幾何精度-第1章

機(jī)械精度設(shè)計

（1）主講教師曹仁濤1第1章極限與配合——尺寸精度設(shè)計

本章主要內(nèi)容為：公差與配合的選用基本術(shù)語及其定義尺寸精度設(shè)計的原則和方法尺寸精度和配合標(biāo)準(zhǔn)2第一節(jié)基本術(shù)語及其定義一、公差制的歷史現(xiàn)代化的機(jī)械工業(yè)，要求機(jī)械零件具有互換性。為了使零件具有互換性，必須保證零件具有合理的精度。機(jī)械零件精度包括三個方面：尺寸精度、形狀與位置精度、表面粗糙度。

圓柱體結(jié)合的極限與配合制，簡稱公差制，是機(jī)械工程方面特別重要的互換性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。公差制的發(fā)展和變革，不僅影響機(jī)械制造工業(yè)的興衰，甚至影響國家整個標(biāo)準(zhǔn)體系的格局。31944年：國民政府制定了“尺寸公差與配合”的國家標(biāo)準(zhǔn)，主要借鑒采用日本、德國、美國標(biāo)準(zhǔn)。1955年：參照蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，第一機(jī)械工業(yè)部頒布“公差與配合”的部頒標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)基本是將蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)（OCT標(biāo)準(zhǔn)）國產(chǎn)化。1959年：頒布了“公差與配合”的國家標(biāo)準(zhǔn)GB159～174—1959（簡稱“舊國標(biāo)”），第一部完整的國家標(biāo)準(zhǔn)，影響深遠(yuǎn)。1979年：參照國際標(biāo)準(zhǔn)制定了“公差與配合”的國家標(biāo)準(zhǔn)GB1800～

1804—1979（簡稱“新國標(biāo)”）取代GB159～174—19591992～1996年：上述新國標(biāo)進(jìn)行了部分修訂，將《公差與配合》改為《極限與配合》，用《一般公差線性尺寸的未注公差》

替代《未注公差尺寸的極限偏差》4GB/T1800.1—2009《極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》GB/T1800.2—2009《極限與配合第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級和孔、軸極限偏差表》GB/T1801—2009《極限與配合公差和配合的選擇》GB/T1804—2000《一般公差、未注公差的線性尺寸和角度尺寸的公差》舊國標(biāo)新國標(biāo)GB/T1800—1997《極限與配合基礎(chǔ)》GB/T1800.1—1997《極限與配合基礎(chǔ)第1部分：詞匯》GB/T1800.1—1997《極限與配合基礎(chǔ)第2部分：公差、偏差和配合的基本規(guī)定》GB/T1800.1—1997《極限與配合基礎(chǔ)第3部分：標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差數(shù)值表》GB/T1804—1997《一般公差線性尺寸和角度尺寸的公差》51.孔(Hole)：孔是指圓柱形或非圓柱形的內(nèi)表面。2.軸(Shaft)：軸是指圓柱形或非圓柱形的外表面。根據(jù)工藝特點(diǎn)判斷尺寸屬性比較方便。二、有關(guān)孔和軸的定義6三、有關(guān)尺寸的定義1.尺寸(size):是指用特定單位表示線性幾何量值的數(shù)字。分線性尺寸、角度尺寸兩類。2.公稱尺寸(basicsize):是設(shè)計時給定的尺寸。

孔用D表示，軸用d表示，基本尺寸一經(jīng)確定，便成為確定孔軸尺寸偏差的起始點(diǎn)。也稱為基本尺寸3.實(shí)際尺寸(actualsize)：通過兩點(diǎn)法測量獲得的尺寸對于孔和軸的實(shí)際尺寸分別用Da和da來表示。4.極限尺寸(LimitofSize)：是允許尺寸變動范圍的兩個界限尺寸。孔和軸的最大極限尺寸與最小極限尺寸分別用Dmax與Dmin和dmax與dmin表示。7四、有關(guān)偏差、公差和公差帶的定義尺寸偏差(簡稱偏差deviation)：是指某一尺寸與基本尺寸的代數(shù)差。極限偏差(LimitDeviation)實(shí)際偏差(ActualDeviation)尺寸偏差da-d=e

（實(shí)際偏差）Dmax-D=ES（上偏差）Dmin-D=EI（下偏差）dmax-d=es（上偏差）dmin-d=ei（下偏差）Da-D

=E

（實(shí)際偏差）最大極限尺寸與基本尺寸的代數(shù)差稱為上偏差，最小極限尺寸與基本尺寸的代數(shù)差稱為下偏差；實(shí)際尺寸與基本尺寸的代數(shù)差稱為實(shí)際偏差?？纵S偏差可以為正、負(fù)或零值。偏差值除零外，前面必須冠以正負(fù)號。尺寸的實(shí)際偏差必須介于上偏差與下偏差之間，該尺寸才算合格。極限偏差用于控制實(shí)際偏差。82.尺寸公差(簡稱公差tolerance)：

是指尺寸的允許變動量?？缀洼S的公差分別用Th和Ts表示。公差與極限尺寸和極限偏差的關(guān)系如下：

Th=┃Dmax-Dmin┃=┃ES-EI┃Ts=┃dmax-dmin┃=┃es-ei┃孔軸

偏差與公差是兩個不同的概念，不能混淆。偏差是從零線起計算的，是指相對于基本尺寸的偏離量，從數(shù)值看，偏差可為正值、負(fù)值或零；公差是尺寸的允許變動量，代表加工精度要求，由于加工誤差不可避免，故公差值不能為零。公差值永遠(yuǎn)大于零。910各種尺寸、偏差、公差的關(guān)系及公差帶圖ESEIesei+0-113.公差帶(tolerancezone)及公差帶圖：是由上、下偏差所確定的一個允許尺寸變動的區(qū)域。0公差帶圖解_+偏差基本尺寸下偏差(EI,ei)公差帶尺寸公差上偏差(ES,es)12公差帶是由公差帶大小和公差帶位置兩個要素決定。大小在公差帶圖中指公差帶在垂線垂直方向的寬度，由標(biāo)準(zhǔn)公差確定；位置指公差帶沿零線垂直方向的坐標(biāo)位置，由基本偏差確定。標(biāo)準(zhǔn)公差：在ISO極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。用IT

表示，意即國標(biāo)公差（InterantionalTorlerance）?；酒睿涸贗SO極限與配合制中，確定公差帶相對零線位置的那個極限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般為靠近零線的那個極限偏差。13

在畫公差帶圖時，基本尺寸以毫米(mm)為單位標(biāo)出，公差帶的上、下偏差用微米(μm)為單位標(biāo)出，也可以用毫米(mm)。上、下偏差的數(shù)值前冠以“＋”或“－”號，零線以上為正，以下為負(fù)。與零線重合的偏差，其數(shù)值為零，不必標(biāo)出?？?、軸公差帶圖標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶大小基本偏差確定公差帶位置14例1

基本尺寸為50mm的相互結(jié)合的孔和軸的極限尺寸分別為：Dmax=50.025mm，Dmin=50mm和dmax=49.950mm，dmin=49.934mm。它們加工后測得一孔和一軸的實(shí)際尺寸分別為Da=50.010mm和da=49.946mm。求孔和軸的極限偏差、公差和實(shí)際偏差，并畫出該孔、軸的公差帶示意圖。15解：計算孔和軸的極限偏差：

ES=Dmax-D=50.025-50=+0.025mm；

EI=Dmin-D=50-50=0es=dmax-D=49.950-50=-0.050mm；

ei=dmin-D=49.934-50=-0.066mm計算孔和軸的公差：Th=Dmax-Dmin=50.025-50=0.025mmTs=dmax-dmin=49.950-49.934=0.016mm計算孔和軸的實(shí)際偏差：E=Da-D=50.010-50=+0.010mme=da-D=49.946-50=-0.054mm16例2

基本尺寸為30mm的相互結(jié)合的孔和軸?？椎淖畲髽O限尺寸為30.21mm，最小極限尺寸為30.05mm。軸的最大極限尺寸為29.90mm，最小極限尺寸為29.75mm。它們加工后測得一孔的實(shí)際尺寸為30.10mm

，一軸的實(shí)際尺寸為29.84mm。判斷孔和軸是否合格，并求孔和軸的極限偏差、公差和實(shí)際偏差，并畫出該孔、軸的公差帶示意圖。17解：計算孔和軸的極限偏差：

ES=Dmax-D=30.21-30=+0.21mm；EI=Dmin-D=30.05-30=+0.05mmes=dmax-D=29.90-30=-0.10mm；ei=dmin-D=29.75-30=-0.25計算孔和軸的公差：Th=Dmax-Dmin=ES-EI=0.16mmTs=dmax-dmin=es-ei=0.15mm計算孔和軸的實(shí)際偏差：E=Da-D=30.10-30=+0.10mme=da-D=29.84-30=-0.16mm+18五、有關(guān)配合的定義1.配合(fit)：是指基本尺寸相同的將要相互結(jié)合孔、軸公差帶的之間的關(guān)系。2.間隙或過盈(ClearanceorInterference)：

是指相配合的孔與軸尺寸的代數(shù)差。此差值為正時稱為間隙，用X表示；為負(fù)時稱為過盈，用Y表示。3.配合類別

間隙配合過盈配合過渡配合19(1)間隙配合(ClearanceFit)：

是指具有間隙的配合（包括最小間隙為零）。Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esXav=Dav-dav=(Xmin+Xmax)／2Ｄav孔的平均尺寸

dav軸的平均尺寸最大極限間隙Xmax最小極限間隙Xmin平均間隙Xav20(２)過盈配合(InterferenceFit):

是指具有過盈的配合（包括最小過盈等于零）。Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-eiYav=Dav-dav=（Ymax+Ymin）/2最大極限過盈Ymax最小極限過盈Ymin平均過盈Yav21(3)過渡配合(TransitionFit)

是指可能形成間隙，也可能形成過盈的配合。Xmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-esXav(Yav)=Dav-dav=（Xmax+Ymax）/2沒有最小間隙和最小過盈只有最大間隙Xmax

和最大過盈Ymax，224.配合公差(toleranceoffit)及配合公差帶圖對于間隙配合Tf=Xmax-Xmin=Th+Ts

對于過盈配合Tf=Ymin-Ymax=Th+Ts

對于過渡配合Tf=Xmax-Ymax=Th+Ts

是指間隙或過盈的允許變動量，用Tf表示。也是孔軸公差之和。

Tf=Th+Ts配合精度要求越高，則孔、軸的精度也越高(公差越小)；配合精度要求越低，則孔、軸的精度也越低(公差越大)。23為了直觀地表示配合精度和配合性質(zhì)，國家標(biāo)準(zhǔn)提出了配合公差帶：24（2）部件的標(biāo)注（1）零件的標(biāo)注5.孔、軸公差與配合在圖樣上的標(biāo)注25例3

計算孔與軸配合的極限間隙、平均間隙和配合公差，并畫出孔、軸公差帶和配合公差帶圖。Tf=Xmax-Xmin=54-20=34μmXmax=ES-ei=21-(-33)=+54μmXmin=EI-es=0-(-20)=+20μmXav=（Xmax+Xmin）/2=（54+20）/2=+37μm262例4

計算孔與軸的配合極限過盈、平均過盈和配合公差，并畫出孔、軸公差帶和配合公差帶圖。Tf=Ymin-Ymax=-27-(-61)=34μmYmin=ES-ei=21-48=-27μmYmax=EI-es=0-61=-61μmYav=（Ymin+Ymax）/2=（-27-61）/2=-44μm27例5

計算孔與軸配合的極限間隙、極限過盈、平均間隙(或平均過盈)和配合公差，并畫出孔、軸公差帶圖和配合公差帶圖。Tf=Xmax-Ymax=13-(-21)=34μmXmax=ES-ei=21-8=+13μmYmax=EI-es=0-21=-21μmYav=（Xmax+Ymax）/2=（13-21）/2=-4μm28第二節(jié)尺寸精度和配合標(biāo)準(zhǔn)對于零件進(jìn)行精度設(shè)計時，如果僅滿足使用要求，則只要使孔、軸的尺寸公差帶滿足配合公差，使孔、軸極限尺寸滿足間隙或過盈的要求即可。為了經(jīng)濟(jì)的滿足使用要求，應(yīng)該對孔、軸公差帶的大小和公差帶位置進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，以達(dá)到統(tǒng)一、合理和簡化。公差帶是由公差帶大小和公差帶位置兩個要素決定。

大小在公差帶圖中指公差帶在垂線垂直方向的寬度，由標(biāo)準(zhǔn)公差確定；位置指公差帶沿零線垂直方向的坐標(biāo)位置，由基本偏差確定。29配合示例：30一.標(biāo)準(zhǔn)公差系列1.標(biāo)準(zhǔn)公差的等級和作用標(biāo)準(zhǔn)公差劃分為20個等級，用IT與阿拉伯?dāng)?shù)字表示:IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT17、IT18。精度依次降低公差等級的高低，決定了孔、軸的尺寸精度和配合精度

ISO制的主要特點(diǎn)是著眼于形成配合的孔、軸公差帶組成要素的標(biāo)準(zhǔn)化，將“公差帶大小”與“公差帶位置”這兩個基本要素分別標(biāo)準(zhǔn)化，形成標(biāo)準(zhǔn)公差系列與基本偏差系列。312.標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表的確定

標(biāo)準(zhǔn)公差因子是計算標(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)。加工誤差范圍與基本尺寸關(guān)系：32標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表的確定常用尺寸段(D≤500mm)常用等級:IT=a·i大尺寸段（D=500mm～3150mm)IT=a·Ia——標(biāo)準(zhǔn)公差等級系數(shù)i、I——標(biāo)準(zhǔn)公差因子(μm)(μm)(μm)常用公差等級IT5～I(xiàn)T18時：33

常用尺寸段，IT1、

IT2、IT3、IT4標(biāo)準(zhǔn)公差值大致呈等比數(shù)列，公比為：q=（IT5/IT1）1/4。常用尺寸段(D≤500mm)常用尺寸段，IT01、IT0標(biāo)準(zhǔn)公差值直接用基本尺寸的線性關(guān)系來確定。

常用尺寸段，IT5～I(xiàn)T18標(biāo)準(zhǔn)公差按下式確定：

IT=a·i

a采用R5系列中的化整優(yōu)先數(shù)，等級越低，a值越大，從IT5至IT18該系數(shù)按等比數(shù)列排列，公比系數(shù)q=1.6。343.基本尺寸分段

為了減少公差數(shù)目，統(tǒng)一公差值，以簡化公差表格，便于應(yīng)用，因此對基本尺寸進(jìn)行分段，也就是對統(tǒng)一尺寸分段內(nèi)的所有基本尺寸都規(guī)定同樣的公差因子。

分段的方法是采用優(yōu)先數(shù)系。

對于≤3mm的尺寸不進(jìn)行分段；對于≤180mm范圍的尺寸仍采用不均勻遞增數(shù)列；對于＞180mm的尺寸采用R10優(yōu)先數(shù)列。35例6基本尺寸φ95mm，求IT6=?在附表2-1中查到，φ95屬于>80～120的尺寸分段。D的幾何平均值：由表2-1知:36不論基本尺寸是否相同，均可由公差等級的高低來判定配合的精確程度和加工的難易程度；同一公差等級中不同基本尺寸的公差值雖然不同，卻應(yīng)認(rèn)為它們具有相同的精確程度和同等的加工難易程度。對同一基本尺寸，可由公差值的大小來判定精度等級的高低和加工的難易程度，而對于不同基本尺寸，則不能以此判定；37二.基本偏差系列1.基本偏差及其作用基本偏差是用以確定公差帶相對零線位置的那個極限偏差，一般是指靠近或者位于零線的那個極限偏差，它可以是上偏差或下偏差。設(shè)置基本偏差是為了將公差帶相對于零線的位置標(biāo)準(zhǔn)化。以滿足各種不同配合性質(zhì)的需要。

為了滿足設(shè)計和生產(chǎn)的需要，國家標(biāo)準(zhǔn)對孔和軸各規(guī)定了28個基本偏差，用拉丁字母表示，大寫代表孔、小寫代表軸。即對孔和軸各給出了28個公差帶位置供選擇使用采用基孔制時則改變軸的公差帶位置，采用基軸制時則改變孔的公差帶位置。38基本偏差系列26個字母用了21個，缺I、L、O、Q、W。增加CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、JS。孔的H和軸h,其基本偏差為零，符合基孔制和基軸制中的基準(zhǔn)件偏差，故H代表基孔制的基準(zhǔn)孔，h代表基軸制的基準(zhǔn)軸。3940412.基準(zhǔn)制：國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基孔制和基軸制兩種基準(zhǔn)制。(1)基孔制：配合件中孔的基本偏差代號為H,下偏差為零基孔制的孔稱為基準(zhǔn)孔，它的基本偏差代號為H，下偏差EI=0，上偏差為正值。是指以孔公差帶位置為基準(zhǔn)固定不變，改變軸公差帶的位置，從而獲得不同性質(zhì)配合的一種制度。42(2)基軸制(ShaftBasisSystemoffits)：配合件中軸的基本偏差代號h,上偏差為零基軸制的軸稱為基準(zhǔn)軸，它的基本偏差代號h，上偏差es=0,下偏差為負(fù)值?；S制是指以軸的公差帶位置為基準(zhǔn)固定不變，改變孔公差帶的位置，從而獲得不同性質(zhì)配合的一種制度。433.軸的基本偏差數(shù)值的確定軸的每個基本偏差的實(shí)質(zhì)是按相應(yīng)的公式計算，并經(jīng)過尾數(shù)圓整得到的。這些計算公式是通過實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計分析得到的。軸的基本偏差見附表2-2。4.孔的基本偏差數(shù)值的確定孔的基本偏差數(shù)值是以相應(yīng)軸的基本偏差為基礎(chǔ)換算得到的。通用規(guī)則是同一字母所代表的孔軸基本偏差值大小相等、方向相反。

基本偏差字母代號同名的孔和軸，分別構(gòu)成的基軸制與基孔制的配合稱為同名配合。同名配合的配合性質(zhì)相同。

44例7

利用標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和軸的基本偏差數(shù)值表，確定Φ50f8軸的極限偏差數(shù)值。解：由附表2-1，查得基本尺寸為50mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值：

IT8=39um；由附表2-2，查得基本尺寸為50mm，且代號為f的軸基本偏差為上偏差：es=-25um。因此，軸的另一極限偏差為下偏差：

ei=es-Ts（IT8）=-25-39=-64um；所以，軸的極限偏差在圖樣上的標(biāo)注為：mm。45由附表2-1查得：標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值而相配合的基準(zhǔn)軸的基本偏差另一極限偏差解：由附表2-3查得：相配合的非基準(zhǔn)孔基本偏差另一極限偏差于是得過渡配合例8

利用標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和孔的基本偏差數(shù)值表確定配合類型及配合參數(shù)。46例9

利用標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和軸、孔的基本偏差數(shù)值表確定和的極限偏差。解：由附表2-1查得：標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（1）基準(zhǔn)孔的基本偏差另一極限偏差由表3.7查得：相配合的非基準(zhǔn)軸基本偏差另一極限偏差于是得：（2）基準(zhǔn)軸的基本偏差另一極限偏差由附表2-3查得：相配合的非基準(zhǔn)孔基本偏差另一極限偏差于是得：最小過盈Ymin=ES-ei=(-14)-(-13)=-1μm最大過盈Ymax=EI-es=(-35)-0=-35μm47三.孔、軸的常用公差帶與優(yōu)先、常用配合

孔、軸的20個公差等級和28種基本偏差，在基本尺寸≤500mm的常用尺寸范圍內(nèi)，孔可組成543種公差帶，軸可組成544種公差帶，這些孔、軸公差帶又可組成更多數(shù)目的配合。為了減少零件、定值刀具、量具和工藝裝備的品種和規(guī)格，國家標(biāo)準(zhǔn)對所選用的公差帶與配合作了必要的優(yōu)化限制。48孔公差帶：在常用尺寸段，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔公差帶分別有105種、44種、13種。精度設(shè)計時優(yōu)先采用13種圓圈內(nèi)公差帶。49軸公差帶：一般、常用和優(yōu)先軸公差帶分別有116種、59種、13種。50國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基孔制常用配合59種，其中優(yōu)先配合13種。51基軸制常用配合47種，其中優(yōu)先配合13種。52小尺寸段：國家標(biāo)準(zhǔn)對尺寸至18mm的孔規(guī)定了145種公差帶，軸公差帶163種。這些公差帶主要用于儀表行業(yè)，沒有推薦選用次序，各工廠可根據(jù)自己的實(shí)際情況自行選用。大尺寸段：國家標(biāo)準(zhǔn)對于D>500～3150mm的孔規(guī)定了常用公差帶31種，軸常用公差帶41種。在這一尺寸范圍內(nèi)國家標(biāo)準(zhǔn)沒有推薦配合，規(guī)定在這一尺寸段一般采用基孔制的同級配合。53四.對機(jī)械零件中線性尺寸一般非配合尺寸的要求54一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。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1804-2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》（ISO2768-1：1989）規(guī)定了線性尺寸一般公差的等級和極限偏差。一般公差適用于功能上無特殊要求的要素。在正常維護(hù)和操作情況下，它代表經(jīng)濟(jì)加工精度。1.一般公差的概念55規(guī)定了四個公差等級：

f(精密級)、m(中等級)、c(粗糙級)、v(最粗級)

規(guī)定圖樣上線性尺寸的未注公差時，應(yīng)考慮車間的一般加工精度，選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差等級，由相應(yīng)的技術(shù)文件或標(biāo)準(zhǔn)作出具體的規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的線性尺寸的未注公差，適用于金屬切削加工的尺寸，也適用于一般的沖壓加工的尺寸。非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸可參照采用。例如選用中等級時，表示為GB/T1804-m2.線性尺寸的一般公差56第三節(jié)機(jī)械零件尺寸精度設(shè)計的基本方法本節(jié)內(nèi)容：

基準(zhǔn)制的選用

公差等級的確定

配合的選用

機(jī)械尺寸精度設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用通過學(xué)習(xí)，掌握尺寸精度設(shè)計的原則和方法，尤其是設(shè)計的思路、過程，以及每一過程需要注意的一些要求，要著重理解各設(shè)計原則和方法的內(nèi)涵和意義。所涉及到書中那些有實(shí)際用途但卻不作為考試內(nèi)容的表格，在今后的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中能實(shí)際地應(yīng)用到。57一、機(jī)械零件尺寸精度設(shè)計的基本原則1、經(jīng)濟(jì)地滿足功能要求保證機(jī)械產(chǎn)品的性能優(yōu)良，制造經(jīng)濟(jì)可行，即應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的條件下，使機(jī)械產(chǎn)品的使用價值與制造成本的綜合經(jīng)濟(jì)效果最好。經(jīng)濟(jì)性原則2、嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化原則58二、機(jī)械零件尺寸精度設(shè)計的方法尺寸精度設(shè)計包括精度等級設(shè)計和基本偏差設(shè)計兩個方面，常用方法有三種：（2）試驗(yàn)法

試驗(yàn)法是通過專門的試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)統(tǒng)計分析后找出最合理的間隙或過盈量。其特點(diǎn)是周期長，成本高，結(jié)果可靠。

（1）計算法

計算法是指按照潤滑或塑性變形等理論，推導(dǎo)出計算公式，從而確定公差與配合。其關(guān)鍵是要正確定出所需的間隙和過盈量。（3）類比法

類比法是指以經(jīng)過驗(yàn)證的類似機(jī)械、機(jī)構(gòu)和零部件為樣板來選取公差與配合，也稱為經(jīng)驗(yàn)法，其要點(diǎn)是深入調(diào)查研究，認(rèn)真分析對比。最普遍采用59三、基準(zhǔn)制的選擇基孔制和基軸制是兩種平行的配合制度。加工孔需要定值刀具和量具，如鉆頭、鉸刀、拉刀和塞規(guī)，每一種定值刀具只能加工和檢驗(yàn)一種特定基本尺寸和特定公差帶的孔。采用基孔制可減少這些刀具和量具的品種、規(guī)格和數(shù)量。所以，一般情況下優(yōu)先采用基孔制。但采用基孔制并非在任何情況下都是有利的，特殊情況下采用基軸制更加經(jīng)濟(jì)合理。602.小于lmm的精密軸比精密孔難以制造，故經(jīng)常使用經(jīng)過光軋成型的鋼絲直接做軸。因此，儀器、儀表、電子產(chǎn)品中常采用基軸制。1.采用冷拉棒材直接作軸時，因不需再加工，所以可獲得較明顯的經(jīng)濟(jì)效益。此時把軸視為標(biāo)準(zhǔn)件，因此要采用基軸制。這種情況在農(nóng)機(jī)等行業(yè)比較常見。以下四種情況應(yīng)當(dāng)采用基軸制：613.標(biāo)準(zhǔn)件的外表面與其他零件的內(nèi)表面配合時，也要采用基軸制。如軸承外圈與機(jī)座孔的配合應(yīng)采用基軸制。但軸承的內(nèi)圈與軸配合時，則應(yīng)采用基孔制。624.在同一基本尺寸的軸上，同時安裝幾個不同松緊配合的孔件時，也要采用基軸制。63四、公差等級的確定公差等級的確定實(shí)質(zhì)是公差與配合設(shè)計時尺寸精度的確定。公差等級在工程中常稱為精度等級。確定尺寸精度是為了協(xié)調(diào)零件使用要求與制造工藝以及生產(chǎn)成本之間的矛盾，應(yīng)兼顧各方面的要求，在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇最低的公差等級。641.依據(jù)：

TD＋Td≤Tf2.選擇原則:（1）在滿足使用要求的前提下，盡可能選較低的公差等級，也就是較大的公差值。（2）滿足GB推薦的公差等級組合規(guī)定。3.選擇方法：（1）計算法：理論計算確定（2）類比法：參照類似的機(jī)構(gòu)、工作條件和使用要求的經(jīng)驗(yàn)資料進(jìn)行比照確定。是機(jī)械精度設(shè)計的常用方法。654.

公差等級的應(yīng)用范圍（類比應(yīng)用）：IT01、IT0、IT1：一般用于精密標(biāo)準(zhǔn)量塊IT2～I(xiàn)T7：用于檢驗(yàn)工件IT5～I(xiàn)T16的量規(guī)的尺寸公差I(lǐng)T3～I(xiàn)T5：用于精度要求很高的重要配合。配合公差很小，對加工要求很高。如滾動軸承各零件的配合。軸IT6、孔IT7：機(jī)床、發(fā)動機(jī)、儀表中的重要配合。配合公差較小，一般精密加工能夠?qū)崿F(xiàn)，在精密機(jī)械中廣泛應(yīng)用。如滾動軸承內(nèi)外圈安裝、機(jī)床齒輪與軸配合等。66IT7、IT8：配合公差中等，加工易于實(shí)現(xiàn)，在一般機(jī)械中獲得最廣泛應(yīng)用。用于中等精度配合、次重要配合等場合。如重型機(jī)械、機(jī)車車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械中軸承安裝、齒輪安裝等。IT9、IT10：用于一般精度要求的配合。如鍵寬、鍵槽寬IT11、IT12：用于不重要的配合。如螺栓與螺孔的直徑IT12～I(xiàn)T18：用于未注公差的尺寸、粗加工的工序尺寸非配合尺寸等場合。675.用類比法確定尺寸精度時要注意以下問題：a同一機(jī)器中精密配合比重要配合精度高、重要配合比次要配合精度高、配合尺寸比非配合尺寸精度高；同一配合中兩配合件精度相當(dāng)?shù)取孔、軸的加工難易程度要相當(dāng)?；境叽纭?00mm時，孔比軸要低一級；基本尺寸＞500mm時，孔、軸的公差等級相同。工藝等價原則精度匹配原則68f用類比法確定尺寸精度時，務(wù)必查明各種情況，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)修正，不可盲目地生搬硬套。d在滿足設(shè)計要求的前提下，應(yīng)盡量考慮工藝的可能性和經(jīng)濟(jì)性。e表面粗糙度是影響配合性質(zhì)的一個重要因素，在選擇尺寸精度等級時，應(yīng)同時考慮表面粗糙度的要求。c與標(biāo)準(zhǔn)件配合的零件，其尺寸精度由標(biāo)準(zhǔn)件的精度要求所決定的。6970五、配合的選用

在確定了基準(zhǔn)制和尺寸精度等級之后，選擇配合，就是為了解決結(jié)合零件孔、軸在工作時的相互關(guān)系，以保證其能正常工作，實(shí)際上就是選擇非基準(zhǔn)件的基本偏差。用類比法選擇配合時應(yīng)考慮的問題a配合件的材料和工作溫度變化b裝配變形對配合性質(zhì)的影響c生產(chǎn)批量的大小d

間隙或過盈的修正e應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合f配合件的結(jié)合長度和形位誤差712.用類比法選擇配合時應(yīng)考慮的問題a配合件的材料，以及裝配后的工作溫度變化b裝配變形對配合性質(zhì)的影響c生產(chǎn)批量的大小d

間隙或過盈的修正e應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合f配合件的結(jié)合長度和形位誤差72例10

孔、軸的基本尺寸為φ30mm，要求配合間隙為Xmin=+20μm，Xmax=+55μm。試確定公差配合。解：（1）無特殊要求，則采用基孔制。（4）查軸的基本偏差表。根據(jù)es=-Xmin=-20查表確定軸的基