汽车机械基础之互换性技术基础知识

第2章

互换性技术基础互换性的意义2.1尺寸公差2.2几何公差2.3【学习目标】 1．了解互换性的含义及技术经济意义 2．理解公差、配合的术语及定义 3．掌握标准公差值的查阅方法 4．掌握形位公差的项目、符号及其标注方法 5．了解典型形位公差带的特点2.1互换性的意义

互换性是指在相同规格的一批零件或部件中，任取一件，不经任何挑选和装配，装到机器上就能满足机器的使用要求的一种性质。2.2尺寸公差2.2.1尺寸公差术语1．基本尺寸2．极限尺寸3．实际尺寸4．极限偏差5．尺寸公差6．公差带图2-1基本尺寸与极限尺寸2.2.2孔轴配合类型

配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。

组成配合的孔与轴的公差带位置不同，便形成不同的配合性质。1．间隙配合

间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。

此时，孔公差带在轴公差带的上方，如图2-4所示。

孔、轴极限尺寸或极限偏差的关系为Dmin≥dmax或EI≥es。图2-4间隙配合

间隙配合中，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最大间隙，用符号Xmax表示，即

Xmax=Dmaxdmin=ESei

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最小间隙，用符号Xmin表示，即

Xmin=Dmindmax=EIes2．过盈配配合过盈配合合是指具具有过盈盈（包括括最小过过盈等于于零）的的配合。。此时，孔孔公差带带在轴公公差带的的下方，，如图2-5所示。孔、轴的的极限尺尺寸或极极限偏差差的关系系为Dmax≤dmin或ES≤ei。图2-5过盈配合合过盈配合合中，孔孔的最大大极限尺尺寸减去去轴的最最小极限限尺寸所所得的代代数差称称为最小小过盈，，用符号号Ymin表示，即即Ymin=Dmaxdmin=ESei孔的最小小极限尺尺寸减去去轴的最最大极限限尺寸所所得的代代数差称称为最大大过盈，，用符号号Ymax表示，即即Ymax=Dmindmax=EIes3．过渡配配合过渡配合合是指可可能具有有间隙或或过盈的的配合。。此时，孔孔公差带带与轴公公差带相相互交叠叠，如图图2-6所示。孔、轴的的极限尺尺寸或极极限偏差差的关系系为Dmax＞dmin且Dmin＜dmax，或ES＞ei且EI＜es。图2-6过渡配合合2.2.3标准公差差标准公差差是由国国家标准准规定的的，用于于确定公公差带大大小的任任一公差差。公差等级级确定尺尺寸的精精确程度度，国家家标准把把公差等等组分为为20个等级，，分别用用IT01、IT0、IT1～IT18表示，称称为标准准公差。。2.2.4孔、轴基基本偏差差系列1．基本偏偏差的定定义基本偏差差为国家家标准极极限与配配合制中中，用以以确定公公差带相相对于零零线的位位置的极极限偏差差（上偏偏差或下下偏差）），一般般是指靠靠近零线线或位于于零线的的那个极极限偏差差。当孔或轴轴的标准准公差和和基本偏偏差确定定后，它它的另一一极限偏偏差可以以通过计计算确定定。2．基本偏偏差的代代号孔、轴的的基本偏偏差各有有28种，每种种基本偏偏差的代代号用一一个或两两个英文文字母表表示。孔用大写写字母表表示，轴轴用小写写字母表表示。在26个英文字字母中，，去掉5个容易与与其他符符号含义混混淆的字字母I（i）、L（l）、O（o）、Q（q）、W（w），增加加由两个个字母组组成的7组字母CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS（js）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc），共28种。3．轴的基基本偏差差系列4．孔的基基本偏差差系列图2-7轴的基本本偏差图2-8孔的基本本偏差5．各种基基本偏差差所形成成的配合合的特征征（1）间隙配配合（2）过渡配配合（3）过盈配配合6．孔、轴轴公差带带代号及及配合代代号（1）孔、轴轴公差带带代号（2）孔、轴轴配合代代号7．孔、轴轴公差与与配合在在图样上上的标注注（a）装配图图（（b）零件图图（（c）零件图图图2-9公差与配配合在图图样上的的标注2.3几何公差差几何公差差由形状状公差、、方向公公差、位位置公差差和跳动动公差组组成，它它是针对对构成零零件几何何特征的的点、线线、面的的几何形形状和相相互位置置的误差差所规定定的公差差。2.3.1几何公差差的研究究对象几何公差差的研究究对象是是零件的的几何要要素（简简称为““要素””），就就是构成成零件几几何特征征的点、、线、面面，如图图2-10所示零件件的球心心、锥顶顶、圆柱柱面和圆圆锥面的的素线、、轴线、、球面、、圆柱面面和圆锥锥面、槽槽的中心心平面等等。（a）（（b）图2-10零件的几几何要素素1．按存在在的状态态分为理理想要素素和实际际要素①理想想要素。。②实际际要素。。2．按结构构特征分分为轮廓廓要素和和中心要要素①轮廓廓要素。。②中心心要素。。3．按所处处地位分分为基准准要素和和被测要要素①基准准要素。。②被测测要素。。4．按功能能关系分分为单一一要素和和关联要要素①单一一要素。。②关联联要素。。2.3.2几何公差差的特征征项目及及其符号号GB/T1182—2008规定了14种形状、、方向和和位置等等公差的的特征项项目符号号。各几何公公差项目目特征及及其符号号见表2-2。2.3.3几何公公差的的标注注方法法图2-11公差框框格及及基准准代号号1—指引引箭头头2—项目目符号号3—几何何公差差值及及有关关符号号图2-12几何公公差的的标注注1．被测测要素素的标标注图2-13被测要要素为为轮廓廓要素素时的的标注注图2-14被测要要素为为中心心要素素时的的标注注图2-15被测要要素任任意范范围内内几何何公差差要求求的标标注2．基准准要素素的标标注图2-16被测要要素的的其他他标注注2.3.4几何公公差带带几何公公差带带是用用来限限制被被测实实际要要素变变动的的区域域。只要被被测实实际要要素完完全落落在给给定的的公差差带内内，就就表示示其形形状和和位置置符合合设计计要求求。几何公公差带带的形形状由由被测测要素素的理理想形形状和和给定定的公公差特特征所所决定定，其其形状状有如如图2-18所示的的几种种。几何公公差带带的大大小由由公差差值t确定，，指公公差带带的宽宽度或或直径径等。。图2-17基准要要素的的标注注图2-18几何公公差带带的形形状2.3.5形状公公差与与公差差带形状公公差是是指单单一实实际要要素的的形状状所允允许的的变动动全量量。形状公公差带带是限限制实实际被被测要要素形形状变变动的的一个个区域域。形状公公差带带及其其定义义、标标注示示例和和解释释见表表2-3。2.3.6轮廓度度公差差与公公差带带2.3.7方向公公差与与公差差带方向公公差是是关联联提取取要素素对基基准在在方向向上允允许的的变动动全量量。方向公公差有有平行行度、、垂直直度和和倾斜斜度三三项。。它们都都有面面对面面、线线对面面、面面对线线和线线对线线几种种情况况。典型的的方向向公差差带定定义、、标注注示例例和解解释见见表2-5。2.3.8位置公公差与与公差差带位置公公差是是关联联提取取要素素对基基准在在位置置上所所允许许的变变动全全量。。位置公公差有有同轴轴度（（对中中心点点称为为同心心度））、对对称度度和位位置度度，位位置公公差带带的定定义、、标注注示例例和解解释见见表2-6。2.3.9跳动公公差与