互换性技术基础

2-2
(5) 尺寸偏差（偏差）：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差 上偏差（ES、es）：最大极限尺寸减基本尺寸所得的代数差； ecart superie 下偏差（EI、ei）：最小极限尺寸减基本尺寸所得的代数差； ecart inferieu 上偏差和下偏差统称为极限偏差。 实际偏差：实际尺寸减其基本尺寸的代数差。 偏差可以是正，负或零值。实际偏差应位于极限偏差范围之内。 (6)尺寸公差（公差）TD 和Td ：允许尺寸的变动量。 等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值； 也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值。 是一个绝对值的概念。
2-1
• 互换性的作用
在设计方面
•
在制造方面
•
能最大限度地使用标准件，简化绘图和计算工作量，缩短设计周期， 利于产品更新换代。
在使用和维修方面
•
利于组织专业化生产，使用专用设备和CAM技术。
便于及时更换丧失使用功能的零部件，对于易损件可提供备用件，既 可及时维修、缩短停机时间，又减少维修成本。
tolerance
2-2
(7)偏差与公差的一些公式 孔：ES=Dmax-D EI=Dmin-D
轴：es=dmax-d ei=dmin-d
Td=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱
TD=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱
用下例理解上述公式：
0.021 0.006 孔 250 和轴 25 0.007 0.025 孔 400
• 标准公差 （表2-1）
标 准 公 差 数 值 表
2-2
IT01、IT0、IT1用于高精度量块和标准块的公差
； IT2～IT5用于特别精密零件的配合； IT6(孔到IT7)用于要求精密配合的情况； IT7～IT8用于一般精度要求的配合； IT9～IT10用于一般要求的槽宽配合； IT11～IT12用于不重要的配合； IT12～IT18用于未注尺寸公差的尺寸精度。
2-2
• （2）基轴配合制 • 指基本偏差为一定的轴公差带，与不同 基本偏差的孔公差带形成各种配合的一 种制度，简称基轴制。 • 在基轴制配合中，轴为基准轴，其基本 偏差(上偏差)为零，基准轴的基本偏差代 号为h。
2-2
举例： 0.03 孔φ 55H7( ) 0 公差带大小为0.03； 公差带的位置：下偏差EI最靠近零线，是基本偏差，为0。 0.021 轴φ 55k6( 0.002 ) 公差带大小为0.019 下偏差最靠近零线，是基本偏差ei=+0.002
孔φ 55H7公差带图 轴φ 55k6公差带图
公差等级
基本偏差 代号
2-2
标准公差(IT -ISO Tolerance)系列
是国家标准规定的极限制中列出的任一公差数值， 其数值与标准公差等级和基本尺寸有关。

公差等级 标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。 公差等级依次降低，相应的标准公差数值依次增大。
2-2
a) 间隙配合
2-2
例：已知 求Xmax\ Xmin, Ymax\ Ymin以及 配合公差。
解：最大过盈Ymax =EI- es=0-(+79) =-79μ m b) 过盈配合 (=Dmin- dmax =50.0-50.079=-0.079mm=-79μ m) 最小过盈Ymin =ES-ei=+39-(+54)=-15μ m (=Dmax- dmin =50.039-50.054=-0.015mm=-15μ m) 配合公差Tf =|Ymin- Ymax|=|-79-(-15)|=64μ m (=Th+Ts=39+25=64μ m)
和轴 400.025
0.009
孔 25H7 0
0.021
பைடு நூலகம்
和轴 25 p 6 0.022
0.035
2-2
（8）零线： 在公差带图中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。 正偏差位于其上，负偏差位于其下 （9）公差带：图中，由代表上偏差和下偏差的两条平行直线所限定的一个区域。
2-2
例：已知 求Xmax\ Xmin, Ymax\ Ymin以及配合 公差。
解：最大间隙Xmax =ES- ei=+39-(+9) =+30μ m (=Dmax- dmin =50.039c) 过渡配合 50.009=+0.030mm=+30μ m) 最大过盈Ymax =EI-es=0-(+34)=-34μ m (=Dmin- dmax =50.0-50.034=-0.034mm=-34μ m) 配合公差Tf =|Xmax- Ymax|=|+30-(-34)|=64μ m (=Th+Ts=39+25=64μ m)
Xmax =ES-ei Ymax =EI-es
2-2
配合公差Tf
指允许间隙或过盈的变动量，表示配合松紧程度的变化范围

间隙配合中：Tf=∣Xmax- Xmin∣ 最大间隙-最小间隙 过盈配合中：Tf=∣Ymax- Ymin∣ 最大过盈-最小过盈 过渡配合中：Tf=∣Xmax- Ymax∣ 最大间隙-最大过盈 = (ES-EI)+(es-ei) = Th+Ts
Tf =∣Xmax-Xmin∣=∣(ES - ei)- (EI - es)∣ 即：配合公差 = 轴公差+孔公差
2-2 例：已知 求Xmax\ Xmin, Ymax\ Ymin以及配合 公差。
解：最大间隙Xmax =ES- ei=+39-(-50) =+89μ m (=Dmax- dmin =50.039-49.950=+0.089mm=+89μ m) 最小间隙Xmin =EI-es=0-(-25)=+25μ m (=Dmin- dmax =50.0-49.975=+0.025mm=+25μ m) 配合公差Tf =|Xmax- Xmin|=|+89-(+25)|=64μ m (=Th+Ts=39+25=64μ m)
2-2

基本尺寸分段 为简化和方便使用，采用尺寸分段的方法。 尺寸≤ 500 mm的为常用尺寸段，分 13个主尺寸段； 500～3150 mm尺寸段，分8个尺寸段； 3150～10 000 mm尺寸段，分 5个尺寸段。
≤ 500 m的常用尺寸分段：
1：～3 2：3～6 3：6～10 4：10～18
配合公差带图
2-2
公差带代号 基本尺寸 + 基本偏差代号 + 公差等级数字
孔的公差带代号 φ 50 J 7 孔的公差等级数字 孔的基本偏差代号 孔直径的基本尺寸值
基准轴的公差带代号 10 h 9 轴的公差等级数字 基准轴的基本偏差代号 轴宽度的基本尺寸值
31
公差带
大小—— 标准公差
位置—— 基本偏差
外径千分尺
公法线千分尺
螺纹千分尺
深度千分尺
百分表 千分表
电子数显百分表
磁力表架
平面度检查仪
表面粗糙度量仪
三坐标测量机
2-1
• 互换性概念
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。 要点 同一规格的一批零件或部件； 不经任何辅助工作（挑选、调整、修配等）； 互换后仍满足原定的使用要求（包括几何参数和力学性能 的互换）。 例如机器上的螺钉，汽车上的轴承等零部件，灯泡
2-2
2.2.1 尺寸公差术语
• 1 轴和孔 • 2 尺寸 • 3 尺寸偏差和公差
2-2 孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括其它内表面中由单一尺寸确定的部分。
其直径尺寸用 D 表示。 其直径尺寸用 d 表示。
轴：通常指工件的圆柱形外表面，也包括其它外表面中由单一尺寸确定的部分。
2-2
（1）尺寸 是用特定单位表示长度的数字。 （2）基本尺寸(孔D、轴d) 设计给定的尺寸（理论值）, 由设计者经过计算或按经验 确定后，再按标准选取的、标注在设计图上的尺寸。 （3）实际尺寸(Da、da) 是通过测量所得的尺寸。 • 由于存在测量误差，故实际尺寸并非尺寸的真值； • 由于存在形状误差，工件同一表面上不同部位的实际尺寸往往不相等。 （4）极限尺寸 是允许尺寸变化的两个界限值。 0.021 0.006 25 如孔 轴 25 0 0.007 其中：较大的一个称为最大极限尺寸（Dmax、dmax） 较小的一个称为最小极限尺寸（Dmin、dmin）。
第二章 互换性技术基础
2.1 互换性的意义 2.2尺寸公差 2.3几何公差
研究对象及任务
极限与配合（尺寸公差） 形位公差 表面粗糙度
1. 读懂工程图 正确理解图中标注的含义。
2. 会标注工程图，能提出合理的图面要求。
计量器具
固定刻线量具：卷尺、直尺等 游标类量具:
游标卡尺、游标高度尺等。 螺旋类量具: 千分尺、公法线千分尺等。 机械式量仪: 百分表、齿轮杠杆比较仪、扭簧比较仪等。 光学量仪: 光学测角仪、光栅测长仪、激光干涉仪等。 电动量仪: 电感比较仪、电动轮廓仪、容栅测位仪。 气动量仪: 水柱式气动量仪、浮标式气动量仪。 光电式量仪: 光电显微镜等
2-1 • 互换性的分类

按其互换范围分为： 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、修配。 如：轴承部件，在装配内圈、外圈和滚珠时，通过测量将零件按照实际尺 寸的大小分组，组内互换装配，以保证内、外圈之间的半径差变化小。 按是否应用在标准部件分为： 内互换 是指组成标准部件的零件的互换。 外互换 是指标准部件与其它零部件的互换。
2-2
公差带图中的基本尺寸、最大最小极限尺寸、公差等的概念
公差带
2-2