工作表包含機器零件配合的簡易選項的表格和計算同時包含尺寸公差和偏差的定義。使用工具解決下面的任務:
數據,流程,運算法則和標准ANSI, ISO, DIN以及其他使用于計算中。
標准列表:ANSI B4.1, ANSI B4.2, ISO 286, ISO 1829, ISO 2768, EN 20286, JIS B 0401
計算的控制與語法可以在此鏈接中找到相關信息 "計算的控制,結構與語法".
機械工程産品的各個零件的曲面的尺寸,形狀和相互位置必須維持在一個確定的精度來獲得其正確和可靠的功能。日常的生産流程不允許對給定的完全精確的幾何特性進行維護(或量測)。生産的零件的實際表面區別于圖面中描述的理想曲面。實際曲面的偏差分爲4組來評估,描述和檢查生産中允許的錯誤。
費用包含了第一組同時可以被用于定義機器零件的尺寸公差和偏差。
如以上所提及的,不可能生産機器零件爲絕對的尺寸精度。實際上,沒有必要或無意義的。保持實際尺寸在極限尺寸之間同時允許偏差能保證工程産品具有正確的功能是足夠了。所給零件的生産精度等級通過圖面上描述的尺寸公差而確定。生産精度考慮到産品的功能和經濟而確定。
兩個零件的組合得到的配合的功能特性取決于在組合前的尺寸區別。
含義:
d=D ... 基本尺寸
Dmax , Dmin ... 孔的極限尺寸
dmax , dmin ... 軸的極限尺寸
ES ... 孔的上偏差
EI ... 孔的下偏差
es ... 軸的上偏差
ei ... 軸的下偏差
依照組合零件的公差帶的相互位置,有三類配合:
本節用于根據標准ISO 286:1988選擇配合以及確定機器零件的尺寸和偏差。這個標准與歐洲標准EN 20286:1993是一樣的,定義了國際化的公差,偏差和配合系統。 ISO 286 標准被用于一個國際化的線性尺寸公差標准,在很多發達國家的工業領域被認可。作爲一項國際化的標准(JIS B 0401, DIN ISO 286, BS EN 20286, CSN EN 20286, etc.)。
ISO公差與配合系統可以獲得零件的公差與偏差以及組裝的配合。尤爲適用于園截面的圓柱體。在此標准下仍可以獲得其它截面零件的公差與偏差。類似的,系統可用于圓柱體組合以及擁有平行平面零件的配合(例如, 軸套鍵的配合)。使用于標准中的項目“軸“有更廣的含義,使用于定義零件的所有外部元素,包含那些不是圓柱形狀的元素。同樣的,項目“孔“使用于定義所有內部元素而無視其形狀。
尺寸的極限用上下偏差來定義。對于配合,連接元件的基本尺寸必須是一樣的。
尺寸公差以零件不同的上下偏差來定義。爲了符合零件精度的各種生産範圍的需求,ISO系統執行20個精度等級。這個系統的每個公差以"IT"爲每個精度等級編號(IT01, IT0, IT1 ... IT18)。
IT01 to IT6 | 量測器具的産品 |
IT5 to IT12 | 精密和常規工程配合 |
IT11 to IT16 | 半成品 |
IT16 to IT18 | 結構零件 |
IT11 to IT18 | 定義無公差要求尺寸的極限偏差 |
公差帶定義爲零件上下極限尺寸的球形區域。公差帶因此決定于公差總數以及相對應的基本尺寸位置。公差帶的位置,相關的基本尺寸,取決于ISO系統中的基本偏差。ISO系統定義了28個孔基本偏差等級。這些等級以大寫字母標記 (A, B, C, ... ZC)。定義尺寸的公差帶在圖面中標記公差符號,由基本偏差的字符和一個公差等級 (例如 H7, H8, D5, etc.)的數字標記構成。本章節包含所有符合基本尺寸[1.1]的孔的公差帶的圖解以及從彈出列表框中選擇的公差等級。
盡管基本偏差的常規設置(A ... ZC)以及公差等級(IT1 ... IT18) 可以被用于根據相互組合規定孔公差帶,實際中僅有很窄的公差帶區域被使用。一般使用的公差帶可以在下表中找到。表格中未包含的公差帶被視爲特殊公差帶,僅推薦用于技術上,基礎牢固的情況。
B8 C8 |
A9
B9 C9 |
A10
B10 C10 |
A11
B11 C11 |
A12
B12 C12 |
A13
B13 C13 |
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E5 |
CD6
D6 E6 |
CD7
D7 E7 |
CD8
D8 E8 |
CD9
D9 E9 |
CD10
D10 E10 |
D11
|
D12
|
D13
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EF3
F3 |
EF4
F4 |
EF5
F5 |
EF6
F6 |
EF7
F7 |
EF8
F8 |
EF9
F9 |
EF10
F10 |
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FG3
G3 |
FG4
G4 |
FG5
G5 |
FG6
G6 |
FG7
G7 |
FG8
G8 |
FG9
G9 |
FG10
G10 |
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H1 | H2 | H3 | H4 | H5 | H6 | H7 | H8 | H9 | H10 | H11 | H12 | H13 | H14 | H15 | H16 | H17 | H18 |
JS1 | JS2 | JS3 | JS4 | JS5 | JS6 | JS7 | JS8 | JS9 | JS10 | JS11 | JS12 | JS13 | JS14 | JS15 | JS16 | JS17 | JS18 |
K3 |
K4 |
K5 |
J6
K6 |
J7
K7 |
J8
K8 |
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M3
N3 |
M4
N4 |
M5
N5 |
M6
N6 |
M7
N7 |
M8
N8 |
M9
N9 |
M10
N10 |
N11 |
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P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | ||||||||||
R3 | R4 | R5 | R6 | R7 | R8 | R9 | R10 | ||||||||||
S3 | S4 | S5 | S6 | S7 | S8 | S9 | S10 | ||||||||||
T5
U5 |
T6
U6 |
T7
U7 |
T8
U8 |
U9 |
U10 |
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V5
X5
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V6
X6 Y6 |
V7
X7 Y7 |
V8
X8 Y8 |
X9 Y9 |
X10 Y10 |
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Z6
ZA6 |
Z7
ZA7 |
Z8
ZA8 |
Z9
ZA9 |
Z10
ZA10 |
Z11
ZA11 |
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ZB7
ZC7 |
ZB8
ZC8 |
ZB9
ZC9 |
ZB10
ZC10 |
ZB11
ZC11 |
備注:細字體的公差帶僅適合基本尺寸最大爲500mm
公差帶定義爲零件上下極限尺寸的球形區域。公差帶因此決定于公差總數以及相對應的基本尺寸位置。公差帶的位置,相關的基本尺寸,取決于ISO系統中的基本偏差。ISO系統定義了28個軸基本偏差等級。這些等級以大寫字母標記 (a, b, c, ... zc)。定義尺寸的公差帶在圖面中標記公差符號,由基本偏差的字符和一個公差等級 (例如 h7, h6, g5, etc.)的數字標記構成。本章節包含所有符合基本尺寸[1.1]的軸的公差帶的圖解以及從彈出列表框中選擇的公差等級。
盡管基本偏差的常規設置(a ... zc)以及公差等級(IT1 ... IT18) 可以被用于根據相互組合規定軸公差帶,實際中僅有很窄的公差帶區域被使用。一般使用的公差帶可以在下表中找到。表格中未包含的公差帶被視爲特殊公差帶,僅推薦用于技術上,基礎牢固的情況。
c8 |
a9
b9 c9 |
a10
b10 c10 |
a11
b11 c11 |
a12
b12 c12 |
a13
b13
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cd5
d5 |
cd6
d6 |
cd7
d7 |
cd8
d8 |
cd9
d9 |
cd10
d10 |
d11 |
d12 |
d13 |
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ef3 |
ef4 |
e5
ef5 |
e6
ef6 |
e7
ef7 |
e8
ef8 |
e9
ef9 |
e10
ef10 |
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f3
fg3 |
f4
fg4 |
f5
fg5 |
f6
fg6 |
f7
fg7 |
f8
fg8 |
f9
fg9 |
f10
fg10 |
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g3 |
g4 |
g5 |
g6 |
g7 |
g8 |
g9 |
g10 |
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h1 | h2 | h3 | h4 | h5 | h6 | h7 | h8 | h9 | h10 | h11 | h12 | h13 | h14 | h15 | h16 | h17 | h18 |
js1 | js2 | js3 | js4 | js5 | js6 | js7 | js8 | js9 | js10 | js11 | js12 | js13 | js14 | js15 | js16 | js17 | js18 |
k3 |
k4 |
j5
k5 |
j6
k6 |
j7
k7 |
k8 |
k9 |
k10 |
k11 |
k12 |
k13 |
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m3
n3 |
m4
n4 |
m5
n5 |
m6
n6 |
m7
n7 |
m8
n8 |
m9
n9 |
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p3 | p4 | p5 | p6 | p7 | p8 | p9 | p10 | ||||||||||
r3 | r4 | r5 | r6 | r7 | r8 | r9 | r10 | ||||||||||
s3 | s4 | s5 | s6 | s7 | s8 | s9 | s10 | ||||||||||
t5
u5 |
t6
u6 |
t7
u7 |
t8
u8 |
u9 |
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v5
x5
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v6
x6 y6 |
v7
x7 y7 |
v8
x8 y8 |
x9 y9 |
x10 y10 |
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z6
za6 |
z7
za7 |
z8
za8 |
z9
za9 |
z10
za10 |
z11
za11 |
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zb7
zc7 |
zb8
zc8 |
zb9
zc9 |
zb10
zc10 |
zb11
zc11 |
備注:細字體的公差帶僅適合基本尺寸最大爲500mm
本節用于選擇推薦的配合。如果你想使用其他配合,直接在節[1.9, 1.10]中定義軸與孔的公差帶。當涉及配合本身時,推薦參照以下幾個准則:
盡管通常會有無任何公差帶的組合零件,由于結構,技術和成本的原因僅有兩種孔與軸的組合方式可推薦。
含義:
d=D ... 基本尺寸
//// ... 孔尺寸帶
\\\\ ... 軸尺寸帶
定義産品類別或生産系統的選項總是受以下因數影響:
取決于組合零件公差帶的相互位置,劃分三類配合:
在彈出框中選擇適合的配合。
這裏給出的推薦配合列表僅爲信息,不能作爲固定列表。實際使用配合的列舉可能依據産品的類別和區域,當地標准和地區使用,以及車間實際而有所區別。一些選擇的配合的特性和區域在下面描述。當選擇一個配合時,不僅僅考慮結構和技術,也要考慮經濟因數。對于那些量測器具,量規和工具選擇適合的配合尤爲重要。因此,選擇一個配合時依照車間實際。
H11/a11, H11/c11, H11/c9, H11/d11, A11/h11, C11/h11, D11/h11
較大間隙配合的零件有公差值較大。
使用于:軸,銷,承載腐蝕效果,灰塵汙染以及熱學或機構變形的零件配合,
H9/C9, H9/d10, H9/d9, H8/d9, H8/d8, D10/h9, D9/h9, D9/h8
出于導向軸的精度,無任何特殊需求,較大間隙的活動配合。
使用于:産品軸的多重配合和活塞零件,零件很少轉動或僅擺動。
H9/e9, H8/e8, H7/e7, E9/h9, E8/h8, E8/h7
對于配合精度無任何要求,較大間隙的活動配合。
用于:長軸配合,例如,農業機械,泵軸承,扇和活塞機器。
H9/f8, H8/f8, H8/f7, H7/f7, F8/h7, F8/h6
配合精度的常規需求的小間隙的活動配合。
使用:機器工具的主要配合。軸,調整儀軸承,機器零件軸,滑動杆的常規配合。
H8/g7, H7/g6, G7/h6
軸的精確導向,很小間隙的活動配合。組裝後無任何可見間隙。
使用:機器工具零件,滑動齒輪和離合片,曲軸頸,水壓機活塞,齒輪中棒滑動,磨床機器軸。
H11/h11, H11/h9
大公差零件的滑動配合。零件可以容易的滑進另一個然後旋轉。
使用:易于拆卸零件,分隔圈,使用銷,螺釘,鉚釘或焊接方式固定機器零件到軸上。
H8/h9, H8/h8, H8/h7, H7/h6
非常小間隙的精確導向和零件同心的滑動配合。無需使用任何大力滑動進而組裝,零件潤滑後可以手動旋轉和滑動。
H8/j7, H7/js6, H7/j6, J7/h6
小間隙或可忽略的幹涉緊配合。零件可以手動地組轉或拆卸。
使用:尺寸毂的易于拆卸配合,滑輪和軸襯,定位環,頻繁移除的軸承軸襯。
H8/k7, H7/k6, K8/h7, K7/h6
小間隙或小幹涉的類似配合。零件可以通過使用橡膠錘無需大力的拆裝。
使用:軸承和滑輪的毂的可拆卸配合,手輪,離合器,閘盤。
H8/p7, H8/m7, H8/n7, H7/m6, H7/n6, M8/h6, N8/h7, N7/h6
可忽略的或輕微幹涉的固定配合。使用力量很小的壓力安裝的配合。
使用:固定芯棒,從動軸襯,使用于軸,齒輪緣,螺栓的電馬達的轉子。
H8/r7, H7/p6, H7/r6, P7/h6, R7/h6
幹涉的壓制配合。零件組轉可以通過冷壓。
使用:離合片的毂,軸承軸襯。
H8/s7, H8/t7, H7/s6, H7/t6, S7/h6, T7/h6
中度幹涉壓制配合。使用熱壓制組轉零件。只有在冷壓制中使用很大力量。
使用:軸與齒輪的剛性聯軸節,軸承軸襯。
H8/u8, H8/u7, H8/x8, H7/u6, U8/h7, U7/h6
較大幹涉的壓制配合。在零件的不同溫度下使用巨大壓力組裝。
使用:軸與齒輪的剛性聯軸節,凸緣。
在此章節中對于給定的基本尺寸[1.1]和選擇的孔公差帶,孔公差帶的極限偏差被計算
在行[1.8]的表格中任一選出的推薦配合,各個孔公差帶自動設置。如果你想使用其他的孔公差帶,選擇相應的基本偏差組合 (A ... ZC)以及在此行的彈出列表中的公差帶 (1 ... 18)。
盡管基本偏差 (A ... ZC)和公差等級 (IT1 ... IT18) 的常規設置可以用于通過相互組合來規定孔公差帶,在實際中僅有受限的公差帶範圍被使用。在節[1.3]中的表格可以找到常規使用的定義公差帶總覽。沒有包含在選擇中的公差帶可視爲特殊區域推薦僅使用于技術基礎牢固的情況。
在此章節中對于給定的基本尺寸[1.1]和選擇的軸公差帶,軸公差帶的極限偏差被計算
在行[1.8]的表格中任一選出的推薦配合,各個軸公差帶自動設置。如果你想使用其他的軸公差帶,選擇相應的基本偏差組合 (a ... zc)以及在此行的彈出列表中的公差帶 (1 ... 18)。
盡管基本偏差 (a ... zc)和公差等級 (IT1 ... IT18) 的常規設置可以用于通過相互組合來規定軸公差帶,在實際中僅有受限的公差帶範圍被使用。在節[1.3]中的表格可以找到常規使用的定義公差帶總覽。沒有包含在選擇中的公差帶可視爲特殊區域推薦僅使用于技術基礎牢固的情況。
選擇配合的參數被計算同時孔與軸的公差帶的相互位置顯示于此章節中。
本節用于根據ANSI B4.1選擇圓柱零件的優先配合。標准定義尺寸公差系統同時規定一系列圓柱零件的優先配合。
被定義使用上下偏差的尺寸。對于配合零件,連接雙方的元素基本尺寸必須一致。
零件的尺寸上下極限尺寸被定義爲不同的,標准 ANSI B4.1 給出了10個公差等級來滿足各個不同産品精度分支。公差系統規定基本尺寸到200in。
標准 ANSI B4.1 爲選擇的優先配合定義了兩種孔與軸裝配的方法
含義:
d=D ... 基本尺寸
//// ... 孔尺寸帶
\\\\ ... 軸尺寸帶
定義産品類別或生産系統的選項總是受以下因數影響:
標准ANSI B4.1根據使用範圍和類別分優先配合于三類基本組。
這些每一組都以縮寫的字母標記,同時包含一個配合等級的數字規格來定義選擇的配合。
從彈出框中選擇適合的配合。
優先配合的屬性和使用範圍定義在下面的預覽中。在選擇一個配合時常常必須不僅僅考慮結構和技術同時也要考慮經濟因數。對于那些量測器具,量規和工具選擇適合的配合尤爲重要。因此,選擇一個配合時依照車間實際。
爲移動零件組合(軸,軸的活動和滑動配合,導向軸襯,滑動齒輪和離合片,水壓機活塞,等等)設計的確定間隙的配合。
RC 1:封閉滑動配合,可忽略的間隙,軸的精確導向,配合精度很高。組裝後無可視的間隙。這類別不是設計爲自由運動。
RC 2: 小間隙的滑動配合,軸的精確導向,高配合精度。這類別不是設計爲自由運動;對于大尺寸零件,零件咬死即使在低溫下也會可能出現。
RC 3: 配合精確度提高,小間隙精確活動配合。設計用于精確機器運行在低速度低支撐壓力。不適合用于溫度變化明顯的情況。
RC 4: 更高配合精度需求的更小間隙關閉活動配合。設計用于精確機器運行于中度圓周速度和支撐壓力。
RC 5, RC 6: 常規配合精度需求的較大間隙中等活動配合。設計用于機器運行于更高速度和相當大的支撐壓力。
RC 7: 無特殊軸的導向精確度要求的自由活動配合。適合較大溫度變化。
RC 8, RC 9: 零件具有較大公差的松弛活動配合。配合承受腐蝕效果,灰塵汙染和熱學或機器變形。
配合具有確定間隙,設計用于不可移動的組合,但可易于組裝拆卸(機器的精確配合,可替換輪,軸承軸襯,保留和定位環,機器零件固定于軸通過使用銷,螺栓,鉚釘或焊接,等等)。組合零件必須機構固定以防止在裝配中互相移動。這些配合通過一個大範圍的公差和間隙來定義,從可忽略間隙設計的緊配合爲精確導向和零件同心[LC1,LC2]到較大間隙和最大公差的自由配合[LC10,LC11]易于組裝是前提。組合零件的公差和配合間隙隨著配合等級的增加而增加。
這些類別包括間隙或幹涉配合,設計用于可拆卸的固定組合,組合零件的精確配合是主要需求。零件必須機構固定以防止組裝中互相移動。
LT 1, LT_2: 小間隙或可忽略的幹涉配合(易于拆卸配合,齒輪毂,滑輪和軸襯,保留環,軸承軸襯,等等)
LT 3, LT_4: 類似的小間隙或幹涉配合(可拆卸配合,齒輪毂和滑輪,手動輪,離合器,閘盤,等等)。零件可以通過使用橡膠錘無需大力的拆裝。
LT 5, LT_6: 可忽略的或輕微幹涉的固定配合(固定芯棒,從動軸襯,使用于軸,齒輪緣,螺栓的電馬達的轉子)。使用力量很小的壓力安裝的配合。
輕微幹涉配合的設計用于固定組合,組合零件配合的精確度和剛性是主要需求。這些配合不能被用于傳遞扭矩;必須安全地阻止零件互相移動。零件可以通過冷壓或熱壓的方式組裝拆卸。
有確定幹涉的配合,設計用于零件固定(不可拆卸)組合(軸與齒輪的剛性聯軸節,軸承軸襯,法蘭,等等)。這些配合設計最重要的是利用軸毂之間的摩擦力來傳遞扭矩。幹涉總量(配合負載空間)隨著配合等級的增加而增加。通過在零件不同溫度下使用大力冷壓組裝。
FN 1: 輕微幹涉的輕驅動配合設計用于薄截面,長配合或鑄鐵套件配合。
FN 2: 中度幹涉的中度驅動配合,設計用于普通鋼材零件或高等級鑄鐵套件。
FN 3: 較大幹涉的重度驅動,設計用于沈重的鋼材零件。
FN 4, FN_5:最大幹涉壓入配合,設計用于高負載組合。
公差帶定義爲零件上下極限尺寸的球形區域。公差帶因此決定于公差總數以及相對應的基本尺寸位置。
在此章節中對于給定的基本尺寸[2.1]和選擇的孔公差帶,軸公差帶的極限偏差被計算。根據行[2.6]中優先選擇的配合,各個孔公差帶被設置。
公差帶定義爲零件上下極限尺寸的球形區域。公差帶因此決定于公差總數以及相對應的基本尺寸位置。
在此章節中對于給定的基本尺寸[2.1]和選擇的軸公差帶,軸公差帶的極限偏差被計算。根據行[2.6]中優先選擇的配合,各個軸公差帶被設置。
選擇配合的參數被計算同時孔與軸的公差帶的相互位置顯示于此章節中。
機器零件生産圖面中定義的所有尺寸必須使用極限尺寸(公差)來描述,以防止生産,檢查和組裝中的一些不確定和爭論。重要的功能尺寸通常獨立地以公差符號或在基本尺寸上增加數值偏差。其他非高精度要求的尺寸可以使用常規定義在圖面中。標准ISO 2768-1:1989是線性和角度尺寸的國際化認證的標准。
標准ISO 2768-1是用于薄片剪切和成型的機器零件的尺寸公差設計。推薦這裏定義的極限偏差同樣用于非金屬材料。標准規定了線性和角度尺寸極限偏差爲四個精度等級。當選擇公差等級時必須同樣考慮最重要的實際生産精度(除結構因數之外)
根據ISO 2768-1 通常極限偏差被分爲2組(表):線性尺寸的極限偏差[3.1],破邊的極限尺寸[3.2]和角度尺寸的極限偏差[3.3]。尺寸達到0.5mm(表格[3.1,3.2])極限尺寸在各自的基本尺寸後定義正確。
本節可以用于設計已知間隙或幹涉的機器零件適合的標准配合。配合設計依據于標准ISO 286(查看[1])。配合設計自動執行同時完成後計算提供用戶一組15個參數符合最佳需求的配合輸入于節[4.1]中。
盡管通常會有無任何公差帶的組合零件,由于結構,技術和成本的原因僅有兩種孔與軸的組合方式可推薦。
含義:
d=D ... 基本尺寸
//// ... 孔尺寸帶
\\\\ ... 軸尺寸帶
定義産品類別或生産系統的選項總是受以下因數影響:
取決于組合零件公差帶的相互位置,劃分三類配合:
輸入組合零件的常規理論尺寸。
取決于選擇的配合類別[1.3],在行[4.5,4.6]中輸入設計配合的間隙或幹涉目標極限值。
本節可以用于配合設計本身。在節[4.1]中設置所有配合的目標參數後,點擊該行的按鍵啓動自動配合設計。設計過程綜合了定義孔與軸的公差帶(查看節[1.3,1.4]中的表格以及選擇15最優標准配合。計算過程中的對話框會通知用戶。
選擇一個配合的定性的准則包含來自目標值 [4.5, 4.6]設計配合的間隙或幹涉的極限值的偏差的和(絕對值),計算完成後,選擇的配合輸出到表格中。設計的配合表格分爲兩部分。下部包含選擇的配合列表于從最優到最差的優化。表格的上部給儲一個優先配合,它的參數明顯地最符合目標極限偏差[4.5,4.6]。在選擇表格中任一配合後,其參數顯示于節[4.8]中。
選擇配合的參數被計算同時孔與軸的公差帶的相互位置顯示于此章節中。
本節包含一個表格描述了機器零件表面處理和其尺寸公差之間地關系。各個公差等級適合給出的零件加工方法以綠色標記在表格中。
設計計算參數和語言信息可以在文檔 "設置計算,改變語言"中找到。
如何修正和拓展計算工作表的常規信息在文檔"工作表(計算)修改"中提到