公差配合教案與技術(shù)測量基礎(chǔ)

緒論

［組織教學(xué)］（2分鐘）清點(diǎn)人數(shù)

［教學(xué)要求］1、樹立學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2、掌握互換性的定義、種類及作用。

3、掌握尺寸的定義、術(shù)語及零件合格的條件。

［新課導(dǎo)入］（2分鐘）通過螺母、螺栓損壞后可以直接更換的例子引入新課。

［講授新課］（80分鐘）

一互換性的概述

1.互換性的含義

在機(jī)械工業(yè)中，互換性是指制成的同一規(guī)格的一批零件或部件，不

需作任何挑選，調(diào)整或輔助加工（如鉗工修配）,就能進(jìn)行裝配，并能滿足

機(jī)械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。例：同型號的軸承、光管、螺

釘?shù)鹊取?/p>

互換性內(nèi)容：兒何參數(shù)，力學(xué)性能，物理化學(xué)性能等方面。

2、作用

①有利于組織專業(yè)化協(xié)作。

②有利于用現(xiàn)代化工藝裝配。

③有利于采用流水線和自動線生產(chǎn)方式。

④提高生產(chǎn)效率，降低成本，延長機(jī)器使用壽命。

3、分類

①完全互換性：若零件在裝配或更換時，不作任何選擇，不

需調(diào)整或修配，就能滿足預(yù)定的使用要求，則成為完全互換性（當(dāng)不

限定互換范圍時一，稱為完全互換法，也叫絕對互換法）。

②不完全互換性：由于某種特殊原因只允許零件在一定范圍

內(nèi)互換時，稱為不完全互換法。

4、互換性條件

一批相同規(guī)格的零件具有互換性的條件為：實(shí)際尺寸在允許的范

圍內(nèi)；形狀誤差在允許的范圍內(nèi)；位置誤差在允許的范圍內(nèi)；表面粗

糙度達(dá)到規(guī)定的要求。

二、幾何量的誤差

1、幾何誤差：零件在加工過程中由于某種因素的影響，而造

成的誤差稱為兒何誤差。

2、公差：幾何誤差及其控制范圍，稱為公差。

3、國家標(biāo)準(zhǔn)

尺寸的大小一公差與配合

形位公差：宏觀幾何形狀——形狀公差

相互位置關(guān)系——位置公差

微觀兒何形狀——表面粗糙

螺紋尺寸的大小——螺紋公差

三、差標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化

定義：對零件的公差和相互配合所制定的標(biāo)準(zhǔn)稱為公差標(biāo)準(zhǔn)

四、幾何量的測量

對零件的測量是保證互換性生產(chǎn)的一個重要手段。

五、本課程的性質(zhì)和任務(wù)

1、掌握極限與配合方面的基本計算方法及代號的標(biāo)注和識讀；

2、掌握形位公差代號的標(biāo)注方法；

3、掌握表面粗糙代號，符號的注法；

4、掌握常用量具的使用方法。

§1-1基本術(shù)語及定義

一、尺寸的術(shù)語和定義

1、尺寸

①定義用特定單位表示長度值的數(shù)字稱為尺寸。

②內(nèi)容尺寸指的是長度的值，由數(shù)字和特定單位兩部分組成

包括長度，寬度和中心距等。

2、基本尺寸(D,d)

①定義：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)計時給定的尺寸稱為基本尺寸。孔的基

本尺寸用“D”表示，軸的基本尺寸用“d”表示，后同。

②標(biāo)準(zhǔn)尺寸：標(biāo)準(zhǔn)化了的尺寸稱為標(biāo)準(zhǔn)尺寸。適用于有互換性

或系列化要求的主要尺寸。

圖車床主軸箱中間軸裝配圖和零件圖

i

§

—

織01

025w小3

I0

f

0

3a0

圖1-1車床主軸箱中間軸裝配圖和零件圖

a）裝配圖b）中間軸零件圖c）齒輪襯套零件圖

作用：減少定值刀具，量具，型材和零件尺寸的規(guī)格，（圖1-1）

3、實(shí)際尺寸（Da,da）

①定義通過測量獲得的尺寸。

由于存在測量誤差，實(shí)際尺寸并非尺寸的真值。

圖1-2實(shí)際尺寸

②際尺寸包括零件毛坯的實(shí)際尺寸，零件加工過程中工序間的

實(shí)際尺寸和零件制成后的實(shí)際尺寸。

4、極限尺寸

①定義允許尺寸變化的兩個界限值，統(tǒng)稱為極限尺寸。

最大極限尺寸：一個孔或軸允許的最大尺寸稱為最大極限尺寸

(Dmax,dmax)。

最小極限尺寸：一個孔或軸允許的最小尺寸稱為最小極限尺寸

(Dmin,dmin)。

根據(jù)課本P7圖1-3講解

L

S

80

笊0。S6

6號

0066

32S

Q專P0H

Q2

P

a)b)

圖3-1極限尺寸

圖1-3所示：

D=(p30mmd=(p30mm

=

Dmax=(p30.021mmdmax<p29.993mm

Dmin=<p30mmdmin=(p29.980mm

分析：①基本尺寸和極限尺寸是設(shè)計時給定的。

②基本尺寸可以在極限尺寸確定的范圍內(nèi)，也可以在極限尺寸

所確定的范圍外。即基本尺寸大于，等于，小于極限尺寸。

③尺寸合格條件

最小極限尺寸W實(shí)際尺寸W最大極限尺寸;

孑L：DminWDaWDmax

車由：dminWdaWdmax

5、小結(jié)（5分鐘）

6、布置作業(yè)（1分鐘）

［組織教學(xué)］（2分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（5分鐘）

1、尺寸、基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的定義及符號。

2、基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的關(guān)系。

［課題引入］（3分鐘）

從基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的關(guān)系我們可以看出，當(dāng)用

極限尺寸減基本尺寸或者用實(shí)際尺寸減基本尺寸時一，兩者之間會等到

一個差值，這個值我們把它叫做偏差值。這就是我們這節(jié)課要講述的

內(nèi)容：

［講授新課］。5分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

§1-1基本術(shù)語及定義

二、公差與偏差的術(shù)語及定義

1、尺寸偏差（簡稱偏差）

定義：尺寸偏差是指某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。

注：由于尺寸有極限尺寸，實(shí)際尺寸之分，因此偏差可分為極

限偏差和實(shí)際偏差。

⑴極限偏差

定義極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為極限偏差。

由于極限尺寸有最大極限尺寸和最小極限尺寸之分，極限偏差又

可分為上偏差和下偏差(圖1-4)。

①上偏差：最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差，(ES,es),

ES=Dmax—D

—

es=dmax'd(1-la)

②下偏差：最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差。(EI,ei)。

EI=Dmin—D

ei=dmin—d(1-lb)

強(qiáng)調(diào)：①偏差可以為正值、負(fù)值、零值。

②計算時應(yīng)注意偏差的正，負(fù)符號，應(yīng)一起代到計算式中運(yùn)算

③上、下偏差在圖紙上的標(biāo)注為：基本尺寸例630［第

7-4極限偏差

并注意當(dāng)偏差為零時必須在相應(yīng)位置標(biāo)注“0”，不能省略；當(dāng)偏

差數(shù)值相同，符號相反時，可簡化標(biāo)注，如630±0.01mm。

④偏差的五種類型：

a、上正下正；b、上負(fù)下負(fù)；c、上正下負(fù)；

d、上正下零；e^上零下負(fù)。

(2)實(shí)際偏差(Ea,ea)

定義：實(shí)際尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為實(shí)際偏差。

公式：孔：Ea=Da—D軸：ea=da—d

零件合格條件：孔：EIWEaWES軸：eiWeaWes

因此，合格零件的實(shí)際偏差應(yīng)在上，下偏差之間。

(3)尺寸偏差計算舉例

1-6軸的偏差示例

例1-1：已知某孔基本尺寸為650mm,最大極限為650.048mm,

最小極限尺寸為650.009mm(圖1-5),試求上偏差、下偏差各為多

少？

解：ES=Dmax-D=50.048-50=+0.048mm

EI=Dmin—D=50.009—50=+0.009mm

例1-2設(shè)計一軸，其直徑的基本尺寸為660mm,最大極限尺寸

為660.018mm,最小極限尺寸為659.988mm(圖1-6),求軸的上偏

差、下偏差。

—

解：es=dmaxd=60.018—60=+0.018mm

=—

eidmind=59.988—60=-0.012mm

2、尺寸公差（T）

定義：尺寸公差是最大極限尺寸減最小極限尺寸之差，可上偏差

減下偏差之差。

IV孔的公差，Ts——軸的公差。

（1）在數(shù)值上公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差

的絕對值。

表達(dá)式為：Th=|Dmax—dmin|=|ES—EI|

Ts=Idmax-dminI=IeS-ei|

強(qiáng)調(diào)：

①公差是用絕對值定義的，沒有正、負(fù)含義，在公差值前面不能

標(biāo)“+”號或“一”號；

②公差不能取零值。

（2）尺寸公差計算舉例

例1-3：求孔620黑黑的尺寸公差（課本圖1-7）。

解：由公式（1-2）可得孔的尺寸公差為：

—

Th=Dmaxdmin=20.104—20.020=0.084mm

或：Th=ES-EI=0.104-0.020=0.054mm

例1-4：求軸625二嗨的公差（課本圖1-8）

解：Ts=|dmax-dminI=I24.993~24.980|=0.013mm

或：Ts=|es-ei|=|-0.007-（-0.020）|=0.013mm

并

，

差

公

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mm

m45

例52

示o0

算o.

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差O

公=

寸Ol)m

球2m

軸中44

軸0.5

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和-(0

-=)系

m747關(guān)

m151

00的

m0...。

000。)差

0-—--

5=(=0類、偏)

①I=+

E—Ss種際鐘

孔-0Ee及。(

=：：)實(shí)分

算Si義算號

Ee為為鐘與2(

計=定計符差

。h—差差分

s的的的業(yè)

差Te偏偏3偏

：(差差差限作

6偏：=s本

本結(jié)偏偏極置

一本孔T基基偏

1小))))布

0Z00?上3：基：：的的234

、1((((、

例其解軸孔軸23

7QL2點(diǎn)出

指

［組織教學(xué)］（1分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（5分鐘）

1、尺寸、基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的定義及符號。

2、基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸的關(guān)系。

3、偏差、公差的術(shù)語及定義。

［講授新課］（80分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

§1-1基本術(shù)語及定義

二、公差與偏差的術(shù)語及定義

3、零線與尺寸公差帶圖

為了清晰地表達(dá)上述各量及相互關(guān)系，一般采用極限與配合公差

帶圖，在圖中將公差和極限偏差部分放大，如圖1-9所示

公差帶圖解定義：不必畫出孔與軸的全形，只要掃著標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)

定將有關(guān)的部分放大畫出來的圖示方法稱為尺寸公差帶圖解

圖1-9極限與配合示意圖

(1)零線

①定義：表示基本尺寸的一條直線稱為零線。(或在公差帶圖中，

確一偏差的一條基準(zhǔn)線稱為零線)。

②零線畫法

a:通常將零線沿水平方向繪制，在其左端畫出表示偏差大于的

縱坐標(biāo)軸并標(biāo)上“0”和“+”“一”號，在其左下方畫上單向箭頭的

尺寸線，并標(biāo)上基本尺寸值。

b:正偏差位與零線上方，負(fù)偏差位于零線下方，零偏差于零線

重合。

(2)公差帶

公差帶定義：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所

限定的一個區(qū)域稱為尺寸公差帶，簡稱公差帶。

①一般在同一圖中，孔和軸的公差帶的剖面線的方向應(yīng)該相反,

且疏密程度不同。

②公差帶包括了公差帶大小與公差帶位置兩要素，大小由標(biāo)準(zhǔn)

公差確定，位置由基本偏差確定。

③標(biāo)準(zhǔn)公差

標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差。見表1—3。

④基本偏差

在標(biāo)準(zhǔn)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。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般以靠近零線的那個偏差作為基本偏差。

例1—7：寫出下列各尺寸的公差，基本偏差，并畫出尺寸公差

帶圖。

(1)孔:①20/°33mm(2)孔：O40?0025mm

(3)孑L:①401需mm(4)軸：①GO%]9mm

(5)軸:①60二爆mm

解：(1)Th=ES-EI=0.033-0=0.033mm

基本偏差：EI=0

(2)Th=ES-EI=0.025-0=0.025mm

基本偏差：EI=0

(3)Th=ES-EI=0.033-0.017=0.016mm

基本偏差：EI=+0.017

(4)Ts=es—ei=0—(—0.019)=0.019mm

基本偏差：es=0

(5)Ts=es-ei=-0.021-(-0.051)=0.030mm

基本偏差：es=—0.021mm

3、小結(jié)(3分鐘)

4、布置作業(yè)(1分鐘)

［組織教學(xué)］（2分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（3分鐘）

1、公差帶圖的組成。

2、公差帶圖的畫法。

［講授新課］（55分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

§1-1基本術(shù)語及定義

尺寸、偏差、公差、公差帶內(nèi)容小結(jié)

一、尺寸

1、基本尺寸（D,d）

2、實(shí)際尺寸（Da,da）

3、極限尺寸

①最大極限尺寸（Dmax,dmax）

②最小極限尺寸（Dmin,dmin）

4、零件合格條件

［）DminWDaWDmax；dmindadmax,

②ElWEaWESeiWeaWes。

二、偏差

1、偏差分為實(shí)際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下

偏差。

2、實(shí)際偏差（Ea,ea）

Ea=Da-D,ea=da-d

三、上偏差與下偏差

①上偏差(ES,es)

ES-Dmax-D,eS—dmax-d

②下偏差(EI,ei)

EI=Dmin-Dei=dmin-d

四、公差

允許尺寸變動的兩個界限值。

Th=Dmax一Dmin=ES一EI

Tf-dmax-dmin-es-ei

五、公差帶圖

1、零線

表示基本尺寸的一條直線。通常零線沿水平方向繪制，在其左端

畫出表示偏差的大小的縱坐標(biāo)軸并標(biāo)上“0”和“+”號，在其左

下方畫上帶單向箭頭的尺寸線，并標(biāo)上基本尺寸值。正偏差位于零線

上方，負(fù)偏差位于零線下方，零偏差與零線重合。

2、公差帶

有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

直線所限定的區(qū)域稱為公差帶。

孔和軸的公差帶的剖面線的方向應(yīng)該相反，且疏密程度相同。

公差帶由公差帶大小和公差帶位置兩要素組成。

五、舉例

1、已知某軸尺寸為690*篇mm,另一軸為690：歌mm,試畫出

它們的公差帶，并比較它們公差帶的異同點(diǎn)。

解：

兩公差帶的相同點(diǎn)：

兩公差帶的大小相同，因公差值皆為0.035mm。

兩公差帶的不同點(diǎn)：

兩公差帶的基本偏差不同，所以其公差帶相對于零線的位置不

同。

2、一軸的公差帶如圖所示，試根據(jù)圖作如下回答及計算：

(1)軸的基本尺寸是(645)mm。

(2)軸的基本偏差是(+9)umo

(3)求軸的最大、最小極限尺寸及尺寸公差。

(4)若軸的實(shí)際偏差為+0.025mm,求該軸的實(shí)際尺寸。

解：

(3)lmax=l+es=645+0.034=045.034mm

lmin=l+ei=645+0.009=645.009mm

Ts=es-ei=0.034-0.009=0.025mm

(4)da=d+ea=45+0.025=645.025mm

3、計算下列孔和軸的尺寸公差，并分別繪出尺寸公差帶圖。

(1)孔620-。(2)軸6100九35

解：(l)Th=ES-EI=0.02-0=0.02mm

(2)Ts=es-ei=0-(-0.035)=0.035mm

(3)孔66O±o.oi(4)軸680端《

解：(3)Th=ES-EI=0.01-(-0.01)=0.02mm

(4)Ts=es-ei=0.01-(-0.025)=0.035mm

4、學(xué)生練習(xí)(28分鐘)

習(xí)題冊P18綜合題2

5、布置作業(yè)(2分鐘)

［組織教學(xué)］（2分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（3分鐘）

1、公差帶圖的組成。

2、公差帶圖的畫法。

［講授新課］（80分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

§1-1基本術(shù)語及定義

三、配合的術(shù)語及定義

1、孔和軸（圖1-13）

①孔——指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面（由二

平行平面或切面形成的包容面）

②軸——指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由二

平行面或切面形成的被包容面）

圖1-13孔與軸的定義

2、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)系稱為軸合。

3、間隙與間隙配合

(1)間隙(X)

孔尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)此值為正值時稱

為間隙。間隙數(shù)值應(yīng)標(biāo)“+”號。

(2)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。孔的公差帶在軸的公差帶之上。

(3)最小間隙(XmG對于間隙配合，孔的最小極限尺寸減

軸的最大間隙尺寸所得的代數(shù)差稱為最小間隙。

Xmin=Dmin-dmax=(D+ES)一(d+es)=EI-es

由上式可知，最小間隙等于孔下的偏差減去軸的上偏差的代數(shù)

差。

(4)最大間隙(Xmax)

對于間隙配合，孔的最大極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。

Xmax=Dmax—dmin=(D+ES)—(d+ei)=ES—ei

最大間隙也等于孔的上偏差減去軸的下偏差的代數(shù)差。

(5)間隙配合計算舉例

例1—84)50「09mm的孔與巾50:就mm的軸是間隙配合，求

最大間隙和最小間隙。

解：①按極限尺寸計算

—

Xmax=Dmaxdmin=50.039—49.950=+0.089mm

Xmin=Dmjn—dmax=50—49.975=+0.025mm

②按偏差計算

Xmax=ES-ei=0.039-(-0.050)=+0.089mm

Xmin=EI—es=O—(—0.025)=+0.025mm

4、過盈與過盈配合

(1)過盈Y孔的尺寸減去軸的尺寸所得的代數(shù)差，當(dāng)此值為

負(fù)值時稱為過盈。過盈數(shù)值前面應(yīng)標(biāo)上“一”號

(2)過盈配合具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合稱為

過盈配合。

過盈配合時孔的公差帶在軸的公差帶之下。

(3)最小過盈(Ymin)對過盈配合，孔最大極限尺寸減軸的

最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小過盈。

Ymin=Dmax—dmin=(D+ES)—(d+ei)=ES—ei

(4)最大過盈(Ymax)對過盈配合，孔最小極限尺寸減軸的

最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過盈

Ymax=Dmin—dmax=(D+EI)—(d+es)=EI—es

(5)過盈配合尺寸計算

例1-19@50廿必mm的孔與4)50:濡;mm的軸相配是過盈配

合，求最小過盈和最大過盈。

解：Ymin=ES—ei=0.025—0.043=—0.018mm

Ymax=EI—es=0—0.059=—0.059mm

5、過渡配合

(1)定義可能具有臆隙或過盈的配合稱為過渡配合。

當(dāng)孔的尺寸大于軸的尺寸時一，具有間隙；小于軸的尺寸時、具有

過盈。

過渡配合時孔的公差帶和軸的公差帶相互交疊。

例1一10450；。3mm的孔與力50：黑:mm的軸相配是過渡

配合，求最大間隙和最大過盈。

解：Xmax=ES-ei=0.025-0.002=+0.023mm

Ymax=ES—es=0—0.018=—0.018mm

6、小結(jié)(3分鐘)

(1)孔、軸的定義。

(2)配合的種類。

(3)配合性質(zhì)的判斷方法。

(4)計算公式。

7、布置作業(yè)(2分鐘)

［組織教學(xué)］(1分鐘)

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］(4分鐘)

1、配合的種類及計算。

2、各種配合性質(zhì)的判斷方法。

［講授新課］(45分鐘)

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

§1-1基本術(shù)語及定義

三、配合的術(shù)語及定義

7、配合公差(Tf)

(1)定義允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差

(2)間隙配合公差

間隙配合公差等于最大間隙與最小間隙之代數(shù)差的絕對值。

Tf=Xmax—Xmjn=Th+Ts

(3)過盈配合公差

等于最小過盈與最大過盈三代數(shù)差的絕對值.

(4)過渡配合公差

等于最大間隙與最大過盈之代數(shù)差的絕對值。

⑸舉例

計算下組配合尺寸的極限盈隙及配合公差。

孔為060(J0030mm,軸為660北:;mm。

解：???EI>es,...為間隙配合，

Xmax=ES-ei=+0.030-(-0.049)=+0.079mm

Xmin=EI-es=0-(-0.030)=+0.030mm

T「|Xmax-Xmin|=|+0.079-(+0.030)|=0.049mm

四、小結(jié)(38分鐘)

一、尺寸

1、基本尺寸(D,d)

2、實(shí)際尺寸(Da,da)

3、極限尺寸

①最大極限尺寸(Dmax,dmax)

②最小極限尺寸(Dmin,dmin)

4、零件合格條件

①DminWDaWDmax；dminWdaWdmax,

②EIWEaWESeiWeaWes。

二、偏差

1、偏差分為實(shí)際偏差和極限偏差，極限偏差又分為上偏差和下

偏差。

2、實(shí)際偏差(Ea,ea)

Ea=Da-D,ea=da-d

3、上偏差與下偏差

①上偏差(ES,es)

ES—DmaxD,eS—dmaxd

②下偏差

EI—DminDei—dmind

三、公差允許尺寸變動的兩個界限值。

Th=Dmax一Dmin=ES一EI

Trdmax—dmin=es—ei

四、配合

1、種類間隙配合，過盈配合，過渡配合。

2、定義

(1)間隙配合具有間隙(包括最小間隙為零)的配合稱為間

隙配合。

Xmax—Dmaxdmin-ESei

Xmin=Dmin—dmax=EI—CS

(2)過盈配合具有過盈(包括最小過盈為零)的配合稱為

過盈配合。

Ymax=Dmin—dmax=EI—CS

Ymin=Dmax—dmin=ES—ei

(3)過渡配合可能具有間隙或過盈的配合稱為過渡配合。

Xmax-Dmaxdmin-ESei

Ymax=Dmin—dmax=EI—CS

3、配合性質(zhì)的區(qū)別

(1)用公差帶相互位置來區(qū)分配合性質(zhì)。

當(dāng)孔的公差帶位于軸的公差帶之上時為間隙配合;位于軸的公差

帶之下時為過盈配合，相互交疊時為過渡配合。

(2)用極限偏差來區(qū)分配合性質(zhì)

當(dāng)esWEI,為間隙配合

當(dāng)ESWei,為過盈配合

當(dāng)上式均不成立時，為過渡配合

二、配合公差

配合公差Tf允許間隙或過盈的變動量稱為配合公差。其數(shù)值

等于相互配合的孔公差與軸公差之和。

間隙配合：Tf=|Xmax-Xmjn|—Th+Ts

過盈配合：Tf=|Ymil-Ymax|=Th+Ts

過渡配合：Tf=|Xmax-Ymax|-Th+Ts

例：一相配合的孔和軸，孔公差帶為660Q0033mm,軸尺寸為660

±o.o95mm,試求極限間隙或極限過盈，孔、軸的公差,并畫出公差帶

圖。

解：Th=ES-EI=0.033-0=0.033mm

Ts=es-ei=0.0095一(-0.0095)=0.019mm

因?yàn)镋S>ei且EI<es,

所以此配合為過渡配合。

Xmax=ES-ei=0.033-(-0.0095)=+0.0425mm

Ymax=EI—es=0—0.0095=—0.0095mm

五、布置作業(yè)(2分鐘)

［組織教學(xué)］（2分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（3分鐘）

1、配合公差的計算。

2、配合公差與尺寸公差的計算。

［講授新課］（80分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

1-2極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定

一、配合制

定義：配合制是指同一極限制的孔和軸組成配合的一種制度。

種類：基孔制和基軸制。

1、基孔制配合

定義：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稱為基孔制。

基準(zhǔn)孔：基孔制配合中選作基準(zhǔn)的孔稱為基準(zhǔn)孔，基本偏差為

下偏差，其數(shù)值為零，代號為“H”，上偏差為正值，即其公差帶在

零線上側(cè)，且上偏差用兩條虛線段畫出，以表示其公差帶的變動范圍。

根據(jù)圖1-17分析：

①當(dāng)軸的基本偏差為上偏差且W0時-，為間隙配合。

②當(dāng)軸的基本偏差為下偏差＞0時：

孔與軸的公差帶相交疊，為過渡配合；

孔與軸的公差帶錯開時;為過盈配合。

③軸的另一極限偏用一條虛線畫出。

2、基軸制配合

定義：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，稱為基軸制。

基準(zhǔn)軸——基軸制配合中選作基準(zhǔn)的軸稱為基準(zhǔn)軸。基本偏差

為上偏差，其數(shù)值為零，下偏差為負(fù)值，即基準(zhǔn)軸的公差帶在零線的

下側(cè)，且下偏差用兩條虛線段畫出。

根據(jù)圖1-18分析:

①當(dāng)軸的基本偏差為下偏差時，為間隙配合。

②當(dāng)孔的基本偏差為上偏差＜0時：

孔與軸的公差帶交疊，過渡配合；

孔與軸的公差錯開時，過盈配合。

二、標(biāo)準(zhǔn)公差系列

標(biāo)準(zhǔn)公差：《極限與配合》標(biāo)準(zhǔn)已對公差值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)

中所規(guī)定的任一公差稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。

標(biāo)準(zhǔn)公差系列：由若干標(biāo)準(zhǔn)公差所組成的系列稱為標(biāo)準(zhǔn)公差系

列。

標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值與兩個因素有關(guān)：標(biāo)準(zhǔn)公差等級和基本尺寸分

段。見表1-1

1、公差等級

（1）定義：確定尺寸精確程度的等級稱為公差等級。

（2）國標(biāo)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公差20級。各級代號由字母IT與阿拉伯?dāng)?shù)

據(jù)字兩部公組成。IT——標(biāo)準(zhǔn)公差，阿拉伯?dāng)?shù)字——公差等級。

（3）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：同一公差等級對所有基本尺寸的一組公差被認(rèn)為

具有同等精確程度。

(4)等級系列為：ITOI,ITO,IT1……IT18,其中ITOI最高，IT18

精確度最低。

(5)同一基本尺寸的孔與軸，其標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的大小應(yīng)隨公差等

級的高級而不同。等級高，公差值小，等級低，公差值大。

因?yàn)椋簶?biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值，一是公差等級有關(guān)，二與基本尺寸有關(guān)。

(6)公差等級高，零件的精度高，使用性能提高，但加工難度大,

生產(chǎn)成本高；公差等級低，零件的精度低，使用性能降低，但加工難

度減小，生產(chǎn)成本低。因而要同時考慮零件的使用要求和加工的經(jīng)濟(jì)

性能這兩個因素，合理確定公差等級。

2、基本尺寸分段

(1)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值不僅與公差等級有關(guān)，還與基本尺寸有關(guān)。

(2)基本尺寸可分為主段落和中間段落。

(3)將至3150mm的基本尺寸分為21個主段落，將至500mm

的常用尺寸段分為13個主段落。

(4)主段落用于標(biāo)準(zhǔn)公差中的基本尺寸分段，見表l-lo中間

段落用于基本偏差中的基本尺寸分段，見表1-5和1-6O

(5)同一公差等級的不同尺寸段，其標(biāo)準(zhǔn)公差值不相等，但其

精確程度和加工難易程度應(yīng)理解為相同。反之，其公差值相等時.，其

加工程度不一定相同。

(6)考慮到基本尺寸的因素，不能以公差值的大小來判斷零件

精度的高低，而應(yīng)以公差等級作為判斷的依據(jù)。

3、小結(jié)(4分鐘)

4、布置作業(yè)(1分鐘)

［組織教學(xué)］(1分鐘)

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］(5分鐘)

1、配合制的定義。

2、基準(zhǔn)制的種類及特征。

3、標(biāo)準(zhǔn)公差的查表方法。

［講授新課］(80分鐘)

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

1-2極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定

三、基本偏差系列

定義：用以確定公差帶相對零線位置的上偏差或下偏差稱為基

本偏差。

1、基本偏差代號

基本偏差的代號用拉丁字母表示，大寫代表孔的基本偏差，小寫

代表軸的基本偏差。除去易于其它代號混的I,L,O,Q,W(I,l,o,q,w)5個

字母外，再加上用CD,EF,FGZA,ZB,ZC,JS(cd,ef,壇,za,zb,zc,js)兩個字

母表示的7個代號，共有28個代號，即孔和軸各有28個基本偏差

2、基本偏差系列圖及特征

從基本偏差系列圖可以看出：

(1)孔與軸同字母的基本偏差基本相對零線呈對稱分布。

軸：a至h基本偏差為上偏差es,h的上偏差為零,其余均為負(fù)

值，絕對值依次逐漸減?。籮至zc基本偏差為下偏差ei,除j和k的

部分外都為正值，其絕對值依次逐漸增大。

孔：A至H基本偏差為下偏差Ei,J至ZC為上偏差ES。

(2)代號JS和js,在各公差等級中完全對稱。

(3)代號K,k,N它們隨公差等級不同而有兩種基本偏差數(shù)據(jù)

值；M有三種不同的情況(正值、負(fù)值、或零值)

(4)基本偏差系列圖中，公差帶的另一端取決于公差等級和這

位基本偏差的組合。

3、基本偏差數(shù)值

通用規(guī)則：軸的基本偏差數(shù)值是直接利用公式計算而得?？椎?/p>

基本偏差數(shù)值一般情況下可以按公式直接計算而得，稱為通用規(guī)則。

特殊規(guī)則：有些代號孔的基本偏差數(shù)值在某些尺寸段和標(biāo)準(zhǔn)公

差等級時，必須在公式計算的結(jié)果上附加一個△值,此稱為特殊規(guī)則。

從表1-5和表1-6中可以看出，孔和軸的基本偏差除從系列圖中

反映出的上述特征外，還具有如下特點(diǎn)：

(1)孔的基本偏差P至ZC中，當(dāng)公差等級分別為W7及＞7時,

其基本偏差數(shù)值不同，兩者相差一個△值。

(2)在＞500至3150mm的大尺寸段，只給出部分基本偏差數(shù)值。

如軸為d,e,f,g,h,js,k,m,n,p,r,s,t,u；孔為D,E,F,QH,JS,K,M,N,P,R,S,T,U。

四、另一極限偏差數(shù)值的確定

對于孔：EI=ES-IT,ES=EI+IT(l-16a)

對于軸：ei=es—IT,es=ei+IT(l-16b)

例1-9已知①8e7,查標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差并計算另一極限偏

差。

解：從表1-5中可查:

es~25um-0.025mm

從表1-3中查得：

IT7=15um=0.015mm

ei=es-IT7=-0.025-0.015=-0.040mm

1-10已知中10m6,查標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差并計算另一極

限偏差。

解:查表1-3得：

IT6=0.009mm

查表1-5得：

ei=+6um=+0.006mm

es=ei+IT=0.006+0.009=+0.015mm

例1-11已知相配合的孔和軸，其基本尺寸為25mm，其孔的

基本偏差代號為H,公差等級為8級，軸的基本偏差代號為f,公差

等級為7級。查表確定孔，軸的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差數(shù)值，并計算另

一極限偏差和極限尺寸，畫出公差帶圖解，求配合的極限間隙或極限

過盈及配合公差。

解：從表1-1得：

1T7=21um=0.021mm

IT8=33um=0.033mm

查表1-6得：EI=0

所以ES=EI+IT=0+0.033=+0.033mm

Dmax=D+ES=25+0.033=25.033mm

Dmin=D+EI=25+0=25mm

可寫成①25H8(r33)

查表1-5得:

es=-20=-0.020um

所以ei=es-IT=-0.020-0.021=-0.041mm

可寫成中25f7G等)

dmax=d+es=25+(-0.020)=24.98mm

dmin=d+ei=25+(-0.04l)=24.959mm

由于孔的下偏差為零，且EI>es,所以此配合為基孔制間隙配合。

Xmax=ES-ei=0.033-(-0.041)=+0.074mm

Xmjn=EI-es=0-(-0.020)=+0.020mm

Tf=|Xmax-XminI=0.074-0.020=0.054mm

或Tf=Th+Ts=0.033+0.021=0.054mm

4、小結(jié)(3分鐘)

5、布置作業(yè)(1分鐘)

［組織教學(xué)］（2分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（3分鐘）

1、基本偏差系列圖的特征。

2、基本偏差的查表方法。

［講授新課］（55分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

1-2極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定

五、極限偏差表

1、孑L、軸的極限偏差表

軸的極限偏差表（附表一），用來查軸的極限偏差；另一個是孔

的極限偏差表（附表二），用來查孔的極限偏差。

2、查表的步驟和方法

⑴根據(jù)基本偏差的代號是大寫還是小寫，確定是查孔還是軸的

極限偏差表。

⑵在極限偏差中首先找到基本偏差代號，再從基本偏差代號下

找到公差等級數(shù)字所在的列。

⑶找到基本尺寸段所在的行，則橫和列的相交處，就是所要查

的極限偏差數(shù)值。

3、舉例

例1、查表確定20cl2的極限偏差表

解：查表1-1得：

IT12=210um=0.21mm

查表1-5得：

es=-11Oum=-0.11mm

故ei=es-IT=-0.11-0.21=-0.32mm

例2、55H1的極限偏差

解：查表1-1得：

ITl=2um=0.002mm

查表1-6得：

EI=0mm

故ES=EI+ITl=0.002+0=+0.002mm

例3：查表確定100M8的極限偏差

解：查表1-1得：

IT8=54um=0.054mm

查表1-6的得：

ES=-13+△=-13+19=+6=+0.006mm

故EI=ES-IT=0.006-0.054=-0.048mm

例4：查表確定450s7的極限偏差

解：查表1-1得：

IT7=63um=0.063mm

查表1-6得：

ES=-232+A=-232+23=-209um=-0.290mm

故EI=ES-IT=-0.290-0.063=-0.272mm

例5：利用極限偏差表，確定下列公差帶代號的偏差值，并計算

公差。

⑴①80m8⑵030E10(3)O30js7(4)①60M6

解：

⑴查附表一：

①80m8=080

即Ts=es-ei=0.057-0.01l=0.046mm

⑵查附表二：

03OE10=030

即Th=ES-EI=0.124-0.04=0.084mm

⑶查附表一：

①30js7*300.010

即Ts=es-ei=0.010-(-0.010)=0.020mm

(4)查附表二：

06OM6=O6O

即Th=ES-EI=-0.005-(-0.024)=0.019mm

4、學(xué)生練習(xí)(28分鐘)

習(xí)題冊P21七、7、8

5、布置作業(yè)(2分鐘)

［組織教學(xué)］（2分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（3分鐘）

1、極限偏差表的查表方法。

2、極限偏差的難點(diǎn)化解。

［講授新課］（80分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

1-2極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的基本規(guī)定

六、公差帶

復(fù)習(xí)：公差帶的組成因素：上偏差，下偏差；公差帶由基本偏差

和標(biāo)準(zhǔn)公差確定。

1、公差帶代號

①組成

孔、軸公差帶代號用基本偏差代號與公差等級代號組成。

②公差帶在圖樣上的標(biāo)注

國標(biāo)規(guī)定公差帶在圖樣有三種標(biāo)注方法：

I：①450H6

II：①450

III：045OH6（產(chǎn)°）

2、公差帶的系列

①孔公差帶543種，軸公差帶544種。

②國標(biāo)規(guī)定了優(yōu)先，常用和一般用途的軸公差帶119種，孔的

優(yōu)先，常用和一般用途公差帶105種(圖1-22?1-23)

③軸常用的公差帶59種，孔常用的公差帶44種；孔、軸各有

13種優(yōu)先公差帶。

七、配合

1、配合代號

國標(biāo)對配合的代號規(guī)定為：用孔、軸公差帶代號的組成表示，寫

成分?jǐn)?shù)形式，分子表示孔的公差帶代號，，分母表示軸的公差帶代號。

例如：05OF8/h6,G6/H6,10H7/n6等等。

2、常用和優(yōu)先配合

W500mm范圍內(nèi)，對基孔制規(guī)定了59種常用的配合和13種優(yōu)

先的配合；對基軸制規(guī)定了47種常用的配合和13種優(yōu)先的配合。

根據(jù)課本教材表L7和表1.8分析

問題：①在常用配合中，如何區(qū)分配合的基準(zhǔn)制？

②在常用配合中，如何區(qū)分配合的性質(zhì)？

③在常用配合中，孔和軸的公差等級有何特點(diǎn)？

分析：

①說明：基孔制就是基準(zhǔn)孔H與所有軸組成配合的一種制度;

基軸制就是基準(zhǔn)軸h與所有孔組成配合的一種制度。

I、在配合代號中，凡分子為H的，配合的基準(zhǔn)制為基孔制。

II、在配合代號中，凡分母為h的，配合的基準(zhǔn)制為基軸制。

②配合性質(zhì)的區(qū)分

基孔制配合性質(zhì)的區(qū)分：

I、H與a?h組成的配合皆是間隙配合。

II、H與j、js、k、m的配合皆是過渡配合。

IILH與r?zc的配合皆是過盈配合。

IV、H與n、p的配合性質(zhì)需據(jù)具體情況確定。

基軸制配合性質(zhì)的區(qū)分：

I、h與A?H組成的配合皆是間隙配合。

II、h與J、JS、K、M的配合皆是過渡配合。

IILh與P?ZC的配合皆是過盈配合。

IV、h與N的配合性質(zhì)需據(jù)具體情況確定。

③相配合的公差等級，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定常用及優(yōu)先配合的孔、軸

公差等級，要符合下列規(guī)定：（以IT8為界）

I、高于IT8的孔均與高一級的軸配合；

II、低于IT8的孔均與同級的軸配合；

IILIT8的孔可與高一級或同級的軸配合。

3、混合配合

國標(biāo)規(guī)定如有特殊需要允許將任一孔，軸的公差帶組成配合，如

G8/n7,F7/m6等。

八、一般公差——線性尺寸的未注公差

1、定義在圖樣上不單獨(dú)注出公差，而是在圖樣上，技術(shù)文件

或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中作出總的說明。

GB/804—79規(guī)定未注公差的公差等級為IT12至IT18,基本偏差

一般孔用H；軸用h；長度用+IT/2（即JS或js）。

2、線性尺寸的一般公差標(biāo)準(zhǔn)

（1）適用范圍

線性尺寸的一般公差標(biāo)準(zhǔn)既適用于金屬切削加工的尺寸，也適用

于一般沖壓加工的尺寸，非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸也可

參照采用。GB/1804-1992規(guī)定的極限偏差適用于非配合尺寸。

⑵公差等級與數(shù)值

有四個等級：f（精密級），m（中等級）,c（粗糙級）,v（最粗級）。

九、溫度條件

1、基準(zhǔn)溫度20℃o

2、要求:

⑴測量檢驗(yàn)的結(jié)果都應(yīng)以工件和測量器具的溫度在20c時為

準(zhǔn)。

⑵對一般尺寸精度不高的零件的測量檢驗(yàn)，可不考慮溫度的影

響。

十、小結(jié)（4分鐘）

十一、布置作業(yè)（1分鐘）

［組織教學(xué)］（1分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（3分鐘）

1、公差帶代號的表示方法。

2、配合代號的表示方法和配合的特性。

［講授新課］（80分鐘）

第一章光滑圓柱結(jié)合的公差與配合

&1-3公差帶與配合的選用

公差帶與配合的選擇就是配合制、公差等級和配合種類的選擇。

一、配合制的選用

1、一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。

⑴目的：可大大減少定尺寸刀具和量具的品種規(guī)格，有利于刀

具和量具的生產(chǎn)及儲備，從而降低生產(chǎn)成本。］

⑵只有在具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果的情況下，才采用基軸制。如用

冷拔鋼作軸，不必對軸加工，或在同一基本尺寸的周上裝配兒個不同

配合的零件（圖1-26）O

2、與標(biāo)準(zhǔn)件配合時，配合制的選擇通常依標(biāo)準(zhǔn)件而定。

例如：滾動軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，而滾動軸承外圈與

孔的配合采用基軸制。

3、為了滿足配合的特殊要求，允許采用混合配合。

即：在一般情況下優(yōu)先采用基孔制，其次采用基軸制，如有特殊

需要，允許采用混合配合（圖1-27）。

0

圖1-26混合配合應(yīng)用示例

1、選用公差等級的原則是：以滿足使用要求的前提下，盡可能

選用較低的公差等級，以便很好地解決機(jī)器零件的使用要求與制造工

藝及成本之間的矛盾。

2、表1-12公差等級的主要應(yīng)用實(shí)例。

IT3-IT5（孔為IT6）：配合公差很小，對加工要求很高，應(yīng)用較

少。

IT6（孔為IT7）：配合公差較小，一般精密加工能夠?qū)崿F(xiàn)，在精

密機(jī)械中應(yīng)用廣泛。

3、表1-13各種加工方法與公差等級的關(guān)系（要求學(xué)生熟記）.

三、配合的選用

1、方法：計算法、類比法和試驗(yàn)法。

2、選用步驟

⑴首先根據(jù)使用要求，確定配合的類別，即確定是間隙，過盈,

還是過渡配合。

⑵確定類別后，再進(jìn)一步類比確定選用哪一種配合。

⑶工作條件是選擇配合的重要依據(jù)，當(dāng)待選部位與典型實(shí)例在

工件上有所不同時一，應(yīng)對配合的松緊作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最后確定選用哪

種配合。

四、小結(jié)（5分鐘）

五、布置作業(yè)（1分鐘）

［組織教學(xué)］（1分鐘）

考勤、清點(diǎn)人數(shù)。

［教學(xué)回顧］（4分鐘）

1、尺寸、偏差、公差、配合制。

2、配合的種類及計算。

［講授新課］（80分鐘）

第三章形狀和位置公差

€3-1概述

一、形狀和位置公差在機(jī)器制造中的作用

作用：在加工中，對零件的尺寸誤差加以限制，根據(jù)零件的使用

要求，并考慮到制造的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，規(guī)定出合理的形狀和位置公

差，用以限制形狀和位置誤差，保證零件的使用性能。

二、形狀和位置公差標(biāo)準(zhǔn)

GB/T1182-1996《形狀和位置公差通則、定義、符號和圖樣表達(dá)

方式》。

GB/T1184-1996《形狀和位置公差未注公差值》

GB13319-1991《形狀和位置公差，位置度公差》

三、形位公差的符號及代號

1、形位誤差項(xiàng)目符號及代號

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定形狀和位置公差共有14個項(xiàng)目，其中：

形狀公差4項(xiàng)，形狀或位置公差2項(xiàng)，位置公差8項(xiàng)。

①形狀公差

1）直線度（一）：限制實(shí)際直線的形狀誤差（即直線度誤差）。

2）平面度（O）：限制實(shí)際平面的形狀誤差（即平面度誤差

3）圓度（）：限制實(shí)際圓的形狀誤差（即圓度誤差）。

4）圓柱度（）：限制實(shí)際圓柱面的形狀誤差（即圓柱度誤

差）。

②形狀或位置公差

包括線輪廓度（）和面輪廓度（)°

③位置公差

包括定向、定位、跳動三種。

（1）定位公差

1）平行度（）：限制A對B的平行度誤差。

2）垂直度（）：限制A對B的垂直度誤差。

3）傾斜度（）：限制A對B的傾斜度誤差。

（2）定向公差

1）同軸度（◎）:限制A對B的同軸度誤差。

2）對稱度（）:限制A對B的對稱度誤差。

3）位置度（）：限制A對B的位置度誤差。

（3）跳動公差

1）圓跳動（）：限制A對B的圓跳動誤差，分為徑向、端

面、斜向圓跳動三種。

2）全跳動（）：限制A對B的全跳動誤差，分為徑向、端

面全跳動兩種。

形位公差帶形狀及其應(yīng)用范圍。

①兩平行直線

適用于直線；應(yīng)用于直線度，平行度，垂直度，傾斜度，對稱度,

位