互换性(1)

1 互换性基本概念知识要点

第一章 绪论

什么是互换性？

零部件所具有的不经任何挑选或修配并能在同规格范围内互相替换作用的特性叫做互换性。

装配前:不用挑选,装配中:不用修配,装配后:能满足其使用功能要求。

互换性通常包括几何参数和力学性能的互换性。

互换性按其互换程度分为完全互换和不完全互换.

加工精度：零件加工后所得到的实际尺寸、几何形状、相互位置的准确程度

⑴尺寸精度：零件加工后得到的实际尺寸准确程度，用尺寸公差控制

⑵几何形状精度：零件加工完成后，得到的实际形状相对于理想形状的准确程度。

⑶相对位置精度：零件加工完成后，得到的各要素之间实际位置对理想位置的准确程度。

⑷表面粗糙度：表面不平整程度

按颁发标准不同的级别我国标准分为国家标准GB 、行业标准JB 、地方标准DB和企业标准QB

第二章 光滑圆柱结合的公差与配合

工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。其内容为：

孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许 2 超过最小实体尺寸。

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。

通过公差带图，可确定孔、轴公差带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。

间隙配合：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合，孔的公差带在轴的公差带之上。特征值:最大间隙X max和最小间隙X min

过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。孔的公差带在轴的公差带之下。特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y min。

过渡配合: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。特征值最大间隙X max和最大过盈Y max。

配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。在数值上，没有正、负号，也不能为零的绝对值。

标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。

⑴基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。

⑵基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。

根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大。 3 基本偏差：确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。

另一偏差根据基本偏差和标准公差计算：

EI=ES-IT ES=EI+IT

ei=es-IT es=ei+IT

配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。例如：Φ40H8/f7，Φ80K7/h6。

第四章 几何公差及检测

1.几何公差的项目有哪些？

2.几何公差的标注

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代 号解释代号含义公差带形状

外圆柱面的圆度公差为0外圆柱面对基准轴线B的径向跳动公差为0.015在同一正截面上,半径差为0004mm的两同心圆间的区域在垂直于基准轴线B的任一测量平面内,半径差为0.015mm,圆心在基准轴线B上的两同心圆间的区域左端面对右端面的平行度公差为0.01距离为公差值0.01，平行基准平面的两平行平面间的区域

如图4-22所示销轴的三种形位公差标注，它们的公差带有何不同？

图a为给定方向上素线的直线度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm的两平行平面间的区域。

图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直径等于公差值0．02mm的圆柱体内的区域。

图c为给定方向上被测素线对基准素线的平行度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm且平行于基准A的两平行平面间的区域。

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第五章 表面粗糙度

表面粗糙度对零件性能的影响：

影响零件的耐磨性。

影响配合性质的稳定性。

影响零件的疲劳强度。

影响零件的抗腐蚀性。

影响零件的密封性。

对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影响。

基本参数(与高度有关的参数)

（1）轮廓算术平均偏差Ｒa

在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝对值的平均值。

（2）微观不平度十点平均高度Ｒz

在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮廓谷深yvi平均值之和。

（3）轮廓最大高度Ｒy

在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。

粗糙度代号及数值的标注

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其余要求标注在标题栏附近 7 （给出基本符号）

第六章 光滑工件尺寸检测

内缩方案

安全裕度:测量中总的不确定度(误差界限)

孔

上验收极限＝最小实体极限—安全裕度（A）

下验收极限＝最大实体极限+安全裕度（A）

轴

上验收极限＝最大实体极限—安全裕度（A）

下验收极限＝最小实体极限+安全裕度（A）

工作量规工作尺寸

检验孔塞规：

通规： 上偏差 Ts=EI+Z+T/2 最大极限尺寸 Tmax=D+Ts

下偏差 Ti=EI+Z-T/2 最小极限尺寸 Tmin=D+Ti 8 磨损极限Te=EI 磨损极限尺寸Dmin

止规： 上偏差 Zs=ES 最大极限尺寸 Zmax=D+Zs

下偏差 Zi=ES-T 最小极限尺寸 Zmin=D+Zi

检验轴量规：

通规： 上偏差 Tsd=es-Z+T/2 最大极限尺Tmax=d+Tsd

下偏差 Tid=es-Z-T/2 最小极限尺寸 Tmin=d+Tid

磨损极限 Ted=dmax

止规： 上偏差 Zsd=ei+T 最大极限尺寸 Zmax=d+Zsd

下偏差 Zid=ei 最小极限尺寸 Zmin=d+Zid

第七章 滚动轴承与孔轴结合的互换性

通常外圈固定不动——因而外圈与轴承座为过盈配合；内圈随轴一起旋转——内圈与轴也为过盈配合。

一般与6、0级轴承配合:轴，其公差等级多为IT5-IT7，箱体孔多为IT6-IT8等

选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载类型、轴承所受负载的大小、轴承的工作条件、与轴承相配合的孔和轴的材料和装卸要求等。

在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。

在零件图上，应标注以下参数：

A、尺寸公差

B、形状公差

C、位置公差

D、表面粗糙度

第八章 尺寸链

在一个零件或一台机器的结构中，总有一些相互联系的尺寸，这些相互联系的尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组，称为尺寸链。其特性有二：封闭性；相关性

（一）基本术语

环： 构成尺寸链的各个尺寸。尺寸链的环分为封闭环和组成环。

封闭环: 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸。

组成环: 尺寸链中除封闭环以外的其他环。根据它们对封闭环影响的不同，又轴 9 分为增环和减环。

增环：与封闭环同向变动的组成环，即当该组成环尺寸增大（或减小）而其它组成环不变时，封闭环也随之增大（减小）。

减环：与封闭环反向变动的组成环，即当该组成环尺寸增大（减小）而其他组成环不变时，封闭环尺寸却随之减小（增大）。

补偿环 改变该环的尺寸大小和位置，使封闭环 达到规定要求。

第十一章键和花键的互换性

平键联结的配合制：采用基轴制，国家标准对键宽只规定了一种公差带h9。

一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。

国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于松联接、正常联结和紧密联接。

1.为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差，一般可按对称度公差7~9级选取，查表时，公称尺寸是指键宽。

2.表面粗糙度的选择：

键和键槽配合面的表面粗糙度一般取Ra1.6~6.3μm，非配合面取Ra12.5μm。

标准中规定的矩形花键尺寸包括小径d，大径D和键宽（键槽宽）b。键数N取偶数，分6，8，10共3种

矩形花键的定心方式：按小径d、大径D、键槽宽B定心，GB 推荐按小径d定心。

矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定的次序标注，即N×d×D×B。即：

内花键：6×28H6×32H10×7H9

外花键：6×28g5×32a11×7f7

花键副：

79711103256286fHaHgH 10

第12章 圆柱齿轮传动的互换性

齿轮传动的使用要求

1传递运动的准确性：齿轮转一圈，最大的转角误差在一定范围内。

2传递运动的平稳性：要求齿轮的瞬间传动比变化不大（在一定范围内）。

3载荷分布的均匀性：要求齿轮啮合时，齿面接触良好。

4 传动侧隙合理：

齿轮精度划分

0～2: 精度非常高，很少用，有待发展的齿轮精度

3～5:高精度等级齿轮

6～9:中等精度等级齿轮

10～12:中等精度等级齿轮

选择齿轮精度等级时，要考虑工作条件和齿轮的圆周速度。