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1第二章尺寸精度设计第一节概述•零件的几何精度要求，包括：尺寸精度，形状精度，位置精度，表面粗糙度••就尺寸而言，互换性要求尺寸的一致性，是指要求尺寸在某一合理的范围（度）之内。这个范围既要保证相互结合的尺寸之间形成一定的关系，以满足不同的使用要求，又要在制造上是经济合理的，因此就形成了“极限与配合”的概念。极限：用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾，是一种“度”。配合：则是反映零件组合时相互之间的关系。是一种“关系”。2•••本章主要介绍：“极限与配合”的六个国家标准，即：1.GB/T1800.1-1997«极限与配合基础第1部分:词汇»2.GB/T1800.2-1998«极限与配合基础第2部分:公差、偏差和配合的基本规定»3.GB/T1800.3-1998«极限与配合基础第3部分:标准公差和基本偏差数值表»4.GB/T1800.4-1999«极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表»5.GB/T1801-1999«极限与配合公差带和配合的选择»6.GB/T1804-2000«一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差»3第二节极限与配合的基本术语及其定义一.有关“孔”、“轴”和“尺寸”的术语及其定义1.“孔”、“轴”的(广义)定义:孔：主要指圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面(D1,D2)。轴：主要指圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面(d1,d2)。42.有关“尺寸”的术语①.尺寸：以特定单位表示的线性值的数字。mm,µm②.基本尺寸：设计给定的尺寸。孔：D,轴：d③.实际尺寸：测量获得的尺寸。孔：Da,轴：da局部实际尺寸：指一个孔或轴在任意横截面测得的尺寸。由于“形状误差”的影响，在不同横截面测得的尺寸是不同的。5例如：右下图中的局部实际尺寸da1,da2,da3,就是不相等的④.极限尺寸：孔或轴允许尺寸变化的两个极端尺寸。最大极限尺寸：孔或轴允许的最大尺寸。孔：Dmax，轴：dmax最小极限尺寸：孔或轴允许的最小尺寸。孔：Dmin，轴：dmin合格的孔：合格的轴：Dmin≤Da≤Dmaxdmin≤da≤dmax6⑤.最大实体状态（MMC)与最大实体尺寸(MMS)•MMC:孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态。•MMS:处于MMC状态下的极限尺寸，包括：•孔：DM=Dmin•轴：dM=dmax7⑥.最小实体状态（LMC)与最小实体尺寸(LMS)•LMC:孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态。•LMS:处于LMC状态下的极限尺寸，包括：•孔：DL=Dmax•轴：dL=dmin二.有关“偏差”、“公差”和“公差带”的术语及其定义1.偏差（尺寸偏差）：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。即：偏差＝（某一尺寸）－（基本尺寸）①.实际偏差：实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔：Ea＝Da－D,轴：ea＝da－d8•②.极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。上偏差：孔：ES＝Dmax－D,轴：es＝dmax－d下偏差：孔：EI＝Dmin－D,轴：ei＝dmin－d92.公差（尺寸公差）：允许尺寸的变动量。即:(公差)＝（最大极限尺寸）－（最小极限尺寸）＝（上偏差）－（下偏差）孔：Th＝Dmax－Dmin＝ES－EI轴：Ts＝dmax－dmin＝es－ei注意：偏差值可以为正值，也可以为0或负值公差值总是正值，不能为0或负值103.公差带:是在公差带图中由代表上偏差和下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带图•零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。•公差带有两个要素（基本参数），即：公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。11•基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。•标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。尺寸公差带图（举例）画出基本尺寸为Ø50，最大极限尺寸为Ø50.025mm、最小极限尺寸为Ø50.000mm的孔与最大极限尺寸为Ø49.975mm、最小极限尺寸为Ø49.959mm的轴的公差带图。12三.有关“配合”的术语及其定义1.配合:指基本尺寸相同（基本条件），相互结合的孔、轴公差带之间的关系（实质）。关系是指：①.孔、轴公差带的相互位置关系；它反映配合的松紧程度，用间隙或过盈来确定。②.孔、轴公差带的大小关系;它反映配合松紧的变化程度，用配合公差来确定。间隙＞0,“+”,X过盈＜0,“-”,Y2.配合的类型:(3类)间隙配合、过盈配合和过渡配合。=(孔尺寸)–(轴尺寸)13①.间隙配合•总是具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。•特征值是:最大间隙Xmax和最小间隙Xmin孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙，用Xmin表示。Xmin=Dmin-dmax=EI-es实际生产中，常用的平均间隙为:Xav=（Xmax+Xmin）/214②.过盈配合•总是具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。•特征值是:最大过盈Ymax和最小过盈Ymin孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Ymax表示。Ymax=Dmin-dmax=EI-es孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用Ymin表示。Ymin=Dmax-dmin=ES-ei实际生产中，常用的平均过盈为:Yav=（Ymax+Ymin）/215③.过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。•特征值是最大间隙Xmax和最大过盈Ymax孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Ymax表示。Ymax=Dmin-dmax=EI–es实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。即：Xav（Yav）=（Xmax+Ymax）/2163.配合公差Tf•配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。•在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为：•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换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：Tf=Th+Ts17公式:Tf=Th+Ts很重要Tf—反映功能要求,是设计要求,其值越小,则要求孔、轴配合松紧的变化程度越小，配合精度越高，越能满足功能要求，即越好。这就要求Th和Ts也越小越好。但是，Th和Ts—反映工艺要求，其值越小，则加工越困难；制造成本越高。因此，从加工制造的角度来说，Th和Ts越大越好；这是一对矛盾，解决这对矛盾的唯一途径是：合理地进行几何精度设计。184.配合公差图*实体极限最大实体极限(MML):对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸,即:dmax,Dmin最大实体极限(LML):对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸,即:dmin,Dmax19