ICS 17.040.10 J 04
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件
GB/Z24636.5-2010
产品几何技术规范（GPS）统计公差第5部分：装配批（孔、轴配合）的统计
质量指标
Geometrical product specifications(GPS)Statistical tolerance- Part 5:Statistical quality indices of an assembly lot (hole/shaft fits)
2011-10-01实施
2011-01-10发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布中国国家标准化管理委员会 GB/Z24636.52010
目 次
前言 1 范围
规范性引用文件 3术语和定义
2
..
装配批(孔、轴配合)的统计质量指标与两个(孔、轴)配合尺寸的统计参数的关系配合质量指标的统计公差值保证配合质量指标的孔、轴统计公差设计.
2
4 5 6
-.
附录A（资料性附录）面向配合质量目标的统计公差设计及应用示例附录B（资料性附录）面向配合质量目标的统计公差设计常用数值表附录C（资料性附录） 在GPS矩阵模型中的位置
F
14 42
*+ GB/Z24636.5-2010
前 言
GB/Z24636《产品几何技术规范（GPS)统计公差》分为如下五部分：
第1部分：术语、定义和基本概念；第2部分：统计公差值及其图样标注； -第3部分：零件批（过程)的统计质量指标；第4部分：基于给定置信水平的统计公差设计： --第5部分：装配批（孔、轴配合）的统计质量指标。 本部分为GB/Z24636的第5部分。 本部分的附录A、附录B和附录C为资料性附录。 本部分由全国产品几何技术规范标准化技术委员会提出并归口。 本部分起草单位：山东理工大学、浙江亚太机电股份有限公司、中机生产力促进中心、中原工学院、
-
郑州大学。
本部分主要起草人：张宇、施瑞康、熊、赵则祥、张琳娜、黄国兴。
H GB/Z24636.5—2010
产品儿何技术规范（GPS）统计公差第5部分：装配批（孔、轴配合）的统计
质量指标
1范围
GB/Z24636的本部分规定了装配批（孔、轴配合）的统计质量指标，给出配合质量指标及其相关分析方法和保证配合质量的统计公差设计方法。
本部分适用于具有双侧规范限并应用统计过程控制的孔、轴配合尺寸。 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/Z24636的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T1800.1一2009产品几何技术规范（GPS）极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础(ISO286-1:1988,MOD)
GB/Z20308产品几何技术规范（GPS）总体规划（GB/Z20308—2006，ISO/TR14638：1995， MOD)
GB/Z24636.1产品几何技术规范（GPS）统计公差第1部分：术语、定义和基本概念 GB/Z24636.3一2009产品几何技术规范（GPS）统计公差第3部分：零件批（过程）的统计质
量指标
GB/Z24636.4一2009产品几何技术规范（GPS）统计公差第4部分：基于给定置信水平的统计公差设计 3术语和定义
GB/Z24636.1确立的以及下列术语和定义适用于GB/Z24636的本部分。 3.1配合能力指数 3. 1.1
配合能力fitcapability 配合能力是配合后间隙或过盈的分布相对于配合公差的度量，配合能力为配合后间隙或过盈的六
倍标准差，表示为60t。
注：是配合后间隙或过盈的标准差，=/品十，和as分别为孔和轴配合尺寸的标准差。 3.1.2
配合能力指数（FC,）fitcapabilityindex 配合公差T：和配合能力60的比值，其表达式为：
TUSL-LSL
FC,=601 60f
·(1)
式中： T,一—孔、轴配合公差，T和Ts分别是孔公差和轴公差，T,=T十Ts；
USL—孔、轴配合的间隙或过盈的上规范限； LSL -孔、轴配合的间隙或过盈的下规范限。
1 GB/Z24636.5-2010
[GB/T1800.1—2009,定义3.14.4] 注：FC,并不反映孔、轴配合尺寸分布相对各自公差带中心的偏移对装配质量的影响，它仅反映形成孔、轴配合尺
寸的最终工序满足配合精度要求的潜在能力，而对配合尺寸的最重要的影响因素是孔、轴尺寸的分布特性。
3. 1.3
配合偏移参数（k,）fitshiftparameter 配合后间隙或过盈的均值μr相对于配合目标值M：的偏移和配合公差半值之比，其表达式为：
k1 = (USL)=LSL)/2 = T,/2 _2(AH As)
-M
Ar
(2)
T
式中： H- 配合后间隙或过盈的均值； M..装配尺寸的配合目标值； Ar-—配合后间隙或过盈的均值对配合目标值的偏移，A:=μ-M=△△s; △n———孔的均值对其目标值的偏移； △s轴的均值对其目标值的偏移。 注：AH=一Mns是孔的均值，Mg是孔的目标值;As=s一Ms，#s是轴的均值，Ms是轴的目标值。
3.1.4
配合能力指数（FCk）fitcapabilityindex 配合特性的均值到双侧规范限的距离分别和配合能力的半值之比的最小值，表达式为：
FCμ=min USLLSL
（3)
301
30
等效公式为：
FC=FC,(1-/ ),0≤1/≤1
( 4)
式中：
USL:- 孔、轴配合的间隙或过盈的上规范限的配合能力指数； 30; -LSL:
孔、轴配合的间隙或过盈的下规范限的配合能力指数。
30:
3.1.5
配合能力指数（FCm）fitcapabilityindex 配合公差和特定的统计量6t:的比值，表达式为：
FCpm 66/+（-M) V1+8 FC,
USLt-LSL
T:
（5)
式中：
配合特性（间隙或过盈)对其目标值偏差的平方的数学期望的正平方根。
tf
6,—装配尺寸分布的标准偏移量,8,=竺二M
df
注：FC指数综合反映了孔、轴工序的波动和对配合目标值的偏移两方面因素对装配质量的影响，可作为衡量装配
尺寸对中性的指标。
3. 2
孔、轴配合的质量指标qualityindicesofhole/shaftfit 3.2.1
孔、轴配合中间区率（优等率）（Pcn）Superiordegreepercentageofhole/shaftfit（orpercentageof clearances or interferences in defined middle zone of fit tolerance)
装配批的间隙或过盈在配合中间区（优等区)内的数量和该装配批的数量之比，以百分率表示。配
2 GB/Z 24636.52010
合中间区率(优等率)Pcco按以下两种情况计算：
a）配合中间区率（优等率)为配合公差带中心的三分之一区域
Pc（M±T/6)([FC（1-3k)-[—FC(1+3k))×100%.. ......(6)
b）配合中间区率（优等率)为配合公差带中心的二分之一区域
Pc(M±T/4)=(Q[1.5FC,(1-2k)］-@[—1.5FC(1+2k)J)×100%.....（7)
注：为简化应用，促进配合质量的提高，优先推荐采用Pco（M士Tr/6)指标。 3.2.2
配合平均质量损失率（Pen）fractionofaveragefitqualityloss 装配批的间隙或过盈偏离目标间隙或目标过盈而对社会和用户造成的平均质量损失，以百分率表
示，其表达式为：
(8)
Pal(n) =
[(3FC,J+] × 100%
4装配批（孔、轴配合）的统计质量指标与两个(孔、轴)配合尺寸的统计参数的关系 4.1概述
装配批(孔、轴配合）的统计质量指标与两个(孔、轴)配合尺寸的统计参数的关系是面向配合质量指标的统计公差设计的基础，也是根据两个(孔、轴)配合尺寸的统计参数预测装配批（孔、轴配合)的统计质量指标的主要依据。统计质量指标与两个(孔、轴)配合尺寸的统计公差的关系是统计参数的关系在特定条件下（孔、轴配合尺寸的统计参数均达到统计公差的界限值时)的体现。 4.2配合能力指数FC与两个配合尺寸的过程能力指数的关系
T-Th+Ts 60 60
1
1
FC,=
(9)
+(Crs)
+(cr
VCH
C2.
式中：
孔、轴公差的比值，r=T/Ts。
4.3配合偏移参数k与两个配合尺寸的偏移参数k和ks的关系
A:_2(AHAs)_rkm-ks Tr/2 TH+ Ts
(10）
kr
1+r
注：孔、轴公差比r=1时，k=0.5(k—ks）；孔、轴公差比r=1.6时，k~0.615kz-0.385ks。 4.4配合中间区率（优等率)Pc与两个配合尺寸的过程能力指数及偏移参数的关系
配合中间区率(优等率)Pco可由两个配合尺寸的过程能力指数及偏移参数进行预测，即：
+(c)N+(c)
Pc< (M;±T/6):
1+3 (rk
+() +(c
X100% ...(11 )
1+
4.5配合平均质量损失率Pscp与两个配合尺寸的过程能力指数及偏移参数的关系
配合平均质量损失率Pao可由两个配合尺寸的过程能力指数及偏移参数进行预测，即：
1
1
Pal(D = kn-k
X100%（12)
1+r
+
4.6配合能力指数FC与两个配合尺寸的过程能力指数及偏移参数的关系
配合能力指数FC可由两个配合尺寸的过程能力指数及偏移参数表示，即：
3 GB/Z24636.52010
..(13
+()++()(1-
FCk=FC,(11kl)
11
1+r
VCrrH
5配合质量指标的统计公差值
5.1配合中间区率（优等率）分级
配合中间区率(优等率)Pc 配合平均质量损失率Pal的统计公差值采用百分比表示。一般取小数点后一位或二位。可参照 GB/Z24636.3一2009的表5过程平均质量损失率P的标准化分级数值。常用统计公差数值范围在 3%～12%，参见附录B中的表B.10。 5.3配合能力指数分级
配合能力指数分级常用统计公差数值范围在1.33～3.0。 6保证配合质量指标的孔、轴统计公差设计 6.1利用配合能力指数FC。与两个配合尺寸过程能力指数的关系设定统计公差 6.1.1孔、轴配合尺寸的统计公差的均等设定
配合能力指数统计公差FC：与两个配合尺寸过程能力指数的统计公差之间有如下关系：
1
1 +7
=C, .r+1
FC,:
.（14)
Vi+r?
1 VC (rC(S)/
NCs
注1：适用于孔、轴零件批均待加工的情形注2：为简化间题，将孔、轴的过程能力指数的统计公差设定相等，即C(H)=Cis)C：。
注 3：当孔、轴公差比r=1时,FC;=C； ~1.414C;;
V1+12
当孔、轴公差比r=1.6时，FC，=C， 1. 6+1 ~1.378C,。
V1+1.62
6.1.2根据配合质量要求和孔、轴配合尺寸中的孔或轴零件批的统计参数，设定待加工轴或孔的过程能力指数的统计公差
适用于孔、轴配合尺寸中的孔或轴零件批加工完毕并获得其受控状态下的统计参数，只对待加工轴或孔的过程能力指数设定统计公差。
已知CH)=1.20，r=1.6，若设定FC；为1.70，代人公式（14)，则轴的配合尺寸的过程能力指数统计公差C(s)=1.32
为方便应用，附录B中的表B.1和表B.2分别给出r=1.0和r=1.6时的Cp 在统计公差设计中，令孔、轴偏移参数的统计公差、s相等，即码一s二k'，孔、轴偏移参数在其绝对值均达到统计公差'时将有两种情况：
1）k和ks的方向相反且其绝对值均达到统计公差k"，即：
孔、轴公差比r=1时，k=0.5(kks）=0.5（k*-（-k）=k；孔、轴公差比r=1.6时，k~0.615k-0.385s=0.615k*-0.385（-k*）=k*。
2）k和s的方向相同且其绝对值均达到统计公差k"，即：
4 GB/Z24636.5-2010
孔、轴公差比r=1时，k=0.5(k-ks）=0.5(kk）=0; 孔、轴公差比r=1.6时，k～~0.615k-0.385ks=0.615k*—0.385k*=0.23k*
在规定孔、轴配合尺寸偏移参数的统计公差时，并不知和s的方向，不可能假设两种情况分别
给定孔、轴配合尺寸偏移参数的统计公差，而只能按照最不利的第1)种情况建立孔、轴偏移参数和配合偏移参数的统计公差之间的关系。因此，孔、轴偏移参数的统计公差应等于配合偏移参数的统计公差，即不论孔、轴公差是否相等，k=ks=k都成立。这样才能保证任何情况下，只要孔、轴偏移参数满足统计公差要求，配合偏移参数也不会超出其预期范围。配合能力指数、偏移参数与孔、轴配合尺寸的过程能力指数、偏移参数的统计公差之间的关系归纳为表1。
表1配合能力指数、偏移参数与孔、轴配合尺寸过程能力指数、偏移参数的
统计公差之间的关系（ki、ks相等）
配合偏移参数 =k' k=ki
孔、轴公差比↑
配合能力指数 FC; =1.414C; FC; =1.378C;
1 1, 6
5