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1、- 1 -1 互换性的含义互换性是指制成的同一规格的一批零件或部件，不需作任何挑选、调整或辅助加工（如钳工修配） ，就能进行装配，并能满足机械产品的使用性能要求的一种特性。具有这种特性的零部件称为具有互换性的零部件。能保证零部件具有互换性的生产，称为遵循互换性原则的生产。2 互换性的分类完全互换性:零件在装配和或更换时，不作任何选择、不需调整或修配，就能满足预定的使用要求，则其互换性为完全互换性，又称绝对互换性。有限互换性:零件在装配前允许有附加选择、装配时允许有附加调整，但不允许修配，装配后能满足预期的使用要求，称为不完全互换性，又称为有限互换性。3 标准化的含义与分类标准：是由一定的权威组
2、织对经济、技术和科学中重复出现的共同的技术语言和技术事项等方面规定出来的统一技术准则。标准一经颁布，即成为技术法规。标准化：是指以制定标准和贯彻标准为主要内容的全部活动过程。标准化程度的高低是评定产品的指标之一，是一项重要的技术政策。标准化的意义：是组织现代化大生产的重要手段，是进行科学管理的基础，也是对产品设计的基本要求之一。 标准分类：按照标准法规定，我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四类 。按照标准的适用领域、有效作用范围和发布权力不同，一般分为： 国际标准。例如：ISO国际标准化组织制定的标准 、IEC国际电工委员会制定的标准区域标准（或国家集团标准） 。例如：EN欧
3、共体标准，ANST美国标准，DIN德国标准。国家标准：GB行业标准：摩托车行业采用较多的行业标准有 JB（机械部标准） 、YB（冶金部标准） 、QC（汽车工业标准）等。地方标准和企业标准：隆鑫工业集团的企业标准代号为 Q/LX。4 计量工作计量工作主要包括：统一计量制度，建立各种计量器具的传递系统，颁布计量条例及计量法等。一 加工误差零件在加工过程中由于诸多因素影响而产生的误差，称为零件的加工误差（或称几何量误差） 。它主要包括尺寸误差、形状误差、位置误差及表面粗糙度等。二 公差零件几何参数允许的变动量。它包括尺寸公差、形状公差、位置公差等。只有把零件的误差控制在公差范围之内，才能保证互换性的
4、实现。公差的大小，反映了工件制造精度的高低、加工的难易程度和制造成本的高低。公差越小，加工约困难，生产成本越高。公差值不能为零，应是绝对值。公差值的大小顺序为： T 尺寸T 位置T 形状表面粗糙度误差第二章 极限与配合 一 基本术语和定义 1 孔和轴孔：通常指圆柱形内表面及其它内表面（由两平行平面或切平面形成的包容面）中由单一尺寸确定的部分。轴：通常指圆柱形外表面及其它外表面（由两平行平面或切平面形成的包容面）中由单一尺寸确定的部分。从装配关系讲，孔是包容面，在它之内无材料，且越加工越大；轴是被包容面，在它之外无材料，且越加工越小。由此可见，孔、轴具有广泛的含义。不仅包括通常理解的圆柱形内、外
5、表面，而且也包括由平行平面或切平面形成的包容面。图 21 中，D1、D2、D3、D4 各尺寸确定的各组平行平面或切平面所形成的包容面都称为孔；d1、 d2、 d3、d4 各尺寸确定的各组平行平面或切平面所形成的被包容面都称为轴。如果两平行平面或切平面既不能形成包容面，也不能形成被包容面，则它们既不是孔，也不是轴，例如图中 L1、L2、L3 各尺寸确定的各组平行平面和切平面。2 有关尺寸的术语尺寸：用特定单位表示线性尺寸值的数值称为尺寸。图样上的的尺寸通常以 mm 为单位。基本尺寸：设计给定的尺寸。孔用尺寸用 D 表示，轴用尺寸用 d 表示。实际尺寸（Da、da）：通过测量获得的尺寸。 （由于测
6、量误差，通过测量所得的实际尺寸，并非是实际尺寸的真值） 。极限尺寸：尺寸的两个极端，称为极限尺寸。孔和轴允许的最大尺寸叫最大极限尺寸，允许的最小尺寸叫最小极限尺寸。孔的极限尺寸用 Dmax、 Dmin 表示；轴的极限尺寸用 dmax、 dmin 表示；实际尺寸应位于个两个极限尺寸之间，也可达到极限尺寸。对于孔 Dmax Da Dmin 对于轴 dmax da dmin 最大实体状态和最大实体尺寸：孔和轴具有允许的材料量为最多时的实体状态（MMC).在最大实体状态下的极限尺寸为最大实体尺寸（MMS),或最大实体极限（MML) 。它是孔的最小尺寸和轴的最大尺寸的统称。最小实体状态和最小实体尺寸：孔
7、和轴具有允许的材料量为最少时的实体状态（LMC).在最小实体状态下的极限尺寸为最小实体尺寸（LMS),或最小实体极限（LML)。它是孔的最大尺寸和轴的最小尺寸的统称。最大和最小实体状态都是设计规定的合格零件的材料量所具有的两个极限状态。3 有关偏差和公差的术语 偏差：某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸等）减去其基本尺寸所得的代数差。 实际偏差：实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。孔的实际偏差 Ea=Da-D 轴的实际偏差 ea=da-d极限偏差：极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。它包含上偏差和下偏差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔的上偏差 ES=Dmax-D 轴的上偏差 es=
8、dmax-d最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔的下偏差 EI=Dmin-D 轴的下偏差 ei=dmin-d完工零件尺寸合格性的条件：对于孔 ES Ea EI 对于轴 es ea ei尺寸公差（简称公差）：是指最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或上偏差与下偏差之差。孔的公差 TD=Dmax-DminES-EI 轴的公差 Td=dmax-dmines-ei公差是尺寸允许变动的范围，是无符号的绝对值，不允许为零。尺寸公差是允许的尺寸误差。公差与极限偏差的区别与联系：公差是尺寸允许变动的范围，它是工件尺寸精度的指标，但不能根据公差来判别工件的合格性；极限偏差表示工件尺寸允许变动的极限，是
9、判别工件是否合格的依据；两者的联系是，工件尺寸公差是工件尺寸的上、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。相反确定了公差，只有确定一个极限偏差，才能确定另一个极限偏差。例题 21 某孔的基本尺寸为 D50mm，最大极限尺寸 Dmax=50.089mm,最小极限尺寸Dmin=50.050mm，试计算尺寸的上下偏差及公差。解：ES= Dmax- D=50.089-50=0.089 EI= Dmin- D=50.050-50=0.050 TD= Dmax- Dmin= ES- EI= 50.089- 50.050=0.039 零线与公差带在表示公差与配合中，常采用公差带图来表示基
10、本尺寸、偏差、公差、配合之间的关系。公差带图：以基本尺寸为零线，以适当的比例画出两极限偏差，以表示尺寸允许变动的范围，称为公差带图。零线 在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定公差与偏差，正偏差位于其上，负偏差位于其下。公差带 在公差带图中，由代表上偏差和下偏差，或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的区域。在国家标准中，公差带包括了“公差带大小”与“公差带位置”两个参数。公差带大小取决于公差数值的大小，公差带相对于零线的位置取决于极限偏差的大小。大小相同而位置不同的公差带，它们对工件的精度要求相同，而对尺寸的大小要求不同。因此必须既给定公差数值以确定公差带大小，又给
11、定一个极限偏差（上偏差或下偏差）以确定公差带位置，才能完整地描述公差带。二 有关配合的术语和定义 配合 基本尺寸相同，相互结合的孔、轴 公差带之间的关系成为配合。这种关系决定结合零件的松紧程度。见图 25。- 2 -25 公差与配合示意图2 间隙与过盈 相互结合的孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，此差值为正时称为间隙，为负时称为过盈。间隙用大写字母“X”表示，用“”号代表间隙。过盈用大写字母“Y”表示，用“”号代表过盈。实际间隙、实际过盈孔的实际尺寸减去相配合的轴的实际尺寸之差称为实际间隙或实际过盈。极限间隙、极限过盈孔的极限尺寸减去相配合的轴的极限尺寸之差称为极限间隙或极限过盈。极限间隙、极
12、限过盈与轴、孔极限尺寸的关系：Xmax(-Ymin)=Dmax-dmin Xmin(-Ymax)=Dmin-dmax3 配合的种类间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上，见图 27。表示间隙配合松紧程度的特征值是最大极限间隙和最小极限间隙，其值可用下式计算：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Xmin=Dmin-dmax=EI-es在实际生产中，常采用平均间隙来表示配合性质。 Xav= (Xmax+ Xmin)/2例 22 试计算孔 与轴 配合的极限间隙、平均间隙，并画出公差带图。解：最大间隙 Xmax= ES-ei0.033-(-0.
13、041)=+0.074最小间隙 Xmin = EI-es0（0.020)=+0.020平均间隙 Xav= (Xmax+ Xmin)/2(0.074+0.020)/2=+0.047过盈配合：具有过盈（包括最小过盈为零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下，见图 29。表示间隙配合松紧程度的特征值是最大极限间隙和最小极限间隙，其值可用下式计算：Ymax=Dmin-dmax=EI-es Ymin=Dmax-dmin=ES-ei平均过盈：Yav=(Ymax+ Ymin)/2例 22 试计算孔 与轴 配合极限过盈、平均过盈，并画出公差带图。解：最大过盈 Ymax= EI-es0-(+0.
14、056)=-0.056最小过盈 Ymin = ES-ei+0.033 （+0.035)=-0.002平均过盈 Yav= (Ymax+ Ymin)/2 (-0.056)+(-0.002)/2=-0.029过渡配合：可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠，如图 211 所示。图 2-11 过渡配合表示过渡配合松紧程度的特征值是最大极限间隙和最大极限过盈，其值可用下式计算：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es在实际生产中，过渡配合的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。Xav（ Yav）（ Xm
15、ax Ymax）/2例 22 试计算孔 与轴 配合极限间隙（或过盈） 、平均间隙（或过盈） ，并画出公差带图。解：最大间隙 Xmax= ES-ei(+0.010)-(-0.021)=+0.031最大过盈 Ymax = EI-es(-0.023)0=-0.023平均间隙 Xav= (Ymax+ Ymax)/2 (+0.031)+(-0.023)/2=+0.004配合公差 配合公差是指允许间隙和过盈的变动量。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的综合指标。用 Tf 表示。它的公式为： Tf=TD+Td对于间隙配合 Tf | Xmax Xmin| 对于过盈配合 Tf | Ymax Ymin|对于过渡配合 Tf | Xmax
