第二章光滑圓柱體結(jié)合互換性新編

第二章

光滑圓柱體結(jié)合的公差與配合內(nèi)容簡(jiǎn)介1.公差與配合的基本術(shù)語(yǔ)及定義2.公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3.國(guó)標(biāo)規(guī)定的公差帶與配合4.公差與配合的選用5.一般公差線性尺寸的未注公差二、孔和軸三、尺寸四、偏差和公差五、配合與配合制一、幾何要素第一節(jié)公差與配合的基本術(shù)語(yǔ)與定義一、幾何要素（二）組成要素（四）尺寸要素（六）公稱導(dǎo)出要素（八）實(shí)際（組成）要素（十）提取導(dǎo)出要素（十二）擬合導(dǎo)出要素（一）幾何要素（三）導(dǎo)出要素（五）公稱組成要素（七）工作實(shí)際表面（九）提取組成要素（十一）擬合組成要素

（一）孔指工作的圓柱形內(nèi)表面，也包括其他內(nèi)表面中有單一尺寸確定的部分?？椎闹睆匠叽缬肈表示。如圖2－1中D1~D6

（二）軸指工件的圓柱形外表面，也包括其他外表面中單一尺寸確定的部分。軸的直徑尺寸用d表示。如圖2－1中d1~d4

。二、孔和軸

（一）尺寸用特定單位表示長(zhǎng)度值的數(shù)值。如直徑，長(zhǎng)度，寬度，高度，深度等都是尺寸。（二）公稱尺寸由設(shè)計(jì)給定的尺寸。一般要求符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列，減少定值刀具，量具，夾具的種類。（三）提取要素的局部尺寸是一切提取組成要素上兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離，它通過(guò)測(cè)量得到。由于存在測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非被測(cè)量尺寸的真值。同時(shí)，由于形狀誤差等影響，零件同一表面不同的部件的實(shí)際尺寸往往是不等的。三、尺寸圖2-4公稱尺寸、極限尺寸和極限偏差、尺寸公差示意圖

（四）極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)界限值（如圖2－4）。（1）上極限尺寸孔和軸分別用Dmax和dmax

表示。（2）下極限尺寸孔和軸分別用Dmix和dmix

表示。

（一）尺寸偏差某一尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差即為尺寸偏差（簡(jiǎn)稱偏差）（1）上極限偏差上極限尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為上極限偏差?？椎纳蠘O限偏差用ES表示，軸的上極限偏差用es表示。（2）下極限偏差下極限尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為下極限偏差?？椎南聵O限偏差用EI表示，軸的下極限偏差用ei表示.孔和軸上極限偏差、下極限偏差用公式表示為

（二）尺寸公差允許尺寸的變動(dòng)量稱為尺寸公差（簡(jiǎn)稱公差）。公差等于上極限尺寸與下極限尺寸之代數(shù)差的絕對(duì)值；也等于上極限偏差與下極限偏差之代數(shù)差的絕對(duì)值。孔和軸的公差分別用Th和Ts表示。公差、極限尺寸及偏差的關(guān)系如下:四、偏差與公差

公差與偏差的比較：

1）偏差可以為正值，負(fù)值或零，而公差則一定為正值；

2）極限偏差用于限制實(shí)際偏差，用公差用于限制誤差；

3）對(duì)于單個(gè)零件，只能測(cè)出尺寸“實(shí)際偏差”，而對(duì)數(shù)量足夠多的一批零件，才能確定尺寸誤差；

4）偏差取決于加工機(jī)床的調(diào)整（如車削時(shí)進(jìn)刀的位置），不反映加工難易，而公差表示制造精度，反映加工難易程度；

5）極限偏差主要反映公差帶位置，影響配合松緊程度，而公差反映公差帶的大小，影響配合精度。（三）零線與公差帶（1）公差帶圖由于公差及偏差的數(shù)值與尺寸數(shù)值相比，差別甚大，不使用同一比例表示，故采用公差與配合圖樣，簡(jiǎn)稱公差帶圖。圖2-5公差帶圖

（4）極限制經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差與偏差制度稱為極限制。（5）基本偏差標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用以確定公差帶相對(duì)與零線位置的上偏差或下偏差稱為基本偏差，一般為靠近零線或位于零線的那個(gè)極限偏差，圖2-6。（6）標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用以確定公差帶的大小的任一公差值稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。

（2）零線在公差帶圖中，表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差。正偏差位于零線上方,負(fù)偏差位于零線下方。（3）尺寸公差帶在公差帶圖中，由代表上，下偏差的兩條直線所確定的一個(gè)區(qū)域，稱尺寸公差帶；如圖2－6所示。公差帶的大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，公差帶的位置由基本偏差確定。

（一）配合公稱尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系，如圖2-7所示。

（二）間隙與過(guò)盈孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。差值為正時(shí)，稱為間隙，用X表示；差值為負(fù)時(shí)，稱為過(guò)盈，用Y表示。圖2-7公差與配合的示意圖五、配合與配合制（三）配合種類

1.間隙配合具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合稱為間隙配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖2-8所示?？椎淖畲髽O限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大間隙，用Xmax

表示。即

孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小間隙，用Xmin表示。即

配合公差（或間隙公差）是允許間隙的變動(dòng)量，等于最大間隙與最小間隙之代數(shù)差的絕對(duì)值，也等于相互配合的孔公差帶與軸公差之和。配合公差用Tf表示。即

2.過(guò)盈配合具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合稱為過(guò)盈配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖2-9所示?？椎淖钚O限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過(guò)盈，用Ymax表示。即孔的最大極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小過(guò)盈，用Ymin表示。即圖2-9過(guò)盈配合

配合公差（或過(guò)盈公差）是允許過(guò)盈的變動(dòng)量，它等于最小過(guò)盈與最大過(guò)盈之代數(shù)差的絕對(duì)值，也等于相互配合的孔公差與軸的公差之和。即例2-2解：

3.過(guò)渡配合可能具有間隙或過(guò)盈的配合稱為過(guò)渡配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖2-10所示。在過(guò)渡配合中，其配合的極限情況是最大間隙與最大過(guò)盈。配合公差等于最大間隙與最大過(guò)盈之代數(shù)差的絕對(duì)值，也等于相互配合的孔和軸公差之和。即圖2-10過(guò)渡配合

例2-3解：例2-4畫出例2-1，例2-2、例2-3的公差帶。解：如圖2-11所示。圖2-11

（四）配合制

GB/T1800.1-2009對(duì)配合規(guī)定兩種配合制,即基孔制配合,基軸制配合.配合制是同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度，亦稱基準(zhǔn)制。

（1）基孔制：是基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度?；字频目诪榛鶞?zhǔn)孔。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)孔的下偏差為零，基準(zhǔn)孔的代號(hào)為“H”。（圖2-12a）

（2）基軸制：是基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制的軸為基準(zhǔn)軸。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)軸的上偏差為零，基準(zhǔn)軸的代號(hào)為“h”。（圖2-12b）按照孔，軸公差相對(duì)位置的不同，兩種基準(zhǔn)制都可以形成間隙配合，過(guò)度配合和過(guò)盈配合三類。如圖2-12所示。圖2-12基孔制配合和基軸制配合第二節(jié)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下標(biāo)準(zhǔn)：

1.GB/T1800.1-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差和配合的基礎(chǔ)》；

2.GB/1800.2-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔、軸極限偏差表》；

3.GB/T1800.3-2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第3部分：公差帶和配合的選擇》；

4.GB1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》5.GB1802-79《公差與配合尺寸大與500mm至3150mm常用孔，軸公差帶》；

6.GB1803-79《公差與配合尺寸至18mm孔，軸公差帶》。下面主要介紹標(biāo)準(zhǔn)公差系列，基本偏差系列。

一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列二、基本偏差系列一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列

2.公差等級(jí)國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差是由公差等級(jí)系數(shù)和公差單位的乘積值決定的。在公稱尺寸一定的情況下，公差等級(jí)系數(shù)是決定標(biāo)準(zhǔn)公差大小的唯一參數(shù)。根據(jù)公差等級(jí)系數(shù)不同，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將標(biāo)準(zhǔn)公差分為20級(jí)，即IT01，IT0，IT1，IT2……IT18。IT表示標(biāo)準(zhǔn)公差，即國(guó)際公差（ISOTolerance）的縮寫代號(hào)，公差等級(jí)代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。如IT7表示標(biāo)準(zhǔn)公差7級(jí)或7級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差。從IT01到IT18，等級(jí)依次降低，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大。在尺寸≤500mm常用尺寸范圍內(nèi)，各種標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算公式如表2-1所示。在公稱尺寸＞500mm至3150mm的大尺寸范圍內(nèi)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了20個(gè)等級(jí)，各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差的計(jì)算公式列入表2-2中。3.基本尺寸分段根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式，每一個(gè)公稱尺寸都對(duì)應(yīng)一個(gè)公差值。但在實(shí)際生產(chǎn)中公稱尺寸很多，因而就會(huì)形成一個(gè)龐大的公差值表，給生產(chǎn)帶來(lái)麻煩，同時(shí)不利于公差值的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。為了減少標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)目，統(tǒng)一公差值，簡(jiǎn)化公差表格以便于生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，國(guó)標(biāo)對(duì)公稱尺寸進(jìn)行分段，其公稱尺寸分段見(jiàn)表2-3。在標(biāo)準(zhǔn)公差及基本偏差的計(jì)算公式中，公稱尺寸一律以所屬尺寸分段內(nèi)，首、尾兩項(xiàng)的幾何平均值來(lái)計(jì)算（但對(duì)于≤3mm的尺寸段）。例如，在30～50mm尺寸段內(nèi)，凡屬于這一尺寸段的任一基本尺寸，其標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差均以D=38.73mm進(jìn)行計(jì)算。按幾何平均值計(jì)算的公差值，再經(jīng)尾數(shù)化整，即得出標(biāo)準(zhǔn)公差值。由標(biāo)準(zhǔn)公差值構(gòu)成的表格為標(biāo)準(zhǔn)公差值表，參考有關(guān)資料。

例2-5公稱尺寸為20mm，則求IT6，IT7的公差值。解：公稱尺寸為20mm，查表2-3屬于18～30mm尺寸段，則公差單位由表2-1得即

1.基本偏差及代號(hào)

1）基本偏差基本偏差是確定零件公差帶相對(duì)零線位置的上偏差或下偏差。它是公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化的唯一標(biāo)準(zhǔn)。除了JS和js以外，均指靠近零線的偏差，它與公差等級(jí)無(wú)關(guān)。而JS和js，公差帶對(duì)稱零線分布，其基本偏差是上偏差或下偏差，它與公差等級(jí)有關(guān)。

2）基本偏差代號(hào)如圖2-13所示為基本偏差系列。基本偏差的代號(hào)用拉丁字母表示，大寫代表孔，小寫代表軸。在26個(gè)字母中，除去易于與其它混淆的五個(gè)字母：I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）,再加上七個(gè)用兩個(gè)字母表示的代號(hào)（CD、EF、FG、JS、EA、EB、EC和cd、ef、fg、js、za、zb、zc）,共有28個(gè)代號(hào)，即孔和軸各個(gè)28個(gè)基本偏差。其中JS和js在各個(gè)公差等級(jí)中相對(duì)零線是完全對(duì)稱的。JS、js將逐漸代替近似對(duì)稱的基本偏差J和j。二、基本偏差系列圖2-13基本偏差系列

對(duì)于軸：a～h的基本偏差為上偏差es，其絕對(duì)值依次減少；j～zc的基本偏差為下偏差ei，其絕對(duì)值依次增大。對(duì)于孔：A～H的基本偏差為下偏差，其絕對(duì)值依次減少；J～ZC的基本偏差為上偏差ES，其絕對(duì)值依次增大。H和h的基本偏差為零。在圖2-13中，基本偏差系列各公差帶只畫出一端，另一端未畫出，因?yàn)樗Q于公差帶的大小。2.軸的基本偏差軸的基本偏差是在基孔制的基礎(chǔ)上制定的。根據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)于軸的各種基本偏差有相應(yīng)的計(jì)算公式，其公式可參考有關(guān)資料。同時(shí)根據(jù)計(jì)算公式，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的基本偏差值列于標(biāo)準(zhǔn)中，用時(shí)可查閱相應(yīng)資料。

3.孔的基本偏差公稱尺寸≤500mm時(shí)，孔的基本偏差是從軸的基本偏差換算得出來(lái)的?？着c軸基本偏差換算的前提是：在孔、軸為同一公差等級(jí)或孔比軸低一級(jí)配合的條件下，當(dāng)基軸制配合中孔的基本偏差代號(hào)與基孔制配合中軸的基本偏差代號(hào)相當(dāng)（例如Φ25F8/h8中的F對(duì)應(yīng)于Φ25H8/f8中的f）時(shí)，其基本偏差的對(duì)應(yīng)關(guān)系，應(yīng)保證按基軸制形成的配合（例如Φ25F7/h6）與按基孔制形成的配合（例如Φ25H7/f6）相同。

軸的另一個(gè)偏差（上偏差或下偏差）根據(jù)軸的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差，按下列公式計(jì)算

ei=es-ITes=ei+IT

根據(jù)上述前提，孔的基本偏差按以下兩種規(guī)則換算：

1）通用規(guī)則用同一字母表示的孔，軸基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反，也就是，孔的基本偏差是軸的基本偏差相對(duì)于零線的倒影（反射關(guān)系），即

ES=-eiEI=-es

通用規(guī)則適用于以下情況：（1）對(duì)A～H，因其基本偏差EI和對(duì)應(yīng)軸的基本偏差es的絕對(duì)值都相等于最小間隙，故不論孔與軸是否采用同級(jí)配合，均按通用規(guī)則確定，即

EI=-es

（2）對(duì)k至zc。因標(biāo)準(zhǔn)公差大于IT8的K、M、N和大于IT7的P至ZC，一般孔軸采用同級(jí)配合，故按通用規(guī)則確定，即

ES=-ei用通用規(guī)則換算孔的基本偏差的動(dòng)畫演示2）特殊規(guī)則用同一字母表示孔，軸基本偏差時(shí)，孔基本偏差ES和軸的基本偏差ei符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差一個(gè)Δ值。因?yàn)樵谳^高公差等級(jí)中，孔比同級(jí)的軸加工困難，常采用孔比軸低一級(jí)相配，并要求兩種基準(zhǔn)制所形成的配合相同。由圖2-16可知：基孔制時(shí)最小過(guò)盈：基軸制時(shí)最小過(guò)盈：因?yàn)橛纱说贸隹椎幕酒顖D2-16特殊規(guī)則、基本偏差的計(jì)算用特殊規(guī)則換算孔的基本偏差的動(dòng)畫演示

特殊規(guī)則適用于以下情況：公稱尺寸≤500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8的J、K、N和標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7的P至ZC

孔的另一個(gè)偏差（上偏差或下偏差），根據(jù)孔的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差，按以下關(guān)系計(jì)算：

EI=ES-IT

或ES=EI+IT按上述孔的基本偏差換算規(guī)則，國(guó)標(biāo)列出孔基本偏差數(shù)值見(jiàn)相關(guān)資料。例2-6將改換成同性質(zhì)的基軸制配合，并確定改換后的極限偏差解：改換成基軸制配合為，孔的基本偏差代號(hào)為D，應(yīng)用通用規(guī)則求其基本偏差值即EI=-es=-（-0.1）=0.1等級(jí)不變所以ES=EI-IT9=0.1+0.074=0.174

軸h基本偏差為上偏差且等于零

ei=es-IT9=0-0.074=-0.074

所以

例2-7將改換成同性質(zhì)的基軸制配合，并確定改換后的極限偏差解：改換成基軸制配合為，孔的基本偏差代號(hào)為S，等級(jí)為7級(jí)，經(jīng)判斷應(yīng)用特殊規(guī)則計(jì)算其基本偏差值。即

ES=-ei+Δ

Δ=IT7-IT6=0.021-0.013=0.008

所以ES=-0.035+0.008=-0.027EI=ES-IT7=-0.027-0.021=-0.048軸h基本偏差為上偏差且等于零。所以ei=es-IT6=0-0.013=-0.013

尺寸＞500mm時(shí)，孔和軸一般都用同級(jí)配合，所以只要孔與軸的基本偏差代號(hào)相對(duì)應(yīng)（例如F與f相對(duì)應(yīng)），它們的基本偏差數(shù)值相等，而正、負(fù)號(hào)相反，故孔與軸的基本偏差使用同一表格。用時(shí)參閱有關(guān)資料。

第三節(jié)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差帶與配合

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供的20個(gè)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差及28種基本偏差代號(hào)，可組成公差帶孔有543種、軸有544種，由孔和軸的公差帶又可組成大量的配合。如此多的公差帶與配合全部使用顯然是不經(jīng)濟(jì)的。為了減少定值刀具、量具和工藝裝備的品種及規(guī)格，對(duì)公差帶選用應(yīng)加以限制。一、常用尺寸段公差與配合二、大尺寸段的公差與配合三、尺寸至18mm的公差與配合一、常用尺寸段公差與配合

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)常用尺寸段推薦了孔、軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶。國(guó)家規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸用公差帶116種，如表2-11所示。其中方框內(nèi)的59種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。同時(shí)，國(guó)標(biāo)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔公差帶105種，如表2-12所示。其中方框內(nèi)的44種為常用公差帶，圓圈內(nèi)的13種為優(yōu)先公差帶。國(guó)標(biāo)在規(guī)定孔、軸公差帶選用的基礎(chǔ)上，還規(guī)定了孔、軸公差帶的組合。基孔制配合中常用配合59種，如表2-13所示。其中涂有黑符號(hào)的13種為優(yōu)先配合。基軸制配合中常用配合47種，如表2-14所示。其中涂有黑符號(hào)的13種為優(yōu)先配合。表2-13中，當(dāng)軸的公差小于或等于IT7時(shí)，是與低一級(jí)的基準(zhǔn)孔相配合；大于或等于IT8時(shí)，與同級(jí)基準(zhǔn)孔相配合。表2-14中，當(dāng)孔的標(biāo)準(zhǔn)公差小于IT8或少數(shù)等于IT8時(shí)是與高一級(jí)的基準(zhǔn)軸相配合，其余是與同級(jí)基準(zhǔn)軸相配合。二、大尺寸段的公差與配合

尺寸大于500-3150mm，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般采用基孔制的同級(jí)配合，故在標(biāo)準(zhǔn)中，只規(guī)定了常用軸公差帶41種（見(jiàn)表2-16），常用孔公差帶31種（見(jiàn)表2-15），沒(méi)有推薦配合。配合制公差示例的動(dòng)畫演示三、尺寸至18mm的公差與配合

尺寸至18mm，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定軸公差帶163種（見(jiàn)表2-19），孔公差帶145種（見(jiàn)表2-20）。主要適用于儀器和儀表行業(yè)。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些公差帶未指明優(yōu)先、常用和一般的選用順序，也未推薦配合，各行業(yè)、各工廠可根據(jù)實(shí)際情況自行選用公差帶、配合。第四節(jié)常用尺寸公差與配合的選用

公差與配合的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中至關(guān)重要的一環(huán)。公差與配合的選用是否恰當(dāng)，對(duì)機(jī)械的使用性能和制造成本都有很大的影響，有時(shí)甚至起決定性的作用。因此，公差與配合的選擇，實(shí)質(zhì)上是尺寸的精度設(shè)計(jì)。一、基準(zhǔn)的選用二、公差等級(jí)的選用三、配合的選用一、基準(zhǔn)的選用

選擇基準(zhǔn)制時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)、工藝、經(jīng)濟(jì)幾方面來(lái)綜合考慮，權(quán)衡利弊。

1.一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。因加工孔比加工軸要困難些，而且所用的刀、量具尺寸規(guī)格也多些，采用基孔制，可大大縮減定值刀、量具的規(guī)格和數(shù)量。只有在具有明顯經(jīng)濟(jì)效果的情況下，如用冷拔鋼做軸，不必對(duì)軸加工，或在同一基本尺寸的軸上要裝配幾個(gè)不同配合的零件時(shí)，才采用基軸制（如圖2-22所示）。

2.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，基準(zhǔn)制的選擇通常依標(biāo)準(zhǔn)件而定。例如，與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈配合的軸應(yīng)按基孔制；與滾動(dòng)軸承外圈配合的孔應(yīng)按基軸制。圖2-22活塞部件裝配3.為了滿足配合的特殊需要，允許采用任一孔、軸公差帶組成配合，例如C616車床頭箱中齒輪軸筒的外徑E根據(jù)和滾動(dòng)軸承配合的要求選定為Φ60js6，而隔套的作用只是隔開(kāi)兩個(gè)滾動(dòng)軸承，作軸向定位用，為了裝拆方便，它只要松套后在齒輪軸筒的外徑上即可，公差等級(jí)也可選用更低的，所以它的公差帶選為Φ60D10。

同樣，另一個(gè)隔套與主軸箱孔的配合采用Φ95k7/d11。這類配合就是用不同公差等級(jí)的非標(biāo)準(zhǔn)孔公差帶組成。圖2-23非基準(zhǔn)制配合的應(yīng)用實(shí)例二、公差等級(jí)的選用

合理地選擇公差等級(jí)，對(duì)解決機(jī)器零件的使用要求與制造工藝及成本之間的矛盾，起著決定性的作用。一般選用的原則如下：

1.對(duì)于公稱尺寸≤500mm的較高等級(jí)的配合，由于孔比同級(jí)軸加工困難，為標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8時(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦孔比軸低一級(jí)相配合，但對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差＞IT8級(jí)或公稱尺寸＞500mm的配合，由于孔的測(cè)量精度比軸容易保證，推薦采用同級(jí)孔、軸配合。

2.選擇公差等級(jí)，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要考慮工藝的可能性和經(jīng)濟(jì)性。也就是說(shuō)：在滿足使用要求的情況下，盡量擴(kuò)大公差值，亦即選用較低的公差等級(jí)。必要時(shí)可參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的各公差等級(jí)的應(yīng)用范圍。二、公差等級(jí)的選用尺寸≤500mm，公差標(biāo)準(zhǔn)高于IT8的，孔比軸低一級(jí)保證產(chǎn)品質(zhì)量條件下，盡可能選擇較低的精度等級(jí)三、配合的選用

選擇配合主要是為了解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的相互觀關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。在設(shè)計(jì)中，根據(jù)使用要求，應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合和常用配合。如果優(yōu)先配合和常用配合不能滿足要求時(shí)，可選標(biāo)準(zhǔn)推薦的一般用途的孔、軸公差帶，按使用要求組成需要的配合。若仍不能滿足使用要求，還可以從國(guó)標(biāo)所提供的544種軸公差帶和543種孔公差帶中選取合適的公差帶，組成所需的配合。確定了基準(zhǔn)制之后，選擇配合就是根據(jù)使用要求——配合公差（間隙或過(guò)盈）的大小，確定與基準(zhǔn)件相配合的孔、軸的基本偏差代號(hào)，同時(shí)確定基準(zhǔn)件及配合件的公差等級(jí)。

機(jī)器的質(zhì)量大多取決于對(duì)其零部件所規(guī)定的配合及其技術(shù)條件是否合理，許多零件的尺寸公差，都是由配合的要求所決定的，一般選用配合的方法有三種：計(jì)算法、試驗(yàn)法和類比法。（1）計(jì)算法它是根據(jù)一定的理論和公式，計(jì)算出所需的間隙或過(guò)盈。（2）試驗(yàn)法它是對(duì)產(chǎn)品性能影響最大的一些配合，往往用試驗(yàn)法來(lái)確定機(jī)器最佳工作性能的間隙或過(guò)盈。（3）類比法它是按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)用情況，再考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)器的使用要求，參照確定需要的配合。

對(duì)間隙配合，由于基本偏差的絕對(duì)值等于最小間隙，故可按最小間隙確定基本偏差代號(hào)，對(duì)過(guò)盈配合，在確定基準(zhǔn)件的公差帶等級(jí)后，即可按最小過(guò)盈選定配合件的基本偏差代號(hào)，并根據(jù)配合公差的要求確定孔、軸公差等級(jí)。例2-8設(shè)有一孔軸配合，公稱尺寸為φ40mm，要求配合的間隙為0.025-0.066mm，試確定基準(zhǔn)制、孔、軸公差和配合種類。解：假設(shè)則

查標(biāo)準(zhǔn)公差表得選基孔制，孔代號(hào)為H，EI=0，ES=0.025

查軸基本偏差表得軸代號(hào)為f

所以配合為

第五節(jié)一般公差線性尺寸的未注公差一、線性尺寸的一般公差的概念

線性尺寸的一般公差是在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表經(jīng)濟(jì)加工精度。采用一般公差的尺寸在正常車間精度保證的條件下，一般可不檢驗(yàn)。應(yīng)用一般公差可簡(jiǎn)化制圖，使圖樣清晰易讀；節(jié)省圖樣設(shè)計(jì)時(shí)間，設(shè)計(jì)人員只要熟悉和應(yīng)用一般公差的規(guī)定，可不必逐一考慮其公差值；突出了圖樣上注出公差的尺寸，以便在加工和檢驗(yàn)時(shí)引起重視。

二、有關(guān)國(guó)標(biāo)規(guī)定線性尺寸的一般公差規(guī)定4個(gè)公差等級(jí)。其公差等級(jí)從高到低依次為：精密級(jí)(f)、中等級(jí)(m)、粗糙級(jí)(c)、最粗級(jí)(v)。公差等級(jí)越低，公差數(shù)值越大。

三、線性尺寸的一般公差的表示方法線性尺寸的一般公差主要用于較低精度的非配合尺寸。當(dāng)功能上允許的公差等于或大于般公差時(shí)，均應(yīng)采用一般公差。采用國(guó)標(biāo)規(guī)定的一般公差，在圖樣中的尺寸后不注出公差，而是在圖樣上、技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)中用本標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)符號(hào)來(lái)表示。例如，選用中等級(jí)時(shí)，表示為GBl804-m

選用粗糙級(jí)時(shí)，表示為GBl804-c四、選用實(shí)例例：有一孔、軸配合，基本尺寸為Φ100mm，要求配合的過(guò)盈或間隙在-0.048~+0.041mm范圍內(nèi)。試確定此配合的孔、軸公差帶和配合代號(hào)，并繪制公差與配合圖解。解：1）選擇基準(zhǔn)制：

由于沒(méi)有特殊的要求，所以應(yīng)優(yōu)先選用基孔制?？椎钠顬镠。Ts=IT7=0.035mm，Th=IT8=0.054mm。

IT7+IT8=0.089mm=Tf3）選擇配合種類：孔：EI=0mm，Th=0.054mm，所以ES=EI+Th=0.054mm軸：Xmax=ES-ei=0.041mmei=0.054-0.041=0.013mmes=ei+Ts=0.013+0.035=0.048mm查表知：0.0445mm介于IT7和IT8之間又在這個(gè)公差等級(jí)范圍內(nèi)，要求孔的公差要比軸的公差低一級(jí)，所以孔取IT8，軸取IT7?；酒?）選擇公差等級(jí)：m五、公差與配合選用標(biāo)注舉例孔軸配合√√√圓柱結(jié)合的使用要求公差

協(xié)調(diào)機(jī)器零件的使用要求與制造經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾配合

反映機(jī)器零件之間有關(guān)功能要求的相互關(guān)系圓柱結(jié)合的使用要求GB159~174—59，GB1800~1804—79，GB/T1804—92GB/T1800.1—1997，

GB/T1800.2—1998，

GB/T1800.3—1998，

GB/T1800.4—1999，

GB/T1801—1999，GB/T1803—79，GB/T1804—2000公差與配合基本術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義1孔：通常指圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面包容面軸：

通常指圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面被包容面有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義

從裝配關(guān)系看：從加工過(guò)程看：在極限與配合制中，孔、軸的概念是廣義的，且都是由單一尺寸構(gòu)成的有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義尺寸：用特定單位表示長(zhǎng)度值的數(shù)字工程上規(guī)定，圖樣上的尺寸數(shù)字的特定單位為mm基本尺寸：設(shè)計(jì)給定的尺寸計(jì)算偏差的起始尺寸孔、軸的基本尺寸代號(hào)分別為D和d有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義極限尺寸：允許尺寸變化的兩個(gè)極限值，設(shè)計(jì)時(shí)給定包括最大極限尺寸和最小極限尺寸,分別用符號(hào)Dmax

和dmax

；Dmin

和dmin表示。極限尺寸根據(jù)精度設(shè)計(jì)要求而定，目的是限制加工零件的實(shí)際尺寸變動(dòng)范圍

有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義實(shí)際尺寸：零件加工后通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸并非被測(cè)尺寸的真值?？?、軸的實(shí)際尺寸代號(hào)分別為Da和da有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義孔和軸的實(shí)際尺寸的合格條件分別為：Dmin≤Da≤Dmax

dmin≤da≤dmax有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)和定義2最大實(shí)體狀態(tài)（MMC）：具有材料量最多時(shí)的狀態(tài)最大實(shí)體尺寸（MMS）：孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸最小實(shí)體狀態(tài)（LMC）：具有材料量最少時(shí)的狀態(tài)最小實(shí)體尺寸（MMS）：孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義作用尺寸：實(shí)際孔、軸都有形位誤差，當(dāng)兩者結(jié)合時(shí)，實(shí)際起作用的孔顯得小了，軸顯得大了孔：在配合面的全長(zhǎng)上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸軸：在配合面的全長(zhǎng)上，與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸二、有關(guān)尺寸偏差與尺寸公差的術(shù)語(yǔ)與定義

尺寸偏差（偏差）：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差上偏差：最大極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差孔ES,軸es

下偏差：最小極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差孔EI,軸ei二、有關(guān)尺寸偏差與尺寸公差的術(shù)語(yǔ)與定義極限偏差：上偏差和下偏差統(tǒng)稱實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差尺寸公差（公差）：允許尺寸的變動(dòng)量

二、有關(guān)尺寸偏差與尺寸公差的術(shù)語(yǔ)與定義孔、軸的公差分別用Th和Ts表示。

Th=︱

Dmax-

Dmin

︱=

︱

ES-EI︱

Ts=︱

dmax-

dmin

︱=

︱

es-ei︱

二、有關(guān)尺寸偏差與尺寸公差的術(shù)語(yǔ)與定義公差帶圖尺寸公差帶：表示零件的尺寸相對(duì)其基本尺寸所允許變動(dòng)的范圍，叫做尺寸公差帶。圖解方式為公差帶圖。由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。公差帶有兩個(gè)基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。

公差帶圖零線：表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差，零線以上為正，以下為負(fù)。偏差線：公差帶圖中與零線平行的直線，用于表示上下偏差。其間的寬度表示公差帶的大小。公差帶圖公差帶圖在國(guó)標(biāo)中，公差帶包括了“公差帶大小”與“公差帶位置”兩個(gè)參數(shù)。基本偏差：靠近零線的那個(gè)偏差在極限與配合制中,用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，數(shù)值均已標(biāo)準(zhǔn)化，一般為靠近零線的那個(gè)極限偏差。

標(biāo)準(zhǔn)公差：用以確定公差帶大小的任一公差公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差值

有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)與定義配合：基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系基本條件：孔和軸的基本尺寸必須相同具有包容和被包容的特性，即孔和軸的結(jié)合配合是指一批孔和軸的裝配關(guān)系，用公差帶相互位置關(guān)系反映配合比較確切

配合的兩種基準(zhǔn)制：基孔制：是基本偏差為一定的孔公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度基本偏差即下偏差=0基準(zhǔn)孔代號(hào)：H基軸制：是基本偏差為一定的軸公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度基本偏差即上偏差=0基準(zhǔn)軸代號(hào)：h配合的兩種基準(zhǔn)制：配合的種類間隙配合過(guò)盈配合過(guò)渡配合配合公差配合公差Tf：允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量，表示裝配后的配合精度配合的種類公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列

標(biāo)準(zhǔn)公差是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中所規(guī)定的任意公差。它的數(shù)值取決于孔或軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和基本尺寸。一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列1、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)及其代號(hào)

公差等級(jí)是確定尺寸精度的等級(jí)。GB/T1800.3-1998將標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)，它們用符號(hào)IT和阿拉伯?dāng)?shù)字組成的代號(hào)表示分別為IT01、IT0、IT1IT2…IT18表示。其中，IT01等級(jí)最高，然后依次降低，IT18最低。而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差值依次增大，即IT01公差值最小，IT18公差值最大。

一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列2、公差單位i

公差單位是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，也是制定標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值系列的基礎(chǔ)。公差控制誤差，確定公差值的依據(jù)是加工誤差的規(guī)律性（拋物線關(guān)系）與測(cè)量誤差的規(guī)律性（線性關(guān)系）。

一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基本尺寸D≤500mm的常用尺寸段的公差單位(因子）i的計(jì)算公式如下：

第一項(xiàng)主要反映加工誤差，呈拋物線規(guī)律第二項(xiàng)用于補(bǔ)償與直徑成正比的誤差，包括測(cè)量誤差D>500~3150標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列公差等級(jí)：基本尺寸一定，公差等級(jí)系數(shù)唯一決定公差大小

公差等級(jí)分為20級(jí)IT01,IT0,IT1,…,IT18

依次降低，系數(shù)依次增大基本尺寸分段

D≤180ISO一致，不均勻遞增數(shù)系

D>180優(yōu)先數(shù)系主段落R10中間段落R20二、基本偏差系列1、基本偏差系列及特點(diǎn)基本偏差定義

用來(lái)確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般指最靠近零線的那個(gè)偏差。所以，當(dāng)公差帶位于零線上方時(shí)，其基本偏差為下偏差，當(dāng)公差帶位于零線下方時(shí)，其基本偏差為上偏差?；酒钍菄?guó)家標(biāo)準(zhǔn)中使公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化的唯一指標(biāo)。二、基本偏差系列基本偏差代號(hào)

基本偏差的代號(hào)用拉丁字母表示，大寫字母代表孔，小寫字母代表軸．在26個(gè)字母中，除去易與其他含義混淆的I、L、O、Q、W(i、l、o、q、w)5個(gè)字母外，采用21個(gè)，再加上用雙字母CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js、(cd、ef、fg、za，zb、zc、js)表示的7個(gè)，共有28個(gè)，即孔和軸各有28個(gè)基本偏差．

基本偏差系列圖基本偏差系列圖二、基本偏差系列基本偏差系列圖圖中公差帶的一端是封閉的，它表示基本偏差；另一端是開(kāi)口的，它的位置將取決于標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。軸基本偏差特點(diǎn)

孔基本偏差特點(diǎn)二、基本偏差系列H和h的基本偏差為0，H為基準(zhǔn)孔，h為基準(zhǔn)軸JS和js是對(duì)稱分布，基本偏差為+IT/2或-IT/2，逐漸取代近似對(duì)稱偏差J和j另一極限偏差由公差等級(jí)決定二、基本偏差系列基本偏差字母與公差等級(jí)數(shù)字并列，且大小相同，如H7不能寫成H7

，因?yàn)榛酒詈凸畹燃?jí)是組成公差帶的兩個(gè)獨(dú)立要素，二者地位等同軸的基本偏差

計(jì)算公式，是根據(jù)使用要求、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)試驗(yàn)，經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析整理出來(lái)的，是以基孔制配合為基礎(chǔ)來(lái)考慮的

a～h：用于間隙配合，基本偏差的絕對(duì)值等于最小間隙

j～n：主要用于過(guò)渡配合，保證孔軸配合時(shí)對(duì)中，拆卸不困難

軸的基本偏差p～zc：過(guò)盈配合，基本偏差為下偏差，保證足夠連接強(qiáng)度，正常傳遞扭矩

軸的另一個(gè)偏差ei=es–IT

或es=ei+IT

軸的基本偏差軸的基本偏差孔的基本偏差是以軸的基本偏差換算得來(lái)的換算的前提是：保證按基軸制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同在孔、軸同一公差等級(jí)或孔比軸低一級(jí)的配合條件下，基軸制配合中孔的基本偏差代號(hào)與基孔制配合中軸的基本偏差代號(hào)相當(dāng)(F對(duì)f）時(shí)，基軸制形成的與基孔制形成的配合性質(zhì)相同。例如：φ25H8/f8φ25F8/h8φ25F7/h6φ25H7/f6

孔的基本偏差通用規(guī)則用同一字母表示的孔、軸基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反孔A～H:EI=-esJ～ZC:ES=-ei

孔的基本偏差特殊規(guī)則孔的基本偏差ES和軸的基本偏差ei符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差ΔEI=-es＋Δ

ES=-ei

＋Δ

因?yàn)樵谳^高公差等級(jí)中，孔比同級(jí)的軸加工困難，常采用孔比軸低一級(jí)相配

特殊規(guī)則適用條件特殊規(guī)則(孔比軸低一級(jí)相互配合)。

K、M、N≤8級(jí)

P-ZC≤7級(jí)

ES=-ei+ΔΔ=(ITn)-(ITn-1)孔的另一個(gè)偏差

EI=ES–IT

或ES=EI+IT孔的基本偏差孔的基本偏差公差帶與配合的標(biāo)注代號(hào)把孔、軸基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)代號(hào)中的阿拉伯?dāng)?shù)字組合，就組成各自的公差帶代號(hào)。例如：孔公差帶代號(hào)Φ50

F6、Φ50

H7、Φ50

M8、Φ50

P7；軸公差帶代號(hào)Φ50

f6、Φ50

h7、Φ50

m8、Φ50

p7。把孔和軸公差帶代號(hào)組合，就組成配合代號(hào)公差帶與配合的標(biāo)注代號(hào)對(duì)選用的公差帶與配合要標(biāo)準(zhǔn)化，

要有限制按國(guó)標(biāo)提供的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差，可以組成很多種公差帶標(biāo)準(zhǔn)公差20等級(jí)，基本偏差28種，孔和軸公差帶種數(shù)太多，對(duì)生產(chǎn)不利，零件、定值刀、量具和工藝裝備根據(jù)我國(guó)生產(chǎn)實(shí)際情況，考慮各種產(chǎn)品的特點(diǎn)，兼顧今后發(fā)展的需