第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義一、有關(guān)孔、軸的術(shù)語定義１.孔通常指工件的圓柱形內(nèi)表面.也包括非圓柱形內(nèi)表面(兩平行平面或切面形成的包容面).２.軸通常指工件的圓柱形外表面.也包括非圓柱形外表面(兩平行平面或切面形成的被包容面).孔、軸的定義在標(biāo)準(zhǔn)中是指廣義的概念.從裝配上來講.孔是包容面.軸是被包容面.從加工過程看.隨著材料余量的去除.孔的尺寸由小變大.軸的尺寸由大變小.如圖３－１所示.圓柱的直徑是軸.圓柱孔的直徑、鍵槽的寬度都是孔.下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義二、有關(guān)尺寸要素的術(shù)語定義１.尺寸要素尺寸要素是指由一定大小的線性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀.２.實際(組成)要素由接近實際(組成)要素所限定的工件實際表面的組成要素部分.３.提取組成要素按規(guī)定方法.由實際(組成)要素提取有限數(shù)目的點所形成的實際(組成)要素的近似替代.４.擬合組成要素按規(guī)定方法.由提取組成要素形成的并具有理想形狀的組成要素.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義三、有關(guān)尺寸的術(shù)語定義１.尺寸以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值稱為尺寸.尺寸由數(shù)字和長度單位組成.在技術(shù)制圖中.通常以ｍｍ為長度單位.此時省略單位ｍｍ.只書寫數(shù)字.如長度為４０、６０等.２.公稱尺寸公稱尺寸是由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸.通過它應(yīng)用上、下極限偏差可以計算得出極限尺寸.孔的基本尺寸常用Ｄ表示.軸的基本尺寸常用ｄ表示.公稱尺寸是根據(jù)零件的功能要求.經(jīng)過強度、剛度等設(shè)計計算及結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計.并參照ＧＢ/Ｔ２８２２?標(biāo)準(zhǔn)尺寸?中規(guī)定的數(shù)值選取.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義３.提取組成要素的局部尺寸一切提取組成要素上兩對應(yīng)點之間的距離統(tǒng)稱為提取組成要素的局部尺寸.簡稱為提取要素的局部尺寸.４.極限尺寸極限尺寸是尺寸允許變動的兩個極限值.允許的最大尺寸稱為上極限尺寸.允許的最小尺寸稱為下極限尺寸.孔和軸的上極限尺寸分別用Ｄｍａｘ和ｄｍａｘ表示.下極限尺寸分別用Ｄｍｉｎ和ｄｍｉｎ表示.實際尺寸如果小于最大極限尺寸且大于最小極限尺寸.則零件是合格的.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義四、有關(guān)偏差、極限偏差、尺寸公差的術(shù)語定義１.偏差某一尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差.稱為偏差.偏差可為正值、負(fù)值或零.２.極限偏差極限偏差是極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差.上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為上極限偏差.下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為下極限偏差.孔的上、下極限偏差分別用ＥＳ和ＥＩ表示.軸的上、下極限偏差分別用ｅｓ和ｅｉ表示.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義在圖樣上.如標(biāo)注為.則公稱尺寸為?２５.上極限尺寸為?２５.０１５.下極限尺寸為?２５.００２.上極限偏差為＋０.０１５.下極限偏差為＋０.００２.如果上極限偏差或下極限偏差為零.也要標(biāo)注.如３.尺寸公差尺寸公差是上極限尺寸減下極限尺寸之差.或上極限偏差減下極限偏差之差.它是允許尺寸的變動量.孔的公差Ｔｈ.軸的公差為Ｔｓ.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義公差與偏差是兩個不同的概念.公差值是允許尺寸的變化量.不能為零.而偏差可為正、為負(fù)或零.公差表示制造精度的要求.在公稱尺寸相同的情況下.公差值越大.工件精度要求越低.越容易加工.公差值越小.工件精度要求高.越難加工.偏差表示與公稱尺寸偏離的程度.一般不反映加工難易程度.４.公差帶和公差帶圖圖３－２反映了公稱尺寸、極限尺寸、極限偏差及公差之間的關(guān)系.由于公差和偏差的數(shù)值與尺寸數(shù)值相差太遠(yuǎn).不能按同一比例畫在同一圖上.為簡化起見.不畫出孔和軸的全部.而只畫出公差帶來分析.如圖３－３所示.被稱為公差帶圖.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義(１)零線用來表示公稱尺寸的一條直線.即零偏差線.它是上、下偏差的起點線.零線以上為正偏差.零線以下為負(fù)偏差.(２)公差帶在公差帶圖中.由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶.它由公差帶的大小和公差帶的位置兩個要素組成.前者指公差帶在零線垂直方向上的寬度.由標(biāo)準(zhǔn)公差確定.后者指公差帶相對于零線的位置.由基本偏差確定.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義五、有關(guān)配合的術(shù)語定義１.配合配合是指公稱尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系.配合指的是一批孔、軸的裝配關(guān)系.而不是指單個孔和單個軸的結(jié)合關(guān)系.２.間隙與過盈間隙或過盈是指孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差.此差值為正時是間隙.用Ｘ表示.為負(fù)時是過盈.用Ｙ表示.３.配合的種類配合分為間隙配合、過盈配合和過渡配合三類.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義４.配合公差組成配合的孔、軸公差之和稱為配合公差.它是設(shè)計人員根據(jù)配合部位的使用要求對配合松緊變動程度給定的允許值.即允許間隙或過盈的變動量.用Ｔｆ表示.配合公差越大.配合精度要求越低.反之.配合公差越小.配合精度要求越高.對于間隙配合.配合公差等于最大間隙與最小間隙之代數(shù)差的絕對值.上一頁下一頁返回第一節(jié)極限與配合的基本術(shù)語和定義對于過盈配合.配合公差等于最小過盈與最大過盈之代數(shù)差的絕對值.對于過渡配合.配合公差等于最大間隙與最大過盈之代數(shù)差的絕對值.計算公式如下:上一頁返回第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列孔和軸的公差是由公差帶的大小和位置確定的.國家標(biāo)準(zhǔn)?產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(ＧＰＳ)極限與配合?對公差帶的大小和位置進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化.公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差加以確定.位置由基本偏差來確定.生產(chǎn)實踐統(tǒng)計分析證明.公稱尺寸相同的一批零件.若加工方法和生產(chǎn)條件不同.則產(chǎn)生的誤差不同.若加工方法和生產(chǎn)條件相同.而公稱尺寸不同.則誤差也不同.一、標(biāo)準(zhǔn)公差等級標(biāo)準(zhǔn)公差等級用來確定尺寸精確的程度.用字母ＩＴ(ＩＳＯＴｏｌｅｒａｎｃｅ的縮寫)和數(shù)字表示.一共有２０個等級.用符號ＩＴ０ｌ、ＩＴ０、ＩＴｌ、ＩＴ２、ＩＴ３、…、ＩＴｌ８表示.從ＩＴ０１至ＩＴｌ８公差等級依次降低.下一頁返回第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列

二、標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值公差值的大小與公差等級和公稱尺寸有關(guān).公差等級降低.公差值按幾何級數(shù)增大.同時.標(biāo)準(zhǔn)公差值還隨公稱尺寸的增大而增大.考慮到便于應(yīng)用.國家標(biāo)準(zhǔn)對公稱尺寸進(jìn)行了分段.尺寸分段后.對同一尺寸段內(nèi)的所有公稱尺寸.在相同公差等級的情況下.規(guī)定相同的標(biāo)準(zhǔn)公差值.上一頁返回第三節(jié)基本偏差系列一、基本偏差系列代號及特征基本偏差是指用來確定公差帶相對于零線位置的那個極限偏差.它可以是上極限偏差或下極限偏差.一般為靠近零線的那個偏差.１.基本偏差代號國標(biāo)規(guī)定了孔和軸各有２８種基本偏差.基本偏差的代號用拉丁字母表示.大寫表示孔.小寫表示軸.在２６個拉丁字母中去掉５個易于其他參數(shù)相混淆的字母:Ｉ、Ｌ、Ｏ、Ｑ、Ｗ(ｉ、ｌ、ｏ、ｑ、ｗ).增加７個雙寫字母:ＣＤ、ＥＦ、ＦＧ、ＺＡ、ＺＢ、ＺＣ(ｃｄ、ｅｆ、ｆｇ、ｚａ、ｚｂ、ｚｃ)及ＪＳ(ｊｓ).如圖３－９所示.下一頁返回第三節(jié)基本偏差系列

２.基本偏差的主要特征(１)孔和軸的同字母的基本偏差相對零線基本呈對稱分布.軸的基本偏差:從ａ~ｈ為上極限偏差ｅｓ(負(fù)值或零).從ｊ~ｚｃ為下極限偏差ｅｉ(多為正值).孔的基本偏差:從Ａ~Ｈ為下極限偏差ＥＩ(正值或零).從Ｊ~ＺＣ為上極限偏差ＥＳ(多為負(fù)值).孔與軸基本偏差的正負(fù)號相反.即ＥＩ＝ｅｓ.ＥＳ＝ｅｉ.(２)Ｈ和ｈ的基本偏差為零.即Ｈ的下極限偏差ＥＩ＝０.ｈ的上極限偏差ｅｓ＝０.(３)ＪＳ和ｊｓ在各個公差等級中.公差帶完全對稱于零線.因此.它們的基本偏差可以是上極限偏差(＋ＩＴ/２).也可以是下極限偏差(－ＩＴ/２).上一頁下一頁返回第三節(jié)基本偏差系列

(４)一般情況下.基本偏差的大小與公差等級無關(guān).而ＪＳ(ｊｓ)、Ｊ(ｊ)、Ｋ(ｋ)Ｍ、Ｎ的基本偏差隨公差等級變化.在圖３－９的基本偏差系列示意圖中.公差帶的一端是封閉的.表示基本偏差.另一端是開口的.其位置取決于公差等級.這體現(xiàn)了公差帶包含標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差這兩個要素.二、基準(zhǔn)制在機械產(chǎn)品中.需要各種不同的孔、軸公差帶來實現(xiàn)各種不同的配合.為了設(shè)計和制造上的方便.把其中一種零件(孔或軸)的公差帶的位置固定.而通過改變另一種零件(軸或孔)的公差帶位置來形成各種不同的配合.這種制度就是基準(zhǔn)制.國標(biāo)規(guī)定了兩種基準(zhǔn)制.即基孔制和基軸制.上一頁下一頁返回第三節(jié)基本偏差系列

１.基孔制基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度.基孔制配合中的孔稱為基準(zhǔn)孔.用Ｈ表示.它的下極限偏差為基本偏差.即ＥＩ＝０.孔的公差帶在零線之上.２.基軸制基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度.基軸制配合中的軸稱為基準(zhǔn)軸.用ｈ表示.它的上極限偏差為基本偏差.即ｅｓ＝０.軸的公差帶在零線之下.上一頁下一頁返回第三節(jié)基本偏差系列

三、基本偏差的數(shù)值１.軸的基本偏差數(shù)值軸的基本偏差的數(shù)值是以基孔制配合為基礎(chǔ)的.根據(jù)各種配合的要求.從生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和統(tǒng)計分析結(jié)果得出一系列公式而計算出來的.當(dāng)軸的基本偏差確定后.軸的另一個極限偏差可根據(jù)下列公式計算:２.孔的基本偏差數(shù)值孔的基本偏差是根據(jù)相應(yīng)的軸的基本偏差數(shù)值?按一定規(guī)則換算得到的?換算的原則是同名配合的性質(zhì)不變?即基孔制的配合(如?３０Ｈ７/ｆ６)變成基軸制的配合(如?３０Ｆ７/ｈ６)時?其配合性質(zhì)(極限間隙或極限過盈)不變?上一頁下一頁返回第三節(jié)基本偏差系列

四、極限與配合的表示(１)在零件圖上.用公稱尺寸后面所要求的公差帶代號或?qū)?yīng)的偏差值表示.如圖３－１２所示.有三種表示方法.(２)在裝配圖上.在公稱尺寸后面標(biāo)注配合代號.國標(biāo)規(guī)定.配合代號由相互配合的孔、軸寫成分?jǐn)?shù)形式組成.分子為孔的公差帶.分母為軸的公差帶.如圖３－１３所示.上一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用極限與配合的選用在機械產(chǎn)品設(shè)計中是非常重要的.它對機械產(chǎn)品的使用精度、性能和加工成本都有很大影響.主要從配合制、標(biāo)準(zhǔn)公差等級和配合等三個方面來考慮.一、基準(zhǔn)制的選用基準(zhǔn)制的選用應(yīng)從結(jié)構(gòu)、工藝和經(jīng)濟效益等方面綜合考慮.通常依照下述原則進(jìn)行.下一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用１.一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合在機械制造中.用鉆頭、鉸刀等定尺寸刀具加工小尺寸孔.每一把刀具只能加工一種尺寸的孔.而用同一把車刀或一個砂輪可以加工大小不同尺寸的軸.因此.改變軸的尺寸在工藝上所產(chǎn)生的困難和增加的生產(chǎn)費用.與改變孔的尺寸相比要小得多.而且.孔的測量也比軸的測量要復(fù)雜得多.因此.采用基孔制配合可降低生產(chǎn)成本.提高經(jīng)濟效益.２.選用基軸制的情況(１)在農(nóng)業(yè)機械和紡織機械中.有時采用ＩＴ８~ＩＴ１ｌ的冷拉鋼材直接做軸(不經(jīng)切削加工).此時采用基軸制配合可避免冷拉鋼材的尺寸規(guī)格過多.而且節(jié)省加工費用.上一頁下一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用(２)當(dāng)同一軸與公稱尺寸相同的幾個孔相配合.且配合性質(zhì)不同的情況下.應(yīng)考慮采用基軸制配合.如圖３－１５(ａ)所示發(fā)動機活塞組件.活塞銷與活塞及連桿配合.根據(jù)使用要求.活塞銷與活塞應(yīng)為過渡配合.活塞銷與連桿應(yīng)為間隙配合.如采用基軸制配合.活塞銷可制成一根光軸.既便于生產(chǎn).又便于裝配.見圖３－１５(ｃ).如采用基孔制.三個孔的公差帶一樣.活塞銷卻要制成中間小的階梯形.見圖３－１５(ｂ).這樣做既不便于加工.又不利于裝配.另外.活塞銷兩端直徑大于連桿孔徑.裝配時會刮傷連桿襯套表面.影響配合質(zhì)量.３.與標(biāo)準(zhǔn)件配合若與標(biāo)準(zhǔn)件配合.應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件.確定基準(zhǔn)制.上一頁下一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用４.特殊情況下采用非基準(zhǔn)制配合如圖３－１６中.因為外殼孔與軸徑的配合代號已按軸承的使用要求確定下來了.所以端蓋的配合代號、隔套的配合代號只能按所要求的極限間隙確定.二、標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用是一項重要的.同時又是一項比較困難的工作.因為公差等級的高低直接影響產(chǎn)品使用性能和加工的經(jīng)濟性.公差等級過低.產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證.公差等級過高.將使制造成本增加.所以.要正確合理地選用公差等級必須要考慮這兩個方面的矛盾.選用原則是在滿足使用要求的前提下.盡量選用精度較低的公差等級.上一頁下一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用三、配合的選用基準(zhǔn)制和標(biāo)準(zhǔn)公差等級選定后.接下來根據(jù)使用要求選擇配合.配合的選用包括配合類別和非基準(zhǔn)件基本偏差帶號的選擇.１.配合類別的選用配合類別的選用主要取決于使用要求.若孔、軸間有相對運動.應(yīng)選間隙配合.若要求傳遞足夠大的扭矩.且又不要求拆卸時.一般應(yīng)選過盈配合.若要求孔軸準(zhǔn)確定心.且裝拆較方便.則選用過渡配合.２.非基準(zhǔn)件基本偏差代號的選用應(yīng)根據(jù)使用要求確定與基準(zhǔn)件配合的軸或孔的基本偏差代號.上一頁下一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用四、線性尺寸未注公差的選用線性尺寸的未注公差(一般公差)是指在車間普通工藝條件下.機床設(shè)備一般加工能力可達(dá)到的公差.它主要用于精度較低的非配合尺寸及功能允許公差等于或大于一般公差的尺寸.按ＧＢ/Ｔ１８０４－２０００的規(guī)定.采用一般公差的線性尺寸后不單獨注出極限偏差.但是.當(dāng)要素的功能要求比一般公差更小的公差或允許更大的公差.應(yīng)在尺寸后直接注出極限偏差.上一頁下一頁返回第四節(jié)極限與配合的選用１.線性尺寸未注公差的公差等級和極限偏差按照ＧＢ/Ｔ１８０４－２０００規(guī)定.一般公差分ｆ、ｍ、ｃ和ｖ四個公差等級.分別表示精密級、中等級、粗糙級和最粗級.其偏差數(shù)值見表３－１１.倒圓半徑和倒角高度的極限偏差數(shù)值見表３－１２.２.一般公差的圖樣表示法一般公差在圖樣上只標(biāo)注公稱尺寸.不標(biāo)注極限偏差.但應(yīng)在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求、技術(shù)文件中注出標(biāo)準(zhǔn)號及公差等級代號.如選取中等級時.標(biāo)注為ＧＢ/Ｔ１８０４－ｍ.上一頁返回第五節(jié)光滑工件尺寸檢測一、測量的誤收與誤廢工件的尺寸通常是指測量所得的實際尺寸.真實尺寸是實際尺寸與測量誤差之和.當(dāng)零件的實際尺寸處于上、下極限尺寸附近時.有可能將處于零件公差帶內(nèi)的合格品判為廢品.稱為誤廢.將處于公差帶外的廢品誤判為合格品.稱為誤收.例如.用示值誤差為±４μｍ的千分尺驗收的軸徑時.若軸徑的實際偏差是大于０~４μｍ的不合格品.由于千分尺的測量誤差為－４μｍ的影響.其測量值可能小于２０ｍｍ.從而將不合格品誤判為合格品導(dǎo)致誤收.測量誤差越大.則誤收、誤廢的概率也越大.由于計量器具和計量系統(tǒng)都存在誤差.故任何測量都不能測出真值.為了保證產(chǎn)品質(zhì)量.國家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ/Ｔ３１７７－１９９７對驗收原則、驗收極限和計量器具的選擇等做了統(tǒng)一規(guī)定.下一頁返回第五節(jié)光滑工件尺寸檢測

二、驗收原則、安全裕度與驗收極限的確定１.驗收原則國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的驗收原則是:所采用的驗收方案.只接收位于所規(guī)定的極限尺寸之內(nèi)的工件.即只允許有誤廢.而不允許有誤收.２.驗收極限(１)內(nèi)縮的驗收極限從規(guī)定的上、下極限尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動一個安全裕度Ａ來確定驗收極限.如圖３－１９所示.國標(biāo)規(guī)定安全裕度Ａ按工件尺寸公差Ｔ的１/１０確定.上一頁下一頁返回第五節(jié)光滑工件尺寸檢測

上驗收極限＝上極限尺寸－Ａ下驗收極限＝下極限尺寸＋Ａ工件加工時.為了保證驗收合格.不能按圖樣上標(biāo)注的極限尺寸加工.而按照驗收極限所確定的范圍進(jìn)行生產(chǎn).這個縮小了的尺寸變動范圍稱為生產(chǎn)公差.生產(chǎn)公差＝上驗收極限－下驗收極限(２)不內(nèi)縮的驗收極限驗收極限等于規(guī)定的上、下極限尺寸.即Ａ值為零.上一頁下一頁返回第五節(jié)光滑工件尺寸檢測

上述兩種方式中.具體選用哪種驗收極限方式.應(yīng)綜合考慮工件尺寸的功能要求及其