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1、国家标准极限与配合一,概述现代化的机槭工业,要求机器零件具有互换性,以便在装配时不经选择和修配,就能达到预期的配合性能,从而有利于机械工业广泛地组织协作,进行高效率的专业化生产.为使零件具有互换性,必须保证零件的尺寸,几何形状和相互位置,及表面粗糙度技术要求的一致性;就尺寸而言,互换性要求尺寸的一致性,但并不是要求零件都准确地制成一个指定的尺寸,而只是要求在某一合理的范围之内.对于相互结合的零件,这个范围既要保证相互结台的尺寸之间形成一定的关系,以满足不同的使用要求;又要在制造上是经济合理的;这样就形成了极限与配合的概念.极限用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾;配合则是反映零件组合
2、时相互之间的关系.极限与配合的标准化,有利于机器的设计,制造,使用和维修;有利于保证产品精度,使用性能和寿命等各项使用要求;也有利于刀具,量具,夹具,机床等工艺装备的标准化.为此,国际标准化组织(IsO)和世界各主要工业国家以及我国对极限与配台的标准化都给予高度的重视,并作为一项最基础的技术工作来进行.为适应当代机槭工业的发展,ISO/TC3技术委员会经对1962年的国际标准IsO,R2861962(ISO极限与配合制第1部分基础公差与配合)进行修订后.于1988年发布了两个新的国际标准:ISO2861:1988(1SO极限与配合制第1部分:公差,偏差和配合的基础);ISO2862:1988(
3、ISO极限与配台制第2部分:标准公差等级和孔,轴极限偏差数值表).我国从1994年开始,遵循关于积极采用国际标准的方针,结合公差与配合国家标准l0多年的贯彻情况,等效采用国际标准ISO2861:1988对GB180079(公差与配合总沧标准公差与基本偏差)进行了修订.经原国家技术监督局批准发布了以下三部分极限与配合基础新的国家标准:GB/T1800.11997(极限与配台基础第1部分:词汇);GB/T1800.21998(极限与配舍基础第2部分公差,偏差和配合的基本规定);GB/T1800.31998(极限与配合基础第3部分标准公差和基本偏差数值表).上列三部分标准代替GB180079二,GB
4、/T1800.1极限与配合第1部分:词汇勰/标准包括正文和一个提示的附录.在正文中给出了轴,基准轴;孔,基准孔;尺寸,基本尺寸,实际尺寸,局部实际尺寸,极限尺寸,最大极限尺寸,最小极限尺寸;极限制;零线;偏差,极限偏差,上偏差,下偏差,基本偏差;尺寸公差,标准公差,标准公差等级,公差带,标准公差因子;间隙,最小间隙,最大间隙;过盈,最小过盈,最大过盈;配台,间隙配合,过盈配合,过渡配合,配合公差;配合制,基轴制配合,基孔制配台;最大实体极限,最小实体极限等39条最基本的词汇.在附录(提示的)中以ISO法定的工作语言:英文,法文,俄文给出了与本标准相关的等效术语.GB/T1800.1代替GB18
5、00中的一,术语及定义部分.新国标按准确,严谨,一致并达到与国际统一的要求,对旧国标的术语定义表述及图例作了较大的修改.对词汇的章,条在编排上也作了较大的调整.新国标增加了局部实际尺寸,极限制,配合制,最大实体极限,最小实体极限等5条术语,保留了旧国标中的34条术语,共确定为39条术语.新国标对旧国标中的最大实体状态,最小实体状态,最大实体尺寸,最小实体尺寸,孔的作用尺寸,轴的作用尺寸等6条术语,因其他相关的国标中已有规定,故未列入.增加的最大实体极限与最小实体搬限速两条术语,是从极限的概念出发提出来的.最大实体极限是指用于两个极限尺寸(最大和最小)中对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸,它
6、是轴的最大极限尺寸或孔的最小极限尺寸.最小实体搬限是指对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸,它是轴的最小极限尺寸或孔的最大搬限尺寸.4三,GB/T1800.2极限与配合基础第2部分:公差,偏差和配合的基本规定标准规定了标准公差等级,基本偏差,上偏差和下偏差代号.公差带和配合的表示.注公差尺寸的解释.配台基准制和配合分类,基准温度和主要术语的图解表示.GB/T1800.2代替GB1800中二,基本规定的对应部分.新国标与旧国标相比,在表述和编排上作了较大的修订和调整.标准适用于圆柱和非圆柱形光滑工件的尺寸.1.关于标准公差等级,偏差的代号标准公差是指在标准的极限与配合制中,所规定的任一公差,用
7、IT符号表示而标准公差等级是指同一公差等级对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度.标准规定:标准公差等级代号用标准公差符号IT和等级数字组成,例如IT8.标准给出IT01,IT0,IT1至IT18共20级.规定和划分公差等级的目的是为了简化和统一对公差的的要求,使规定的等级,既能满足广泛的不同的使用要求,又能大致代表各种加工方法的精度.这样,有利于设计.也有利于制造.基本偏差是指在标准的极限与配合制中,确定公差带相对零线位置的那个极限偏差.它可以是上偏差或F偏差,一般为靠近零线的那个偏差.当公差带在零线上方时.基本偏差为下偏差,当公差带在零线下方时,基本偏差为上偏差.标准规定:基本偏差
8、代号用拉丁字母(按英文字母读音)表示.对孔用大写字母A,ZC表示.对轴用小写字母a,-,zc表示.对孔,轴各规定有28个基本偏差其中,基本偏差H代表基准孔,h代表基准轴在基本偏差的代号中.用一个字母表示的有21个,用两个字母表示的有7个.从26个拉丁字母中,去掉易于与其他含义相混淆的I,L,o.Q,W(i,I.O,q1w)5个字母.标准对上偏差,下偏差的代号规定为:孔的上偏差Es;孔的下偏差EI;轴的上偏差es;轴的下偏差d.2.关于公差带,配合的表示(1)公差带的表示公差带是指在公差带图解中,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直线所限定的一个区域.它是由公差大小和其相对零线
9、的位置如基本偏差来确定.由此,公差带的表示用基本偏差代号(公差带位置)和标准公差等级代号(公差带的大小)组成.例如,H8,f8.当标准公差等级代号与代表基本偏差的字母一起组成公差带时,可省略书写IT字母.对注公差的尺寸.标准规定可用下列方式表示:基本尺寸后跟所要求的公差带.例如.32H8,100f7.或基本尺寸后跟所要求的公差带的对应的偏差值.倒,100:00.,【17l036.或基本尺寸后跟所要求的公差带和对应的偏差值例如_100(一-00_(】7,0361J.(2)配合的表示配合是指基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公差带之间的关系.由此,标准规定:配合用相同的基本尺寸后跟孔,轴公差带表示.
10、孔,轴公差带写成分数形式,分子为孔公差带,分母为轴公差带.例如,50n8/f7或50百I-I8.新国标增加一项当使用有限的字母组装置传输信息时,公差带和配合表示的规定.它不能在图样上使用.此时对公差带和配合的表示需加注字母H或h(对孔);s或s(对轴).例如:对公差带50H5或为H50H5或h50h5;50h6或为$50H6或s50h6.对配合52m/g6或为巧m/$52G6或h52h/s52.3.注公差尺寸的解释这是新国标新增加的一项规定.标准按在图样上注明公差原则按GB/T4249和在图样上未注明公差原则按GB/T4249两种情况分别对工件公差进行了解释.GB/T42491996(公差原则
11、)规定了确定尺寸(线性尺寸和角度尺寸)公差和形位公差之间相互关系的原则独立原则与相关要求.该标准是等效采用国际标准ISO80151985(技术制图基本的公差原则)制定的.在图样上注明公差原则按GB/T4249的工件公差按以解释:线性尺寸公差仅控制要素的局部实际尺寸(两点法测量),不控制要素本身的形状误差.也不能控制单一要素的几何相关要素.结合零件具有配台功能的单一要索,不论是圆柱表面还是两平行表面,图样上应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号.这表明尺寸和形状彼此相关,并且不能超越最大实体尺寸形成的理想包容面.在图样上未注明公差原则按GB/T4249的工件公差在规定的长度内按下解释:对孔:
12、与实际孔表面内接的最大理想圆柱体直径应不小于L的最大实体极限;孔上任何位置的最大直径应不超出孔的最小实体极限.对轴:与实际轴表面外接的晟小理想圆柱体直径应不大于轴的最大实体极限;轴上任何位置的最小直径应不小5于轴的晟小实体极限.4.基准制,配合分类和基准温度为了统一基准件的极限偏差.从而达到减少定值刀,量具的规格数量,获得最大的技术经济效果.新国标对配合规定有基孔制配合和基轴制配合.基孔制配合的主要特征是孔的基本偏差为一定,不同的配合由改变轴的基本偏差得到;基轴制配合的主要特征是轴的基本偏差为一定,不同的配合由改变孔的基本偏差得到.在基孔制配合中,基准孔用基本偏差H表示,其下偏差EI=0;在基
13、轴制配合中.基准轴用基本偏差h表示,其上偏差曙=0.如有特殊需要,标准也允许采用任一孔,轴公差带组成的配合,倒如M,根据孔,轴公差带的相互关系,或形成间隙或过盈的情况,标准规定了三类配合;间隙配合,过渡配合和过盈配合.在基孔制配合中轴的基本偏差a至h用于间隙配合;轴的基本偏差J至用于过渡配合和过盈配合.在基轴制配合中,孔的基本偏差A至H用于间隙配合;孔的基本偏差J至c用于过渡配合和过盈配合.标准规定尺寸基准温度是20.表明标准中和图样上规定或标注的极限与配合,都是指20时的;检验时.测量检验结果都是工件和测量器具的温度在20时为准.四,GB/T1800.31998极限与配合基础第3部分:标准公
14、差和基本偏差数值表为了得到各种不同大小和不同位置的公差带,既满足不同的使用要求,又达到简化统一,便于生产的目的.新国标对标准公差(公差带大小)和基本偏差(公差带位置)两个系列分别进行了标准化.标准规定了基本尺寸至3150mm的标准公差的由来,标准公差等级的公差数值;基本尺寸至3150mm的基本偏差的由来,轴的基本偏差数值,孔的基本偏差数值及两十附录(标准的).新国标与GB180079中对应部分相比,主要有以下改变:从旧国标的正文中删去了基本尺寸至3150mm的标准公差等级IT01和IT0的公差数值.为礴足使用者要求,在新国标附录A中只给出了基本尺寸至500mm的IT01和IT0的公差数值.将旧
15、国标中基本尺寸分段的规定,由正文中列入新国标的附录中.基本尺寸大于5003150mm的标准公差等级IT4,IT5的公差数值各有6处修改.增加了一十标准应用举倒附录.1.标准公差敷值表标准公差是本标准极限与配合制中表列的任一公差.它是通过标准规定的计算方法计算得到.标准公差由公差等级和公差数值构成.标准在基本尺寸至500ram由规定了I301,IT0,IT1,IT18共20十公差等级;在基本尺寸大于5003150mm内规定了IT1和IT18共18十公差等级.公差数值按基本尺寸分段,标准公差因子和公差等级系数计算得到.标准公差因子是确定标准公差的基本单位,是制定本标准公差数值表的基础.对基本尺寸至
16、500ram,IT5至IT18的标准公差因子(i)的计算公式为:0.45湎+0001D式中:i以哪计;D是基本尺寸段的几何平均值.对基本尺寸大于500ram至3150mm的标准公差因子(I)的计算公式为:I=0.004D+2.1由此标准公差(IT)可表达为:IT=a?j(I)式中,a为公差等级系数.对同一精度或公差等级,a值为一定.标准接规定的公差等级给出了公差等级系数.为了简化公差数值表格,便于应用.标准对基本尺寸进行了分段.尺寸分段后,在计算各基本尺寸段的标准公差(包括下述的基本偏差)时,计算公式中D,采用每一尺寸段中首尾两个尺寸的几何平均值.倒如,大于3050ram尺寸段.其几何平均值为
17、D=C30x50=38.73ram.试计算基本尺寸大于3050ram尺寸段的IT6的公差数值.其几何平均值为:D=38.73ram,标准公差因子i=0.45托-73+0.00138.73=1.56哪,则IT6=10I110x156/an.修约启.取I36=16urn.对IT6标准给出的公差等级系数为10.试计算基本尺寸大于8001000ram尺寸段的IT11的公差数值.尺寸段的几何平均值D=而i而=894.4mm.I=0.004x894.4+2.1=5.68urn.IT11=100I=1005.68=568m,经修约取IT11=560um.对IT11的标准公差等级系数,标准给出的为100.按标
18、准规定的计算方法,通过对基本尺寸分段内各个标准公差等级的公差数值的计算,经修约化整,得到了标准中表列的标准公差数值.为了使表列公差数值分布得更好,有的公差数值没有采用标准规定的修约规则.2基本偏差数值表基本尺寸至3150mm轴和孔的基本偏差数值表中所列的基本偏差数值按标准规定的计算公式和计算方法算得.轴的基本偏差的计算公式是以基孔制配合为基础考虑的,即根据配合性质给定的.求得的轴的基本偏差一般为最靠近零线的那十极限偏差,即a至h为轴的上偏差(es),k至zc为轴的下偏差(ei).除轴j和】s(严格地说两者无基本偏差)外.轴的基本偏差的数值与选用的标准公差等级无关.(下转第11页J6的螺纹,应在
19、牙型符号前加注特字,必要时可注出极限尺寸.例:特T50x5一d247.445没有将这两条规定纳入新标准的原因是由于在实际生产中多年贯彻螺纹标准,极限偏差不符合标准或直径,螺距不符合标准的螺纹已很少见了.但有时由于功能的需要,非标准牙型的螺纹还会使用,所以新标准保留了这条规定,具体示例见图5.图5新标准增加了螺纹副的标注方法,见表3.表3轴线垂直于投影面的中径牙齿终止线尾标记或代号视图牙底用3/4圈规定不一般不一条粗必要时一般由三帮螺纹的细实画出画出实线才画出分组成,见表线圆绘S1制小径用靳开域见GB34781完整的花键必一般应两条平规定应83有关规花键顶用画出一行的细画出定.与螺纹完细实线划线
20、画个齿实线生不相同圆绘制螺纹的画法和花键的画法有相同之处,也有不同之处,有时往往可能会混淆,下面将二者各部分要素从画法上和注法上进行分析比较,仅供参考.作为一名设计人员应具有一定的标准化基础知识,全面正确地掌握<机械制图)国标,深入了解制图相关标准和及时了解有关标准的制定,修订动态,以便作好贯彻新标准的工作.(机械制图)国家标准关于螺纹和螺纹紧固件的表示法在现行机械制图教科书中尚未落实.技校,职中,中专培养的是中级技术人才,面对日新月异的社会进步,应当掌握最先进的科学技术,而新标准总是反映着先进的科学技术,所以,我们应该将新标准渗透到教学实践和设计工作中去,这是贯标工作的需要.(收稿日期
21、:19980422)注:本文作者王新系助教;霍皖淮系所长,馆员.素素素素素素素素素素素素素素素素素素素素素素素(上接第6页)孔的基本偏差与轴的基本偏差计算公式相同,由此孔的基本偏差可由轴的基本偏差换算得到.求得的孔的基本偏差.一般是最靠近零线的那个极限偏差.即A至H为孔的下偏差(EI),K至ZC为孔的上偏差ES.同样,除孔J和Js外.基本偏差的数值与选用的标准公差等级无关.基本偏差J(轴)和J(孔)只在其数值表中给出其值.无计算公式.一般对同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的.所同一字母的孔与轴的基本偏差对应(例如A对应e)时,两者的基本偏差的绝对值相等,而符号相反,即:
22、EI=es或ES=一ei.该换算规则适用于所有的孔的基本偏差.但对基本尺寸大于3500ram,小于或等于IT8的孔的基本偏差K,M,N和P至ZC,其基孔制或基轴制中,给定某一公差等级的孔要与更精一级的轴相配(例如m/o6和w/h6),并要求具有同等的间隙或过盈.此时.计算的孔的基本偏差应附加一个值,即ES:ES(计算值)+.A是基本尺寸段内给定的某一公差等级IL与更精一级的公差等级ITc_lI的差值,它在孔的基本偏差表数值表中给出;对基本尺寸大于3500mm,大干IT8的孔的基本偏差N.其数值(Es)等于零.3.轴,孔的另一个偏差的确定轴的基本偏差确定后.轴的另一个偏差可由同轴的基本偏差和标准
23、公差(IT)求得;对基本偏差a至h:上偏差=负(一)的基本偏差;下偏差eiesIT.对基本偏差k至zc:下偏差ei=正(+)的基本偏差;上偏差es=ei+IT.孔的基本偏差确定后,孔的另一个偏差可由孔的基本偏差和标准公差(IT)求得:对基本偏差A至H:下偏差EI=正(+)的基本偏差;上偏差ES-EI+IT.对基本偏差K至zc(小于或等于IT8的K和M8不适用):上偏差ES-负()的基本偏差;下偏差EI=ESIT.新国标(GB/T1800.3)的主要特点是所有的孔,轴公差带均由标准公差与基本偏差组合而成.标准规定的标准公差数值表,轴的基本偏差数值表和孔的基本偏差数值表是极限与配合制中最基本的三个表.根据这三个表可计算得到所有孔,轴的极限偏差(上,下偏差).应用表列的标准公差和基本偏差计算极限偏差时,要注意到这三个表的特定的适用范围.例如:只对大于lmm的基本尺寸提供轴与孔的基本偏差a,A.b,B;只对小于或等于3ram的基本尺寸提供轴的公差带j8;只对大于lmm的基本尺寸提供标准公差等级IT14至IT18等等.(收稿日期;19980520)
