极限尺寸判断的原则和方法

1.有关术语概念

（1）最大实体尺寸（简称MMC尺寸）和最大实体状态（简称MMC）孔的最小极限尺寸，轴的最大极限尺寸，统称为最大实体尺寸，相应的实体状态称为最大实体状态。在此状态下，孔和轴所使用的材料量为最多。孔和轴的最大实体尺寸分别用D_max和d_max表示。

（2）最小实体尺寸（简称LMC尺寸）和最小实体状态（简称LMC）孔的最大极限尺寸，轴的最小极限尺寸，统称为最小实体尺寸，相应的实体状态称为最小实体状态。在此状态下，孔和轴所使用的材料为最少。孔和轴的最小实体尺寸分别用D_min和d_min表示。

（3）作用尺寸 作用尺寸是指在配合面的全长上，与实际孔内按最大的理想轴的尺寸或与实际轴外接最小的理想孔的尺寸，如图2-3所示。作用尺寸是实际尺寸与形状误差综合形成的尺寸概念，而不是单纯的数字概念。孔的作用尺寸应小于实际尺寸，轴的作用尺寸应大于实际尺寸，且只有孔的作用尺寸大于轴的作用尺寸，孔和轴才能自由装配。孔和轴的作用尺寸分别用D_fe和d_fe表示。

图2-3 作用尺寸

2.极限尺寸判断原则

在大批量生产当中，尽管零件的实际尺寸在极限尺寸内，但由于制成的零件同时存在着尺寸误差和形状（位置）误差，所以不能保证其装配性能。也就是说，判断有配合要求的孔和轴是否合格，应以作用尺寸，而非实际尺寸来判断。为此，国家标准中规定了极限尺寸判断原则（即泰勒原则）。

（1）极限尺寸判断原则 作用尺寸不允许超过最大实体尺寸（MMC尺寸），即对于孔，其作用尺寸应不小于最小极限尺寸；对于轴，则应不大于最大极限尺寸。在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸（LMC尺寸），即对于孔，其实际尺寸应不大于最大极限尺寸；对于轴，则实际尺寸应不小于最小极限尺寸。

极限尺寸判断原则不仅提供了对有配合要求的孔和轴尺寸合格的条件，为满足零件互换性提供了理论依据，而且也是极限量规设计的理论基础。

（2）零件尺寸合格条件 根据极限判断原则，有配合要求的零件，尺寸是否合格的条件如下：

1）孔合格的条件是：D_min≤D_fe≤D_a≤D_max，其表明如下意义：

①实际尺寸小于最小极限尺寸，零件不合格，可继续加工直至合格。

②作用尺寸等于最小极限尺寸，零件合格，是合格的极限状态之一。

③作用尺寸大于最小极限尺寸、实际尺寸小于最大极限尺寸，零件合格，是合格的一般状态。

④实际尺寸等于最大极限尺寸，零件合格，是合格的极限状态之一。(www.xing528.com)

⑤实际尺寸大于最大极限尺寸，零件不合格，并且报废。

2）轴合格的条件是：d_min≤d_fe≤d_a≤d_max，其表明如下意义：

①实际尺寸大于最大极限尺寸，零件不合格，可继续加工直至合格。

②作用尺寸等于最大极限尺寸，零件合格，是合格的极限状态之一。

③作用尺寸小于最大极限尺寸、实际尺寸大于最小极限尺寸，零件合格，是合格的一般状态。

④实际尺寸等于最小极限尺寸，零件合格，是合格的极限状态之一。

⑤实际尺寸小于最小极限尺寸，零件不合格，并且报废。

（3）符合极限尺寸判断原则的量规形式 符合极限尺寸判断原则的通规形式是全形量规，即量规的测量面是与被测孔或轴形状相对应的完整表面，其尺寸等于孔或轴的最大实体尺寸，而且其轴向长度等于被测孔或轴的配合长度。止规的形式是非全形量规，即量规的测量面是点状的，两测量面之间的尺寸等于被测孔和轴的最小实体尺寸。

如图2-4所示，被测轴的轴线弯曲，使轴的作用尺寸已超出最大实体尺寸，使用全形量规检测不能通过，为不合格零件。而非全形量规则可以通过，会误判为合格零件。

图2-4 通规形状分析

对于止规，理论上为非全形量规，否则会造成误判。如图2-5所示，被测轴横截面为椭圆形，实际尺寸已超过最小实体尺寸，使用非全形量规检测通过，是不合格零件。但使用全形量规检测却不能通过，会误判为合格零件。

图2-5 止规形状分析

所以，只有通规制成全形量规，止规制成非全形量规，才能避免零件检测中的缺陷。但在实际中，由于使用和制造等原因，允许在一定条件下使用偏离极限尺寸判断原则的量规。