互换性第2章1、2节.doc

§2—1 极限与配合的常用术语为了研究零件几何要素的互换性，必须对有关的术语作出统一规定，这是互换性研究的基础，也是工程技术人员的共同语言（行话） 各术语都有其定义，特定含义，不同于日常生活用语，应深入理解各术语的含义、区别、联系，并能熟练掌握应用一、有关尺寸的术语1. 尺寸 size——以特定单位表示线性尺寸值的数值注：（1）机械制图国家标准规定：以mm为通用单位，只写数字，不写单位例如：50，φ30，R5等2）广义地说，尺寸也包括以角度单位表示角度尺寸的数值2.基本尺寸 basic size (孔 D，轴 d)——由设计给定的尺寸注：（1）设计中根据强度计算，刚度、运动、工艺、结构等不同条件来确定，计算所得数字还需按规定圆整例如：计算值为φ19.6，还要查轴的尺寸系列，圆整到φ202）只表示尺寸的基本大小，并不是理想尺寸，也不是实际加工要得到的尺寸3.实际尺寸 actual size (孔 Da，轴 da)——通过测量获得的尺寸注：（1）有测量误差，并非尺寸的真值2）按定义，任何人用任何量具和方法，在任何环境下测量获得的尺寸都可称为实际尺寸例如：（接触方式不同，结果不同）常用“局部实际尺寸”——用“两点法”测得的尺寸。

3）由于存在加工误差（形状误差） ，同一零件上各处的局部实际尺寸一般是不同的4.极限尺寸 limits of size (Dmax，Dmin，dmax，dmin)——允许尺寸变化的两个极限值注：（1）常用最大极限尺寸，最小极限尺寸2）是以基本尺寸为基数确定的3）一般，完工后零件的合格条件为：Dmax ＞ Da ＞ Dmin dmax ＞ da ＞ dmin5. 最大实体状态和最大实体尺寸 maximun material condition and maximun material size（MMC，MMS）——孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态为最大实体状态（MMC），在此状态下的尺寸，称最大实体尺寸（MMS）注：Dmin 和 dmax 为最大实体尺寸（MMS） 6. 最小实体状态和最小实体尺寸least material condition and least material size（LMC，LMS）——孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态为最小实体状态（LMC），在此状态下的尺寸，称最小实体尺寸（LMS）注：（1）Dmax 和 dmin 为最大实体尺寸（MMS） 。

2）极限尺寸与实体尺寸都是尺寸允许变化的极限值，前者按数值大小划分，后者按材料量多少来划分，各有各的用处7.作用尺寸 mating size (孔 Dm，轴 dm)——在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸，称为孔的作用尺寸；在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸注：（1）由于形状误差，零件上各处的实际尺寸不同，造成了尺寸“不定性”，为次引入作用尺寸2）顾名思义，装配时起作用的尺寸是判断其装配时状态的尺寸，只有Dm＞dm，孔轴才能自由装配3）作用尺寸是存在于实际孔和轴上的，不同零件的作用尺寸不同，某一实际孔、轴上的作用尺寸是唯一的二、有关偏差与公差的术语1.尺寸偏差 deviation （E，e）——某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差常用的两种：1）实际偏差 actual deviation （Ea，ea）——实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差孔：Ea = Da – D 轴：ea = da – d注：“代数差”必须带“＋，－”号2）极限偏差 limit deviation （Ea，ea）——极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

常用上偏差，下偏差上偏差 upper deviation孔：ES = Dmax – D， 轴：es = dmax - d下偏差 upper deviation孔：EI = Dmin – D， 轴：ei = dmin - d注：（1）上偏差总是大于下偏差；（2）是“代数差” ，必须带“＋，－”号；（3）可以为 02.尺寸公差 tolerance （T）——允许尺寸的变动量孔：TD = |Dmax - Dmin| = |ES - EI|轴：Td = |dmax - dmin| = |es - ei|注：（1） 公差与偏差的区别：a）从意义上看：公差是允许尺寸的变动量，是一个范围，表示对零件加工精度高低的要求，不能用公差来判断零件尺寸是否合格偏差是指相对于基本尺寸的偏离量，原则上与加工精度高低无关，是判断零件尺寸合格与否的依据b）从数值上看：公差是绝对值，无正负之分，大小表示对一批零件要求的尺寸均匀程度偏差是代数值，有正负之分，大小表示对每个零件要求的尺寸大小允许变动的界限2）公差与偏差的联系：TD = |ES - EI|，Td = |es - ei|3.公差带 tolerance zone实用中，为简单明了，一般以尺寸公差带图来表示。

公差带图中：零线——确定偏差的一条基准直线，也称零偏差线通常表示基本尺寸，正偏差在上，负偏差在下公差带（尺寸公差带）——由代表上下偏差的两条直线所限定的一个区域三、有关配合的术语1. 配合 fit——基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系注：（1）由设计决定严格地说，根据一对孔和轴的测绘是不能判断它们是属于什么配合的2） 基本尺寸相同是必要前提3） 配合分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合2.间隙配合 clearance fit——具有间隙（包括最小间隙为零）的配合注：（1）从公差带图看，孔的公差带在轴的公差带之上 （2）用于孔、轴间的活动连接3）间隙的作用：存储润滑油；补偿温度引起的尺寸变化；补偿弹性变形及制造、安装误差等；其大小影响孔、轴相对运动的活动程度3.过盈配合 interference fit——具有过盈（包括最小过盈为零）的配合注：（1）从公差带图看，孔的公差带在轴的公差带之下 （2）用于孔、轴间的紧固连接，不允许二者有相对运动3）可承受一定的轴向力或传递扭矩4）轴比孔大，装配时需加压力，或孔加热（胀） ，轴冷却（缩） 4.过渡配合 transition fit——可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。

注：（1）从公差带图看，孔的公差带与轴的公差带相互重叠 （2）用于孔、轴间的定位连接3)间隙或过盈一般都较小，可保证良好的对中性和同轴度，且便于装配或拆卸5.间隙或过盈 clearance or interference——孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差注：（1）差值为正，是间隙，X表示；差值为负，是过盈，Y表示2）常用极限间隙或极限过盈——允许间隙或过盈变动的界限值最大间隙：X max = D max - dmin = ES – ei（负值为最小过盈Ymin）最小间隙：X min = D min - dmax = EI - es（负值为最大过盈Ymax）3）孔放前，轴放后！“＋，－”号保留， “＋”是间隙， “－”是过盈6.配合公差 variation of fit （Tf）——允许间隙或过盈的变动量对于间隙配合 Tf =|Xmax—Xmin|对于过盈配合 Tf =|Ymin—Ymax|对于过渡配合 Tf =|Xmax—Ymax|将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：Tf = TD + Td注：（1）此式反映了“公差”的实质：即反映机器的使用要求与制造要求的矛盾，或设计与工艺的矛盾。

2）在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值例 1：孔 与轴 组成间隙配合，求最大间隙、最小间隙及配合公差，并画出尺寸公差带图解：Xmax = Dmax - dmin = 25.021 - 24.967 = +0.054=ES - ei = +0.021 - (-0.033) = +0.054Xmin = Dmin – dmax = 25 - 24.980 = +0.020 =EI - es = 0 - (-0.020) = +0.020Tf = |Xmax - Xmin | = | +0.054 - 0.020 | = 0.034= TD + Td = 0.021 + 0.013 = 0.034例 2：孔 与轴 组成过盈配合，求最大过盈、最小过盈及配合公差，并画出尺寸公差带图解：Ymin = Dmax – dmin = 25.021-25.028 = - 0.007=ES - ei = + 0.021- 0.028 = - 0.007Ymax = Dmin – dmax = 25 - 25.041 = - 0.041 =EI - es = 0 - 0.041 = - 0.0410 02125 ．00 020 0 03325 ． ．0 02125 ．00 041 0 02825 ． ．Tf = | Ymin - Ymax | = |- 0.007 -（- 0.041）| = 0.034= TD + Td = 0.021 + 0.013 = 0.034例 3：孔 与轴 组成过渡配合，求最大间隙、最大过盈及配合公差，并画出尺寸公差带图。

解：Xmax = Dmax – dmin = 25.021-25.002 = + 0.019=ES - ei = + 0.021- 0.002 = + 0.019Ymax = Dmin – dmax = 25 - 25.015 = - 0.015=EI - es = 0 - 0.015 = - 0.015Tf = |Xmax - Ymax | = | +0.019 -（-0.015）| = 0.034= TD + Td = 0.021 + 0.013 = 0.034§2—2 标准公差系列一、“极限与配合”国家标准简介1. 国标公差体系总体结构分两大部分：“极限与配合”，为工件极限偏差的规定方法；“测量与检验” ，为贯彻实施的技术保证 （第三、七章讲）2. “极限与配合”国家标准的构成：1）对“极限与配合”制的规定由 GB/T1800.1，GB/T1800.2 组成，是制定后 4 个标准的基础和依据2） “极限与配合”的选用限制，也是选用推荐由 4 个标准组成GB1801-79，常用尺寸段，≤500mm；GB1802-79，大尺寸段（重型机械行业），>500～3150mm；0 02125 ．00 015 0 00225 ． ．GB1803-79，小尺寸段（仪器仪表及钟表行业），≤18mm；GB/T1804-1992，未注公差尺寸。

二、标准公差系列标准公差 standard tolerance——国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值1. 公差单位（公差因子）standard tolerance unit——计算标准公差的基本单位注：（1）是评定公差等级（精度高低）和制定公差表格的基础2）为什么要建立“公差单位”？基本尺寸相同时，可按公差值的大小来评定其精度高低如：ф20，Td=0.033；ф20，Td=0.040基本尺寸不同时，难以按公差值的大小来评定其精度高低如：ф20，Td=0.033；ф150，Td=0.040为便于评定零件尺寸的精度高低（公差等级） ，需要建立相应的“公差单位”（相当于重量单位等） 3） “公差单位”是如何建立的？是以实践为基础建立的。