孔轴的公差与配合:公差原则及应用

时间：2010-12-20

孔轴的公差与配合:公差原则及应用

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


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

公差值（标注时在公差值后加注符号）。表达式为：

　　 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

差值后加注符号）。表达式为：

　　 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
　　 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

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

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

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

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）。

Ф0.04

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Φ20	0	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）。


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。

三泰轴承公司可长期供货:87220315 87220319 87220519 传真:87223781