【正文】 1 公差配合與測量技術(shù) 2 第 1章 公差配合 本章主要內(nèi)容為 ： ?公差與配合的選用 ?公差配合的基本術(shù)語及定義 ?公差配合標準的基本知識 3 公差配合設(shè)計包括零件精度，零件與零件之間、部件與部件之間的相互位置精度。零件的公差配合分為尺寸公差、形狀 (宏觀和微觀 ) 公差以及同一零件上各要素之間的位置公差，這三者往往又是相互關(guān)聯(lián)的。零件在制造過程中，由于工藝系統(tǒng)本身存在誤差，加上操作者的主觀原因，最后所獲得的尺寸不可能正好等于設(shè)計值，這樣就存在尺寸誤差。尺寸誤差必須限制在尺寸公差帶之內(nèi)，而尺寸公差帶的大小和位置是否合格又直接取決于尺寸公差的大小。 為了保證零件的互換性便于設(shè)計、制造、檢測與維修，需要對零件的尺寸公差與它們之間的配合實行標準化。 4 對于零件的尺寸公差配合設(shè)計，主要是根據(jù)國家標準進行的。本章介紹極限與配合國家標準的基本概念、主要內(nèi)容及其應用?，F(xiàn)行的極限與配合國家標準主要有： （ 1） GB/T — 2022《 極限與配合〓第 1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ) 》 （ 2） GB/T — 2022《 極限與配合〓第 2部分：標準公差等級和孔、軸極限偏差表 》 。 （ 3） GB/T 1801— 2022《 極限與配合〓公差帶和配合的選擇 》 （ 4） GB/T 1804— 2022《 一般公差〓未注公差的線性和角度尺寸的公差 》 。 5 孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面（由兩平行平面或切平面形成的包容面），如圖 11（ a）所示。 軸通常是指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由兩平行平面或切平面形成的被包容面），如圖 11（ b）所示。 長度是指由單一尺寸確定的既非孔又非軸的那部分，如圖 11（ c）所示 。 孔和軸 公差配合的基本術(shù)語及定義 6 圖 11 孔、軸和長度 有關(guān)尺寸的定義 尺寸是指用特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。在技術(shù)圖樣中或在一定范圍內(nèi)，已注明共同單位 (如在尺寸標注中以 mm為通用單位 )時，均可只寫數(shù)字，不寫單位。 7 公稱尺寸也稱為基本尺寸，是設(shè)計時給定的尺寸，它是計算極限尺寸和極限偏差的起始尺寸。孔用 D表示，軸用 d表示。公稱尺寸是根據(jù)零件應具備的強度、剛度和結(jié)構(gòu)等要求計算，并經(jīng)圓整而得到的。公稱尺寸可以是一個整數(shù)值或一個小數(shù)，應盡量采用優(yōu)先數(shù)系中的數(shù)值 。 實際尺寸是用兩點法測得的尺寸。由于零件存在著形狀誤差，所以不同部位的實際尺寸不盡相同，故往往把它稱為局部實際尺寸。 用兩點法測量的目的在于排除形狀誤差對測量結(jié)果的影響。因為測量誤差的存在，實際尺寸不可能等于真實尺寸，它只是接近真實尺寸的一個隨機尺寸?？缀洼S的實際尺寸分別用 Da和 da來表示。 8 極限尺寸是允許尺寸變動的兩個界限尺寸。兩個界限尺寸中較大的一個稱為上極限尺寸，較小的稱為下極限尺寸?？缀洼S的上極限尺寸與下極限尺寸分別用 Dmax、 dmax與 Dmin、dmin表示。實際尺寸的大小由加工決定，而極限尺寸是設(shè)計時給定的尺寸，不隨加工而變化。 9 有關(guān)偏差、公差的定義 尺寸偏差簡稱為偏差，是指某一尺寸（實際尺寸、極限尺寸）減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差。孔用 E表示，軸用 e 尺寸偏差分為極限偏差和實際偏差。上極限尺寸與公稱尺寸的代數(shù)差稱為上極限偏差，孔和軸的上極限偏差分別用ES和 es表示；下極限尺寸與公稱尺寸的代數(shù)差稱為下極限偏差，孔和軸的下極限偏差分別用 EI和 ei表示。上極限偏差與下極限偏差統(tǒng)稱為極限偏差。實際尺寸與公稱尺寸的代數(shù)差稱為實際偏差，孔和軸的實際偏差分別用 Δa和 δa表示。各種偏差的計算公式為 10 m a x m inm a x m ina a a aE S , E Ie s , e i,D D D Dd d d dD D d d?? ? ? ? ??? ? ? ? ??? ? ? ? ??上、下極限偏差可以為正、負或零。偏差值除零外，前面必須冠以正負號。極限偏差用于控制實際偏差。實際偏差若介于上極限偏差與下極限偏差之間，則該尺寸合格。 尺寸公差是上極限尺寸與下極限尺寸之差，或上極限偏差與下極 孔和軸的公差分別用 TD和 Td表示。公差與極限尺寸和極限偏差的關(guān)系為 11 D m a x m i nd m a x m i nE S E Ie s e iT D DT d d? ? ? ? ??? ? ? ??各種尺寸、偏差與公差的關(guān)系如圖 12所示。 圖 12 各種尺寸、偏差與公差的關(guān)系 12 公差帶是由上、下極限偏差所確定的一個允許尺寸變動的區(qū)域。為了說明公稱尺寸、極限偏差和公差三者之間的關(guān)系，需要畫出公差帶圖，如圖 13所示。 圖 13 孔、軸公差帶圖 13 由圖 13可以看出，公稱尺寸是公差帶圖的零線，是衡量公差帶位置的起始點。圖中 EI和 es是決定孔、軸公差帶位置的極限偏差。若 EI和 es的絕對值越大，孔、軸公差帶離零線就越遠；若絕對值越小，則孔、軸公差帶離零線就越近。國家標準把用以確定公差帶相對零線位置的上極限偏差或下極限偏差稱為基本偏差，它往往是離零線近的或位于零線的那個偏差。 公差的大小即公差值的大小，它是指沿垂直于零線方向度量的公差帶寬度。沿零線方向的寬度是畫圖時任意確定的，不具有特定含義。 在畫公差帶圖時，公稱尺寸以 mm為單位標出，公差帶的上、下極限偏差以 μm（或 mm）為單位標出，單位也可以省略不標。上、下極限偏差的數(shù)值前冠以“＋”或“－”號，零線以上為正，以下為負。與零線重合的偏差，其數(shù)值為零，不必標出，如圖 14所示。 14 圖 14 公差帶圖示例 有關(guān)配合的定義 由于配合是指一批孔、軸的裝配關(guān)系，而不是指單個孔和單個軸的裝配關(guān)系，所以只有用公差帶關(guān)系來反映配合才比較準確。 間隙或過盈是指相配合的孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，此差值為正時稱為間隙，用 X表示；為負時稱為過盈，用 Y表示。 15 1）間隙配合 間隙配合是指具有間隙（包括最小極限間隙等于零）的配合。即使把孔做得最小，把軸做得最大，裝配后仍具有一定的間隙 (包括最小極限間隙等于零 )。對于這類配合，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖 15所示。 圖 15 間隙配合 16 這類配合的最大極限間隙 Xmax、最小極限間隙 Xmin和平均間隙 Xav的計算公式分別為 m a x m a x m inm in m in m a xm a x m inavE S e iE I e s2X D dX D dXXX??? ? ? ??? ? ? ? ??????2）過盈配合 過盈配合是指具有過盈（包括最小極限過盈等于零）的配合。即使把孔做得最大，把軸做得最小，裝配后仍具有一定的過盈(包括最小極限過盈等于零 )。對于這類配合，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖 16所示。 17 圖 16 過盈配合 這類配合的最大極限過盈 Ymax、最小極限過盈 Ymin和平均過盈 Yav的計算公式分別為 m a x m in m a xm in m a x m inm a x m inavEI e s