【正文】 的各級(jí)圓度、圓柱度及定位公差值作一統(tǒng)計(jì)分析。直線度、平面度及各定向公差中的面對(duì)面及面對(duì)線的平行度、垂直度、傾斜度，由于這些被測(cè)要素與主參數(shù)的長(zhǎng)度尺寸不發(fā)生聯(lián)系，在給定直線度、平面度及有關(guān)定向公差中軸線對(duì)平面、軸線對(duì)軸線的平行度、垂直度、傾斜度等方向誤差，是通過(guò)實(shí)際孔、軸表面相對(duì)于基準(zhǔn)測(cè)得，因此與該要素的尺寸公差密切相關(guān)?？梢杂休喞钚《酥芯€和輪廓算術(shù)平均中線。答：有輪廓算術(shù)平均偏差Ra；微觀不平度十點(diǎn)高度RZ；輪廓最大高度Ry；輪廓微觀不平度的平均間距Sm。(4)對(duì)承受變動(dòng)載荷的零件表面，以及最容易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位(如溝槽處)，粗糙度數(shù)值要小。57 在一般情況下，下列每組中兩孔表面粗糙度參數(shù)值的允許值是否應(yīng)該有差異?如果有差異，那么哪個(gè)孔的允許值較?。繛槭裁? ①60H8與20H8孔；②50H7/h6與50H7/g6中的H7孔；③。例如，與滾動(dòng)軸承配合的相應(yīng)配合件的表面粗糙度應(yīng)由GB275—93d《滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合》規(guī)定。(6)對(duì)取樣長(zhǎng)度一般都可選取標(biāo)準(zhǔn)中推薦的數(shù)值。注意：配合性質(zhì)由公差關(guān)系決定，而與表面粗糙度與無(wú)關(guān)，因?yàn)楸砻娲植诙仁俏⒂^形變量。第六章 習(xí)題61 為了保證滾動(dòng)軸承的工作性能，其內(nèi)圈與軸頸配合、外圈與外殼孔配合，應(yīng)滿足什么要求？答：滾動(dòng)軸承與軸頸和殼體孔配合的基準(zhǔn)制(由標(biāo)準(zhǔn)件決定)。值得注意的是：內(nèi)圈與軸頸的配合的配合性質(zhì)，不能只看軸的基本偏差代號(hào)。答：向心軸承(圓錐滾子軸承除外)分為0，6，5，4，2五級(jí)；圓錐滾子軸承分為0，6X，5，4四級(jí)；推力軸承分為0，6，5，4四級(jí)，精度從0到2級(jí)依次增高，o級(jí)最低，2級(jí)最高。因而這種特殊的基準(zhǔn)孔公差帶與GB／T180I—79中基孔制的各種軸公差帶構(gòu)成的配合性質(zhì)，相應(yīng)地比這些軸公差帶的基本偏差代號(hào)所表示的配合性質(zhì)有不同程度的變緊，見圖。（3） 當(dāng)套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng)時(shí)，該套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度，一般與套圈相對(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時(shí)選用的配合相同，或稍松一些。69 滾動(dòng)軸承與軸頸及外殼孔的配合在裝配圖上的標(biāo)注有何持點(diǎn)?答：由于滾動(dòng)軸承用單一平面內(nèi)平均直徑作為軸承的配合尺寸，其公差數(shù)值與國(guó)標(biāo)GB／—1998《極限與配合》中的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值不同。則可判斷出φ95K7/h6是軸承外環(huán)與箱體孔最終形。 表面粗糙度的大小直接影響配合性質(zhì)和連接強(qiáng)度，因此，對(duì)與軸承內(nèi)、外圈配合的表面提出較高的粗糙度要求。該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)較緊，一般選用過(guò)盈小的過(guò)盈配合或過(guò)盈概率大的過(guò)渡配合。65 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差帶相對(duì)于公稱直徑為零線的分布有何特點(diǎn)?其基本偏差是怎樣規(guī)定的?答：此時(shí)的基孔制不同于正常的基孔制，此時(shí)的孔基本偏差是上偏差。滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)精度是指成套軸承內(nèi)(外)圈的徑向跳動(dòng)、成套軸承內(nèi)(外)圈端面對(duì)滾道的跳動(dòng)和端面對(duì)內(nèi)孔的跳動(dòng)?？紤]到工作時(shí)溫度升高會(huì)使軸熱脹伸長(zhǎng)而產(chǎn)生軸向移動(dòng)，因此兩端軸承中有一端應(yīng)是浮動(dòng)支承，配合應(yīng)較松；不然，軸會(huì)彎曲使軸承內(nèi)部有可能卡死。①，；②d2軸肩的表面粗糙度輪廓參數(shù)Rz的最大值為20μm；③，；④；⑤。其中，Ra和RZ對(duì)功能影響基本是相似的。由于表面本身太小或不是平面，因而測(cè)不到一個(gè)取樣長(zhǎng)度或不夠五個(gè)最高峰和五個(gè)最低谷而計(jì)算不到RZ時(shí)用，例如鋼球表面粗糙度，切削刀具刃口的表面粗糙度等。(2)如有表面粗糙度要求，則應(yīng)明確所要求的是上限值(或下限值)還是最大值；并且高度參數(shù)值和取值長(zhǎng)度值是必須規(guī)定的，因此首先選擇這兩項(xiàng)。干涉顯微鏡一般用于測(cè)量表面粗糙度值要求較低的表面，其測(cè)量范圍RZ ~ μm。具體選用表面粗糙度時(shí)，主要考慮以下原則：(1)在同一零件下，工作表面的粗糙度數(shù)值一般比非工作表面??；(2)配合性質(zhì)要求較高的配合表面，要求配合穩(wěn)定可靠，粗糙度值應(yīng)選得小些。如下圖中的ZVi。表面粗糙度越小，則表面越光滑。據(jù)以上統(tǒng)計(jì)，三者公差數(shù)值關(guān)系為T尺寸≈≈4T形狀?？梢?，根據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)的尺寸誤差與形位誤差規(guī)律，公差值的常用取值方法也是遵循：T尺寸T位置 T形狀。如回轉(zhuǎn)體零件的直徑，方形零件的最大長(zhǎng)度等)外，還要綜合考慮各種形狀結(jié)構(gòu)等影響，需要適當(dāng)調(diào)整公差等級(jí)。一般地，定向公差可控制與其有關(guān)的形狀誤差，如面與面的平行度公差，可以控制該面的平面度和素線的直線度誤差；垂直度可以控制該軸軸線直線度誤差等。當(dāng)這種控制尚不能滿足形位精度要求時(shí)，進(jìn)一步給出形狀和位置公差，這時(shí)必須使T形狀＜T位置＜T尺寸，且遵守最大實(shí)體邊界。各種公差原則的要點(diǎn)比較如下表：序號(hào)采用的公差原則或公差要求孔為最大實(shí)體尺寸時(shí)形位誤差值孔為最小實(shí)體尺寸時(shí)形位誤差值理想邊界名稱邊界尺寸適用性備注a獨(dú)立原則DminDmaxDmin ＜ Da＜Dmax高運(yùn)動(dòng)精度或非配合尺寸公差與形位公差相互獨(dú)立b包容原則0圖上標(biāo)注的公差值+尺寸偏離量最大實(shí)體MMB保證配合及配合精度要求高單一要素c最大實(shí)體原則0或圖示公差圖上標(biāo)注的公差值+尺寸偏離量最大實(shí)體實(shí)效保證可裝配性的場(chǎng)合只有零件的中心要素才具備應(yīng)用條件d最小實(shí)體原則圖上標(biāo)注的公差值+尺寸偏離量0或圖示公差最小實(shí)體實(shí)效保證零件強(qiáng)度和最小壁厚e可逆要求與最大實(shí)體原則和最小實(shí)體原則聯(lián)合使用不能獨(dú)立使用，采用時(shí)要慎重關(guān)于尺寸公差和形位公差及公差原則等知識(shí)的大總結(jié)工程圖樣形位精度要求是由給定的形位公差項(xiàng)目及公差值體現(xiàn)的，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，形位公差值有三種標(biāo)注形式，注出的、未注的以及由理想邊界限定的形位公差。包容原則:遵循最大實(shí)體原則，適用于單一要素。(4) mm， mm。其公差帶形狀是垂直于基準(zhǔn)軸線的任一測(cè)量平面內(nèi)半徑差為公差值t且圓心在基準(zhǔn)軸線上的兩個(gè)同心圓之間的區(qū)域；同軸度是指：被測(cè)圓柱面的軸線必須位于公差值為t且與軸線同軸的圓柱體內(nèi)。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)上述的錯(cuò)誤分析自己在圖中改正。圖43 習(xí)題419 圖44 習(xí)題420答：請(qǐng)同學(xué)們自己完成。且要求這兩個(gè)平行平面都平行于基準(zhǔn)線下表面的素線，也可以理解為兩個(gè)平行平面的約束條件是平行于過(guò)中心軸線的理想中心剖面。當(dāng)同樣滿足零件的使用要求時(shí)，應(yīng)選用檢測(cè)簡(jiǎn)便的項(xiàng)目。定位最小包容區(qū)域即在上述最小包容區(qū)域概念基礎(chǔ)上，增加了對(duì)位置條件的約束。(3) 圓柱度公差是指被測(cè)圓柱面必須位于半徑差為給定公差值的兩同軸圓柱面之間。對(duì)被測(cè)球的球心也是如此。3) 最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)要素時(shí)，基準(zhǔn)要素應(yīng)遵守相應(yīng)的邊界。當(dāng)被測(cè)要素的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，形位誤差值可以超出在最大實(shí)體狀態(tài)下給出的形位公差值，即此時(shí)的形位公差值可以增大。采用包容要求的尺寸要素，其實(shí)際輪廓應(yīng)遵守最大實(shí)體邊界，即其體外作用尺寸不超出其最大實(shí)體尺寸，且局部實(shí)際尺寸不超出其最小實(shí)體尺寸。⑶最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB) 尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸的邊界稱為最大實(shí)體實(shí)效邊界。內(nèi)表面(孔)的最大實(shí)體實(shí)效尺寸以DMV表示，外表面(軸)的最大實(shí)體實(shí)效尺寸以dMV表示，有：對(duì)于內(nèi)表面(孔) DMV=DM — t=Dmin — t對(duì)于外表面(軸) dMV=dM + t=dmax + t對(duì)于給出定向公差的關(guān)聯(lián)要素，稱為定向最大實(shí)體實(shí)效尺寸(DMV‘，dMV‘)。(1) 體外作用尺寸在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面(孔)體外相接的最大理想面，或與實(shí)際外表面(軸)體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體外作用尺寸。同軸度的公差帶總是一圓柱體，所以公差值前總是加上符號(hào)“Φ”；軸線對(duì)平面的垂直度，軸線的位置度一般也是采用圓柱體公差帶，需在公差值前也加上符號(hào)“Φ”。其含義和標(biāo)注如下：線輪廓度和面輪廓度根據(jù)有無(wú)基準(zhǔn)要求可分屬于形狀和位置公差兩種，無(wú)基準(zhǔn)要求的屬形狀公差，有基準(zhǔn)要求的屬位置公差。5) 全跳動(dòng)全跳動(dòng)公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際被測(cè)要素對(duì)其理想要素的允許變動(dòng)量。理論位置由理論正確尺寸決定，所以標(biāo)注位置度公差要求時(shí)，總要標(biāo)出帶框的理論正確尺寸。3) 傾斜度傾斜度也是定向公差。3) 圓度在圓度公差的標(biāo)注中，箭頭方向應(yīng)垂直于軸線或指向圓心。給出了位置公差的要素稱為關(guān)聯(lián)要素。允許相互轉(zhuǎn)換時(shí)為相關(guān)原則，相關(guān)原則又可分為：包容原則、最大實(shí)體原則、最小實(shí)體原則及可逆要求。 形位公差包括形狀公差和位置公差。試分別計(jì)算按“級(jí)”和按“等”使用時(shí)量塊組的工作尺寸和測(cè)量極限誤差。 假設(shè)已消除了定值性系統(tǒng)誤差，試求其測(cè)量結(jié)果。這個(gè)關(guān)系式正好說(shuō)明“公差”的實(shí)質(zhì)，反映零件的功能要求與制造要求之間的矛盾或設(shè)計(jì)與工藝的矛盾。其中為實(shí)際極限盈隙與給定極限盈隙的差值。則即X裝配MAX=； X裝配MIN=，由此可知，裝配間隙應(yīng)增大，并以此確定配合。（2）配合的基本尺寸=40mm，Ymax = –，Ymin = –。（2） 40JSf 40Hf 40Ff 40H12的極限偏差。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?；谆蚧S制的同名的過(guò)渡和過(guò)盈配合只有公差等級(jí)組合符合國(guó)標(biāo)在換算孔的基本偏差時(shí)的規(guī)定，配合性質(zhì)才能相同。經(jīng)過(guò)上述分析知，由，所以配合是過(guò)渡配合。試求該孔、軸的實(shí)際偏差以及該對(duì)孔、軸配合的實(shí)際盈、隙；并說(shuō)明它們的配合類別。采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)。配合制的選擇與功能要求無(wú)關(guān)，主要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)的合理性。（6）優(yōu)先數(shù)系R10系列中在1～10的進(jìn)段中包含11個(gè)優(yōu)先數(shù)。（對(duì)或錯(cuò)以 √ 或 表示）（1）對(duì)大批量生產(chǎn)的同規(guī)格零件要求有互換性，單件生產(chǎn)則不必遵循互換性原則。有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的多樣化。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中執(zhí)行互換性原則，按規(guī)定的幾何、物理及其它質(zhì)量參數(shù)的公差，制造裝備的各部分，使其在裝配和互換時(shí)，無(wú)需輔助加工和修配便能滿足使用要求。公差、檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)化與互換性的關(guān)系：A 零件的尺寸大小一定時(shí)，給定的公差值越小，精度就越高；但隨之而來(lái)的是加工困難。此種僅組內(nèi)零件可以互換，組與組之間不能互換的特性，稱之為不完全互換性。這樣，既可保證裝配精度和使用要求，又能解決加工困難，降低成本?；Q性定義（Interchangeability）:指按同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)制成的合格零部件在尺寸上和功能上具有相互替代的性能。D 互換性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的主要原則。 互換性的意義及作用?設(shè)計(jì)方面：可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)部件，大大簡(jiǎn)化了繪圖和計(jì)算工作，縮短了設(shè)計(jì)周期，加速產(chǎn)品更新。16 判斷下面說(shuō)法是否正確。（5）R5系列中10～100的優(yōu)先數(shù)是126100。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定有基孔制和基軸制兩種配合制度。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性質(zhì)的配合。24 按給定的尺寸mm（孔）和mm（軸）加工孔和軸，現(xiàn)取出一對(duì)孔、軸。結(jié)果同情況1。所有基孔或基軸制的同名的間隙配合的配合性質(zhì)相同。確定方法主要是類比法。試求：（1）配合的最小間隙Xmin 、孔與軸的極限尺寸、配合公差并畫公差帶圖解。（1）配合的基本尺寸=25mm，Xmax = +，Xmin = +。答：(1)首先計(jì)算由于熱變形引起的間隙變動(dòng)量其中則負(fù)號(hào)說(shuō)明工作間隙減小。(7)結(jié)果分析在大批量生產(chǎn)方式下組織生產(chǎn)，一般規(guī)定仍可滿足使用要求。若功能要求(設(shè)計(jì)要求)提高，即Tf減小，則(Th + Ts)也要減小，結(jié)果使加工和測(cè)量困難，成本增加。311 用比較儀對(duì)某尺寸進(jìn)行了15次等精度測(cè)量，測(cè)得值如下：20 .216，20 .213，20 .215，20 .214，20. 215，20. 215，20. 217，20 .216，20 .213，20 .215，20. 216，20 .214，20. 217，20. 215，20 .214。317 ，他們檢定后都為4等，他們的中心長(zhǎng)度實(shí)際偏差分別為+。形位公差帶——是用來(lái)限制被測(cè)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，它是形位誤差的最大允許值。分別滿足各自要求。(3) 單一要素和關(guān)聯(lián)要素給出了形狀公差的要素稱為單一要素。2) 平面度平面度公差帶只有一種，即由兩個(gè)平行平面組成的區(qū)域，該區(qū)域的寬度即為要求的公差值。垂直度的被測(cè)和基準(zhǔn)要素也有直線和平面兩種。3) 位置度位置度誤差是被測(cè)實(shí)際要素偏離其理論位置的結(jié)果。指示表測(cè)頭指在圓柱面上為徑向圓跳動(dòng)，指在端面為端面圓跳動(dòng)，垂直指向圓錐素線上為斜向圓跳動(dòng)。47 輪廓公差有哪些，各自的含義是什么，如何標(biāo)注？答：形狀公差有線輪廓度和面輪廓度度。這種情況在被測(cè)要素為軸線時(shí)才有。2) 作用尺寸作用尺寸可以分為體外作用尺寸和體內(nèi)作用尺寸兩種。最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸，稱為最大實(shí)體實(shí)效尺寸。⑵最小實(shí)體邊界(LMB) 尺寸為最小實(shí)體尺寸的邊界稱為最小實(shí)體邊界。采用包容要求的尺寸要素，應(yīng)在其尺寸極限偏差或公差帶代號(hào)之后加注符號(hào)。對(duì)于內(nèi)表面(孔) Dfe≥DMV 且DM=Dmin≤Da≤D L=Dmax對(duì)于外表面(軸) dfe≤dMV 且dm=dmax≥da≥d L=dmin最大實(shí)體要求應(yīng)用于被測(cè)要素時(shí)，被測(cè)要素的形位公差值是在該要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給出的。采用可逆的最大實(shí)體要求，應(yīng)在被測(cè)要素的形位公差框格中的公差值后加注符號(hào)“”。答：(1) 圓度是指被測(cè)圓柱面或圓錐面上任一正截面的圓周必須位于半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。端面全跳動(dòng)公差帶是距離為公差值t且與基準(zhǔn)垂直的兩平行平面之間的區(qū)域。定向最小包容區(qū)域主要用于評(píng)定定向誤差，包括平行度、垂直度和傾斜度。(4) 考慮檢測(cè)的方便性：確定公差項(xiàng)目必須與檢測(cè)條件相結(jié)合，考慮現(xiàn)有條件檢測(cè)的可能性與經(jīng)濟(jì)性。417 圖41所示銷軸的三種形位公差標(biāo)注，它們的公差帶有何不同？a) b)