第一章互换性概论.ppt

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1、机械原理机械原理机械设计机械设计（机械零件）（机械零件）机械专业机械专业的学科基的学科基础课础课机械设机械设计基础计基础机械制机械制造基础造基础 本课程本课程本课程本课程金属工艺学金属工艺学工程材料工程材料 公差与配合设计公差与配合设计公差与配合设计公差与配合设计（精度设计）（精度设计）（精度设计）（精度设计）检测检测检测检测(简称公差设计简称公差设计)是教学计划中联系设计课程与制造及是教学计划中联系设计课程与制造及工艺课程的纽带工艺课程的纽带,是从基础课学习过渡是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁到专业课学习的桥梁.本课程性质本课程性质:学科基础课学科基础课 承上启下承上启下互换性与测量技术

2、互换性与测量技术 技术要求技术要求1 1.2 2.3 3.轴轴 图号图号02 比例比例1:1 材料材料 45.设计设计 制图制图 审核审核 .日期日期2228283060140其余互换性与测量技术互换性与测量技术理论课理论课(26):互换性概论互换性概论(23)轴、孔结合的极限与配合轴、孔结合的极限与配合(45)测量技术基础测量技术基础(2)光滑极限量规光滑极限量规(2)形状与位置公差形状与位置公差(78)表面粗糙度表面粗糙度(2)圆柱螺纹的公差与配合圆柱螺纹的公差与配合(4)复习复习/习题课（习题课（1）实验实验(6)参考教材：参考教材：刑闽芳刑闽芳 主编主编互换性与技术测量互换性与技术测量

3、，清华大学，清华大学出版社出版社其它参考书：其它参考书：王益祥王益祥 主编主编互换性与测量技术互换性与测量技术，兵器工业，兵器工业出版社出版社机械设计手册机械设计手册(第第1卷卷)成绩评定：成绩评定：期末闭卷考试（期末闭卷考试（70%）+平时成绩（平时成绩（30%）互换性与测量技术互换性与测量技术第一章第一章 互换性概论互换性概论第一节：互换性的概念、意义与作用第一节：互换性的概念、意义与作用 第二节：第二节：标准化与优先数系标准化与优先数系 第三节：公差与配合中的几个基本概念第三节：公差与配合中的几个基本概念第一节第一节 互换性的概念、意义与作用互换性的概念、意义与作用一、互换性的定义一、互

4、换性的定义二、互换性的分类二、互换性的分类三、互换性的作用三、互换性的作用四、互换性的实现四、互换性的实现五、机械产品几何量的精度设计五、机械产品几何量的精度设计互换性的广义概念互换性的广义概念互换性的广义概念互换性的广义概念 互换性互换性互换性互换性:一种产品、过程或服务替代另一种产品、一种产品、过程或服务替代另一种产品、一种产品、过程或服务替代另一种产品、一种产品、过程或服务替代另一种产品、过程或服务能满足同样要求的性能过程或服务能满足同样要求的性能过程或服务能满足同样要求的性能过程或服务能满足同样要求的性能.例如：例如：例如：例如：电灯泡坏了，买一只安上；自行车掉了一电灯泡坏了，买一只安

5、上；自行车掉了一电灯泡坏了，买一只安上；自行车掉了一电灯泡坏了，买一只安上；自行车掉了一个螺丝，按同样规格买一个装上个螺丝，按同样规格买一个装上个螺丝，按同样规格买一个装上个螺丝，按同样规格买一个装上.第一节第一节 互换性的概念、意义与作用互换性的概念、意义与作用第一节第一节 互换性的概念、意义与作用互换性的概念、意义与作用一、一、互换性的定义互换性的定义互换性互换性：在同一在同一在同一在同一规格规格规格规格的一批零件或部件中，任取其一，不的一批零件或部件中，任取其一，不的一批零件或部件中，任取其一，不的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何需要任何需要任何需要任何挑选、调整挑选、调整挑选、调

6、整挑选、调整或或或或修配修配修配修配(如钳工修配如钳工修配如钳工修配如钳工修配)就能装在机器上，就能装在机器上，就能装在机器上，就能装在机器上，达到规定的达到规定的达到规定的达到规定的使用功能要求使用功能要求使用功能要求使用功能要求。这样的一批零件或部件就称为具。这样的一批零件或部件就称为具。这样的一批零件或部件就称为具。这样的一批零件或部件就称为具有互换性的零、部件。有互换性的零、部件。有互换性的零、部件。有互换性的零、部件。由定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必由定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必由定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必由定义可知，具有互换性的零部件

7、在装配过程中，必须满足须满足须满足须满足三个条件三个条件：装配后装配后 满足使用功能要求满足使用功能要求装配前装配前 不挑选不挑选装配时装配时 不调整或修配不调整或修配二、互换性的分类二、互换性的分类尺寸形状相互位置对几何要素的提出互换性要求。1.按决定的参数或使用要求分为：按决定的参数或使用要求分为：1)几何参数互换性几何参数互换性(主要保证装配主要保证装配)2)功能互换（保证使用功能互换（保证使用,广义）广义）机械物理 化学 对性能提出互换性要求。互换性互换性几何参数几何参数几何参数几何参数互换性互换性互换性互换性机械性能互换性机械性能互换性理化性能互换性理化性能互换性本课程讨论本课程讨论

8、对同一批零件而言，当对同一批零件而言，当其原材料相同时，其其原材料相同时，其互互互互换性换性换性换性主要在主要在几何量方面几何量方面几何量方面几何量方面.二、互换性的分类二、互换性的分类2.按方法及程度分：按方法及程度分：1)完全互换完全互换 装配或更换时，不挑、不调、不修不挑、不调、不修的互换性。2)不完全互换不完全互换:分组互换分组互换:装配前分组,组内零件互换.（按实际尺寸分组）调整互换调整互换:装配时更换零件.修配互换修配互换:去掉多余材料的修配.3.按部位或范围分按部位或范围分：内互换：内互换：部件或机构内部组成零件间的互换外互换：外互换：部件或机构与其相配件间的互换（例如：滚动轴承

9、）二、互换性的分类二、互换性的分类三、互换性的作用三、互换性的作用1)在设计方面：在设计方面：能最大限度地使用标准件，能最大限度地使用标准件，因此可以简化绘图和计算工作量，使设计周因此可以简化绘图和计算工作量，使设计周期缩短，有利于机械产品更新换代和计算机期缩短，有利于机械产品更新换代和计算机软件设计技术的应用。软件设计技术的应用。2)在制造方面：在制造方面：有利于组织专业化生产，使有利于组织专业化生产，使用专用设备和用专用设备和CAM技术。技术。3)在使用和维修方面：在使用和维修方面：便于及时更换已经丧便于及时更换已经丧失使用功能的零失使用功能的零(部部)件，对于某些易损件可件，对于某些易损

10、件可以提供备用件，这样既可以及时维修，缩短以提供备用件，这样既可以及时维修，缩短停机时间，尽快修复，又减少维修成本。停机时间，尽快修复，又减少维修成本。鉴于互换性在提高产品质量和可鉴于互换性在提高产品质量和可靠性、提高经济效益等方面的重大意靠性、提高经济效益等方面的重大意义，互换性原则已成为现代制造业中义，互换性原则已成为现代制造业中一个一个普遍遵守的原则普遍遵守的原则，成为制造业可，成为制造业可持续发展的重要技术基础。持续发展的重要技术基础。三、互换性的作用三、互换性的作用 如何实现互换性如何实现互换性？如果将同一规格零件的几何量制如果将同一规格零件的几何量制作得完全相同显然可以实现互换性，

11、作得完全相同显然可以实现互换性，但这不可能，也不必要。事实上只要但这不可能，也不必要。事实上只要将同一规格零件的几何量控制在公差将同一规格零件的几何量控制在公差允许的范围内，使同一规格零件的几允许的范围内，使同一规格零件的几何量彼此充分近似，就可以实现互换何量彼此充分近似，就可以实现互换性性 互换性由公差来保证。互换性由公差来保证。互换性由公差来保证。互换性由公差来保证。四、互换性的实现四、互换性的实现公差的概念公差的概念：允许零件尺寸和几何参数的变动允许零件尺寸和几何参数的变动范围称为范围称为“公差公差”。几何量公差包括：几何量公差包括：尺寸公差；尺寸公差；形状和位置公差；形状和位置公差；表

12、面粗糙度要求；表面粗糙度要求；典型表面典型表面(如：键、圆锥、螺纹、齿轮等如：键、圆锥、螺纹、齿轮等)公差。公差。公差的基本概念公差的基本概念尺寸尺寸形状误差形状误差位置误差位置误差表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数典型零件典型零件(齿轮、螺纹等齿轮、螺纹等)的精度评定参数的精度评定参数含线性尺寸含线性尺寸角度尺寸角度尺寸(简称简称角度角度角度角度)几何几何几何几何参数参数参数参数基本基本几几几几何参数何参数何参数何参数 尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差 形状公差形状公差形状公差形状公差 位置公差位置公差位置公差位置公差 表面粗糙度公差（允许值）表面粗糙度公差（允许值）表面粗糙度公差（允许值

13、）表面粗糙度公差（允许值）典型零件典型零件典型零件典型零件(齿轮、螺纹等齿轮、螺纹等齿轮、螺纹等齿轮、螺纹等)公差公差公差公差几何参几何参几何参几何参数公差数公差数公差数公差基本基本几何几何几何几何参数参数参数参数公差公差公差公差 技术要求技术要求1 1.2 2.3 3.轴轴 图号图号02 比例比例1:1 材料材料 45.设计设计 制图制图 审核审核 .日期日期2228283060140其余 综上所述综上所述:设计者给出设计者给出标准公差标准公差标准公差标准公差 完工零件不超过公差完工零件不超过公差 零件的零件的精度要求、互换性要求、配合要求精度要求、互换性要求、配合要求精度要求、互换性要求、

14、配合要求精度要求、互换性要求、配合要求 均可得到满足均可得到满足.公差技术公差技术但但公差大小不同，效果则不同：公差大小不同，效果则不同：公差公差大大允许几何允许几何量的变动量的变动大大加工难度加工难度小加工成小加工成本低本低完工的合格零完工的合格零件精度低、质件精度低、质量差量差公差公差小小允许几何允许几何量的变动量的变动小小加工难度加工难度大加工成大加工成本高本高完工的合格零完工的合格零件精度高、质件精度高、质量好量好公差实质公差实质公差实质公差实质：反映使用要求与加工工艺及成本：反映使用要求与加工工艺及成本 的的矛盾矛盾矛盾矛盾。公差技术公差技术五、机械产品的几何量精度设计五、机械产品的

15、几何量精度设计 机械产品的一般设计过程：机械产品的一般设计过程：总体设计、方案总体设计、方案设计、运动设计、结构设计、强度和刚度设设计、运动设计、结构设计、强度和刚度设计计算以外，还必须进行机械产品的精度设计计算以外，还必须进行机械产品的精度设计。计。几何量精度设计是否正确、合理，对机械产几何量精度设计是否正确、合理，对机械产品的使用性能和制造成本，对企业生产的经品的使用性能和制造成本，对企业生产的经济效益都有着重要的影响。济效益都有着重要的影响。1.几何量精度设计的基本概念和主要任务几何量精度设计的基本概念和主要任务机械产品的几何量精度设计是指按照机械产机械产品的几何量精度设计是指按照机械产

16、品的使用功能要求和机械加工及检测的经济品的使用功能要求和机械加工及检测的经济合理的原则：合理的原则：确定配合性质；确定配合性质；（标注在装配图样上）（标注在装配图样上）确定各个零件上各处的尺寸精度、形状和位置精确定各个零件上各处的尺寸精度、形状和位置精度、表面质量及精度；度、表面质量及精度；（标注在零件图上）（标注在零件图上）确定定位精度确定定位精度(涉及尺寸链计算涉及尺寸链计算)等等（标注在零件（标注在零件图和装配图上）。图和装配图上）。五、机械产品的几何量精度设计五、机械产品的几何量精度设计 五、机械产品的几何量精度设计实例五、机械产品的几何量精度设计实例 工作原理工作原理 电机电机-输入

17、输入轴的轴端轴的轴端键键5-输入输入轴轴2-输出输出轴轴9-齿轮齿轮11-键键12带带动输出轴动输出轴转动转动-轴端轴端键键16。减速器的几何量精度设计的主要内容减速器的几何量精度设计的主要内容(1)在减速器的在减速器的装配图装配图中，确定其各零件之间配合中，确定其各零件之间配合部位的部位的配合配合代号或其他技术要求，并进行图样标注，代号或其他技术要求，并进行图样标注，注出相关的技术要求。注出相关的技术要求。(2)经过经过尺寸链计算尺寸链计算，确定输入轴和输出轴上各零，确定输入轴和输出轴上各零件的轴向尺寸及其公差，以保证它们在轴向上的定件的轴向尺寸及其公差，以保证它们在轴向上的定位要求。位要求

18、。(3)在减速器的各在减速器的各零件图零件图中，中，确定确定各处尺寸各处尺寸公差公差、形状和位置公差、表面粗糙度要求、键与键槽的公形状和位置公差、表面粗糙度要求、键与键槽的公差以及齿轮齿面公差要求等，并进行图样标注，注差以及齿轮齿面公差要求等，并进行图样标注，注出相关的技术要求。出相关的技术要求。减速器装配图、输出轴和箱座及输入轴的零件图如图减速器装配图、输出轴和箱座及输入轴的零件图如图1.1、2.1、2.2、2.24所示。所示。五、机械产品的几何量精度设计实例五、机械产品的几何量精度设计实例 第二节第二节 标准化与优先数系标准化与优先数系一、标准与标准化一、标准与标准化二、优先数和优先数系二

19、、优先数和优先数系三、实现互换性的条件三、实现互换性的条件一、标准和标准化一、标准和标准化标准标准化标准的分类：国家标准(GB);行业标准:机械标准(JB),邮电标准(YD)等地方标准企业标准(QB)国际标准ISO/IEC企业标准企业标准企业标准企业标准地方标准地方标准地方标准地方标准行业标准行业标准行业标准行业标准国家标准国家标准国家标准国家标准国际标准国际标准国际标准国际标准标标标标准准准准 技术技术技术技术标准标准标准标准管理管理管理管理标准标准标准标准基础标准基础标准基础标准基础标准产品标准产品标准产品标准产品标准方法标准方法标准方法标准方法标准安全标准、卫生安全标准、卫生安全标准、卫

20、生安全标准、卫生标准、环保标准标准、环保标准标准、环保标准标准、环保标准 生产组织标准生产组织标准生产组织标准生产组织标准 经济管理标准经济管理标准经济管理标准经济管理标准 服务标准服务标准服务标准服务标准按标准化对象的特性分类按标准化对象的特性分类按标准化对象的特性分类按标准化对象的特性分类按标准的级别分类按标准的级别分类按标准的级别分类按标准的级别分类按标准的按标准的按标准的按标准的法律属性法律属性法律属性法律属性 强制性标准强制性标准强制性标准强制性标准 推荐性标准推荐性标准推荐性标准推荐性标准一、标准和标准化一、标准和标准化 标准化是互换性生产的基础。标准化是互换性生产的基础。标准化标

21、准化是发展贸易、提高产品在国际是发展贸易、提高产品在国际市场的竞争能力的技术保证市场的竞争能力的技术保证掌握标准掌握标准掌握标准掌握标准 市场市场市场市场 标准化是实现现代化的重要手段，是反标准化是实现现代化的重要手段，是反标准化是实现现代化的重要手段，是反标准化是实现现代化的重要手段，是反映现代化水平的重要标志映现代化水平的重要标志映现代化水平的重要标志映现代化水平的重要标志.标准化标准化 标准化是互换性生产的基础。标准化是互换性生产的基础。公差设计公差设计公差设计公差设计应遵守标准化原则应遵守标准化原则 -选择标准公差择标准公差与配合与配合。公差标准（例）：公差标准（例）：GB/T1800

22、极限与配合极限与配合；GB/T1182 形状和位形状和位 置公差置公差；GB/T3505表面粗表面粗 糙度糙度；GB/T10095 渐开线园柱齿轮精渐开线园柱齿轮精 度度等等标准公差与配标准公差与配标准公差与配标准公差与配合的合的合的合的选择选择选择选择例：尺寸公差与配合选择、形位例：尺寸公差与配合选择、形位例：尺寸公差与配合选择、形位例：尺寸公差与配合选择、形位公差选择、公差选择、公差选择、公差选择、表面粗糙度选择等。表面粗糙度选择等。表面粗糙度选择等。表面粗糙度选择等。优先数系优先数系 数值标准数值标准 数值标准化的意义数值标准化的意义数值标准化的意义数值标准化的意义 优先数系及优先数系及

23、优先数系及优先数系及优先数优先数优先数优先数 优先数系的派生系列优先数系的派生系列优先数系的派生系列优先数系的派生系列 优先数系的应用原则优先数系的应用原则优先数系的应用原则优先数系的应用原则二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系 数值标准化的意义数值标准化的意义 当选定一个数值作为当选定一个数值作为某产品某产品某产品某产品参数指标时，该数值会按参数指标时，该数值会按一定的规律，向一切有关一定的规律，向一切有关制品制品制品制品和材料中传播，例如：和材料中传播，例如：螺孔螺孔螺孔螺孔：M16-6H螺纹塞规螺纹塞规螺纹塞规螺纹塞规丝锥丝锥丝锥丝锥螺钉螺钉螺钉螺钉垫垫垫垫圈圈圈圈钻头钻头钻头钻头形

24、成牵一发而形成牵一发而动全身的现象动全身的现象优先数系优先数系优先数系优先数系故故:技术参量应在技术参量应在一个理想的统一的一个理想的统一的一个理想的统一的一个理想的统一的数系数系数系数系中选取中选取中选取中选取二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系优先数和优先数系优先数和优先数系（GB/T3211980）优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协调和统一的一种科学的数值制度。调和统一的一种科学的数值制度。二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系 优先数系及优先数优先数系及优先数rq=1010优先数系优先数系RrRr:公比为公比为 的的的的十进制等比数列

25、十进制等比数列十进制等比数列十进制等比数列R5 R5 系列系列系列系列 r=5 q=1.60 r=5 q=1.60 R10R10系列系列系列系列 r=10 q=1.25r=10 q=1.25R20R20系列系列系列系列 r=20 q=1.12r=20 q=1.12R40R40系列系列系列系列 r=40 q=1.06r=40 q=1.06R80R80系列系列系列系列 r=80 q=1.03r=80 q=1.03基本系列基本系列R5 R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 R10 1.00 1.00

26、1.251.25 1.60 1.60 2.00 2.00 2.50 2.50 3.153.15 4.004.00 5.00 5.00 6.30 6.30 8.00 8.00 10.0010.00 R20R20 1.001.00 1.121.12 1.25 1.25 1.40 1.40 1.60 1.60 1.80 1.80 2.00 2.00 2.24 2.24 2.50 2.50 2.80 2.80 3.15 3.15 3.55 3.55 4.004.00 4.50 4.50 5.00 5.00 5.60 5.60 6.30 6.30 7.107.10 8.00 8.00 9.009.00

27、10.00 10.00 R40 R40 R80R80 补充系列补充系列 优先数优先数优先数优先数:优先数系中的任一个项值优先数系中的任一个项值优先数系中的任一个项值优先数系中的任一个项值.（见表（见表1.1)二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系 优先数系的优先数系的派生系列派生系列优先数系优先数系优先数系优先数系 基本系列和补充系列基本系列和补充系列基本系列和补充系列基本系列和补充系列RrRr 派生系列派生系列派生系列派生系列Rr/pRr/p:每逢每逢每逢每逢p p项选一项项选一项项选一项项选一项R5/2R5/2：1.00 2.50 6.30 16.0 40.0 1001.00 2.50

28、6.30 16.0 40.0 100R10/3:1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 31.5 R10/3:1.00 2.00 4.00 8.00 16.0 31.5 R5 R5 R5 R5 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 1.00 1.60 2.50 4.00 6.30 10.00 R10 R10 R10 R10 1.00 1.00 1.00 1.00 1.251.251.251.25 1.60 1.60 1.60 1.60 2

29、.00 2.00 2.00 2.00 2.50 2.50 2.50 2.50 3.153.153.153.15 4.004.004.004.00 5.00 5.00 5.00 5.00 6.30 6.30 6.30 6.30 8.00 8.00 8.00 8.00 10.0010.0010.0010.00 R20R20R20R20 1.001.001.001.00 1.121.121.121.12 1.25 1.25 1.25 1.25 1.40 1.40 1.40 1.40 1.60 1.60 1.60 1.60 1.80 1.80 1.80 1.80 2.00 2.00 2.00 2.00

30、 2.24 2.24 2.24 2.24 2.50 2.50 2.50 2.50 2.80 2.80 2.80 2.80 3.15 3.15 3.15 3.15 3.55 3.55 3.55 3.55 4.004.004.004.00 4.50 4.50 4.50 4.50 5.00 5.00 5.00 5.00 5.60 5.60 5.60 5.60 6.30 6.30 6.30 6.30 7.107.107.107.10 8.00 8.00 8.00 8.00 9.009.009.009.00 10.00 10.00 10.00 10.00 （见表（见表1.1)二、优先数和优先数系二、优先

31、数和优先数系习题与练习习题与练习 选择题选择题(1)自IT6IT18标准公差的计算公式为 10 i，16 i，25 i，40 i，64 i，100 i，160 i，250 i，。公差单位i前的公差等级系数为()系列的常用数值。A.R5 B.R10 C.R20 D.R40(2)螺纹公差的等级自3级起，其公差等级系数为0.50，0.63，1.00，1.25，1.60，2.00，它们属于()优先数的系列。A.R5 B.R10 C.R20 D.R40例题例题下面两列数据属于哪种系列？公比q为多少？（1）电动机转速有（单位为rmin）：375，750，1500，3000。（2）摇臂钻床的主参数：25，4

32、0，80，100，125等。(1)q=2(2)q=1.6,2,1.25（混合系列）二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系 优先数系的应用原则优先数系的应用原则（1 1 1 1）先基本系列）先基本系列）先基本系列）先基本系列,后派生系列后派生系列;（2 2 2 2）先大公比）先大公比）先大公比）先大公比,后小公比后小公比二、优先数和优先数系二、优先数和优先数系三、实现互换性的条件三、实现互换性的条件公差标准化和技术测量公差标准化和技术测量1.公差标准化公差标准化简单地说，公差标准化是指几何量的公差应在简单地说，公差标准化是指几何量的公差应在一定范围内进行规范、统一，并要求相关制造一定范围内进行

33、规范、统一，并要求相关制造企业和管理机构遵照执行。企业和管理机构遵照执行。公差标准化应用实例公差标准化应用实例例如：在图例如：在图1.1所示的减速器装配图中，配合代号所示的减速器装配图中，配合代号标注就是应用相关国家标准标注就是应用相关国家标准极限与配合极限与配合的的典型例子。典型例子。2.技术测量技术测量技术测量实施步骤：技术测量实施步骤：（1）机械产品的几何量精度设计；）机械产品的几何量精度设计；（2）工人按照零件图上的各项要求进行加）工人按照零件图上的各项要求进行加工。工。（3）质检人员采用适当的计量器具、正确）质检人员采用适当的计量器具、正确的测量方法和数据处理方法进行检测，从的测量方

34、法和数据处理方法进行检测，从而判断零件是否达到零件图纸上各公差标而判断零件是否达到零件图纸上各公差标准的要求。准的要求。三、实现互换性的条件三、实现互换性的条件公差标准化和技术测量公差标准化和技术测量有关尺寸的术语及定义有关尺寸的术语及定义尺寸偏差、公差、公差带图的术语尺寸偏差、公差、公差带图的术语和定义和定义有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义第三节第三节 公差与配合的基本术语与定义公差与配合的基本术语与定义第三节第三节 公差与配合的基本术语与定义公差与配合的基本术语与定义一、有关尺寸的术语及定义一、有关尺寸的术语及定义（GB/T1800.11997）1尺寸尺寸:以特定单位表示线性长度的

35、数值。以特定单位表示线性长度的数值。如直径、宽度、高度、中心距等。如直径、宽度、高度、中心距等。2孔孔:通常指工件的圆柱形内表面（狭义），通常指工件的圆柱形内表面（狭义），也指由单一尺寸确定的内表面（广义）。也指由单一尺寸确定的内表面（广义）。轴：轴：通常指工件的圆柱形外表面（狭义），通常指工件的圆柱形外表面（狭义），也指由单一尺寸确定的外表面（广义）。也指由单一尺寸确定的外表面（广义）。孔孔孔孔(轮轮毂键槽毂键槽)孔孔(轴轴键槽键槽)轴轴轴轴(键键)使得机器的性能、质量、寿命和可靠性，以及振动、使得机器的性能、质量、寿命和可靠性，以及振动、噪声、摩擦磨损等很大程度上取决于噪声、摩擦磨损等很大

36、程度上取决于孔、轴的结合形式孔、轴的结合形式及其结合松紧程度与松紧均匀程度的正确与否。及其结合松紧程度与松紧均匀程度的正确与否。2.孔与轴：孔与轴：包容与被包容关系包容与被包容关系3基本尺寸基本尺寸 设计给定的尺寸。它是根据产设计给定的尺寸。它是根据产品的使用要求、强度、刚度等要求，计算出品的使用要求、强度、刚度等要求，计算出的，它可以是一个整数或一个小数值。通常的，它可以是一个整数或一个小数值。通常按优先数系列选取。按优先数系列选取。dddLL4实际尺寸：实际尺寸：采用两点法测量所得到的尺寸采用两点法测量所得到的尺寸.由于形状误差由于形状误差，同一表面不同部位的实际尺寸往往不相等。同一表面不

37、同部位的实际尺寸往往不相等。由于测量误差，由于测量误差，实际尺寸不一定是尺寸的真值。实际尺寸不一定是尺寸的真值。d da adadaD Da a 孔孔(轴轴)直径的实际尺寸符号直径的实际尺寸符号:Da(da)其它长度的基本尺寸符号其它长度的基本尺寸符号:LaLa5极限尺寸极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值。允允许尺寸变化的两个界限值。允许的最大尺寸称为最大极限尺寸；允许的最小许的最大尺寸称为最大极限尺寸；允许的最小尺寸称为最小极限尺寸尺寸称为最小极限尺寸.孔和轴的最大极限尺寸分别用孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和和dmax表表示，最小极限尺寸分别用示，最小极限尺寸分别用Dmin和和dmin

38、表示。表示。尺寸合格条件尺寸合格条件：D DminminDDa aDDmaxmax d dminmindda addmaxmax5.5.极限尺寸极限尺寸:允许实际尺寸变化的允许实际尺寸变化的两个界限值两个界限值D DminminDaD DmaxmaxDd dmaxmaxdad dminmin尺寸合格条件尺寸合格条件：D DminminDDa aDDmaxmax d dminmindda addmaxmax6最大实体尺寸（最大实体尺寸（MMS）：）：孔或轴在尺寸孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态（最公差范围内，具有材料量最多时的状态（最大实体状态，简称大实体状态，简称MMC）下的极限

39、尺寸。孔）下的极限尺寸。孔和轴的最大实体尺寸分别用和轴的最大实体尺寸分别用DMMS和和dMMS表示。表示。7最小实体尺寸（最小实体尺寸（LMS）：）：孔或轴在尺寸孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的状态（最小公差范围内，具有材料量最少时的状态（最小实体状态，简称实体状态，简称LMC）下的极限尺寸。孔和轴）下的极限尺寸。孔和轴的最小实体尺寸分别用的最小实体尺寸分别用DLMS和和dLMS表示。表示。极限尺寸与实体尺寸有如下关系极限尺寸与实体尺寸有如下关系DMMSD min，DLMSDmax dMMSdmax，dLMSdmin特点特点：1）实际存在的，对一批零件而言是一随机变）实际存在的，对一

40、批零件而言是一随机变量。量。2）Dm Da，dm da3)只有只有Dm dm，孔、轴才能自由装配（不是，孔、轴才能自由装配（不是Da da）8.作用尺寸作用尺寸（体外作用尺寸）（体外作用尺寸）定义定义：在配合面的全长上与实际孔相内接的最大理：在配合面的全长上与实际孔相内接的最大理想轴的尺寸。想轴的尺寸。孔的作用尺寸（孔的作用尺寸（Dm）在配合面的全长上与实际轴相外接的最小理想孔的在配合面的全长上与实际轴相外接的最小理想孔的尺寸。尺寸。轴的作用尺寸（轴的作用尺寸（dm）孔和轴的作用尺寸孔和轴的作用尺寸内接的最大理想轴内接的最大理想轴Dm实际孔实际孔外接的最大理想孔外接的最大理想孔dm实际轴实际轴

41、Dm Da，dm da自由装配的条件：自由装配的条件：Dm dm9.极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则(泰勒原则泰勒原则)孔或轴的作用尺寸不允许超过孔或轴的作用尺寸不允许超过MMS；任何部位的实际尺寸不允许超过任何部位的实际尺寸不允许超过LMS。Dm变小变小 为保证配合为保证配合 不要小于不要小于Dmindm变大变大 为保证配合为保证配合 不要大于不要大于dmax有配合要求的零件尺寸合格条件：有配合要求的零件尺寸合格条件：Dmin Dm Da Dmax dmin da dmdmax 二、尺寸偏差、公差、公差带图的术语和定义二、尺寸偏差、公差、公差带图的术语和定义 1.1.偏差偏差偏差偏差（尺寸偏

42、差）（尺寸偏差）（尺寸偏差）（尺寸偏差）2.2.尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差3.3.尺寸公差带示意图及公差带尺寸公差带示意图及公差带尺寸公差带示意图及公差带尺寸公差带示意图及公差带4.4.极限制、极限制、极限制、极限制、标准公差标准公差标准公差标准公差ITITITIT和基本偏差和基本偏差和基本偏差和基本偏差实际尺寸实际尺寸实际尺寸实际尺寸 基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸 =实际偏实际偏实际偏实际偏差差差差孔孔孔孔 DaDaDaDa D =D =D =D =EaEaEaEa 轴轴轴轴 dadadada d =d =d =d =eaeaeaea 极限尺寸极限尺寸极限尺寸极限尺寸 基本尺寸基本

43、尺寸基本尺寸基本尺寸 =极限偏差极限偏差极限偏差极限偏差 最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸 基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸 =上偏差上偏差上偏差上偏差 最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸 基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸 =下偏差下偏差下偏差下偏差 孔孔孔孔 DminDminDminDmin D =D =D =D =EIEIEIEI轴轴轴轴 dmindmindmindmin d =d =d =d =eieieiei孔孔孔孔 DmaxDmaxDmaxDmax D =D =D =D =ESESESES轴轴轴轴 dmaxdmaxdmaxdmax d =d =d =d

44、=eseseses 1 1、偏差偏差 某一尺寸某一尺寸与基本尺寸的代数差与基本尺寸的代数差尺寸合格条件也可表示为：尺寸合格条件也可表示为：上偏差上偏差上偏差上偏差 实际偏差实际偏差 下偏差下偏差下偏差下偏差 ESES Ea I I eses ea ei ei尺寸合格条件尺寸合格条件：D DminminDDa aDDmaxmax d dminmindda addmaxmax任一局部实际尺寸任一局部实际尺寸Da单一完工零件的尺寸合格条件单一完工零件的尺寸合格条件2.2.尺寸公差尺寸公差孔、轴的尺寸公差用符号孔、轴的尺寸公差用符号孔、轴的尺寸公差用符号孔、轴的尺寸公差用符号T TD D、T Td d

45、 表示表示表示表示:T TD D =D DmaxmaxD Dminmin =ES=ES EIEI T Td d =d dmaxmax d dmin =es ei 尺寸公差用符号尺寸公差用符号尺寸公差用符号尺寸公差用符号T T表示表示表示表示:T T=L LmaxmaxL Lminmin尺寸公差尺寸公差尺寸公差尺寸公差 -允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量例题：见书P15页 3.公差带公差带1)1)公差带图解：公差带图解：基本尺寸孔公差带轴公差带0+-ESEIeseia)a)零线：零线：表示基本尺寸表示基本尺寸 b)b)公差带特性：公差带特性：两个要素两个要素 大小

46、大小 T T 标准公差标准公差 位置位置 极限偏差极限偏差 基本偏差基本偏差标准化标准化标准化标准化 c）画法：）画法：(1)零线。零线。(2)确定公差带大小位置。确定公差带大小位置。(3)孔孔 、轴、轴 或在公差带里写孔、轴。或在公差带里写孔、轴。(4)作图比例基本一致，单位作图比例基本一致，单位 m、mm均可。均可。(5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。偏差偏差=0不标出不标出3.3.尺寸公差带示意图及公差带尺寸公差带示意图及公差带上偏差上偏差+0-下偏差下偏差下偏差下偏差T TT T+0-+2+2-1960+21公差带沿零线方向公差

47、带沿零线方向的长度可适当选取的长度可适当选取单位单位:mm单位单位:mm单位单位:mm单位单位:um基本尺寸基本尺寸偏差前必须冠于偏差前必须冠于“+”或或“-”4极限制极限制 公差带有两个参数：一是公差带的大小公差带有两个参数：一是公差带的大小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位置。（即宽度）；二是公差带相对于零线的位置。国标已将它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。5标准公差标准公差（IT）指国家标准（GB/T 1800.31998）极限与配合制中，所规定的任一公差。字母IT为“国际公差”的符号。标准公差确定了公差带的大小。6基本偏差基本偏差 eies 基本尺寸基本偏差为下偏差基本偏差

48、为上偏差EIES孔轴轴孔0+-基基本本偏偏差差:国国标标规规定定的的、用用以以确确定定公公差差带带相相对对于于零零线线位位置置的的上上偏偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。+0.021+0-+0.002+0.002-0.01960 尺寸公差带二要素尺寸公差带二要素大小大小大小大小-由由公差值公差值公差值公差值T T确定确定位置位置位置位置-由由上偏差上偏差上偏差上偏差或或下偏差下偏差下偏差下偏差确定确定上偏差上偏差+0-下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差下偏差DT TT T靠近零线靠近零线靠近零线靠近零线的的上偏差上偏差上偏差上偏差或或下偏差下偏差下偏差下

49、偏差尺寸公差带尺寸公差带二要素二要素-标准公差标准公差ITIT和基本偏差和基本偏差零线零线下偏差下偏差上偏差上偏差轴轴孔孔最大极限尺寸最小极限尺寸基本尺寸公差公差最大极限尺寸基本尺寸最小极限尺寸公差公差下偏差下偏差上偏差上偏差三、有关三、有关“配合配合”的术语及定义的术语及定义1）间隙配合）间隙配合：孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的：孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括配合（包括Xmin0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸寸轴的尺寸轴的尺寸孔轴Xmax孔轴XmaxXminXmin=0特征参数：特征参数：XmaxDmaxdminESei

50、XminDmindmaxEIes XavXav=(X Xmaxmax+X Xminmin)/2)/2Xmax +80 +60Xmin 0 +20Xav +40 +40 Xmax=ESei Xmin=EIesXavXav=(X Xmaxmax+X Xminmin)/2)/2 表示间隙配合表示间隙配合松紧程度松紧程度松紧程度松紧程度的参量：的参量：松紧程松紧程度相同度相同+40-40+20-20-40孔孔Th孔孔Th轴轴Ts轴轴Ts+0-D例例2)过盈配合过盈配合：孔的公差带在轴公差带下方，即具有过孔的公差带在轴公差带下方，即具有过盈的配合（包括盈的配合（包括Ymin0的配合）。对一批零件而言，的