【文章內(nèi)容簡介】 采用基軸制配合。 舉例： 如圖 1－ 20(a)所示為發(fā)動機(jī)活塞銷同時與連桿孔、活塞孔之間的配合。根據(jù)使用要求，活塞銷與連桿襯套孔間應(yīng)采用間隙配合（ G6/h5）；活塞銷兩端與活塞孔間配合應(yīng)緊些，應(yīng)采用過渡配合（ M6/h5）。同一基本尺寸的軸需在不同部位與三個孔形成不同松緊的配合，如采用基軸制配合，活塞銷可制成一根光軸，便于生產(chǎn)和裝配，如圖 1－ 20（ b）所示。如采用基孔制配合，三個孔的公差帶一樣，活塞銷要做成兩頭粗（ m5）、中間細(xì)（ g5）的階梯軸，如圖 1－ 20（ c）所示 。這樣既不便于加工，又不便于裝配。另外，活塞銷兩端直徑大于活塞孔徑，裝配時會刮傷裝配表面，影響裝配質(zhì)量。從強(qiáng)度方面考慮，受力最大的截面，軸徑反而細(xì)，也不符合設(shè)計要求。所以這種情況下，采用基軸制較為有利。 （ a）配合示意圖 （ b）基軸制 （ c）基孔制 圖 1－ 20 發(fā)動機(jī)活塞連桿間的配合 4）為了滿足配合的特殊需要，允許采用任一孔、軸公差帶組成的非基準(zhǔn)制配合。如圖1－ 21 所示，軸承外圈與軸承座孔之間的配合為基軸制，孔公差帶為 J7，軸承蓋與軸承座內(nèi)孔之間的配 合，為拆卸方便，采用間隙配合，因此選用的配合為 φ 30J7/f9，屬于任意孔、軸公差帶組成的配合。 公差等級的選擇 選擇公差等級的原則是：在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。因為 公差等級過低，將不能滿足使用性能和保證產(chǎn)品質(zhì)量，但是公差等級過高， 將會增加生產(chǎn)成本和降低生產(chǎn)效率。選擇公差等級的原則是：在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。 公差等級的選擇一般采用類比法。用類比法選擇公差等級時應(yīng)考慮以下幾個方面問題： （ 1）工藝等價性 即孔和軸的加工難易程度應(yīng)基本相同。對 ≤ 500mm 的基本尺寸，當(dāng)公差等級小于 IT8 時，因為孔比軸難加工，為了保證工藝等價性，推薦軸比孔的公差等級高一級，如 H8/f7， H7/s6 等。 （ 2） 考慮加工零件的經(jīng)濟(jì)性 如軸承蓋和軸承座內(nèi)孔的配合，則允許選用較大的間隙和較低的公差等級?？梢员容S承座內(nèi)孔的公差等級低 2～ 3 級。 （ 3）相配合零、部件的精度要匹配 如齒輪孔與軸的配合，它們的公差等級取決于齒輪的精度等級，與滾動軸承配合的外殼孔和軸的公差等級取決于滾動軸承的公差等級。 （ 4）各種加工方法可達(dá)到的公差等級見表 1－ 9，公差等級的應(yīng)用范圍見表 1－ 10。 （ 5）常用配合尺寸公差等級的應(yīng)用見表 1－ 11。 （帶學(xué)生熟悉表 1－ 表 1－ 10 和表 1－ 11。 ） 配合的選擇 （ 1）配合類別的選擇 1）間隙配合 當(dāng)孔軸有相對運動要求的，一般應(yīng)選用間隙配合。要求精確定位又便于拆卸的靜聯(lián)接，結(jié)合件間只有緩慢移動或轉(zhuǎn)動的動聯(lián)接可選用間隙小的間隙配合。對配合精度要求不高，只為了裝配方便，可選用間隙大的間隙配合。 2）過渡配合 要求精確定位、結(jié)合件間無相對運動、可拆卸的靜聯(lián)接，可選用過渡配合。 3）過盈配合 裝配后需要靠過盈傳遞載荷的，又不需要拆卸的靜聯(lián)接，可選用 過盈配合。 具體選擇配合類別可參考表 1－ 12。 （帶學(xué)生查閱表 1－ 12） （ 2）非基準(zhǔn)件基本偏差代號的選擇 確定配合類別后，應(yīng)按優(yōu)先應(yīng)、常用、一般的順序選擇配合。如仍不能滿足要求，可以按孔、軸公差帶組成相應(yīng)的配合。 表 1－ 13 為基孔制軸的基本偏差選用情況。表 1－ 14 為尺寸至 500mm 基孔制常用和優(yōu)先配合的特征及應(yīng)用。表 1－ 15 為工作情況對間隙或過盈的影響。 （帶學(xué)生熟悉表 1－ 1表 1－ 14 和表 1－ 15。 ） 三、小結(jié) 優(yōu)先、常用和一般用途的公差帶與配合 及選擇 。 基準(zhǔn)制的選擇。 基準(zhǔn)制、公差等級 和配合種類的選擇 。 此外，本次課介紹的表格很多，應(yīng)熟悉各表格的內(nèi)容和作用。 四、布置作業(yè) 思考題與習(xí)題：第 1 12 題。 第五講 167。 2— 1 測量概述 167。 2— 2 量塊 167。 2— 3 計量器具和測量方法 課 題： 測量概述 量塊 計量器具和測量方法 課堂類型： 講授 教學(xué)目的： 介紹測量的基本概念 介紹量塊的特點、精度和應(yīng)用 介紹常用的計量器具和測量方法 教學(xué)要求： 理解并 掌握測量的概念和 測量過程的四個要素。 概括了解長 度尺寸傳遞系統(tǒng)。 掌握 量塊分“級”和分“等”的依據(jù) 。 理解測量方法的分類及其特點、計量器具的分類及常用的度量指標(biāo) 。 教學(xué)重點： 量塊的特點、精度和應(yīng)用 教學(xué)難點 ： 測量方法 教 具： 量塊、 游標(biāo)卡尺、游標(biāo)高度尺、游標(biāo)量角器等、內(nèi)徑千分尺、外徑千分尺、數(shù)顯千分尺等、百分表等計量儀器。 教學(xué)方法： 對照計量儀器講解。 教學(xué)過程： 一、案例導(dǎo)入 如圖所示的燕尾形導(dǎo)軌，欲測量出的交點尺寸 x ，應(yīng)該采用何種測量器具？采用什么測量方法呢？ 二、教學(xué)內(nèi)容 （一） 測量概述 測量的基本概念 測量是指 為了確定被測幾何量的量值而進(jìn)行的實驗過程，其實質(zhì)是將被測幾何量 L 與作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量 E 進(jìn)行比較，從而獲得兩者比之 q 的過程， q＝ L/E。 一個完整的測量過程應(yīng)包括測量對象、計量單位、測量方法和測量精度等四個要素。 （ 1）測量對象 本課程研究的測量對象是幾何量，即長度、角度、形狀、相對位置、表面粗糙度以及螺紋、齒輪等零件的幾何參數(shù)等。 （ 2）計量單位 測量中采用我國法定計量單位。長度的計量單位為米（ m），角度單位為弧度（ rad）和度（176。）、分（′）、秒（″）。 （ 3）測量方法 測量方法是指測量 時所采用的測量原理、計量器具和測量條件的總和。在測量過程中，采用合適的測量方法，對測量結(jié)果有很大的影響。 （ 4）測量精度 測量精度是指測量結(jié)果與測量對象真實值的一致程度稱為測量精度。 長度基準(zhǔn)與尺寸傳遞 （ 1）長度基準(zhǔn) 為了保證長度測量的精度，首先需要確定一個國際統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的長度基準(zhǔn)。我國采用碘吸收穩(wěn)定的 微米氦氖激光輻射作為波長標(biāo)準(zhǔn)來復(fù)現(xiàn)“米”定義。 （ 2）尺寸傳遞 為了能把光波波長作為長度基準(zhǔn)應(yīng)用到實踐中，必須建立長度量值傳遞系統(tǒng)，目前在實際應(yīng)用中，主要使用兩種實 體基準(zhǔn)：線紋尺和量塊。先將光波波長準(zhǔn)確地傳遞到基準(zhǔn)線紋尺和一等量塊，然后再由它們逐次傳遞到生產(chǎn)中所應(yīng)用的各種計量器具和被測工件上去，長度量值傳遞系統(tǒng)，如圖 2－ 1 所示。 （二） 量塊 在機(jī)械制造和儀器制造中，量塊是應(yīng)用很廣的量值傳遞媒介。量塊是沒有刻度的截面為矩形的平行端面量具。 量塊的特點、形狀和尺寸 量塊也稱為塊規(guī)，是用特殊合金鋼制成的，并經(jīng)過復(fù)雜的熱處理工藝。它具有線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定，硬度高，耐磨性好，工作面粗糙度小以及研合性好等的特點。 量塊沒有刻度，通常制成正六面體，它具有兩個相互平行的測量 面和四個非測量面。如圖 2－ 2 所示。兩個測量面之間具有精確的尺寸，從量塊一個測量面上任意一點（距邊緣 區(qū)域除外）到與此測量塊 圖 2－ 2 量塊及相研合的平晶 另一個測量面相研合的面的垂直距離稱為量塊的任意點中心長度 Li。量塊上一個測量面的中心點到另一個測量面相研合的面的垂直距離稱為量塊的中心長度 L。量塊上標(biāo)出的尺寸稱為量塊的標(biāo)稱長度。 量塊的精度 為了滿足不同的使用場合，量塊可做成不同的精度等級，國家標(biāo)準(zhǔn)對 量塊的精度規(guī)定了若干級和若干等。 GB6093－ 1985 規(guī)定：量塊的制造精度分為六級： 00， 0， 1， 2， 3， K 級，其中 00 級最高，依次降低， 3 級最低。 K 級為校準(zhǔn)級，主要用于校準(zhǔn) 0， 1， 2 級量塊。量塊分“級”的主要依據(jù)是量塊長度極限偏差和量塊長度變動量的允許值。 國家計量局標(biāo)準(zhǔn) JJG100－ 1981 按檢定精度將量塊分為六等： 6 等， 其中 1 等最高，精度依次降低， 6 等最低。量塊分“等”的主要依據(jù)是量塊中心長度測量的極限偏差和平面平行性允許偏差。 注意：量塊按“級”使用和量塊按“等”使用的區(qū)別。 量塊按“級”使用時，是以量塊的標(biāo)稱長度作為工作尺寸。該尺寸包含了量塊的制造誤差，制造誤差將被引入到測量結(jié)果中去，但不需要經(jīng)過檢定修正，所以使用較方便。 量塊按“等”使用時，是以量塊經(jīng)檢定后所給出的實測中心長度作為工作尺寸的，該尺寸排除了量塊的制造誤差的影響，只包含檢定時較小的測量誤差。 因此在精密測量中，量塊按“等”使用比按“級”使用的測量精度高。 量塊的應(yīng)用 可以在一定范圍內(nèi)，將多個尺寸不同的量塊組合使用。根據(jù) GB6093－ 1985 的規(guī)定，我國生產(chǎn)的成套量塊共有 17 種套別，每套的塊數(shù)為 9 8 4 3 1 5 等。表 2－ 2 列出了部分套別量塊的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。 在組合使用量塊測量工件時，為了減少誤差，應(yīng)盡量減少量塊組的量塊數(shù)目，一般不超過 4 塊。 強(qiáng)調(diào)： 量塊組合時，根據(jù)所需要尺寸的最后一位數(shù)字選第一塊量塊的尺寸的尾數(shù)，逐一選取，每選一塊量塊至少減去所需尺寸的一位尾數(shù)。 例題 ： 從 83 塊一套的量塊組中選取幾塊量塊組成尺寸 。 選取步驟如下： － 第一塊量塊尺寸 ────── － 第二塊量塊尺寸 ────── － 第三塊量塊尺寸 ────── 30 第四塊量塊尺寸 即 ＝ +++30 （三） 計量器具和測量方法 計量器具 計量器具是指能用以直接或間接測出 被測對象量值的技術(shù)裝置。 分類：標(biāo)準(zhǔn)量具、極限量規(guī)、計量儀器和計量裝置。 （ 1）標(biāo)準(zhǔn)量具 標(biāo)準(zhǔn)量具是指以一個固定尺寸復(fù)現(xiàn)量值的計量器具。標(biāo)準(zhǔn)量具一般沒有放大裝置。 （ 2）極限量規(guī) 極限量規(guī)是指沒有刻度的專用計量器具，用來檢驗工件實際尺寸和形位誤差的綜合結(jié)果。量規(guī)只能判斷被測工件是否合格，而不能獲得被測工件的具體尺寸數(shù)值，如光滑極限量規(guī)、螺紋量規(guī)等。 （ 3）計量儀器 計量儀器是指能被測量值轉(zhuǎn)換成可直接觀測的指示值或等效信息的計量器具。其特點是一般都有指示、放大系統(tǒng)。根據(jù)計量儀器的結(jié)構(gòu)特點，可以分為游標(biāo) 式量儀、微動螺旋副式量儀、機(jī)械式量儀、光學(xué)式量儀、氣動式量儀、電動式量儀、機(jī)電光綜合類量儀等幾類。 （ 4）計量裝置 計量裝置是指為確定被測幾何量的量值所必須的測量器具和輔助設(shè)備的總體。 計量器具的技術(shù)參數(shù)指標(biāo) （ 1）刻度間距 刻度間距是指計量器具的刻度尺或刻度盤上相鄰兩刻度線中心之間的距離。一般為 1－ 。 （ 2）分度值 分度值是指計量器具的刻度尺或刻度盤上每一刻度間距所代表的量值。一般來說，分度值越小，計量器具的精度就越高。 （ 3）示值范圍 示值范圍是指計量器具所指示的最小值（起始值）到 最大值（終止值）的范圍。 （ 4）測量范圍 測量范圍是指計量器具在允許的誤差極限內(nèi)，所能測出的最小值到最大值的范圍。 （ 5）靈敏度 靈敏度是指計量器具對被測幾何量微小變化的反應(yīng)能力。一般來說，分度值越小，靈敏度就越高。 （ 6）示值誤差 示值誤差是指計量器具上的指示值與被測幾何量真值之間的代數(shù)差。一般來說，示值誤差越小，計量器具的精度就越高。 （ 7）修正值 修正值是指為消除系統(tǒng)誤差，加到未修正的測量結(jié)果上的代數(shù)值。修正值與示值誤差絕對值相等而符號相反。 （ 8）測量重復(fù)性 測量重復(fù)性是指在測量條件不 變的情況下，對同一被測幾何量進(jìn)行多次測量時（一般 5－ 10 次），各測量結(jié)果之間的一致性。 （ 9）計量器具的不確定定度 是指由于測量誤差的存在而對被測幾何量的真值不能肯定的程度。它也反映了計量器具精度的高低。 測量方法 （ 1）按實測幾何量與被測幾何量的關(guān)系分類，可分為： 1）直接測量 指直接從計量器具獲得被測幾何量的量值的測量方法。 2）間接測量 指先測量出與被測幾何量有已知函數(shù)關(guān)系的幾何量，然后通過函數(shù)關(guān)系計算出被測幾何量的測量方法。 （ 2）按指示值是否是被測幾何量的整個量值分類，可分為： 1） 絕對測量 指能夠從計量器具上直接讀出被測幾何量的整個量值的測量方法。 2）相對測量 指計量器具的指示值僅表示被測幾何量對已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差，而被測幾何量的量值為計量器具的指示值與標(biāo)準(zhǔn)量的代數(shù)和的測量方法。 （ 3）按測量時被測表面與計量器具的測頭之間是否接觸分類 1）接觸測量 指計量器具在測量時測頭與零件被測表面直接接觸，即有