互换性

互换性及标准化的基本含义

互换性的概念：

•概念：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的特性叫做互换性。

•机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性的互换

互换性的分类

•分类：互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换。

•定义：完全互换—装配时不需挑选和修配。不完全互换—装配时允许挑选、调整和修配。

•应用：零部件厂际协作应采用完全互换，部件或构件在同一厂制造和装配时，可采用不完全互换。

•公差：允许零件几何参数的变动量称为公差。

•标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。

•GB，JB，DB，QB。

优先数和优先数系

•GB321—80中规定以十进制等比数列为优先数系，并规定了五个系列，它们分别用系列符号R5、 R10、 R20、 R40和R80表示，其中前四个系列作为基本系列， R80为补充系列，仅用于分级很细的特殊场合。精度设计原则

•互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。

•经济性原则：工艺性、合理的精度要求、合理选材、合理的调整环节、提高寿命。

•匹配性原则：根据机器或位置中各部分各环节对机械精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精度匹配原则。

•最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最佳协调时的集合体。例如探求并确定先进工艺，优质材料等。

二孔、轴极限与配合

有关尺寸的概念

•尺寸：用特定单位表示长度值的数字。

•基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。

•实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。

•极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、 dmin表示。

•作用尺寸：孔的作用尺寸Dm：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；Dm=Da-t形

轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。dm=da+t形

•最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸，

即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。

•最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸，

即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。

偏差与公差

•偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限

偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。

ES=Dmax-D es=dmax-d

EI=Dmin-D ei=dmin-d

•公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代

数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。

Th=︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱

Ts=︱ dmax- dmin ︱= ︱ es-ei︱

尺寸公差带图

•零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零

线以上为正，以下为负。

•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。公

差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。

•基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏

差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。

•标准公差：标准中表列的，用以确定公差带大小的任一公差。

合格性判定原则——极限尺寸判断原则

•工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸

的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。其内容为：

•孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。

Dm≥Dmin ， Da≤Dmax

dm≤dmax ， da≥dmin

标准公差的特点

•IT6可读作：标准公差6级或简称6级公差。

•同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随公差等级的高低

而不同。

•公差等级↑，公差值↓。

•同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同应规定不同的标

准公差值。

•公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有相同的加工难易程度。

•总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二为基本尺寸的函数。公差带代号及标注

•公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成，如H7、h6、M8、d9等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标注极限偏差。

配合代号

•标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组

成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例如：Φ40H8/f7，Φ80K7/h6。

•国家标准在尺寸≤500mm的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先

（基孔制、基轴制各13种）和常用配合（基孔制59种，基轴制47种）。线性尺寸的一般公差的国标规定

线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：精密级(f)、中等级(m)、和粗糙级(c)和最粗级(v)。

配合的概念

•基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。配合的类别

根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合.

配合制

•标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。

•基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带

形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。

•基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带

形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。

第三章形状和位置

公差及检测

形位公差的要素

定义：构成零件几何特征的点、线、面。

•分类：

（一）按结构特征分：

轮廓要素、中心要素；

（二）按存在状态分：

实际要素、理想要素；

（三）按所处地位分：

被测要素、基准要素；

（四）按功能关系分：

单一要素、关联要素。

形位公差的标注

•以公差框格的形式标注（两格或多格）

0.05 A

公差特征符号公差值基准指引线

(从表4-1中选) (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素)

注意:

①公差值如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注Ø，如果是球形，加注ＳØ。