公差選用與零件測(cè)量 第3版 課件 2.4幾何公差與尺寸公差的關(guān)系

單元二零件幾何公差的識(shí)讀、選用及測(cè)量“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材經(jīng)全國(guó)職業(yè)教育教材審定委員會(huì)審定項(xiàng)目一曲軸零件幾何公差的識(shí)讀項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系

為滿足零件的功能要求，圖樣上同一被測(cè)要素除給出尺寸公差要求外，還會(huì)同時(shí)給出幾何公差。

確定尺寸公差與幾何公差之間的相互關(guān)系的原則稱為公差原則。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了公差原則包括獨(dú)立原則和相關(guān)要求。其中相關(guān)要求又包括包容要求和最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求及可逆要求。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義（1）局部實(shí)際尺寸圖2-1-27實(shí)際尺寸

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義（1）局部實(shí)際尺寸（2）體外作用尺寸和體內(nèi)作用尺寸

體外作用尺寸是指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體外相接的最大理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體外相接的最小理想面的直徑或?qū)挾取?/p>

體內(nèi)作用尺寸是指在被測(cè)要素的給定長(zhǎng)度上，與實(shí)際內(nèi)表面（孔）體內(nèi)相接的最小理想面，或與實(shí)際外表面（軸）體內(nèi)相接的最大理想面的直徑或?qū)挾取ｍ?xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)體外作用尺寸是對(duì)配合起作用的尺寸。體內(nèi)作用尺寸是對(duì)零件強(qiáng)度起作用的尺寸。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義（1）局部實(shí)際尺寸（2）體外作用尺寸和體內(nèi)作用尺寸（3）最大實(shí)體狀態(tài)(MMC)、最大實(shí)體尺寸(MMS)和最大實(shí)體邊界(MMB)

最大實(shí)體狀態(tài)（MaximumMaterialCondition）是指提取組成要素（實(shí)際要素）在給定長(zhǎng)度上處處位于極限尺寸之內(nèi)，并具有材料量最多時(shí)的狀態(tài)，用MMC表示。

最大實(shí)體尺寸（MaximumMaterialSize）是指提取組成要素（實(shí)際要素）在最大實(shí)體狀態(tài)下的極限尺寸，用MMS表示。孔和軸的最大實(shí)體尺寸分別用DM、dM表示，即

DM=Dmin；dM=dmax。圖2-1-30軸的最大實(shí)體狀態(tài)MMC和最大實(shí)體尺寸MMS項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)圖2-1-31孔的最大實(shí)體狀態(tài)MMC和最大實(shí)體尺寸MMS項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義（4）最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MMVC)、最大實(shí)體實(shí)效尺寸（MMVS)和最大實(shí)體實(shí)效邊界(MMVB)

最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)（MaximumMaterialVirtualCondition）是指在給定長(zhǎng)度上，實(shí)際要素處于最大實(shí)體狀態(tài)，且其對(duì)應(yīng)導(dǎo)出要素的幾何誤差等于圖樣上標(biāo)注的幾何公差時(shí)的綜合極限狀態(tài)，用MMVC表示。dMV(d'MV)=dM+t=dmax+tDMV(D'MV)=DM-t=Dmin-t

最大實(shí)體實(shí)效尺寸（MaximumMaterialVirtualSize）是指最大實(shí)體實(shí)效狀態(tài)下的體外作用尺寸，用MMVS表示。單一要素孔和軸的最大實(shí)體實(shí)效尺寸分別用DMV、dMV表示，關(guān)聯(lián)要素孔和軸的最大實(shí)體實(shí)效尺寸分別用D'MV、d'MV。即圖2-1-32軸的最大實(shí)體邊界MMB項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)圖2-1-33孔的最大實(shí)體邊界MMB

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則

獨(dú)立原則是指被測(cè)要素在圖樣中給出的尺寸公差和幾何公差相互無(wú)關(guān)，應(yīng)分別滿足要求的公差原則。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則（1）獨(dú)立原則的識(shí)讀

圖樣中凡是尺寸公差和幾何公差不加任何附加標(biāo)注說(shuō)明它們有聯(lián)系的，就表示它們遵守獨(dú)立原則。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則（1）獨(dú)立原則的識(shí)讀（2）獨(dú)立原則的使用

圖樣中凡是尺寸公差和幾何公差不加任何附加標(biāo)注說(shuō)明它們有聯(lián)系的，就表示它們遵守獨(dú)立原則。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)

幾何精度要求高，但尺寸精度要求較低的要素。圖2-1-38獨(dú)立原則的應(yīng)用

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)

尺寸精度高，而幾何精度要求較低的要素。圖2-1-38獨(dú)立原則的應(yīng)用

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)圖2-1-38獨(dú)立原則的應(yīng)用

尺寸和幾何精度高均要求較高，但不允許補(bǔ)償或反補(bǔ)償。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)

幾何精度與尺寸本身無(wú)必然聯(lián)系的要素。圖2-1-38獨(dú)立原則的應(yīng)用

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則（1）獨(dú)立原則的識(shí)讀（2）獨(dú)立原則的使用

圖樣中凡是尺寸公差和幾何公差不加任何附加標(biāo)注說(shuō)明它們有聯(lián)系的，就表示它們遵守獨(dú)立原則。

獨(dú)立原則應(yīng)用范圍主要有：①幾何精度要求高，但尺寸精度要求較低的要素。如圖2-1-38a)所示印刷機(jī)滾筒。②尺寸精度高，而幾何精度要求低的要素。如圖2-1-38b)所示的液壓閥體。③尺寸與幾何精度均要求較高，但不允許補(bǔ)償或反補(bǔ)償。如圖2-1-38c)所示連桿上?12.5mm連桿小頭座孔用于活塞銷配合。④幾何精度與尺寸本身無(wú)必然聯(lián)系的要素，如圖2-1-38d)所示的軸類零件。⑤幾何精度與尺寸精度均要求較低的非配合要素，如手輪、手柄、箱體、軸端等外露件。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則（1）獨(dú)立原則的識(shí)讀（2）獨(dú)立原則的使用（3）獨(dú)立原則的測(cè)量

使用獨(dú)立原則時(shí)，實(shí)際尺寸一般用兩點(diǎn)法測(cè)量，幾何誤差使用通用量?jī)x測(cè)量。

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則3.相關(guān)要求

相關(guān)要求是指圖樣上給定的幾何公差和尺寸公差相互有關(guān)的公差原則。

它包括包容要求、最大實(shí)體要求、最小實(shí)體要求和可逆要求。可逆要求不能單獨(dú)采用，只能與最大實(shí)體要求或最小實(shí)體要求疊用。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)七、幾何公差與尺寸公差的關(guān)系1.有關(guān)術(shù)語(yǔ)及其意義2.獨(dú)立原則3.相關(guān)要求（1）包容要求

包容要求適用于單一尺寸要素，用最大實(shí)體邊界(MMB）控制單一要素的實(shí)際尺寸和形狀誤差的綜合結(jié)果，并要求提取組成要素的局部尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸(LMS）。

即當(dāng)實(shí)際尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許形狀誤差可以相應(yīng)增大，但其體外作用尺寸不得超過(guò)最大實(shí)體尺寸，且提取組成要素的局部尺寸不得超出最小實(shí)體尺寸。圖2-1-39包容要求應(yīng)用示例

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求①包容要求的識(shí)讀

按包容要求給出公差時(shí)，需要在尺寸的上、下偏差后面或尺寸公差帶代號(hào)后面加注符號(hào)

，如圖2-1-39所示。

圖樣上對(duì)孔或軸標(biāo)注了符號(hào)

，就應(yīng)滿足下列要求：

對(duì)于軸

dfe≤dmax

且

da≥dmin

對(duì)于孔

Dfe≥Dmin

且

Da≤DmaxEE項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求①包容要求的識(shí)讀②包容要求的使用項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求①包容要求的識(shí)讀②包容要求的使用

包容要求表示在最大實(shí)體邊界范圍內(nèi)，該要素的實(shí)際尺寸和形狀誤差相互依賴，所允許的形狀誤差值完全取決于實(shí)際尺寸的大小。因此，若軸或孔的實(shí)際尺寸處處皆為最大實(shí)體尺寸，則其形狀誤差必須為零，才能合格，如圖2-1-39c)所示。

采用包容要求主要是為了保證配合性質(zhì)，特別是配合公差較小的精密配合。比如孔與軸的間隙配合中，所需要的間隙是通過(guò)孔和軸各自遵守最大實(shí)體邊界來(lái)保證的，這樣就不會(huì)因孔和軸的形狀誤差在裝配時(shí)產(chǎn)生過(guò)盈。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求①包容要求的識(shí)讀②包容要求的使用③包容要求的測(cè)量

使用包容要求時(shí)，應(yīng)該用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求

最大實(shí)體要求是用最大實(shí)體實(shí)效邊界（MMVB）控制被測(cè)尺寸要素的實(shí)際尺寸及其導(dǎo)出要素幾何誤差的綜合結(jié)果，并要求實(shí)際尺寸不得超出極限尺寸。

即圖樣上標(biāo)注的幾何公差值是被測(cè)要素處于最大實(shí)體狀態(tài)時(shí)給出的公差值，當(dāng)其提取組成要素的局部尺寸偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)，允許將偏離值補(bǔ)償給形位誤差。

最大實(shí)體要求適用于尺寸要素的尺寸及其導(dǎo)出要素（軸線、中心平面等）幾何公差的綜合要求。不僅可以用于被測(cè)要素，也可以用于基準(zhǔn)要素。項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求①最大實(shí)體要求的識(shí)讀

按最大實(shí)體要求給出幾何公差值時(shí)，在公差框格的第二格公差值后面加注符號(hào)

，如圖2-1-40所示。

M(c)補(bǔ)償關(guān)系及動(dòng)態(tài)公差圖圖2-1-40單一要素最大實(shí)體要求應(yīng)用示例

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)圖2-1-41最大實(shí)體要求零幾何公差應(yīng)用示例

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)M

a)基準(zhǔn)要素本身不采用最大實(shí)體要求b)基準(zhǔn)要素本身也采用最大實(shí)體要求圖2-1-42最大實(shí)體要求用于基準(zhǔn)要素項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)

最大實(shí)體要求應(yīng)用于基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)在幾何公差框格中的基準(zhǔn)字母后面加注符號(hào)

，如圖2-1-42所示。

M項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求①最大實(shí)體要求的識(shí)讀②最大實(shí)體要求的使用

最大實(shí)體要求常用于只要求裝配互換的要素。如用螺栓或螺釘連接的盤(pán)形零件上圓周布置的通孔的位置度公差廣泛采用最大實(shí)體要求，以充分利用圖樣上給出的通孔的尺寸公差。

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求①最大實(shí)體要求的識(shí)讀②最大實(shí)體要求的使用③最大實(shí)體要求的測(cè)量

要素使用最大實(shí)體要求時(shí)，其提取組成要素的局部尺寸是否在極限尺寸之間，用兩點(diǎn)法測(cè)量；實(shí)體是否超越實(shí)效邊界，用位置量規(guī)檢驗(yàn)。

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求（3）可逆要求與最大實(shí)體要求疊用

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求（3）可逆要求與最大實(shí)體要求疊用

可逆要求是當(dāng)導(dǎo)出要素的幾何誤差值小于給出的幾何公差值時(shí)，允許在滿足零件功能要求的前提下擴(kuò)大該導(dǎo)出要素的組成要素的尺寸公差。

可逆要求疊用于最大實(shí)體要求時(shí)，保留了最大實(shí)體要求由于實(shí)際尺寸對(duì)最大實(shí)體尺寸的偏離而對(duì)幾何公差的補(bǔ)償，增加了由于幾何誤差值小于幾何公差值而對(duì)尺寸公差的補(bǔ)償（俗稱反補(bǔ)償），即允許實(shí)際尺寸有條件地超出最大實(shí)體尺寸，但不破壞其最大實(shí)體實(shí)效邊界，如圖2-1-43所示，仍能保證其裝配要求。a)零件圖b)實(shí)效邊界c)補(bǔ)償關(guān)系及動(dòng)態(tài)公差圖圖2-1-43可逆要求與最大實(shí)體要求疊用示例項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求（3）可逆要求與最大實(shí)體要求疊用①可逆要求疊用于最大實(shí)體要求的識(shí)讀

可逆要求疊用于最大實(shí)體要求時(shí)，將表示可逆要求的符號(hào)

置于框格中幾何公差值后表示最大實(shí)體要求的符號(hào)

之后，如圖2-1-43a）所示。

MRa)零件圖b)實(shí)效邊界c)補(bǔ)償關(guān)系及動(dòng)態(tài)公差圖圖2-1-43可逆要求與最大實(shí)體要求疊用示例項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)3.相關(guān)要求（1）包容要求（2）最大實(shí)體要求（3）可逆要求與最大實(shí)體要求疊用①可逆要求疊用于最大實(shí)體要求的識(shí)讀②可逆要求疊用于最大實(shí)體要求的使用可逆要求疊用于最大實(shí)體要求適用于對(duì)最大實(shí)體尺寸沒(méi)有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合，遵守最大實(shí)體實(shí)效邊界。

③可逆要求疊用于最大實(shí)體要求的測(cè)量③可逆要求疊用于最大實(shí)體要求的測(cè)量

可逆要求疊用于最大實(shí)體要求時(shí)，被測(cè)要素的實(shí)體是否超越實(shí)效邊界，用綜合量規(guī)或?qū)Ｓ昧績(jī)x檢驗(yàn)；而其提取組成要素的局部尺寸不能超出（對(duì)孔不能大于、對(duì)軸不能小于）最小實(shí)體尺寸，用兩點(diǎn)法測(cè)量。

項(xiàng)目預(yù)備知識(shí)圖2-1-1幾何公差識(shí)讀項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施分析與思考：

在圖2-1-1中，有的幾何公差框格的指引線與尺寸線對(duì)齊，有的與尺寸線錯(cuò)開(kāi)，基準(zhǔn)符號(hào)全部與尺寸線對(duì)齊。

分析圖中標(biāo)注可知，有對(duì)稱度、圓跳動(dòng)、圓柱度、平行度等6項(xiàng)幾何公差要求。被測(cè)要素為軸線、對(duì)稱面時(shí)，幾何公差框格的指引線與尺寸線對(duì)齊，否則錯(cuò)開(kāi)。基準(zhǔn)為軸線時(shí)，基準(zhǔn)符號(hào)與尺寸線對(duì)齊。項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施1.的含義

被測(cè)要素鍵槽的中心平面相對(duì)于左端圓錐面基準(zhǔn)軸線的對(duì)稱度公差值為0.025mm，表示實(shí)際中心面應(yīng)限定在間距等于0.025mm、對(duì)稱于左端圓錐面基準(zhǔn)軸線的兩平行平面之間。2.的含義

被測(cè)要素圓錐面相對(duì)于兩支承軸頸?d2和?d3的公共