孔和轴的极限与配合

第 3 章 孔和轴的极限与配合
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3. 实际尺寸
实际尺寸是经过测量得到的尺寸。在测量过程中总是存在测量误差，而且测量位置不 同所得的测量值也不相同，所以真值虽然客观存在但是测量不出来。我们只能用一个近似 真值的测量值代替真值，换句话说就是实际尺寸具有不确定性。孔的实际尺寸用“Da”来 表示，轴的基本尺寸用“da”来表示。
4. 极限尺寸
极限尺寸就是工件合格范围的两个边界尺寸。最大的边界尺寸叫最大极限尺寸，孔和 轴的最大极限尺寸分别用“Dmax”和“dmax”来表示；最小的边界尺寸叫最小极限尺寸，孔 和轴的最小极限尺寸分别用“Dmin”和“dmin”来表示。极限尺寸是用来限制实际尺寸的， 实际尺寸在极限尺寸范围内，表明工件合格；否则，不合格。
机械行业在国民经济中占有举足轻重的地位，而孔、轴配合是机械制造中最广泛的一 种配合，它对机械产品的使用性能和寿命有很大的影响，所以说孔、轴配合是机械工程当 中重要的基础标准，它不仅适用于圆柱形孔、轴的配合，也适用于由单一尺寸确定的配合 表面的配合。为了保证互换性，统一设计、制造、检验、使用和维修，特制定孔、轴的极 限与配合的国家标准。
代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差相减所得代数差的绝对值。公差是绝对值，不能
为负值，也不能为零(公差为零，零件将无法加工)。孔和轴的公差分别用“Th”和“Ts” 表示。
尺寸公差、极限尺寸和极限偏差的关系如下：
孔的公差 Th=︱Dmax-Dmin ︱=︱ES-EI︱ 轴的公差 TS=︱dmax-dmin ︱=︱es-ei︱ 2) 标准公差
3.1 基本术语与定义
3.1.1 有关尺寸方面的术语及定义
1. 线性尺寸 以特定单位表示的两点之间的距离，如长度、宽度、高度、半径、直径及中心距等。 在机械工程图中，通常以毫米(mm)为单位。 2. 基本尺寸 基本尺寸是设计者根据使用要求，考虑零件的强度、刚度和结构后，经过计算、圆整 给出的尺寸。基本尺寸一般都尽量选取标准值，以减少定值刀具、夹具和量具的规格和数 量。孔的基本尺寸用大写字母“D”来表示，轴的基本尺寸用小写字母“d”来表示。
(3-5) (3-6)
国家标准中规定的用来确定公差带大小的公差值。
3. 公差带图
为了能更直观的分析说明基本尺寸、偏差和公差 3 者的关系，提出了公差带图。公差
带图由零线和尺寸公差带组成。
1) 零线
公差带图中，表示基本尺寸的一条直线，它是用来确
定极限偏差的基准线。极限偏差位于零线上方为正值，位
于零线下方为负值，位于零线上为零。在绘制公差带图时，
为便于国际交流和采用国家标准的需要，我国颁布了一系列的国家标准，并对旧标准 不断修订。新修订的孔、轴极限与配合标准由以下几部分组成：GB/T 1800.1—1997《极限 与配合 基础 第 1 部分：词汇》；GB/T 1800.2—1998《极限与配合 基础 第 2 部分：公差、 偏差和配合的基本规定》；GB/T 1800.3—1998《极限与配合 基础 第 3 部分：标准公差和 基本偏差数值表》；GB/T 1800.4—1999《极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差 表》；GB/T 1801—1999《极限与配合 公差带和配合的选择》；GB/T 1803—2003《极限与 配合 尺寸至 18 mm 孔、轴公差带》；GB/T 1804—2000《一般公差 未注公差的线性和角 度尺寸的公差》。
应注意绘制零线、标注零线的基本尺寸线、标注基本尺寸
+
值和符号“ 0 ”，如图 3.2 所示。 −
源自文库
2) 尺寸公差带
在公差带图当中，表示上、下偏差的两条直线之间的
区域叫做尺寸公差带。公差带有两个参数：公差带的位置
(a) 孔的作用尺寸
(b) 轴的作用尺寸
图 3.1 孔、轴的作用尺寸
3.1.2 有关偏差、公差方面的术语及定义
1. 尺寸偏差(简称偏差)
尺寸偏差是某一尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差，它可分为实际偏差和极限偏差。 (1) 实际偏差。实际尺寸减去它的基本尺寸所得的偏差叫做实际偏差。实际偏差用“Ea” 和“ea”表示。 (2) 极限偏差。用极限尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差叫做极限偏差。极限偏差 有上偏差和下偏差两种。上偏差是最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差，下偏差是最
5. 作用尺寸
工件都不可避免的存在形状误差，致使与孔或轴相配合的轴与孔的尺寸发生了变化。 为了保证配合精度，应对作用尺寸加以限制。
(1) 孔的作用尺寸。孔的作用尺寸是在整个配合面上与实际孔内接的最大理想轴的尺 寸，如图 3.1(a)所示。
(2) 轴的作用尺寸。轴的作用尺寸是在整个配合面上与实际轴外接的最小理想孔的尺 寸，如图 3.1(b)所示。
(3-1) (3-2)
轴的上偏差 es=dmax-d
(3-3)
轴的下偏差 ei=dmin-d
(3-4)
(3) 基本偏差。在国家极限与配合标准中，把离零线最近的那个上偏差或下偏差叫做
基本偏差，它是用来确定公差带与零线相对位置的偏差。
2. 尺寸公差(简称公差)
1) 尺寸公差
尺寸公差是允许尺寸的变动量。尺寸公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸相减所得
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互换性与测量技术基础
小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。偏差值是代数值，可以为正值、负值或零，计算
或标注时除零以外都必须带正、负号。孔和轴的上偏差分别用“ES”和“es”表示，孔和
轴的下偏差分别用“EI”和“ei”表示。
极限偏差可用下列公式计算：
孔的上偏差 ES=Dmax-D 孔的下偏差 EI=Dmin-D
第 3 章 孔和轴的极限与配合
教学提示：孔、轴的配合是机械行业当中最基础、最广泛的配合。孔、轴公差与配合 是机械工程中最重要的基础标准，是经济性的重要指标，是广泛组织协作和专业化生产的 重要依据，它反映了机械零件的使用要求和制造要求的“矛盾”。
教学要求：本章让学生了解有关公差标准化的基本术语和定义，掌握标准的内容和特 点。初步掌握选用公差与配合进行精度设计的基本原则和方法。重点让学生在生产实际中 遇到具体问题时，应根据国家标准的各项规定，针对具体情况进行具体分析，合理地选择 公差与配合。