圆跳动、全跳动等各种跳动的区别

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圆跳动、全跳动等各种跳动的区别

对于很多年轻的机械工程师来说，形位公差算是一个难点了，甚至对于已经有了几年工作经验的同志，也是一个困惑。今天这篇文章对于圆跳动和全跳动的定义和公差带定义，以及他们和其他的形位公差共同使用时的一些方法。本文算是讲解的比较清晰生动的，希望大家认真看。

在形位公差中，跳动可分为圆跳动和全跳动

圆跳动：是指被测实际表面绕基准轴线作无轴向移动的回转时，在指定方向上指示器测得的最大读数差。
圆跳动分径向，端面和斜向三种。跳动的名称是和测量相联系的，测量时零件绕基准轴线回转，测量用指示表的测头接触被测要素。回转时指示表指针的跳动量就是圆跳动的数值。指示表测头指在圆柱面上为径向圆跳动，指在端面为端面圆跳动，垂直指向圆锥素线上为斜向圆跳动。
全跳动：是指被测实际表面绕基准轴线无轴向移动的回转，同时指示器作平行或垂直于基准轴线的移动，在整个过程中指示器测得的最大读数差。
全跳动公差是关联实际被测要素对其理想要素的允许变动量。当理想要素是以基准轴线为轴线的圆柱面时，称为径向全跳动；当理想要素是与基准轴线垂直的平面时，称为端面(轴向)全跳动。

圆跳动公差

圆跳动公差是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。
圆跳动分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动 。

（1） 径向圆跳动
公差带定义：公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。 圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm。

（2） 端面圆跳动
公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。

（3） 斜向圆跳动
公差带定义：公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测表面的任一测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。

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全跳动公差

全跳动公差是关联实际被测要素对理想回转面的允许变动量。
当理想回转面是以基准要素为轴线的圆柱面时，称为径向全跳动；与当理想回转面是与基准轴线垂直的平面时，称为轴向(端面)全跳动。

（1）径向全跳动： 被测要素绕公共基准线A-B作若干次旋转，并在测量仪器与工件同时作轴向的相对移动时，被测要素上各点间的示值差均不得大于0.1mm，测量仪器或工件必须沿着基准轴线方向并相对于公共基准线A-B移动。

（2） 端面全跳动 被测要素围绕基准轴线D作若干次旋转，并在测量仪器与工件之间作径向相对移动时，被测要素上各点间的示值差均不得大于0.1mm。测量仪器或者工件必须围着轮廓具有理想正确形状的线和相对于基准轴线D的正确方向移动。

各种跳动的区别

1.径向圆跳动与径向全跳动
径向圆跳动的公差带是垂直于基准轴线的任意的测量平面内半径差为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域(见图)，其公差带限制在两坐标(平面坐标)范围内。

径向全跳动的公差带是半径为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域(见图)，其公差带限制在三坐标(空间坐标)范围内。


由于径向全跳动测量比较复杂，所以经常用测量径向圆跳动来限制径向全跳动。必须指出，在用测量径向圆跳动代替径向全跳动时，应保证被测量圆柱面上的母线对基准轴线的平行度，或者是被测量圆柱面的轴向尺寸较小，并借助于工艺方法可以保证母线对基准轴线平行度误差不大时，方可应用。为确保产品质量，应使径向圆跳动误差值与母线对基准轴线的平行度误差之和小于或等于所要求的径向全跳动公差值。

2.端面圆跳动与端面全跳动
端面圆跳动的公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上沿母线方向宽度为t的圆柱面区域(见图)。
端面全跳动的公差带是垂直于基准轴线，距离为公差值t的两平行平面之间的区域(见图)。


显然端面圆跳动仅仅是端面全跳动的一部分，两者作用效果是不同的。应该根据功能要求来确定是标注端面全跳动还是端面圆跳动。通常，只有当端面的平面度足够小时，才能用端面圆跳动代替端面全跳动。例如，对于安装轴承的轴肩，因其径向尺寸(d1－d2)较小，可以用控制端面圆跳动误差来达到控制端面全跳动的目的(见图)。


3.径向圆跳动与斜向圆跳动
对于圆锥表面和对称回转轴线的成形表面一般应标注斜向圆跳动。只有当锥面锥角较小时(如α≤10°)才可标注径向圆跳动代替斜向圆跳动，以便于检测。如图所示，设径向圆跳动误差为H，斜向圆跳动误差为h，则：h＝Hcosα。

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跳动公差与其他形位公差

1、径向圆跳动、圆度、同轴度
径向圆跳动是一项综合性公差，它不仅控制了同轴度误差，同时也包含了圆度误差。当被测圆柱面的轴线与基准线同轴时，由于被测要素存在圆度误差，因此会出现径向圆跳动误差；当被测要素为理想圆，但存在同轴度误差时，也会出现径向圆跳动误差。由此可见，只要存在同轴度或圆度误差，则必然存在径向圆跳动误差，反之则不一定。
由于径向圆跳动误差检测较方便，因此，在生产中常常以径向圆跳动代替同轴度公差。对同一被测要素，标注了径向圆跳动后就不必再标注同轴度或圆度(见图)，否则，同轴度公差值必须小于跳动公差值。


2.端面圆跳动、端面全跳动、端面垂直度、平面度
1)端面圆跳动和端面垂直度
端面垂直度限制整个端面对基准轴线的垂直情况。公差带是垂直于基准轴线两平行平面之间的区域，它不仅限制了整个被测端面对基准轴线的垂直度误差，也限制了整个被测端面的平面度误差。而端面圆跳动仅仅限制被测圆周上各点的位置误差和在该圆周上沿轴向的形状误差，而不控制整个端面的平面度误差和垂直度误差。

当被测端面对基准轴线存在端面圆跳动误差时，则被测端面必然存在垂直度误差，反之，当端面存在垂直度误差时，端面圆跳动误差却可能为零(见图)，此时存在端面平面度误差。

所以，标注端面垂直度公差可以控制端面圆跳动和端面平面度误差。在设计时，对一般起固定联接作用的端面，应优先采用端面圆跳动公差，因为这样检测方便，例如，安装滚动轴承的轴肩，齿轮坯端面等。当对加工定位作用比较重要的端面，应采用垂直度公差，以便同时控制平面度误差。如车床花盘端面、立车工作台面等。

2)端面全跳动和端面垂直度
端面全跳动和端面垂直度公差对被测要素的控制是完全相同的，两者可以相互取代，也可以采用相同检测方法。 在生产中，端面全跳动用于工件能够(方便地)围绕基准中心线回转的工件，如一般的轴类零件。而箱体类零件的端面与孔中心线通常标注垂直度公差。

3.径向全跳动、圆柱度、同轴度
1)径向全跳动公差是一项综合控制指标
对单一要素的径向全跳动就是圆柱度。但对关联要素的径向全跳动则可以同时控制圆柱度误差和同轴度误差。所以不能简单地把径向全跳动与圆柱度等同起来。有圆柱度误差必导致有径向全跳动误差，同样有同轴度误差也必导致有径向全跳动误差(见图)。

2)取代用法
(1)对单一要素和圆柱表面的全跳动误差的检测，如受到零件 结构或检测设备的限制，可用素线的平行度和圆度代替(如图标注等价)。
(2)对关联要素的全跳动可用素线的平行度，圆度以及同轴度多项分别代替控制(如图的标注等价)。
(3)当径向全跳动无法检测时，如果圆柱度检测手段比较成熟或具备先进测量仪器时，关联要素径向全跳动还可以用圆柱度与同轴度代替。

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如何选择合适的形位公差是难点

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