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轴承、轴、外壳的公差与配合,表面粗糙度(轴承汇总)

SHIJIAN:2010-12-20

5.l 孔轴公差配合

  本章主要阐述近年来全国公差与配合标准化技术委员会根据与
国际接轨的原则,陆续制订修订并颁布了《极限与配合》系列国家
标准的组成规律、特点及基本内容并分析公差与配合选用的原则与
方法。《极限与配合》国家标准包括六个标准.


 5.1.1 极限与配合的一般术语、定义及规定

   孔 主要指圆柱形的内表面,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),见图5-l。 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-1.gif[/img]
图5-1图5-2

  轴 主要指圆柱形的外表面,也包括非圆柱形外表面(由二平
行平面或切面形成的被包容面)。见图5-2。
           
  基本尺寸 设计给定的尺寸。(见图5-3)
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-3.gif[/img]
图5-3 公差与配合的示意图

  极限尺寸 是以基本尺寸为基数来确定,允许尺寸变化的两个
界限值。   

  两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸;较小的一个称为最
小极限尺寸(见图5-3)。
                 
  最大实体尺寸 孔或轴具有允许材料量为最多时的状态,称为
最大实体状态(简称MMC)。在此状态下的极限尺寸称为最大实体尺
寸,即孔的最小极限尺寸(lmin)和轴的最大极限尺寸(lmin)的统
称,见图5-4。
  最小实体尺寸
孔或轴具有允许材
料量为最少时的状
态,称为最小实体
状态(简称LMC)。[url=http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/5_1_1b.htm][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-4.gif[/img][/url]
图5-4 实体尺寸与极限尺寸

在此状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸,即孔的最大极限尺

寸(lmin)和轴的最小极限尺寸(lmin)的统称,见图5-4。
    
  尺寸偏差(简称偏差)某一尺寸减其基本尺寸所得代数差

  上偏差 最大极限尺寸减其基本尺寸所得代数差。
      
  下偏差 最小极限尺寸减其基本尺寸所得代数差。 
     
  尺寸公差(简称公差)允许尺寸的变动量。由图5-3可见,公差
为:最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差;也等于上偏差与下偏差
之代数差。 
  公差带 是限制尺寸变动的区域,公差带
包括“公差带大小”与“公差带位置”,前者
指公差带在零线垂直方向的宽度,后者指公
差带相对于零线的位置(见图5-5)。
  标准公差 是表列中用以确定公差带大小
的任一公差(表见《机械设计手册》)。[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-5.gif[/img]

  基本偏差 国际采用基本偏差来确定公差带相对于零线的位置,
基本偏差是两个极限偏差(上偏差、下偏差)中的一个,原则上是指
靠近零线的那个极限偏差(图5-6)。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-6.gif[/img]
图5-6 基本偏差系列

  孔、轴的基本偏差数值表参照《机械设计手册》。
     
  孔、轴极限偏差 由上可见,根据孔、轴的基本偏差和标准公差
可计算得孔、轴的极限偏差: 
                
  孔的极限偏差:ES=EI+IT EI=ES-IT 
          
  轴的极限偏差:ei=es-IT es=ei+IT 
          
  孔、轴的极限偏差表见《机械设计手册》。 
        
  基孔制配合  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(见图5-7)
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-7.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-8.gif[/img]
图5-7 基孔制配合图5-8 基轴制配合

  基孔制的孔为基准孔,国标规定的基准孔其基本偏差,即下偏

差EI=0(代号为H)。
                 
  基轴制配合 基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的
孔的公差带形成各种配合的一种制度(见图5-8)。
       
  基轴制为基准轴,国标规定的基准轴,其基本偏差,即上偏差 

  e=0(代号为h)。 
                 
  公差与配合的表示方法如图5-9所示。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-9.gif[/img]
图5-9 公差与配合的表示方法

  实际尺寸 通过测量所得尺寸。 
            
  由于存测量误差,所以实际尺寸并非尺寸的真值。
      
  孔的作用尺寸  在配合面的全长上,与实际孔内接的最大理想
轴的尺寸称为孔的作用尺寸(图5-10)。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-10.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-11a.gif[/img]
图5-10 孔的作用尺寸图5-11 轴的作用尺寸

  轴的作用尺寸 在配合面的全长上,与实际轴外接的最小理想孔
的尺寸称为轴的作用尺(图5-11)。

  实际尺寸与作用尺寸的关系当工件没有形状误差时,其作用尺寸
等于实际尺寸;当工件存在形状误差时,孔的作用尺寸小于孔的实际
尺寸的最小值,轴的作用尺寸大于轴的实际尺寸的最大值。

5.1.2 公差与配合的选用
  (1)选择原则 保证机械产品的性能优良,制造上 经济可行。

  (2)方法 本章重点介绍计算法和类比法。

  (3)内容 基准制的选择;公差等级的选择;配合选择。

  l)基准制的选择 一般情况下,优先采用基孔制。

  基轴制一般只用于下面三种情况

  a.零件由冷拉棒材制成,联结表面不再经切削加工,直接用于

配合。

  b.配合轴较长或是管状零件,特别是在同一基本尺寸的某一段

轴上必须安装几个不同配合零件的情况下。

  C.用于按基轴制生产的标准零、部件的配合,如滚动轴承的外

圈与机器基座孔的配合,轴、轴套的键和槽的结合等等。
     
如有特殊需要,允许将任一孔、轴公差带组成配合。

  2)公差等级的选用

  公差等级的选择取决于:

  a.不同用途对产品(机器,机构和仪表)所提出的精度要求;

  b.在使用条件下,保证产品工作可靠性所要求的联结特性。


  还必须注意的是精度与加工成本
的关系,如图5-12 所示,当精度从

IT7提高到IT5后,零件加工相对成本
提高将近一倍。因此,当选用IT6以
上公差等级时应特别慎重考虑。
  选择公差等级可采用类比法和计
算法两种:下面以类比法介绍。[url=http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/5_1_2a.htm][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-12.gif[/img][/url]
图5-12 公差与成本的关系

[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-13.gif[/img]
图5-13 公差等级选用系统

  ①公差等级选用系统,如图5-13所示。
  
  ②推荐有关选用的资料(表见《机械设计手册》)。

  3)配合的选择

  配合选择常用的方法有类比法、计算法和试验法三种。

  在实际生产中,应用选择配合最广泛的方法是类比法,或称经验
法。其基本特点是:与工作条件非常类似的结合相比较来确定配合的
一种方法。

  类比法 配合选择的一般过程见图5-14所示。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_1/Images/5-14.gif[/img]
图5-14  配合选择的一般过程


5.1.3 一般公差 线性尺寸的未注公差

  线性尺寸的一般公差是在车间普通工艺条件下,机床设备一般加
工能力可保证的公差。
  线性尺寸的一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。采用一般

公差的尺寸在图样上不单独注出公差。

  线性尺寸的一般公差规定四个公差等级。

  即精密级(f)、中等级(m)、粗糙级(c)、最粗级(V),其
中精密级公差等级最高,公差数值最小,最粗级公差等级最低,公差

数值最大。线性尺寸的极限偏差数值见表5-1所示,倒圆半径和倒角

高度尺寸的极限偏差数值见表5-2所示。
表5-1 线形尺寸的极限偏差数值             /mm
公差等级尺  寸  分  段
0.5~3>3~6>6~30>30~120>120~400>400~1000>1000~2000>2000~4000
f(精密级)±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5 
m(中等级)±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2
c(粗糙级)±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4
v(最粗级 ±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8


             表5-2 倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值       /mm
公差等级尺 寸 分 段
0.5~3>3~6>6~30>30
F(精密级)±0.2±0.5±1±2
M(中等级)
C(粗糙级)±0.4±1±2±4
V(最粗级)
 注:倒角半径与倒角高度的含义参见国际标准GB6403.4《零件倒圆与倒角》



5.2 形状和位置公差

  零件的形状和位置误差(简称形位误差)对产品的使用性能和寿
命有很大影响。形位误差越大,零件几何参数的精度越低。为了保证
机械产品的质量和互换性,应该对零件给定形位公差,用以限制形位
误差。我国已经把形位公差标准化,发布了国家标准。

5.2.l 形位公差的研究对象及项目符号

  形位公差是研究构成零件几何特征的点、线、面等几何要素。
如图5-15中所示的零件,它是由平面、圆柱面、端平面、圆锥面、
素线、轴线、球心和球面构成的。当研究这个零件的形状公差时,
涉及对象就是这些点、线、面。一般在研究形状公差时,涉及的对象
有线和面两类要素,要研究位置公差时涉及的对象除了有线和面两类
要素外,还有点要素。
 (l)几何要素的分类:
  l)按结构特征分[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-15.gif[/img]
图5-15 手柄

  轮廓要素 构成零件外形为人们直接感觉到的点、线、面。如
图5-l5中的圆柱面和圆锥面及其他表面素线、球面、平面等,都是
轮廓要素。零件内部形体表面、如内孔圆柱面等,也属轮廓要素。

  中心要素 是具有对称关系的轮廓要素的对称中心点、线、面。
其特点是实际零件不存在具体的形体而是人为给定的,它不能为人
们接感觉到,而是通过相应的轮廓要素才能体现出来的。如图5—15
的圆柱体轴线,它是由圆柱体上各横截面轮廓的中心点(即圆点)

所连成的线。零件上的中心线、中心面、球心和中心点等属于中心要

素。
  2)按存在状态分
   理想要素 是具有几何意义的要素,它是按设计要求,由图样
给定的点、线、面的理想形态,它不存在任何误差是绝对正确的几何
要素。理想要素是作为评定实际要素的依据,在生产中是不可能得到
的。
  实际要素 零件上实际存在的要素,测量时由测得要素来代替。

  3)按检测时的地位分

  被测要素 在图样上给出形位公差要求的要素称为被测要素。
如图5-16中的Фd2的圆柱面和Фd2的台肩面等都给出了形位公差,
因此都属于被测要素。

  基准要素 零件上用来确定被测要素的方向或位置的要素为基准
要素。基准要素在图样上都标有基准符号或基准代号,如图5-16中
Фd2的中心线即为基准要素。

  4)按功能关系分

  单一要素 即仅对被测要

素本身给出形状公差的要素。

如图5-l6中的Фd2圆柱面是被[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-16.gif[/img]
图5-16 零件几何要素

测要素,且给出了圆柱度公差要求,故为单一要素。

  关联要素 与零件基准要素有功能要求的要素称为关联要素。
如图5-16中的Фd2的圆柱的台肩面相对于Фd2圆柱基准轴线有垂直
的功能要求,且都给出了位置公差,Фd2的圆柱台肩面就是被测关
联要素。

 (2)形位公差的项目及其符号

  国家标准将形位公差共分十四个项目,其中形状公差分为四个

项目,轮廓公差分为两个项目,定向公差分为三个项目,定位公差

分为三个项目及跳动公差分为两个项目。每个公差项目都规定了专

用符号,见表5-3。

  形位公差是指被测实际要素的允许变动全量,所以形状公差是指
单一实际要素的形状所允许的变动量。位置公差是指关联实际要素的
位置对基准所允许的变动量。
表5-3 形位公差的项目及其符号
公差特征项目符号有或无基准要求
形状形状直线度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-31.gif[/img]无
平面度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-2.gif[/img]无
圆度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-3.gif[/img]无
圆柱度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-4.gif[/img]无
形状或位置轮廓线轮廓度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-5.gif[/img]有或无
面轮廓度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-6.gif[/img]有或无
位置定向平行度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-7.gif[/img]有
垂直度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-8.gif[/img]有
倾斜度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-9.gif[/img]有
定位位置度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-10.gif[/img]有或无
同轴(同心)度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-11.gif[/img]有
对称度[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-12.gif[/img]有
跳动圆跳动[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-13.gif[/img]有
全跳动[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-14.gif[/img]有



5.2.2 行位公差的标注方法——见表5-4
  5.2.3 行位公差带
  96新系列形位公差国家标准与旧标准不同,它将线、面轮廓另
外列为形状或位置公差一类。其公差带定义、标注和解释如表5-4
所示.
表5-4 (摘自BG/T1182—1996)
符号公 差 带 定 义标 注 和 解 释
直线度公差
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-31.gif[/img]  给定平面内,公差带是距离为公差值t的

两平行直线之间的区域
     [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-1.gif[/img]  被测表面的素线必须位于平行于图样
所示投影面且距离为公差值0.1的两平行直
线内 
     [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-2.gif[/img]
   在给定方向上公差带是距离为公差值t

的两平行平面之间的区域 
  [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-3.gif[/img]  被测圆柱面的任一素线必须位于距离
为公差值0.1的两平行平面之内 


   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-4.gif[/img]
  如在公差值前加注Φ,则公差带是直

径为t的圆柱面内的区域
    [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-5.gif[/img]  被测圆柱面的轴线必须位于直径为

公差值Φ0.08的圆柱面内


   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-6.gif[/img]
平面度公差
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-2.gif[/img]  公差带是距离为公差值t的两平行平面

之间的区域
   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-7.gif[/img]  被测表面必须位于距离为公差值

0.08的两平行平面内


   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-5-8.gif[/img]



符号公 差 带 定 义标 注 和 解 释
圆度公差
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-1.gif[/img]  公差带是在同一正截面上,半径差为公差值t的两同心圆之间的区域
     [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-2.gif[/img]
  被测圆柱面任一正截面的圆周必须位于半截能够差为公差值0.03的两个同心圆之间       
  [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-3.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-4.gif[/img]
  被测圆锥面任一正截面的圆周必须位于半截能够差为公差值0.1的两个同心圆之间
圆柱度公差
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-5.gif[/img]  公差带是半径差为公差值t的两同心轴圆柱面之间的区域
   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-6.gif[/img]  被测圆柱面必须位于半径差为0.1的两同心圆

柱面之间
     [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-7.gif[/img]
线轮廓度公差
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-8.gif[/img]  公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域,诸圆的圆心位于具有理论正确几何形状的线上
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-9.gif[/img]
       d=t

无基准要求的线轮廓度公差见图a

有基准要求的线轮廓度公差见图b   
  在平行于图样所示投影面的任一截面上,被测轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.04,且圆心位于具有理论正确几何形状的线上的两包络线之间
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-10a.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-52-10b.gif[/img]
    a          b

符号公 差 带 定 义标 注 和 解 释
面轮廓度公差
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-1.gif[/img]  公差带是包络一系列直径为公差值t的

球的两包络面之间的区域。诸球的球心位

于具有理论正确几何形状的面上 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-2.gif[/img]
无基准要求的面轮廓度公差见图a
有基准要求的面轮廓度公差见图b 被测轮廓面必须位于包络一系列球的两包络面

之间,诸球的直径为公差值0.02,且球心位于具

有理论正确几何形状的面上的两包络面之间

[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-3a.gif[/img] [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-3b.gif[/img]
     a          b     


平行度公差
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-4.gif[/img]线对线平行度公差
  公差带是距离为公差值t,且平行于基

准线,位于给定方向上的两平行面之间的

区域
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-5.gif[/img]




  被测轴必须位于距离为公差值0.01,且在给
定方向上平行于基准线的两平行平面之间(图a)
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-6.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-53-7.gif[/img]
    a        b
  被测轴必须位于距离为公差值0.2,且在给定
方向上平行于基准轴线的两个平行平面之间(图b)



符号公 差 带 定 义标 注 和 解 释
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-8.gif[/img]  公差带是两对相互垂直距离为t1和t2,且平行于基准线的两平行平面之间的区域
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-54-2a.gif[/img]
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-54-2b.gif[/img]
线对面垂直度公差   被测轴必须位于距离为公差值0.2和0.1的在给定的相互垂直方向上且平行于基准轴线的两组平行平面之间
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-54-3a.gif[/img]
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-54-3b.gif[/img]
  在给定方向上,公差带是距离为公差值t且垂直于基准面的两平行平面之间的区域
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-54-4.gif[/img]  在给定方向上被测轴线必须位于距离为公差值0.1,且垂直于基准表面A的两平行平面之间
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-54-5.gif[/img]

符号公 差 带 定 义标注和解释
同轴度公差
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-11.gif[/img]点的同心度公差
  公差带是公差值为t,且与基准圆心同心的圆内的区域
   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-55-2.gif[/img]  外圆的圆心必须位于公差值为0.01,且与基准圆心同心的圆内
   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-55-3.gif[/img]
轴线的同轴度公差
  公差带是公差值t的圆柱面的区域,该圆柱面的轴线与基准轴线同轴   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-55-4.gif[/img]  大圆柱面的轴线必须位于公差值0.08,且与公共基准线A—B(公共基准轴线)同轴的圆柱面内
  [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-55-5.gif[/img]
对称度公差
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-12.gif[/img]中心平面的对称度公差
  公差带是距离为公差值t,且相对基准的中心平面对称配置的两平行平面之间的区域

 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-55-8.gif[/img]
          被测中心平面必须位于距离为公差值0.08,且相对于基准中心平面A对称配置的两平行平面之间被测中心平面必须位于距离为公差值0.08,且相对于公共基准中心平面A—对称配置的两平行平面之间            
    [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-55-7.gif[/img]

符号公 差 带 定 义标 注 和 解 释
   [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-10.gif[/img]  公差带是两对互相垂直的距离为t1和t2,且以轴线的理想位置为中心对称配置的两平行平面之间的区域。轴线的理想位置由相对于三基面体系的理论正确尺寸确定,此位置公差相对于基准给定互相垂直的两个方向。
    [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-56-2.gif[/img]  各个被测孔的轴线必须分别位于两对互相垂直的距离为0.05和0.2,且相对于C、A、B基准表面(基准平面)所确定的理想位置对称的两平行平面之间
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-56-4.gif[/img]


  如在公差值前加注 ,则公差带是直径为
t的圆柱面内的区域,公差带的轴线的位置由
相对于三基面体系的理论正确尺寸确定。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-56-5.gif[/img]
  被测轴线必须位于直径为公差值0.08,且以相对于C、A、B基准表面(基准平面)所确定的理想位置为轴线的圆柱面内
    [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-56-6.gif[/img]
  每个被测轴线必须位于直径为公差值0.1,且
以相对于C、A、B基准表面(基准平面)所确的理想位置为轴线的圆柱面内。
     [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-56-3.gif[/img]

符号公 差 带 定 义标 注 和 解 释
圆跳动公差带
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-13.gif[/img]公差带是在垂直于基准轴线的任一测量

平面内、半径差为公差值t且圆心在基
准轴 线的两同心圆之间的区域。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-2.gif[/img]
  跳动通常是围绕轴线旋转一整周,

也可对部分圆周进行限制当被测要素围绕基准线A(基准轴线)并同时受
基准表面B(基准平面)的约束旋转一周时,在
任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于0.1
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-3.gif[/img]
  被测要素绕基准线A(基准轴线)旋转一个

给定的部分圆周时,在任一测量平面内的径向圆

跳动量均不得大于0.2
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-4a.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-4b.gif[/img]
  当被测要素围绕公共基准线A—B(公共基准轴

线)旋转一周时,在任测量平面内的径向圆跳动量

均不得大于0.1
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-5.gif[/img]
倾斜度公差
 [img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-9.gif[/img]线对线倾斜度公差
 被测线和基准线在同一平面内:公差
带是距离为公差值t,且与基准线成一给
定角度的两平行平面之间的区域
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-6.gif[/img]
  被测轴线必须位于距离值0.08,且与A—B公

共基准线成一理论正确角度的两平行平面之间的

区域
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-57-7.gif[/img]

 5.2.4 公差原则及应用
  机械设计中,根据零件的功能和互换性要求,对零件重要的几何
要素往往需要同时给定尺寸公差、形状和位置公差。确定形状和位置
公差与尺寸公差之间相互关系所遵循的原则,称之为公差原则。

  (l)术语和定义

  局部实际尺寸(简称实际尺寸) 在实际要素的任意正截面上,

两对应点之间测得的距离。

  体外作用尺寸 在被测要素的给定长度上,与实际内表面体外相
接的最大理想面或与实际外表面体外相接的最小理想面的直径或宽度

  对于关联要素,该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样
给定的几何关系(如图5-17)。

  体内作用尺寸 在被测要素的给定长度上,与实际内表面体内相

接的最小理想面或与实际外表面体内相接的最大理想面的直径或宽度
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-17.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-18.gif[/img]
图5-17图5-18

  对于关联要素,该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样
上给定的几何关系(如图5-18)。

  最大实体状态(MMC)和最大实体尺寸(MMS)实际要素在给定长
度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最大时的状态,称为最大实体
状态;实际要素在最大实体状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸。对
于外表面为最大极限尺寸,对于内表面为最小极限尺寸。

  最小实体状态(LMC)和最小实体尺寸(LMS)实际要素在给定长
度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最小时的状态,称为最小实体
状态,实际要素在最小实体状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸。对
于外表面为最小极限尺寸,对于内表面为最大极限尺寸。

  最大实体实效状态(MMVC)和最大实体实效尺寸(MMVS)在给定
长度上,实际要素处于最大实体状态且中心要素的形状或位置误差等
于给出公差值时的综合极限状态称为最大实体实效状态;最大实体实
效状态下的体外作用尺寸称为最大实体实效尺寸。

  对于内表面,最大实体实效尺寸为最大实体尺寸减形状公差值

(标注时在公差道后加注符号;对于外表面为最大实体尺寸加形位[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]
公差值(标注时在公差值后加注符号)。表达式为:[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]

   MMVS=MMS±t

式中 MMVS——最大实体实效尺寸;

   MMS——最大实体尺寸;

   t——中心要素的形状公差或定向、定位公差值。

  “+”用于外表面,“-”,用于内表面。

   最小实体实效状态(LMVC)和最小实体实效尺寸(LMVS) 在给

定长度上,实际要素处于最小实体状态且其中心要素的形状或位置误
差等于给出公差值时的综合极限状态称为最小实体实效状态;最小实
体实效状态下的体内作用尺寸称为最小实体实效尺寸。

  对于内表面为最小实体尺寸加形位公差值(标注时在公差值后加
注符号);对于外表面为最小实体尺寸减形位公差值(标注时在公[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-2.gif[/img]
差值后加注符号)。表达式为:[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-2.gif[/img]

   LMVS=LMS±t

式中 LMVS——最小实体实效尺寸;

   LMS——最小实体尺寸;

   t——中心要素的形状公差或定向、定位公差值。

  “-”用于外表面;“+”,用于内表面。

   边界 由设计给定的具有理想形状的极限包容面称为边界,又称
为理想边界。由于零件实际要素总是存在尺寸偏差和形状误差,所以
其功能取决于二者的综合效果。边界用于综合控制实际要素的尺寸和
形位误差,相当于一个与被测要素相偶合的理想几何要素。边界的尺
寸为极限包容面的直径或距离。

  边界可分为以下几类:

  ①最大实体边界(MMB)

  尺寸为最大实体尺寸的边界。

  ②最小实体边界(LMB)

  尺寸为最小实体尺寸的边界。

  ③最大实体实效边界(MMVB)

  尺寸为最大实体实效尺寸的边界。

  ④最小实体实效边界(LMVB)

  尺寸为最小实体实效尺寸的边界。
  (2)公差原则  公差原则[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5.24.gif[/img]
   l)独立原则

  图样上给定的每一个尺寸和形状,位置要求均是独立的,应分别
满足要求。如果对尺寸和形状、尺寸与位置之间的相互关系有特定要
求应在图样上规定。具体地说,遵守独立原则时,尺寸公差仅控制要
素自身的局部实际尺寸的变动量,而不控制形位公差;另一方面,图
样上给定的形位公差与被测要素的局部实际尺寸无关,不论要素的局
部实际尺寸大小如何,被测要素均应在给定的形位公差之内,并且其
形位误差允许达到最大值。

  如图5-19示,轴的局部实际尺寸Φ150~Φ149.96之内,轴的形[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-19.gif[/img]

状误差应在给定的形状公差之内。

  独立原则是尺寸公差和形位公差相互

关系所遵循的基本原则。

  独立原则主要应用于零件几何要素的形位误差对其使用功能有
直接影响或该要素没有配合性质要求和装配互换要求的场合。

  2)相关要求

  图样上给定的尺寸公差和形位公差有关的公差要求,系指包容要
求、最大实体要求(包括可逆要求应用于最大实体要求)和最小实体
要求(包括可逆要求应用于最小实体要求)。

  ①包容要求

  包容要求适用于单一要素。

  包容要求表示实际要素要遵守其最大实体边界,其局部实际尺寸
不得超出最小实体尺寸。

  包容要求是为了保证零件的配合性质要求建立的一种公差要求,
其标注方法如图5-20所示,即在单一要素的尺寸极限偏差或公差带代

号之后加注符号Envelope的缩写符号)。表示存在形位误差的实[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-4.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-20.gif[/img]
际单一要素处处不得超越具有最大实体尺寸的

理想形状包容面即MMC边界。

  圆柱表面必须在最大实体边界内,该边界

的尺寸为最大实体尺寸Φ150,其局部实际尺寸不得小于Φ149.96。

  包容要求主要应用于有配合要求,并且其极限间隙或极限过盈要

求严格得到保证的场合。

  最大实体要求适用于中心要素。

  最大实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边
界之内的一种公差要求。即要求实际要素遵守最大实体实效边界。被
测要素的形位公差是在最大实体状态下给定的,当其实际要素尺寸偏
离最大实体尺寸时,允许其形位公差值得到补偿。当其实际尺寸为最
小实体尺寸时,最大补偿值为其尺寸公差值。

  a. 图样标注

  最大实体要求的符号为“”。当应用于被测要素时,应在被测[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]
要素形位公差框格中的公差框格中的公差值后标注符号“”,(见[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]
图5-21);当应用于基准要素时,应在形位公差框格内的基准字母代
号后标注符号“”(见图5-22和图5-23)。[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-10.gif[/img]Ф0.04[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]A
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-10.gif[/img]Ф0.04A[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-3-10.gif[/img]Ф0.04[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]A[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/fuhao-3.gif[/img]

图 5-21图 5-22图 5-23

  b. 最大实体要求用于单一要素的应用示例
  图5-24a)表示轴Φ200的轴线直线度公差采用最大实体要求。
-0.3

当被测要素处于最大实体状态时,其轴线直线度公差为Φ0.lmm(如图
5- 24b)所示)。
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-24a.gif[/img][img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_2/Images/5-24b.gif[/img]
图5-24 a)图5-24 a)

  该轴在满足下列要求后为合格:

  a.实际尺寸在Φ19.7~20 mm之内;

  b.实际轮廓不超出最大实体实效边界,即其体外作用尺寸不大于
最大实体实效尺寸dMV=dM+t=20+0.l=Φ20.1mm。

  当该轴的实际尺寸偏离最大实体尺寸时,其直线度误差值可超出
在最大实体状态下给出的形位公差值Φ0.1,即此时的形位公差值可以
增大。当该轴处于最小实体状态时,其轴线直线度误差值允许达到最
大值,即等于图样给出的直线度公差值(Φ0.lmm)与轴的尺寸公差值

0.3 mm之和Φ0.4。
5.2.5 形位公差的选用及未注形位公差值的规定
  (1)形位公差值的选择

  l)公差值选择原则

  总的原则是:在满足零件功能要求的前提下选择最经济的公差值。

  ①根据零件的功能要求,并考虑加工的经济性和零件的结构等情

况,按公差表中数系确定要素的公差值,并应考虑公差值之间的协调
关系。

  同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。如同一平面上,
平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。

  圆柱形零件的形状公差值,一般情况下应小于其尺寸公差。圆度、
圆柱度公差值小于同级的尺寸公差值的1/3,因而可按同级选取。如尺
寸公差为IT6,则圆度、圆柱度公差通常也选为6级。

  平行度公差值应小于其相应的距离公差值。

  ②对于下列情况,考虑到加工难易程度和除主要参数外其他参数
的影响,在满足零件功能要求的前提下,可适当降低l-2级。

  孔相对于轴;细长的轴和孔,距离较大的轴和孔,宽度较大(一

般小于1/2长度)的零件表面,线对线和线对面相对于面对面的平行
度、垂直度公差。

  2)位置度公差值应通过计算得出
 (2)未注形位公差值的规定

  图样上没有具体说明形位公差值的要素,与尺寸公差一样,也有
未注形位公差,其形位精度要求由未注形位公差来控制。为了简化制
图,对一般机床加工能够保证的形位精度,不必将形位公差在图样上
具体注出。

  未注形位公差对要素的实际尺寸是按独立原则应用的。



5.3 表 面 粗 糙 度
  5.3.1 Ra、Rz、Ry数值
表5-5 Ra的数值
第1系列第2系列
第1系列第2系列
第1系列第2系列
第1系列第2系列


0.012


0.025


0.050 0.008
0.010

0.016
0.020

0.032
0.010

0.063
0.080




0.2


0.1


0.8

0.125
0.160

0.25
0.32

0.50
0.63



1.6


3.2


6.3

1.25

2.0
2.5

1.0
5.0

8.0


12.5


25


50


16.0
20

32
10

63
80


表5-6 Rz、Ry的数值
第1系列第2系列
第1系列第2系列
第1系列第2系列
第1系列第2系列
第1系列第2系列
第1系列第2系列



0.025


0.05


0.1



0.032
0.040

0.063
0.080


0.2


0.4


0.8 0.125
0.160

0.25
0.32

0.50
0.63

1.00

1.6


3.2


6.3 1.25

2.0
2.5

4.0
5.0

8.0
10
12.5


25


50


100
16.0
20

32
40

63
80


200


400


800 125
160

250
320

500
630

1000

1600 1.250



5.3.2表面粗糙度的标注
  GB/T131——93对表面粗糙度代(符)号及其注法作了规定。

  (1)表面粗糙度的符号

  表面粗糙度的符号及说明见表5-7。
                                        表5-7
符号意 义 及 说 明
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_3/Images/5-9-1.gif[/img]  基本符号,表示表面可用任何方法获得。当不加注粗糙度参数值或有关说明(例如:表面处理、局部鹅处理状况等)时,仅适用于简化代号标注
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_3/Images/5-9-2.gif[/img]  基本符号加一短划,表示表面是用去除材料的方法获得。例如:车、镜、钻、磨、剪切、抛光、腐蚀、电火花加工、气割等
[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_3/Images/5-9-3.gif[/img]  基本符号加一小圆,表示表面是用不去除材料的方法在得。例如z 铸、锻、冲压变形、热轧、冷轧、粉末冶金等。


  若零件仅需要加工(采用去除材料方法或不去除材料方法),
但对表面粗糙的其他规定没有要求时,允许只注表面粗糙度符号。

 (2)表面粗糙度代号 表面粗糙度代号是在表面粗糙度符号上,
注上表面特征参数,如图5-25所示。
  a1、a2 ——粗糙度高度参数代
号及其数值(单位为微米);

  b——加工要求、镀覆、涂覆、

表面处理或其他说明等;
  c——取样长度(单位为毫米)
或波纹度(单位为微米);[img]http://210.36.18.48/gxujingpin/jxzzjsjc/jiu/wljx/5/5_3/Images/5-9-4.gif[/img]
图5-25 表面粗糙度代号

  d——加工纹理方向符号;

  e——加工余量(单位为毫米);

  f——粗糙度间距参数值(单位为毫米)或轮廓支承长度率。


5.3.3 表面粗糙度的选择
  (1)对高度参数值选择原则:在满足功要求前提下,应尽量选
用较大的Ra值,并应选择第一系列参数值。

  (2)在常用数值范围内:Ra=0.025~6.3μm,Rz=0.1~0.25μm。

应优先选用Ra值。

  (3)具体选择时,可参照下列是原则:

  1)在同一零件上,工作表面的Ra或Rz值比非工作表面小;

  2)摩擦表面Ra或Rz值比非摩擦表面小。

  3)受循环载荷表面和易引起应力集中的部位,如圆角、沟槽应
选较小的Ra或Rz的值。

  4) 配合性质要求稳定,Ra或Rz值应小。

  5)确定表面粗糙度参数时,应注意尺寸公差与形位公差协调。

  6)凡标准已对有关表面(如滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的表

面粗糙度)作出规定,则应按规定的数值选取。

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