1.1 公差与配合

1.1.1 孔和轴

1. 孔

通常指工件的圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的包容面)。

2. 轴

通常指工件的圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面(由两平行平面或切面形成的被包容面)。

从装配过程来看,圆柱形的孔、轴结合,孔为包容面,轴为被包容面。非圆柱形的内表面,如键槽的槽宽属于两平行平面形成的内表面,视为孔;非圆柱形的外表面,如键的宽度属于两平行平面形成的外表面,视为轴;键槽与键宽的结合也属于包容面与被包容面的结合关系,是广义的孔和轴。使具有被包容面的工件可采用轴的公差带,具有包容面的工件可采用孔的公差带。从而确定了工件的公差与配合之间的关系。

从加工过程来看,随着加工过程的深入,孔的尺寸越来越大,轴的尺寸越来越小。如图1-1所示。

图1-1 孔和轴的示意图

1.1.2 尺寸的定义

1. 尺寸

尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值,一般情况下只表示长度值。如直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。在机械制造中,规定用毫米(mm)为特定单位。在图样上标注尺寸时,可不标注单位,只标注数值。当以其他单位来表示时,则需标注相应的长度单位。

2. 基本尺寸

基本尺寸是指通过设计给定的尺寸。它是设计时根据使用要求、通过刚度和强度等设计计算,以及结构、工艺设计或根据经验确定的尺寸;它也是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。一般应按标准选取。基本尺寸可以是一个整数或一个小数,如12、31.5、71.8、等等。孔的基本尺寸代号用D表示,轴的基本尺寸代号用d表示。

3. 极限尺寸

极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值。两个极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。孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmaxdmax表示。孔和轴的最小极限尺寸分别用Dmindmin表示,表示方法如图1-2所示。

图1-2 孔和轴的极限尺寸表示方法

4. 实际尺寸

实际尺寸是指零件加工后通过测量所得到的尺寸。孔的实际尺寸用Da表示,轴的实际尺寸用da表示。由于存在测量误差,所以,实际尺寸并非被测零件的真实尺寸,而是真实尺寸的一个近似值。同时由于零件加工后一定存在形状误差,因此,即使是零件同一表面,不同部位的实际尺寸往往也是不一样的。

基本尺寸和极限尺寸是设计时事先给定的,而实际尺寸是加工后通过测量得到的;因而,实际尺寸必须限制在极限尺寸范围之内,方可达到极限尺寸。合格的孔和轴的实际尺寸必须满足如下要求:

DminDaDmax

dmindadmax