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1、绪 论一互换性的概述1互换性的含义:在机械工业中，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。例：同型号的轴承、光管、螺钉等等。互换性内容：几何参数,力学性能,物理化学性能等方面。、作用:1.有利于组织专业化协作。2.有利于用现代化工艺装配。3。有利于采用流水线和自动线生产方式。4提高生产效率，降低成本,延长机器使用寿命。、分类：完全互换性： 若零件在装配或更换时，不作任何选择,不需调整或修配，就能满足预定的使用要求,则成为完全互换性（当不限定互换范围时，称为完全互换法,也叫绝对互换法)。不完全
2、互换性: 由于某种特殊原因只允许零件在一定范围内互换时，称为不完全互换法。4、互换性条件：一批相同规格的零件具有互换性的条件为：实际尺寸在允许的范围内；形状误差在允许的范围内；位置误差在允许的范围内;表面粗糙度达到规定的要求。二、几何量的误差1、几何误差: 零件在加工过程中由于某种因素的影响，而造成的误差称为几何误差。2、公差：几何误 差及其控制范围,称为公差。三.公差标准和标准化：定义：对零件的公差和相互配合所制定的标准称为公差标准 四.几何量的测量:对零件的测量是保证互换性生产的一个重要手段。第一章 光滑圆柱结合的公差与配合1基本术语及定义一、尺寸的术语和定义1、尺寸：定义 用特定单位表示
3、长度值的数字称为尺寸. 内容 尺寸指的是长度的值，由数字和特定单位两部分组成包括长度,宽度和中心距等。2、基本尺寸（D，d）:定义： 标准规定,设计时给定的尺寸称为基本尺寸。孔的基本尺寸用“D表示,轴的基本尺 寸用“d”表示,后同。 标准尺寸： 标准化了的尺寸称为标准尺寸。适用于有互换性或系列化要求的主要尺寸。、实际尺寸（D,da):。定义通过测量获得的尺寸。由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。 2。尺寸包括零件毛坯的实际尺寸,零件加工过程中工序间的实际尺寸和零件制成后的实际尺寸.、极限尺寸：定义允许尺寸变化的两个界限值，统称为极限尺寸.最大极限尺寸： 一个孔或轴允许的最大尺寸称为最大极
4、限尺寸（Da,dmx）。最小极限尺寸： 一个孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限尺寸（Dm,mn)。D=3m d=30mmm=3。01mm dmax=29.99mmDmn30mm dmn=29。98m分析：基本尺寸和极限尺寸是设计时给定的.基本尺寸可以在极限尺寸确定的范围内，也可以在极限尺寸所确定的范围外.即基本尺寸大于，等于，小于极限尺寸。尺寸合格条件，最小极限尺寸实际尺寸最大极限尺寸；孔：DinDam;轴:dmindadmax 二、公差与偏差的术语及定义1、 尺寸偏差(简称偏差)定义：尺寸偏差是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。注: 由于尺寸有极限尺寸，实际尺寸之分，因此偏差可分为极限偏差和
5、实际偏差。(1）极限偏差定义 极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为极限偏差。由于极限尺寸有最大极限尺寸和最小极限尺寸之分，极限偏差又可分为上偏差和下偏差(图14)。上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差,（S，es)，S=DmaxD es=dmxd （1-1a）下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。（EI，ei）。=Dmin ei=dmd (11b)强调：偏差可以为正值、负值、零值。计算时应注意偏差的正,负符号,应一起代到计算式中运算上、下偏差在图纸上的标注为：基本尺寸 例30 并注意当偏差为零时必须在相应位置标注“0”，不能省略；当偏差数值相同，符号相反时，可简化标注,如300
6、1mm。偏差的五种类型：a、上正下正; b、上负下负； c、上正下负; 、上正下零; e、上零下负。 （2）实际偏差(Ea，ea)定义：实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。公式： 孔：Ea=DaD 轴：a=a,零件合格条件： 孔：EIEaES 轴:eiee因此,合格零件的实际偏差应在上,下偏差之间.2、 尺寸公差（）定义：尺寸公差是最大极限尺寸减最小极限尺寸之差,可上偏差减下偏差之差。Th孔的公差，s轴的公差。、零线与尺寸公差带图为了清晰地表达上述各量及相互关系，一般采用极限与配合公差带图，在图中将公差和极限偏差部分放大，如图9所示公差带图解定义： 不必画出孔与轴的全形,只要扫着标准
7、的规定将有关的部分放大画出来的图示方法称为尺寸公差带图解（图11所示)。图1-9 极限与配合示意图 图1-10 公差带图解(1)零线定义:表示基本尺寸的一条直线称为零线。（或在公差带图中,确一偏差的一条基准线称为零线)。零线画法a： 通常将零线沿水平方向绘制,在其左端画出表示偏差大于的纵坐标轴并标上“0”和“+”“”号，在其左下方画上单向箭头的尺寸线，并标上基本尺寸值。b： 正偏差位与零线上方,负偏差位于零线下方,零偏差于零线重合。(2)公差带公差带定义： 在公差带图中,由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域称为尺寸公差带,简称公差带. 一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反
8、，且疏密程度不同。 公差带包括了公差带大小与公差带位置两要素,大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。标准公差标准极限与配合制中，所规定的任一公差。见表13。基本偏差在标准极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差.标准规定：一般以靠近零线的那个偏差作为基本偏差.三、配合的术语及定义、孔和轴孔-指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）轴指工件的圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面（由二平行面或切面形成的被包容面）、配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为轴合.3、间隙与间隙配合(1)间隙（X）孔尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差,
9、当此值为正值时称为间隙。间隙数值应标“+号。（）间隙配合： 具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。孔的公差带在轴的公差带之上。(3）最小间隙（Xmin） 对于间隙配合，孔的最小极限尺寸减轴的最大间隙尺寸所得的代数差称为最小间隙。（4)最大间隙（Xax）对于间隙配合，孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙。最大间隙也等于孔的上偏差减去轴的下偏差的代数差。4、过盈与过盈配合（1）过盈 孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差,当此值为负值时称为过盈.过盈数值前面应标上“”号（2）过盈配合 具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合称为过盈配合.过盈配合时孔的公差带在轴的公差带之下
10、5、过渡配合()定义 可能具有臆隙或过盈的配合称为过渡配合.当孔的尺寸大于轴的尺寸时,具有间隙;小于轴的尺寸时,具有过盈.过渡配合时孔的公差带和轴的公差带相互交叠2极限与配合标准的基本规定一、配合制定义：配合制是指同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。种类：基孔制和基轴制.1、基孔制配合 定义：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度称为基孔制。基准孔： 基孔制配合中选作基准的孔称为基准孔，基本偏差为下偏差,其数值为零,代号为“H，上偏差为正值,即其公差带在零线上侧，且上偏差用两条虚线段画出，以表示其公差带的变动范围.2、基轴制配合定义： 基本偏差为一定的轴的
11、公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称为基轴制。基准轴-基轴制配合中选作基准的轴称为基准轴。基本偏差为上偏差,其数值为零，下偏差为负值，即基准轴的公差带在零线的下侧,且下偏差用两条虚线段画出.二、标准公差系列标准公差： 极限与配合标准已对公差值进行标准化,标准中所规定的任一公差称为标准公差.标准公差系列: 由若干标准公差所组成的系列称为标准公差系列。标准公差的数值与两个因素有关:标准公差等级和基本尺寸分段.见表1、公差等级(）定义：确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。（2）国标规定了标准公差0级。各级代号由字母IT与阿拉伯数据字两部公组成.IT标准公差,阿拉伯数字-公差等
12、级。（3）标准规定：同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。(4)等级系列为：IT01，IT0，IIT18，其中IT0最高，IT8精确度最低。（5)同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值的大小应随公差等级的高级而不同。等级高,公差值小,等级低,公差值大。因为:标准公差的数值,一是公差等级有关，二与基本尺寸有关。（)公差等级高，零件的精度高，使用性能提高，但加工难度大，生产成本高；公差等级低，零件的精度低,使用性能降低，但加工难度减小,生产成本低。因而要同时考虑零件的使用要求和加工的经济性能这两个因素，合理确定公差等级.、基本尺寸分段（)标准公差数值不仅与公差等级有关，还与基本
13、尺寸有关。（2）基本尺寸可分为主段落和中间段落。（)将至3150mm的基本尺寸分为1个主段落，将至00mm的常用尺寸段分为13个主段落。(4）主段落用于标准公差中的基本尺寸分段,见表11。中间段落用于基本偏差中的基本尺寸分段,见表15和16。（)同一公差等级的不同尺寸段，其标准公差值不相等,但其精确程度和加工难易程度应理解为相同.反之，其公差值相等时，其加工程度不一定相同。（6)考虑到基本尺寸的因素，不能以公差值的大小来判断零件精度的高低,而应以公差等级作为判断的依据。三、基本偏差系列定义:用以确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。1、 基本偏差代号基本偏差的代号用拉丁字母表示,
14、大写代表孔的基本偏差,小写代表轴的基本偏差。除去易于其它代号混的I,L，,Q,W（I,l，o，q,w）5个字母外，再加上用CD,EF,F，ZA，Z,C，JS（d,，fg,za,，zc，s）两个字母表示的个代号,共有28个代号，即孔和轴各有28个基本偏差2、基本偏差系列图及特征:从基本偏差系列图可以看出：（1)孔与轴同字母的基本偏差基本相对零线呈对称分布。轴：a至基本偏差为上偏差es,h的上偏差为零 ,其余均为负值，绝对值依次逐渐减小；j至zc基本偏差为下偏差ei，除和k的部分外都为正值,其绝对值依次逐渐增大。孔:A至H基本偏差为下偏差E,至ZC为上偏差E.（）代号JS和js，在各公差等级中完全对称。（3)代号,k，N它们随公差等级不同而有两种基本偏差数据值；M有三种不同的情况（正值、负值、或零值）(4）基本偏差系列图中，公差带的另一端取决于公差等级和这位基本偏差的组合.第二章 技术测量的基本知识及常用计量器具 21
