第三章零件的幾何精度

精密機(jī)械設(shè)計(jì)第三章零件的幾何精度

（1）

尺寸誤差

加工后零件的實(shí)際尺寸與理想尺寸之差。

（2）形狀位置誤差

零件的實(shí)際形狀（一般指點(diǎn)、線、面）與理想形狀、位置的差別。它包括以下三種情況：表面粗糙度微觀幾何形狀誤差表面波度中間幾何形狀誤差宏觀幾何形狀誤差第三章零件的幾何精度

第一節(jié)概論

一、幾何量公差與互換性

1、零件的加工誤差

（1）完全互換性

（2）不完全互換性

分組裝配法修配法

二、公差和互換性

三、互換性的種類和標(biāo)準(zhǔn)化

互換性的種類

第三章零件的幾何精度

第三章零件的幾何精度

第二節(jié)極限與配合的基本術(shù)語(yǔ)和定義一、孔與軸

由單一尺寸確定的圓柱形內(nèi)表面，也包括其它非圓柱形內(nèi)表面，叫做孔。由單一尺寸確定的圓柱形外表面，也包括其它非圓柱形外表面，叫做軸。

目的：擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用范圍。二、尺寸（有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義

）

尺寸是指兩點(diǎn)之間的線性距離，它由數(shù)字和長(zhǎng)度單位組成。

根據(jù)使用要求，通過(guò)強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)等方面考慮，所設(shè)計(jì)確定的尺寸叫做基本尺寸（D，d）另書本）。加工后，通過(guò)測(cè)量獲得的某一孔、軸的尺寸，叫做實(shí)際尺寸。

（Da、da）一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)極端稱為極限尺寸。

（孔Dmax、Dmin

軸dmax、dmin）

Dmax=50.025Dmin=50dmax=49.975dmin=49.959第三章零件的幾何精度三、尺寸偏差和公差

（一）某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，叫做尺寸偏差，簡(jiǎn)稱偏差。

尺寸偏差

某一尺寸－基本尺寸＝＋

0－最大極限尺寸減去基本尺寸得到最大極限偏差，簡(jiǎn)稱上偏差。最小極限尺寸減去基本尺寸得到最小極限偏差，簡(jiǎn)稱下偏差。極限偏差:極限尺寸與基本尺寸之差。

孔

軸上偏差

ES=Dmax－D

es=dmax－d

下偏差

EI=Dmin－D

ei=dmin－d

實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸與基本尺寸之差。

Ea=Da－D

ea=da－d

合格條件：

ES>Ea>EI

es>ea>ei（二）尺寸公差

允許尺寸的變動(dòng)量?？譚D=Dmax－Dmin=ES－EI

軸Td=dmax－dmin=es－ei

尺寸公差表示尺寸允許的變動(dòng)范圍，是允許的尺寸誤差的大小，它體現(xiàn)設(shè)計(jì)對(duì)尺寸加工精度要求的高低。公差值越小，零件尺寸允許的變動(dòng)范圍就越小，要求的加工精度就越高。用極限尺寸表示孔、軸配合用偏差表示孔、軸配合符號(hào)表示（三）零線和尺寸公差帶由上下偏差所表示的區(qū)域稱為公差帶。注意在公差帶圖上，必須注上基本尺寸和偏差值！1)以基本尺寸作為零線2)零線上方代表正偏差、下方代表負(fù)偏差3)根據(jù)孔、軸的上、下偏差畫出孔的公差帶

（三）零線和尺寸公差帶零線、公差帶、標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差標(biāo)準(zhǔn)公差：在國(guó)標(biāo)“極限與配合”中所規(guī)

定的任一公差，用“IT”表示?；酒睿嚎拷憔€或位于零線的那個(gè)極限偏差?；酒頔I基本偏差es＋0－標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差第三章零件的幾何精度四、配合基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔或軸公差帶之間的關(guān)系（一）間隙或過(guò)盈（二）配合的種類間隙配合過(guò)盈配合過(guò)渡配合

1.間隙配合——指具有間隙的配合。特點(diǎn)：孔公差帶在軸公差帶的上方(任意抽取軸孔裝配均有間隙）

XmaxXminESesei+0_φ20Xmax=Dmax－dmin=ES－eiXmin=Dmin－dmax=EI－es

Xav=(Xmax+Xmin)/2

φ20ESei+0_Xmin=0Xav2.過(guò)盈配合——指具有過(guò)盈的配合

特點(diǎn)：孔公差帶在軸公差帶的下方(任意抽取軸孔裝配均有過(guò)盈）YminYmaxYmin=Dmax－dmin=ES－ei

Ymax=Dmin－dmax=EI－esYav=(δmax+δmin)/2

φ20ES=eies+0_EIYmin=0ESesei+0_φ20EIYav3.過(guò)渡配合——可能具有間隙或過(guò)盈的配合

特點(diǎn)：孔公差帶與軸公差帶有重疊ESesei+0_φ30YmaxYmaxXmax=Dmax－dmin=ES－eiYmax=Dmin－dmax=EI－esYav(

Xav

)

=(Xmax+Ymax)/2ESesei+0_φ304．配合公差(Tf)——允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量。間隙配合：Tf=Xmax－Xmin

過(guò)盈配合：Tf=Ymin－Ymax

過(guò)渡配合：Tf=Xmax－YmaxTf=Th+TsESeseiXmaxXmin+0_φ20ThTs配合公差反映配合精度五、極限制與配合制（基準(zhǔn)制）

極限制是指經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差與偏差制度配合制是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。基孔制配合

基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。

基孔制配合的孔稱為基準(zhǔn)孔，代號(hào)H，是為基準(zhǔn)件。軸為非基準(zhǔn)件。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基準(zhǔn)孔以其下偏差為基本偏差，數(shù)值為零。上偏差為正值，即其公差帶偏置在零線上側(cè)?；S制配合

基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。

基軸制配合的軸稱為基準(zhǔn)軸，代號(hào)h，是為基準(zhǔn)件。孔為非基準(zhǔn)件。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基準(zhǔn)軸以其上偏差為基本偏差，數(shù)值為零。下偏差為負(fù)值，即其公差帶偏置在零線下側(cè)。第三節(jié)光滑圓柱件的極限與配合及其選擇一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列尺寸500mm內(nèi)分20級(jí)；IT01、IT0…IT18尺寸500mm至3150mm內(nèi)分18級(jí)；IT1…IT18等級(jí)依次降低而公差值依次增大國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差等級(jí)共20個(gè)，代號(hào)為：IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為18級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值按基本尺寸分段給出標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為7級(jí)(IT7)基本尺寸在大于30mm至50mm范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值為0.025mm表3-1標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值孔的基本偏差系列

A~H:為下偏差EIJ~ZC:為上偏差ESH:EI=0

JS:偏差對(duì)稱于零線（一）基本偏差代號(hào)孔的基本偏差代號(hào)由大寫字母A~ZC分別代表28種孔的基本偏差孔的基本偏差由A~ZC其數(shù)值由正變負(fù)基準(zhǔn)孔的代號(hào)為H,基本偏差為下偏差且數(shù)值為0孔的基本偏差軸的基本偏差系列

a~h:為上偏差esj~zc:為下偏差eih:es=0js:偏差對(duì)稱于零線軸的基本偏差代號(hào)由小寫字母a~zc分別代表28種軸的基本偏差軸的基本偏差由a到cz其數(shù)值由負(fù)變正基準(zhǔn)軸的代號(hào)為h,基本偏差為上偏差且數(shù)值為0軸的基本偏差2.5光滑軸孔配合hH基孔制a－h(huán)：間隙配合js－n：過(guò)渡配合p－zc：過(guò)盈配合基軸制A－H：間隙配合JS－N：過(guò)渡配合P－ZC：過(guò)盈配合基準(zhǔn)孔與各種基本偏差的軸相互配合——基孔制孔的公差帶在軸的公差帶的上方形成間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶的下方形成過(guò)盈配合孔的公差帶在軸的公差帶相交形成過(guò)渡配合基準(zhǔn)軸與各種基本偏差的孔相互配合——基軸制孔的公差帶在軸的公差帶之上，形成間隙配合孔的公差帶在軸的公差帶之下，形成過(guò)盈配合孔的公差帶在軸的公差帶相交形成過(guò)渡配合基本尺寸為50mm,基本偏差為f，公差等級(jí)為6級(jí)，軸的公差帶標(biāo)注基本尺寸為50mm,基本偏差為H，公差等級(jí)為7級(jí)，孔的公差帶標(biāo)注基本尺寸為50mm孔和軸相互配合,孔的基本偏差為H，公差等級(jí)為7級(jí)，軸的基本偏差為f，公差等級(jí)為6級(jí)（二）公差帶與配合的代號(hào)及其表示由于孔比軸難加工，故對(duì)高精度的孔軸配合，即公差等級(jí)較高時(shí)，孔通常比軸低一個(gè)公差等級(jí)。-25基本尺寸在40～50mm范圍內(nèi)，基本偏差代號(hào)為f的軸的基本偏差為上偏差，所有公差等級(jí)的基本偏差數(shù)值均為負(fù)0.025mm基本偏差代號(hào)為js,所有公差等級(jí)和基本尺寸，其基本偏差為上偏差或下偏差，數(shù)值均為基本偏差為j的軸的公差等級(jí)只有4個(gè)級(jí)別基本偏差為k的軸，根據(jù)其公差等級(jí)和基本尺寸分段，其數(shù)值不同+144基本偏差為u,基本尺寸在100～120范圍內(nèi)所有公差等級(jí)軸的基本偏差數(shù)值為+144軸的基本偏差數(shù)值+36基本尺寸在80～120mm，基本偏差為

F的孔的基本偏差是下偏差，數(shù)值為+0.036mm基本偏差為Js的所以公差等級(jí)孔的基本偏差為：基本偏差代號(hào)為J的孔只有3個(gè)公差等級(jí)：IT6、IT7、IT8基本偏差代號(hào)為：K、M、N的孔，其基本偏差數(shù)值與公差等級(jí)和基本尺寸分段有關(guān)基本偏差為K，公差等級(jí)為IT6，基本尺寸為70mm孔的基本偏差？6基本偏差為上偏差，數(shù)值為：4當(dāng)公差等級(jí)高于等于IT8時(shí)，基本偏差的數(shù)值要加上一個(gè)與公差等級(jí)相關(guān)的修正值孔的基本偏差數(shù)值軸的一般公差帶（116種）軸的常用公差帶（59種）軸的優(yōu)先公差帶（13種）孔的一般公差帶（105種）孔的常用公差帶（44種）C11D9U7S7P7N7K7G7H11H9H8H7F8孔的優(yōu)先公差帶（13種）基孔制優(yōu)先、常用配合間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合過(guò)盈配合過(guò)渡配合間隙配合機(jī)械零件生產(chǎn)制造中將尺寸小于500mm的尺寸叫做常用尺寸。公差配合的選擇內(nèi)容主要包括：基準(zhǔn)制的選擇、公差等級(jí)的選擇和配合種類的選擇。選擇的原則是在滿足使用要求的前提下，追求最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。公差等級(jí)和配合種類的選擇方法有計(jì)算法、實(shí)驗(yàn)法和類比法。三、極限與配合的選擇1.配合制的選擇原則在進(jìn)行零件的精度設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先選用基孔制,以減少孔公差帶的數(shù)量，進(jìn)而減少孔用定值刀具和光滑極限塞規(guī)的規(guī)格種類。在下列情況下，采用基軸制比較合理:

1）與孔配合的軸是具有一定精度并因此不需要加工就能滿足配合要求的型材（冷拉型材等）；

2）與孔配合的軸是標(biāo)準(zhǔn)件且已經(jīng)達(dá)到配合要求的精度（如滾動(dòng)軸承外圈、平鍵寬度等）；

3）考慮裝配順序或裝配工藝時(shí)，采用基軸制更為有利的情況。4）必要時(shí)采用可非基準(zhǔn)制（圖3-11）

因?yàn)榭淄ǔＳ枚ㄖ档毒呒庸?，用光滑極限塞規(guī)（定值量具）檢驗(yàn)。采用基孔制配合可以減少孔公差帶的數(shù)量，從而減少定值刀具和量具（塞規(guī)）的規(guī)格和數(shù)量，顯然是經(jīng)濟(jì)合理的。拉刀Φ55k6

Φ100J7

與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件作基準(zhǔn)

基準(zhǔn)制的選擇實(shí)例選擇基孔制，銷軸將會(huì)加工成里小外大的階梯軸，對(duì)工藝和保證裝配質(zhì)量都不利選擇基軸制，銷軸可以加工成光軸，有利于加工和裝配工藝

2.公差等級(jí)的選擇原則選擇公差等級(jí)的基本原則是：在滿足使用要求的前提下，盡量選用低的公差等級(jí)。選擇公差等級(jí)，要正確處理好使用要求、制造工藝和成本之間的關(guān)系。一般采用類比法選擇，即參考從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)資料進(jìn)行對(duì)比選擇。(表3-4和表3-5)

當(dāng)公差等級(jí)在IT8以上時(shí)，孔比軸低一級(jí)；

如：H8/m7、K7/h6；

當(dāng)公差等級(jí)在IT8以下時(shí)，孔與軸同級(jí)；

如：H9/h9、D9/h9，IT8級(jí)的孔可與同級(jí)的軸配合，也可以與高

一級(jí)的軸配合。

如：H8/f8、H8/k7。

應(yīng)遵循工藝等價(jià)的原則

選擇配合種類實(shí)際上就是選擇非基準(zhǔn)軸或非基準(zhǔn)孔公差帶的位置，即選擇非基準(zhǔn)軸或非基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)。設(shè)計(jì)時(shí)，可用類比法選擇配合種類，且應(yīng)按照國(guó)標(biāo)規(guī)定的優(yōu)先配合、常用配合、一般配合的順序來(lái)選擇。應(yīng)用類比法時(shí)，首先要了解工作配合的應(yīng)用實(shí)例，然后考慮所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的具體工作條件和使用要求來(lái)選擇配合種類。3.

配合的選擇參考從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)資料進(jìn)行對(duì)比選擇

工藝等價(jià)性！同一配合中孔與軸的加工難度應(yīng)基本一致

相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度應(yīng)相互一致

孔、軸配合要求適用的配合種類孔軸是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必須選用間隙配合。無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)且傳遞載荷則選取過(guò)盈配合，也可選取過(guò)渡配合，但必須加鍵、銷等連接件孔軸傳遞扭矩孔軸傳遞的扭矩越大，選取過(guò)盈配合的過(guò)盈量也越大?？纵S定心精度要求孔和軸定心精度要求高時(shí)，不宜采取間隙配合，通常采用過(guò)渡配合或小過(guò)盈量的過(guò)盈配合孔軸是否經(jīng)常拆卸經(jīng)常拆卸的孔和軸的配合，要比不常拆卸的孔和軸的配合松些，不經(jīng)常拆卸但拆卸困難的孔和軸也要選取較松的配合孔軸工作與裝配時(shí)溫度變化較大根據(jù)孔軸材料的熱膨脹系數(shù)及其工作與裝配時(shí)的溫度差，計(jì)算裝配時(shí)應(yīng)有的間隙或過(guò)盈孔軸配合的生產(chǎn)類型大批量生產(chǎn)時(shí)，加工后尺寸通常遵循正態(tài)分布。單件小批量生產(chǎn)時(shí)，軸的加工尺寸多偏向最大極限尺寸，而孔的加工尺寸多偏向最小極限尺寸。因此，對(duì)于同一種配合，大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用較緊的配合；小批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用較松的配合。例：已知基本尺寸為30mm,基孔制孔軸同級(jí)配合，Tf=0.066mm,

Ymax=-0.081mm,求孔軸的上下偏差，說(shuō)明配合類型。解：由于是同級(jí)配合，Tf=0.066mm。那么孔和軸的公差為：

IT=Tf/2=0.033mm，查表得公差等級(jí)為IT8

因?yàn)槭腔字疲敲纯椎某叽绻顬?0H8，EI=0，ES=EI+IT=+0.033mm根據(jù)Ymax=-0.081mm，EI-es=-0.081mm求得es=EI+0.081=0.081mm，ei=es-IT=0.081-0.033=0.048mm這是屬于過(guò)盈配合。例：基本尺寸為80mm的基孔制配合，已知配合公差Tf=0.049mm,配合最大間隙Xmax=+0.019mm,軸的下偏差ei=+0.011mm,試確定另一極限盈隙和孔軸的極限偏差解：基孔制就是說(shuō)孔公差帶代號(hào)為H，也就是下偏差（基本偏差）為EI=0μm，孔：由Xmax=ES-ei得ES=ei+Xmax=+0.011+0.019=+0.030μm軸：由Ts=Tf-Th=0.049-0.030=0.019μm得es-ei=0.019μm

,es=+0.019+0.011=0.030μm第三節(jié)形狀與位置精度設(shè)計(jì)(自學(xué))一、形位公差的含義和形位公差帶的特性組成機(jī)械零件的點(diǎn)、線、面稱為幾何要素，簡(jiǎn)稱要素要素可以從不同角度加以分類

按結(jié)構(gòu)特征，要素可分為輪廓要素和中心要素

按存在狀態(tài)，要素可分為理想要素和實(shí)際要素按檢測(cè)關(guān)系，要素可分為被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素按功能關(guān)系，要素可分為單一要素和關(guān)聯(lián)要素

第三章零件的幾何精度形狀公差的項(xiàng)目6項(xiàng)位置公差的項(xiàng)目8項(xiàng)其中：定向公差3項(xiàng)、定位公差3項(xiàng)、跳動(dòng)公差項(xiàng)目2項(xiàng)實(shí)際要素（平面點(diǎn)）必須包容在圓形區(qū)域內(nèi)，公差值是圓的直徑實(shí)際要素（圓）必須在兩同心圓半徑差所確定的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，公差值是兩半徑之差實(shí)際要素（空間點(diǎn)）必須包容在球形區(qū)域內(nèi)，公差值是球的直徑在設(shè)計(jì)規(guī)定的長(zhǎng)度內(nèi)，實(shí)際要素（空間線）必須包容在圓柱形區(qū)域內(nèi)，公差值是圓柱的直徑實(shí)際要素（圓柱面）必須包容在兩同心圓柱面半徑差所確定的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，公差值是兩同心圓柱的半徑之差實(shí)際要素（面）必須包容在兩平行平面之間的區(qū)域內(nèi)，公差值是兩平行平面的距離實(shí)際要素（曲面）必須包容在兩等距曲面之間的區(qū)域內(nèi)，公差值是兩等距曲面之間的距離在設(shè)計(jì)規(guī)定的長(zhǎng)度內(nèi)，實(shí)際要素（直線）必須被兩條平行線包容，公差值為兩平行直線間的距離在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)，實(shí)際要素（曲線）必須被兩條等距曲線包容，公差值為兩等距曲線的距離形位公差帶特點(diǎn)：形狀公差帶是浮動(dòng)的，即其位置和方向是不確定的；定向公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)的方向是確定的，但是離開(kāi)其基準(zhǔn)的距離是浮動(dòng)的；定位公差帶相對(duì)于基準(zhǔn)的位置和方向都是確定的；跳動(dòng)公差帶兩個(gè)同心圓的位置和半徑差確定，但兩圓半徑的大小并不確定；

定向公差帶能夠自然地把同一要素的形狀誤差控制在其定向公差范圍內(nèi)；定位公差帶能夠自然地把同一要素的形狀誤差和定向誤差控制在其定位公差范圍內(nèi)。對(duì)某一被測(cè)要素給出定位公差后，僅在對(duì)其定向精度或（和）形狀精度有進(jìn)一步要求時(shí)，才另行給出定向公差或（和）形狀公差，且定向公差值必須小于定位公差值，形狀公差值必須小于定向公差值。

二、公差原則

零件上的某個(gè)幾何要素，往往是既給出尺寸公差的要求，又給出形狀、位置公差的要求。確定形位公差與尺寸公差之間關(guān)系的原則稱為公差原則。公差原則分為:獨(dú)立原則;包容要求;相關(guān)要求

三、有關(guān)定義、符號(hào)局部實(shí)際尺寸（Da、da）：實(shí)際要素的任意正截面上，兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的距離。體外（體內(nèi)）作用尺寸最大（小）實(shí)體狀態(tài)（MMC、LMC）最大（?。?shí)體尺寸（MMS、LMS）邊界、最大（小）實(shí)體邊界最大（?。?shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC、LMVC）最大（?。?shí)體實(shí)效邊界最大（小）實(shí)體實(shí)效尺寸（MMVS、LMVS）體外體內(nèi)體內(nèi)Dada體外體外作用尺寸在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體外作用尺寸，即通常所稱作用尺寸。A1A2A3BG基準(zhǔn)平面90°Φ10

-0.028-0.013GΦ0.01G關(guān)聯(lián)體外作用尺寸

是局部實(shí)際尺寸與位置誤差綜合的結(jié)果。是指結(jié)合面全長(zhǎng)上，與實(shí)際孔內(nèi)接（或與實(shí)際軸外接）的最大（或最小）的理想軸（或孔）的尺寸。而該理想軸（或孔）必須與基準(zhǔn)要素保持圖樣上給定的功能關(guān)系。體內(nèi)作用尺寸

在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾?，稱為體內(nèi)作用尺寸。

最大實(shí)體狀態(tài)（尺寸、邊界）最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）：實(shí)際要素在給定長(zhǎng)度上具有最大實(shí)體時(shí)的狀態(tài)。最大實(shí)體尺寸（MMS）：實(shí)際要素在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸。（軸的最大極限尺寸dmax，孔的最小極限尺寸Dmin）邊界：由設(shè)計(jì)給定的具有理想形狀的極限包容面。最大實(shí)體邊界：尺寸為最大實(shí)體尺寸的邊界。?200-0.03最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)

MMVC：圖樣上給定的被測(cè)要素的最大實(shí)體尺寸（MMS）和該要素軸線、中心平面的定向或定位形位公差所形成的綜合極限狀態(tài)。最大實(shí)體實(shí)效尺寸MMVS：最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸：

MMVS=MMS±t形·位其中：對(duì)外表面取“+”；對(duì)內(nèi)表面取“-”最大實(shí)體實(shí)效邊界：尺寸為最大實(shí)體實(shí)效尺寸的邊界。最大實(shí)體實(shí)效尺寸（單一要素）最大實(shí)體實(shí)效尺寸（關(guān)聯(lián)要素）最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)LMVC：在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際尺寸要素處于最小實(shí)體狀態(tài)，且其中心要素的形狀或位置誤差等于給出公差值時(shí)的綜合極限狀態(tài)，稱為最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)。最小實(shí)體實(shí)效尺寸LMVS：最小實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體內(nèi)作用尺寸，稱為最小實(shí)體實(shí)效尺寸。

LMVS=LMS＋t形·位

其中：對(duì)外表面取“-”；對(duì)內(nèi)表面取“+”最小實(shí)體實(shí)效邊界:

尺寸為最小實(shí)體實(shí)效尺寸的邊界。

圖樣上給定的形位公差與尺寸公差是彼此獨(dú)立,相互無(wú)關(guān)并應(yīng)分別滿足要求。（二）獨(dú)立原則尺寸公差僅控制局部實(shí)際尺寸的變動(dòng)量，而不控制要素的形位誤差。

圖標(biāo)上給定的形位公差與被測(cè)要素的局部尺寸無(wú)關(guān)，無(wú)論其局部尺寸如何，被測(cè)要素均應(yīng)在給定的形位公差帶內(nèi)，形位誤差允許達(dá)到最大值。（三）相關(guān)要求相關(guān)要求是指圖樣上給定的尺寸公差與形位公差相互有關(guān)的要求。根據(jù)被測(cè)實(shí)際要素遵守的理想邊界不同，又分為以下4種：

1．包容要求

2.最大實(shí)體要求

3.最小實(shí)體要求

4.可逆要求實(shí)際要素遵守最大實(shí)體邊界實(shí)際要素的局部實(shí)際尺寸不得超越最小實(shí)體尺寸實(shí)際要素處處不得超越最大實(shí)體邊界包容要求包容要求僅用于形狀公差當(dāng)遵循包容要求時(shí)，應(yīng)在被測(cè)要素的尺寸偏差或公差帶代號(hào)之后加注帶圈的E實(shí)際輪廓處處不得超越最大實(shí)體實(shí)效邊界要素的局部實(shí)際尺寸應(yīng)在最大實(shí)體尺寸與最小實(shí)體尺寸之間當(dāng)其實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許其形位誤差值超出圖樣上給定的公差值最大實(shí)體要求應(yīng)用最大實(shí)體要求時(shí)，形位公差值的后面要加注帶圈的M最大實(shí)體要求用于基準(zhǔn)要素最小實(shí)體要求可逆要求第四節(jié)表面粗糙度(surfaceroughness)第三章零件的幾何精度零件表面的形貌可分為三種情況：(1)表面粗糙度 (2)表面波紋度 (3)形狀誤差 一、基本術(shù)語(yǔ)

1．取樣長(zhǎng)度lr

用于判別具有表面粗糙度特征的一段基準(zhǔn)線長(zhǎng)度。規(guī)定和選取這段長(zhǎng)度是為了限制和消弱其它表面幾何形狀誤差對(duì)評(píng)定表面粗糙度的影響。

一、基本術(shù)語(yǔ)2．評(píng)定長(zhǎng)度

ln

為了全面、充分地反映被測(cè)表面的特性，在評(píng)定或測(cè)量表面輪廓時(shí)所必需的一段長(zhǎng)度。評(píng)定長(zhǎng)度可包括一個(gè)或多個(gè)取樣長(zhǎng)度。1．取樣長(zhǎng)度lr一、基本術(shù)語(yǔ)3．輪廓中線m

輪廓中線是指評(píng)定表面粗糙度參數(shù)值時(shí)所取的基準(zhǔn)線。

輪廓的最小二乘中線m：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，使輪廓上各點(diǎn)至一條該線的距離平方和為最小。即：

1．取樣長(zhǎng)度lr2．評(píng)定長(zhǎng)度

ln

輪廓算術(shù)平均中線：在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，將實(shí)際輪廓?jiǎng)澐稚舷聝刹糠?，且使上下面積相等的直線。即：二、評(píng)定參數(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3505-2000中規(guī)定了評(píng)定參數(shù)，涉及幅度、間距等方面。1．幅度參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra

輪廓算術(shù)平均偏差是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)輪廓上各點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。

二、評(píng)定參數(shù)1．幅度參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra（2）輪廓最大高度

Rz

輪廓最大高度是指在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，被測(cè)輪廓的最大峰高與輪廓最大谷深之和的高度。

二、評(píng)定參數(shù)1．幅度參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra（2）輪廓最大高度

Rz2．附加參數(shù)（1）輪廓單元的平均寬度輪廓單元的平均寬度是指在一個(gè)取樣長(zhǎng)度內(nèi)粗糙度輪廓單元寬度的平均值，即

二、評(píng)定參數(shù)1．幅度參數(shù)（1）輪廓算術(shù)平均偏差Ra（2）輪廓最大高度

Rz2．附加參數(shù)（1）輪廓單元的平均寬度（2）輪廓的支撐長(zhǎng)度率

輪廓的支撐長(zhǎng)度率是指在給定水平位置c上輪廓的實(shí)體材料長(zhǎng)度與評(píng)定長(zhǎng)度的比率。即：

三、表面粗糙度的選擇

1．幅度參數(shù)的選擇

Ra在0.025～0.63μm范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)推薦此范圍內(nèi)優(yōu)先選用Ra；

Ra在6.3～100μm

和0.008～0.020μm

的零件表面可以選用Rz

。2．附加參數(shù)的選擇

加選附加參數(shù)

三、表面粗糙度的選擇1．幅度參數(shù)的選擇

2．附加參數(shù)的選擇

3．表面粗糙度參數(shù)值的選擇

（1）在滿足功能要求的前提下，盡量選取要求較低的表面粗糙度參數(shù)值。（2）同一零件上，工作表面的粗糙度參數(shù)值小于非工作表面的表面粗糙度參數(shù)值。（3）摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要??；滾動(dòng)摩擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要??；運(yùn)動(dòng)速度高，單位壓力大的摩擦表面應(yīng)比運(yùn)動(dòng)速度低，單位壓力小的摩擦表面的粗糙度參數(shù)數(shù)值要小。（4）運(yùn)動(dòng)精度要求高的表面比運(yùn)動(dòng)精度要求低的表面的表面粗糙度參數(shù)值要??；接觸剛度要求高的表面比接觸剛度要求低的表面的粗糙度參數(shù)值要??；承受腐蝕工作環(huán)境下的零件表面比不承受腐蝕工作環(huán)境下的零件表面粗糙度參數(shù)值要小。

三、表面粗糙度的選擇3．表面粗糙度參數(shù)值的選擇（5）受循環(huán)載荷的表面及易引起應(yīng)力集中的部位，表面粗糙度參數(shù)值要小。（6）配合性質(zhì)要求高的表面、配合間隙小的表面以及要求連接可靠、受重載的過(guò)盈配合表面等，都應(yīng)取較小的粗糙度參數(shù)值。（7）配合性質(zhì)相同，零件尺寸越小時(shí)，表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)越?。煌还畹燃?jí)，小尺寸比大尺寸、軸比孔的表面粗糙度參數(shù)值應(yīng)小。第五節(jié)典型零件的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介一、滾動(dòng)軸承的互換性及其相關(guān)孔軸的精度設(shè)計(jì)1.軸承內(nèi)、外圈公差帶圖G(0)E(6)D(5)C(4)B(2)G(0)E(6)D(5)C(4)B(2)軸承外徑的公差帶軸承內(nèi)徑的公差帶+0-+0-Dd滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的的配合采用基孔制

外圈與殼體孔的配合應(yīng)采用基軸制

一、滾動(dòng)軸承的互換性及其相關(guān)孔軸的精度設(shè)計(jì)３．滾動(dòng)軸承的基本尺寸及公差要求：

基本尺寸：滾動(dòng)軸承的基本尺寸是指滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑d、外徑D和軸承寬度B。軸承的配合尺寸：限制內(nèi)、外圈在其單一平面內(nèi)的平均直徑，即軸承的配合尺寸。外徑：Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2內(nèi)徑：dmp=（dsmax+dsmin）/2與滾動(dòng)軸承配合的孔、軸公差帶

從極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中選出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)公差帶

同一個(gè)軸的公差帶與軸承內(nèi)徑形成的配合，有的由間隙配合變成過(guò)渡配合，有的由過(guò)渡配合變成過(guò)盈配合，要比與一般基準(zhǔn)孔形成的配合緊得多。

因Dmp的公差值是特殊規(guī)定的，所以同一個(gè)孔的公差帶與軸承外徑形成的配合，與一般圓柱體的基軸制配合也不完全相同

二、鍵與花鍵的公差與配合

1．平鍵聯(lián)結(jié)的精度設(shè)計(jì)

鍵的聯(lián)結(jié)是鍵與軸及輪轂三個(gè)零件的結(jié)合，配合尺寸是鍵寬和鍵槽寬b。

bbb二、鍵與花鍵的公差與配合

平鍵聯(lián)接的公差帶種類

鍵聯(lián)結(jié)的配合為基軸制，其中鍵是標(biāo)準(zhǔn)件

鍵寬只有一種公差帶h9

一般聯(lián)結(jié)，鍵在軸上及輪轂上均固定，傳遞不大的扭矩

較緊聯(lián)結(jié),傳遞重載和沖擊負(fù)荷或雙向傳遞扭矩

較松聯(lián)結(jié)，主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上作軸向移動(dòng)

二、鍵與花鍵的公差與配合2．花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合

（1）矩形花鍵的定心方式內(nèi)、外花鍵的基本尺寸矩形花鍵配合采用小徑定心矩形花鍵有大徑D、小徑d和鍵寬B三個(gè)主要尺寸參數(shù)

二、鍵與花鍵的公差與配合2．花鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合

（1）矩形花鍵的定心方式（2）矩形花鍵的公差與配合

矩形花鍵結(jié)合采用基孔制內(nèi)、外矩形花鍵的標(biāo)注

花鍵的位置度公差

內(nèi)、外花鍵標(biāo)注示例N（鍵數(shù)）×d（小徑）×D（大徑）×B（鍵寬）內(nèi)花鍵：6×28H6×32H10×7H9外花鍵：6×28g5×32a11×7f7花鍵副：三、螺紋的公差與配合

1．普通螺紋的公差帶普通螺紋國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T197－2003）規(guī)定了螺紋大徑、中徑和小徑公差帶。（1）螺紋公差帶按公差值的大小分為若干等級(jí)三、螺紋的公差與配合1．普通螺紋的公差帶（2）基本偏差內(nèi)螺紋的公差帶位置

標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)內(nèi)螺紋規(guī)定了兩種基本偏差，其代號(hào)為G、H三、螺紋的公差與配合1．普通螺紋的公差帶（2）基本偏差外螺紋的公差帶位置

對(duì)外螺紋規(guī)定了4種基本偏差，其代號(hào)為e、f、g、h

三、螺紋的公差與配合1．普通螺紋的公差帶2．公差原則對(duì)螺紋幾何參數(shù)的應(yīng)用影響螺紋互換性的主要因素是螺距誤差、牙型半角誤差和中徑誤差。對(duì)精密螺紋，如絲杠、螺紋量規(guī)、測(cè)微螺紋等，為滿足其功能要求，應(yīng)對(duì)螺距、半角和中徑分別規(guī)定較嚴(yán)的公差，即按獨(dú)立原則對(duì)待。對(duì)緊固聯(lián)結(jié)用的普通螺紋，主要是要求可旋合性和一定的連接強(qiáng)度，故應(yīng)采用公差原則中的包容原則來(lái)處理，標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定中徑公差。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外螺紋大徑d和內(nèi)螺紋小徑D1規(guī)定了較大的公差值，對(duì)外螺紋小徑d1和內(nèi)螺紋大徑D，沒(méi)有規(guī)定公差值，而只規(guī)定該處的實(shí)際輪廓不得超越按基本偏差說(shuō)確定的最大實(shí)體牙型，即保證旋合時(shí)不會(huì)發(fā)生干涉。

三、螺紋的公差與配合1．普通螺紋的公差帶2．公差原則對(duì)螺紋幾何參數(shù)的應(yīng)用3．螺紋公差帶的選用內(nèi)螺紋的推薦公差帶

外螺紋的推薦公差帶

四、漸開(kāi)線齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)

（一）齒輪傳動(dòng)的精度要求（1）傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性：齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，平均傳動(dòng)比的變化不大。（2）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性精度：要求齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊、振動(dòng)和噪聲。（3）載荷分布的均勻性：要求齒輪嚙合時(shí)齒面接觸良好，工作齒面的載荷分布均勻，以免引起應(yīng)力集中，造成齒面局部磨損，影響齒輪使用壽命。

（4）傳動(dòng)側(cè)隙：要求齒輪嚙合時(shí)，非工作齒面間應(yīng)有一定間隙。

四、漸開(kāi)線齒輪精度標(biāo)準(zhǔn)（一）齒輪傳動(dòng)的精度要求（二）漸開(kāi)線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)

漸開(kāi)線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)分為輪齒同側(cè)齒面偏差、徑向偏差和徑向跳動(dòng)。1．漸開(kāi)線圓柱齒輪輪齒同側(cè)齒面偏差（1）單個(gè)齒距偏差在端平面上接近齒高中部與齒輪軸線同心的圓上，實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差。

（2）齒距累積偏差任意k個(gè)齒距的實(shí)際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)的代數(shù)差。理論上它等于這k個(gè)齒距的單個(gè)齒距偏差的代數(shù)和。（3）齒距累積總偏差