基本尺寸的确定1
互换性第2章1、2节
§2—1 极限与配合的常用术语为了研究零件几何要素的互换性，必须对有关的术语作出统一规定，这是互换性研究的基础，也是工程技术人员的共同语言（行话）。
各术语都有其定义，特定含义，不同于日常生活用语，应深入理解各术语的含义、区别、联系，并能熟练掌握应用。
一、有关尺寸的术语1. 尺寸 size——以特定单位表示线性尺寸值的数值。
注：（1）机械制图国家标准规定：以mm为通用单位，只写数字，不写单位。
例如：50，φ30，R5等。
（2）广义地说，尺寸也包括以角度单位表示角度尺寸的数值。
2.基本尺寸 basic size (孔D，轴d)——由设计给定的尺寸。
注：（1）设计中根据强度计算，刚度、运动、工艺、结构等不同条件来确定，计算所得数字还需按规定圆整。
例如：计算值为φ19.6，还要查轴的尺寸系列，圆整到φ20。
（2）只表示尺寸的基本大小，并不是理想尺寸，也不是实际加工要得到的尺寸。
3.实际尺寸 actual size (孔D a，轴d a)——通过测量获得的尺寸。
注：（1）有测量误差，并非尺寸的真值。
（2）按定义，任何人用任何量具和方法，在任何环境下测量获得的尺寸都可称为实际尺寸。
例如：（接触方式不同，结果不同）常用“局部实际尺寸”——用“两点法”测得的尺寸。
（3）由于存在加工误差（形状误差），同一零件上各处的局部实际尺寸一般是不同的。
4.极限尺寸 limits of size (D max，D min，d max，d min)——允许尺寸变化的两个极限值。
注：（1）常用最大极限尺寸，最小极限尺寸。
（2）是以基本尺寸为基数确定的。
（3）一般，完工后零件的合格条件为：Dmax ＞ Da ＞ Dmin dmax ＞ da ＞ dmin5. 最大实体状态和最大实体尺寸maximun material condition and maximun material size（MMC，MMS）——孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态为最大实体状态（MMC），在此状态下的尺寸，称最大实体尺寸（MMS）。
尺寸公差的术语和定义
尺寸公差的术语和定义1）基本尺寸——设计给定的尺寸。
如图a中的ø30mm。
2）实际尺寸——零件制成后，通过测量所得的尺寸。
3）极限尺寸——允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。
如图b示出了轴ø30mm的最大极限尺寸为ø29.993mm，最小极限尺寸为ø29.980mm。
实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。
）尺寸偏差（简称偏差）——某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。
上偏差＝最大极限尺寸- 基本尺寸下偏差＝最小极限尺寸- 基本尺寸如上图所示的轴:上偏差＝(29.993-30)mm＝-0.007mm下偏差＝(29.980-30)mm＝-0.020mm国家标准规定：用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴的下偏差。
偏差可以为正，负或零值。
实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。
零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。
5）尺寸公差（简称公差）——允许尺寸变动的量。
即：公差＝最大极限尺寸-最小极限尺寸或：公差＝上偏差-下偏差如上图所示的轴公差＝(29.993-29.980) mm＝0.013mm或：公差＝[-0.007-(-0.020)] mm＝0.013mm由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零。
在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。
6）尺寸公差带（简称公差带）——公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。
上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。
为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。
在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。
当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。
铁路货车主要轮对型式和基本尺寸
附录2铁路货车主要轮对型式和基本尺寸轮对型式根据车轴型式确定，如图F2。
2—1所示；基本尺寸应符合表F2.2-1的规定。
附录2铁路货车主要轮对型式和基本尺寸轮对型式根据车轴型式确定，如图F2。
2—1所示；基本尺寸应符合表F2。
2-1的规定。
图 F2.2—1 滚动轴承轮对表F2。
2-1铁路货车车轴型式、基本尺寸和理化性能F2.3.1 车轴型式和基本尺寸车轴型式如图F2.3-1所示,基本尺寸应符合表F2.3-1的规定.表 F2.3—1铁路货车车轮型式、基本尺寸和理化性能F2。
4。
1 车轮型式和基本尺寸F2.4。
1.1 符合标准TB/T2817－1997的辗钢整体车轮型式如图F2。
4—1所示,基本尺寸应符合表F2.4—1的规定。
图F2。
4—1 TB/T2817－1997标准的辗钢整体车轮表 F2。
4-1F2.4。
1.2 符合TB/T1013—1999标准的铸钢整体车轮型式如图F2。
4-2所示，基本尺寸应符合表F2。
4—2的规定。
F2.4-2 TB/T1013—1999标准的铸钢整体车轮型式表2。
4-2F2.4。
1.3 符合GB/T8601－1988标准的辗钢整体车轮型式如图F2.4—3所示，基本尺寸应符合表F2。
4-3的规定。
图F2。
4—3 GB /T 8601－1988标准的辗钢整体车轮表 F2。
4—3F2。
4.2 车轮的理化性能F2。
4。
2。
1 车轮的化学成分F2.4.2。
1。
1 （TB ／T2817—1997)车轮的化学成分（熔炼分析)应符合表F2。
4—4的规定。
表F2.4—4注:Cr 、Ni 、Cu 的含量均不大于0.25％，且Cr+Ni+Cu 不大于0.50％。
F2.4.2.1.2 （TB ／T1013-1999)车轮的化学成分（熔炼分析）应符合表F2.4-5的规定.表F2。
4-5F2.4。
2。
1。
3 (GB/T 8601-1988）车轮的化学成分（熔炼分析)应符合表F2。
4-6的规定。
表F2。
基本尺寸的确定
lCP = (s2+s0 )tanα
s2
rb
s0
rb e
2
2
2
C
O
P
n
ds2 e d 1 s 2 tan
e ds2/dφ 1
e2
为使机构的结构更紧凑, α应越大越好
凸轮机构基本尺寸的确定
为了保证凸轮机构能顺利工作，要求： α ≤ [α] [α]= 30˚ ----直动从动件； [α]= 35°～45°----摆动从动件； [α]= 70°～80°----回程。
tan ds2 / d1 e s2 rb 2 e 2
ω1
v2 B
s2
v2 P s0
n
ds2/dφ1
凸轮机构基本尺寸的确定
同理，当导路位于中心左侧时，有： n s2 B ω1 Dα r
min
lOP =lCP- lOC
tan
lCP = ds2/dφ 1 + e
ds2 / d1 e
凸轮机构基本尺寸的确定
一、压力角及许用值
压力角： 凸轮对从动件作用力的方向与从动件 上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
F’----有用分力, 沿导路方向 F”----有害分力，垂直于导路
Ff
n F F’
F”=F’ tg α
F’ 一定时,α↑
F”↑， ω1 若α大到一定程度时，会有：
α
F”
B
Ff > F’
a rT
凸轮机构基本尺寸的确定
四、滚子半径的选择
2、外凸的凸轮轮廓： a rT
a min min rT a
基本尺寸和极限尺寸
基本尺寸与极限尺寸在工程设计与制造领域，尺寸的精准控制是至关重要的。
基本尺寸与极限尺寸是两个核心概念，它们在确保产品质量、性能以及互换性方面起着关键作用。
本文将详细探讨这两个尺寸的含义、重要性以及它们在实际应用中的相互影响。
一、基本尺寸基本尺寸是设计过程中确定的一个理论值，它是零件或产品设计的基准。
在机械制图中，基本尺寸通常标注在图纸上，作为制造和检验的依据。
基本尺寸的确定需要考虑产品的功能需求、结构特点以及制造工艺等因素。
在实际制造过程中，由于加工误差和测量误差的存在，零件的实际尺寸往往会偏离基本尺寸。
因此，在设计阶段就需要对这些误差进行合理预测和控制。
二、极限尺寸为了容纳制造误差并确保零件的互换性，引入了极限尺寸的概念。
极限尺寸是指允许零件尺寸变化的最大和最小值。
在机械制图中，极限尺寸通常通过标注上下偏差或公差带来表示。
公差带是一个以基本尺寸为中心，上下偏差为界限的区域。
只要零件的实际尺寸落在这个区域内，就可以认为它是合格的。
极限尺寸的确定需要考虑多种因素，包括制造工艺、材料性能、装配要求以及使用条件等。
合理的极限尺寸设置可以确保零件在制造和使用过程中具有足够的精度和互换性，从而提高产品质量和降低生产成本。
三、基本尺寸与极限尺寸的关系基本尺寸和极限尺寸是相互关联、相互制约的。
基本尺寸是设计的基准，而极限尺寸则是确保制造精度和互换性的手段。
在设计阶段，基本尺寸的确定需要充分考虑制造工艺和测量技术的能力，以确保极限尺寸的设置具有可行性和经济性。
同时，极限尺寸的设置也需要根据产品的功能需求和结构特点进行合理调整，以满足设计要求和使用要求。
四、实际应用中的考虑在实际应用中，基本尺寸和极限尺寸的选择和控制对于产品质量和性能具有重要影响。
以下是一些关键考虑因素：1. 制造工艺：不同的制造工艺具有不同的加工精度和误差范围。
因此，在选择基本尺寸和设置极限尺寸时，需要充分考虑制造工艺的特点和能力，以确保制造的可行性和经济性。
尺寸公差07.3
孔φ25
-0.020 -0.033 +0.041 mm与轴φ25+0.028 +0.015 mm与轴φ25+0.002
mm与轴φ25
mm相配合； mm相配合； mm相配合；
解: (1)最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES–ei=0.021-(-0.33)=+0.054(mm) 最小间隙 Xmin=Dmin-dmax =EI-es=0-(-0.020)=+0.020(mm)
配合公差反映配合精度,配合种类反映配合性质.
配合公差带图
X
Tf 间隙配合 Xmax
+ 0 -
Xmin
Tf
Ymin Ymax Tf
Xmax Ymax
过渡配合
Y
过盈配合
例、求以下三种孔、轴配合的最大、最小间隙或过盈， 平均间隙或过盈及配合公差，并画出公差带图和配合 公差带图。
+0.021 1） 0 +0.021 2）孔φ25 0 +0.021 3）孔φ25 0
过盈配合中的平均过盈可用下式表示: Yav=（Ymax+Ymin）/2 请观看
4) 配合公差 ①配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它 是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求 对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映 配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定 配合质量的一个重要的综合指标。 ②在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为 零的绝对值。它的数值用公式表示为： 对于间隙配合 Tf=︱Xmax—Xmin︱ 对于过盈配合 Tf=︱Ymin—Ymax︱ Tf =Th+Ts 对于过渡配合 Tf=︱Xmax—Ymax︱
孔:上偏差 ES=Dmax-D, 下偏差 EI=Dmin-D 轴:上偏差 es=dmax-d, 下偏差 ei=dmin-d 2.尺寸公差（简称公差） ---允许尺寸的变动量。
尺寸公差基本概念解读
公差 0.046
0.025 0.052
55.000
44.975 25.026
尺寸公差带图
由于Biblioteka 差与偏差的数值相差较大，不便用同 一比例表示， 故采用公差带图。 零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基 准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为 负。 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线 + 所限定的一个区域。公差带有两个基本参数， 0 即公差带大小与位置。大小由标准公差确定， 位置由基本偏差确定。 标准公差：标准中表列的，用确定公差带大 小的任一公差。 基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带 相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为 靠近零线的那个极限偏差。
标准公差系列
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。 基本尺寸分段：为减少标准公差的数目，简化 公差表格以利生产，国标对基本尺寸进行了分 段，主段落常用尺寸13段，大尺寸8段，见表24。在标准公差和基本偏差的计算公式中，基本 尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算。 按几何平均值计算出的公差值经尾数化整，即 得出标准公差值。见表2-1。
标准公差计算举例
基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。 解：基本尺寸20mm，属于18～30mm， 则D= 18 30 =23.24mm 公差单位i=0.45 3 D+0.001D=1.31μm 查表2-2 IT6=10i IT7=16i 即IT6=10 ×1.31μm=13.1μm≈13 μm IT7=16 ×1.31μm=20.96 μm ≈21 μm
CAD制图中零件图的技术要求大全
CAD制图中零件图的技术要求大全，机械师必一般在设计机械零件时都会碰到各种问题，今天金属加工小编跟大家分享的是零件图的技术要求，零件上常见的工艺结构！一、铸件铸件转折处应有圆角，铸件设计应有拔模斜度，铸件的设计要有利于起模，铸件的设计应合理简化，铸件的壁厚要均匀或逐渐过渡。
二、金属切削加工1．倒角、倒圆便于装配和使用安全。
2．退刀槽、越程槽在零件的台肩处，为保护加工刀具和刀具方便退出，以及装配时两零件表面能紧密接触，一般在零件上要加工出退刀槽或越程槽。
3．零件上孔的设计应有利于加工与测量。
4．避免零件的加工面在内壁上。
5．零件结构应尽量减少加工面。
零件图的技术要求一、表面粗糙度1．表面粗糙度的概念及参数(1)轮廓算术平均偏差Ra轮廓算术平均偏差Ra是指取样长度l（用于判别具有表面粗糙度特征的一段长度）内，轮廓偏差y（表面轮廓上点至基准线的距离）绝对值的算术平均值。
（2）微观不平十点高度Rz在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值和5个最大轮廓谷深的平均值之和。
（3）轮廓最大高度Ry在取样长度内，轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离即为Ry。
2．表面粗糙度符号、代号及其意义3．表面粗糙度的标注标注原则（1）同一图样上，每个表面一般只标注一次表面粗糙度符号、代号，并应注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。
（2）符号的尖端必须从材料的外部指向零件表面。
（3）在图样上，表面粗糙度代号中数字的大小和方向必须与图中尺寸数字的大小和方向一致。
二、极限与配合1．互换性概念在相同规格的一批零件中，不用选择，不经修配就能装在机器上，达到规定的性能要求，零件的这种性质就称为互换性。
2．尺寸与尺寸公差（1）基本尺寸：由设计确定的尺寸。
（2）实际尺寸：通过测量获得的尺寸。
（3）极限尺寸：允许零件尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。
分最大极限尺寸和最小极限尺寸。
（4）尺寸偏差：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差，简称偏差。
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凸轮机构基本尺寸的确定
二、基圆半径的确定
ds2 e d 1 s 2 tan
tan ds2 / d1 e s2 rb e
2 2
2
s2
s0
B ω1 Dα r
min
C
O
P
n
rb
ds2 e d 1 s 2 tan
e ds2/dφ 1
e2
为使机构的结构更紧凑, α应越大越好
凸轮机构基本尺寸的确定
机构发生自锁。
O n
为使机构具有良好的受力状况, α应越小越好
凸轮机构基本尺寸的确定
P点为速度瞬心， 于是有：
v2=lOPω1 lOP =v2/ω1 = ds2 /dφ1 = lOC + lCP lOC = e lCP = ds2/dφ1- e lCP = (s2+s0 )tanα s 0= r2b- e2
偏置方向：凸轮逆时针转动,从动件导路偏于凸轮轴心右侧； 凸轮顺时针转动,从动件导路偏于凸轮轴心左侧;
凸轮机构基本尺寸的确定
四、滚子半径的选择
1、内凹的凸轮轮廓：
a rT
凸轮机构基本尺寸的确定
四、滚子半径的选择
2、外凸的凸轮轮廓： a rT
a min min rT a
2
rb
e2
rb在满足αmax≤ [α]条件下，要满足结构和强度要求。
凸轮机构基本尺寸的确定
三、从动件偏置方向的选择
显然，导路和瞬心位 于凸轮轴心同侧时， 压力角将减小。
tan
ds2 / d1 e s2 rb e
2 2
tan
ds2 / d1 e s2 rb 2 e 2
凸轮机构基本尺寸的确定
一、压力角及许用值
压力角： 凸轮对从动件作用力的方向与从动件 上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。
F’----有用分力, 沿导路方向 F”----有害分力，垂直于导路
Ff
n F F’
F”=F’ tg α
F’ 一定时,α↑ F”↑， ω1 若α大到一定程度时，会有：
α
F”
B
Ff > F’
ds2 / d1 e s2 rb 2 e 2
ω1 n rbDα O e C v2 B s2
v2 P
n
s0
tan
ds2/dφ1
凸轮机构基本尺寸的确定
同理，当导路位于中心左侧时，有：
Hale Waihona Puke lOP =lCP- lOC lCP = ds2/dφ 1 + e
n
lCP = (s2+s0 )tanα