尺寸公差的“包容心”
发布时间:2021-10-29
上篇说到了尺寸公差和形位公差没有关系的情况,这篇我们来看看尺寸公差和形位公差之间有关系的情形。在公差领域这种有关系的情形我们称之为“相关”,就是所谓的相关要求。今天我们要探讨的是相关要求里的包容要求。提到包容要求,大家千万不要被“包容”的外表所欺骗,这里所说的包容,它不是我们想象的温柔有爱的包容。相反,包容要求是“严厉的”,是对尺寸不可超越 “界限”的宣示。
如下图所示:轴的尺寸是Φ50(0,-0.1)尺寸公差后注有“?”,表示该轴尺寸遵循包容要求。在包容要求下,轴每一处的尺寸都不能超越最大实体尺寸Φ50,同时轴的局部尺寸不得小于最小实体尺寸Φ49.9,各局部尺寸D1、D2、D3……应在Φ49.9~Φ50范围内
示例如下:
在包容要求下,当实际轴的尺寸在Φ49.9~Φ50之间时,允许有一定的弯曲、不圆等形位误差的存在,但误差值最大不得超过实际尺寸与最大实体尺寸之差。当轴所有局部尺寸都等于Φ50时,轴不允许有任何的形位公差。因此不难看出,在包容要求下尺寸公差对形位公差有绝对的控制权且不容辩驳。实际尺寸越接近最大的实体边界,允许存在的形位公差就越小。
钢铁直男形象尽显,这个包容要求真心没有一点包容心。
我们也注意到在国标(参考GB/T4249-2009)和ISO(参考ISO14405-1-2016)标准里在尺寸公差后加?表示遵循包容要求。而在ASME(参考Y14.5-2018)标准里单独的尺寸公差不加E默认遵循包容要求。所以工程师需要注意不同标准对于包容要求的表示方法。
如下图所示,在没有加这个标识时,国标和ISO标准里表示该轴只需满足尺寸公差50(0,-0.1)要求即可,不对形位公差作要求;而在ASME标准里该轴尺寸应遵循包容要求。
如下图所示,加?这个标识后在国标和ISO标准里尺寸要素才会遵循包容要求:
包容要求的应用
包容要求通常应用于有较高配合性质要求的场合,以保证零件的配合质量和运动性能。
应用场景一:滑动轴承为保证轴承内圈与轴外径之间的最小油膜厚度,在滑动轴承内圈和轴外径上可通过加?来控制孔和轴的实体边界,以保证配合面上每一处的最小油膜厚度;
应用场景二:滚动轴承内外圈分别与轴和孔采用过盈配合时,由于轴承是标准件,可通过在轴的d和孔的D上加?最大限度地保证配合面每一处的最小过盈量。
应用场景三:花键轴齿顶圆需保证与花键孔的装配时,在花键轴齿顶圆通过加E来控制齿顶圆的最大实体边界,以保证花键齿顶圆与花键孔的配合。
应用场景四:应用于有最大实体边界要求的场合。例如:通止规等量具设计遵循包容要求,可以保证检验的可靠性和合理性,改善工艺性和经济性。