互换性与技术测量

特点：
1）实际存在的，对一批零件而言是一随机变量。 2）Dfe≤ Da ，dfe ≥ da 3)只有Dfe ≥ dfe，孔、轴才能自由装配（不是Da ≥ da）
内接的最大理想轴
外接的最小理想孔
Dfe
dfe
实际孔
实际轴
图2-2 孔和轴的体外作用尺寸
9.极限尺寸判断原则

孔的体外作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺 寸，并在任何位置上孔的最大实际尺寸应小于或 等于孔的最大极限尺寸；
+ 0 基本尺寸 轴公差带
EI es ei
位置
标准化 极限偏差 基本偏差
c）画法：
(1)零线。 (2)确定公差带大小位置。 (3)孔 、轴 (或 ) 或在公差带里写孔、轴。 (4)作图比例基本一致，单位 µ m 、mm均可。 (5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。
＃公差与偏差的区别：
4．极限制
公差带有两个参数：一是公差带的大小（即 宽度）；二是公差带相对于零线的位置。国标已将 它们标准化，形成标准公差和基本偏差两个系列。
5．标准公差（IT） 指国家标准（GB/T
1800.3—1998）极限与配合制中，所规定的任一 公差。字母IT为“国际公差”的符号。标准公差确 定了公差带的大小。
6．基本偏差
Interchangeability and Technical Measurement
互换性与技术测量
机制教研室 2008年5月
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第一章 绪论
学 习 指 导
本章学习目的是了解本课程的性质和任务。
学习要求是懂得互换性的含义；了解互换性与
标准化的关系及其在现代化生产中的重要意义 ；了解优先数的基本原理及其应用。
最大极限尺寸 最小极限尺寸 公差 下偏差 上偏差 基本尺寸
孔
图2-1
最小极限尺寸
最大极限尺寸 基本尺寸 零线
轴
公差 下偏差 上偏差
5．极限尺寸 一个孔或轴允许的尺寸的两个极端。 实际尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。孔或轴
允许的最大尺寸称为最大极限尺寸；孔或轴允许的
最小尺寸称为最小极限尺寸 。 孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和dmax表 示，最小极限尺寸分别用Dmin和dmin表示。
2)不完全互换 包括采用概率法装配、分组装配或在装配时 采用调整等措施。（还要附加修配、辅助加工的，则不具有 互换性）
3. 对标准件：
（例如：滚动轴承）
内互换： 外互换：
三、互换性的重要性
不仅是使用上的需要，也是设计、制造上的需要。
1.使用上
1)军用 军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。
2)民用
定义；

（2）基本掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原 则；

（3）初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配
合；
（4）能够查用本课程讲授的公差表格和正确标注图样；

（5）建立技术测量的基本概念，了解基本测量原理与
方法和初步学会使用常用计量器具，知道分析测量误差
与处理测量结果，会设计检验圆柱形零件的量规。
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第一节 互换性概述
一、 互换性的定义
互换性：在同一规格的一批零件或部件中，任取
其一，不需要任何挑选或附加修配(如钳工修配)就能装在机 器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为 具有互换性的零、部件。 由定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必 须满足三个条件：
装配前 不挑 装配时 不调整或修配
学 习 指 导
本章学习的目的是掌握基础标准《极限与配合》
的一般规律，为合理选用尺寸公差与配合、学习其它 典型零件的公差与配合，进行尺寸精度设计打下基础 。学习要求是对极限与配合标准中的术语定义，要着 重搞清其概念与作用，并抓住它们之间的区别与联系 进行分析，避免单纯从定义上孤立地去理解；重点要 掌握标准公差与基本偏差的结构、特点和基本规律以 及尺寸公差与配合的选用原则。
孔 EI 轴 基本偏差 为下偏差 基本偏差 ES 孔 为上偏差 轴
ei
+
0 基本尺寸
es
基本偏差
三、有关“配合”的术语及定义
1）间隙配合
孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的配合（包括 Xmin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺
寸
孔 Xmin Xmax
Xmax
轴 轴
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
GB/T1801—1999《极限与配合 公差带和配合的选择》
GB/T1804—2000《一般公差 未注公差的线性和角度 尺寸的公差》
第二节 极限与配合的常用术语与定义
一、有关尺寸的术语及定义（GB/T1800.1—1997） 1．尺寸 以特定单位表示线性尺寸值的数值。如 直径、宽度、高度、中心距等。 2．孔和轴 孔通常指工件的圆柱形内表面，也包 括非圆柱形内表面，即由两平行平面或切平面形成 的包容面。轴通常指工件的圆柱形外表面，也包括 非圆柱形外表面，即由两平行平面或切平面形成的 被包容面。
2. 实现互换性的前提
标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设计
和制造，并按一定的标准进行检验，互换性才能实现。
3. 优先数系
由一系列十进制等比数列构成，代号Rr。优先数系中的每
个数都是一个优先数。每个优先数系中，相隔 r项的末项与
首项相差10倍；每个十进制区间中各有r个优先数。
第二章 尺寸的极限与圆柱结合的互换性
1.公差:允许零件尺寸和几何参数的变动范围称 为“公差”
2.检测：检测包含检验与测量。
3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。
二、标准和标准化（自学）
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三、优先数和优先数系 （GB/T321—1980 ）
优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协 调和统一的一种科学的数值制度。
1.优先数系的构成
尺寸合格条件：
Dmin≤Da≤Dmax dmin≤da≤dmax
6．最大实体尺寸 孔或轴具有允许材料量为最多时 状态（最大实体状态，简称MMC）下的极限尺寸。
孔和轴的最大实体尺寸分别用DM和dM表示。 7．最小实体尺寸 孔或轴具有允许材料量为最少时 状态（最小实体状态，简称LMC）下的极限尺寸。孔 和轴的最小实体尺寸分别用D 和d 表示。
由一系列十进制等比数列构成，代号Rr( r=5、10、 20、40、80)，每个数都是一个优先数。 R5 公比 R10 公比 R20 公比 R40 公比 R80 公比 q5＝1.6 q10＝1.25 q20＝1.12 q40＝1.06 q80＝1.03 补充系列 基本系列
2. 优先数的派生系列和复合系列 （自学） 3. 优先数系的应用举例（自学）
一、标准公差代号及等级
1．代号 国家标准（GB/T1800.2—1998） 2．公差等级
在基本尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级规 定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定了IT1 至IT18共18个标准公差等级。依次为 IT01 IT0 IT1 …… IT18 等级 高 低 ＞IT7 称为低于IT7级 公差值 小 大 ＜IT7称为 高于IT7级

总之，本课程的任务在于使学生获得机械工程技术人员 所必须具备的几何量公差与检测方面的基本知识和技能。
小
1. 互换性的概述
结
互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼
此互相替换的性能。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我 们在设计、制造中必须遵循的。既便是采用修配法保证装配 精度的单件或小批量生产的产品（此时零、部件没有互换性） 也必须遵循互换性原则。
L L
极限尺寸与实体尺寸有如下关系 D ＝D
M M
min
，D ＝Dmax
L L
d ＝dmax ，d ＝dmin
8. 体外作用尺寸（见图2-2） •定义：在配合面的全长上与实际孔相内接的最大理 想轴的尺寸 孔的作用尺寸（Dfe ）
•在配合面的全长上与实际轴相外接的最小理想孔的 尺寸 轴的体外作用尺寸（dfe）
•Dfe变小 保证配合
不要小于Dmin
•dfe变大
不要大于dmax
•有配合要求的零件尺寸合格条件： Dmin≤ Dfe≤ Da ≤ Dmax dmin ≤ da≤ dfe≤dmax
小
结
二、有关“公差与偏差”的术语和定义
3.公差带
公差带图解：
孔公差带 ES
a)零线： b)公差带特性： 标准化
两个要素 大小 T 标准公差
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1992～1996年上述新国标进行了部分修订，将《公差 与配合》改为《极限与配合》，用《极限与配合 基础 第一 部分：词汇》（GB/T1800.1—1996）替代GB18001979中的《公差与配合的术语及定义》，用《一般公差 线性尺寸的未注公差》（GB/T1804—1992）替代《未 注公差尺寸的极限偏差》（GB1804—1979）。
第一节 概述
1944年：国民党政府制定了“尺寸公差与配合”的国家 标准，但实际使用的是日本、德国、美国标准。 1955年：参照苏联标准，第一机械工业部颁布“公差与 配合”的部颁标准，此标准只是将苏联标准（OCT标准）付 与了中文名词。 1959年：颁布了“公差与配合”的国家标准GB159～ 174—1959（简称“旧国标”）（精度等级偏低、配合种 类偏少） 1979年：参照国际标准制定了“公差与配合”的国家标 准GB1800～1804 —1979（简称“新国标”）取代 GB159～174—1959
第四节 本课程的性质、内容和基本要求
本课程是机械类各专业的重要技术基础课
它包含几何量精度设计与误差检测两方面的内