当前课程知识点：机械精度设计基础 > 第二章 尺寸精度与检测 > 2.1 基本术语及其定义 > 2.1.3 有关偏差和公差的术语及定义
这一小节
我们来学习有关偏差
和公差的术语及定义
首先我们来看什么是尺寸偏差
尺寸偏差就简称为偏差
是指某一尺寸减去公称尺寸
所得的代数差
代数差可能是正值 称为正偏差
也可能是负值 称为负偏差
也可能是零称为零偏差
尺寸偏差值除零以外
前面必须冠以正号或负号
根据某一尺寸为极限尺寸
和实际尺寸的不同
我们又将偏差分为极限偏差和实际偏差
其中极限偏差指的是极限尺寸
减去公称尺寸所得的代数差
由于极限尺寸又有上极限尺寸
和下极限尺寸
所以极限偏差又分上极限偏差
和下极限偏差
上极限偏差 简称为上偏差
是指上极限尺寸减去公称尺寸
所得的代数差
孔用大写的字母ES表示
轴用小写的字母es表示
下极限偏差也简称为下偏差
指的是下极限尺寸
减去公称尺寸所得的代数差
其中孔用大写的字母EI表示
轴用小写的字母ei表示
极限偏差通常标注在
公称尺寸的右上角和右下角
比如φ50是公称尺寸
+0.025是上偏差
0是下偏差
标注如图所示
需要注意的是
偏差与公称尺寸写到一起时
偏差的单位必须为毫米
在零件图上需要标注尺寸公差的尺寸
通常标注的不是两个极限尺寸
而是标注出公称尺寸和上下偏差
对于实际偏差指的是
实际尺寸减去公称尺寸所得的代数差
这里孔用大写的字母E加角标a表示
轴用小写的字母e加角标a表示
极限偏差是设计值
而实际偏差是
零件加工后测量得到的实际值
实际偏差应该在极限偏差的范围内
因此呢孔和轴实际偏差的合格条件为
实际偏差应该大于等于下偏差
小于等于上偏差
对于孔可以表达为Ea大于等于EI
小于等于ES
对于轴可以表达为小ea大于等于ei
小于等于es
接下来我们来看什么是尺寸公差
尺寸公差简称为公差
等于上极限尺寸减去下极限尺寸
所得的代数差
或者用上偏差减去下偏差
代数差都是相同的
孔的公差用Th表示
轴的公差用Ts表示
尺寸公差是尺寸允许的变动量
由于上极限尺寸大于下极限尺寸
或者说上偏差大于下偏差
所以公差必为正
不需要加任何的符号
公差与极限偏差有这样的区别
其中极限偏差是代数值
正值负值或零值都是有意义的
而公差是没有正负号的绝对值
公差也不能为零
零值意味着加工误差不存在
这是不可能的
我们确定了两极限偏差
也就确定了公差
将以上偏差和公差表达在同一个示意图中
分别绘制孔的上偏差
孔的下偏差
轴的上偏差
以及轴的下偏差
由于他们都是以公称尺寸为起点
所以可将公称尺寸定义为零线
零线上方的偏差都是正偏差
零线下方的偏差都是负偏差
孔的上偏差与
孔的下偏差的差值是孔的公差
轴的上偏差与
轴的下偏差的差值是轴的公差
通过这个示意图
可以看出孔和轴尺寸的大小关系
但是示意图比较繁杂 不容易读取
所以呢我们将示意图进行简化
保留公称尺寸零线以及极限偏差
简化了的示意图
能够更加清晰地表达
孔和轴尺寸之间的大小关系
这就是尺寸公差带示意图
公差带示意图有标准规定的画法
首先以公称尺寸为零线
零线的上方为正偏差
零线的下方为负偏差
再按照适当的比例
画出孔和轴的公差带
其中孔的公差带用45度斜线填充
轴的公差带用点填充
需要注意的是
新标准中轴的公差带
是用135度的斜线来填充
但是对于初学者容易混淆
因此呢本课程中
轴的公差带依然沿用旧的标准
用点填充
公差带的上下两条线
分别是上偏差和下偏差
应该在该线的右侧
标出相应的偏差值
比如这是孔的上偏差和孔的下偏差
这是轴的上偏差和轴的下偏差
孔或轴的公差带在高度方向上
应根据极限偏差值的大小
满足比例要求进行绘制
而在宽度方向上适当选取即可
当公称尺寸和极限偏差的数值明确时
应尽可能标出数值
而不用符号表示
公称尺寸的单位取毫米
而极限偏差的单位可以用微米
也可以用毫米
习惯上极限偏差及公差的单位
我们一般用微米表示
下面我们来做一个例题
一对相互配合的孔和轴
在零件图上的尺寸公差分别标注如下
画出这一对孔轴配合的
尺寸公差带示意图
首先根据标注
我们可知道
这一对孔轴的公称尺寸相同
都是50毫米
孔的上偏差是+25微米
轴的上偏差是-9微米
孔的下偏差是零
轴的下偏差是-25微米
孔的公差值是25微米
而轴的公差值是16微米
根据以上信息画出公差带图
首先确定一条横线代表零线
零线的左侧标上零正负
零线的下方标注上公称尺寸
再画出孔的公差带
并标注上孔的极限偏差
上偏差是+25微米
下偏差贴着零线
所以零可以省略不标
再画出轴的公差带
并标注轴的上下偏差
分别为-9和-25
由此呢就完成了
尺寸公差带示意图的绘制
在公差带示意图中
公差带框格的高度
公差带框格的位置
是根据极限偏差的大小
按一定比例关系绘制的
此外 位于零线的偏差零是不标出的
公差带由公差带的大小
和公差带的位置 两个参数组成
其中公差带的大小指的是公差带的高度
标准规定公差带的大小由标准公差确定
目的是对公差带的大小进行标准化
公差带的位置指的是相对于零线的位置
是由基本偏差确定
目的是对公差带的位置进行标准化
我们将经标准化的公差
与偏差的制度就称为极限制
标准公差是指国家标准所规定的公差值
是国家标准根据生产实践
通过经验统计规定的一系列的公差值
而基本偏差是指两个极限偏差中
靠近零线或者位于零线的极限偏差
以这个公差带示意图为例
分别找出孔和轴的基本偏差
我们来看孔的公差带
观察孔的上下偏差
很显然下偏差贴着零线
那么孔的下偏差为基本偏差
我们再来看轴的公差带
轴的上下极限偏差中
上偏差靠近零线
所以轴的基本偏差为上偏差小es
本小节关于偏差和公差的术语及定义
我们就讲到这里
重点要掌握公差带示意图的含义以及画法
-1.2 机械精度设计的研究对象
-1.3 标准化与优先数系
-1.4 几何量测量的基本知识
-讨论题1
-讨论题2
-讨论题3
-第一章 作业
-2.1 基本术语及其定义
-2.2 极限与配合国家标准的构成
-2.3 尺寸精度设计
-讨论题4
-讨论题5
-讨论题6
-第二章作业
-3.1 概述
--3.1.1 概述
-3.2 几何公差的标注方法及公差带
-3.3 公差原则
-3.5 几何精度的检测与评定
-讨论题7
-讨论题8
-讨论题9
-第三章作业
-4.4 表面微观轮廓精度的设计
-第四章作业
-第五章作业
-第六章作业
-第七章作业
-第八章作业
-9.3 圆锥要素的精度设计
-第九章作业
-10.1 尺寸链的基本概念
-10.2 用完全互换法计算尺寸链
-第十章作业
-11.1 典型零件精度设计
-第十一章作业
-期末考试
