第一章互换性基本概念 (精品)

三、互换性的种类
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在不同场合，零部件互换的形式和程度有所
不同。因此，互换性可分为完全互换性和不完全 互换性两类。
完全互换性简称互换性，以零部件装配时不
需要挑选或修配为条件。例如圆柱齿轮减速器中
的齿轮、齿轮轴、输出轴、螺钉、螺母等具有完 全互换性。
不完全互换性也称为有限互换性，在零部件
装配时允许有附加的选择或调整。
10 二、标准化
标准化是指为了在一定的范围内获得最佳秩序， 对现实问题或潜在的问题制定共同使用和重复使用 的条款的活动。
标准化工作包括制定标准、发布标准、组织实施 标准和对标准的实施进行监督的全部活动过程。这 个过程是从探索标准化对象开始，经调查、实验和 分析，进而起草、制定和贯标准，而后修订标准。
性。
检测的目的不仅仅在于判断工件合格与否，还
有其积极的一面，这就是根据检测的结果，分析产 生废品的原因，以便设法减少废品，进而消除废品。
产品质量和生产率的提高，在一定程度上还有 赖于检测准确度和效率的提高。
§4 本课程的任务
ห้องสมุดไป่ตู้
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学生在学完本课程后应达到下列要求：
① 掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语和定义；（国 标）
一般来说，对于厂际协作，应采用完全互换性； 至于厂内生产的零部件的装配，可以采用不完全互 换性。例如，减速器上使用的滚动轴承，它与厂外 产品（厂外其他零件）配合的内圈内孔部位和外圈 外圆柱表面部位应具有完全互换性，而它本身在轴 承厂内装配的零件和部位则可以不具有完全互换性。
滚动轴承（图6-1）
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9 §2 标准化与优先数系
qr / p qrp (r 10) p 10 p / r
例如派生系列R10/3，就是从基本系列R10中，自1 以后，每逢三项取一个优先数组成的，即

时，孔的公差带在轴的公差带之下。
其特征值是最大过盈max和最小过盈min。 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大
过盈，用max表示。 max= Dmin- dmax = EI - es 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小
过盈，用min表示。 min= Dmax - dmin= ES – ei 实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。
图2-1
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3. 基本尺寸
设计给定的尺寸。
D —— 孔的基本尺寸 d —— 轴的基本尺寸
❖ 尽量符合标准尺寸系列，减少加工用刀具、量具和 夹具的种类。
❖ 例如 35＋ 0 0.025 、35、35＋ －00..003290中35都是基本尺寸。
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4. 实际尺寸
通过测量获得的尺寸。
Da —— 孔的实际尺寸 da —— 轴的实际尺寸
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公差与极限偏差的比较
两者区别：
从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而 公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为 零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由 于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。
从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否 合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。
上偏差和下偏差的两条直线所限定的区域。
基本尺寸 TD
Td
零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公 差，零线以上为正，以下为负。
尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区
域，表示尺寸允许变化的界限。公差带有两个基本参数，即
公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差 确定。

量块：两相互平行的测量面之间的距离为量块的工作长度，称为标称长度2)不完全互换包括采用概率法装配、分组装配或在装配时采用调整等措施。

（还要附加修配、辅助加工的，则不具有互换性）（有限互换）1)完全互换装配或更换时，不挑、不调、不修的互换性（无限互换）量块的“级”与“等” : 量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对其精度进行划分的两种形式。

按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含其制造误差。

按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含制造误差，但包含了检定时的测量误差。

随机误差——在一定测量条件下，多次测量同一量值时，测量误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差系统误差——在实际测量条件下，多次重复测量同一量值，测量误差的大小和符号固定不变或按一定规律变化的误差。

系统误差可分为定值的系统误差和变值的系统误差，定值的系统误差如千分尺的零位不正确引起的误差．变值的系统误差如在万能工具显微镜（简称万工显）上测量长丝杠的螺距误差时，由于温度有规律地升高而引起丝杠长度变化的误差。

已定系统误差:对其数值大小和变化规律已被确切掌握了的系统误差.未定系统误差:对于不易确切掌握的误差的大小和符号，但是可以估计出其数值范围的误差。

孔。

通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）②轴。

通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。

3．基本尺寸设计给定的尺寸，即由设计人员根据使用要求，通过强度、刚度计算或按结构位置确定后取标准值的尺寸，在极限配合中，它也是计算偏差的起始尺寸。

通过它并应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸（如图3.3）。

它可以是一个整数或一个小数值。

4．实际尺寸通过测量获得的某一孔、轴的尺寸。

孔和轴的实际尺寸分别用D a和d a表示。

由于测量误差际尺寸不一定是尺寸的真值。

由于形状误差同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。

按互换的部位可分为 部件或机构与其相配件间的互换性。 外互换 部件或机构与其相配件间的互换性。如滚动轴承内 圈与轴、 圈与轴、外圈与轴承孔的配合 部件或机构内部组成零件间的互换性。 内互换 部件或机构内部组成零件间的互换性。如滚动轴承 外圈滚道直径与滚珠（滚柱） 内、外圈滚道直径与滚珠（滚柱）直径的装配 为使用方便，滚动轴承的外互换采用完全互换； 为使用方便，滚动轴承的外互换采用完全互换；而其内 互换则因其组成零件的精度要求高，加工困难， 互换则因其组成零件的精度要求高，加工困难，故采用分 组装配， 组装配，为不完全互换
本身的零部件 加工和检验用的刀、 加工和检验用的刀、夹、量具及机床等 使用性能 防止数值传播的紊乱 把产品品种的发展一开始就引向科学的标准化轨道 优先数和优先数系就是对各种技术参数的数值进行 协调、简化和统一的一种科学的数值标准。 协调、简化和统一的一种科学的数值标准。
优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为 Rr 优先数系由一些十进制等比数列构成， R5 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3,10 10 q10 = 10 ≈ 1 .25 R10 1, 1.25, 1.6, 2.0, 2.5, 3.15, 4.0, 5.0, 6.3, 8.0, 10 q 20 = 20 10 ≈ 1 .12 R20 R40 q 40 = 40 10 ≈ 1 .06
在生产中，为了满足用户各种各样的要求， 在生产中，为了满足用户各种各样的要求，同一品 种同一参数还要从大到小取不同的值， 种同一参数还要从大到小取不同的值，从而形成不同规 格的产品系列
例：普通车床加工最大直径 φ320，φ400，φ500， φ320，φ400，φ500，φ630 R10系列 系列） （R10系列） 形成产品系列
二、互换性在机械制造生产中的作用