1第一章緒論

§1互換性與公差一、互換性與公差的概念廣義地說(shuō)，互換性是指一種產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)代替另一產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)能滿足同樣要求的能力。機(jī)械產(chǎn)品零部件的互換性是指在制成的同一規(guī)格的零部件中任取一件，裝配時(shí)不需經(jīng)過(guò)任何挑選或修配，就能安裝在整機(jī)上，并且能夠達(dá)到規(guī)定的功能要求的特性。2

公差是指為了保證零件的功能要求而規(guī)定的零件幾何量允許變動(dòng)范圍。在滿足功能要求的前提下，公差應(yīng)盡量規(guī)定得大些，以獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。二、互換性的作用互換性有利于縮短設(shè)計(jì)周期、組織專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，而且在產(chǎn)品維修上以舊換新很方便。本課程僅討論幾何量的互換性及與之聯(lián)系的幾何量公差與檢測(cè)。3

三、互換性的種類(lèi)在不同場(chǎng)合，零部件互換的形式和程度有所不同。因此，互換性可分為完全互換性和不完全互換性?xún)深?lèi)。完全互換性簡(jiǎn)稱(chēng)互換性，以零部件裝配時(shí)不需要挑選或修配為條件。例如圓柱齒輪減速器中的齒輪、齒輪軸、輸出軸、螺釘、螺母等具有完全互換性。不完全互換性也稱(chēng)為有限互換性，在零部件裝配時(shí)允許有附加的選擇或調(diào)整。不完全互換性可以用分組裝配法、調(diào)整法或其他方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

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分組裝配法：例如發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭孔與活塞在裝配前按實(shí)際尺寸的大小各分成幾組，裝配時(shí)大孔配大銷(xiāo)，小孔配小銷(xiāo)，來(lái)滿足間隙配合要求。6

調(diào)整法：例如減速器中使用幾種不同厚度尺寸的墊片9調(diào)整軸承3的一端與對(duì)應(yīng)端蓋2的底端之間的間隙的大小。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于廠際協(xié)作，應(yīng)采用完全互換性；至于廠內(nèi)生產(chǎn)的零部件的裝配，可以采用不完全互換性。例如，減速器上使用的滾動(dòng)軸承，它與廠外產(chǎn)品（廠外其他零件）配合的內(nèi)圈內(nèi)孔部位和外圈外圓柱表面部位應(yīng)具有完全互換性，而它本身在軸承廠內(nèi)裝配的零件和部位則可以不具有完全互換性。7滾動(dòng)軸承（圖6-1）8

§2標(biāo)準(zhǔn)化與優(yōu)先數(shù)系

一、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)是指為了在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，經(jīng)協(xié)商一致并由公認(rèn)機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，規(guī)定共同使用的和重復(fù)的一種規(guī)范性文件。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，以促進(jìn)最佳社會(huì)效益為目的。

為了使分散的、局部的生產(chǎn)部門(mén)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持必要的技術(shù)統(tǒng)一，必須制定標(biāo)準(zhǔn)并加以實(shí)施和進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)化是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)。9

二、標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是指為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題或潛在的問(wèn)題制定共同使用和重復(fù)使用的條款的活動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)化工作包括制定標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)、組織實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督的全部活動(dòng)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程是從探索標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象開(kāi)始，經(jīng)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)和分析，進(jìn)而起草、制定和貫標(biāo)準(zhǔn)，而后修訂標(biāo)準(zhǔn)。10

三、優(yōu)先數(shù)系

國(guó)標(biāo)規(guī)定了包含項(xiàng)值1的十進(jìn)等比數(shù)列為優(yōu)先數(shù)系，并規(guī)定了四個(gè)基本系列R5、R10、R20、R40和一個(gè)補(bǔ)充系列R80。統(tǒng)稱(chēng)為Rr

系列。優(yōu)先數(shù)系的五個(gè)系列的公比如下：11

R5中的項(xiàng)值包含在R10中，R10中的項(xiàng)值包含在R20中，R10中的項(xiàng)值包含在R40中，R40中的項(xiàng)值包含在R80中。優(yōu)先數(shù)系的五個(gè)系列中任一項(xiàng)值均稱(chēng)優(yōu)數(shù)。按公比q計(jì)算得到的優(yōu)先數(shù)的理論值，除10的整數(shù)冪外，都是無(wú)理數(shù)，在工程技術(shù)上不能直接應(yīng)用。因此，實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)先數(shù)的數(shù)值分為：①計(jì)算值取五位有效數(shù)字；②常用值取三位有效數(shù)字，經(jīng)常使用；③化整值取兩位有效數(shù)字。

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根據(jù)需要，還可以采用派生系列。它是指在Rr系列中每隔p項(xiàng)選取一個(gè)優(yōu)先數(shù)，組成新的系列Rr/p

。其公比為：

例如派生系列R10/3，就是從基本系列R10中，自1以后，每逢三項(xiàng)取一個(gè)優(yōu)先數(shù)組成的，即

1.00，2.00，4.00，8.00，16.0，32.0，…13

優(yōu)先數(shù)系有很廣泛的應(yīng)用，它適用于各種尺寸、參數(shù)的系列化和質(zhì)量指標(biāo)的分級(jí)，對(duì)保證各種工業(yè)產(chǎn)品品種、規(guī)格的合理簡(jiǎn)化分檔和協(xié)調(diào)配套具有重大的意義。

優(yōu)先數(shù)系的選用順序?yàn)椋?/p>

R5→R10→R20→R40→R80Rr→Rr/p

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§3幾何量檢測(cè)概述制定了先進(jìn)的公差標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品各零部件的幾何量分別規(guī)定了合理的公差，若不采取適當(dāng)?shù)臋z測(cè)措施，那么，規(guī)定的公差形同虛設(shè)，不能實(shí)現(xiàn)零部件的互換性。因此，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求進(jìn)行檢測(cè)，不合格者不予接收，方能保證零部件的互換性。檢測(cè)的目的不僅僅在于判斷工件合格與否，還有其積極的一面，這就是根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，分析產(chǎn)生廢品的原因，以便設(shè)法減少?gòu)U品，進(jìn)而消除廢品。產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的提高，在一定程度上還有賴(lài)于檢測(cè)準(zhǔn)確度和效率的提高。15

§4本課程的任務(wù)學(xué)生在學(xué)完本課程后應(yīng)達(dá)到下列要求：①掌握標(biāo)準(zhǔn)化和互換性的基本概念及有關(guān)的基本術(shù)語(yǔ)和定義；

②基本掌握本課程中幾何量公差標(biāo)準(zhǔn)的主