教學(xué)課件-《幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)(第2版)》金嘉琦

幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)本章提示本章要求了解機(jī)械精度設(shè)計(jì)的研究對(duì)象，掌握互換性、標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)先數(shù)系的基本概念，了解互換性、標(biāo)準(zhǔn)化在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的意義，掌握優(yōu)先數(shù)系的基本知識(shí)，了解幾何量檢測(cè)的意義，理解互換性與公差、標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)先數(shù)系以及檢測(cè)的關(guān)系，明確本課程的任務(wù)。本章重點(diǎn)為有關(guān)互換性的概念和意義，難點(diǎn)為互換性與標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)系、優(yōu)先數(shù)與優(yōu)先數(shù)系的正確選用。

第1章緒論

第1章緒論

機(jī)械產(chǎn)品的幾何量是指構(gòu)成零件特征的點(diǎn)、線、面所組成的尺寸、形狀與相互位置關(guān)系。幾何量精度是指上述要素構(gòu)成的零件的實(shí)際幾何形體與設(shè)計(jì)要求的理想幾何形體相接近的程度。1.1幾何量精度

幾何量精度表面精度（表面粗糙度）尺寸精度（尺寸公差與配合）幾何精度（形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差）機(jī)械設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精度設(shè)計(jì)

零件精度設(shè)計(jì)

產(chǎn)品精度設(shè)計(jì)

第1章緒論1.1幾何量精度運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

第1章緒論

機(jī)械產(chǎn)品的精度設(shè)計(jì)是產(chǎn)品滿足功能要求，即滿足使用要求、保證質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)，也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。幾何量精度設(shè)計(jì)的總體原則：在滿足產(chǎn)品使用要求的前提下，選用合理的幾何量精度，以保證獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

1.1幾何量精度

第1章緒論

1.2互換性物理—硬度、彈性、質(zhì)量等機(jī)械—強(qiáng)度、剛度、可靠性、維修性、安全性等化學(xué)—穩(wěn)定性、氧化性等尺寸形狀方向、位置微觀輪廓廣義的互換性幾何參數(shù)互換性功能互換性機(jī)械制造中的互換性，是指按規(guī)定的幾何、物理和機(jī)械性能等參數(shù)的要求，分別制造零部件，在裝配成機(jī)器或更換零部件時(shí)，不經(jīng)選擇、調(diào)整或修配，就能裝到機(jī)器上去并能滿足使用要求的性能?；Q性簡(jiǎn)單的說(shuō)就是同一規(guī)格的零件或部件具有能夠彼此互相替換的性能。

第1章緒論

本課程研究的就是在滿足產(chǎn)品使用要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)零部件的幾何參數(shù)互換性。

要使零部件具有互換性，需要將零部件的幾何參數(shù)誤差控制在一定的范圍之內(nèi)。

零部件幾何參數(shù)的允許變動(dòng)范圍稱為幾何量公差。

按互換性程度，可將互換性分為完全互換(絕對(duì)互換)性和不完全互換(有限互換)性。

1.2互換性

按互換性程度，可將互換性分為完全互換(絕對(duì)互換)性和不完全互換(有限互換)性。完全互換性：是指按同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制造的零部件，在裝配或更換時(shí)，不需任何的選擇、調(diào)整或附加修配，就能裝到機(jī)器上去，且能滿足機(jī)器的預(yù)定使用要求，這樣的零部件具有完全互換性。

完全互換性簡(jiǎn)稱互換性，以零部件裝配時(shí)不需要挑選或修配為條件。例如圓柱齒輪減速器中的齒輪、齒輪軸、輸出軸、螺釘、螺母等具有完全互換性。1.3.2互換性

1.3機(jī)械精度設(shè)計(jì)概述

第1章緒論

按互換性程度，可將互換性分為完全互換(絕對(duì)互換)性和不完全互換(有限互換)性。不完全互換性：是指按同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制造的零部件，在裝配或更換時(shí)，需要適當(dāng)?shù)倪x擇或調(diào)整，裝配以后分別滿足機(jī)器的預(yù)定使用要求，這樣的零部件具有不完全互換性。

不完全互換性又稱有限互換性，零部件只能在一定范圍內(nèi)互換。一般采用分組裝配法或調(diào)整修配法實(shí)現(xiàn)。1.2互換性分組裝配法：例如發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭孔與活塞在裝配前按實(shí)際尺寸的大小各分成幾組，裝配時(shí)大孔配大銷，小孔配小銷，來(lái)滿足間隙配合要求。

調(diào)整法：例如減速器中使用幾種不同厚度尺寸的墊片調(diào)整軸承的一端與對(duì)應(yīng)端蓋的底端之間的間隙的大小。

1.3機(jī)械精度設(shè)計(jì)概述互換性的分類:完全互換不完全互換外互換內(nèi)互換究竟是采用完全互換、還是采用不完全互換，要由產(chǎn)品精度要求及其復(fù)雜程度、產(chǎn)量大小、生產(chǎn)設(shè)備、技術(shù)水平等因素決定。

第1章緒論按互換程度分對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件或機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)1.2互換性

第1章緒論

1.2互換性互換性在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用從使用方面看：節(jié)省裝配、維修時(shí)間，保證工作的連續(xù)性和持久性，提高了機(jī)器的使用壽命。2.從制造方面看：便于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和自動(dòng)化生產(chǎn)、裝配，減輕勞動(dòng)量，降低生產(chǎn)成本。3.從設(shè)計(jì)方面看：大大減輕設(shè)計(jì)人員的計(jì)算、繪圖的工作量，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序和縮短設(shè)計(jì)周期。

第1章緒論

實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)，需要有一種手段使分散的、局部的生產(chǎn)部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)保持協(xié)調(diào)及必要的技術(shù)統(tǒng)一，成為一個(gè)有機(jī)的整體。

標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化正是解決這種關(guān)系的主要手段和途徑。1.3標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化就沒(méi)有互換性。

第1章緒論

標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)重復(fù)性事物(如產(chǎn)品、零部件等)和概念(術(shù)語(yǔ)、定義、方法、代號(hào)、量值等)所做的統(tǒng)一規(guī)定的一種規(guī)范性文件。標(biāo)準(zhǔn)以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，以促進(jìn)最佳社會(huì)效益為目的，經(jīng)有關(guān)部門協(xié)調(diào)一致，由主管部門批準(zhǔn)，以特定的形式發(fā)布，作為共同遵守的準(zhǔn)則與依據(jù)，在一定范圍內(nèi)具有約束力的法規(guī)。1.3標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)分類:按應(yīng)用范圍分國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB，GB/T,GJB行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB,JJ,JT地方標(biāo)準(zhǔn)DBIEC：電工委員會(huì)ITU：國(guó)際電信聯(lián)盟ISO:

標(biāo)準(zhǔn)化組織企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QBGB/Z

第1章緒論國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定期更新，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)以最新修定并頒布的為準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)及其含義代號(hào)GB含義中華人民共和國(guó)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T中華人民共和國(guó)推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件

第1章緒論

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)由標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布順序號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布年代號(hào)構(gòu)成，如：

GB/T1801-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合公差帶與配合的選擇》

第1章緒論

標(biāo)準(zhǔn)化是包括制定、發(fā)布、貫徹實(shí)施以及不斷修訂標(biāo)準(zhǔn)的全部活動(dòng)過(guò)程，其中，貫徹實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)是核心內(nèi)容。

標(biāo)準(zhǔn)化為在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)實(shí)際或潛在的問(wèn)題制定共同的和重復(fù)使用的規(guī)則的活動(dòng)。1.3標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化（1）先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)不僅是生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)，更應(yīng)對(duì)生產(chǎn)的發(fā)展和提高起到積極的促進(jìn)作用。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化大生產(chǎn)的重要手段，是聯(lián)系設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用等方面的紐帶，是科學(xué)管理的主要組成部分。

第1章緒論

標(biāo)準(zhǔn)化要求使用統(tǒng)一的數(shù)系來(lái)協(xié)調(diào)各個(gè)部門的生產(chǎn)，優(yōu)先數(shù)系就是這樣一種科學(xué)的數(shù)值制度。

優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化的理論基礎(chǔ)。優(yōu)先數(shù)系是技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作中統(tǒng)一、簡(jiǎn)化和協(xié)調(diào)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的基礎(chǔ)。優(yōu)先數(shù)系中的任一項(xiàng)值均稱優(yōu)先數(shù)。

1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)例如：一個(gè)螺紋孔的尺寸與螺栓、絲錐、板牙、量塊、量規(guī)、墊圈、扳手…等相關(guān)

第1章緒論

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定優(yōu)先數(shù)系采用包含項(xiàng)值1的十進(jìn)等比數(shù)列，并規(guī)定了四個(gè)基本系列

R5、R10、R20、R40和一個(gè)補(bǔ)充系列R80，統(tǒng)稱為Rr

系列。優(yōu)先數(shù)系的五個(gè)系列的公比如下：1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)

第1章緒論

按公比q計(jì)算得到的優(yōu)先數(shù)的理論值，除10的整數(shù)冪外，都是無(wú)理數(shù)，在工程技術(shù)上不能直接應(yīng)用。因此，實(shí)際應(yīng)用的優(yōu)先數(shù)的數(shù)值分為：

①計(jì)算值取五位有效數(shù)字；②常用值取三位有效數(shù)字，經(jīng)常使用；③化整值取兩位有效數(shù)字。1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)

第1章緒論

1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)注意：圓整并非嚴(yán)格按照四舍五入進(jìn)行理論值計(jì)算值常用值化整值1.58941.601.61.12201.121.1計(jì)算值：1.00001.05931.12201.1885

1.2589

1.3335

1.41251.4962…常用值：1.001.061.121.18

1.25

1.32

1.401.50…例如R40系列：

第1章緒論

1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系優(yōu)先數(shù)R5R10R20R401.001.602.504.006.301.001.251.602.002.503.154.005.006.308.001.001.121.251.401.601.802.002.242.502.803.153.554.004.505.005.606.307.108.009.001.001.061.121.181.251.321.401.501.601.701.801.902.002.122.242.362.502.652.803.003.153.353.553.754.004.254.504.755.005.305.606.006.306.707.107.508.008.509.009.50優(yōu)先數(shù)系基本系列的常用值(摘自GB/T321—2005)R10的2以后三項(xiàng)優(yōu)先數(shù)的常用值為：2.503.154.00

第1章緒論

1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)

根據(jù)需要，還可以采用派生系列，即在Rr系列中每隔p項(xiàng)選取一個(gè)優(yōu)先數(shù)，組成新的系列Rr/p

。其公比為：

例如派生系列R10/3，就是從基本系列R10中，自1開(kāi)始，每逢三項(xiàng)取一個(gè)優(yōu)先數(shù)組成的，即：R10：

1.001.251.60

2.00

2.503.15

4.00

5.006.30

8.00

R10/3：1.00，2.00，4.00，8.00，16.0，32.0，…

第1章緒論

1.4優(yōu)先數(shù)系與優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系的選用采用“先疏后密”的原則，順序?yàn)椋?/p>

R5→R10→R20→R40→R80Rr→Rr/p優(yōu)先數(shù)系適用于各種尺寸、參數(shù)的系列化和質(zhì)量指標(biāo)的分級(jí)，對(duì)保證各種工業(yè)產(chǎn)品品種、規(guī)格的合理簡(jiǎn)化分檔和協(xié)調(diào)配套具有重大的意義。

第1章緒論

檢測(cè)是檢驗(yàn)和測(cè)量的統(tǒng)稱。

只有檢測(cè)合格，才能保證零部件的互換性。檢驗(yàn)只評(píng)定被測(cè)對(duì)象是否合格，而不能給出被測(cè)對(duì)象量值的大小。測(cè)量是通過(guò)被測(cè)對(duì)象與標(biāo)準(zhǔn)量的比較，得到被測(cè)對(duì)象具體量值。

1.5幾何量檢測(cè)概述

第1章緒論

檢測(cè)的目的不僅僅在于判斷工件合格與否，還有其積極的一面，即根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，分析產(chǎn)生廢品的原因，以便設(shè)法減少?gòu)U品，進(jìn)而消除廢品。1.5幾何量檢測(cè)概述

檢測(cè)基礎(chǔ):檢測(cè)方法、計(jì)量器具、處理試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率的提高，在一定程度上還有賴于檢測(cè)準(zhǔn)確度和效率的提高。本章小結(jié)互換性標(biāo)準(zhǔn)化是互換性生產(chǎn)的基礎(chǔ)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化就沒(méi)有互換性。我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有GB、GB/T、GJB，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定期更新。

互換性簡(jiǎn)單的說(shuō)就是同一規(guī)格的零件或部件具有能夠彼此互相替換的性能?；Q性原則是機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則，是在設(shè)計(jì)、制造中必須遵循的。標(biāo)準(zhǔn)化

優(yōu)先數(shù)系是等比數(shù)列，項(xiàng)值中含有10的整數(shù)冪；優(yōu)先數(shù)系項(xiàng)值都是優(yōu)先數(shù)；在一切標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域中應(yīng)盡可能采用優(yōu)先數(shù)系。優(yōu)先數(shù)系本章提示本章要求了解《極限與配合》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成與特點(diǎn)；掌握相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基本術(shù)語(yǔ)及定義；熟練應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差等常用國(guó)標(biāo)表格，并正確進(jìn)行相關(guān)計(jì)算；了解未注尺寸公差；初步掌握公差與配合的合理選用，并能夠在圖樣上正確標(biāo)注；掌握尺寸測(cè)量基本方法。本章重點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)公差與基本偏差的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和基本規(guī)律；難點(diǎn)為尺寸公差與配合的選用。

第2章孔軸配合的尺寸精度設(shè)計(jì)孔、軸結(jié)合的使用要求1.用作相對(duì)運(yùn)動(dòng)副2.用作固定連接3.用作定位可拆連接這類結(jié)合必須保證有一定的間隙。這類結(jié)合必須保證有一定的過(guò)盈。這類結(jié)合必須保證間隙不大，過(guò)盈也不能大。第2章孔軸配合的尺寸精度設(shè)計(jì)概述2.1.1有關(guān)孔、軸的定義內(nèi)表面外表面2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義外表面2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.1有關(guān)孔、軸的定義2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.1有關(guān)孔、軸的定義廣義的孔與軸：孔為包容面（尺寸之間無(wú)材料），在加工過(guò)程中，尺寸越加工越大；軸是被包容面（尺寸之間有材料），尺寸越加工越小。2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.2有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)和定義

1.尺寸：尺寸通常分為線性尺寸和角度尺寸兩類。線性尺寸是指兩點(diǎn)之間的距離,

通常用㎜表示（常省略）。

如直徑?50、半徑R20，高度120，中心距80等。

2.公稱尺寸（基本尺寸）：公稱尺寸是指設(shè)計(jì)確定的尺寸?？缀洼S的公稱尺寸用符號(hào)D和d表示。（大寫(xiě)字母表示孔，小寫(xiě)字母表示軸）公稱尺寸是根據(jù)產(chǎn)品的使用要求、零件的剛度等要求，計(jì)算或通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的，應(yīng)該在優(yōu)先數(shù)系中選擇。

3.極限尺寸：指一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)極端值（上、下極限尺寸）?？缀洼S的極限尺寸用符號(hào)表示。4.實(shí)際尺寸：是零件加工后通過(guò)測(cè)量所得到的尺寸?？缀洼S的實(shí)際尺寸用符號(hào)Da和da表示。342.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.2有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)和定義

實(shí)際尺寸合格條件：Dmin≤Da≤Dmaxdmin≤da≤dmax2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.3有關(guān)尺寸偏差、尺寸公差的術(shù)語(yǔ)及定義

偏差=（某一尺寸）-（公稱尺寸）極限偏差上偏差下偏差實(shí)際偏差Ea=Da-Dea=da-d1.尺寸偏差：是某一尺寸（實(shí)際尺寸或極限尺寸）減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。偏差又分實(shí)際偏差和極限偏差。實(shí)際偏差合格條件：EI≤Ea≤ESei≤ea≤es2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.3有關(guān)尺寸偏差、尺寸公差的術(shù)語(yǔ)及定義2.尺寸公差：尺寸的允許變動(dòng)量?？着c軸的公差分別用符號(hào)Th與TS表示。2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.3有關(guān)尺寸偏差、尺寸公差的術(shù)語(yǔ)及定義3.尺寸公差帶圖

由于公稱尺寸與公差、偏差的數(shù)值相差頗大，不便用同一比例表示，故采用尺寸公差帶圖。

零線：表示公稱尺寸的一條直線，以它作為基準(zhǔn)線確定偏差和公差，零線以上為正偏差，以下為負(fù)偏差。尺寸公差帶：由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.4有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義1．配合配合是指公稱尺寸相同，相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。用公差帶相互的位置關(guān)系來(lái)體現(xiàn).

配合是對(duì)一批零件而言的，它反映了相互結(jié)合的零件之間的松緊程度。配合含義：公稱尺寸相同、孔與軸之間、一批零件而言。2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2．間隙或過(guò)盈在孔與軸的配合中，孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，此差值為正時(shí)稱為間隙，用符號(hào)X表示；此差值為負(fù)時(shí)稱為過(guò)盈，用符號(hào)Y表示。(孔的尺寸)-(軸的尺寸)≥0

間隙X≤0

過(guò)盈Y2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.4有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義3．配合的種類根據(jù)孔、軸公差帶之間的關(guān)系不同，配合分為三大類：

間隙配合過(guò)盈配合過(guò)渡配合2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義3．配合的種類間隙配合（通常指孔大、軸小的配合）孔的公差帶在軸的公差帶上方，即具有間隙的配合（包括Xmin=0的情況）。對(duì)于一批零件而言，所有孔的尺寸大于等于所有軸的尺寸。

間隙:最大間隙:Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最小間隙:Xmin=Dmin-dmax=EI-es平均間隙:Xav=1/2?(Xmax+Xmin)2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義3．配合的種類（2）過(guò)盈配合（通常指孔小、軸大的配合）孔的公差帶在軸的公差帶下方，即具有過(guò)盈的配合（包括Ymin=0的情況）。對(duì)于一批零件而言，所有孔的尺寸小于等于所有軸的尺寸。

過(guò)盈:最大過(guò)盈:Ymax=Dmin-dmax=EI-es最小過(guò)盈:Ymin=Dmax-dmin=ES-ei平均過(guò)盈:Yav=1/2?(Ymax+Ymin)2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義3．配合的種類（3）過(guò)渡配合

孔和軸的公差帶相互重疊，即可能有間隙又可能有過(guò)盈的配合。

過(guò)渡:最大間隙:Xmax=Dmax-dmin=ES-ei最大過(guò)盈:Ymax=Dmin-dmax=EI-es平均間隙(過(guò)盈):Xav

(Yav)=1/2?(Xmax+Ymax)2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義3．配合的種類（3）過(guò)渡配合

孔和軸的公差帶相互重疊，即可能有間隙又可能有過(guò)盈的配合。

特點(diǎn)：其間隙或過(guò)盈的數(shù)值都較小。一般來(lái)講，過(guò)渡配合的工件精度都較高4.

配合公差:允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義2.1.4有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義

間隙配合：Tf=Xmax－Xmin=Th+Ts

過(guò)盈配合：Tf=Ymin－Ymax=Th+Ts

過(guò)渡配合：Tf=Xmax－Ymax=Th+Ts配合公差是組成配合的孔、軸公差之和。2.1基本術(shù)語(yǔ)及定義5．配合公差帶圖

表示配合公差與極限間隙和極限過(guò)盈之間的關(guān)系，包括：（1）零線（2）配合公差帶間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合

大小——標(biāo)準(zhǔn)公差系列

尺寸公差帶

位置——基本偏差系列第2章孔軸配合的尺寸精度設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)代號(hào)由符號(hào)IT(InternationalTolerance)和數(shù)字組成。

在公稱尺寸至500mm內(nèi)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)規(guī)定為20個(gè)等級(jí)，在基本尺寸大于500至3150mm內(nèi)規(guī)定了IT1至IT18共18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，等級(jí)依次降低，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值依次增大。依次為

IT01IT0IT1IT2……IT18

等級(jí)高低＞IT7稱為低于IT7級(jí)公差值小大＜IT7稱為高于IT7級(jí)即公差等級(jí)相同，尺寸的精確程度相同2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

——尺寸公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化2.2.1公差等級(jí)公差是用來(lái)控制一批零件的制造誤差的，而一批零件的制造誤差與加工方法和生產(chǎn)條件有關(guān)，還和零件的公稱尺寸有關(guān)。(D＞500~3150)(D≤500)

式中前者反映加工誤差，后者反映測(cè)量誤差隨尺寸的變化。2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

——尺寸公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

——尺寸公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化2.2.3標(biāo)準(zhǔn)公差的計(jì)算規(guī)律及特點(diǎn)

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)ɑ：反映標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)高低的參數(shù)；IT01、IT0、IT1公差數(shù)值與公稱尺寸呈線性關(guān)系；IT2、IT3、IT4公差數(shù)值呈等比數(shù)列；IT5、IT6、…、IT18其他標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的數(shù)值計(jì)算公式：

IT=ɑi

2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

——尺寸公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化2.2.4尺寸分段與標(biāo)準(zhǔn)公差表為了減少標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)目，國(guó)標(biāo)對(duì)公稱尺寸進(jìn)行了分段。在標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差的計(jì)算公式中，公稱尺寸一律以所屬尺寸段的幾何平均值來(lái)計(jì)算。

首尾兩項(xiàng)的幾何平均值：

1）分段的原因：對(duì)于不同的D值都可得到不同的公差值，數(shù)值數(shù)目非常龐大，不便于工程應(yīng)用。2）分段的方法：D≤3不分段；D≤180繼承舊標(biāo)準(zhǔn)不均勻分段；D＞180按R10系列分段（細(xì)分時(shí)按R20）。2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

——尺寸公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化2.2.4尺寸分段與標(biāo)準(zhǔn)公差表

標(biāo)準(zhǔn)公差值IT求解步驟：（1）尺寸分段求幾何平均值；（2）計(jì)算公差單位i；（3）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差值IT。

標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值與公稱尺寸和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)有關(guān)。

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)是判斷尺寸精度高低的依據(jù)。求公稱尺寸為95mm的IT6標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。例題2.2標(biāo)準(zhǔn)公差系列

——尺寸公差帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化解：IT6=10i=21.73μm經(jīng)尾數(shù)化整，則得IT6=22μm

大小——標(biāo)準(zhǔn)公差系列

尺寸公差帶

位置——基本偏差系列第2章孔軸配合的尺寸精度設(shè)計(jì)2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.1基本偏差代號(hào)及其特點(diǎn)1.基本偏差的定義

確定孔、軸公差帶相對(duì)于零線位置的那個(gè)極限偏差。

2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.1基本偏差代號(hào)及其特點(diǎn)1.基本偏差的定義

確定孔、軸公差帶相對(duì)于零線位置的那個(gè)極限偏差2.基本偏差的代號(hào)

用英文字母表示。大寫(xiě)表示孔，小寫(xiě)表示軸。在26個(gè)字母中除掉五個(gè)I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)，加上七個(gè)用兩個(gè)字母表示的代號(hào)（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC和cd、ef、fg、js、za、zb、zc）。共有28個(gè)代號(hào)，即孔和軸各有28個(gè)基本偏差。

基本偏差系列2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化基本偏差系列2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.1基本偏差代號(hào)及其特點(diǎn)3.軸的基本偏差系列

a～h的基本偏差為上偏差es，其絕對(duì)值依次減小，j～zc的基本偏差為下偏差ei，其絕對(duì)值依次增大，js公差帶關(guān)于零線對(duì)稱分布。4.孔的基本偏差系列

A～H的基本偏差為下偏差EI，其絕對(duì)值依次減小，J～ZC的基本偏差為上偏差ES，其絕對(duì)值依次增大，JS公差帶關(guān)于零線對(duì)稱分布。

H為基準(zhǔn)孔，基本偏差為下偏差，數(shù)值為零。

h為基準(zhǔn)軸，基本偏差為上偏差，數(shù)值為零。

2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.1基本偏差代號(hào)及其特點(diǎn)●JS和js的公差帶完全對(duì)稱于零線；而J和j為近似對(duì)稱，國(guó)標(biāo)中孔僅保留J6、J7、J8，軸僅保留j5、j6、j7、j8，逐漸被JS和js代替●除去JS和js、k、K、M、N以外，基本偏差與公差等級(jí)無(wú)關(guān)

2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.1基本偏差代號(hào)及其特點(diǎn)5.各種基本偏差所形成的配合的特征●間隙配合

a～h(或A～H)等11種基本偏差與基準(zhǔn)孔基本偏差H（或基準(zhǔn)軸基本偏差h）形成間隙配合?！襁^(guò)渡配合

js、j、k、m、n(或JS、J、K、M、N)等5種基本偏差與基準(zhǔn)孔基本偏差H(或基準(zhǔn)軸基本偏差h形成過(guò)渡配合)●過(guò)盈配合

p～zc(或P～ZC)等12種基本偏差與基準(zhǔn)孔基本偏差H（或基準(zhǔn)軸基本偏差h)形成過(guò)盈配合。

2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.2公差與配合在圖樣上的標(biāo)注尺寸公差帶代號(hào)：由基本偏差代號(hào)及公差等級(jí)代號(hào)組成。例如：H8，f7。標(biāo)注時(shí)必須注出尺寸公差帶的兩要素:基本偏差代號(hào)（位置要素）與公差等級(jí)數(shù)字（大小要素）標(biāo)注時(shí)要用同一字號(hào)的字體（即兩個(gè)符號(hào)等高）2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.2公差與配合在圖樣上的標(biāo)注零件圖上可標(biāo)注：

對(duì)稱偏差表示為：Ф10Js5(±0.003)2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.2公差與配合在圖樣上的標(biāo)注2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.2公差與配合在圖樣上的標(biāo)注配合代號(hào)：用孔、軸尺寸公差帶代號(hào)的組合表示，寫(xiě)成分式形式，分子為孔的公差帶代號(hào)，分母為軸的公差帶代號(hào)。例如：H8/f7或

裝配圖的標(biāo)注2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.3軸的基本偏差的確定軸的基本偏差數(shù)值是以基孔制為基礎(chǔ)，根據(jù)各種配合的要求，在生產(chǎn)實(shí)踐和大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果整理出一系列公式而計(jì)算出來(lái)的。軸的基本偏差計(jì)算公式如表2.3所示。

2計(jì)算φ20g7的基本偏差

解：φ20屬于18～30mm尺寸段，故D=

=23.24mm

查表2-3，得基本偏差g的計(jì)算式為：

es=－2.5D0.34

=－2.5×23.240.34≈－7(μm)

故φ20g7的基本偏差es=－7(μm)例題2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化

查表確定φ25f6的極限偏差①查附表2確定標(biāo)準(zhǔn)公差值

Th=IT6=13μm②查附表3確定φ25f6的基本偏差

es=－20μm③φ25f6的下偏差

ei=es－Th=－20－13=－33(μm)φ25f6的極限偏差表示為例題2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化

2.3.4孔的基本偏差的確定孔的基本偏差數(shù)值由相同字母代號(hào)軸的基本偏差數(shù)值通過(guò)換算得到，主要規(guī)則有：

（1）通用規(guī)則

（2）特殊規(guī)則70+0-H7h6EIf6F7es（1）通用規(guī)則

同一字母的孔的基本偏差與軸的基本偏差相對(duì)零線完全對(duì)稱。EI=-esES=-eiH9t9h9T9ESei2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化71（2）特殊規(guī)則在公稱尺寸大于3mm至500mm同名基孔制和基軸制配合中，給定標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的孔與高一級(jí)的軸相配合，且兩者的配合性質(zhì)相同，孔基本偏差和軸的基本偏差符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差一個(gè)Δ值。公稱尺寸D>3mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT8的K、M、N標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT7的P到ZC公稱尺寸D>3500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)>IT8的N的基本偏差ES=0

ES=-ei+ΔΔ=ITn-IT(n-1)2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化72（2）特殊規(guī)則TsThThTs2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化ES=-ei+ΔΔ=ITn-IT(n-1)2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.3.6優(yōu)先、常用、一般公差帶與優(yōu)先、常用配合

選用公差帶時(shí)，應(yīng)按優(yōu)先、常用、一般公差帶的順序選取，僅在特殊情況下，當(dāng)一般公差帶不能滿足使用要求時(shí)，才允許按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基本偏差和公差等級(jí)組成所需的公差帶。74孔的公差帶常用公差帶（44）優(yōu)先公差帶（13）孔的基本偏差和公差等級(jí)可組成543種孔的公差帶。一般公差帶（105）75軸的公差帶一般公差帶（116）常用公差帶（59）優(yōu)先公差帶（13）軸的基本偏差和公差等級(jí)可組成544種軸的公差帶。2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化表基孔制優(yōu)先、常用配合2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化表基軸制優(yōu)先、常用配合2.3.7線性尺寸的一般公差

“一般公差”指在車間通常加工條件下可保證的公差。采用一般公差的尺寸也稱未注公差尺寸，不需注出其極限偏差數(shù)值，零件加工完成后該尺寸一般也不檢驗(yàn)。

事實(shí)上，圖紙上所有的幾何要素都有一定的公差要求。對(duì)那些功能上無(wú)特殊要求的線性尺寸采用一般公差，是由于一般公差代表經(jīng)濟(jì)加工精度，即在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備可保證的公差，因而無(wú)需注出極限偏差。2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化

這4個(gè)公差等級(jí)相當(dāng)于ITl2、ITl4、IT16和IT17。在公稱尺寸0.5～4000mm范圍內(nèi)分為8個(gè)尺寸段。極限偏差均對(duì)稱分布。

一般公差的公差等級(jí)和極限偏差

GB/T1804—2000規(guī)定一般公差分為四個(gè)公差等級(jí)：

精密f、中等m、粗糙c和最粗v。

2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化

在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求中標(biāo)注：

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求中標(biāo)注：

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)線性尺寸一般公差的表示方法

例如圖中Φ225加工后，應(yīng)按Φ225±0.2驗(yàn)收。2.3基本偏差系列

——尺寸公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化2.4尺寸精度設(shè)計(jì)

尺寸精度設(shè)計(jì)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《極限與配合》的應(yīng)用，是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它對(duì)機(jī)械的使用性能和制造成本都有很大影響，有時(shí)甚至起著決定性的作用。尺寸精度設(shè)計(jì)的基本原則是在保證機(jī)械產(chǎn)品的使用要求的前提下，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

尺寸精度設(shè)計(jì)主要包括三方面的內(nèi)容：配合制（基準(zhǔn)制）的選用公差等級(jí)的確定配合種類的選擇

2.4尺寸精度設(shè)計(jì)——

公差與配合的選擇

尺寸精度設(shè)計(jì)的方法包括：

類比法（即經(jīng)驗(yàn)法，是尺寸精度設(shè)計(jì)的常用方法）計(jì)算法實(shí)驗(yàn)法

2.4.1配合制的選用

從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工工藝性和經(jīng)濟(jì)性等方面考慮。

1．一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制

①減少定尺寸刀具和量具的規(guī)格和數(shù)量。定尺寸刀具難加工，且刀具剛性低；量具數(shù)量多也難加工；

②孔的制造比軸難度大：切屑不易排出；不易觀察。2.4尺寸精度設(shè)計(jì)——

公差與配合的選擇2．基軸制的選擇（1）直接使用有一定公差等級(jí)而不再進(jìn)行機(jī)械加工的冷拉鋼制圓柱型材（這種鋼材是按基準(zhǔn)軸的公差帶制造）制作軸。這種情況主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械中。（2）加工尺寸小于1mm的精密軸比同級(jí)孔要困難，因此在儀器制造、鐘表生產(chǎn)、無(wú)線電工程中，常使用經(jīng)過(guò)光軋成形的鋼絲直接做軸，這時(shí)采用基軸制較經(jīng)濟(jì)。（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，在同一公稱尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個(gè)孔時(shí)（一軸多孔）應(yīng)采用基軸制。2.4尺寸精度設(shè)計(jì)——

公差與配合的選擇3.與標(biāo)準(zhǔn)件配合的基準(zhǔn)制選擇

若與標(biāo)準(zhǔn)件(零件或部件)配合，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件、來(lái)確定采用基孔制還是基軸制。

4．非基準(zhǔn)制配合的采用2.4尺寸精度設(shè)計(jì)——

公差與配合的選擇如平鍵、半圓鍵等鍵聯(lián)接，由于鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，鍵與鍵槽的配合應(yīng)采用基軸制；滾動(dòng)軸承外圈與箱體孔的配合應(yīng)采用基軸制，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合應(yīng)采用基孔制，如圖所示選擇箱體孔的公差帶為J7，選擇軸頸的公差帶為k6。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：為了滿足配合的特殊需要，允許采用非基準(zhǔn)制配合，即采用任一孔、軸公差帶(基本偏差代號(hào)非H的孔或h的軸)組成的配合。2.4.2公差等級(jí)的選擇

1.依據(jù)：Th＋Ts≤Tf合理地選擇公差等級(jí)，就是要解決機(jī)械零、部件的使用要求與制造工藝成本之間的矛盾。

2.選擇原則:1）在滿足使用要求的前提下，盡可能選較低的公差等級(jí)（低于7級(jí)）或較大的公差值。2）滿足國(guó)標(biāo)中推薦的公差等級(jí)組合規(guī)定(工藝等價(jià))對(duì)于公稱尺寸≤500mm有較高公差等級(jí)的配合，因孔比同級(jí)軸難加工，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差高于或等于IT8時(shí)，國(guó)標(biāo)推薦孔比軸低一級(jí)相配合，使孔、軸的加工難易程度相同。但對(duì)低于IT8級(jí)或公稱尺寸大于500mm的配合，因孔的測(cè)量精度比軸容易保證，推薦采用孔、軸同級(jí)配合。

公差等級(jí)的應(yīng)用范圍（供參考）

各種加工方法的加工精度2.4.3配合的選用1．配合選擇的任務(wù)當(dāng)配合制和孔、軸公差等級(jí)確定之后，配合選擇的任務(wù)是：根據(jù)使用要求確定非基準(zhǔn)件(基孔制配合中的軸或基軸制配合中的孔)的基本偏差代號(hào)。無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)要傳遞轉(zhuǎn)矩永久結(jié)合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合可拆結(jié)合要精確同軸小過(guò)盈的過(guò)盈配合、過(guò)渡配合或基本偏差為H(h)

的間隙配合加緊固件不要精確同軸間隙配合加緊固件不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精確同軸過(guò)渡配合或輕的過(guò)盈配合有相對(duì)運(yùn)動(dòng)只有移動(dòng)基本偏差為H(h)、G(g)

等間隙配合轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)基本偏差A(yù)～F(a～f)

等間隙配合配合的選擇2．用類比法選擇配合時(shí)應(yīng)考慮的因素

用類比法選擇配合，首先要掌握各種配合的特征和應(yīng)用場(chǎng)合，尤其是對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的優(yōu)先配合要非常熟悉。配合的選擇應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能滿足要求，可以選擇其他的配合。2.4.3配合的選用

用類比法選擇配合時(shí)還必須考慮如下一些因素：受載情況拆裝情況配合件的結(jié)合長(zhǎng)度和幾何誤差裝配變形的影響

溫度的影響

生產(chǎn)類型

f6f60H7。f80H7u62.4.3配合的選用相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況無(wú)定心要求的慢速轉(zhuǎn)動(dòng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中速轉(zhuǎn)動(dòng)精密低速轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)或手動(dòng)移動(dòng)選擇基本偏差c(C)d(D)或e(E)f(F)g(G)h(H)各類基本偏差在形成基孔制（或基軸制）配合時(shí)的應(yīng)用場(chǎng)合大致總結(jié)如下：間隙配合按相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度選擇2.4.3配合的選用各種過(guò)盈配合基本偏差的比較與選擇

過(guò)盈程度選擇根據(jù)較小或小的過(guò)盈中等與大的過(guò)盈很大與特大的過(guò)盈傳遞扭矩的大小

加緊固件傳遞一定的扭矩與軸向力，屬輕型過(guò)盈配合。不加緊固件可用于準(zhǔn)確定心僅傳遞小扭矩，需軸向定位（過(guò)盈配合時(shí)）不加緊固件可傳遞較小的扭矩與軸向力，屬中型過(guò)盈配合

不加緊固件可傳遞大的扭矩與軸向力、特大扭矩和動(dòng)載荷，屬重型、特重型過(guò)盈配合裝卸情況用于需要拆卸時(shí)，裝入時(shí)使用壓入機(jī)用于很少拆卸時(shí)

用于不拆卸時(shí)，一般不推薦使用。對(duì)于特重型過(guò)盈配合（后三種）需經(jīng)試驗(yàn)才能應(yīng)用應(yīng)選擇的基本偏差p（P）、r（R）s（S）、t（T）u（U）、v(V)、x（X）、y（Y）、z（Z）盈、隙情況過(guò)盈率很小稍有平均間隙過(guò)盈率中等平均過(guò)盈接近為零過(guò)盈率較大平均過(guò)盈較小過(guò)盈率大平均過(guò)盈稍大定心要求要求較好定心時(shí)要求定心精度較高時(shí)要求精密定心時(shí)要求更精密定心時(shí)裝配與拆卸情況木錘裝配拆卸方便木錘裝配拆卸比較方便最大過(guò)盈時(shí)需相當(dāng)?shù)膲喝肓Γ梢圆鹦队缅N或壓力機(jī)裝配拆卸較困難應(yīng)選擇的基本偏差js（JS）k（K）m（M）n（N）各種過(guò)渡配合基本偏差的比較與選擇2.4.3配合的選用本章小結(jié)

1．有關(guān)“尺寸”的術(shù)語(yǔ)有：公稱尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸。2．尺寸合格條件：實(shí)際尺寸在極限尺寸的范圍內(nèi)。3．有關(guān)“公差與偏差”的小結(jié)。4．“尺寸公差帶圖解”，其畫(huà)法見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容。尺寸公差帶有大小和位置兩個(gè)參數(shù)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將這兩個(gè)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，得到標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列。5．按孔和軸的公差帶之間關(guān)系的不同，配合分為：間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)配合制規(guī)定有基孔制（基準(zhǔn)孔基本偏差代號(hào)為H）和基軸制（基準(zhǔn)軸基本偏差代號(hào)為h）兩種基準(zhǔn)制配合。6．標(biāo)準(zhǔn)公差系列（標(biāo)準(zhǔn)公差值不分孔、軸，按公稱尺寸和公差等級(jí)查表）（1）公差等級(jí)是確定尺寸精確程度的等級(jí)，國(guó)標(biāo)對(duì)公稱尺寸≤500mm的孔、軸規(guī)定了20公差等級(jí)：IT01，IT0，IT1…IT18。只要公差等級(jí)相同，加工難易程度就相同。（2）公稱尺寸≤500mm，IT5～I(xiàn)T18時(shí)，IT=a.i，a是公差等級(jí)系數(shù)。從IT6開(kāi)始，a按優(yōu)先數(shù)系R5取值，即公差等級(jí)每增加5級(jí)，公差值增加10倍，例：IT12=10IT7。7．基本偏差系列

國(guó)標(biāo)分別規(guī)定了28個(gè)孔、軸基本偏差代號(hào)（孔：A～ZC；軸：a～zc。），數(shù)值可查表。本章小結(jié)

8．同名配合

A～H與h，a～h與H組成的基孔制和基軸制的同名配合（基準(zhǔn)制同名的間隙配合）配合性質(zhì)相同。9．尺寸公差、配合的標(biāo)注以及線性尺寸一般公差的規(guī)定和在圖樣上的表示方法，見(jiàn)本章有關(guān)內(nèi)容。10．公差與配合的選擇主要包括確定配合制、公差等級(jí)以及配合的種類。本章小結(jié)

本章提示本章要求了解幾何精度的研究對(duì)象，掌握幾何公差的種類、定義及其標(biāo)注方法，理解幾何公差帶的特性及其作用，理解公差原則的含義及其應(yīng)用；初步掌握幾何公差的選用方法；了解幾何誤差的評(píng)定方法及檢測(cè)原則。本章重點(diǎn)為幾何公差的基本概念和圖樣標(biāo)注與應(yīng)用；難點(diǎn)為公差原則的應(yīng)用和幾何公差的選用。

第3章幾何精度設(shè)計(jì)§3.1零件幾何要素和幾何公差的特征項(xiàng)目3.1.1

幾何誤差對(duì)零件使用性能的影響

幾何誤差對(duì)零件使用性能的影響主要有：

①影響配合性質(zhì)；

②影響工作精度；

③影響可裝配性；

④影響密封性等其他功能。

第3章幾何精度設(shè)計(jì)3.1.2零件幾何要素及其分類

幾何要素：構(gòu)成機(jī)械零件幾何特征的點(diǎn)、線、面，簡(jiǎn)稱要素。

幾何公差(又稱為形位公差)：是針對(duì)幾何要素的幾何誤差

(以往稱為形位誤差)所規(guī)定的公差。

幾何公差的研究對(duì)象就是構(gòu)成零件幾何特征的幾何要素。由于其狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、地位和功能不同，幾何要素可有多種分類方式：

幾何公差是控制幾何誤差的：t幾何≥f幾何

。

1.按結(jié)構(gòu)特征分類（1）組成要素（輪廓要素）零件的表面、表面上的線或點(diǎn)。

●尺寸要素如具有直徑定形尺寸的孔、軸。

●非尺寸要素如單個(gè)平面。（2）導(dǎo)出要素（中心要素）由一個(gè)或幾個(gè)尺寸要素的對(duì)稱中心得到的中心點(diǎn)、中心線成中心平面。

2.按檢測(cè)關(guān)系分類（1）被測(cè)要素即注有幾何公差的要素，是檢測(cè)的對(duì)象。（2）基準(zhǔn)要素用來(lái)確定被測(cè)要素的方向或位置關(guān)系的要素。同時(shí)，該要素也是被測(cè)要素。

3.按功能關(guān)系分類（1）單一要素注有形狀公差的要素。（2）關(guān)聯(lián)要素注有方向或位置公差的要素。4.按存在狀態(tài)分類

(1)實(shí)際要素：實(shí)際組成要素的簡(jiǎn)稱，指由接近實(shí)際組成要素所限定的工件實(shí)際表面的組成要素部分。

(2)提取要素：提取組成要素和提取導(dǎo)出要素的統(tǒng)稱。

提取組成要素指按規(guī)定方法，由實(shí)際組成要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際組成要素的近視替代。提取導(dǎo)出要素指由一個(gè)或幾個(gè)提取組成要素得到的中心點(diǎn)、中心線或中心面?！?.1零件幾何要素和幾何公差的特征項(xiàng)目3.1.3幾何公差的特征項(xiàng)目及符號(hào)

幾何公差的特征項(xiàng)目分為形狀公差、方向公差、位置公差和跳動(dòng)公差四大類，共有19個(gè)。其中，形狀公差特征項(xiàng)目有6個(gè)，沒(méi)有基準(zhǔn)要求；方向公差特征項(xiàng)目有5個(gè)，位置公差特征項(xiàng)目有6個(gè)，跳動(dòng)公差特征項(xiàng)目有2個(gè)，它們都有基準(zhǔn)要求。沒(méi)有基準(zhǔn)要求的線、面輪廓度公差屬于形狀公差，而有基準(zhǔn)要求的線、面輪廓度公差則屬于方向、位置公差。形狀公差直線度平面度圓度方向公差平行度垂直度傾斜度線輪廓度面輪廓度圓柱度線輪廓度面輪廓度3.1.3幾何公差的特征項(xiàng)目及符號(hào)線輪廓度面輪廓度位置公差跳動(dòng)公差同心度（用于中心點(diǎn)）對(duì)稱度位置度圓跳動(dòng)全跳動(dòng)同軸度（用于軸線）3.1.3幾何公差的特征項(xiàng)目及符號(hào)

幾何公差帶是用來(lái)限制實(shí)際被測(cè)要素變動(dòng)的區(qū)域。幾何公差帶可以是空間區(qū)域，也可以是平面區(qū)域。只要實(shí)際被測(cè)要素全部落在給定的公差帶內(nèi)，就表明其合格。

幾何公差帶具有形狀、大小、方向和位置等特性。（1）幾何公差帶的形狀取決于被測(cè)要素的幾何形狀、給定的幾何公差特征項(xiàng)目和標(biāo)注形式。（2）幾何公差帶的大小用它的寬度或直徑來(lái)表示，由給定的公差值決定。（3）幾何公差帶的方向和位置則由給定的幾何公差特征項(xiàng)目和標(biāo)注形式確定。3.1.4幾何公差帶的特性

（3）幾何公差帶的方向和位置則由給定的幾何公差特征項(xiàng)目和標(biāo)注形式確定。

1）幾何公差帶的方向指與公差帶延伸方向相垂直的方向，通常指的是被測(cè)要素指引線箭頭所指的方向。

幾何公差帶的方向應(yīng)與被測(cè)要素的最小包容區(qū)域一致。對(duì)于位置公差帶，其方向應(yīng)與基準(zhǔn)保持圖樣上給定的幾何關(guān)系。

2）幾何公差帶的位置可分為固定的和浮動(dòng)的兩種。3.1.4幾何公差帶的特性

（3）幾何公差帶的方向和位置則由給定的幾何公差特征項(xiàng)目和標(biāo)注形式確定。

1）幾何公差帶的方向指與公差帶延伸方向相垂直的方向，通常指的是被測(cè)要素指引線箭頭所指的方向。

2）幾何公差帶的位置可分為固定的和浮動(dòng)的兩種。

①位置固定的公差帶：對(duì)于位置公差（同軸度、對(duì)稱度和位置度公差），其公差帶的位置相對(duì)于基準(zhǔn)要素是完全確定的，不隨被測(cè)實(shí)際要素的尺寸、形狀及位置的改變而變動(dòng)。

②位置浮動(dòng)的公差帶：對(duì)于形狀公差帶（不包括與基準(zhǔn)有確定關(guān)系的輪廓度公差）、方向公差帶，公差帶的位置隨被測(cè)實(shí)際要素有關(guān)尺寸、形狀及位置的改變而變動(dòng)。3.1.4幾何公差帶的特性幾何公差帶的主要形狀

3.1.4幾何公差帶的特性§3.2幾何公差在圖樣上的表示方法

3.2.1幾何公差框格和基準(zhǔn)符號(hào)

1.形狀公差框格形狀公差框共兩格。用帶箭頭的指引線將框格與被測(cè)要素相連。

2.方向、位置和跳動(dòng)公差框格

有三格、四格和五格等幾種。用帶箭頭的指引線將框格與被測(cè)要素相連。

3.基準(zhǔn)符號(hào)

對(duì)基準(zhǔn)要素應(yīng)標(biāo)注基準(zhǔn)符號(hào)?；鶞?zhǔn)符號(hào)由一個(gè)基準(zhǔn)方格（方格內(nèi)寫(xiě)有表示基準(zhǔn)的英文大寫(xiě)字母）和基準(zhǔn)三角形（涂黑或空白），用細(xì)實(shí)線連接而構(gòu)成。

基準(zhǔn)在圖樣上用大寫(xiě)英文字母表示（不采用E、F、I、J、L、M、O、P、R）

3.2.2被測(cè)要素的標(biāo)注方法

1.被測(cè)組成要素的標(biāo)注方法指引線的箭頭應(yīng)置于輪廓線上或它的延長(zhǎng)線線上，并且?guī)Ъ^的指引線必須明顯地與尺寸線錯(cuò)開(kāi)。還可以用帶點(diǎn)的參考線把被測(cè)表面引出來(lái)。

2.

被測(cè)導(dǎo)出要素的標(biāo)注方法

指引線應(yīng)與被測(cè)導(dǎo)出要素所對(duì)應(yīng)尺寸要素的尺寸線的延長(zhǎng)線重合。或者指引線的箭頭與被測(cè)導(dǎo)出要素所對(duì)應(yīng)尺寸要素的尺寸線的箭頭對(duì)齊。

3.指引線箭頭的指向

指引線的箭頭應(yīng)指向幾何公差帶的寬度方向或直徑方向。

4.公共被測(cè)要素的標(biāo)注方法

對(duì)于由幾個(gè)同類要素組成的公共被測(cè)要素，采用一個(gè)公差框格標(biāo)注，在框格中公差值后面加注符號(hào)“CZ”。

3.2.3基準(zhǔn)要素的標(biāo)注方法

1.基準(zhǔn)組成要素的標(biāo)注方法基準(zhǔn)符號(hào)的基準(zhǔn)三角形底邊應(yīng)放置在基準(zhǔn)組成要素（表面或表面上的線）的輪廓線上或其延長(zhǎng)線上，并且放置處必須與尺寸線明顯錯(cuò)開(kāi)。還可以用帶點(diǎn)的參考線把基準(zhǔn)表面引出來(lái)。

2.

基準(zhǔn)導(dǎo)出要素的標(biāo)注方法

基準(zhǔn)符號(hào)的基準(zhǔn)三角形底邊應(yīng)放置在基準(zhǔn)導(dǎo)出要素（軸線、中心平面等）所對(duì)應(yīng)尺寸要素的尺寸線的一個(gè)箭頭上，并且基準(zhǔn)符號(hào)的細(xì)實(shí)線應(yīng)與該尺寸線對(duì)齊。

3.

公共基準(zhǔn)的標(biāo)注方法

對(duì)于由兩個(gè)同類要素構(gòu)成而作為一個(gè)基準(zhǔn)使用的公共基準(zhǔn)軸線、公共基準(zhǔn)中心平面等公共基準(zhǔn)，應(yīng)對(duì)這兩個(gè)同類要素分別標(biāo)注兩個(gè)不同字母的基準(zhǔn)符號(hào)，并且在被測(cè)要素公差框格中用短橫線隔開(kāi)這兩個(gè)字母。

3.2.4幾何公差的簡(jiǎn)化標(biāo)注方法

1.同一被測(cè)要素有幾項(xiàng)幾何公差要求

將這幾項(xiàng)幾何公差要求的幾何公差框格重疊繪出，只用一條指引線引向被測(cè)要素。

2.

幾個(gè)被測(cè)要素有同一幾何公差帶要求只使用一個(gè)幾何公差框格，由該框格的一端引出一條指引線，在這條指引線上繪制幾條帶箭頭的連線，分別與這幾個(gè)被測(cè)要素相連。

3.

幾個(gè)同型被測(cè)要素有同一幾何公差帶要求結(jié)構(gòu)和尺寸分別相同的幾個(gè)被測(cè)要素有同一幾何公差帶要求時(shí)，可以只對(duì)其中一個(gè)要素繪制公差框格，在該框的上方寫(xiě)明被測(cè)要素的尺寸和數(shù)量。

§3.3幾何公差帶

3.3.1形狀公差帶

1．形狀公差帶形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量，涉及的要素是線和面，包括直線度、平面度、圓度和圓柱度等特征項(xiàng)目。形狀公差帶是限制實(shí)際被測(cè)要素形狀變動(dòng)的一個(gè)區(qū)域。2．形狀公差帶的特點(diǎn)

形狀公差帶只有形狀和大小的要求，而沒(méi)有方向和位置的要求

1.平面度公差帶

公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。

用于限制被測(cè)實(shí)際平面的形狀誤差

2.直線度公差帶

●在給定平面內(nèi)和給定方向上的公差帶為間距等于公差值t的兩平行直線所限定的區(qū)域。2.直線度公差帶●在給定方向上的公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。

主要控制面與面交線，即棱線直的程度2.直線度公差帶●在給定平面內(nèi)的公差帶為間距等于公差值t的兩平行直線所限定的區(qū)域。主要控制被測(cè)實(shí)際圓柱面、圓錐面的素線以及量具上刻度線等的直線度2.直線度公差帶

●在任意方向上的公差帶為直徑等于公差值

t的圓柱面所限定的區(qū)域。主要控制被測(cè)實(shí)際圓柱面、圓錐面等的軸線的直線度

3.圓度公差帶公差帶為在給定橫截面內(nèi)，半徑差等于公差值t的兩同心圓所限定的區(qū)域。用于限制回轉(zhuǎn)面徑向截面輪廓的形狀誤差

4.圓柱度公差帶

公差帶為半徑差等于公差值t的兩同軸線圓柱面所限定的區(qū)域。

用于限制實(shí)際圓柱面的形狀誤差，是控制圓柱面的圓度、素線的直線度、兩條素線的平行度以及軸線的直線度等的綜合性指標(biāo)。

形狀公差標(biāo)注的解讀：

①按幾何公差項(xiàng)目讀法解釋：

×××的×××

公差值為××毫米。

被測(cè)要素

公差項(xiàng)目公差值

②用幾何公差帶含義解釋：

×××必須位于距離為公差值××毫米的×××

之間。被測(cè)要素

公差值公差帶形狀3.3.1形狀公差帶

1.

基準(zhǔn)的種類基準(zhǔn)是用來(lái)確定實(shí)際關(guān)聯(lián)要素方向、位置關(guān)系的參考對(duì)象，應(yīng)具有理想形狀（有時(shí)還應(yīng)具有理想方向）。

●單一基準(zhǔn)由一個(gè)基準(zhǔn)要素建立的基準(zhǔn)。

●公共基準(zhǔn)

由兩個(gè)或兩個(gè)以上同類要素建立的一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)。

3.3.2基準(zhǔn)

●三基面體系以三個(gè)互相垂直的基準(zhǔn)平面構(gòu)成一個(gè)基準(zhǔn)體系。三基面體系中的3個(gè)基準(zhǔn)平面，按功能要求分別稱為第一、第二、第三基準(zhǔn)平面（基準(zhǔn)的順序）。第二基準(zhǔn)平面B垂直于第一基準(zhǔn)平面A，第三基準(zhǔn)平面C垂直于A，且垂直于B。

3.3.2基準(zhǔn)

2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)

在加工和檢測(cè)中，基準(zhǔn)通常用形狀足夠精確的表面來(lái)模擬體現(xiàn)。例如，基準(zhǔn)平面可用平板的工作面模擬體現(xiàn)。

孔的基準(zhǔn)軸線用與孔成無(wú)間隙配合的心軸模擬體現(xiàn)，2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)軸的基準(zhǔn)軸線用V形塊來(lái)體現(xiàn)2.基準(zhǔn)的體現(xiàn)3.3.3輪廓度公差帶

輪廓度公差包括線輪廓度公差和面輪廓度公差兩個(gè)特征項(xiàng)目，涉及的要素是曲線和曲面，被測(cè)要素的理論正確幾何形狀需要用理論正確尺寸決定。

理論正確尺寸是用方框把數(shù)值圍起來(lái)表示沒(méi)有公差而絕對(duì)準(zhǔn)確的尺寸。輪廓度公差帶分為無(wú)基準(zhǔn)的和相對(duì)于基準(zhǔn)體系的兩種。前者的方向和位置可以浮動(dòng)，而后者的方位是固定的。

公差帶為直徑等于公差值t、圓心位于具有理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所限定的區(qū)域

實(shí)際輪廓線應(yīng)限定在直徑等于0.04，圓心位于被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線之間。線輪廓度（無(wú)基準(zhǔn)）

公差帶為直徑等于公差值t、圓心位于由基準(zhǔn)平面A和基準(zhǔn)平面B確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線所限定的區(qū)域。

實(shí)際輪廓線應(yīng)限定在直徑等于0.04，圓心位于由基準(zhǔn)平面A和基準(zhǔn)平面B確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓的兩包絡(luò)線之間。線輪廓度（有基準(zhǔn)）

公差帶為直徑等于公差值t、球心位于被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩包絡(luò)面所限定的區(qū)域。

實(shí)際輪廓面應(yīng)限定在直徑等于0.02，球心位于被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩等距包絡(luò)面之間。面輪廓度（無(wú)基準(zhǔn)）

公差帶為直徑等于公差值t、球心位于由基準(zhǔn)平面A確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩包絡(luò)面所限定的區(qū)域。

實(shí)際輪廓面應(yīng)限定在直徑等于0.1，球心位于由基準(zhǔn)平面A確定的被測(cè)要素理論正確幾何形狀上的一系列圓球的兩等距包絡(luò)面之間。面輪廓度（有基準(zhǔn)）3.3.4方向公差帶

方向公差（又稱定向公差）是指實(shí)際關(guān)聯(lián)要素相對(duì)于基準(zhǔn)的實(shí)際方向?qū)硐敕较虻脑试S變動(dòng)量。包括：∠∥⊥

方向公差涉及的要素是線和面。對(duì)一個(gè)點(diǎn)無(wú)所謂形狀和方向。被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素有：線對(duì)線、線對(duì)面、面對(duì)線、面對(duì)面

§3.3幾何公差帶

1.平行度公差帶

●面對(duì)面平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。

1.平行度公差帶

●面對(duì)面平行度公差帶①上表面對(duì)下表面的平行度公差為0.01mm

②上表面必須位于公差值為0.01mm，且平行于下表面的兩平行平面之間。

●

線對(duì)面平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。1.平行度公差帶

●

面對(duì)線平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。1.平行度公差帶

●給定方向的線對(duì)線平行度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且平行于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。

1.平行度公差帶

●任意方向的線對(duì)線平行度公差帶

公差帶為直徑等于公差值

t且軸線平行于基準(zhǔn)軸線的圓柱面所限定的區(qū)域。1.平行度公差帶

2.垂直度公差帶

●面對(duì)面垂直度公差帶

公差帶為間距等于公差值t且垂直于基準(zhǔn)平面的兩平行平面所限定的區(qū)域。

●面對(duì)線垂直度公差公差帶為間距等于公差值t且垂直于基準(zhǔn)軸線的兩平行平面所限定的區(qū)域。2.垂直度公差帶

●線對(duì)面垂直度公差帶

在任意方向上，公差帶為直徑等于公差值

t且軸線垂直于基準(zhǔn)平面的圓柱面所限定的區(qū)域。2.垂直度公差帶

●面對(duì)面傾斜度公差帶公差帶為間距等于公差值t的兩平行平面所限定的區(qū)域。該兩平行平面按給定角度傾斜于基準(zhǔn)平面。3.傾斜度公差帶a、方向公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)有確定的方向，而其位置往往是浮動(dòng)的。

b、方向公差帶的形狀除任意方向的線對(duì)線平行度公差帶、線對(duì)面垂直度公差帶和傾斜度公差帶的形狀為圓柱面外，其余皆為兩平行平面。

c、方向公差帶具有綜合控制被測(cè)要素的方向和形狀的能力。

方向公差帶小結(jié)

方向公差帶既控制實(shí)際被測(cè)要素的方向誤差，同時(shí)又在該公差帶范圍內(nèi)控制該實(shí)際被測(cè)要素的形狀誤差（f≤t）。因此在保證功能要求的前提下，規(guī)定了方向公差的要素，一般不再規(guī)定形狀公差，只有需要對(duì)該要素的形狀有進(jìn)一步要求時(shí)，則可同時(shí)給出形狀公差，但其形狀公差數(shù)值應(yīng)小于方向公差值。

3.3.4方向公差帶

位置公差（又稱定位公差）是指實(shí)際關(guān)聯(lián)要素相對(duì)于基準(zhǔn)的實(shí)際位置對(duì)理想位置的允許變動(dòng)量，涉及的要素是點(diǎn)、線和面。位置公差包括同心度、同軸度、對(duì)稱度和位置度公差等特征項(xiàng)目。

位置公差帶的形狀、大小和方位都是確定的。位置公差具有綜合控制被測(cè)要素的形狀、方向和位置的功能。3.3.5位置公差帶§3.3幾何公差帶

1.

同軸度公差帶

同軸度公差涉及的要素是圓柱面和圓錐面的軸線。

同軸度是指被測(cè)軸線應(yīng)與基準(zhǔn)軸線（或公共基準(zhǔn)軸線）重合的精度要求。

同軸度公差是指實(shí)際被測(cè)軸線對(duì)基準(zhǔn)軸線（被測(cè)軸線的理想位置）的允許變動(dòng)量。

同軸度公差帶為直徑等于公差值t且軸線與基準(zhǔn)軸線重合的圓柱面所限定的區(qū)域。該公差帶的方位是固定的。