机械公差与配合第二章(2)

1、2.4 形位公差与尺寸公差的关系形位公差与尺寸公差的关系独立原则独立原则 IP（Independent Principle) 包容要求包容要求 ER相关要求相关要求 最大实体要求最大实体要求 MMR 最小实体要求最小实体要求 LMR 可逆要求可逆要求 RRPGB/T 4249公差原则公差原则GB/T16671最大实体要求、最小实体最大实体要求、最小实体要求和可逆要求要求和可逆要求公差原则公差原则一、独立原则（IP）1、定义、定义 图样给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别给图样给定的形位公差与尺寸公差相互无关，分别给定，分别测量，分别满足要求的一种原则。定，分别测量，分别满足要求的一种原则。2

2、、图样标注及识别、图样标注及识别3、含义、含义:实际尺寸实际尺寸 “”误差允许误差允许值值10 0.019.99 0.019.98 0.019.97 0.014、应用、应用 主要满足功能要求主要满足功能要求,应用很广应用很广 没有配合要求的要素尺寸没有配合要求的要素尺寸: 零件外形尺寸、管路尺寸零件外形尺寸、管路尺寸, ,以及以及工艺结构尺寸工艺结构尺寸, , 如退刀槽尺寸、肩距、螺纹收尾、倒圆、如退刀槽尺寸、肩距、螺纹收尾、倒圆、倒角尺寸等倒角尺寸等, , 还有未注尺寸公差的要素尺寸还有未注尺寸公差的要素尺寸。 有单项特殊功能要素。有单项特殊功能要素。其单项功能由形位公差保证其单项功能由形位

3、公差保证, , 不需不需要或不可能由尺寸公差控制要或不可能由尺寸公差控制, , 如印染机的滚筒。如印染机的滚筒。 非全长配合的要素尺寸。非全长配合的要素尺寸。 对配合性质要求不严的尺寸对配合性质要求不严的尺寸。一、独立原则（续）一、独立原则（续）5、检测：、检测：尺寸、形位分别测量尺寸、形位分别测量二、包容要求（ER）1、定义、定义 实际要素处处位于实际要素处处位于具有理想形状具有理想形状包容面内。该理想包容面内。该理想形状的形状的尺寸为尺寸为MMS，此时它应遵守，此时它应遵守MMB。即即:作用尺寸不超出最大实体尺寸作用尺寸不超出最大实体尺寸,局部实际尺寸不超局部实际尺寸不超过最小实体尺寸过最

4、小实体尺寸 最大实体边界（最大实体边界（MMB）：）：以最大实体尺寸为尺寸，以最大实体尺寸为尺寸，且具有理想形状的包容面。且具有理想形状的包容面。2、图样标注及识别、图样标注及识别300-0.033En在单一要素尺寸极限偏差或公差带在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号代号之后加注符号“ ”。E3 3、含义、含义MMB:实际尺寸实际尺寸 “”误差允许误差允许值值20 019.99 0.0119.98 0.0219.97 0.03尺寸尺寸 补偿给补偿给 形位形位二、包容要求二、包容要求(续）续）4 4、包容要求应用于单一要素，且对其中某项、包容要求应用于单一要素，且对其中某项形状精度形状

5、精度又有进一步要求又有进一步要求时：时：o该零件上的该零件上的“”、“圆柱度圆柱度”误差允许值与实际尺寸的关系如误差允许值与实际尺寸的关系如何？何？实际尺寸实际尺寸 “”误差允许值误差允许值10 09.99 0.019.98 0.019.97 0.01二、包容要求二、包容要求(续）续）5 5、应用、应用: :主要有配合要求且需保证配合性质的场合。主要有配合要求且需保证配合性质的场合。6 6、检测、检测: :量规或通用量具检测、两点式检测。量规或通用量具检测、两点式检测。三、最大实体要求（三、最大实体要求（MMRMMR）o1、定义、定义o控制被测要素的实际轮廓处于控制被测要素的实际轮廓处于最大实

6、体实效边界最大实体实效边界（MMVB）之内的一种公差原则。之内的一种公差原则。即当实际尺寸即当实际尺寸偏离其最大实体尺寸时，形位误差值可以超出其偏离其最大实体尺寸时，形位误差值可以超出其图样上给定的形位公差值。图样上给定的形位公差值。2、图样标注及识别、图样标注及识别n应用于被测要素时，应用于被测要素时，在被测要素形在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号位公差框格中的公差值后标注符号“ M ”；n应用于基准要素时，应用于基准要素时，应在形位公差应在形位公差框格内的基准字母代号后标注符号框格内的基准字母代号后标注符号“ M ”。100-0.030.010 MMMR的零形位公差的零形位公差40

7、+0.1 00.1 M A M200+0.033A0 MAA50+0.130.08应用于基准要素时：应用于基准要素时：三、最大实体要求，图样标注（续）三、最大实体要求，图样标注（续）3 3、含义、含义（1）被测要素应用）被测要素应用MMR，则，则该要素的形位公差值该要素的形位公差值是当零件处于是当零件处于MMC下给定的。下给定的。100-0.030.010 M最大实体实效边界（最大实体实效边界（MMVB）：）：在被测零件的给定长度上，由其在被测零件的给定长度上，由其MMSMMS和给定的形位公差值和给定的形位公差值综合形成综合形成的具有理想形状的极限包容面。的具有理想形状的极限包容面。MMVS=

8、MMSt形位形位（2）只要应用）只要应用MMR，必须，必须遵守遵守MMVB。三、最大实体要求（续）三、最大实体要求（续）（3 3）实际尺寸偏离了）实际尺寸偏离了MMVSMMVS，则形位误差值允，则形位误差值允许得到补偿。许得到补偿。三、最大实体要求，三、最大实体要求，3、含义（续）、含义（续）实际尺寸实际尺寸 “”误差允许误差允许值值10 0.019.99 0.029.98 0.039.97 0.04尺寸尺寸 补偿给补偿给 形位形位10.05 0.005?100-0.030.010 MMMVS=MMSt形位形位MMS=10（4 4）零形位公差的应用）零形位公差的应用o遵守遵守MMB边界。边界。

9、200 -0.03 0 MAA三、最大实体要求，三、最大实体要求，3、含义（续）、含义（续）实际尺寸实际尺寸 同轴度误差允许值同轴度误差允许值20 019.99 0.0119.98 0.0219.97 0.03零形位公差有进一步要求：零形位公差有进一步要求：实际尺寸实际尺寸 垂直度误差允许值垂直度误差允许值10 09.99 0.019.98 0.019.97 0.01三、最大实体要求，三、最大实体要求，3、含义（续）、含义（续）4 4、应用、应用主要应用于保证装配互换性主要应用于保证装配互换性, ,例如例如: :控制螺钉、螺栓孔等中心控制螺钉、螺栓孔等中心距的位置公差等距的位置公差等 。5 5

10、、检测：、检测：综合量规、两点法。综合量规、两点法。包容要求与最大实体要求包容要求包容要求最大实体要求最大实体要求公差原则含义公差原则含义 dm dMMS=dmax da dLMS=dmin DmDMMS=Dmin DaDLMS=Dmax边界尺寸为边界尺寸为最大实体尺寸最大实体尺寸MMS dmdMMVS=dMMS+t形位形位 dmindadmax DmDMMVS=DMMS-t形位形位DminDaDmax边界尺寸为边界尺寸为最大实体实效尺寸最大实体实效尺寸 MMVSMMSt形位形位标注标注单一要素单一要素在尺寸公差在尺寸公差带后加注带后加注 E用于被测用于被测要素时要素时在形位公差框格第二在形位

11、公差框格第二格格公差值后加公差值后加 M用于基准用于基准要素时要素时在形位公差框格相应在形位公差框格相应的的基准要素后加基准要素后加 M主要用途主要用途用于保证配合性质用于保证配合性质用于保证零件的可装配性用于保证零件的可装配性轴轴孔孔四、最小实体要求（四、最小实体要求（LMR）1、定义、定义 控制被测要素的实际轮廓控制被测要素的实际轮廓处于处于LMVBLMVB之内的一种之内的一种公差原则。公差原则。即当其实际尺寸偏离最小实体尺寸即当其实际尺寸偏离最小实体尺寸（LMSLMS）时，形位误差值可以得到补偿。）时，形位误差值可以得到补偿。2、图样标注及识别、图样标注及识别在图样上出现符号在图样上出现

12、符号L L。n表示被测要素应用表示被测要素应用LMR。n表示表示LMR的零形位公差要求。的零形位公差要求。n表示被测要素和基准要素同表示被测要素和基准要素同时应用时应用LMR。3 3、含义、含义（1）被测要素应用）被测要素应用LMR，则该要素的，则该要素的形位公差值形位公差值是当零件处于是当零件处于LMC下给定的。下给定的。四、最小实体要求（续）四、最小实体要求（续）（2）只要应用）只要应用LMR，必须遵守，必须遵守LMVB。LMVS=LMS t形位形位实际尺寸实际尺寸 垂直度误差允许值垂直度误差允许值 8.25 0.4 8.20 0.45 8.15 0.50 8.10 0.55 8.05 0

13、.60 8.00 0.65 4、应用o适用于中心要素。适用于中心要素。主要用于需保证零件的主要用于需保证零件的强度或最小壁厚的场合。强度或最小壁厚的场合。四、最小实体要求（续）四、最小实体要求（续）五、可逆要求（五、可逆要求（RPR）在不影响零件功能的前提下，当被测轴线或中心平面的形位在不影响零件功能的前提下，当被测轴线或中心平面的形位误差值小于给出的形位公差值时允许相应的尺寸公差增大。误差值小于给出的形位公差值时允许相应的尺寸公差增大。即即允许形位公差补偿给尺寸误差（反补偿）。允许形位公差补偿给尺寸误差（反补偿）。它不能单独使用，通常与它不能单独使用，通常与MMR或或LMR一起应用一起应用

14、。此时被测要此时被测要素应遵守素应遵守MMVBMMVB或或LMVBLMVB。可逆要求的标注方法是可逆要求的标注方法是在图样上将表示可逆要求的符号在图样上将表示可逆要求的符号R R置于置于被测要素的形位公差值后的符号被测要素的形位公差值后的符号M M或或L L的后面。的后面。 实际尺寸实际尺寸 “”误差允许误差允许值值10 0.019.99 0.029.98 0.039.97 0.04 尺寸尺寸 形位形位1、可逆要求应用于最大实体要求0.01 M R 100-0.0310.01 010.05 0.005 尺寸尺寸 形位形位遵守遵守MMVB，其：，其：MMVS=MMSt形位形位MMS=10MMVS

15、=10+0.01=10.01五、可逆要求（续）五、可逆要求（续）2、可逆要求应用于最小实体要求实际尺寸实际尺寸 位置度误差允许值位置度误差允许值 8.65 0 8.55 0.1 8.45 0.2 8.35 0.3 8.25 0.4 8.20 0.45 8.15 0.50 8.10 0.55 8.05 0.60 8.00 0.65 0.4 L R A遵守遵守LMVB，其：，其：LMVS=LMSt形位形位LMS=8.25LMVS=8.25+0.4=8.65五、可逆要求（续）五、可逆要求（续）2.5 2.5 形状和位置精度的设计形状和位置精度的设计形位公差项目的选择形位公差项目的选择注出注出形位公差

16、值的确定形位公差值的确定形位公差的未注公差值形位公差的未注公差值形位公差项目的选择形位公差项目的选择o首先对零件各重要部位的功能要求进行认真的分析首先对零件各重要部位的功能要求进行认真的分析,确定确定哪些部位哪些部位(要素要素)应该有形位精度要求。应该有形位精度要求。o如果同一要素上，需要提出几个形位公差项目的要求，则如果同一要素上，需要提出几个形位公差项目的要求，则应分析项目的特点及相互之间的关系，注意项目的综合性。应分析项目的特点及相互之间的关系，注意项目的综合性。o在满足功能要求的前提下，在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目应选用测量简便的项目。如：。如：同轴度公差常常用径向圆跳

17、动公差或径向圆跳动公差代替。同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向圆跳动公差代替。o选择形位公差项目还要参照有关专业标准的规定。选择形位公差项目还要参照有关专业标准的规定。轴类零件形位公差项目的选择轴类零件形位公差项目的选择 与支承件结合部位与支承件结合部位a a、轴颈的圆度或圆柱度。、轴颈的圆度或圆柱度。b b、对公共轴线的圆跳动或同、对公共轴线的圆跳动或同轴度。轴度。c c、轴肩对轴线的端面圆跳动、轴肩对轴线的端面圆跳动（或垂直度）。（或垂直度）。 与传动件结合部位与传动件结合部位a a、表面的圆度或圆柱度、表面的圆度或圆柱度b b、对公共轴线的圆跳动或同、对公共轴线的圆跳动或同轴度轴度c

18、c、轴肩对其轴线的垂直度（、轴肩对其轴线的垂直度（或端面圆跳动）或端面圆跳动）d d、键槽对其轴线的对称度。、键槽对其轴线的对称度。其它其它齿轮类零件形位公差项目的选择齿轮类零件形位公差项目的选择oGB10095-1988齿轮公差有专门规定：齿轮孔（或轴）齿轮孔（或轴）的圆度的圆度或圆柱度或圆柱度齿轮键槽对其轴线齿轮键槽对其轴线的对的对称度称度齿轮基准端面对轴线齿轮基准端面对轴线的的垂直度垂直度齿顶圆对轴线齿顶圆对轴线的圆跳动的圆跳动箱体类零件形位公差项目的选择箱体类零件形位公差项目的选择o轴承座孔的轴承座孔的圆度或圆度或圆柱度圆柱度o轴承座孔轴线的轴承座孔轴线的同同轴度轴度o轴承座孔轴线之间

19、轴承座孔轴线之间的的平行度平行度o轴承座孔端面对其轴承座孔端面对其轴线的轴线的垂直度。垂直度。o分箱面的分箱面的平面度。平面度。形位公差值的确定形位公差值的确定1、总的原则、总的原则是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差是在满足零件功能的前提下，选取最经济的公差值。值。形位公差各项目的公差值：形位公差各项目的公差值：见表见表2-4表表2-8，（1 1）公差等级一般为）公差等级一般为1212级（级（1 1级最高，级最高，1212级最低）；级最低）；（2 2）圆度、圆柱度分为）圆度、圆柱度分为1313级级 （0 0、1 1、2 2.12.12级）；级）；（3 3）位置度公差值以数系表示）位置度

20、公差值以数系表示 ；（4 4）为了简化表格，将误差规律相近的形位公差项合并在一）为了简化表格，将误差规律相近的形位公差项合并在一个表里表示。个表里表示。形位公差各项目的应用示例：形位公差各项目的应用示例：见表见表2-9表表2-12形位公差值的选用原则形位公差值的选用原则 形位公差值的确定形位公差值的确定2、根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件的结构、根据零件的功能要求，考虑加工的经济性和零件的结构、刚性，按表中数系确定要素的公差值。并考虑以下因素：刚性，按表中数系确定要素的公差值。并考虑以下因素： a)a)在同一要素上给出的在同一要素上给出的t t形状形状t t位置位置。如要求平行的两个

21、表面，如要求平行的两个表面，其平面度公差值应小于平行度公差值；其平面度公差值应小于平行度公差值； b)b)圆柱形零件的形状公差值圆柱形零件的形状公差值( (轴线的直线度除外轴线的直线度除外) )，一般情，一般情况下应小于其尺寸公差值；况下应小于其尺寸公差值； c)c)平行度公差值应小于其相应的距离公差值。平行度公差值应小于其相应的距离公差值。 d d）形状公差值大于表面粗糙度允许值。）形状公差值大于表面粗糙度允许值。3、考虑配合要求：、考虑配合要求： 有配合要求的要素，有配合要求的要素， t形状形状=25%63%T形位公差值的确定（续）形位公差值的确定（续）4、对于以下情况，考虑到加工的难易程

22、度和除主参数以外的、对于以下情况，考虑到加工的难易程度和除主参数以外的其它因素的影响，在满足零件功能的要求下，适当降低其它因素的影响，在满足零件功能的要求下，适当降低12级选用：级选用： a)孔相对于轴；孔相对于轴； b)b)细长比较大的轴和孔；细长比较大的轴和孔； c)c)距离较大的轴和孔；距离较大的轴和孔； d)d)宽度较大（大于宽度较大（大于1/21/2长度）的零件表面；长度）的零件表面； e)e)线对线和线对面的相对于面对面的平行度、垂直度公差。线对线和线对面的相对于面对面的平行度、垂直度公差。5、考虑与标准件及典型零件的精度匹配问题。、考虑与标准件及典型零件的精度匹配问题。公差原则的

23、选择公差原则的选择 应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取应根据被测要素的功能要求，充分发挥公差的职能和采取公差原则的可行性、经济性。公差原则的可行性、经济性。 独立原则独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。未注公差等场合。 包容要求包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。主要用于需要严格保证配合性质的场合。 最大实体要求最大实体要求用于中心要素，一般用于相配件要求为可装用于中心要素，一般用于相配件要求为可装配

24、性（无配合性质要求）的场合。配性（无配合性质要求）的场合。 最小实体要求最小实体要求主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场主要用于需要保证零件强度和最小壁厚等场合。合。 可逆要求可逆要求与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差与最大（最小）实体要求联用，能充分利用公差带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不带，扩大了被测要素实际尺寸的范围，提高了效益。在不影响使用性能的前提下可以选用。影响使用性能的前提下可以选用。轴类零件形位公差值的确定轴类零件形位公差值的确定齿轮形位公差值的确定齿轮形位公差值的确定箱体类零件形位公差值的确定箱体类零件形位公差值的确定形位公差的未注公差值形位公差的

25、未注公差值(GB/T 1184-1996) 为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必为简化制图，对一般机床加工就能保证的形位精度，不必在图样上注出形位公差，形位未注公差按以下规定执行：在图样上注出形位公差，形位未注公差按以下规定执行： 未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动（表（表2-132-13表表2-162-16）各规定了各规定了H、K、L三个公差等级，三个公差等级，在标题栏或技在标题栏或技术要求中注出标准及等级代号。如：术要求中注出标准及等级代号。如：“GB/T1184K”。表表2-13 直线度和平面度的未注公差值直线度和平面度的未注公差值 公差等级公差等级基本长度范围基本长度范围10103030100100300