### 公差与配合的知识详解
#### 一、基本概念
**公差与配合**是机械制造领域中的重要概念，涉及到尺寸的精确控制及其相互之间的配合。这些概念确保了零件在组装过程中的互换性和功能性。
#### 二、尺寸相关的术语
1. **基本尺寸**
- 定义：设计阶段确定的尺寸。
- 符号表示：孔的基本尺寸为D，轴的基本尺寸为d。
- 作用：作为计算其他尺寸的基础，不一定是实际加工的目标尺寸。
2. **实际尺寸**
- 定义：通过测量获得的尺寸。
- 符号表示：孔的实际尺寸为Da，轴的实际尺寸为da。
- 注意事项：实际尺寸受测量误差、温度变化等因素的影响，不同位置的实际尺寸可能有所不同。
3. **作用尺寸**
- 定义：孔或轴在配合面上与理想形状的最大或最小尺寸。
- 符号表示：孔的作用尺寸为Dm，轴的作用尺寸为dm。
- 特点：反映实际形状误差的影响，对于不同零件，作用尺寸会有所差异。
4. **极限尺寸**
- 定义：允许尺寸变化的上下限。
- 符号表示：孔的最大/最小极限尺寸分别为Dmax/Dmin，轴的最大/最小极限尺寸分别为dmax/dmin。
- 用途：用于确保零件的功能性和互换性。
#### 三、偏差
1. **实际偏差**
- 定义：实际尺寸与基本尺寸之间的代数差。
- 符号表示：孔的实际偏差为Ea，轴的实际偏差为ea。
- 计算方式：Ea = Da − D，ea = da − d。
2. **极限偏差**
- 定义：极限尺寸与基本尺寸之间的代数差。
- 分类：上偏差和下偏差。
- 符号表示：孔的上偏差为ES，下偏差为EI；轴的上偏差为es，下偏差为ei。
- 计算方式：ES = Dmax − D，EI = Dmin − D；es = dmax − d，ei = dmin − d。
#### 四、公差及公差带
1. **公差**
- 定义：允许尺寸变化的范围。
- 表示方法：绝对值，表示尺寸的允许变动范围。
- 符号表示：孔的公差为TD，轴的公差为Td。
- 计算方式：TD = Dmax − Dmin = ES − EI；Td = dmax − dmin = es − ei。
- 意义：反映加工精度要求的高低。
2. **公差带**
- 定义：由代表极限偏差的两条平行直线所限定的区域。
- 图解：通常以基本尺寸为零线，绘制公差带图。
- 目的：直观展示尺寸的允许变动范围。
#### 五、应用实例
假设设计了一款零件，其孔的基本尺寸D为50mm，最大极限尺寸Dmax为50.05mm，最小极限尺寸Dmin为49.95mm。则：
- 上偏差ES = Dmax − D = 50.05mm − 50mm = +0.05mm。
- 下偏差EI = Dmin − D = 49.95mm − 50mm = −0.05mm。
- 公差TD = Dmax − Dmin = 50.05mm − 49.95mm = 0.1mm。
通过上述计算，可以了解到该孔的尺寸公差为±0.05mm，这反映了其加工精度的要求。
公差与配合的概念在机械设计和制造中至关重要，它们确保了零件的准确性和互换性，是实现机械设备高效运行的基础。理解并掌握这些概念对于从事机械工程及相关领域的专业人士来说是非常重要的。
