《互换性》基础知识点

《互换性》基础知识点

一、绪论

1.互换性：同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需修配就能装到机器上，达到规定的要求，这样的零件就具有互换性。

2.机械和一起制造中的互换性通常包括几何参数和机械性能的呼唤。

3.互换性的意义：

1）在制造上，为重要零件制造的专业化创造了条件。

2）在经济上，有利于降低产品成本，提高产品质量。

3）在设计上，能缩短机器设计时间，促进产品的开发。

4）在维修上，可减少修理机器的时间和费用。

4.互换性按互换程度分为完全互换和不完全互换。厂际协作，应采用完全互换法；而厂内生产的零部件的装配，可以采用不完全互换法。在单件生产的机器中，零、部件的互换 性往往采用不完全互换。

5.优选数系：是一种科学的数值制度，它适用于各种数值的分级。

6.优选数系中，若首位数是1.00，则其余位数是1.6，2.5，4，6.3，10等。

二、公差与配合

1.基本尺寸：设计时给定的尺寸。

2.实际尺寸：通过测量获得的尺寸。

3.最大实体尺寸：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最多的状态。

4.最大实体尺寸：在最大实体状态下的尺寸。孔的最大实体尺寸为孔的最小极限尺寸，轴的最大实体尺寸为轴的最大极限尺寸。

5.最小实体尺寸：孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最少的状态。

6.最小实体尺寸：在最小实体状态下的尺寸。孔的最小实体尺寸为孔的最大极限尺寸，轴的最小实体尺寸为轴的最小极限尺寸。

7.尺寸偏差：是指某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。

8.尺寸公差：是指允许尺寸的变动量，即最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或上偏差与下偏差之差。

9.公差带：在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸两条线所限定的区域，成为公差带。

10.在国家标准中，尺寸公差带包括公差带的大小和位置两个参数。

11.基本偏差：是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。当公差带在零线以上时，其基本偏差为下偏差，当公差带在零线以下时，其基本偏差为上偏差。

12.配合：基本尺寸相同的结合的孔或轴公差带之间的关系，称为配合。按照相互配合的孔、轴公差带相对位置的不同，配合可分为间隙配合、过盈配合、过度配合三类。

13.国家标准对配合规定有两种基准：基孔制和基轴制。

14.基孔制配合：基本偏差为一定的公差带与不同基本偏差的轴公差带成形各种配合的一种制度，其基准孔的基本偏差（下偏差）为零。

15.基轴制配合：基本偏差为一定轴公差带与不同基本偏差的轴公差带成形各种配合的一种制度，其基准轴的基本偏差（下偏差）为零。

16.配合公差（间隙公差、过盈公差）：是允许间隙（或过盈）的变动量。它等于最大间隙（过盈）和最小间隙（过盈）之差，也等于相互配合的孔、轴公差之和。

1.标准公差：是国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差值。由公差等级系数和标准公差因子来决定。

2.在国家标准中，标准公差的等级为20级。

3.在基准偏差系列图中，对于孔，A-H的基本偏差为EI(下偏差)，其绝对值一次减小，J-ZC(JS除外)的基本偏差为ES（上偏差）。对于轴，a-h的基本偏差为ei(下偏差)，其绝对值一次减小，j-zc(j、jsS除外)的基本偏差为es（上偏差）。

1.根据国家标准规定的20个标准公差等级和孔、轴的28个基本偏差，可得到孔的公差带543种，轴的公差带544种 2.基孔制常用配合有59种，优先配合有13种；基轴制常用配合有47种，优先配合有13种。

1.公差与耦合的选用包括：确定基准制、公差等级与配合种类等。

2.基孔制、基轴制的选择：

1 一般情况下，应优先选用基控制。因为加工孔比加工轴要难，可大大减少定值刀具、量具的规格好数量。

2 同一基本尺寸的轴上要装配几个不同配合的零件，应采用基轴制。用冷拉刚作轴，不必对轴加工，也要用基轴制。

3 与标准件配合时，基轴制的选择通常依标准件而定。2 4 为满足特殊需要，允许采用任一孔、轴公差带组成配合。

3.公差等级的合理选择：

1 合理选择公差等级时，要考虑零件的使用要求和制造工艺及成本之间的关系。

2 基本尺寸小于或等于500mm的较高等级配合，标准公差小于或等于IT8,孔比轴低一级配合；标准公差大于或等于IT8或基本尺寸大于或等于500mm的配合，孔与轴采用同级配合.

3 在满足使用要求的情况下，尽量选用较低的公差等级，即尽量扩大公差值

二、形状公差

1、形位公差：是指单一实际要素形状所允许的变动全量。

2、形状公差包括：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度等。

3、圆度公差带：是垂直于轴线的任一正截面上半径差为公差值的俩面同心圆的区域。

4、圆柱度公差带：是半径差为公差值的两轴圆柱面之间区域。

5、平面度公差带：是距离为公差值年、的两面平行之间的区域。

6、线轮廓度公差带：是包括一系列直径为公差值的圆的两包络线之间的区域。

7、面轮廓度带公差带：是包括一系列直径为公差值的球的两包络面之间的区域。

三、位置公差

1、位置公差：是指关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。

2、根据关联要素对基准的功能要求，位置公差为定向公差、定位公差和跳动公差三类。

3、定向公差：是指关联实际要素对准在方向允许的变动全量，公差带的方向是固定的，由基准确定，而基准位置则可在尺寸公差带内浮动。主要包括：平行度、垂直度及倾斜度三种。

4、定位公差是指关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。定位公差包括同轴度、对称度、位置度等。

5、定位公差既控制被测要素的位置误差，又控制被测要素的方向和形状误差。定位公差控制被测要素的方向误差和形状误差。而形状公差只控制被测要素的形状误差。

6、同轴度公差带：是直径为公差值，且基准轴线同轴的圆柱面内的区域。

7、对称度公差带：是距离为公差值，且相对于基准中心平面对称配置的两平行平面之间区域。

8、在位置公差中，跳动公差分为圆跳动和全跳动。圆跳动又分为径向圆跳动、端面圆跳动与斜向圆跳动。全跳动又分为径向全跳动和端面全跳动。

9、径向圆跳动公差带：是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值，且圆心在基准轴线上的两同心圆之间的区域。径向圆跳动误差与圆度误差不同，但有关系，二者的公差带形状相同，都是两同心圆之间的区域。但前者的圆心是固定的，在基准轴线；而后者的圆心是浮动的。径向圆跳动误差包含圆度误差，即同一要素是圆度误差不大于其径向圆跳动误差。

10、径向全跳动公差带：是半径差为公值，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。径向全跳动误差与圆柱度误差不同，但有关系。二者的公差带形状不同，但径向全跳动公差带的轴线与基准轴线同轴，而圆柱度公差带的轴线是浮动的，随圆柱度误差的形状而定。径向全跳动是被测圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。

11、圆柱度公差与径向圆跳动的比较： 圆度公差带：为垂直于轴线的任一正截面上的两同心圆的区域。 径向圆跳动公差带：是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径差为公差值，且圆心杂器基准轴线上的两同心圆之间的区域。 圆柱形零件的径向跳动误差包含圆度误差。同一要素的圆度误差不大于起径向圆跳动

12、圆柱度公差与径向全跳动公差的比较： 圆柱度公差带：是半径差为公差值的两同轴圆柱面之间的区域。 径向圆跳动公差带：是半径差为公差值，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。 二者的公差带形状相同，但径向全跳动公差带的轴线与基准轴线同轴，而圆柱度公差带的轴线是浮动的，随圆柱度误差的形状而定。径向全跳动是被测圆柱度误差和同轴度误差的综合反映。

四、公差原则

1、公差原则：确定尺寸公差和行位公差之间相互关系所遵循的原则称为公差原则。

2、体外作用尺寸：指被测要素在指定长度上，与实际孔体外相接的最大理想轴或与实际轴体外相接的最小理想孔的直径或宽度。

3、体内作用尺寸：指被测要素在指定长度上，与实际孔体内相接的最大理想轴或与实际轴体内相接的最小理想孔的直径或宽度。

4、最大实体实效边界：是指在给定长度上，实际要素处于最大实体状态，且其中心要素的形脱下误差等于给定公差值时的综合极限状态

5、最小实体实效边界：是指在给定长度上，实际要素处于最小实体状态，且其中心要素的形脱下误差等于给定公差值时的综合极限状态

6、理想边界：是指具有一定尺寸大小和正确几何形状的理想包容面，用于综合控制实际要素的尺寸偏差和形位误差。

7.独立原则：是指图样上给定的形位公差与尺寸公差是彼此独立相互无关的，并应分别满足要求

8.包容要求：应用于有配合要求，且其极限间隙或极限过盈必须严格得到保证的场合。仅用于形状公差

9.最大实体要求：

1）要求实际要素遵守最大实体实效边界

2）当实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位公差超出图样上给定得公差值

3）要素的局部实际尺寸应在最大实体尺寸与最小实体尺寸之间 应用：仅用于中心要素，保证装配互换。

10.最小实体要求：

1) 要求实际要素遵守最小实体实效边界

2) 当实际尺寸偏离最小实体尺寸时允许其形位误差超出图样上给定得公差值。

3) 其局部尺寸必须在最大实体尺寸与最小实体尺寸之间。 应用：用于中心要素，其目的是保证零件得最小壁厚和设计强度。

11.可逆要求：是一种反补偿要求，当形位诶误差值小于其他给定公差值时，允许其实际尺寸超出极限尺寸。

五、形位公差得选择检测

1.确定形位公差值得方法：主要有类比法和计算法。

2.确定形位公差值总的原则：在满足零件功能要求得前提下选取最经济的公差值。

3.形位公差值的选择：（类比法）

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

2）圆柱形零件的形位公差值（轴线得直线度除外）一般情况下应小于其尺寸公差值。

3）平行度公差值应小于其相应得距离公差值。

4）考虑加工难易程度的影响，在满足零件功能要求的前提下，可适当降低其公差等级1~2级。

5）形状误差检测原则：与理想要素比较原则、测量坐标值原则、测量特征参数原则、测量跳动原则、控制实效边界原则。