第2章 尺寸极限与配合

孔、轴具有广泛的含义，它们不仅仅是指完整的圆柱形内、 外表面，对于像槽一类的两平行侧面也称为孔，而在槽内安 装的滑块类零件的两平行侧面被称为轴，即孔、轴分别具有 包容和被包容的功能。如果两平行平面或切面既不能形成包 容面，也不能形成被包容面，那么它们既不是孔，也不是轴。 如阶梯形的零件，其每一级的两平行面便是这样。
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2.2.1 有关术语和定义
(5) 提取圆柱面的局部尺寸(local size of an extracted cylinder)：要素上两对应点之间的距离。其中：两对应点之 间的连线通过拟合圆圆心；横截面垂直于由提取表面得到的 拟合圆柱面的轴线。
(6) 两平行提取表面的局部尺寸(local size of two parallel extracted surfaces)：两平行对应提取表面上两对应点之间 的距离。其中：所有对应点的连线均垂直于拟合中心平面； 拟合中心平面是由两平行提取表面得到的两拟合平行平面的 中心平面（两拟合平行平面之间的距离可能与公称距离不 同）。
间隙以S表示，过盈以表示。
孔的实际尺寸Da减去相配合的轴的实际尺寸da所得
值，称为实际间隙Sa或实际过盈a，即：Sa(a)＝Da
－da（视其符号）。
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2.2.1 有关术语和定义
设计给定了相互结合的孔、轴的极限尺寸（或极限偏差） 以后，就形成了孔轴的“配合”，也就相应地确定了间隙 或过盈变动的允许界限，称为极限间隙或极限过盈。极限 间隙有最大间隙Smax和最小间隙Smin之分；极限过盈有
在国家标准GB/T 1800.1-2009“术语及定义”中，规定了 有关要素、尺寸、偏差、公差和配合的基本术语和定义。
1. 要素 (1)尺寸要素(feature of size)：由一定大小的线性尺寸或角度
尺寸确定的几何形状。参见GB/T 18780.1-2002中2.2中的 说明。尺寸要素可以是圆柱形、球形、两平行对应面、圆 锥形或楔形。
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2.2.1 有关术语和定义
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2.2.1 有关术语和定义
2．孔、轴与尺寸 (1) 孔和轴(shaft and hole)：孔通常指工件的圆柱形内表 面尺寸要素，在基孔制配合中选作基准的孔，称为基准孔 (basic hole)。轴通常指工件的圆柱形外尺寸要素，在基轴 制配合中选作基准的轴，称为基准轴(basic shaft)。
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2.2.1 有关术语和定义
偏差数值多以微米(m）为单位进 行标注（如图2-5所示）。公差带的 宽窄表明公差数值的大小，公差带相 对于零线的位置取决于极限偏差的大 小。宽窄相同而在纵坐标上的位置不 同的公差带，它们对工件的精度要求 相同，而要求其偏离基本尺寸的大小 不同。设计时必须既给定公差数值又 给定一个极限偏差（上、下偏差之一） 值才可以确定一个公差带，以表达对 工件尺寸的设计要求。
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2.2.1 有关术语和定义
(4)提取组成要素的局部尺寸(local size of an extracted integral feature)：一切提取组成要素上两对应点之间距离的 统称，简称为提取要素的局部尺寸，也称为实际尺寸。
由于测量误差的存在，实际尺寸不一定是被测尺寸的真 值。加上测量误差具有随机性，所以多次测量同一处尺寸所 得的结果可能是不相同的，但都称做是零件该处的实际尺寸， 只是其所含的误差大小不同。此外，对于同一光滑表面，由 于被测工件形状误差的存在，被测部位不同，其测量结果也 是不同的。我们把一个孔或轴任意横截面中的任一距离称为 局部实际尺寸，它即为任何两相对点之间测得的尺寸。若无 特别指明，实际尺寸均指局部实际尺寸，是用两点法测得的。
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2.2.1 有关术语和定义
b) 极限偏差(limit deviations)：极限尺寸减其基本尺寸所得 的代数差称为极限偏差。上极限尺寸减其公称尺寸所得的代 数差称为极限上偏差。孔的极限上偏差以ES表示，轴的极 限上偏差以es表示，即ES＝Dmax－D，es＝dmax－d。下 极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差称为极限下偏差。孔 的极限下偏差以EI表示，轴的极限下偏差以ei表示，即 EI=Dmin－D, ei＝dmin－d。若以偏差表示，工件尺寸合格 性的条件之一则为：ES≥Ea≥EI（孔）es≥ea≥ei（轴） c) 基本偏差(fundamental deviation)：在极限与配合制 中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差，称为基本偏 差。它可以是上极限偏差或下极限偏差，一般为靠近零线的 那个偏差。
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2.2.1 有关术语和定义
(2) 尺寸公差(size tolerance)：上极限尺寸减下极限尺寸之 差，或上极限偏差减下极限偏差之差，称为尺寸公差，简 称公差。它是允许尺寸的变动量，是一个没有符号的绝对 值。孔的公差以TD表示，轴的公差以Td表示，则：TD＝ Dmax－Dmin＝ES－EI，Td＝dmax－dmin＝es－ei。 公差和极限偏差都是由设计规定的。公差表示对一批工件 的尺寸一致程度的要求，它是工件尺寸精度的一个指标， 但不能用来判断工件某一尺寸的合格性，而可用于衡量某 种工艺水平或成本的高低。极限偏差表示工件尺寸允许变 化的极限值（以偏差计），可作为判断工件尺寸是否合格 的依据。
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2.2.1 有关术语和定义
(2) 尺寸(size)：以特定单位表示线性尺寸值的数值。机械 图中标注的尺寸规定以毫米为单位表示，不必注出单位。
(3) 公称尺寸(nominal size)：由图样规范确定的理想形状要 素的尺寸。通过它并应用上、下极限偏差可计算出极限尺 寸，也称为基本尺寸。公称尺寸是在设计中根据强度、刚 度、运动、工艺、结构、造型等不同要求来确定的。公称 尺寸可以是一个整数或一个小数值，例如35，12，8.55， 0.5等。
第二章 尺寸极限与配合
2.1 概述 2.2 公差与配合的基本术语 2.3 光滑孔、轴的公差与配合设计 2.4 其他尺寸公差带规定 2.5 尺寸极限与配合应用实例
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2.1 概 述
机械装备与机械产品为国民经济的持续健康发展提供 了各种关键的制造装备与消费品，在国民经济中具有基础 性的地位，其中的孔、轴、长度的尺寸极限与配合技术用 来保证零件或部件在几何尺寸方面在设计与制造方面的互 换性要求。
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2.2.1 有关术语和定义
极限尺寸、公差与偏差的关系如图2-6所示：
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2.2.1 有关术语和定义
4．间隙、过盈与配合
(1) 间隙与过盈(clearance and interference)：孔的尺寸 减去相配合的轴的尺寸所得之差为正，称为间隙；孔的 尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差为负，称为过盈。
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2.2.1 有关术语和定义
(3) 公差带(tolerance zone)：在公差带图解中，由代表上极 限偏差和下极限偏差（即上极限尺寸和下极限尺寸）的两条 直线所限定的一个区域称为公差带（或称尺寸公差带），它 由公差大小和其相对于零线位置（基本偏差）来确定。 以公称尺寸一边界线为零线（零偏差线），用适当的比例画 出两极限偏差，以表示尺寸允许变动的界限及范围，称为公 差带图解（尺寸公差带图）。公称尺寸相同的孔、轴公差带 画在同一图中，可直观表示配合关系，方便讨论或设计。公 差带图解的零线水平安置，且规定零线以上为正偏差，零线 以下为负偏差。
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2.2.1 有关术语和定义
例如，在图2-4所示的各表面中，由D1、D2、D3和D4尺 寸确定的各组平行平面或切面所形成的是包容面，称为孔； 由d1、d2、d3和d4尺寸确定的圆柱形外表面、平行平面或 切面所形成的是被包容面，称为轴；由L1、L2和L3尺寸确 定的各平行平面或切面，既不是包容面也不是被包容面， 故不称为孔或轴。
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2.2.1 有关术语和定义
(2) 实际（组成）要素(real (integral) feature)：由接近 实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。 参见GB/T 18780.1-2002中2.4.1中的说明。具体含义见 图2-3。 (3) 提取组成要素(extracted integral feature)：按规定方法， 由实际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际（组成） 要素的近似替代。参见GB/T 18780.1-2002中2.5中的说明。 具体含义见图2-3。 (4) 拟合组成要素(associated integral feature)：按规定方法， 由提取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素。参见 GB/T 18780.1-2002中2.6中的说明。具体含义见图2-3。
一级圆柱齿轮减速器，是一个典型机械产品，如图21所示。它由机座3、轴承端盖16、滚子轴承14、高速齿 轮轴(输入轴)27、输出轴、大齿轮39等Байду номын сангаас部件组成：
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高速齿轮轴27如图2-2所示：
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2.1 概 述
该圆柱齿轮减速器的零部件是分别有不同的工厂和 车间制造的。该圆柱齿轮减速器装配时，一般要求在 同一规格的零部件任取一件，不需挑选或修配，便能 组装在一起而成一台齿轮减速器，同时达到规定的减 速器功能要求。考虑到零部件设计、制造、检验环节 由各种制造误差、检验误差以及各种规范的理解偏差， 必须按照最新的几何产品技术规范的要求，为该齿轮 减速器的零部件的重要尺寸和配合尺寸确定恰当且标 准化的尺寸公差、制造和检验的条件，使得设计、制 造与检验信息的一致性，确保齿轮减速器装配的互换 性要求。
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2.2 公差与配合的基本术语
2.2.1 有关术语和定义 2.2.2 公差、偏差和配合的基本规定
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2.2 公差与配合的基本术语
我国于2009年对1997-1999年期间颁布的《极限与配合》系列 标准进行了进一步的修订，颁布了产品几何技术规范(GPS) ：
* 《极限与配合-第1部分：公差、偏差和配合的基础(GB/T 1800.1-2009)》代替原国家标准《极限与配合》中的GB/T 1800.1-1997、GB/T 1800.2-1998、GB/T 1800.3-1998