尺寸精度设计

1、2022-5-31互换性与测量技术互换性与测量技术第二章第二章 尺寸公差与圆柱配合的互换性尺寸公差与圆柱配合的互换性主要内容主要内容l公差与配合的基本概念公差与配合的基本概念l尺寸的极限与配合国家标准尺寸的极限与配合国家标准l尺寸精度设计的基本方法与原则尺寸精度设计的基本方法与原则l未注公差未注公差2022-5-32互换性与测量技术互换性与测量技术GB/T1800.1-1998GB/T1800.1-1998极限与配合基础第极限与配合基础第1 1部分：词汇部分：词汇GB/T1800.2-1998GB/T1800.2-1998极限与配合基础第极限与配合基础第2 2部分：公差、偏差部分：公差、偏差和

2、配合的基本规定和配合的基本规定GB/T1800.3-1998GB/T1800.3-1998极限与配合基础第极限与配合基础第3 3部分：标准公差和部分：标准公差和基本偏差数值表基本偏差数值表GB/T1801-1979 GB/T1801-1979 公差与配合尺寸至公差与配合尺寸至500mm500mm孔、轴公差带孔、轴公差带GB/T1802-1979 GB/T1802-1979 公差与配合尺寸大于公差与配合尺寸大于500mm500mm至至3150mm3150mm常用常用孔、轴公差带孔、轴公差带GB/T1803-1979GB/T1803-1979公差与配合尺寸至公差与配合尺寸至18mm18mm孔、轴公

3、差带孔、轴公差带GB/T1804-1979GB/T1804-1979一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差2022-5-33互换性与测量技术互换性与测量技术第一节第一节 基本术语与定义基本术语与定义1 1、轴、轴: :指工件的圆柱形的外表面及其指工件的圆柱形的外表面及其它非圆柱形外表面（由两平行平面它非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的或切面形成的被包容面被包容面），其尺寸），其尺寸由由 d d 表示。表示。常见的轴、键等常见的轴、键等加工时，尺寸由大变小。加工时，尺寸由大变小。一、有关孔和轴的术语与定义一、有关孔和轴的术语与定义 2022-5-34互换性与测量技术互换性与

4、测量技术2 2、孔：、孔：指工件的圆柱形内表面指工件的圆柱形内表面及其它及其它非圆柱形外表面（由两平行平面或非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的切面形成的包容面包容面），其尺寸由），其尺寸由D D表示；表示；加工时，尺寸由小变大。加工时，尺寸由小变大。如：常见的孔，键槽等如：常见的孔，键槽等2022-5-35互换性与测量技术互换性与测量技术1 1、尺寸（、尺寸（size)size)用特定单位表示线性尺寸值的数值。用特定单位表示线性尺寸值的数值。2 2、基本尺寸、基本尺寸(basic size) (basic size) 设计给定的尺寸设计给定的尺寸(mm),(mm),优先数优先数 。基本尺

5、寸用基本尺寸用D D，d d表示表示。 3 3、实际尺寸、实际尺寸(actual size)(actual size)通过测量所得的尺寸。含测量误差，同一表面不同部通过测量所得的尺寸。含测量误差，同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用位的实际尺寸往往也不相同。用表示。表示。二、有关尺寸的术语与定义：二、有关尺寸的术语与定义：aadD ,2022-5-36互换性与测量技术互换性与测量技术孔和轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸分别用孔和轴的最大极限尺寸、最小极限尺寸分别用 ：4 4、极限尺寸、极限尺寸(limits of size)(limits of size)允许尺寸变化的两个极限值。最大极限

6、尺寸允许尺寸变化的两个极限值。最大极限尺寸(maximum(maximum),),最小极限尺寸最小极限尺寸(minimum (minimum ) )。001mm. 0,985.25测量误差6mm98.25498.25实际尺寸maxmax,dDminmin,dD2022-5-37互换性与测量技术互换性与测量技术5 5、作用尺寸、作用尺寸在给定长度上，与实际在给定长度上，与实际孔体外相接的最大理想轴的孔体外相接的最大理想轴的尺寸。尺寸。孔的作用尺寸孔的作用尺寸feDfDDafe内接的最大理想轴实际孔孔的作用尺寸与工件形状误差有关与工件形状误差有关2022-5-38互换性与测量技术互换性与测量技术轴

7、的作用尺寸轴的作用尺寸fed在给定长度上，与实际在给定长度上，与实际轴体外相接的最小理想孔的轴体外相接的最小理想孔的尺寸。尺寸。fddafe与工件形状误差有关与工件形状误差有关外接的最小理想孔实际轴轴的作用尺寸2022-5-39互换性与测量技术互换性与测量技术（一）（一） 偏差偏差(deviation)(deviation)： 某一尺寸某一尺寸( (实际尺寸、极限尺寸等实际尺寸、极限尺寸等) )减去基本尺减去基本尺寸所得的代数差。寸所得的代数差。1 1、极限偏差、极限偏差(limits of deviation)(limits of deviation)：上偏差：最大极限尺寸上偏差：最大极限尺

8、寸- -基本尺寸基本尺寸下偏差：最小极限尺寸下偏差：最小极限尺寸- -基本尺寸基本尺寸孔：上偏差孔：上偏差ESES；下偏差；下偏差EIEI轴：上偏差轴：上偏差eses；下偏差；下偏差eiei三、有关偏差、公差的术语与定义：三、有关偏差、公差的术语与定义：2022-5-310互换性与测量技术互换性与测量技术2 2、实际偏差、实际偏差(actual deviation)(actual deviation)： 实际偏差实际偏差= =实际尺寸基本尺寸实际尺寸基本尺寸ddeiddesDDEIDDESminmaxminmax,孔的实际偏差孔的实际偏差轴的实际偏差轴的实际偏差DDEaaddeaa2022-5

9、-311互换性与测量技术互换性与测量技术（二）（二） 尺寸公差尺寸公差(size tolerance)(size tolerance)：允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量为最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝为最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴公差分别用对值。孔、轴公差分别用T Th h和和T Ts s表示。表示。ei-es d - dTminmaxsEI-ES D- DTminmaxh孔的尺寸公差孔的尺寸公差轴的尺寸公差轴的尺寸公差2022-5-312互换性与测量技术互换性与测量技术公差与极限偏差的比较公差与极限偏差的比较从数值上看从数值上看从作用上看从作用上看极限偏差是代数

10、值，正、负或零值是有意义的；极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，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（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。极限偏差用于控制实际偏差，判断完工零件是否合极限偏差用于控制实际偏差，判断完工零件是否合格的根据，格的根据，公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。2022-5-313互换性与测量技术互换性与测量技术从工艺上看：对某一具体零件从工艺上看：对某一具体零件 两者联系：两者联系：例：已知孔例：已知孔

11、 ，轴，轴 ，求孔与，求孔与轴的极限偏差与公差。轴的极限偏差与公差。mm025.0040mm009.0025.040 公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，它是制定加工工艺的主要依据， 偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。据。 公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了极公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了极限偏差也就确定了公差。限偏差也就确定了公差。2022-5-314互换性与测量技术互换性与测量技术基本术语示意图基本术语示意图Dmindmi

12、ndmaxThTsesei零线零线孔孔DmaxD（d）基基本本尺尺寸寸ESEI轴轴2022-5-315互换性与测量技术互换性与测量技术（三）零线与尺寸公差带图（三）零线与尺寸公差带图公差带图：公差带图： 由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示，一比例表示， 故采用公差带图。故采用公差带图。孔轴0基本尺寸ESEIeseiThT s+-公差带公差带零线：零线：在公差带图中表示基本在公差带图中表示基本尺寸的一条直线。零线以上为正，尺寸的一条直线。零线以上为正，以下为负以下为负公差带：公差带：在公差带图中由代表在公差带图中由代表上、下偏差的两条直线所限定

13、上、下偏差的两条直线所限定的区域的区域 2022-5-316互换性与测量技术互换性与测量技术 用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差下偏差4 4、基本偏差、基本偏差 规定：规定：靠近或位于零线的那个极限偏差靠近或位于零线的那个极限偏差5 5、标准公差、标准公差 国标国标极限与配合极限与配合中所规中所规定的任一公差定的任一公差IT孔轴0基本尺寸ESEIeseiThT s+-公差带公差带公差带的大小由公差带的大小由标准公差标准公差决定决定公差带的位置由公差带的位置由基本偏差基本偏差决定决定2022-5-317互换性与测量技术互换性与测量技术例：绘尺寸公差

14、带图例：绘尺寸公差带图 画出基本尺寸为画出基本尺寸为5050，最，最大极限尺寸为大极限尺寸为50.02550.025、最小、最小极限尺寸为极限尺寸为50mm50mm的孔与最大的孔与最大极限尺寸为极限尺寸为49.97549.975、最小极、最小极限尺寸为限尺寸为49.959mm49.959mm的轴的公的轴的公差带图。差带图。0+-50孔+0.025轴轴-0.025-0.0412022-5-318互换性与测量技术互换性与测量技术7 7、加工误差与公差的关系、加工误差与公差的关系尺寸误差：尺寸误差： 实际尺寸与理想尺寸之差。实际尺寸与理想尺寸之差。几何形状误差：几何形状误差： 宏观几何形状误差（形状

15、误差，由工艺系统误差所宏观几何形状误差（形状误差，由工艺系统误差所造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。起的）。位置误差：位置误差： 各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。2022-5-319互换性与测量技术互换性与测量技术工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工后的零件的几何参数与理想值不相符合，其差使加工后的零件的几何参数与理想值不

16、相符合，其差别称为加工误差。别称为加工误差。加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。的公差，零件是合格的。公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。则是加工过程中产生的。2022-5-320互换性与测量技术互换性与测量技术1 1、配合、配合基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。系，称为配合。D（d）DmaxDmi

17、ndmindmaxESEITDTdesei零线孔轴四、有关配合与配合制的术语与定义四、有关配合与配合制的术语与定义公差与配合示意图2022-5-321互换性与测量技术互换性与测量技术2 2、间隙与过盈、间隙与过盈在孔轴装配前，孔的实际尺寸减去相配合轴的实际尺寸在孔轴装配前，孔的实际尺寸减去相配合轴的实际尺寸的代数差。差值为正的代数差。差值为正(0)(0)是是间隙间隙，用，用X X表示；为负是表示；为负是过盈过盈，用，用Y Y表示。表示。孔轴孔轴间隙过盈2022-5-322互换性与测量技术互换性与测量技术（1 1）间隙配合）间隙配合具有间隙（包括最小间隙为零）的配合具有间隙（包括最小间隙为零）的

18、配合3 3、配合种类、配合种类孔的公差带在轴的公差带之上。孔的公差带在轴的公差带之上。用于孔轴间活动连接，贮藏润滑用于孔轴间活动连接，贮藏润滑油，补偿热变形、弹性变形和制造安油，补偿热变形、弹性变形和制造安装误差。装误差。孔轴间隙2022-5-323互换性与测量技术互换性与测量技术轴孔最小间隙最大间隙孔XmaxXmin0+-轴X min0最大间隙最大间隙: X: Xmaxmax=D=Dmaxmax- d- dminmin=ES ei=ES ei最小间隙最小间隙: X: Xminmin=D=Dminmin - d - dmaxmax =EI es =EI es平均间隙：平均间隙： X Xavav

19、 = =（X Xmaxmax +X +Xminmin）/2 /2 2022-5-324互换性与测量技术互换性与测量技术（2 2）过盈配合）过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合孔的公差带在轴的公差带之下孔的公差带在轴的公差带之下孔轴紧固连接，无相对运动。热装或压装。孔轴紧固连接，无相对运动。热装或压装。2022-5-325互换性与测量技术互换性与测量技术轴孔最大过盈最小过盈轴0+-YmaxYmin孔最大过盈最大过盈: Y: Ymaxmax= D= Dminmin- d- dmaxmax =EI - es =EI - es最小过盈最小过盈: Y: Ymi

20、nmin= D= Dmaxmax - d - dminmin=ES ei=ES ei平均过盈：平均过盈： Y Yavav = =（Y Ymaxmax +Y +Yminmin）/2 /2 2022-5-326互换性与测量技术互换性与测量技术（3 3）过渡配合）过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合孔的公差带与轴的公差带相互重叠。孔的公差带与轴的公差带相互重叠。孔轴间定位连接。保证结合零件具有很好的对中性孔轴间定位连接。保证结合零件具有很好的对中性和同轴度，且便于拆卸和装配。和同轴度，且便于拆卸和装配。间隙和过盈是变动的。间隙和过盈是变动的。最大间隙和最大过盈。最大间隙和最大过盈。2022-5-327互换性与测量技术互换性与测量技术轴公差带孔最大间隙最大过盈轴0+-孔公差带最大间隙最大间隙: Y: Ymaxmax= D= Dminmin- d- dmaxmax =EI - es =EI - es最小过盈最小过盈: Y: Yminmin= D=