尺寸公差的基礎(chǔ)知識

1、 零件的零件的互換性互換性：當(dāng)裝配一臺機(jī)器或部件時，只要在一批：當(dāng)裝配一臺機(jī)器或部件時，只要在一批相同規(guī)格的零件中任取一件裝配到機(jī)器或部件上，不需修配相同規(guī)格的零件中任取一件裝配到機(jī)器或部件上，不需修配加工就能滿足性能要求加工就能滿足性能要求 。零件的互換性與公差零件的互換性與公差 互換性按其互換性程度分為完全互換和不完全互換?；Q性按其互換性程度分為完全互換和不完全互換。 完全互換完全互換零、部件在裝配時不需要挑選、調(diào)整和附加修零、部件在裝配時不需要挑選、調(diào)整和附加修配；配； 不完全互換不完全互換允許零、部件在裝配前進(jìn)行預(yù)先分組，對應(yīng)允許零、部件在裝配前進(jìn)行預(yù)先分組，對應(yīng)組內(nèi)的零、部件才可互

2、換，而且只適用于廠內(nèi)組織生產(chǎn)采組內(nèi)的零、部件才可互換，而且只適用于廠內(nèi)組織生產(chǎn)采用（如滾動軸承的大批量生產(chǎn)）。用（如滾動軸承的大批量生產(chǎn)）。 1 1 互換性的概念互換性的概念2 2 有關(guān)尺寸、公差、配合術(shù)語和示例有關(guān)尺寸、公差、配合術(shù)語和示例 以上圖以上圖銷軸銷軸為例為例 ：1) 基本尺寸基本尺寸零件設(shè)計時，根據(jù)性能和工藝要求，通過必要零件設(shè)計時，根據(jù)性能和工藝要求，通過必要的計算和實(shí)驗(yàn)確定的尺寸。如圖中銷軸直徑的計算和實(shí)驗(yàn)確定的尺寸。如圖中銷軸直徑20，長度，長度40 。2) 實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸實(shí)際實(shí)際測量測量獲得的尺寸獲得的尺寸 。3) 極限尺寸極限尺寸允許的零件實(shí)際尺寸變化的兩個極限值。允

3、許的零件實(shí)際尺寸變化的兩個極限值。兩個極限值中兩個極限值中，大的一個稱大的一個稱最大最大極限尺寸，小的一個極限尺寸，小的一個稱稱最小最小極限尺寸。極限尺寸。4) 尺寸偏差尺寸偏差(簡稱偏差簡稱偏差)某一尺寸某一尺寸(實(shí)際尺寸、極限尺寸實(shí)際尺寸、極限尺寸等等等等)減去基本尺寸所得的代數(shù)差。減去基本尺寸所得的代數(shù)差。 最大極限尺寸基本尺寸最大極限尺寸基本尺寸上偏差上偏差 最小極限尺寸基本尺寸最小極限尺寸基本尺寸下偏差下偏差5) 尺寸公差尺寸公差(簡稱簡稱公差公差)-允許尺寸的變動量。允許尺寸的變動量。 尺寸公差尺寸公差最大極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸 公差帶公差帶 零線零線在極限與

4、配合圖解中，表示基本尺寸的一條在極限與配合圖解中，表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差。直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差。 公差帶公差帶-在公差帶圖解中，由代表上偏差和下偏差或最在公差帶圖解中，由代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域 。公差帶示意圖公差帶示意圖 孔和軸的孔和軸的上偏差上偏差分別以分別以ES 和和es 表示；表示；孔和軸的孔和軸的下偏差下偏差分別分別以以EI 和和ei 表示表示。標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差和和基本偏差基本偏差 1）標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差是國標(biāo)規(guī)定的用來標(biāo)準(zhǔn)公差是國標(biāo)規(guī)定的用來確

5、定公差確定公差帶大小帶大小的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值 （又稱又稱精度精度 ）。）。 對對一定的基本尺寸一定的基本尺寸而言，而言，公差等級越高，公差數(shù)值越小，公差等級越高，公差數(shù)值越小，尺寸精度越高。尺寸精度越高。 同一公差等級，基本尺寸越大，對應(yīng)的公差數(shù)值越大。同一公差等級，基本尺寸越大，對應(yīng)的公差數(shù)值越大。 2）基本偏差基本偏差是是確定公差帶相對零線位置確定公差帶相對零線位置的那個的那個極限偏差，它可以是上偏差或下偏差。極限偏差，它可以是上偏差或下偏差。一般指靠近零線的一般指靠近零線的那個偏差那個偏差。 標(biāo)準(zhǔn)公差按基本尺寸范圍和標(biāo)準(zhǔn)公差等級確定，標(biāo)準(zhǔn)公差按基本尺寸范圍和標(biāo)準(zhǔn)公差等級確定，分分2

6、0個級別個級別，即，即IT01、TI0、IT1至至IT18。 如如中，中，1818表示軸的表示軸的基本尺寸基本尺寸，f f表示表示基本偏差基本偏差，7 7表示表示標(biāo)準(zhǔn)公差等級標(biāo)準(zhǔn)公差等級。 基本尺寸小于基本尺寸小于500mm的標(biāo)準(zhǔn)公差（的標(biāo)準(zhǔn)公差（GB180079摘錄）摘錄）基本偏差系列：基本偏差系列：基本偏差系基本偏差系列列確定確定了孔了孔和軸的和軸的公差公差帶位置。帶位置。公差帶代號公差帶代號 公差帶代號由公差帶代號由基本偏差代號基本偏差代號和和公差等級公差等級組成。組成。 例例1 1已知孔的基本尺寸為已知孔的基本尺寸為50，公差等級為，公差等級為8級，基本級，基本偏差代號為偏差代號為H，

7、寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。 解：解： 由公差帶代號定義，由公差帶代號定義，公差帶代號公差帶代號為為50H8 公差帶示意圖公差帶示意圖 由由孔極限偏差孔極限偏差表查得表查得：上偏差值為：上偏差值為：0.039， 下偏差值為下偏差值為0，孔的尺寸可寫為孔的尺寸可寫為 或或50+0.039 0 50H8( )+0.0390例已知軸的基本尺寸為例已知軸的基本尺寸為50，公差等級為，公差等級為7 級，基本級，基本偏差代號為偏差代號為，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。，寫出公差帶代號，并查出極限偏差值。 解解: 公差帶代號為公差帶代號為50f7 公差帶示意圖公

8、差帶示意圖 由軸由軸的極限偏差的極限偏差表查得表查得：上偏差為：上偏差為：0.025， 下偏差為：下偏差為：0.050，軸的尺寸可寫為：軸的尺寸可寫為： 或或50-0.025-0.050 30f7( ) -0.025-0.050配配 合合 配合是基本尺寸相同，相互結(jié)配合是基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系。合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系。 根據(jù)使用要求不同，孔和軸裝根據(jù)使用要求不同，孔和軸裝配可能出現(xiàn)不同的松緊程度。配可能出現(xiàn)不同的松緊程度。 1）間隙配合間隙配合基本尺寸相同的軸和孔相配，孔的基本尺寸相同的軸和孔相配，孔的尺寸減軸的尺寸為正或零時稱間隙配合。此時孔的尺寸減軸的尺寸為正或

9、零時稱間隙配合。此時孔的公差帶在軸的公差帶之上。主要用于配合面間有相公差帶在軸的公差帶之上。主要用于配合面間有相對運(yùn)動的表面。對運(yùn)動的表面。 孔孔軸軸圖圖 例：例：最大間隙最大間隙最小間隙最小間隙最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最大間隙最大間隙最小間隙最小間隙最大間隙最大間隙孔最大孔最大極限尺寸極限尺寸軸最小軸最小極限尺寸極限尺寸 最小間隙最小間隙孔最小孔最小極限尺寸極限尺寸軸最大軸最大極限尺寸極限尺寸 間隙配合：間隙配合：最小間隙為最小間隙為0 0 ) )過盈配合過盈配合基本尺寸相同的軸和孔相配，孔基本尺寸相同的軸和孔相配，孔的

10、尺寸減軸的尺寸為負(fù)或零時稱過盈配合。此時軸的的尺寸減軸的尺寸為負(fù)或零時稱過盈配合。此時軸的公差帶在孔的公差帶之上公差帶在孔的公差帶之上 。主要用于配合面要求緊固。主要用于配合面要求緊固無相對運(yùn)動的表面。無相對運(yùn)動的表面。最大過盈最大過盈最小過盈最小過盈最大過盈最大過盈最小過盈最小過盈最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸孔孔軸軸圖圖 例：例：最大過盈最大過盈軸最大軸最大極限尺寸極限尺寸孔最小孔最小極限尺寸極限尺寸 最小過盈最小過盈軸最小軸最小極限尺寸極限尺寸孔最大孔最大極限尺寸極限尺寸 過盈配合：過盈配合：最小過盈為最小過盈為0 0 3

11、)過渡配合過渡配合基本尺寸相同的軸和孔相配，孔的尺寸減軸的尺寸可能基本尺寸相同的軸和孔相配，孔的尺寸減軸的尺寸可能為正也可能為負(fù)時稱過渡配合。此時孔的公差帶和軸的公差帶相互重疊為正也可能為負(fù)時稱過渡配合。此時孔的公差帶和軸的公差帶相互重疊 。于孔、軸間的定心聯(lián)結(jié)。于孔、軸間的定心聯(lián)結(jié)。 其間隙或過盈量一般較小，可保證定心精度的要其間隙或過盈量一般較小，可保證定心精度的要求，也便于拆裝。例如光學(xué)透鏡與鏡筒的定心聯(lián)結(jié)；固定齒輪與軸的聯(lián)結(jié)。求，也便于拆裝。例如光學(xué)透鏡與鏡筒的定心聯(lián)結(jié)；固定齒輪與軸的聯(lián)結(jié)。最大間隙最大間隙最大過盈最大過盈最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最小

12、極限尺寸最大極限尺寸最大極限尺寸最大過盈最大過盈最大間隙最大間隙最大過盈最大過盈軸最大軸最大極限尺寸極限尺寸孔最小孔最小極限尺寸極限尺寸 最大間隙最大間隙孔最大孔最大極限尺寸極限尺寸軸最小軸最小極限尺寸極限尺寸 孔孔軸軸圖圖 例：例：過渡配合：過渡配合：配合制配合制 一種零件作為基準(zhǔn)件，它的基本偏差一種零件作為基準(zhǔn)件，它的基本偏差固定，通過改變另一種非基準(zhǔn)件的基本偏固定，通過改變另一種非基準(zhǔn)件的基本偏差來獲得各種不同性質(zhì)配合的制度稱為差來獲得各種不同性質(zhì)配合的制度稱為配配合制。合制。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配合制度有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配合制度有基孔制配合基孔制配合和和基軸制配合基軸制配合。 基孔制配合基孔制配

13、合基本偏差為一定的孔公差帶與不同基本偏基本偏差為一定的孔公差帶與不同基本偏差的軸公差帶構(gòu)成的各種配合稱基孔制配合。差的軸公差帶構(gòu)成的各種配合稱基孔制配合。 基孔制的孔為基基孔制的孔為基準(zhǔn)孔，其公差帶在零線上方，且基本偏差（下偏差）為零。準(zhǔn)孔，其公差帶在零線上方，且基本偏差（下偏差）為零。0-0+基準(zhǔn)孔的基本偏差代號為基準(zhǔn)孔的基本偏差代號為“H”。公差帶圖：公差帶圖：間隙配合間隙配合過渡配合過渡配合過盈配合過盈配合基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)孔 基軸制配合基軸制配合基本偏差為一定的基本偏差為一定的軸軸公差帶公差帶與不同基本偏與不同基本偏差的孔公差帶構(gòu)成的各種配合稱基軸制配合。基軸制的軸為基差的孔公差帶構(gòu)成的各種配

14、合稱基軸制配合?；S制的軸為基準(zhǔn)軸，其公差帶在零線下方，且基本偏差（上偏差）為零。準(zhǔn)軸，其公差帶在零線下方，且基本偏差（上偏差）為零。 公差帶圖：公差帶圖：+ +- -基準(zhǔn)軸基準(zhǔn)軸間隙配合間隙配合過渡配合過渡配合過盈配合過盈配合基準(zhǔn)軸的基本偏差代號為基準(zhǔn)軸的基本偏差代號為“h h”。配合代號配合代號 配合代號用孔、軸公差帶代號組成的配合代號用孔、軸公差帶代號組成的分?jǐn)?shù)式分?jǐn)?shù)式表示，表示，分子分子表示表示孔孔的公差帶代號，的公差帶代號，分母分母表示表示軸軸的公差帶代號。的公差帶代號。例例1基本尺寸為基本尺寸為50mm，基孔制配合，孔的公差，基孔制配合，孔的公差等級為等級為8級，軸的基本偏差為級，

15、軸的基本偏差為，公差等級為，公差等級為7 級，試級，試寫出它們的基本尺寸和配合代號。寫出它們的基本尺寸和配合代號。 解：解： 根據(jù)配合代號的組成寫為根據(jù)配合代號的組成寫為: 50 H8 或或 50H8/f7 f7 由基本偏差系列圖或查出孔、軸極限偏由基本偏差系列圖或查出孔、軸極限偏差值，可得此配合為間隙配合差值，可得此配合為間隙配合 。3 3 形狀和位置公差形狀和位置公差形位公差項(xiàng)目及標(biāo)注形位公差項(xiàng)目及標(biāo)注 以公差框格的形式標(biāo)注（兩格或多格） 0.05 A公差特征符號 公差值 基準(zhǔn) 指引線(從表中選) (以mm為單位) (由基準(zhǔn)字母表示) (指向被測要素)注意:公差值 如果公差帶為圓形或圓柱形

16、，公差值前加注，如果是球形，加注?；鶞?zhǔn) 單一基準(zhǔn)用大寫表示；公共基準(zhǔn)由橫線隔開的兩個大寫字母表示；如果是多基準(zhǔn)，則按基準(zhǔn)的優(yōu)先次序從左到右分別置于各格。公共基準(zhǔn)則中間加一橫線。指引線 用細(xì)實(shí)線表示。從框格的左端或右端垂直引出，指向被測要素。指引線的方向必須是公差帶的寬度方向。 形狀公差形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動全量。是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動全量。 形狀公差用形狀公差帶表達(dá)。形狀公差帶的特點(diǎn)：不涉及基準(zhǔn)，它的形狀公差用形狀公差帶表達(dá)。形狀公差帶的特點(diǎn)：不涉及基準(zhǔn)，它的方向和位置均是浮動的，只能控制被測要素形狀誤差的大小。形狀公差有直方向和位置均是浮動的，只能控制被測要素

17、形狀誤差的大小。形狀公差有直線度、平面度、圓度和圓柱度四項(xiàng)。線度、平面度、圓度和圓柱度四項(xiàng)。 直線度直線度 其公差帶是距離為公差值t的兩平行直線之間的區(qū)域。如圖所示，圓柱表面上任一素線必須位于軸向平面內(nèi)，且距離為公差值0.02mm的兩平行直線之間。平面度平面度 平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。如圖所示，表面必須位于距離為公差值0.1mm的兩平行平面內(nèi)。圓度圓度 圓度公差帶是垂直于軸線的任一正截面上半徑差為公差值t的兩同心圓之間的區(qū)域。如圖所示，在垂直于軸線的任一正截面上，實(shí)際輪廓線必須位于半徑差為公差值0.02mm的兩同心圓內(nèi)。 圓柱度圓柱度 圓柱度公差帶是半徑差為公差值t

18、的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。如圖所示，實(shí)際圓柱表面必須位于半徑差為公差值0.05mm的兩同軸圓柱面之間。 什么是位置公差什么是位置公差？ 位置誤差是對關(guān)聯(lián)要素而言的，關(guān)聯(lián)要素位置誤差是對關(guān)聯(lián)要素而言的，關(guān)聯(lián)要素相對于基準(zhǔn)有方位要求。因此，位置公差相對于基準(zhǔn)有方位要求。因此，位置公差評定時，被測要素的理想要素的方位與基評定時，被測要素的理想要素的方位與基準(zhǔn)有關(guān)。準(zhǔn)有關(guān)。 位置誤差位置誤差可分三種類型：可分三種類型： 定向公差定向公差 定位公差定位公差 跳動公差跳動公差平行度平行度 當(dāng)給定互相垂直的兩個方向時，平行度公差帶是兩對互相垂直的距離分別為t1和t2且平行于基準(zhǔn)直線的兩平行平面之間的區(qū)域。如

19、圖所示，d孔軸線必須位于公差值為0.1mm和0.2mm且平行于基準(zhǔn)軸線的兩對平行平面內(nèi)。垂直度垂直度 當(dāng)兩要素互相垂直時，用垂直度公差來控制被測要素對基準(zhǔn)的方向誤差。當(dāng)給定一個方向上的垂直度要求時，垂直度公差帶是距離為公差值t，且垂直于基準(zhǔn)平面（或直徑、軸線）的兩平行平面（或直線）之間的區(qū)域。 同軸度同軸度 同軸度用于控制軸類零件的被測軸線對基準(zhǔn)軸線的同軸度誤差。 同軸度公差帶是直徑為公差值t，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)的區(qū)域。如圖所示。d孔軸線必須 位 于 直 徑 為 公 差 值0.1mm，且與基準(zhǔn)軸線同軸的圓柱面內(nèi)。對稱度對稱度 對稱度用于控制被測要素中心平面（或軸線）對基準(zhǔn)中心平面（或軸

20、線）的共面（或共線）性誤差。 如圖所示，其公差帶為距離為公差值0.1且相對基準(zhǔn)的中心平面對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。4 4 表面粗糙度代號及其注法表面粗糙度代號及其注法表面粗糙度概念表面粗糙度概念 表面粗糙度是指零件表面上所表面粗糙度是指零件表面上所具有的較小間距的峰谷所組成的微具有的較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特征。觀幾何形狀特征。表面粗糙度的參數(shù)及其數(shù)值表面粗糙度的參數(shù)及其數(shù)值 輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra輪廓最大高度輪廓最大高度Rz優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差優(yōu)先選用輪廓算術(shù)平均偏差Ra。Z Zv vZ Zp pR Rz z輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均偏差Ra Ra是在取樣

21、長度是在取樣長度L 內(nèi)，輪廓偏距內(nèi)，輪廓偏距Z 的絕對值的算術(shù)平均值。的絕對值的算術(shù)平均值。 R Ra a= = Z(Z(x x) ) dx dxL L1 10 0L LR Ra a= = Z Zi i1 1L Li=1i=1n n 近似為近似為: :表面粗糙度符號及代號的意義表面粗糙度符號及代號的意義 表面粗糙度符號表面粗糙度符號 基本符號加一短劃，表示表面是用基本符號加一短劃，表示表面是用去除材料去除材料的的方法獲得方法獲得 基本符號加一小圓，表示表面是用基本符號加一小圓，表示表面是用不去除材料不去除材料的方法獲得的方法獲得 在上述三個符號的長邊上均可加一橫線，用在上述三個符號的長邊上均可加一橫線，用于標(biāo)注有關(guān)說明和參數(shù)于標(biāo)注有關(guān)說明和參數(shù) 符符 號號 意義及說明意義及說明在上述三個帶橫線符號上均可加一小圓，表在上述三個帶橫線符號上均可加一小圓，表示所有表面具有相同的表面粗糙度要求示所有表面具有相同的表面粗糙度要求 基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當(dāng)不基本符號，表示表面可用任何方法獲得。當(dāng)不加粗糙度參數(shù)值或有關(guān)說明時，僅適用于簡化加粗糙度參數(shù)值或有關(guān)說明時，僅適用于簡化代號標(biāo)注代號標(biāo)注 任何方法獲得的表面粗糙度