第2章1、2节

§2—1 极限与配合的常用术语为了研究零件几何要素的互换性，必须对有关的术语作出统一规定，这是互换性研究的基础，也是工程技术人员的共同语言（行话）。

各术语都有其定义，特定含义，不同于日常生活用语，应深入理解各术语的含义、区别、联系，并能熟练掌握应用。

一、有关尺寸的术语1. 尺寸 size——以特定单位表示线性尺寸值的数值。

注：（1）机械制图国家标准规定：以mm为通用单位，只写数字，不写单位。

例如：50，φ30，R5等。

（2）广义地说，尺寸也包括以角度单位表示角度尺寸的数值。

2.基本尺寸 basic size (孔D，轴d)——由设计给定的尺寸。

注：（1）设计中根据强度计算，刚度、运动、工艺、结构等不同条件来确定，计算所得数字还需按规定圆整。

例如：计算值为φ19.6，还要查轴的尺寸系列，圆整到φ20。

（2）只表示尺寸的基本大小，并不是理想尺寸，也不是实际加工要得到的尺寸。

3.实际尺寸 actual size (孔D a，轴d a)——通过测量获得的尺寸。

注：（1）有测量误差，并非尺寸的真值。

（2）按定义，任何人用任何量具和方法，在任何环境下测量获得的尺寸都可称为实际尺寸。

例如：（接触方式不同，结果不同）常用“局部实际尺寸”——用“两点法”测得的尺寸。

（3）由于存在加工误差（形状误差），同一零件上各处的局部实际尺寸一般是不同的。

4.极限尺寸 limits of size (D max，D min，d max，d min)——允许尺寸变化的两个极限值。

注：（1）常用最大极限尺寸，最小极限尺寸。

（2）是以基本尺寸为基数确定的。

（3）一般，完工后零件的合格条件为：Dmax ＞ Da ＞ Dmin dmax ＞ da ＞ dmin5. 最大实体状态和最大实体尺寸maximun material condition and maximun material size（MMC，MMS）——孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态为最大实体状态（MMC），在此状态下的尺寸，称最大实体尺寸（MMS）。

注：Dmin和dmax为最大实体尺寸（MMS）。

6. 最小实体状态和最小实体尺寸least material condition and least material size（LMC，LMS）——孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态为最小实体状态（LMC），在此状态下的尺寸，称最小实体尺寸（LMS）。

注：（1）Dmax和dmin为最大实体尺寸（MMS）。

（2）极限尺寸与实体尺寸都是尺寸允许变化的极限值，前者按数值大小划分，后者按材料量多少来划分，各有各的用处。

7.作用尺寸 mating size (孔Dm，轴dm)——在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸，称为孔的作用尺寸；在配合面的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸。

注：（1）由于形状误差，零件上各处的实际尺寸不同，造成了尺寸“不定性”，为次引入作用尺寸。

（2）顾名思义，装配时起作用的尺寸。

是判断其装配时状态的尺寸，只有D m＞d m，孔轴才能自由装配。

（3）作用尺寸是存在于实际孔和轴上的，不同零件的作用尺寸不同，某一实际孔、轴上的作用尺寸是唯一的。

二、有关偏差与公差的术语1.尺寸偏差 deviation （E，e）——某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

常用的两种：1）实际偏差 actual deviation （Ea，ea）——实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

孔：Ea = Da – D 轴：ea = da – d注：“代数差”必须带“＋，－”号。

2）极限偏差 limit deviation （Ea，ea）——极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

常用上偏差，下偏差。

上偏差 upper deviation孔：ES = Dmax – D，轴：es = dmax - d下偏差 upper deviation孔：EI = Dmin – D，轴：ei = dmin - d注：（1）上偏差总是大于下偏差；（2）是“代数差”，必须带“＋，－”号；（3）可以为0。

2.尺寸公差 tolerance （T）——允许尺寸的变动量。

孔：TD = |Dmax - Dmin| = |ES - EI|轴：Td = |dmax - dmin| = |es - ei|注：（1）公差与偏差的区别：a）从意义上看：公差是允许尺寸的变动量，是一个范围，表示对零件加工精度高低的要求，不能用公差来判断零件尺寸是否合格。

偏差是指相对于基本尺寸的偏离量，原则上与加工精度高低无关，是判断零件尺寸合格与否的依据。

b）从数值上看：公差是绝对值，无正负之分，大小表示对一批零件要求的尺寸均匀程度。

偏差是代数值，有正负之分，大小表示对每个零件要求的尺寸大小允许变动的界限。

（2）公差与偏差的联系：T D = |ES - EI|，T d = |es - ei|。

3.公差带 tolerance zone实用中，为简单明了，一般以尺寸公差带图来表示。

公差带图中：零线——确定偏差的一条基准直线，也称零偏差线。

通常表示基本尺寸，正偏差在上，负偏差在下。

公差带（尺寸公差带）——由代表上下偏差的两条直线所限定的一个区域。

三、有关配合的术语1.配合 fit——基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

注：（1）由设计决定。

严格地说，根据一对孔和轴的测绘是不能判断它们是属于什么配合的。

（2）基本尺寸相同是必要前提。

（3）配合分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。

2.间隙配合 clearance fit——具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。

注：（1）从公差带图看，孔的公差带在轴的公差带之上。

（2）用于孔、轴间的活动连接。

（3）间隙的作用：存储润滑油；补偿温度引起的尺寸变化；补偿弹性变形及制造、安装误差等；其大小影响孔、轴相对运动的活动程度。

3.过盈配合 interference fit——具有过盈（包括最小过盈为零）的配合。

注：（1）从公差带图看，孔的公差带在轴的公差带之下。

（2）用于孔、轴间的紧固连接，不允许二者有相对运动。

（3）可承受一定的轴向力或传递扭矩。

（4）轴比孔大，装配时需加压力，或孔加热（胀），轴冷却（缩）。

4.过渡配合 transition fit——可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。

注：（1）从公差带图看，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。

（2）用于孔、轴间的定位连接。

(3)间隙或过盈一般都较小，可保证良好的对中性和同轴度，且便于装配或拆卸。

5.间隙或过盈 clearance or interference——孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。

注：（1）差值为正，是间隙，X表示；差值为负，是过盈，Y表示。

（2）常用极限间隙或极限过盈——允许间隙或过盈变动的界限值。

最大间隙：X max = D max - dmin = ES – ei（负值为最小过盈Ymin）。

最小间隙：X min = D min - dmax = EI - es（负值为最大过盈Ymax）。

（3）孔放前，轴放后！“＋，－”号保留，“＋”是间隙，“－”是过盈。

6.配合公差 variation of fit （Tf）——允许间隙或过盈的变动量。

对于间隙配合 Tf =|Xmax—Xmin|对于过盈配合 Tf =|Ymin—Ymax|对于过渡配合 Tf =|Xmax—Ymax|将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：Tf = TD + Td注：（1）此式反映了“公差”的实质：即反映机器的使用要求与制造要求的矛盾，或设计与工艺的矛盾。

（2）在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。

例1：孔 与轴 组成间隙配合，求最大间隙、最小间隙及配合公差，并画出尺寸公差带图。

解：Xmax = Dmax - dmin = 25.021 - 24.967 = +0.054=ES - ei = +0.021 - (-0.033) = +0.054 Xmin = Dmin – dmax = 25 - 24.980 = +0.020 =EI - es = 0 - (-0.020) = +0.020Tf = |Xmax - Xmin | = | +0.054 - 0.020 | = 0.034 = T D + Td = 0.021 + 0.013 = 0.034例2：孔 与轴 组成过盈配合，求最大过盈、最小过盈及配合公差，并画出尺寸公差带图。

解：Ymin = Dmax – dmin = 25.021-25.028 = - 0.007=ES - ei = + 0.021- 0.028 = - 0.007 Ymax = Dmin – dmax = 25 - 25.041 = - 0.041 =EI - es = 0 - 0.041 = - 0.041Tf = | Ymin - Ymax | = |- 0.007 -（- 0.041）| = 0.034= TD + Td = 0.021 + 0.013 = 0.034 002125φ+． 00020003325φ--．．002125φ+． 00041002825φ++．．例3：孔 与轴 组成过渡配合，求最大间隙、最大过盈及配合公差，并画出尺寸公差带图。

解：Xmax = Dmax – dmin = 25.021-25.002 = + 0.019=ES - ei = + 0.021- 0.002 = + 0.019Ymax = Dmin – dmax = 25 - 25.015 = - 0.015=EI - es = 0 - 0.015 = - 0.015Tf = |Xmax - Ymax | = | +0.019 -（-0.015）| = 0.034= TD + Td = 0.021 + 0.013 = 0.034§2—2 标准公差系列一、“极限与配合”国家标准简介1. 国标公差体系总体结构分两大部分：“极限与配合”，为工件极限偏差的规定方法；“测量与检验”，为贯彻实施的技术保证。

（第三、七章讲）2. “极限与配合”国家标准的构成：1）对“极限与配合”制的规定。

由GB/T1800.1，GB/T1800.2组成，是制定后4个标准的基础和依据。

2）“极限与配合”的选用限制，也是选用推荐。

由4个标准组成。

GB1801-79，常用尺寸段，≤500mm ；GB1802-79，大尺寸段（重型机械行业），>500～3150mm ；GB1803-79，小尺寸段（仪器仪表及钟表行业），≤18mm ；GB/T1804-1992，未注公差尺寸。

二、标准公差系列002125φ+． 00015000225φ++．．标准公差 standard tolerance——国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值。