2012

《滾動軸承

游隙

第1部分：向心軸承的徑向游隙》規(guī)定，

向心軸承的徑向游隙共分五組：2組、N組、3組、4組、5組，游隙的大小依次由小到大。

其中，N組為基本游隙組。四、工作溫度的影響軸承工作時(shí)，由于摩擦發(fā)熱和其它熱源的影響，套圈的溫度會高于相配合零件的溫度。內(nèi)圈的熱膨脹會引起它與軸頸配合的松動，而外圈的熱膨脹則會引起它與外殼孔配合變緊。因此，軸承工作溫度一般應(yīng)低于100℃，在高于此溫度中工作的軸承，應(yīng)將所選用的配合適當(dāng)修正。五、軸承尺寸大小

滾動軸承的尺寸愈大，選取的配合應(yīng)愈緊。但對于重型機(jī)械上使用的特別大尺寸的軸承，應(yīng)采用較松的配合。六、旋轉(zhuǎn)精度和速度的影響對于負(fù)荷較大、有較高旋轉(zhuǎn)精度要求的軸承，為了消除彈性變形和振動的影響，應(yīng)避免采用間隙配合。對精密機(jī)床的輕負(fù)荷軸承，為避免孔與軸的形狀誤差對軸承精度影響，常采用較小的間隙配合。對于旋轉(zhuǎn)速度較高，又在沖擊振動負(fù)荷下工作的軸承，它與軸頸和外殼孔的配合最好選用過盈配合。七、其它因素的影響空心軸頸比實(shí)心軸頸、薄壁殼體比厚壁殼體、輕合金殼體比鋼或鑄鐵殼體采用的配合要緊些；而剖分式殼體比整體式殼體采用的配合要松些，以免過盈將軸承外圈夾扁、甚至將軸卡住，等等?？傊?滾動軸承與軸和殼體孔的配合，常常綜合考慮上述因素用類比法選取。有關(guān)滾動軸承的具體選擇及裝配圖和零件圖,請參考相關(guān)資料。主編：王伯平設(shè)計(jì)撰寫：王伯平朱艷春編輯制作：朱艷春李業(yè)凡結(jié)束放映THANKYOU互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)多媒體教學(xué)CAI目錄第一章緒論第二章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)第四章幾何公差及檢測第五章表面粗糙度第六章光滑工件尺寸的檢測第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第八章尺寸鏈第九章圓錐結(jié)合的互換性第十章螺紋結(jié)合的互換性第十一章鍵和花鍵的互換性第十二章圓柱齒輪傳動的互換性習(xí)題退出第八章尺寸鏈第一節(jié)尺寸鏈的基本概念第二節(jié)尺寸鏈的計(jì)算第三節(jié)解尺寸鏈的其他方法結(jié)束尺寸鏈的建立動畫演示工藝尺寸鏈動畫演示第一節(jié)尺寸鏈的基本概念為了保證機(jī)器或儀器能順利的進(jìn)行裝配，并保證達(dá)到預(yù)定的工作性能要求，應(yīng)從整體考慮，合理的確定構(gòu)成機(jī)器的有關(guān)零件的幾何精度（尺寸公差，幾何公差等）。它們之間的關(guān)系要用尺寸鏈來計(jì)算和處理。一、尺寸鏈的定義及特點(diǎn)二、尺寸鏈的基本術(shù)語和分類三、計(jì)算尺寸鏈的有關(guān)參數(shù)一、尺寸鏈的定義及特點(diǎn)尺寸鏈：在零件的加工或機(jī)器的裝配過程中，由一組彼此相互聯(lián)系的尺寸形成封閉尺寸組，其中某一尺寸的精度受其他所有尺寸精度的影響，這組尺寸即為尺寸鏈。如圖8-1a所示，車床尾座頂尖軸線與主軸線的高度差A(yù)0是車床的主要指標(biāo)之一，影響這項(xiàng)精度的尺寸有尾座頂尖軸線高度A2，尾座底板厚度A1和主軸軸線A3。這四個(gè)相聯(lián)系的尺寸行成封閉的尺寸組，就是尺寸鏈（裝配尺寸鏈），即A1+A2-A3-A0=0如圖8-2a所示的階梯軸，在車光小端端面后，按A2加工臺階表面，再按A1將零件切斷，此時(shí)尺寸A0也隨之而定。A0的大小取決于A1及A2，這樣由尺寸A1，A2及A0形成的封閉尺寸組，也是尺寸鏈（零件尺寸鏈），即A1-A2-A0=0。二、尺寸鏈的基本術(shù)語和分類（一）、基本術(shù)語

1.環(huán)尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸成為環(huán)。環(huán)可分為封閉環(huán)和組成環(huán)。

2.封閉環(huán)封閉環(huán)是加工或裝配過程最后自然形成的那個(gè)尺寸，如圖8-1，8-2中的尺寸A0。

3.組成環(huán)尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)，既尺寸鏈中除封閉環(huán)外的其他環(huán)稱為組成環(huán)。其又可分為增環(huán)和減環(huán)。

4.增環(huán)若在其他組成環(huán)不變的條件下，其一組成環(huán)的尺寸增大，封閉環(huán)的尺寸也隨之增大；某一組成環(huán)尺寸減小，封閉環(huán)的尺寸也隨之減小，則該組成環(huán)稱為增環(huán)，如圖8-1中的尺寸A1，A2。

5.減環(huán)若再其他組成環(huán)不變的條件下,某一組成環(huán)的尺寸增大，封閉環(huán)的尺寸隨之減??；某一組成環(huán)的尺寸減小，封閉環(huán)的尺寸隨之增大，則該組成環(huán)稱為減環(huán)，如圖8-1中的A3。

6.補(bǔ)償法在計(jì)算機(jī)尺寸鏈中，預(yù)先選定的組成環(huán)中的其一環(huán)，且通過改變該環(huán)的尺寸鏈大小和位置使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定的要求，則預(yù)先選定的那一環(huán)稱為補(bǔ)償環(huán)。

7.傳遞系數(shù)各組成環(huán)對封閉環(huán)影響大小的系數(shù)稱為傳遞系數(shù)，用ξ表示。如圖8-3所示，圖中尺寸由組成環(huán)L1，L2和封閉環(huán)L0組成，從圖中可知，組成環(huán)L1的尺寸方向與封閉環(huán)尺寸方向一致，而組成環(huán)L2的尺寸的方向與封閉環(huán)L0的尺寸方向不一致，因此封閉環(huán)的尺寸將由下式表示L0=L1+L2cosα式中α表示組成環(huán)尺寸方向與封閉環(huán)尺寸方向的夾角。由誤差理論可知，傳遞系數(shù)由封閉環(huán)的函數(shù)式對某一組成環(huán)求得偏導(dǎo)數(shù)。（二）、尺寸鏈的分類

按應(yīng)用范圍分有：

1.零件尺寸鏈這種尺寸鏈用以確定同一零件上各尺寸的聯(lián)系。

2.裝配尺寸鏈尺寸鏈的各組成環(huán)屬于相互聯(lián)系的不同零件或部件。這種鏈用以確定組成機(jī)器的零部件有關(guān)尺寸的精度關(guān)系。

按各環(huán)在空間的位置分有：

1.線性尺寸鏈這種尺寸鏈各環(huán)都位于同一平面內(nèi)且彼此平行，如圖8-1b，圖8-2b所示。

2.平面尺寸鏈這種尺寸鏈各環(huán)位于同一平面內(nèi)，但其中有些環(huán)彼此不平行，如圖8-3b所示。

3.空間尺寸鏈這種尺寸鏈各環(huán)位于不平行的平面上。

空間尺寸鏈和平面尺寸鏈可用投影法分解為線性尺寸鏈，然后按線性尺寸鏈分析計(jì)算。（三）、按尺寸鏈組合形成分為

1.并聯(lián)尺寸鏈兩個(gè)尺寸鏈具有一個(gè)或幾個(gè)公共環(huán)，即為并聯(lián)尺寸鏈。如圖8-4所示，由尺寸Ai和Bi組成的兩個(gè)尺寸鏈中，尺寸A2=B2,A3=B1為公共環(huán)。

2.串聯(lián)尺寸鏈兩個(gè)尺寸鏈之間有一公共基準(zhǔn)面（如圖8-5中O-O），即為串聯(lián)尺寸鏈。

3.混合尺寸鏈由并聯(lián)尺寸鏈和串聯(lián)尺寸鏈混合組成的尺寸鏈為混合尺寸鏈，如圖8-6所示。其中A2和C1即為尺寸鏈A和C的公共環(huán)，故A和C尺寸鏈為并聯(lián)尺寸鏈；其中O-O為尺寸鏈A和B的公共基準(zhǔn)面，故A和B尺寸鏈為并聯(lián)尺寸鏈。

1.平均偏差全部尺寸偏差的平均值稱為平均偏差，也等于所有實(shí)際尺寸的平均值與基本尺寸的差值，即

如圖8-8所示。它表明尺寸偏差變動的中心位置。

2.中間偏差Δ

上偏差與下偏差的平均值稱為中間偏差，即Δ=（ES+EI)/2或Δ=（es-ei)/2，亦等于最大極限尺寸與最小極限尺寸的平均值與基本尺寸之差，即Δ=(Lmax+Lmin)/2-L。如圖8-8所示，若偏差為正態(tài)分布或其他對稱分布，則平均偏差等于中間偏差Δ。若偏差為不對稱分布，則平均偏差不等于中間偏差。三、計(jì)算尺寸鏈的有關(guān)參數(shù)

第二節(jié)尺寸鏈的計(jì)算尺寸鏈的計(jì)算是為了正確合理地確定尺寸鏈中各環(huán)尺寸的公差和極限偏差，根據(jù)不同要求，尺寸鏈的計(jì)算習(xí)慣上分正計(jì)算和反計(jì)算兩類。（1）正計(jì)算即根據(jù)已給定的組成環(huán)的尺寸和極限偏差，計(jì)算封閉環(huán)的公差與極限偏差，驗(yàn)證其是否符合技術(shù)要求。這方面的計(jì)算主要用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。（2）反計(jì)算即已知封閉環(huán)的尺寸和極限偏差，計(jì)算各組成環(huán)的公差與極限偏差。反計(jì)算用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，加工和裝配工藝等方面。一、完全互換法計(jì)算尺寸鏈二、概率法計(jì)算尺寸鏈尺寸鏈的建立動畫演示工藝尺寸鏈動畫演示一、完全互換法計(jì)算尺寸鏈完全互換計(jì)算尺寸鏈又稱極限法，它是從尺寸鏈中各環(huán)的極限尺寸出發(fā)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，因此，若照此方法計(jì)算的尺寸來加工工件各組成環(huán)的尺寸，則無需進(jìn)行挑選或修配就能將工件裝到機(jī)器上，且能達(dá)到封閉環(huán)的精度要求。（一）基本公式

1.封閉環(huán)的基本尺寸線性尺寸鏈封閉環(huán)的基本尺寸A0等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和，即

2．封閉環(huán)的公差

3．封閉環(huán)的中間偏差當(dāng)各組成環(huán)的偏差為對稱分布時(shí)，封閉環(huán)的中間偏差Δ0為

4．用中間偏差，公差表示極限偏差組成環(huán)的極限偏差

ESi=Δi+Ti/2EIi=Δi–Ti/2

封閉環(huán)的極限偏差

ES0=Δ0+T0/2EI0=Δ0–T0/25．用基本尺寸、偏差表示極限尺寸組成環(huán)的極限尺寸

Aimax=Ai+ESi

Aimin=Ai+EIi

封閉環(huán)的極限尺寸

A0max=A0+ES0

A0min=A0+EI0

（二）計(jì)算已知各組成環(huán)基本尺寸及極限偏差，求封閉環(huán)的基本尺寸及極限偏差。圖8-9曲軸軸向間隙裝配示意圖

尺寸鏈的建立動畫演示工藝尺寸鏈動畫演示按上述基本公式可得

=(101+50-5-140-5)mm=1mm上式中,ξ1=1，ξ2=1，ξ3=-1，ξ4=-1，ξ5=-1T0=A0max-A0min=(1.75-1)mm=0.75mmES0=A0max-A0=(1.75-1)mm=0.75mmEI0=A0min-A0=(1-1)mm=0(2)各組成環(huán)的平均公差為

Tav=T0/(n-1)=0.75/(6-1)=0.15mm

如果將各零件的公差都定為0.15mm,顯然不合理,應(yīng)根據(jù)尺寸大小,加工難易程度等因素進(jìn)行調(diào)整。尺寸A1,A2為大尺寸,因?yàn)橄潴w件,不易加工,可將公差放大為T1=0.3mm,T2=0.25mm。尺寸A3,A5為小尺寸,且易于加工,可將公差減小為T3=T5=0.05mm。

二、概率法計(jì)算尺寸鏈

從尺寸鏈各環(huán)分布的實(shí)際可能性出發(fā)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，稱為概率互換法（也稱不完全互換法）。在成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中，零件實(shí)際尺寸的分布是隨機(jī)的，多數(shù)情況下可考慮成正態(tài)分布或偏態(tài)分布。換句話說，如果加工中工藝調(diào)整中心接近公差中心時(shí)，大多數(shù)零件的尺寸分布于公差中心附近，靠近極限尺寸的零件數(shù)目極少。因此利用這一規(guī)律，將組成環(huán)公差改大,這樣不但零件易于加工，同時(shí)又滿足封閉環(huán)的技術(shù)要求，從而改生產(chǎn)帶來明顯的效益。此時(shí)，封閉換超出技術(shù)要求的情況是存在的，但概率極小，所以這種方法有成大數(shù)互換法。

由式（8-8）可知，封閉環(huán)A0為各組成環(huán)Ai的函數(shù)，通常在加工和裝配過程中，各組成環(huán)的獲得彼此間并無關(guān)系，因此，可將各組成環(huán)視為彼此獨(dú)立的隨機(jī)變量，則可按隨機(jī)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差的求法，可得上式可寫為

若組成環(huán)和封閉環(huán)尺寸偏差均服從正態(tài)分布，且公差范圍與公差帶寬度一致，且，此時(shí)封閉環(huán)的公差與組成環(huán)的的公差關(guān)系如下：

第三節(jié)解尺寸鏈的其他方法極值法和概率法是保證完全互換性的計(jì)算尺寸鏈的基本方法。但如果封閉環(huán)的公差要求很小，則用上述兩種方法計(jì)算出的組成環(huán)公差將更小，使加工變得困難。此時(shí)，可視具體情況采用下列工藝方法。三、調(diào)整法二、修配法一、分組裝配法

1、先將組成環(huán)按極值法或概率法求出的公差值擴(kuò)大若干倍。2、然后按其實(shí)際尺寸大小再等分成若干組（分組數(shù)與擴(kuò)大的倍數(shù)相等）。3、裝配時(shí)根據(jù)大配大、小配小的原則，按對應(yīng)組進(jìn)行裝配。

以某發(fā)動機(jī)的活塞環(huán)與活塞銷的分組裝配法為例，裝配技術(shù)要求中規(guī)定，活塞銷直徑d和活塞銷孔直徑D在常溫裝配時(shí)，應(yīng)用0.0025~0.0075mm的過盈量。采用分組互換法（分為四組）時(shí)，活塞銷的制造尺寸為，活塞銷孔的尺寸相應(yīng)定為。如圖8-13所示，各組成環(huán)（活塞銷與活塞銷孔）分成公差相等的四組，按對應(yīng)組分別進(jìn)行裝配，最小過盈量為0.0025mm，最大過盈量為0.0075mm。分組裝配情況見表8-3。一、分組裝配法

圖8-13分組互換法二、修配法三、調(diào)整法調(diào)整法是將尺寸鏈組成環(huán)的基本尺寸，按經(jīng)濟(jì)加工精度的要求給定公差值，此時(shí)封閉環(huán)的公差值比技術(shù)條件要求的值有所擴(kuò)大。為了保證封閉環(huán)的技術(shù)條件，在裝配時(shí)預(yù)先選定某一組成環(huán)作為補(bǔ)償環(huán)。此時(shí)，不是采用切去補(bǔ)償環(huán)材料的方法達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求，而是用調(diào)整補(bǔ)償環(huán)尺寸或位置來實(shí)現(xiàn)這一目的?；Q性與測量技術(shù)基礎(chǔ)多媒體教學(xué)CAI目錄第一章緒論第二章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)第四章幾何公差及檢測第五章表面粗糙度第六章光滑工件尺寸的檢測第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第八章尺寸鏈第九章圓錐結(jié)合的互換性第十章螺紋結(jié)合的互換性第十一章鍵和花鍵的互換性第十二章圓柱齒輪傳動的互換性習(xí)題退出第九章圓錐結(jié)合的互換性第一節(jié)概述第二節(jié)圓錐配合的主要參數(shù)第三節(jié)圓錐公差與配合結(jié)束圓錐配合誤差分析的動畫演示圓錐結(jié)合的主要參數(shù)動畫演示第一節(jié)概述1.圓錐結(jié)合的特點(diǎn)

1）保證結(jié)合件相互自動對準(zhǔn)中心。

2）配合性質(zhì)可以調(diào)整，即可以調(diào)整配合間隙和過盈的大小來滿足不同的要求。

3）配合緊密且便于裝拆。

4）圓錐結(jié)合的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工和檢測較困難，故不如圓柱配合應(yīng)用廣泛。

2.圓錐配合的種類

1）間隙配合這類配合有間隙，零件易拆開，內(nèi)外圓錐能相對運(yùn)動。

2）緊密配合這類配合很嚴(yán)密，可以防止漏水和漏氣，這類配合不具有互換性。

3）過盈配合這類配合具有自鎖性，用以傳遞扭矩。圓錐體配合的主要參數(shù)

1）常用術(shù)語及定義（1）圓錐表面與軸線成一定角度，且一端相交于軸線的一條直線段（母線），圍繞著該軸線旋轉(zhuǎn)形成的表面。見圖9-2。

（2）圓錐由圓錐表面與一定尺寸所限定的幾何體。圓錐分為內(nèi)圓錐和外圓錐。圖9-3為外圓錐，圖9-4為內(nèi)圓錐。第二節(jié)圓錐配合的主要參數(shù)

圓錐結(jié)合的主要參數(shù)動畫演示

第三節(jié)圓錐公差與配合一、錐度與錐角系列二、圓錐公差標(biāo)注三、圓錐配合標(biāo)準(zhǔn)四、圓錐尺寸及公差標(biāo)注一、錐度與錐角系列GB/T157--2001《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）圓錐的錐角與錐度系列》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一般用途和特殊用途兩種圓錐的錐度與錐角，適用于光滑圓錐。

1.一般用途圓錐的錐角與錐度國家標(biāo)準(zhǔn)中一般用途的錐度與錐角規(guī)定了21個(gè)基本值系列，見有關(guān)表。錐角從120°到小于1°，或錐度從1:0.289到1:500。選用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用表中第一系列，當(dāng)不能滿足需要時(shí)，選第二系列。

2.特殊用途圓錐的錐角與錐度國家標(biāo)準(zhǔn)中對特殊用途圓錐的錐度與錐角規(guī)定了24個(gè)基本值系列，見有關(guān)表，它僅適用于表中所說明的特殊行業(yè)和用途。二、圓錐公差標(biāo)注圓錐公差圖標(biāo)《錐度與錐角系列》GB/T157--2001是等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO1119-1998《產(chǎn)量幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）錐度錐角系列》制訂，適用于錐度C從1:3--1:500，圓錐長度L從6--630mm的光滑圓錐工件。圓錐公差的項(xiàng)目有4項(xiàng)：

1.圓錐直徑公差它為允許圓錐直徑的變動量。其公式為：

最大極限圓錐與最小極限圓錐都稱為極限圓錐，它與基本圓錐同軸，且圓錐角相等。圓錐直徑公差數(shù)值從國標(biāo)GB/T1800.3-1998中選用。

2.圓錐角公差A(yù)T它為圓錐角的變動量。其數(shù)值為允許的最大與最小圓錐角之差（圖9-8），用公式表示為

ATα=αmax-αmin

圓錐角公差A(yù)T共分12個(gè)等級，AT1級最高AT12級最低。其公差數(shù)值見有關(guān)表。

圓錐角公差有兩種表示形式：1）ATα——以角度單位微弧度1μrad≈1/5秒（"）或以度、分、秒（o、'、"）表示圓錐角公差值。2）ATD——以長度單位微米表示公差值，它是用與圓錐軸線垂直且距離為L的兩端直徑變動量之差表示。ATD與ATα的關(guān)系式：ATD=ATαL×10-33.圓錐的形狀公差TF

它包括下列兩種：

（1）圓錐素線直線度公差

在圓錐軸向平面內(nèi)，允許實(shí)際素線形狀的最大變動量。

圓錐素線直線度的公差帶，是在給定截面上，距離為公差值TF的兩條平行線間的區(qū)域（圖9-7）。

（2）截面圓度公差

在圓錐法向截面上，允許截面形狀的最大變動量。截面圓度公差常是以半徑差為公差值TF的兩同心圓間的區(qū)域（圖9-7）。4.給定截面圓錐直徑公差TDS

在垂直于圓錐軸線的給定截面內(nèi)，允許圓錐直徑的變動量。

圓錐配合誤差分析的動畫演示三、圓錐配合標(biāo)準(zhǔn)GB/T12360-2005《圓錐配合》適用于錐度C從1：3至1：500，圓錐長度從L從6--630mm的光滑圓錐間的配合。圓錐配合是以基本圓錐相同的內(nèi)，外圓直徑之間，由于結(jié)合不同所形成的相互關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了結(jié)構(gòu)型圓錐配合和位移型圓錐配合兩種類型。

1.結(jié)構(gòu)型圓錐配合它是由內(nèi)外圓錐本身的結(jié)構(gòu)和基面距，來確定裝配后的最終軸向相對位置而獲得的配合。這種配合方式可以得到間隙配合、過渡配合和過盈配合。（圖9-12）a.圖獲得指定圓錐間隙配合。b.圖獲得指定圓錐過盈配合。2.位移型圓錐配合

它是由內(nèi)、外圓錐的相對軸向位移或產(chǎn)生軸向位移的裝配力（軸向力）的大小，來確定最終軸向相對位置而獲得的配合。這種方式可得到間隙配合和過盈配合（圖9-13）。

對位移型圓錐配合，其配合性質(zhì)取決于內(nèi)外圓錐相對軸向位移Ea。Ea的極限值（Eamax、Eamin）和軸向位移公差TE，按以下公式計(jì)算：(1)對于間隙配合Eamax=Smax÷C；Eamin=Smin÷C；TE=Kamax-Kamin=(Smax-Smin)÷C(2)對于過盈配合Eamax=δmax÷C；Eamin=δmin÷C；TE=Kamax-Kamin=(δmax-δmin)÷C對結(jié)構(gòu)型圓錐配合和位移型圓錐配合，在確定相結(jié)合內(nèi)、外圓錐軸向位置的方式上有各自的特點(diǎn)，因而在進(jìn)行圓錐配合的計(jì)算和給定圓錐公差帶時(shí)需要區(qū)別對待，它們的主要不同之處列于表9-5中。結(jié)構(gòu)型圓錐配合，推薦優(yōu)先采用基孔制。四、圓錐尺寸及公差標(biāo)注1.圓錐尺寸的標(biāo)注（1）尺寸標(biāo)注國標(biāo)規(guī)定的圓錐尺寸標(biāo)注方法如圖9-14。（2）錐度標(biāo)注錐度在圖樣上的標(biāo)注如圖9-15。

2.圓錐公差的標(biāo)注它有兩種方法：

1）只標(biāo)注圓錐某一線值尺寸的公差，將錐度和其他的有關(guān)尺寸作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸（理想尺寸標(biāo)注在方框內(nèi)，不注公差）。a.給定圓錐角的圓錐公差注法。b.給定錐度的圓錐公差注法。這一標(biāo)注方法的特點(diǎn)，是在垂直于圓錐軸線的所有截面內(nèi)公差值的大小均相同。

2）在標(biāo)注圓錐某一尺寸（D或L）的公差外，還要標(biāo)注其錐度的公差。這種標(biāo)注方法的特點(diǎn)是在垂直于圓錐軸線的不同截面內(nèi)，公差大小不同。如圖9-20。在錐度公差和某一尺寸公差的組合下，形成了圓錐表面最大界限和最小界限。具體采用哪種方法標(biāo)注，根據(jù)圓錐零件的使用要求。

3.相配合的圓錐的公差注法根據(jù)GB/T12360--2005的要求，相配合的圓錐應(yīng)保證各裝配件的徑向和（或）軸向位置，標(biāo)注兩個(gè)相配圓錐的尺寸及公差時(shí)，應(yīng)確定：具有相同的錐度或錐角；標(biāo)注尺寸公差的圓錐直徑的基本尺寸應(yīng)一致，確定直徑（如圖9-21）和位置（如圖9-22）的理論正確尺寸與兩裝配件的基準(zhǔn)平面有關(guān)。多媒體教學(xué)CAI目錄第一章緒論第二章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合第三章測量技術(shù)基礎(chǔ)第四章幾何公差及檢測第五章表面粗糙度第六章光滑工件尺寸的檢測第七章滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第八章尺寸鏈第九章圓錐結(jié)合的互換性第十章螺紋結(jié)合的互換性第十一章鍵和花鍵的互換性第十二章圓柱齒輪傳動的互換性退出第十章螺紋結(jié)合的互換性第一節(jié)概述第五節(jié)普通螺紋的檢驗(yàn)第四節(jié)梯形螺紋簡述第三節(jié)普通螺紋的公差與配合第二節(jié)螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)動畫演示螺紋幾何參數(shù)誤差對互換性影響的動畫演示螺紋在機(jī)電產(chǎn)品中的應(yīng)用十分廣泛，它是一種最典型的具有互換性的連接結(jié)構(gòu)。1.螺紋的種類及使用要求：

（1）緊固螺紋它主要用于連接和緊固零部件，主要要求是可旋合性和連接的可靠性。

（2）傳動螺紋它主要用于傳遞精確的位移和傳遞動力，主要要求是傳動比恒定，傳遞力可靠。

（3）緊密螺紋它主要用于管螺紋的連接，主要要求是良好的旋合性及密封性。第一節(jié)概述2.螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)

（1）大徑（D或d）外螺紋大徑d又稱"頂徑"，內(nèi)螺紋大徑D又稱"底徑"相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋的大徑基本尺寸相等，即D=d

（2）小徑（D1或d1）如圖10-1。內(nèi)螺紋的小徑D1又稱"頂徑"，外螺紋的小徑d1又稱"底徑"相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋的小徑基本尺寸相等,即D1=d1

（3）中徑（D2、d2）它是一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方,此假想圓柱為中徑圓柱。相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋中徑的基本尺寸相等，即D２=d２

（4）單一中徑它是一假想圓柱直徑，該圓柱母線通過牙型上溝槽寬度等于二分之一螺距的地方。用以表示螺紋中徑的實(shí)際尺寸。

（5）螺距（P）它是相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。

（6）導(dǎo)程它是同一螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。單線螺紋，L=P；多線螺紋，L=nP，n為螺紋線數(shù)。

（7）原始三角形高度和牙型高度原始三角形高度H=

P/2

牙型高度=5H／8

（8）牙型角（α）和牙型半角（α/2）α是在螺紋牙型上，兩相鄰牙側(cè)角的夾角，α/2為α的一半。公制普通螺紋的牙型角α=60°，牙型半角α/2=30°。

（9）螺紋升角（ψ）它是在中徑圓柱上螺旋線切線與垂直于螺紋軸線的平面的夾角。

（10）螺紋旋合長度

兩個(gè)相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度。螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)動畫演示第二節(jié)螺紋幾何參數(shù)誤差對螺紋互換性的影響一、螺距誤差對互換性的影響三、中徑偏差對互換性的影響四、螺紋中徑合格性判斷原則二、牙型半角對互換性的影響螺紋幾何參數(shù)誤差對互換性影響的動畫演示螺紋聯(lián)接要實(shí)現(xiàn)其互換性,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強(qiáng)度。影響螺紋互換性的主要幾何參數(shù)有五個(gè):大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角。這幾個(gè)參數(shù)在加工過程中不可避免地會產(chǎn)生一定的加工誤差,不僅會影響螺紋的旋合性、接觸高度、配合松緊、還會影響聯(lián)接的可靠性,從而影響螺紋的互換性。內(nèi)、外螺紋加工后,外螺紋的大徑和小徑要分別小于內(nèi)螺紋的大徑和小徑，才能保證旋合性。由于螺紋旋合后主要是依靠螺牙側(cè)面工作，如果內(nèi)、外螺紋的牙側(cè)接觸不均勻，就會造成負(fù)荷分布不均，勢必降低螺紋的配合均勻性和聯(lián)接強(qiáng)度。因此對螺紋互換性影響較大的參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。

對緊固螺紋，螺距誤差主要影響螺紋的可旋合和連接的可靠性；對傳動螺紋，螺距誤差直接影響傳動精度和螺牙上負(fù)荷分布的均勻性。

螺距偏差可分為單個(gè)螺距偏差和螺距累積偏差兩種。

單個(gè)螺距偏差：是指單個(gè)螺距的實(shí)際值與其基本值之代數(shù)差，它與旋合長度無關(guān)。

螺距累積偏差：是指在規(guī)定的螺紋長度內(nèi)，任意兩同名牙側(cè)與中徑線交點(diǎn)間的實(shí)際軸向距離與其基本值的最大差值，它與旋合長度有關(guān)。螺距累積偏差對互換性的影響更為明顯。一、螺距誤差對互換性的影響

假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想牙型，僅與僅與存在螺距偏差的外螺紋結(jié)合。外螺紋n個(gè)螺距的累積誤差為ΔPΣ(μm)。內(nèi)、外螺紋牙側(cè)產(chǎn)生干涉而不能旋合。為防止干涉，為使具有ΔPΣ的外螺紋旋入理想的內(nèi)螺紋,就必須使外螺紋的中徑減小一個(gè)螺距誤差的中徑補(bǔ)償值fp(μm)。同理，假設(shè)外螺紋具有基本牙型，與僅存在螺距偏差的內(nèi)螺紋與其結(jié)合。設(shè)在N個(gè)螺牙的旋合長度內(nèi)，內(nèi)螺紋存在ΔPΣ。為保證旋合性，就必須將內(nèi)螺紋中徑增大一個(gè)數(shù)值fp。對于牙型角α=60°的公制普通螺紋

L理論=nPL實(shí)際=nP1ΔPΣFp/2內(nèi)螺紋外螺紋螺距累積偏差對旋合性的影響示例（10-1）二、牙型半角對互換性的影響

牙型半角偏差是指牙型半角的實(shí)際值對公稱值的代數(shù)差，是螺紋牙側(cè)相對于螺紋軸線的位置誤差。對螺紋的旋合性和聯(lián)接強(qiáng)度均有影響。牙型半角偏差對旋合性的影響如圖所示。

外螺紋：外螺紋存在牙型半角偏差時(shí)，必須將外螺紋牙型沿垂直螺紋軸線的方向下移，從而使外螺紋的中徑減小一個(gè)數(shù)值fα/2。

內(nèi)螺紋：內(nèi)螺紋存在牙型半角偏差時(shí)，必須將內(nèi)螺紋中徑增大一個(gè)數(shù)值fα/2，該值稱為牙型半角偏差的中徑當(dāng)量。對于普通螺紋，α=60°

螺紋牙型半角誤差也會影響螺紋的可旋合性與連接強(qiáng)度。假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想牙型，內(nèi)、外螺紋的中徑及螺距無誤差，但外螺紋牙型半角有誤差，這樣牙側(cè)間將發(fā)生干涉而不能旋合。其干涉分兩種情況：

1.外螺紋牙型半角小于內(nèi)螺紋牙型半角此時(shí)為順利旋合，須把外螺紋的中徑減小一個(gè)牙型半角誤差值。見圖10-4a。同理，當(dāng)內(nèi)螺紋牙型半角有誤差時(shí)，應(yīng)把內(nèi)螺紋的中徑加大。對于普通螺紋，α=60°

二、牙型半角對互換性的影響（10-3）（10-4）（10-5）（10-6）（10-7）牙型半角偏差的中徑補(bǔ)償值計(jì)算公式：三、中徑偏差對互換性的影響

螺紋中徑偏差是指中徑實(shí)際尺寸(以單一中徑體現(xiàn))與中徑基本尺寸的代數(shù)差。就外螺紋而言，中徑若比內(nèi)螺紋大，必然影響旋合性；若過小，則會使牙側(cè)間的間隙增大，使配合過松而影響連接的可靠性和緊密性，削弱連接強(qiáng)度。因此對中徑偏差也必須加以限制。要控制螺紋的中徑偏差。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了普通螺紋的中徑公差。

螺紋幾何參數(shù)誤差對互換性影響的動畫演示四、螺紋中徑合格性判斷原則

作用中徑是在規(guī)定的旋合長度內(nèi)，正好包絡(luò)實(shí)際螺紋的一個(gè)假想的螺紋的中徑，這個(gè)螺紋具有理想螺距，半角以及牙型高度，并在牙頂和牙底留有間隙，以保證包容時(shí)不與實(shí)際螺紋的大小徑發(fā)生干涉。

外螺紋的作用中徑

內(nèi)螺紋的作用中徑

螺紋中徑合格性判斷準(zhǔn)則實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)體牙型的中徑，而實(shí)際螺紋上任何部位的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑，即

對于外螺紋

d2作用≤d2max

，d2單一≥d2min

對于內(nèi)螺紋

D2作用≥D2min，D2單一≤D2max

例10-1有一螺母，大徑為24mm，螺距為3mm,螺母中徑的公差帶為6H，加工后測得尺寸為：D2單一=22.285mm,n個(gè)螺距的累積誤差ΔPΣ=+50μm，左半角偏差=-80′，右半角偏差=+60′,試畫出公差圖，并判斷螺母是否合格？解：根據(jù)已知條件由有關(guān)表10-2和表10-4中查得D2=22.051mm，基本偏差EI=0，中徑公差TD2=265μm，則中徑的上偏差ES=EI+TD2=+265μm，因此：

D2max=D2+ES=(22.051+0.265)mm=22.361mmD2min=D2+EI=22.051mm由有關(guān)公式可計(jì)算得：

fp=1.732|ΔPΣ|≈0.087mm≈0.079mm

=22.285-0.087-0.079=22.119mm

由判斷原則D2作用≥D2min，D2單一≤D2max知該螺母合格（圖10-7）。第三節(jié)普通螺紋的公差與配合一、螺紋的公差等級四、螺紋在圖樣上的標(biāo)注三、螺紋的公差帶及其選用二、螺紋的基本偏差一、螺紋的公差等級普通螺紋公差按國標(biāo)BG197-2018《普通螺紋

公差》規(guī)定，有內(nèi)、外螺紋中徑公差（TD2、Td2），內(nèi)螺紋小徑公差（TD1

）和外螺紋大徑公差（Td

）。見表10-1。各公差等級中3級最高，9級最低，其中6級為基本級。普通螺紋基本尺寸見表10-2。二、螺紋的基本偏差

螺紋公差帶位置是由基本偏差確定的。螺紋的基本牙型是計(jì)算螺紋偏差的基礎(chǔ)，螺紋的公差帶位置由基本偏差決定，對外螺紋，基本偏差是上偏差（es）；對內(nèi)螺紋，基本偏差是下偏差（EI）。在普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)中，對內(nèi)螺紋規(guī)定了代號為G、H

兩種基本偏差，對外螺紋規(guī)定了代號為a、b、c、d、e、f、g、h八種基本偏差。見圖10-8。螺紋基本偏差值見表10-3。螺紋基本偏差值見表10-3。三、螺紋的公差帶及其選用

公差代號由表示公差等級的數(shù)字和表示基本偏差的字母組成，如6H、5g等。標(biāo)準(zhǔn)中將螺紋規(guī)定為精密、中等、粗糙三種精度，將螺紋的旋合長度，分為三組，即短旋合長度（S）、中等旋合長度（N）和長旋合長度(L)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常用的公差帶見表10-5。四、螺紋在圖樣上的標(biāo)注

完整的螺紋標(biāo)記由螺紋代號，螺紋公差帶代號和螺紋旋合長度代號組成，中間用“－”隔開。

中等旋合長度不標(biāo)注。必要時(shí)，可標(biāo)注旋合長度數(shù)值。如M10×1－6H－20。

內(nèi)、外螺紋裝配在一起，其公差帶代號用斜線分開，如M20×2－6H/5g6g。左邊表示內(nèi)螺紋，右邊表示外螺紋。例10-2查出M20×2－7g6g螺紋上，下偏差。解：螺紋代號M20×2表示細(xì)牙普通螺紋，公稱直徑20mm，螺距2mm；公差代號7g6g表示外螺紋中徑公差帶代號為7g，大徑公差帶號為6g。從表10-3查知，g的基本偏差(es)=-38μm；

從表10-4查知，公差等級為7時(shí)，中徑公差Td2=200μm；

從表10-3查知，公差等級為6時(shí)，大徑公差Ｔd=280μm；故中徑上偏差（es）=-38μm；中徑下偏差（ei）=es-Td2=-238μm；大徑上偏差（es）=-38μm；大徑下偏差（ei）=es-Td=-318μm第四節(jié)