什么是作用尺寸?
在机械制图与机械设计中,所谓“作用尺寸”(又称“定形尺寸”),是指零件图上所标注的那些尺寸,对于装配关系而言,也就是指保证零件之间正确装配或分离的尺寸。如轴上的键槽深、槽宽及槽高(见键槽尺寸);联轴器孔的直径和孔壁厚;凸轮轮廓上的圆角R等。 所谓“极限尺寸”,则指的是在零部件的结构设计中,由于受到零部件在制造、安装及其使用过程中受载情况等因素的限制,零部件的实际尺寸允许变化的范围,这个范围的上限值称为“最大极限尺寸”,下限值称为“最小极限尺寸”。
在机械制图与零部件设计中经常用到的极限尺寸有最大极限尺寸、最小极限尺寸、上极限尺寸和下极限尺寸等概念。它们之间的差别在于所受约束的不同,其数学表达式如下: 其中:d——极限尺寸;Dmax/dmin——最大/最小极限尺寸;△f——公差带宽度。
为了便于对零件进行设计和检验,有时需要事先规定一些比较特殊的极限尺寸,这些特殊极限尺寸通常包括: ①表面结构参数,例如:齿冠高(齿顶圆弧的半径)、齿轮模数(齿轮各部分的大小);
②形状参数,例如:锥度(圆锥的母线)、斜度(倾斜方向的垂线);
③位置参数,例如:平行度(相互平行的两条直线之间的距离)、垂直度(相互垂直的两条直线之间距离)。
孔的作用尺寸是指在孔的给定长度上,包容实际孔的最小理想轴的尺寸。其中理想轴的横截面为圆,且轴线通过实际孔的横截面的形心。轴的作用尺寸是指在轴的给定长度上,包容实际轴的最大理想孔的尺寸。其中,理想孔的横截面为圆,且孔的轴线通过实际轴的横截面的形心。
最大实体状态及尺寸最大实体状态(MM),是指孔、轴在具有材料量最多的状态,它是零件加工最经济的状态。具体地说,轴的直径为公差带最大直径dmax及Dmax,孔为最小直径dmin及Dmin。由零件实际表面各点连线形成的轮廓体,称为实际轮廓。当孔、轴的实际轮廓在其最大实体状态时,其实际尺寸称为最大实体尺寸。孔的最大实体尺寸以DMAX表示,DMAX=dmin;轴的最大实体尺寸以dmax表示,dmax=dmax。在最大实体状态下的最大实体尺寸是允许的零件所能包容的(对孔而言)或被包容的最大或最小极限尺寸。在公差配合图解中,最大实体尺寸用以确定实效边界,是控制作用尺寸的边界,属于尺寸公差范畴。
最小实体状态及尺寸在采用包容要求或可逆要求时,为使当零件图给定的公差带范围内出现尺寸超差(即局部实际尺寸超出最大实体尺寸)时,零件仍可使用,就允许实际轮廓偏离最大实体尺寸而有一定补偿。补偿量为:包容实际表面的最大理想表面的尺寸与最大实体尺寸之差。在包容实际表面的最大理想表面处的尺寸,称最小实体尺寸。孔的最小实体尺寸为DMAIN,DMAIN=DMAX+t;轴的最小实体尺寸为dMAIN,dMAIN=dmax+T。
最小实体尺寸是包容实际表面的最大理想表面所包容的尺寸。因此,包容要求时,最小实体尺寸是控制实际轮廓的最小极限尺寸,属于形位公差范畴。