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1、互换性与技术测量三峡大学机械与材料学院 2011年2月本课程的研究对象及任务本课程是机械类及相关专业的一门重要的技术基础 课，从“精度”和“误差”两方面去分析研究机械零件 及机 构的几何参数，学完本课程后应达到如下要求：掌握互换性和标准化的基本概念；了解本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌 握其特点和应用原则；学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差 与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上。绪 论基本要求：掌握互换性概念，有关标准 化、优先数的术语及定义。 0.1 互换性概述概念：同一规格的一批零部件，任取其 一，不经任何挑选和修配就能装在机器上 ，并能满足其使用功能要求的特性
2、叫做互 换性。举例：机器上的螺钉、灯泡，自行车、 缝纫机、钟表上的零部件。一、互换性概念二、互换性的分类1、完全互换和不完全互换2、外互换和内互换3、几何参数互换和功能互换完全互换装配时不需挑选和修配。不完全互换装配时允许挑选、调整和修配。应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件 或构件在同一厂制造和装配时，可采用不完全 互换。1、完全互换和不完全互换2、外互换和内互换外互换指部件或机构与其相配件间的 互换性。内互换是指部件或机构内部组成零件 间的互换性。功能互换是满足整机功能要求的互换， 不一定是同一型号的零件。几何参数一般包括尺寸大小、几何形状 （宏观、微观）以及相互位置关系等。本课程主要
3、讲解几何参数的互换。3、几何参数互换和功能互换三、互换性的意义设计方面：可以最大限度地采用通用件和标准 部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短了设 计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多 样化。制造方面：有利于组织专业化生产，便于采用 先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机 辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化 、自动化。使用维修方面：减少了机器的使用和维修的时 间和费用，提高了机器的使用价值。0.2 标准化与优先数系要使具有互换性的产品几何参数完全一致， 是不可能，也是不必要的。在此情况下，要使 同种产品具有互换性，只能使其几何参数、功 能参数充分近似。其近似程度可按产品质量要 求的不
4、同而不同。现代化生产的特点是品种多 、规模大、分工细和协作多。为使社会生产有 序地进行，必须通过标准化使产品规格品种简 化，使分散的、局部的生产环节相互协调和统 一。一、标准的概念标准是对重复性事物和概念所作的统一规定 ，它以科学、技术和实践经验的综合成果为 基础，经有关方面协商一致，由主管机构批 准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则 和依据。标准的范围极广，种类繁多，涉及到人类 生活的各个方面。本课程研究的公差标准、 检测器具和方法标准，大多属于国家基础标 准。二、标准的分类标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标 准、行业标准、地方标准和企业标准。对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制
5、 定国家标准，代号为GB，对没有国家标准而又需 要在全国某个行业范围内统一的技术要求，可制 定行业标准，如机械标准（JB）等；对没有国家 标准和行业标准而又需要在某个范围内统一的技 术要求，可制定地方标准或企业标准，它们的代 号分别用DB、QB表示。三、标准化定义：标准化是指标准的制订、发布和贯彻实 施的全部活动过程，包括从调查标准化对象开 始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯 彻标准，以后还要修订标准等等。标准化是以 标准的形式体现的，也是一个不断循环、不断 提高的过程。意义：标准化是组织现代化生产的重要手段， 是实现互换性的必要前提，是国家现代化水平 的重要标志之一。它对人类进步和科学
6、技术发 展起着巨大的推动作用。四、 优先数和优先数系在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参 数往往不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一 定规律，向一切有关的参数传播。例如，螺栓的尺寸 一旦确定，将会影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、 螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于 数值如此不断关联、不断传播，所以，机械产品中的 各种技术参数不能随意确定。为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数选 择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术参数的 数值作出统一规定。优先数和优先数系国家标准 （GB3211980）就是其中最重要的一个标准，要求 工业产品技术参数尽可能采用它。 优先数系是一
7、种科学的数值制度，适用于各种数值 的分级。分类：基本系列优先数系由一些十进制等比数列构成，代号为Rr， 其中r取5、10、20、40时为基本系列，公比为：例：r=5时，称为R5系列，公比从1开始各项数值为1、1.6、2.5、4、6.31、优先数和优先数系派生系列指从Rr的系列中按一定的项差p取值构成的 系列。公比为 如R10/3补充系列R80系列称为补充系列，公比 仅用于分级很细的特殊场合。2、优先数和优先数系的特点计算值：是对理论值取五位有效数字的近似值。常用值：通常将常用值称为优先数，是取三位有 效数字进行圆整后规定的数值，经常使用。化整数：是对基本系列中的常用值作进一步圆整 后所得的值，一般取两位有效数字。化整数只有特 殊情况下才允许使用。优先数存在理论值、计算值、常用值和化整值。理论值：是理论等比数列的项值。R5理论等比数 列的项值有1、 、 、 、 、10等，理论 值一般都是无理数，不便于实际应用。作业：1、按优先数的基本系列确定优先数：（1）第一个数为10，按R5系列确定后五项优 先数。（2）第一个数为100，按R10/3系列确定后三 项优先数。2、试写出R10优先数系从1100的全部优先数 （常用值）。
