跳動是旋轉(zhuǎn)部件特有的一種制造誤差，例如在泵、齒輪、軸等機械部件，跳動是一個需要密切關(guān)注的數(shù)值。

本文將介紹跳動的定義、類型（徑向跳動和軸向跳動）、在幾何尺寸與公差（GD&T）中的管理，以及一些測量跳動的技巧。

什么是跳動？

在深入探討細節(jié)之前，我們先快速了解一下跳動的一般定義。跳動是測量旋轉(zhuǎn)部件在繞固定參考軸旋轉(zhuǎn)時的偏差。理想情況下，部件的軸和參考軸應該在同一條線，但實際情況并非總是如此。

因此，跳動可以衡量旋動部件的晃動量。顯然，這是一個必須加以控制的誤差。如果機械加工件中的跳動超出范圍，可能會導致軸承損壞或軸永久彎曲等不良問題。

跳動的兩種類型

在討論了跳動的定義之后，我們將解釋其兩種類型：軸向跳動和徑向跳動。

徑向跳動

當旋轉(zhuǎn)部件的軸偏離旋轉(zhuǎn)軸時，會發(fā)生徑向跳動。在這種情況下，兩個軸仍然是平行的，但不同線。想象一下，鉆頭的中心稍微偏離卡盤的中心。它會隨卡盤旋轉(zhuǎn)，但不是繞自己的軸旋轉(zhuǎn)。相反，旋轉(zhuǎn)軸將是卡盤的中央軸。在這種情況下，鉆出的孔會比鉆頭尺寸大，大小等于徑向跳動量。

軸向跳動

軸向跳動由部件軸和參考軸之間的角度定義。在這種情況下，它們不是平行的。由于存在角度，離兩軸交點越遠，部件和參考軸之間的偏差就越大。

一個典型的例子是松動的汽車輪胎，從后面可以看到其晃動運動。正如我們剛才解釋的，晃動在靠近車軸的地方不太嚴重，而是在輪胎圓周處更加明顯。

GD&T中的跳動

幾何尺寸與公差（GD&T）是一種復雜的系統(tǒng)，用于描述工程圖紙和部件之間的關(guān)系。它是制造的指南和質(zhì)量保證的標準。根據(jù)ASME Y14.5標準，GD&T中的跳動由下面的跳動符號控制。它是一個以參考軸為中心的圓形公差帶的二維特征，將參考軸稱為“基準軸”。

控制面上的所有點都必須位于該公差帶內(nèi)，部件才能通過必要的質(zhì)量檢查。跳動在三維版本也可用。如果在圓表面上標注總跳動符號，則必須測量整個表面，且應位于三維圓柱公差帶內(nèi)。

這兩個符號：跳動符號和總跳動符號，是設計工程師向生產(chǎn)和質(zhì)量部門傳達制造要求的有效工具?，F(xiàn)在，為了加深理解，我們將通過一個簡單示例演示跳動符號的使用。

GD&T跳動符號示例

在GD&T中理解跳動還是很容易的。首先，我們來看下面顯示的跳動符號示例。箭頭旁邊的標注顯示跳動適用于較小的圓柱表面。

標注中的“A”指的是基準特征，即較大圓柱的軸。0.03值是徑向跳動公差。右側(cè)的圖示顯示了測量情況以及±0.03的公差帶。測量結(jié)果顯示，輪廓（實線）位于公差帶（虛線）內(nèi)。因此，它是合格的。

接下來，我們將討論總跳動符號。讓我們通過用總跳動符號替換跳動符號來擴展前面的示例。下面的圖示反映了這一變化。

測量值與之前相同。但這一次，公差帶是一個三維圓柱。較小圓柱特征的整個表面都必須位于該公差帶內(nèi)。因此，技術(shù)人員將在特征的軸沿線上不同位置采集多個測量值。這需要一些額外的工作，對幾何形狀提出了更嚴格的公差要求。

如何測量跳動：分步指南

上述GD&T示例討論了跳動測量。在本節(jié)中，我們將回答如何測量跳動。

千分表是目前測量徑向跳動和軸向跳動最常用的測量工具。它們使用直觀，設置方便。此外，它們還具有極高的準確性，并能提供可重復的測量結(jié)果。

測量步驟的逐步總結(jié)如下：

• 固定基準；
• 參照上述示例，這意味著將基準（大圓柱體）牢固地安裝在旋轉(zhuǎn)裝置（如卡盤或主軸）上。這樣做可以確保在測量過程中基準本身不會晃動；
• 安裝千分表；
• 使用固定的參照框架，例如地面；
• 將測針壓在特征面上；
• 將千分表放置在便于觀察的位置，并輕輕地將測針壓在待測面上。對于徑向跳動，這是指圓形表面；對于軸向跳動，則將其對準與中心軸垂直的表面。請參考軸向與徑
• 向跳動示意圖以獲得更清晰的了解；
• 將千分表歸零；
• 在標準千分表上，您可以旋轉(zhuǎn)表盤將其歸零；
• 進行測量。

將零件旋轉(zhuǎn)一整圈，并記錄千分表上顯示的偏轉(zhuǎn)量。此外，您可以多次重復此過程以減小誤差。除了千分表外，工程師還廣泛使用激光測量設備或三坐標測量機（CMM）等現(xiàn)代測量工具進行高精度應用。這些機器是自動的，能夠以更高的精度測量誤差。

為什么在制造中避免跳動很重要？

跳動，如同所有制造誤差一樣，在某些應用中必須避免。通常，對于電機、軸、滑輪、法蘭、齒輪軸等機械部件而言，這一點尤為重要。

避免跳動的一個關(guān)鍵原因是振動（顫振）。旋轉(zhuǎn)部件的跳動會使其繞軸線振動，產(chǎn)生離心力和不必要的運動。這種振動會隨著跳動量和旋轉(zhuǎn)速度的增加而加劇。在極端情況下，這種振動可能會損壞整個組件，導致零件永久變形，激發(fā)組件的動態(tài)模式，并降低零件的疲勞壽命。

此外，避免跳動的另一個原因是運動精度。例如一輛車輪晃動的汽車，車輪的跳動不僅構(gòu)成安全隱患，而且肯定會損壞汽車。

機械加工工具中的跳動是另一個重要問題。許多機械加工操作涉及旋轉(zhuǎn)工具，例如車削、銑削和鉆孔。如果工具安裝不正確（跳動過大），操作將產(chǎn)生不準確的結(jié)果。此外，它還會損壞工具和機床。

結(jié)論

精密制造的核心在于優(yōu)化工藝以最小化誤差，這與制造能力和質(zhì)量直接相關(guān)。在涉及旋轉(zhuǎn)部件時，跳動誤差是最重要的考慮因素。在機械加工中控制跳動無疑是制造業(yè)向超精密制造邁進努力的一小部分。

想為您的項目避免跳動誤差嗎？韋克的CNC精密加工服務為您提供高質(zhì)量的加工零件。我們擁有3軸、4軸、5軸加工中心，憑借專業(yè)知識和全面的質(zhì)量控制滿足您各種機加工需求。只需上傳您的CAD文件即可開始新項目！