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1、第1章 尺寸公差与配合尺寸公差与配合(1)第1章 尺寸公差与配合1.1 尺寸公差与配合的基本术语及定义1.1.1有关尺寸的术语及定义1轴轴(尺寸)和孔孔(尺寸)（1）轴。轴。轴主要是指工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形外尺寸要素（由二平行平面或切面形成的被包容面）。（2）孔。孔。孔主要是指工件圆柱形的内尺寸要素，也包括非圆柱形内尺寸要素（由二平行平面或切面形成的包容面）。标准中定义的轴、孔是广义的。从装配上来讲，轴是被包容面，它之外没有材料；孔是包容面，它之内没有材料。第1章 尺寸公差与配合例如，圆柱、键等都是轴，圆柱孔、键槽等都是孔，如图1-1所示。图1-1轴和孔尺寸第1章 尺寸公差与配
2、合2尺寸尺寸是以特定单位表示线性尺寸值的数值。由数字和长度单位组成，包括直径、长度、宽度、高度、厚度以及中心距等，图样上标注尺寸时常以mm为单位，这时只标数字，省去单位。（1）公称尺寸（公称尺寸（D、d）。）。是指由图样规范确定的理想形状要素的尺寸（见图1-2）。它的数值可以是一个整数或一个小数值，例如32，8.75，3.5，通常大写字母D表示孔的公称尺寸，小写字母d表示轴的公称尺寸。第1章 尺寸公差与配合（2）提取组成要素的局部尺寸提取组成要素的局部尺寸（Da、da）。是指一切提取组成要素上两对应点之间距离的统称。在以前的版本中，提取组成要素的局部尺寸被称为实际尺寸实际尺寸。注：为方便起见，
3、可将提取组成要素的局部尺寸简称为提取要素提取要素的局部尺寸的局部尺寸。提取圆柱面的局部尺寸。指要素上两对应点之间的距离。其中，两对应点之间的连线通过拟合圆圆心；横截面垂直于由提取表面得到的拟合圆柱面的轴线。两平行提取表面的局部尺寸。指两平行对应提取表面上两对应点之间的距离。其中，所有对应点的连线均垂直于拟合中心平面；拟合中心平面是由两平行提取表面得到的两拟合平行平面的中心平面（两拟合平行平面之间的距离可能与公称距离不同）。第1章 尺寸公差与配合（3）极限尺寸极限尺寸。极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极端。提取组成要素的局部尺寸应位于其中,也可达到极限尺寸。上极限尺寸(Dmax、dmax)。指尺寸
4、要素允许的最大尺寸（见图1-2）。在以前的版本中，下极限尺寸被称为最小极限尺寸。下极限尺寸(Dmin、dmin)指尺寸要素允许的最小尺寸（见图1-2）。在以前的版本中，下极限尺寸被称为最小极限尺寸。第1章 尺寸公差与配合图1-2公称尺寸/极限偏差与极限尺寸第1章 尺寸公差与配合 1.偏差（偏差（limits of deviation）（1）零线。指在极限与配合图解中，表示公称尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。（见图1-3）。（2）偏差。指某一尺寸减去其公称尺寸所得的代数差。偏差可能为正值、负值或零，书写或标注时，正、负号或零都要写出并标注。（3）极限偏差。是指极限尺寸减去其基本尺寸所得
5、的代数差。包括上极限偏差和下极限偏差。1.1.2 有关偏差、公差的术语及定义有关偏差、公差的术语及定义第1章 尺寸公差与配合上极限偏差（上极限偏差（ES、es）。指上极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差（见图1-2）。在以前的版本中，上极限偏差被称为上偏差。下极限偏差（下极限偏差（EI、ei）。指下极限尺寸减去其公称尺寸所得的代数差（见图1-2）。在以前的版本中，下极限偏差被称为下偏差。轴的上、下极限偏差代号分别用小写字母“es、ei”表示，孔的上、下极限偏差代号分别用大写字母ES、EI表示（见图1-3）。第1章 尺寸公差与配合极限偏差是用来控制实际偏差的，合格零件的实际偏差应位于极限偏差之内。
6、在实际中常用孔、轴的基本尺寸和极限偏差计算其极限尺寸。【例1-1】求标注为孔的上、下极限尺寸。解：上极限尺寸：Dmax=20+(+0.006)mm=20.006mm下极限尺寸：Dmin=20+(0.015)mm=19.985mm第1章 尺寸公差与配合2.尺寸公差（尺寸公差（Tolerance）尺寸公差尺寸公差（简称公差公差）。上极限尺寸与下极限尺寸之差，或上极限偏差与下极限偏差之差。它是允许尺寸的变动量。尺寸公差是一个没有符号的绝对值。标准公差标准公差。指在标准GB/T1800.1极限与配合制中，所规定的任一公差。公差是控制误差的，加工误差是不可避免的，显然公差应该大于零（负公差、零公差没有意
7、义）。孔的公差：轴的公差：第1章 尺寸公差与配合注意：公差与偏差是两个不同的概念。公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度；而偏差表示与公称尺寸的远离程度，它表示公差带的位置，影响配合的松紧程度。从工艺上看，极限偏差是决定加工时切削工具与零件相对位置的依据。公差在数值上等于两极限偏差之差的绝对值。第1章 尺寸公差与配合 3.尺寸公差带图尺寸公差带图 由代表上极限偏差和下极限偏差或上极限尺寸和下极限尺寸的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公差带。公差带的图解方式称为公差带图，如图1-3所示。公差带是由公差大小和其相对零线的位置的基本偏差来确定的。图1-3 公差带图解第1章 尺寸公差与配合(1）
8、零线：确定偏差的基准线。它所指的尺寸为公称尺寸，是极限偏差的起始线。零线上方表示正偏差，零线下方表示负偏差，画图时一定要标注相应的符号(“0”、“+”和“-”)。零线下方的单箭头必须与零线靠紧（紧贴），并注出基本尺寸的数值如：50、80等。(2）公差带:在公差带图中，由代表上极限偏差和下极限偏差或最大极限尺寸与最小极限尺寸的两条直线所限定的区域。沿零线垂直方向的宽度表示公差值，代表公差带的大小，公差带沿零线长度方向可适当选取。第1章 尺寸公差与配合例1-2已知孔,轴，求孔、轴的极限偏差与公差。图1-4 公差带图解(1)公差带图解法:如图1-4所示，孔的极限尺寸Dmax=40.025,Dmin=
9、40轴的极限尺寸dmax=39.990,dmin=39.974其孔、轴公差为Th=0.025,Ts=0.016第1章 尺寸公差与配合(2)公式法：利用公式来解。Dmax=D+ES=40+0.025=40.025Dmin=D+EI=40+0=40Dmax=d+es=400.010=39.990Dmin=d+ei=400.026=39.974Th=DmaxDmin=40.02540=0.025Ts=esei=0.010(0.026)=0.016第1章 尺寸公差与配合1.1.3 有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义配合（Fit)是指基本尺寸相同的，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。在孔与轴的配合
10、中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差，其值为正值时称为间隙，其值为负值时称为过盈。1.间隙配合（间隙配合（Clearance fit）间隙配合是指具有间隙（含最小间隙为零）的配合。此时孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。也可以是零间隙配合，如图1-5所示。第1章 尺寸公差与配合图1-5间隙配合第1章 尺寸公差与配合其极限间隙与配合公差公式如下：上式表明配合精度（配合公差）取决于相互配合的孔与轴的尺寸精度（尺寸公差），设计时，可根据配合公差来确定孔与轴的公差。第1章 尺寸公差与配合 2.过盈配合（过盈配合（Interference fit）过盈配合是指具有过盈（含最小过盈为零）
11、的配合。此时孔的公差位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，如图1-6所示。第1章 尺寸公差与配合图1-6过盈配合第1章 尺寸公差与配合其极限过盈与配合公差公式如下：第1章 尺寸公差与配合 3.过渡配合（过渡配合（Transition fit）过渡配合是指可能产生间隙或过盈的配合。此时孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合，如图1-7所示。但其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高。第1章 尺寸公差与配合图1-7过渡配合第1章 尺寸公差与配合其极限间隙或过盈与配合公差公式如下：第1章 尺寸公差与配合例1-3求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差
12、，并绘制公差带图。(1）孔mm与轴mm相配合；(2）孔mm与轴mm相配合；(3）孔mm与轴mm相配合。第1章 尺寸公差与配合解(1）最大间隙最小间隙配合公差或第1章 尺寸公差与配合(2）最小过盈Ymin=ESei=+0.0210.028=0.007mm最大过盈Ymax=EIes=00.041=0.041mm配合公差Tf=YminYmax=0.007+0.041=0.034mm或Tf=Th+Ts=0.021+0.013=0.034mm第1章 尺寸公差与配合(3）最大间隙Xmax=ESei=+0.0210.002=+0.019mm最大过盈Ymax=EIes=00.015=0.015mm配合公差Tf
13、=XmaxYmax=0.019+0.015=0.034mm或Tf=Th+Ts=0.021+0.013=0.034mm第1章 尺寸公差与配合图1-8所示为同一孔与三个不同尺寸轴的配合，左边为间隙配合，中间为过盈配合，右边则为过渡配合。计算后得知轴的公差均相同，只是位置不同，因此可以构成三类配合。配合的种类是由孔、轴公差带的相互位置所决定的，而公差带的大小和位置又分别由标准公差与基本偏差所决定。第1章 尺寸公差与配合图1-8配合公差带图第1章 尺寸公差与配合 1.21.2 尺寸公差与配合的国家标准尺寸公差与配合的国家标准 1.2.1 1.2.1 标准公差系列标准公差系列 1.2.2 1.2.2 基
14、本偏差系列基本偏差系列 1.2.3 1.2.3 尺寸尺寸公差与配合的标注公差与配合的标注 1.2.41.2.4 常用尺寸公差与配合的国标规定常用尺寸公差与配合的国标规定 1.2.51.2.5 线性尺寸的一般公差线性尺寸的一般公差 第1章 尺寸公差与配合1.2.1 标准公差系列为实现互换性生产和满足一般的使用要求，在机械制造业中常用的尺寸大多都小于500mm（最常用的是光滑圆柱体的直径），该尺寸段在一般工业中应用的最为广泛。第1章 尺寸公差与配合1 标准公差值标准公差值 公差值的大小与公差值的大小与公差等级公差等级及及公称尺寸公称尺寸有关有关.公差等级公差等级是确定尺寸精确程度的等级。同一公差等
15、级对所有公称尺寸的一组公差被认为具有同等的精确程度。规定和划分公差等级的目的是为了简化和统一公差的要求，使规定的等级既能满足不同的使用要求，为零件的设计和制造带来了极大的方便。第1章 尺寸公差与配合公差等级分为20级，用IT01，IT0，IT1，IT2，IT3，IT18来表示（IT：InternationalTolerance，国际标准公差），常用的公差等级为IT5IT13。公差等级的高低、加工的难易、公差值的大小如图所示。第1章 尺寸公差与配合公差等级的高低、加工的难易及公差值的大小示意图第1章 尺寸公差与配合2 标准公差的计算标准公差的计算标准公差的计算公式见表2-1，表中的高精度等级IT
16、01、IT0、IT1的公式,主要考虑测量误差；IT2IT4是在IT1IT5之间插入三级，使IT1、IT2、IT3、IT4、IT5成等比数列。公差等级IT5IT18的标准公差计算公式如下：式中，a是公差等级系数，i为公差单位（公差因子），是以基本尺寸为自变量的函数。除了IT5的公差等级系数a=7以外，从IT6开始，公差等级系数采用R5系列，每隔5级，标准公差数值增加10倍。第1章 尺寸公差与配合表1-1标准公差的计算公式第1章 尺寸公差与配合(1)公差单位公差单位i生产实践证明，对于基本尺寸相同的零件，可按公差值的大小评定其尺寸制造精度的高低。相反，对于基本尺寸不同的工件，就不能仅看公差值的大小
17、去评定其制造精度。因此，评定零件精度等级（或公差等级）的高低，合理规定公差数值就需要建立公差单位。第1章 尺寸公差与配合公差单位是计算标准公差的基本单位。对小于或等于500mm的尺寸，IT5IT18用公差单位i的倍数计算公差。公差单位i按下式计算：式中，D为基本尺寸分段的计算尺寸，为几何平均值（mm）。式中第一项反映加工误差的影响，第二项反映测量误差的影响，尤其是温度变化引起的测量误差。第1章 尺寸公差与配合(2)公差等级系数公差等级系数a。等级系数a在一定程度上反映加工的难易程度，为了使公差值标准化，公差等级系数a选取优先数系R5系列，从IT6开始，每5项增长10倍，IT5的a值为7，是从旧
18、标准精度取来的。(3)尺寸分段尺寸分段如果每一个公称尺寸都对应一个公差值，就会形成一个庞大的公差数值表，给企业的生产带来不少麻烦，同时不利于公差值的标准化、系列化。为了统一公差值，简化公差表格，以利于生产实际应用，国家标准对公称尺寸进行了分段计算，即在一个尺寸段内用几何平均尺寸来计算公差值。在小于3150mm的尺寸中共分成21个尺寸段。第1章 尺寸公差与配合例例:求公称尺寸为25，IT6的公差值。解因为25处于1830尺寸段，所以有查表2-1得：IT6=10i，IT7=16i，故由上例可知，计算得出公差数值的尾数要经过科学地圆整，从而编制出标准公差数值表,见表1-2(P18)。第1章 尺寸公差
19、与配合1.2.2 基本偏差系列1 基本偏差代号及特点基本偏差代号及特点 (1).基本偏差的确定基本偏差的确定 基本偏差是指确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差，它是公差带位置标准化的惟一指标，一般为靠近零线的那个偏差。当公差带位置在零线以上时，其基本偏差为下偏差；当公差带位置在零线以下时，其基本偏差为上偏差。以孔为例，如图1-9所示。第1章 尺寸公差与配合图1-9基本偏差第1章 尺寸公差与配合(2).基本偏差代号基本偏差代号图1-10所示为基本偏差系列图。基本偏差的代号用拉丁字母（按英文字母读音）表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。在26个英文字母中去掉易与其它学科的参数相混淆的五个字
20、母I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）外，国家标准规定采用21个，再加上7个双写字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc），共有28个基本偏差代号，构成孔（或轴）的基本偏差系列。它反映了28种公差带相对于零线的位置。第1章 尺寸公差与配合图1-10基本偏差系列图第1章 尺寸公差与配合 (3).基本偏差代号特点基本偏差代号特点H的基本偏差为EI=0，公差带位于零线之上；h的基本偏差为es=0，公差带位于零线之下。J（j）与零线近似对称；JS（js）与零线完全对称,上极限偏差ES(es)=+IT/2,下极限偏差EI(ei)=-IT/2。对于孔：AH
21、的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次减小；JZC的基本偏差为上偏差ES（J、JS除外），其绝对值依次增大。第1章 尺寸公差与配合对于轴：ah的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小；jzc的基本偏差为下偏差ei（j、js除外），其绝对值依次增大。由图1-10可知，公差带一端是封闭的，而另一端是开口的，其封闭、开口公差带的长度取决于公差等级的高低（或公差值的大小），这正体现了公差带包含标准公差和基本偏差两个因素。第1章 尺寸公差与配合2 基准制配合基准制配合在互换性生产中，需要各种不同性质的配合，即使配合公差确定后，也可通过改变孔和轴的公差带位置，使配合获得多种的组合形式。为了简化孔、轴公差的组
22、合形式，统一孔（或轴）公差带的评判基准，进而达到减少定值刀、量具的规格数量，获得最大的经济效益，国家标准规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。第1章 尺寸公差与配合 (1).基孔制基孔制 基孔制是基本偏差为一定的孔（H）的公差带，与不同基本偏差的轴（azc）的公差带形成各种配合的一种制度，如图1-11所示。基孔制配合中的孔是基准件，称为基准孔，其代号为H，它的基本偏差为下极限偏差，其数值为零，公差带在零线的上方。第1章 尺寸公差与配合图1-11基孔制配合第1章 尺寸公差与配合 (2).基轴制基轴制 基轴制是基本偏差为一定的轴（h）的公差带，与不同基本偏差的孔（AZC）的公差带形成各种配合的一种制
23、度，如图1-12所示。基轴制配合中的轴是基准件，称为基准轴，其代号为h，它的基本偏差为上极限偏差，其数值为零，公差带在零线的下方。第1章 尺寸公差与配合图1-12基轴制配合第1章 尺寸公差与配合3 轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值表1-4轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础，按照配合要求，再根据生产实践经验和统计分析结果得出的一系列公式(见表1-3)，经计算后圆整成尾数而得出的。从图1-11基孔制配合可知如下几点。基准孔H与轴ah形成间隙配合。其中a、b、c间隙较大，主要用于热动配合，考虑到热膨胀的影响，确定基本偏差数值要增大间隙；d、e、f主要用于旋转运动的间隙配合，为保证良好的液体摩擦，同
24、时考虑到表面粗糙度磨损的影响，确定基本偏差数值要减小间隙；g主要用于滑动或定心配合的半液体摩擦，要求间隙要小；h是最小间隙为零的一种间隙配合，用于定位配合。第1章 尺寸公差与配合基准孔H与轴jn一般形成过渡配合。其中j目前主要用于与滚动轴承配合，其基本偏差数值根据经验数据确定；k、m、n为过渡配合，以保证有较好的对中及定心，装拆也不困难，一般用统计方法来确定其基本偏差数值。基准孔H与轴pzc通常形成过盈配合，常按配合所需的最小过盈和相配基准孔的公差等级来确定基本偏差数值。基本偏差数值按优先数系有规律增长。归纳以上经验，可得表1-3轴的基本偏差计算公式，由表1-3中公式计算出表1-4(P23)轴
25、的基本偏差数值。第1章 尺寸公差与配合表 1-3 轴的基本偏差计算公式公称尺寸公称尺寸（mm）轴轴公式公式大于大于至至基本基本偏差偏差符号符号极限偏极限偏差差1120aes265+1.3D1205003.5D1160bes140+0.85D1605001.8D040ces52D0.24050095+0.8D010cdesC、c和D、d值的几何平均值03150des16D0.4403150ees11D0.41010efesE、e和F、f值的几何平均值03150fes5.5D0.41010fgesF、f和G、g值的几何平均值03150ges2.5D0.3403150h无符号es偏差00500J无公
26、式03150Js+esei0.5ITn第1章 尺寸公差与配合轴的基本偏差数值确定后，在已知公差等级的情况下，可求出轴的另一极限偏差的数值（对公差带的另一端进行封口）：第1章 尺寸公差与配合4 孔的基本偏差的计算孔的基本偏差的计算孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得出的。换算原则为：在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合的条件下，当基孔制配合中轴的基本偏差代号与基轴制配合中孔的基本偏差代号相当（例如，将换成，换成，换成），换同名字母时，配合性质要完全相同。根据上述换算原则，孔的基本偏差的计算方法如下：第1章 尺寸公差与配合 (1).间隙配合（间隙配合（AH）采用同一字母表示孔、轴的基本偏差要绝对
27、值相等、符号相反。孔的基本偏差（AH）是轴基本偏差（ah）相对于零线的倒影，所以又称倒影规则。其公式为：EI=es。例1-4试将换成。解1）查标准公差：IT6=0.019，IT7=0.030。第1章 尺寸公差与配合2）计算极限偏差：基孔制：的基本偏差es=0.03;另一偏差ei=esIT6=0.030.019=0.049;故写作。基轴制：的基本偏差EI=es=(0.03)=0.03;另一偏差ES=EIIT7=0.03+0.03=0.06;故写作。第1章 尺寸公差与配合3）计算极限间隙：基准制：基轴制：从以上的计算结果可知，极限间隙完全相同，同名字母(f、F)换算成功，证明了：EI=es。第1章
28、 尺寸公差与配合 (2).过渡配合过渡配合（JN）同理，由于JN都是靠近零线，而且与jn形成倒影，即在孔的较高精度配合时（IT8），国家标准推荐采用孔比轴低一级的配合，从而就形成了孔的基本偏差在ei的基础上加一个。若孔与轴的配合为同级配合，则为零，正如倒影图里的体现：大小相等，符号相反。其公式为：ES=ei+,=ITnITn-1=IThITs。第1章 尺寸公差与配合例1-5将换成。解1）查标准公差：因为孔、轴同级，IT9=0.074。2)计算极限偏差：基孔制：,的基本偏es=+0.011;另一偏差es=ei+IT9=+0.011+0.074=+0.085;故写作。基轴制：,的M的基本偏差ES=
29、ei+=0.011+0=0.011;另一偏差EI=ESIT9=0.0110.074=0.085;故写作。第1章 尺寸公差与配合3）计算极限间隙（或过盈）：基孔制：基轴制：从以上的计算结果可知：Xmax、Ymax在两种基准制下都完全相同。此时基孔制的m9就换成基轴制M9了，证明了：ES=ei+,=0。第1章 尺寸公差与配合(3).过盈配合（过盈配合（PZC）同样PZC与pzc形成倒影，但不能简单理解成大小相等，符号相反。必须注意的是：采用的公式与过渡配合一样。例1-6试将换成。解1）查标准公差：IT6=0.019，IT7=0.030。第1章 尺寸公差与配合2)计算极限偏差：基孔制：,的基本偏差e
30、i=+0.032;另一个极限偏差es=ei+IT6=+0.051;故写作。基轴制：，的基本偏差ES=ei+=0.032+0.011=0.021(=IT7IT6=0.0300.019=0.011);另一个极限偏差EI=ESIT7=0.0210.030=0.051;故写作。第1章 尺寸公差与配合3）计算极限过盈：基孔制：基轴制：以上得出在过渡、过盈配合的较高公差等级结合时，一般采用国标推荐的孔比轴低一级的配合，就会出现，证明了：ES=ei+，=ITnITn-1。所以在查孔的基本偏差表时（K、M、N高于或等于8级，PZC高于或等于7级）要特别注意。第1章 尺寸公差与配合由三个实例说明孔的基本偏差表表
31、1-5(P27)是国家标准采用ISO同样的方法来制订的。计算出孔的基本偏差按一定规则化整，实际使用时，可直接查此表，不必计算。一般说来，高于或等于7级的配合，国家标准推荐采用工艺等价（即孔比轴低一级的配合），而低于8级的配合选用同级配合。第1章 尺寸公差与配合轴、孔的基本偏差数值确定后，在已知公差等级的情况下，可求出轴、孔的另一极限偏差的数值（对公差带的另一端进行封口）：轴:ei=esIT(ah)es=ei+IT(kzc)孔:第1章 尺寸公差与配合1.2.3尺寸公差与配合的标注尺寸公差与配合的标注 1.零件图的标注零件图的标注标注时必须注出公差带的两要素。基本偏差代号（位置要素）与公差等级数字
32、（大小要素），标注时要用同一字号的字体（即两个符号等高）。如图1-13所示的尺寸标注：图1-13尺寸公差带的标注法第1章 尺寸公差与配合 2.装配图的标注装配图的标注在基本尺寸后标注配合代号。配合代号用分式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号。若图1-4采用基孔制配合，其配合标注的表示方法可用下列示例之一：图1-14配合公差带的注法第1章 尺寸公差与配合1.2.4常用尺寸公差与配合的国标规定尺寸公差与配合的国标规定根据国家标准提供的20个公差等级与28种基本偏差，可以组合成：孔为2028=560种，轴为2028=560种，但由于28个基本偏差中，J（j）比较特殊，孔仅与3个公差
33、等级组合成为J6、J7、J8，而轴也仅与4个公差等级组合成为j5、j6、j7、j8。这7种公差带逐渐会被JS（js）所代替。故孔公差带有20273=543种，轴公差带有20274=544种。若将上述孔与轴任意组合，就可获得近30万种配合，不但繁杂，不利于互换性生产，为了减少定值的刀具、量具和工艺装备的品种及规格，必须对公差带与配合加以控制。第1章 尺寸公差与配合1孔、轴尺寸公差带尺寸公差带根据生产实际情况，国标对常用尺寸段推荐了孔与轴的一般、常用、优先公差带。如图1-15所示为一般、常用、优先孔的公差带。孔有105种一般公差带，其中方框中为44种常用公差带，带圈的有13种优先公差带。图1-16
34、所示为一般、常用、优先轴的公差带。轴有119种一般公差带，其中方框中为59种常用公差带，带圈的有13种优先公差带。第1章 尺寸公差与配合图1-15孔的一般、常用、优先公差带第1章 尺寸公差与配合图1-16轴的一般、常用、优先公差带第1章 尺寸公差与配合选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差带的顺序选用，特别是优先公差带，它反映了长期生产实践中积累较丰富的使用经验，应尽量选用。表1-6和表1-7中基轴制有47种常用配合，13种优先配合。基孔制中有59种常用配合，13种优先配合。同理选择时应优先选用优先配合公差带，其次再选择常用配合公差带。第1章 尺寸公差与配合表 1-6 基轴制的优先 常用
35、配合第1章 尺寸公差与配合表 1-7 基孔制的优先 常用配合第1章 尺寸公差与配合1.2.5 线性尺寸的一般公差线性尺寸的一般公差 一一般公差是车间在普通条件下，机床设备可保证的公差。采用一般公差的尺寸，在图样上只标注其基本尺寸，不直接标出其极限偏差值。线性尺寸的一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。当功能上允许的公差等于或大于一般公差时，均应采用一般公差。线性尺寸的一一般公差一般可不检验。尽管只标注了基本尺寸，没有标注极限偏差，不能理解为没有公差要求，其极限偏差应按“未注公差”标准选取。GB/T1804-2000规定了线性尺寸的一般公差等级和极限偏差。一般公差等级分为四级：f、m、c、v，极
36、限偏差全部采用对称偏差值，相应的极限偏差见表1-8。第1章 尺寸公差与配合选择时，应考虑车间通常的加工精度来选取公差等级。采用一般公差的尺寸，在图样上、技术文件或标注中，用标准号和公差等级符号表示。例如，选用中等级时，表示为GB/T1804m。表1-8线性尺寸的一般公差线性尺寸的一般公差第1章 尺寸公差与配合1.3 尺寸公差与配合的选用1.3.1 配合制的选用配合制的选用 1.3.2 公差等级的选用公差等级的选用 1.3.3 配合的选用配合的选用第1章 尺寸公差与配合 1.3.1 配合制的选用配合制的选用 选用配合制时，应主要从零件的结构、工艺、经济选用配合制时，应主要从零件的结构、工艺、经济
37、等方面来综合考虑。等方面来综合考虑。1.基孔制配合基孔制配合优先选用优先选用由于选择基孔制配合的零、部件生产成本低，经济效益好，因而该配合被广泛使用。具体理由如下：(1）加工工艺方面：加工中等尺寸的孔，通常需要采用价格较贵的扩孔钻、铰刀、拉刀等定值刀具。而且，一种刀具只能加工一种尺寸的孔，而加工轴则不同，一把车刀或砂轮可加工不同尺寸的轴。第1章 尺寸公差与配合(2）技术测量方面：一般中等精度孔的测量，必须使用内径百分表，由于调整和读数不易掌握，测量时需要一定水平的测试技术。而测量轴则不同，可以采用通用量具(卡尺或千分尺)，测量非常方便且读数也容易掌握。2.基轴制配合基轴制配合特殊场合选用特殊场
38、合选用在有些情况下，采用基轴制配合更为合理。第1章 尺寸公差与配合(1）直接采用冷拉棒料做轴。其表面不需要再进行切削加工，同样可以获得明显的经济效益（由于这种原材料具有一定的尺寸、形位、表面粗糙度精度），在农业、建筑、纺织机械中常用。第1章 尺寸公差与配合(2）有些零件由于结构上的需要，采用基轴制更合理。如图1-17(a)所示为活塞连杆机构，根据使用要求，活塞销轴与活塞孔采用过渡配合，而连杆衬套与活塞销轴则采用间隙配合。若采用基孔制,如图1-17(b)所示，活塞销轴将加工成台阶形状；而采用基轴制配合，如图1-17(c)所示，活塞销轴可制成光轴。这种选择不仅有利于轴的加工，并且能够保证合理的装配
39、质量。第1章 尺寸公差与配合图1-17基轴制配合选择示例第1章 尺寸公差与配合 3.依据标准件选择配合制依据标准件选择配合制当设计的零件需要与标准件配合时，应根据标准件来确定基准制配合。例如，与滚动轴承内圈配合的轴应该选用基孔制；而与滚动轴承外圈配合的孔则宜选用基轴制。4.非基准制配合非基准制配合需要时选用需要时选用为了满足某些配合的特殊需要，国家标准允许采用任一孔、轴公差带组成的配合，如非基准件的相互配合。第1章 尺寸公差与配合1.3.2 公差等级的选用公差等级的选用公差等级的选用就是确定尺寸的制造精度与加工的难易程度。加工的成本和工件的工作质量有关，所以在选择公差等级时，要正确处理使用要求
40、、加工工艺及生产成本之间的关系。其选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。公差等级的选用通常采用的方法为类比法，即参考从生产实践中总结出来的经验汇编成资料，进行比较选择。公差等级的应用范围如表1-9所示。常用加工方法所能达到的公差等级见表1-10。第1章 尺寸公差与配合表表 1-9第1章 尺寸公差与配合表表1-10第1章 尺寸公差与配合公差等级的应用如表1-11所示。表1-11公差等级的主要应用范围公差等级主要应用实例IT01IT1一般用于精密标准量块。IT1也用于检验IT6和IT7级轴用量规的校对量规IT2IT7用于检验工件IT5IT16的量规的尺寸公差IT3IT5（孔
41、为IT6）用于精度要求很高的重要配合，例如机床主轴与精密滚动轴承的配合、发动机活塞销与连杆孔和活塞孔的配合。配合公差很小，对加工要求很高，应用较少IT6（孔为IT7）用于机床、发动机和仪表中的重要配合。例如机床传动机构中的齿轮与轴的配合，轴与轴承的配合，发动机中活塞与汽缸、曲轴与轴承、气阀杆与导套的配合等。配合公差较小，一般精密加工能够实现，在精密机械中广泛应用IT7，IT8用于机床和发动机中不太重要的配合，也用于重型机械、农业机械、纺织机械、机车车辆等的重要配合。例如机床上操纵杆的支承配合、发动机活塞环与活塞环槽的配合、农业机械中齿轮与轴的配合等。配合公差中等，加工易于实现，在一般机械中广泛
42、应用IT9，IT10用于一般要求，或长度精度要求较高的配合。某些非配合尺寸的特殊需要，例如飞机机身的外壳尺寸，由于质量限制，要求达到IT9或IT10IT11，IT12多用于各种没有严格要求，只要求便于连接的配合。例如螺栓和螺孔、铆钉和孔等的配合IT12IT18用于非配合尺寸和粗加工的工序尺寸上。例如手柄的直径、壳体的外形和壁厚尺寸，以及端而之间的距离等第1章 尺寸公差与配合用类比法选择公差等级时，除参考以上各表外，还应注意分析以下问题。（1）工艺等价性。是指孔和轴应有相同的加工难易程度。在公差等级小于或等于1T8时，中小尺寸的孔加工，比同尺寸、同等级的轴加工要困难，加工成本要高些，其工艺是不等
43、价的。公差等级应按优先或常优先或常用配合选用，用配合选用，而且孔、轴相差一级孔、轴相差一级。公差等级大于IT8时，孔、轴加工难易程度相当，是等价的，可以同级同级配合配合使用，如表1-12所示。第1章 尺寸公差与配合(2)相配零、部件精度要匹配。例如，与滚动轴承相配合的外壳孔和轴径的公差等级取决于相配轴承的公差等级，与齿轮孔配合的轴的公差等级要与齿轮精度相适应。(3)在非基准制的混合配合中，有的零件精度要求不高，可与相配合零件的公差等级之差23级。第1章 尺寸公差与配合1.3.3 配合的选用配合的选用配合种类的选择就是在确定了基准制的基础上，根据使用中允许间隙或过盈的大小及变化范围，选定非基准件
44、的基本偏差代号。有的配合同时确定基准件与非基准件的公差等级。第1章 尺寸公差与配合 1.确定配合的种类确定配合的种类当孔、轴有相对运动要求时，选择间隙配合；当孔、轴无相对运动时，应根据具体工作条件的不同，确定过盈（用于传递扭矩）、过渡（主要用于精确定心）配合。配合类别适用的具体场合如下。（1）具有相对运动的场合。有时利用容易装卸的特点，用于各种静止连接，这时需要加紧固件。（2）过渡配合主要用于精确定心，配合件间无相对运动、可拆卸的静连接。要传递扭矩时，需要加紧固件。（3）过盈配合主要用于配合件间无相对运动、不可拆卸的静连接。当过盈量较小时，只作精确定心用，要传递扭矩时，须加紧固件；当过盈量较大
45、时，可直接用于传递扭矩。确定配合类别后，首先应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合，最后若仍不能满足要求，则可以选择其它任意的配合。第1章 尺寸公差与配合 2.确定非基准件的确定非基准件的基本偏差基本偏差配合类别确定后，基本偏差的选择有三种方法。(1）计算法：是根据配合的性能要求，由理论公式计算出所需的极限间隙或极限过盈。如滑动轴承需要根据机械零件中的液体润滑摩擦公式，计算出保证液体润滑摩擦的最大、最小间隙。过盈配合需按材料力学中的弹性变形、许用应力公式，计算出最大、最小过盈，使其既能传递所需力距，又不至于破坏材料。由于影响间隙和过盈的因素很多，理论计算也只是近似的，因此在实际
46、应用中还需经过试验来确定，一般情况下，较少使用计算法。第1章 尺寸公差与配合(2）试验法：用试验的方法来确定满足产品工作性能的间隙和过盈的范围，该方法主要用于特别重要的配合。试验法根据数据显示，使用比较可靠，但周期长、成本高，应用范围较小。(3）类比法：参照同类型机器或结构中经过长期生产实践验证的配合，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来确定配合，该方法应用最为广泛。第1章 尺寸公差与配合用类比法选择配合，要着重掌握各种配合的各种配合的特征和应用场合特征和应用场合，尤其是对国家标准所规定的常国家标准所规定的常用与优先配合的特点要熟悉用与优先配合的特点要熟悉。表1-13所示为按基孔制配合的轴的
47、基本偏差或按基轴制配合的孔的基本偏差的特性和应用。第1章 尺寸公差与配合表1-13基本偏差的特性与应用配合基本偏差特点及应用实例间隙配合a(A)b(B)可得到特别大的间隙，应用很少，主要用于工作时温度高、热变形大的零件的配合，如发动机活塞与缸套的配合为H9/a9c(C)可得到很大的间隙，一般用于工作条件较差（如家业机械）、工作时受力变形大及装配工艺性不好的零件的配合，也适用于高温工作的间隙配合，如内燃机排气阀杆与导管的配合为H8/c7d(D)与IT7IT11对应，适用于较松的间隙配合（如滑轮、空转的带轮与轴的配合），以及大尺寸滑动轴承与轴颈的配合（如涡轮机、球磨机等的滑动轴承）。活塞环与活塞槽
48、的配合可用H9/d9e(E)与IT6IT9对应，具有明显的间隙，用于大跨距及多支点的转轴与轴承的配合，以及高速、重载的大尺寸轴与轴承的配合，如大型电机、内燃机的主要轴承处的配合为H8/e7f(F)多与IT6IT8对应，用于一般转动的配合，受温度影响不大，采用普通润滑油的轴与滑动轴承的配合，如齿轮箱、小电动机、泵等的转轴与滑动轴承的配合为H7/f6g(G)多与IT5、IT6、IT7对应，形成配合的间隙较小，用于轻载精密装置中的转动配合，用于插销的定位配合，滑阀、连杆销等处的配合，钻套孔多用Gh(H)多与IT4IT11对应，广泛用于无相对转动的配合、一般的定位配合。若没有温度、变形的影响，也可用于
49、精密滑动轴承，如车床尾座孔与滑动套筒的配合为H6/h5第1章 尺寸公差与配合配合基本偏差特点及应用实例过渡配合js(JS)多用于IT4IT7具有平均间隙的过渡配合，用于略有过盈的定位配合，如联轴节、齿圈与轮毂的配合，滚动轴承外圈与外壳孔的配合多用JS7。一般用于或木槌装配k（K）多用于IT4IT7平均间隙接近零的配合，用于定位配合，如滚动轴承的内、外圈分别与轴颈、外壳孔的配合。用木槌装配m（M）多用于IT4IT7平均过盈较小的配合，用于精密定位的配合，如蜗轮的青铜缘与轮毂的配合为H7/m6n（N）多用于IT4IT7平均过盈较大的配合，很少形成间隙，用于加键传递较大扭矩的配合，如冲床上齿轮与轴的
50、配合。用槌子或压力机装配过盈配合p（P）用于小过盈配合，与H6或H7的孔形成过盈配合，而与H8的孔形成过渡配合。碳钢和铸铁制零件形成的配合为标准压入配合，如绞车的绳轮与齿圈的配合为H7/p6。合金钢制零件的配合需要小过盈时，可用p或Pr（R）用于传递大扭矩或受冲击负荷而需要加键的配合，如蜗轮与轴的配合为H7/r6。H8/r8的配合在基本尺寸小于100mm时，为过渡配合第1章 尺寸公差与配合配合基本偏差特点及应用实例过盈配合s（S）用于钢和铸件零件的永久性和半永久性结合，可产生相当大的结合力，如套环压在轴、阀座上用H7/s6配合t（T）用于钢和铸件零件的永久性结合，不用键可传递扭矩，须用热套法或