第3章-1尺寸公差

第二章孔、軸公差配合本章結(jié)構(gòu)第一節(jié)基本術(shù)語及其定義第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列第三節(jié)基本偏差系列第四節(jié)常用公差帶與配合第五節(jié)常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇第一節(jié)基本術(shù)語及其定義本節(jié)結(jié)構(gòu)一孔和軸二尺寸三偏差四尺寸公差五配合六配合公差七基準(zhǔn)制一、孔和軸的定義

1.孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面。

2.軸通常是指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面齒輪箱部件二、尺寸size1、基本尺寸D—指設(shè)計(jì)確定的尺寸2、實(shí)際尺寸Da/da

—指完工零件測量所得尺寸3、極限尺寸—允許零件實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限值4、體外作用尺寸（1）孔的體外作用尺寸即在配合面的全長上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸（2）軸的體外作用尺寸即在配合面的全長上，與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸零件合格的條件：最大極限尺寸≥實(shí)際尺寸≥最小極限尺寸三、偏差偏差deviation

－－某一尺寸與基本尺寸的代數(shù)差最大極限尺寸上偏差（孔ＥＳ軸es）實(shí)際尺寸基本尺寸Ｄ偏差實(shí)際偏差最小極限尺寸下偏差（孔ＥＩ軸ei）

例:已知孔、軸基本尺寸D=d=φ25mm

孔：Dmax

=φ25.021mm，Dmin

=φ25mm

軸：dmax

=φ24.993mm，dmin

=φ24.98mm

確定孔軸的上下偏差。解：孔:上偏差ES=Dmax

－

D=25.021－25=+0.021mm

下偏差EI=Dmin

－

D=25－25=0mm

軸:上偏差es=dmax

－

d=24.993－25=－0.007mm

下偏差ei=dmax

－

d=24.98－25=－0.020mm四.尺寸公差tolerance---允許尺寸的變動(dòng)量孔Th

=Dmax－Dmin

=ES－EI軸Ts=dmax

－dmin

=es

－ei公差帶示意圖及公差帶tolerancezone解說詞孔公差帶ESEI零線zeroline+0-基本尺寸esei軸公差帶公差帶示意圖中有一條表示基本尺寸的零線和相應(yīng)公差帶。零線以上為正偏差，零線以下為負(fù)偏差。公差帶是指在公差示意圖中，由代表上偏差或者最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。公差帶在零線垂直方向上的寬度代表公差值，沿零線方向的長度可適當(dāng)選取。五、配合fit

配合是指基本尺寸相同的一批孔和軸結(jié)合，公差帶之間的關(guān)系，有間隙配合，過盈配合，過渡配合。1、間隙配合clearancefit----孔的公差帶在軸的公差帶上方

Xmax

=ES－ei>0Xmin

=EI－es≥0孔軸圖例：孔的公差帶在軸的公差帶之上DmaxDmindmindmaxXmaxXminXmaxXmin2、過盈配合interferencefit----孔的公差帶在軸的下方

Ymax

=EI-es<0Ymin

=ES-ei≤0孔軸圖例：孔的公差帶在軸的公差帶之下YmaxYminYmaxYmindmaxdminDminDmax3、過渡配合transitionfit----孔和軸的公差帶相互交疊Xmax

=ES-ei>0Ymax

=EI-es<0孔軸圖例：XmaxYmax孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊YmaxXmaxYmaxXmaxXmaxYmaxDminDmaxdmaxdmin六、配合公差variationoffit---允許間隙或過盈的變動(dòng)量

間隙配合中:Tf

＝Xmax－Xmin過盈配合中:Tf

＝

Ymin

－Ymax

＝Th+Ts過渡配合中:Tf

＝Xmax

－Ymax七、基準(zhǔn)制basicsystem為了設(shè)計(jì)和制造上的經(jīng)濟(jì)性，把其中孔公差帶或軸公差帶的位置固定,而改變軸公差帶或孔公差帶的位置，來實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合。這種制度稱為基準(zhǔn)制。有基孔制和基軸制兩種基準(zhǔn)制解說詞1、基孔制---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，EI＝0基準(zhǔn)孔間隙配合過渡配合過盈配合公差帶圖：0-0+基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)為“H”。2、基軸制---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不同配合的制度?；鶞?zhǔn)軸間隙配合過渡配合過盈配合公差帶圖：基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)為“h”。００-+例:有一過盈配合,基本尺寸為φ45mm,過盈在－0.045mm至－0.086mm范圍內(nèi),采用基孔制,Th=1.5Ts,試確定孔和軸的極限偏差.解:Tf=Ymin

－Ymax=(－0.045)－(－0.086)=0.041mm

Th

=1.5Ts

Tf=Th+Ts

=1.5Ts+Ts=0.041mm得Ts=0.016mm,Th

=0.025mm按基孔制有EI=0,因此ES=Th+EI=+0.025mm由

Ymin

=ES－ei得ei=ES－Ymin

=+0.070mm而

es=ei+Ts

=(+0.070)+0.016=+0.086mm孔公差帶+86+0-φ45軸公差帶+70+25第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差因子標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算尺寸分段本節(jié)結(jié)構(gòu):一標(biāo)準(zhǔn)公差T(standardtolerance)國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的公差值

T=a·i其中a---標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)，用標(biāo)準(zhǔn)公差代號(hào)

IT01,IT0,IT1…IT18表示，其中最高

IT01，IT18最低。

i---標(biāo)準(zhǔn)公差因子二標(biāo)準(zhǔn)公差因子

(standardtolerancefactor)解說詞在基本尺寸不大于500mm的尺寸段內(nèi)i=0.45

+0.001D(μm)式中D---基本尺寸（mm）式中第一項(xiàng)表示加工誤差范圍與基本尺寸大小的關(guān)系（拋物線關(guān)系）：第二項(xiàng)表示測量誤差（主要是測量時(shí)溫度的變化產(chǎn)生的測量誤差）與基本尺寸大小的關(guān)系（線性關(guān)系）。三標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算公差等級(jí)公式公差等級(jí)公式公差等級(jí)公式

IT010.3+0.008DIT610iIT13250iIT00.5+0.012DIT716iIT14400iIT10.8+0.020DIT825iIT15640i

IT2(IT1)(IT5/IT1)1/4IT940iIT161000i

IT3(IT1)(IT5/IT1)2/4IT1064iIT171600iIT4(IT1)(IT5/IT1)3/4IT11100iIT182500iIT57iIT12160i解說詞GB/T1800.2—1998規(guī)定了各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算公式如表.對(duì)于IT01,IT0,IT1這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí),主要考慮測量誤差的影響,標(biāo)準(zhǔn)公差與基本尺寸的關(guān)系為線性關(guān)系.對(duì)于IT2,IT3,IT4這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí),公差數(shù)值在IT1與IT5間呈等比數(shù)列.從IT6級(jí)開始,每隔五個(gè)等級(jí),a值增大到10倍.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)的劃分符合優(yōu)先數(shù)系規(guī)律時(shí),就是有延伸性和插入性,可確定IT19=4000i;IT6.5=12i四尺寸分段Dj=D首·

D末解說詞

為了把標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的數(shù)目減少到最低限度，統(tǒng)一公差數(shù)值,簡化公差表格，GB/T1800.3—1998將基本尺寸分成若干段。尺寸分段后，對(duì)于每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，同一尺寸分段各個(gè)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值相同，采用尺寸分段首末兩個(gè)尺寸的幾何平均值代入計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差因子。例:求基本尺寸為90mmIT7標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值.解:90mm在大于80mm至120mm段內(nèi),

Dj

=

=97.98mm

i

=0.45Dj1/3+0.001Dj=2.173μmIT7=16i=16×2.173=34.768μm經(jīng)尾數(shù)化整,則得IT7=35μm

120×80基本尺寸/mm公差等級(jí)μmIT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8≤30.30.50.81.223461014>3～60.40.611.52.54581218>6～100.40.611.52.54691522>10～180.50.81.22358111827>18～300.611.52.5469132133>30～500.611.52.54711162539>50～800.81.2235813193045>80～12011.52.5461015223554>120～1801.223.5581218254063>180～250234.57101420294672>250～3152.5468121623325281>315～4003579131825365789>400～50046810152027406397第三節(jié)基本偏差系列

基本偏差（fundamentaldeviation)是指國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的上偏差或下偏差，它一般為靠近零線或位于零線的那個(gè)極限偏差。本節(jié)結(jié)構(gòu)：基本偏差代號(hào)孔和軸的基本偏差系列各種基本偏差所形成配合的特征孔和軸的代號(hào)軸的基本偏差的確定孔的基本偏差的確定

GB/T1800.2—1998對(duì)孔和軸分別規(guī)定了28種基本偏差，孔用大寫字母，軸用小寫字母。在26個(gè)英文字母中，去掉5個(gè)字母(孔去掉I、L、O、Q、W，軸去掉i、l、o、q、w)，加上7組字母(孔為CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC；軸為cd、ef、fg、js、za、zb、zc)。一基本偏差代號(hào)二孔和軸的基本偏差系列基本偏差系列確定了孔和軸的公差帶位置。ARSTPCDEFFGCDEHYBGJSKMNUVXZZAZBZCFD0+-孔J0+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvyD0-軸0三各種基本偏差所形成配合的特征A——H通常形成間隙配合J——N通常形成過渡配合P——ZC通常形成過盈配合基軸制：NKJSHJMGRSTPU孔基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)軸rfgefhjsjkmnpstugf軸基孔制：a——h通常形成間隙配合j——n通常形成過渡配合p——zc通常形成過盈配合四孔和軸的代號(hào)把孔和軸基本偏差代號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)代號(hào)中的阿拉伯?dāng)?shù)字組合，就構(gòu)成它們的公差帶代號(hào)。例如孔公差帶代號(hào)G8，H7；軸公差帶代號(hào)g7,h6。

把孔和軸的公差帶代號(hào)組合，就構(gòu)成配合代號(hào)，它用分?jǐn)?shù)形式表示，分子為孔的公差帶代號(hào)，分母為軸的公差帶代號(hào)。五軸的基本偏差的確定通過查軸的基本偏差數(shù)值表（GB/T1800.3-1998)可得出基本偏差。例：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50f6軸的極限偏差數(shù)值。解：查得IT6=16μm；es=－

25μm所以ei=es－IT=(－

25)－16=－41μm在圖樣上可標(biāo)注為?50-0.025mm-0.041六孔的基本偏差的確定（1）通用規(guī)則一般情況下，同一字母的孔的基本偏差與軸的基本偏差相對(duì)于零線是完全對(duì)稱的，兩者的基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反

EI=－es或ES=－ei

（例）例：查表確定?80H8/r8和?80R8/h8的極限偏差數(shù)值。解：查得IT8=46μm,r的ei=+43μm,R的ES=－43μm?80H8/r8配合中,EI=0,ES=+46μm

es

=ei+IT8=(+43)+46=+89μm?80R8/h8配合中,es

=0,ei=－46μm

EI=ES－IT8=－43－46=－89μm(2)特殊規(guī)則①基本尺寸大于3mm至500mm的孔的基本偏差代號(hào)為N，且標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為9級(jí)或9級(jí)以下時(shí)，ES=0②基本尺寸大于3mm至500mm的基軸制過渡和過盈配合中，孔要與高一級(jí)的軸相配合（如K8/h7,U7/h6）。并要求具有同一基本偏差代號(hào)字母的基孔制配合（如H8/k7,H7/u6）時(shí)，ES=－ei+△△=ITn－IT(n－1)(例)例：查表確定Ф30H7/p6和Ф30P7/h6的極限偏差數(shù)值。解：查得IT7=21μm,IT6=13μmФ30H7/p6配合中，ES=+21μm,EI=0;

查得ei=+22μm

所以es=+22+13=+35μmФ30P7/h6配合中，es=0,ei=－13μm

查得ES=－22μm+△,而△=ITn－IT(n－1)=IT7－IT6=21－13=8μm

因此ES=－22+8=－14μmEI=ES－IT7=－14－21=－35μmGB/T1800.3-1998中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT≤IT8且基本偏差代號(hào)為K、M、N的孔采用與高一級(jí)的軸的配合（如H8/k7,K8/h7）;對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)IT≤IT7,且基本偏差代號(hào)為P至ZC采用與高一級(jí)的軸的配合（如H7/u6,U7/h6）。IT(n－1)eiITnESITnIT(n－1)ei+IT(n－1)=ES+ITnei－ITn=ES－IT(n－1)基孔制配合基軸制配合軸軸孔孔第四節(jié)常用公差帶和優(yōu)先、常用配合本節(jié)結(jié)構(gòu)：

一、孔的常用公差帶

二、軸的常用公差帶

三、基孔制的優(yōu)先、常用配合

四、基軸制的優(yōu)先、常用配合一、孔的常用公差帶紅色的是優(yōu)先公差帶,所圍部分為常用公差帶.

H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7G7

H7J7JS7K7M7N7

P7R7S7T7U7V7X7Y7Z7C8D8E8F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9E9F9H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10JS10A11B11C11D11H11JS11A12B12C12H12JS12H13JS13二、軸的常用公差帶紅色的是優(yōu)先公差帶,所圍部分為常用公差帶.

h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6

h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7

g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8j8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13三、基孔制的優(yōu)先、常用配合

基準(zhǔn)孔軸(紅色為優(yōu)先配合)abcdefghjskmnprstuvxyz

間隙配合過渡配合過盈配合

H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6H6f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5

H7

H8

H8H8H8H8d8e8f8h8H9H9H9H9H9H9

c9d9e9f9h9

H10

H11H11H11H11H11

H11a11b11c11d11h11H12H12H12b12h12四、基軸制的優(yōu)先、常用配合

基準(zhǔn)軸孔(紅色為優(yōu)先配合)ABCDEFGHJSKMNPRSTUVXYZ

間隙配合過渡配合過盈配合

H5F6G6H6JS6K6M6N6P6R6S6T6h5h5h5h5h5h5h5h5h5h5h5

H6F7G7

H7JS7K7M7N7

P7R7S7T7U7

h6h6

h6h6h6h6h6h6h6h6h6h6

H7

H8H9

H10

H11H12第五節(jié)常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇孔、軸公差與配合的選擇是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要部分，這直接影響機(jī)械產(chǎn)品的使用精度、性能和加工成本。孔、軸公差與配合的選擇包括基準(zhǔn)制、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類等三方面的選擇。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類的選擇方法有計(jì)算法、實(shí)驗(yàn)法和類比法。用計(jì)算法選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類，通常要用到相關(guān)專業(yè)理論知識(shí)，通過一些公式計(jì)算出極限間隙或過盈，可借助計(jì)算機(jī)完成。

實(shí)驗(yàn)法選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類，主要用于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和性能有極大影響的重要配合，通過一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)，確定出最佳工作性能所需的極限間隙或極限過盈，這種方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)用頗高，因此很少采用。

類比法選擇是較常應(yīng)用的方法，借鑒使用效果良好的同類產(chǎn)品的技術(shù)資料或參考有關(guān)資料并加以分析來確定孔、軸極限尺寸。一、基準(zhǔn)制的選擇1、一般情況下優(yōu)先選用基孔制，因?yàn)榛字瓶蓽p少定值刀具和光滑極限塞規(guī)的規(guī)格種類。2、特殊情況采用基軸制。例如在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，常用具有一定精度的冷拉鋼材直接作軸，軸不需加工，應(yīng)采用基軸制。又如，同一根軸的不同部位上裝配幾個(gè)不同配合要求的孔的零件應(yīng)采用基軸制。3、以標(biāo)準(zhǔn)部件為基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)制。例如，滾動(dòng)軸承外圈與箱體孔的配合必須采用基軸制，內(nèi)圈與軸頸的配合必須采用基孔制。4、必要時(shí)采用任何適當(dāng)?shù)目?、軸公差帶組成非基準(zhǔn)制的配合二、公差等級(jí)（tolerancegrades）選擇滿足使用要求的前提下，盡量選取低的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。1、應(yīng)熟悉各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍，采用類比法

IT01—IT1用于量塊的尺寸公差。

IT1—IT7用于量規(guī)的尺寸公差，常用于檢驗(yàn)IT6—IT16的孔和軸。

IT2—IT5用于精密配合，如滾動(dòng)軸承各零件的配合。

IT5—IT10用于有精度要求的重要和較重要配合。IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合，例如，精密機(jī)床主軸軸頸與軸承、內(nèi)燃機(jī)的活塞上的兩個(gè)銷孔的配合。IT6的軸與IT7的孔在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用很廣，用于較高精度的重要配合。IT7和IT8通常用于中等精度要求的配合，IT9、IT10用于一般精度要求的配合。

IT11、IT12用于不重要的配合。

IT12—IT18用于非配合尺寸。2、同一配合中孔與軸應(yīng)具工藝等價(jià)性，即同一配合中的孔和軸的加工難易程度基本相同。3、某些孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)決定于相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度。4、考慮配合性質(zhì)及加工成本。過盈、過渡配合和間隙較小的間隙配合中，孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)不低于8級(jí)，軸的通常不低于7級(jí)，而間隙較大的間隙配合中，孔的公差等級(jí)較低。間隙較大的間隙配合中，孔和軸之一由于某種原因，必須選用較高的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，則與它配合的軸或孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可低兩三級(jí)。三、配合種類的選擇1、考慮孔、軸間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。