1、北京信息科技大学北京信息科技大学机电工程学院机电工程学院2022-4-20互换性与技术测量基础22022-4-20互换性与技术测量基础32022-4-20互换性与技术测量基础4绪论绪论w 0.1 互换性概述互换性概述 一、互换性的定义：同一规格的一批零一、互换性的定义：同一规格的一批零部件，任取其一，不经任何挑选和修配部件，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。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，何参数和力学性能的互换性的互换，本本课程
2、仅讨论几何参数的互换性课程仅讨论几何参数的互换性。2022-4-20互换性与技术测量基础5w 二、互换性的种类：二、互换性的种类： 1、按互换性的程度可分为、按互换性的程度可分为 1）完全互换完全互换（绝对互换）：装配时不（绝对互换）：装配时不需挑选、调整和修配。需挑选、调整和修配。 2）不完全互换不完全互换（有限互换）：装配时（有限互换）：装配时允许挑选、调整和修配。或组内零件可允许挑选、调整和修配。或组内零件可以互换，组与组之间不能互换。以互换，组与组之间不能互换。2022-4-20互换性与技术测量基础6w 2、对标准部件或机构来说，互换性又、对标准部件或机构来说，互换性又分为：分为： 1
3、）外互换外互换：部件或机构与其装配件间：部件或机构与其装配件间的互换性。如滚动轴承内圈内径与轴的的互换性。如滚动轴承内圈内径与轴的配合，外圈外径与轴承孔的配合。配合，外圈外径与轴承孔的配合。 2）内互换内互换：部件或机构内部组成零件：部件或机构内部组成零件间的互换性。如滚动轴承的外圈内滚道、间的互换性。如滚动轴承的外圈内滚道、内圈外滚道与滚动体的装配。内圈外滚道与滚动体的装配。2022-4-20互换性与技术测量基础7w 三、互换性的作用三、互换性的作用w 设计方面设计方面：可以最大限度地采用标准件、通可以最大限度地采用标准件、通用件和标准部件，大大简化了绘图和计算工用件和标准部件，大大简化了绘
4、图和计算工作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助作，缩短了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的多样化。设计和产品的多样化。w 制造方面制造方面：有利于组织专业化生产，便于采有利于组织专业化生产，便于采用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计用先进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程算机辅助制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动化。机械化、自动化。w 使用维修方面使用维修方面：减少了机器的使用和维修的减少了机器的使用和维修的时间和费用，提高了机器的使用价值。时间和费用，提高了机器的使用价值。w总之，互换性原则是组织现代化生产的极为重要的技术经济原则。总之，
5、互换性原则是组织现代化生产的极为重要的技术经济原则。2022-4-20互换性与技术测量基础8w 四、互换性生产的实现四、互换性生产的实现 由于任何零件都要经过加工的过程，由于任何零件都要经过加工的过程，无论设备的精度和操作工人的技术水平无论设备的精度和操作工人的技术水平多么高，要使加工零件的尺寸、形状和多么高，要使加工零件的尺寸、形状和位置做得绝对准确，不但不可能，也没位置做得绝对准确，不但不可能，也没有必要。只要将零件加工后各几何参数有必要。只要将零件加工后各几何参数（尺寸、形状和位置）所产生的误差控（尺寸、形状和位置）所产生的误差控制在一定的范围内，就可以保证零件的制在一定的范围内，就可以
6、保证零件的使用功能，同时还能实现互换性。使用功能，同时还能实现互换性。 即只要求制成零件的实际参数值变即只要求制成零件的实际参数值变动不大，保证零件充分近似即可。动不大，保证零件充分近似即可。 2022-4-20互换性与技术测量基础9w 公差公差：零件几何参数（尺寸、形状和位置）：零件几何参数（尺寸、形状和位置）允许允许 的变动量称为公差。它包括的变动量称为公差。它包括尺寸公差、尺寸公差、形状公差、位置公差形状公差、位置公差。公差用来控制加工中。公差用来控制加工中的误差，以保证互换性的实现。的误差，以保证互换性的实现。w 建立各种几何参数的公差标准是实现对零件建立各种几何参数的公差标准是实现对
7、零件误差的控制和保证互换性的基础。误差的控制和保证互换性的基础。w 完工后的零件是否满足公差要求，要通过检完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。测加以判断。w 因此，合理确定公差与正确进行检测是保证因此，合理确定公差与正确进行检测是保证产品质量、实现互换性生产的两个必不可少产品质量、实现互换性生产的两个必不可少的条件和手段。的条件和手段。2022-4-20互换性与技术测量基础10w 0.2 标准化概念标准化概念w 标准制定的必要性标准制定的必要性：现代化工业生产的：现代化工业生产的特点是规模大，协作单位多，互换性要特点是规模大，协作单位多，互换性要求高，为了正确协调各生产部门和准确
8、求高，为了正确协调各生产部门和准确衔接各生产环节，必须有一种协调手段，衔接各生产环节，必须有一种协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节保使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技术统一。成为一个有机的整持必要的技术统一。成为一个有机的整体，以实现互换性生产。体，以实现互换性生产。 w 标准与标准化正是联系这种关系的主要标准与标准化正是联系这种关系的主要途径和手段，是实现互换性的基础途径和手段，是实现互换性的基础。 2022-4-20互换性与技术测量基础11w 1、标准标准：标准为在一定范围内获得最：标准为在一定范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和佳秩序，对活动或其结果规定共同的
9、和重复使用的规则、导则或特性的文件。重复使用的规则、导则或特性的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。一般指技术标准。构的批准。一般指技术标准。w 技术标准：对产品和工程建设质量、规技术标准：对产品和工程建设质量、规格及检验方面所作的技术规定。格及检验方面所作的技术规定。 w 我国的技术标准分三级：我国的技术标准分三级：国家标准国家标准（GB）、）、部门标准部门标准（专业标准，如（专业标准，如JB）、）、企业标准企业标准。 2022-4-20互换性与技术测量基础12w 基础标准基础标准：指生产技术活动中最基本的、：指生产技术活动中最基本的、具有广泛
10、指导意义的标准。这类标准具具有广泛指导意义的标准。这类标准具有最一般的共性，因而是通用性最广的有最一般的共性，因而是通用性最广的标准。例如：极限与配合标准、形位公标准。例如：极限与配合标准、形位公差标准、表面粗糙度标准等。差标准、表面粗糙度标准等。2022-4-20互换性与技术测量基础13w 2、标准化标准化：指在经济、技术、科学及：指在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的全部一，以获得最佳秩序和社会效益的全部活动过程。活动过程。w 在机械制造中，
11、标准化是实现互换性生在机械制造中，标准化是实现互换性生产、组织专业化生产的前提条件；是提产、组织专业化生产的前提条件；是提高产品质量、降低产品成本和提高产品高产品质量、降低产品成本和提高产品竞争力的重要保证；是消除贸易障碍，竞争力的重要保证；是消除贸易障碍，促进国际技术交流和贸易发展，使产品促进国际技术交流和贸易发展，使产品打进国际市场的必要条件。打进国际市场的必要条件。2022-4-20互换性与技术测量基础14w 0.3 本课程的研究对象及任务本课程的研究对象及任务w 本课程是机械类及相关专业的一门重要的本课程是机械类及相关专业的一门重要的技术基础课技术基础课，从从“精度精度”和和“误差误差
12、”两方面去分析研究机械零件及两方面去分析研究机械零件及机构的几何参数，学完本课程后应达到如下要求：机构的几何参数，学完本课程后应达到如下要求：w 掌握掌握互换性和标准化的基本概念；互换性和标准化的基本概念；w 了解了解本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌握本课程所介绍的各个公差标准和基本内容，掌握其特点和应用原则；其特点和应用原则；w 学会学会根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与根据机器和零件的功能要求，选用合适的公差与配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上；配合，即进行精度设计，并能正确地标注到图样上；w 掌握掌握一般几何参数测量的基础知识；一般几何参数测量的基础知识；w 了
13、解了解各种典型零件的测量方法，学会使用常用的计量各种典型零件的测量方法，学会使用常用的计量器具。器具。2022-4-20互换性与技术测量基础15第一章第一章 极限与配合极限与配合w 基本要求基本要求w 基本内容基本内容：本课题主要论述几何量的基：本课题主要论述几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，几何参数误差，线性尺寸精度，定义，几何参数误差，线性尺寸精度，配合及其选用。配合及其选用。w 重点内容重点内容：线性尺寸精度、配合种类及：线性尺寸精度、配合种类及选用。选用。w 难点内容难点内容：配合种类的选用。：配合种类的选用。2022-4-20互换性与
14、技术测量基础161.2 基本术语及其定义基本术语及其定义w 1、要素：构成零件几何特征的点、线、要素：构成零件几何特征的点、线、面。面。w 2、尺寸要素：由一定大小的线性尺寸、尺寸要素：由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状。或角度尺寸确定的几何形状。w 3、实际（组成）要素：即实际尺寸。、实际（组成）要素：即实际尺寸。w 4、提取组成要素：按规定方法，由实、提取组成要素：按规定方法，由实际（组成）要素提取有限数目的点所形际（组成）要素提取有限数目的点所形成的实际（组成）要素的近似替代。成的实际（组成）要素的近似替代。w 5、拟合组成要素：按规定方法，由提、拟合组成要素：按规定方法，由提
15、取组成要素形成的并具有理想形状的组取组成要素形成的并具有理想形状的组成要素。成要素。2022-4-20互换性与技术测量基础17w 1.2 基本术语及其定义基本术语及其定义w 孔和轴孔和轴：在满足互换性在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：含义，即：w 1）孔）孔指圆柱形内表面及其它内指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由分，其尺寸由D表示；表示；w 2）轴）轴指圆柱形的外表面及其它指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由部分，其尺寸由d 表示。表示。w 即：孔为包容面
16、，轴为被包即：孔为包容面，轴为被包容面。如图所示：容面。如图所示：d1D 1D 22022-4-20互换性与技术测量基础18w 1、有关尺寸的术语定义、有关尺寸的术语定义w 1）尺寸）尺寸：用特定单位表示长度值的数值。：用特定单位表示长度值的数值。w 2）公称尺寸（基本尺寸）公称尺寸（基本尺寸）：由设计给定的尺：由设计给定的尺寸，即规格尺寸，一般要求符合标准的尺寸寸，即规格尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。系列。w 3）实际尺寸）实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测：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量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用往也不相同。
17、用Da、da表示。表示。w 4）极限尺寸）极限尺寸：允许尺寸变化的两个极限值。：允许尺寸变化的两个极限值。两者中大的称为两者中大的称为最大极限尺寸最大极限尺寸，小的称为，小的称为最最小极限尺寸小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为分别为 Dmax、dmax和和Dmin、 dmin表示。表示。2022-4-20互换性与技术测量基础19w 5）作用尺寸）作用尺寸w 孔的作用尺寸孔的作用尺寸Df：在配合的全长上，在配合的全长上，与实际孔内接的与实际孔内接的最大理想轴的尺最大理想轴的尺寸。寸。w 轴的作用尺寸轴的作用尺寸df ：在配合的全长上，在配合的全长上，与实际轴
18、外接的与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。最小理想孔的尺寸。实际孔实际轴孔的作用尺寸轴的作用尺寸内接的最大理想轴 外接的最小理想孔2022-4-20互换性与技术测量基础20w 6）最大实体状态（）最大实体状态（MMC）与最大实体）与最大实体尺寸（尺寸（MMS）：孔或轴具有允许的材：孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态称为最大实体状态。料量为最多时的状态称为最大实体状态。在最大实体状态下的极限尺寸称为最大在最大实体状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸。实体尺寸。w 即：轴的最大极限尺寸即：轴的最大极限尺寸dM= dmax ；孔的；孔的最小极限尺寸最小极限尺寸DM= Dmin。2022-4-20互换性与技
19、术测量基础21w 7）最小实体状态（）最小实体状态（LMC）与最小实体）与最小实体尺寸（尺寸（LMS）：孔或轴具有允许的材料：孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态称为最小实体状态。量为最少时的状态称为最小实体状态。在最小实体状态下的极限尺寸称为最小在最小实体状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸。实体尺寸。w 即：轴的最小极限尺寸即：轴的最小极限尺寸dL= dmin ；孔的最；孔的最大极限尺寸大极限尺寸DL= Dmax 。2022-4-20互换性与技术测量基础22w 2、有关公差与偏差的术语、有关公差与偏差的术语w 1）尺寸偏差）尺寸偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包
20、括实际偏差和极限偏差。极限的代数差。包括实际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（）和下偏差（EI、ei）。）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d2022-4-20互换性与技术测量基础23w 2）尺寸公差）尺寸公差：允许尺寸的变动量。等于最允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。也等于上、下偏差之代数差的绝对值。值。也等于上、下偏差之代数差的绝对值。w 孔、轴的公差分别用孔、轴的公差分别用Th和和Ts表示。表示。 Th= Dmax- Dmin = E
21、S-EI Ts= dmax- dmin = es-ei2022-4-20互换性与技术测量基础24w 公差公差与与极限偏差极限偏差区别：区别：w （1）从数值上看）从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极限差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。w （2
22、）从作用上看）从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。件实际尺寸的差异程度。w （3）从工艺上看）从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。工具与工件相对位置的依据。w （4）两者联系）两者联系：公差是上、下偏差之代数
23、差的绝对：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。2022-4-20互换性与技术测量基础25w 3）公差带图）公差带图：w 由于基本尺寸、公差与偏差由于基本尺寸、公差与偏差的数值相差较大，不便用同一的数值相差较大，不便用同一比例表示，比例表示， 故采用公差带图。故采用公差带图。w 零线零线：表示基本尺寸的一条：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。公差，零线以上为正，以下为负。w 尺寸公差带尺寸公差带：由代表上、下：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个偏差的两条
24、直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。本偏差确定。孔轴ESEIeseiThT s0+-2022-4-20互换性与技术测量基础26w 4）标准公差）标准公差：标准中表列的，用确定：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。公差带大小的任一公差。w 5）基本偏差）基本偏差：标准中表列的，用以确：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。偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。202
25、2-4-20互换性与技术测量基础27w 尺寸公差带图（举例）尺寸公差带图（举例）w 画出基本尺寸为画出基本尺寸为 50，最大极限尺寸为，最大极限尺寸为 50 .025 、最小极限尺寸为、最小极限尺寸为 50 mm的孔的公的孔的公差带图差带图;w 画出基本尺寸为画出基本尺寸为 50，最大极限尺寸为，最大极限尺寸为 49.975 、最小极限尺寸为、最小极限尺寸为 49.959mm的轴的的轴的公差带图。公差带图。2022-4-20互换性与技术测量基础280-50孔轴+0.025-0.025-0.041+2022-4-20互换性与技术测量基础29w 3、有关配合的术语定义、有关配合的术语定义w 1）配
26、合）配合：基本尺寸相同基本尺寸相同，相互结合的，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。孔、轴公差带之间的关系，称为配合。 D（d）DmindmindmaxESEIThTsesei零线轴Dmax孔2022-4-20互换性与技术测量基础30w 2）配合的种类：根据其公带位置不同，）配合的种类：根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。和过渡配合。 0-基本尺寸孔轴孔轴孔轴间隙配合过盈配合过渡配合+2022-4-20互换性与技术测量基础31w 3）间隙配合）间隙配合w 具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。具有间隙（包括最小间
27、隙为零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。 w 其特征值是最大间隙其特征值是最大间隙X max和最小间隙和最小间隙X min。w 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为差称为最大间隙最大间隙，用，用X max表示。表示。 X max=D max- dmin=ES - ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为差称为最小间隙最小间隙，用，用X min表示。表示。 X min=D min - d max =EI - es实际
28、生产中，实际生产中，平均间隙平均间隙更能体现其配合性质。更能体现其配合性质。 X av =（X max +X min）/2孔XmaxXmin0+-轴2022-4-20互换性与技术测量基础32w 4）过盈配合）过盈配合w 具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。 w 其特征值是最大过盈其特征值是最大过盈Y max和最小过盈和最小过盈Y min。w 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为差称为最大过盈最大过盈，用
29、，用Y max表示。表示。 Y max= D min- d max =EI - esw 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为差称为最小过盈最小过盈，用，用Y min表示。表示。 Y min= D max - dmin=ES - ei实际生产中，实际生产中，平均过盈平均过盈更能体现其配合性质。更能体现其配合性质。 Y av =（Y max +Y min）/2轴0+YmaxYmin孔-2022-4-20互换性与技术测量基础33w 5）过渡配合）过渡配合w 可能具有间隙可能具有间隙也也可能具有过盈可能具有过盈的配合称为过渡配合。的配合称为
30、过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。 w 其特征值是其特征值是最大间隙最大间隙X max和和最大过盈最大过盈Y max。w 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为差称为最大间隙最大间隙，用，用X max表示。表示。 X max= D max- dmin=ES - ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为差称为最大过盈最大过盈，用，用Y max表示。表示。 Y max = D min- d max =EI - es 实际生产
31、中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，实际生产中，其平均松紧程度可能表示为平均间隙，也可能表示为平均过盈。也可能表示为平均过盈。即：即： X av （或（或Y av ）=（X max +Y max）/2孔轴-XmaxYmax0+2022-4-20互换性与技术测量基础34w 6）配合公差）配合公差：配合公差是指允许间隙：配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评的松紧变化程度，表示配
32、合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。定配合质量的一个重要的综合指标。2022-4-20互换性与技术测量基础35w 在数值上，它是一个没有正、负号，也不能在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为：为零的绝对值。它的数值用公式表示为：w 对于间隙配合对于间隙配合 Tf =XmaxXminw 对于过盈配合对于过盈配合 Tf =YminYmaxw 对于过渡配合对于过渡配合 Tf =XmaxYmaxw 将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公
33、差的共同公式为：配合的配合公差的共同公式为： Tf = Th +Ts上式说明，配合精度取决于相互配合的孔和轴上式说明，配合精度取决于相互配合的孔和轴的尺寸精度，若要提高配合精度，则必须减的尺寸精度，若要提高配合精度，则必须减少相配合的孔、轴的尺寸公差。少相配合的孔、轴的尺寸公差。2022-4-20互换性与技术测量基础36w 7）配合公差带图：用来直观的表达配）配合公差带图：用来直观的表达配合性质，即配合松紧及其变动情况的图。合性质，即配合松紧及其变动情况的图。0+-TfXmaxXminTfYmaxYminTfXmaxYmax间隙配合过盈配合过渡配合2022-4-20互换性与技术测量基础37w
34、例例：w 计算计算:孔孔 mm与轴与轴 mm 孔孔 mm与轴与轴 mm 孔孔 mm与轴与轴 mm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出配合公差带图，说明配合类别。并画出配合公差带图，说明配合类别。025. 0050025. 0041. 050025. 0050059. 0043. 050025. 0050018. 0002. 0502022-4-20互换性与技术测量基础38w 1.3 极限与配合国家标准的组成极限与配合国家标准的组成w 经标准化的公差与偏差制度称为经标准化的公差与偏差制度称为极限制极限制，它是一系列标准的孔、轴公差数值和极它是一系列标准的孔
35、、轴公差数值和极限偏差数值。限偏差数值。w 配合制配合制则是同一极限的孔和轴组成配合则是同一极限的孔和轴组成配合的一种制度。的一种制度。w 极限与配合国家标准主要由极限与配合国家标准主要由基准制、标基准制、标准公差系列、基本偏差系列准公差系列、基本偏差系列组成。组成。2022-4-20互换性与技术测量基础39w 1、基准制、基准制：指以两个相配合的零件中：指以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并确定其公差带的一个零件为基准件，并确定其公差带位置，而改变另一个零件（一般为非标位置，而改变另一个零件（一般为非标准件）的公差带位置，从而形成各种配准件）的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。合
36、的一种制度。w 确定孔（或轴）的公差带位置，改变轴确定孔（或轴）的公差带位置，改变轴（或孔）的公差带位置可以得到很多配（或孔）的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简化标准，标合，为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：准对配合规定了两种配合制：基孔制基孔制和和基轴制基轴制。2022-4-20互换性与技术测量基础40w 1）基孔制）基孔制：基本偏差为一定的孔的公：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。基孔制中的孔为种配合的一种制度。基孔制中的孔为基基准孔准孔，其，其下偏差为零下偏差为零。0+-轴轴轴
37、轴轴轴轴间隙配合过渡配合过盈配合 过渡或过盈轴孔2022-4-20互换性与技术测量基础41w 2）基轴制）基轴制：基本偏差为一定的轴的公：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。基轴制中的轴为种配合的一种制度。基轴制中的轴为基基准轴准轴，其，其上偏差为零上偏差为零。0-孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合孔轴+2022-4-20互换性与技术测量基础42w 2、标准公差系列：、标准公差系列：标准公差系列标准公差系列是国是国家标准制定出的一系列标准公差数值。家标准制定出的一系列标准公差数值。标准公差标准公差取决于取决于公差等级公
38、差等级和和基本尺寸基本尺寸两两个因素。个因素。w 1）公差等级：确定尺寸精确程度的等）公差等级：确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。国家标准将标准公差级称为公差等级。国家标准将标准公差分为分为20级，各级标准公差依次表示为级，各级标准公差依次表示为IT01、IT0、IT1、IT2、 IT18 从从IT01到到IT18，等级依次降低，而相应，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大的标准公差值依次增大。2022-4-20互换性与技术测量基础43w 标准公差标准公差的特点：的特点：w 1） IT6可读作：可读作：标准公差标准公差6级级或简称或简称6级公差级公差。w 2）同一基本尺寸的孔与轴，其标准
39、公差数值）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。大小应随公差等级的高低而不同。 公差等级公差等级，公差值公差值w 3）同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大）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。小的不同应规定不同的标准公差值。w 4）公差公差是加工误差的允许值，同一等级的公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。差具有相同的加工难易程度。w 总之，总之，标准公差标准公差的数值，一与的数值，一与公差等级公差等级有关，有关，二与二与基本尺寸基本尺寸有关。有关。2022-4-20互换性与技术测量基础44w 3、基本偏差基本偏
40、差系列：基本偏差是用来确系列：基本偏差是用来确定零件公差带相对于零线位置的极限偏定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。差。它是公差带位置标准化的唯一指标。不同的公差带位置与基准件将形成不同不同的公差带位置与基准件将形成不同的配合。的配合。w 国家标准对孔和轴分别规定了国家标准对孔和轴分别规定了28种基本种基本偏差。偏差。2022-4-20互换性与技术测量基础45w 基本偏差代号基本偏差代号：用拉丁字母表示。大写表示孔，小写：用拉丁字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七个用
41、两个字母表示的代号（，再加上七个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC），共有），共有28个代号，即个代号，即孔和轴各有孔和轴各有28个基本偏差。个基本偏差。其中其中JS和和js相对于零线完相对于零线完全对称。全对称。w 对于轴：对于轴：ah的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次，其绝对值依次减小，减小，jzc的基本偏差为下偏差的基本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增，其绝对值依次增大。大。w 对于孔：对于孔：AH的基本偏差为下偏差的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依，其绝对值依次减小，次减小，JZC的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依，其绝
42、对值依次增大。次增大。w H为基准孔为基准孔，基本偏差为，基本偏差为下偏差下偏差，值为，值为零零；h为基准为基准轴轴，基本偏差为，基本偏差为上偏差上偏差，值为，值为零零。2022-4-20互换性与技术测量基础462022-4-20互换性与技术测量基础47w 孔和轴的基本偏差原则上不随公差等级孔和轴的基本偏差原则上不随公差等级变化，只有极少数基本偏差（变化，只有极少数基本偏差（j、js、k)l例外。例外。w 上图中各公差带只画出了由上图中各公差带只画出了由基本偏差基本偏差决决定的一端，另一端取决于基本偏差与标定的一端，另一端取决于基本偏差与标准公差值的组合。准公差值的组合。2022-4-20互换
43、性与技术测量基础48w 公差带的代号由公差带的代号由基本偏差代号基本偏差代号与与公差等公差等级代号级代号组成，如组成，如H7、h6、M8、d9等等。等等。在图样上标注尺寸公差时，可以标注在图样上标注尺寸公差时，可以标注极极限偏差限偏差，（上偏差放在基本尺寸的右上，（上偏差放在基本尺寸的右上角，下偏差放在基本尺寸的右下角，角，下偏差放在基本尺寸的右下角，例）；如：例）；如： 、 ，也可以标注，也可以标注尺寸公差带代号尺寸公差带代号，如：，如：50H7、 50f6或或者两者都标注者两者都标注50H7 （ ）、）、 50f6（ ） 。025. 0050025. 0041. 050+0.0250-0.
44、025-0.0412022-4-20互换性与技术测量基础49w 4、公差带与配合的标准化、公差带与配合的标准化w 标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本差组合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸尺寸500mm内组成内组成种孔种孔的公差带和的公差带和种轴种轴的公差带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中的公差带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。w 为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量为了简化公差带
45、种类，减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装备的品种和规格，对基本尺寸至具和工艺装备的品种和规格，对基本尺寸至500mm的的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公差带。书中表孔、轴规定了优先、常用和一般用途公差带。书中表1.8和表和表1.9分别是轴和孔的一般用途公差带（轴分别是轴和孔的一般用途公差带（轴119种，种，孔孔105种），其中方框内为常用公差带（轴种），其中方框内为常用公差带（轴59种，孔种，孔44种），带圆圈的为优先公差带（轴孔各有种），带圆圈的为优先公差带（轴孔各有13种）。种）。2022-4-20互换性与技术测量基础502022-4-20互换性与技术测量基础512022-4-20互换
46、性与技术测量基础52w 设计时应优先使优先公差带，其次才使设计时应优先使优先公差带，其次才使用常用公差带，再其次才考虑使用一般用常用公差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。用途公差带。w 配合代号配合代号：标准规定，配合代号由相互：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，轴的公差带为成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例如：分母。例如：40H8/f7，80K7/h6。 2022-4-20互换性与技术测量基础53w 基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性质的配合，如：到
47、各种不同性质的配合，如：AH或或ah与与基准件配合，形成基准件配合，形成间隙配合间隙配合；JN或或jn与与基准件配合，基本上形成基准件配合，基本上形成过渡配合过渡配合，PZC或或pzc与基准件配合，基本上形成与基准件配合，基本上形成过盈配合过盈配合。w 原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了简化公差配合的种类，减少定值配合，为了简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标准在尺寸准在尺寸500mm的范围内，规定了基孔制和的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各基轴制的优先（
48、基孔制、基轴制各13种）和种）和常用配合（基孔制常用配合（基孔制59种，基轴制种，基轴制47种）。种）。 2022-4-20互换性与技术测量基础542022-4-20互换性与技术测量基础552022-4-20互换性与技术测量基础56w 例：下列配合属于哪种基准制的哪种配例：下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其配合的极限间隙（过盈）和合，确定其配合的极限间隙（过盈）和配合公差。并画出其配合公差带图。配合公差。并画出其配合公差带图。 50H8/f7， 30K7/h6， 30H7/p62022-4-20互换性与技术测量基础570+-50+0.039-0.025-0.0500+30+0.006-0
49、.015-0.0130+-30+0.021+0.035+0.022-2022-4-20互换性与技术测量基础58w 1.4尺寸公差与配合的选择尺寸公差与配合的选择w 尺寸公差与配合的选择尺寸公差与配合的选择是机械设计和制是机械设计和制造中的一个重要环节。公差与配合的选造中的一个重要环节。公差与配合的选择是否恰当，对产品的择是否恰当，对产品的性能、质量、互性能、质量、互换性及经济性换性及经济性都有重要的影响。选择的都有重要的影响。选择的原则应使机械产品的使用价值与制造成原则应使机械产品的使用价值与制造成本的综合经济效果最好。本的综合经济效果最好。2022-4-20互换性与技术测量基础59w 1、配
50、合制的选择：、配合制的选择：w 基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满足要求的，用同一偏差基孔制配合能满足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能满足使代号按基轴制形成的配合，也能满足使用要求。如：用要求。如：H7/k6与与K7/h6的配合性质的配合性质基本相同，称为基本相同，称为“同名配合同名配合”。所以，。所以，配合制的选择与功能要求无关，主要考配合制的选择与功能要求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。虑加工的经济性和结构的合理性。2022-4-20互换性与技术测量基础60w 基孔制配合基孔制配合w 从制造加工方面考虑，两种基准制适用
