第3节 几何规范
)被测要素和基准要素
在零件设计时,给出了几何精度要求的要素,也就是需要经过测量确定其几何精度的要素,称为被测要素。如图1—7中的上表面和下表面都标注了平面度(平行度)精度要求,所以都是被测要素。
在零件设计时,用来确定理想被测要素的方向或(和)位置的要素,称为基准要素。理想的基准要素简称为基准。
通常,基准要素由设计者在设计图样上用规定的方法标明。
如图1—7中所示零件的下表面,它是确定理想上表面的方向(平行)的要素,所以它是上表面平行度公差要求的基准要素。

5)单一要素和关联要素
当要素的几何精度要求与其它要素(基准)无关时,该要素就称为单一要素。如给出形状公差要求的要素为单一要素。
当要素的几何精度要求与其它要素(基准)有关时,该要素就称为关联要素。如给出位置公差要求的要素为关联要素。
图1—7所示零件的上表面和下表面,当规定它们各自的平面度精度要求时,它们都是单一要素;上表面具有相对下表面(基准)的平行度精度要求,所以上表面又是关联要素。
6)尺寸要素和非尺寸要素
轮廓要素(主要是轮廓面)可以分为尺寸要素和非尺寸要素两类。
由一定大小的线性尺寸或角度尺寸确定的几何形状称为尺寸要素,如由直径尺寸确定的圆柱面和球面、由距离尺寸确定的两反向平行平面、由直径尺寸和锥角尺寸确定的圆锥面等。
通常,尺寸要素都具有对称性,可以导出相应的中心要素。
非尺寸要素是没有尺寸的几何形状,如平面、直线等。显然,非尺寸要素没有相应的中心要素。
7) 单尺寸要素和多尺寸要素
只由一个尺寸确定的尺寸要素称为单尺寸要素,如圆柱面、球面、两反向平行平面的。
由两个或两个以上尺寸确定的尺寸要素称为多尺寸要素,如圆锥面、锲面等。
(1)孔和轴
单尺寸要素的截面形状尺寸固定不变,如圆柱面、两对应平行面等,通常称之为孔或轴。孔和轴的特征为:
孔:通常是指零件的圆柱形内表面,也包括其它非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的包容面)。
轴:通常是指零件的圆柱形外表面,也包括其它非圆柱形外表面(由两平行平面或切面形成的被包容面)。
由此可见,上述的孔、轴具有广泛的含义,不仅是通常意义上的圆柱形内、外表面,而且也包括非圆柱形内外表面。形成孔的包容面内没有材料,而形成轴的被包容面内充满材料。
孔和轴结合构成机械产品中最基本的装配关系,亦称为光滑孔轴结合。
图1—8所示的各要素中由尺寸D1、D2、D3、D4和D5确定的内表面(包容面)称为孔;由尺寸dl、d2、d3、d4确定的外表面(被包容面)称为轴;由尺寸L1、L2、L3所确定的表面,由于两构成表面同向,不能形成包容或被包容的形态,因而既不是孔,也不是轴。
(2)圆锥
多尺寸要素如圆锥、锲形等,其截面形状尺寸是变化的。
圆锥表面是由与轴线形成一定角度且一端相交于轴线的一条直线段(母线)围绕该轴线旋转形成的表面。
圆锥是圆锥表面与一定尺寸所限定的一个几何特征,分为内圆锥(圆锥孔)和外圆锥(圆锥轴) ,如图1-9所示。所谓一定尺寸,它包含圆锥角α、圆锥直径D(d、dx)、圆锥长度L、锥度等,如图1-10所示。

圆锥面是组成机械零件的仅次于圆柱面的常用几何要素,圆锥孔与圆锥轴的配合是机械产品中另一种常见的典型装配结构,称为光滑圆锥结合。它常用于对中定位、传递力矩等场合,与光滑圆柱结合比较,具有精度高、紧密性好、易于安装调整等优点。
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