第三章 孔、轴极限2

1、1. 1. 基本偏差的定义基本偏差的定义 确定孔、轴公差带相对于零线位置的那个极限偏差确定孔、轴公差带相对于零线位置的那个极限偏差（上偏差或下偏差）。除（上偏差或下偏差）。除JSJS和和jsjs外，均指靠近零线的偏差。外，均指靠近零线的偏差。 2. 2. 基本偏差的代号基本偏差的代号 用英文字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在用英文字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在2626个个字母中除去易与其它混淆的字母中除去易与其它混淆的I I、L L、O O、Q Q、W(iW(i、l l、o o 、q q 、 w)w)，再加上七个用两个字母表示的代号（，再加上七个用两个字母表示的代号（CDCD、EFEF

2、、FGFG、JSJS、ZAZA、ZBZB、ZCZC和和cd cd 、 ef ef 、fg fg 、js js 、za za 、zb zb 、zczc），），共有共有2828个代号，即孔和轴各有个代号，即孔和轴各有2828个基本偏差。个基本偏差。二、孔、轴基本偏差系列（公差带位置的标准化）2孔的基本偏差系列轴的基本偏差系列3. 3. 轴的基本偏差系列轴的基本偏差系列 a ah h的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差eses，其绝对值依次减小，其绝对值依次减小，j jzczc的基本偏差为下偏差的基本偏差为下偏差eiei，其绝对值依次增大，其绝对值依次增大，jsjs公差带关于零线对称分布。公差带关于

3、零线对称分布。4. 4. 孔的基本偏差系列孔的基本偏差系列 A AH H的基本偏差为下偏差的基本偏差为下偏差EIEI，其绝对值依次减小，其绝对值依次减小，J JZCZC的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差ESES，其绝对值依次增大，其绝对值依次增大，JSJS公差带关于零线对称分布。公差带关于零线对称分布。 H H为基准孔，基本偏差为下偏差，数值为零；为基准孔，基本偏差为下偏差，数值为零；h h为基准轴，基本偏差为上偏差，为基准轴，基本偏差为上偏差，数数值为零。值为零。5. 5. 各种基本偏差所形成的配合的特征各种基本偏差所形成的配合的特征 间隙配合间隙配合 a ah(h(或或A AH)H)等等

4、1111种基本偏差与基准孔基本偏差种基本偏差与基准孔基本偏差H H（或基准轴基本偏差（或基准轴基本偏差h h）形成间隙配合。）形成间隙配合。 过渡配合过渡配合 jsjs、j j、k k、m m、n (n (或或JSJS、J J、K K、M M、N)N)等五种基等五种基本偏差与基准孔基本偏差本偏差与基准孔基本偏差H (H (或基准轴基本偏差或基准轴基本偏差h h形成形成过渡配合过渡配合) ) 过盈配合过盈配合 p pzc(zc(或或P PZC)ZC)等等1212种基本偏差与基准孔基本偏种基本偏差与基准孔基本偏差差H H（或基准轴基本偏差（或基准轴基本偏差h)h)形成过盈配合。形成过盈配合。二、基

5、本偏差系列6. 6. 孔、轴公差带代号及配合代号孔、轴公差带代号及配合代号 孔、轴公差带代号孔、轴公差带代号 公差带的代号由基本偏差代号与标准公差等级代号组成，公差带的代号由基本偏差代号与标准公差等级代号组成，如如H7H7、h6h6、M8M8、d9d9等。等。 孔、轴配合代号孔、轴配合代号 孔和轴公差带的组合，就构成了孔、轴配合代号。用分数表孔和轴公差带的组合，就构成了孔、轴配合代号。用分数表示，分子为孔公差带，分母为轴公差带，示，分子为孔公差带，分母为轴公差带， 如如 25H7/p6 25H7/p6， 25P7/h6 25P7/h6等等7. 7. 轴的基本偏差数值的确定轴的基本偏差数值的确定

6、 轴的各种基本偏差的数值根据表轴的各种基本偏差的数值根据表3-43-4计算公式获得计算公式获得 轴的基本偏差数值表见表轴的基本偏差数值表见表3-53-5 轴的基本偏差与轴的基本偏差与H H孔组成配合的具体应用见表孔组成配合的具体应用见表3 37 7例：计算例：计算25g7的基本偏差的基本偏差 解：解：25属于属于1830mm尺寸段，故：尺寸段，故： mmmmD24.233018查表查表3-4，g的基本偏差的计算公式为：的基本偏差的计算公式为： mmDes724.235 . 25 . 234. 034. 0故故25g7的基本偏差的基本偏差es=-7m 根据轴的各种基本偏差的数值计算表根据轴的各种

7、基本偏差的数值计算表3-43-4可以获得轴可以获得轴的基本偏差数值表，见表的基本偏差数值表，见表3-53-5表表3-5基本尺寸至基本尺寸至500mm国标轴的基本偏差国标轴的基本偏差表表3-5 基本尺寸至基本尺寸至500mm国标轴的基本偏差国标轴的基本偏差8. 8. 孔的基本偏差数值的确定孔的基本偏差数值的确定 孔的基本偏差孔的基本偏差数数值按值按表表35所列的轴的基本偏差值，所列的轴的基本偏差值，通过一定的换算规则得出通过一定的换算规则得出. （1）换）换算前提算前提孔、轴同一公差等级或孔比轴低一级的配合；孔、轴同一公差等级或孔比轴低一级的配合；基轴制配合中孔的基本偏差代号与基孔制配合中轴基轴

8、制配合中孔的基本偏差代号与基孔制配合中轴的基本偏差代号相当；的基本偏差代号相当；(F对对f）基轴制形成的与基孔制形成的配合性质相同。基轴制形成的与基孔制形成的配合性质相同。 例如：例如：F6/h5对对H6/f5. （2）两种换算规则：）两种换算规则： 通用规则通用规则和和特殊规则。特殊规则。 通用规则：通用规则： 同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完同一字母的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线是完全对称的。倒影原则。全对称的。倒影原则。 A-H EI=-es ； K-ZC ES=-ei 特殊规则：特殊规则：(孔比轴低一级相互配合孔比轴低一级相互配合) 在公称尺寸大于在公称尺寸大

9、于3mm3mm至至500mm500mm同名基孔制和基轴制配合中，同名基孔制和基轴制配合中，给定标准公差等级给定标准公差等级的的孔与高一级的轴相配合，且两者的配合性孔与高一级的轴相配合，且两者的配合性质相同，孔基本偏差和轴的基本偏差符号相反，而绝对值相差质相同，孔基本偏差和轴的基本偏差符号相反，而绝对值相差一个一个值。即：值。即：ES = -ei + ES = -ei + （ = IT = ITn n- IT- ITn-1n-1） K 、 M 、 N 8 级级 P-ZC 7 级级 孔的基本偏差计算规则的适用范围孔的基本偏差计算规则的适用范围0+-EIes基孔制基轴制基孔制eiESEI=-esES

10、=-ei基轴制通用原则ITneiESES=-ei+基孔制基轴制特殊原则通用规则：通用规则：A AH H，标准公差等级，标准公差等级IT8IT8的的K K、M M、N N 标准公差等级标准公差等级IT7IT7的的P P至至ZCZC（N N例外）例外）特殊规则：标准公差特殊规则：标准公差等级等级IT8IT8的的K K、M M、N N 标准公差标准公差等级等级IT7IT7的的P P至至ZCZCD0ThTsXmaxeiThTsXmaxES=?D图：图： 过渡配合的基准制转换过渡配合的基准制转换0DThTsYmineiES=?ThTsYmin图：图： 过盈配合的基准制转换过盈配合的基准制转换证明：证明：

11、 ES=ei+=ITnITn-1 由过渡配合公差带图可知：由过渡配合公差带图可知：Xmax=Thei，Xmax=ES+Ts 因为因为Xmax = Xmax （过渡配合在由基孔制转化为基轴制时，当保持（过渡配合在由基孔制转化为基轴制时，当保持Xmax不变）不变） 即：即：ES+Ts = Thei 所以：所以：ES = ei +ThTs， 引入引入= ThTs 得到：得到：ES = ei +当孔、轴公差同级时，即：当孔、轴公差同级时，即：Th=Ts时，时，=0；所以：；所以：ES = ei一般：一般：Th与与Ts相差一级，且轴的精度比孔的高一级，即：相差一级，且轴的精度比孔的高一级，即：Th=IT

12、n，Ts=ITn-1所以：所以：ES = ei + = ITnITn-1 孔、轴极限偏差的计算孔、轴极限偏差的计算确定确定25H7/f6,25H7/f6,25F7/h625F7/h6孔与轴的极限偏差。孔与轴的极限偏差。（用公式计算标准公差和基本偏差）（用公式计算标准公差和基本偏差） 0+-基基本本尺尺寸寸H7H7f6f6h6h6+0.021-0.020-0.033+0.041+0.020-0.013F7F7主要步骤：主要步骤：1.1.计算计算IT6IT6和和IT7IT7的公差值的公差值2. 2. 计算轴计算轴f f基本偏差上偏差基本偏差上偏差（表（表3-53-5）3. 3. 根据通用规则，求解

13、根据通用规则，求解F7F7的下偏差的下偏差4.4.计算其他极限偏差。计算其他极限偏差。公称尺寸确定确定25H8/p8,25H8/p8,25P8/h825P8/h8孔与轴的极限偏差。孔与轴的极限偏差。（要求用查表法确定）（要求用查表法确定） 0+-基基本本尺尺寸寸H8H8p8p8+0.033+0.055+0.022h8h8-0.033P8P8-0.022-0.055主要步骤：主要步骤：1.1.查表查表3-2 IT8=333-2 IT8=33m m2. 2. 查表查表3-53-5，轴，轴p p的的基本偏差下偏差基本偏差下偏差eiei3. 3. 查表查表3-63-6，孔，孔P P的的基本偏差上偏差基

14、本偏差上偏差ESES4.4.计算其他极限偏差。计算其他极限偏差。（符合通用规则）（符合通用规则）孔、轴极限偏差的计算孔、轴极限偏差的计算公称尺寸例32例：请查表确定例：请查表确定25f625f6和和25K725K7的极限偏差的极限偏差解：（解：（1）查表）查表3-2确定标准公差值为：确定标准公差值为：IT6=13m，IT7=21m（2）查表）查表3-5确定确定25f6的基本偏差：的基本偏差：es=20m 查表查表3-6确定确定25K7的基本偏差：的基本偏差：ES=2+m，=8m 故：故：25K7的基本偏差：的基本偏差：ES=(2+8)m=+6m（3）求另一极限偏差：）求另一极限偏差：25f6的

15、下偏差：的下偏差：ei=esIT6=（2013）m=33m25K7的下偏差：的下偏差：EI=ESIT7=（+621）m=15m 故：故：25f625f6的极限偏差应表示为的极限偏差应表示为 25K725K7的极限偏差应表示为的极限偏差应表示为020. 0033. 025006. 0015. 025已知孔、轴配合的公称尺寸为50mm,配合公差Tf=0.041mm，Xmax=+0.066mm,孔的公差Th=0.025,轴的下偏差ei=+0.041mm,求孔、轴的其他极限偏差，画出尺寸公差带图 0+-+0.107+0.057+0.041+0.082Xmax主要步骤：1.计算轴公差Ts2.计算最小间隙

16、Xmin3.计算其他极限偏差。孔、轴极限偏差的计算孔、轴极限偏差的计算D三、常用公差带及配合1、标准规定的优先、常用公差带与配合 孔的公差带（图314）一般用途105种，常用44种，优先选用13种； 轴的公差带（图315）一般用途116种，常用44种，优先选用13种； 孔、轴公差带组成的基轴制配合（表38） 常用配合47种，优先配合13种； 孔、轴公差带组成的基孔制配合（表39） 常用配合59种，优先配合13种。图图3-14 3-14 尺寸尺寸500mm500mm孔一般用途孔一般用途105105种，常用种，常用4444种，种，优先选用优先选用1313种公差带种公差带图图3-15 3-15 尺寸

17、尺寸500mm500mm轴一般用途轴一般用途116116种，常用种，常用4444种，种，优先选用优先选用1313种公差带种公差带 常用47种，优先13种常用59种，优先13种三、常用公差带及配合2、公差带与配合的标注代号 公差带代号由基本偏差字母加标准公差等级数字组成。 如： 配合代号由孔、轴公差带代号共同组成。 如： 025. 00025. 007H50)( 7H507H506f7H506f /7H50四、未注公差 GB/T1804-2002对线性尺寸和角度尺寸的未注公差规定了四个公差等级即f级（精密级）、 m级（中等级）、 c级（粗糙级）、 v级（最粗级），并制定了相应的极限偏差值。 表3

18、10未注公差线性尺寸的极限偏差值； 表311倒圆半径与倒角尺寸的极限偏差值。 图样不标出，加工时控制，其要求写在零件图或技术文件中。 例：选粗糙级时，表示为：未注公差尺寸按GB/T1804c. 线性尺寸的一般公差在车间一般加工条件下，机床设备一般加工能力可以保证的公差。 一般公差可以不注出，采用GB/T1804-2002一般公差 未注公差的线性尺寸和角度尺寸的公差所规定的线性尺寸一般公差。 目的：简化图样标注，突出图样上注出公差的尺寸，以便在加工和检验时引起重视。3 公差与配合的选用v基准制的选用v公差等级的选用v配合的选用一、基准制的选用基准制的选用原则：（1）一般情况优先选用基孔制（2）特

19、殊情况选用基轴制 1）冷拉钢轴与相配件的配合 2）轴形标准件与相配件的配合 3）一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合，图316。（3）精度不高且需经常装拆的情况允许采用非基准制，图317。h5活塞连杆活塞销过渡配合间隙配合一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合H6h5M6M6端盖轴套齿轮滚动轴承箱体外壳孔精精度度不不高高经经常常装装拆拆情情况况允允许许采采用用非非基基准准制制二、公差等级的选用1、基本原则v满足使用条件；v经济性好2、选择方法v类比法（经验法）分析生产中验证过的同类产品的图样，并将所设计的机械工作要求、使用条件、加工工艺装备等情况比较。v分析计算法

20、依据一定的理论和计算公式，计算后参考极限与配合的标准定出公差等级。3、用类比法确定标准公差等级应注意的问题1）了解各个公差等级的应用范围）了解各个公差等级的应用范围2) 掌握配合尺寸公差等级的应用范围掌握配合尺寸公差等级的应用范围配合IT5至IT13级的应用举例（尺寸500mm） 3) 熟悉各种工艺方法的加工精度熟悉各种工艺方法的加工精度 4) 注意与相配合零部件的精度协调（1）与齿轮孔配合的轴公差应该以齿轮孔的公差等级为参考，而齿轮孔的公差等级与齿轮的精度要求密切相关。（2）与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔公差等级以轴承的精度等级为参考。6) 精度要求不高的配合允许孔、轴的公差等级相差23级 5

21、) 注意相配合的孔、轴工艺等价性(孔和轴的加工难易程度应基本相同）6) 精度要求不高的配合允许孔、轴的公差等级相差23级三、配合种类的选择v原则：主要考虑满足使用要求。v选择方法： 计算法、类比法和试验法v考虑因素：各种基本偏差形成配合的特点 间隙配合、过渡配合、过盈配合配合件的工作情况配合件的生产情况6?7H?76hv工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔 、轴配合，应选用间隙配合。相对运动速度较高、支承数目较多可以选用基本偏差d、e (或D、E)所组成的配合，如 H8/e7。一般工作条件的滑动轴承，可以选用基本偏差f或F组成的配合，如 H8/f7。对孔、轴仅有轴向相对运动或速度很

22、低，且有对中要求的配合，可选用基本偏差g(或G)所组成的配合，如 H7/g6 。要求装拆方便且无相对运动的孔、轴配合，可选用基本偏差h(或H)所组成的配合，如 H7/h6 。1. 间隙配合的选择2. 过渡配合的选择过渡配合：v最大间隙Xmax应小，以保证对中性；v最大过盈Ymax也应小，保证装拆方便；v即配合公差Tf 应该小，因此过渡配合中孔、轴标准公差等级应该较高(IT5IT8)。v当对中性要求高、不常拆卸，传递载荷大、冲击和振动大时，应该选用较紧的配合，如 H7/m6、H7/n6。v反之，可以选择较松的配合，如 H7/js6、H7/k6。fmaxminhsfmaxminhsfmaxmaxh

23、sT = X- X=T +TT = Y-Y=T +TT = X-Y=T +T3. 过盈配合的选择v对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合，应选用过盈配合。不传递载荷而只作定位用的过盈配合，可以选用由基本偏差r、s (或R、S)组成的配合。连接件如销、键等传递载荷的配合，可以选用小过盈的基本偏差p、r(或P、R)组成的配合，以增加联结的可靠性。利用过盈传递载荷的配合，经过计算过盈大小，来选用由基本偏差t、u(或T、U)组成的配合。过盈要求很大时，如基本偏差x、y、z(或X、Y、Z)组成的配合，要经过试验证明是否合理可靠。4. 其他情况对配合选择的影响u工作温度对配合选择的影响 温度差别很大

24、时，选择配合就要考虑热变形的影响。孔轴材料和温度不同，引起配合性质变化。如铝制活塞与钢制气缸套孔的配合。例3-4 孔轴配合的间隙变化量按照公式u装配变形对配合选择的影响 在机械结构中，薄壁套筒装配后变形u生产类型对配合选择的影响 生产类型即批量的影响：大批量生产、单件小批量生产。)tt(DX1122例例3-4：铝活塞与钢套筒配合，铝活塞与钢套筒配合，D =110mm , ts=180, s=2410-6/ ，th=110 ，h=1210-6/ ，要求，要求工作间隙工作间隙在在0.10.28mm 之间，装配温度之间，装配温度t = 20 ，试确定活塞与钢套的配合种类。，试确定活塞与钢套的配合种类

25、。解：解：X = Dh(th-t)-s(ts-t)= -0.304mm 因此：因此： Xmin= 0.1+0.304 = 0.404mm Xmax= 0.28+0.304 = 0.584mm T f = Xmax - Xmin= 0.18mm 取取 Th = Ts = 0.09mm 采用基孔制，查表得，采用基孔制，查表得，Th = Ts = IT9 = 87m； 由由Xmin=EI-es= -es，则，则 es = -Xmin= -0.404mm； 查表查表 es= -0.410mm 标准值标准值 查表，选取轴的基本偏差代号为查表，选取轴的基本偏差代号为a；校对校对 钢套孔与活塞的配合为钢套孔

26、与活塞的配合为110H9/a9。 +0.087-0.410-0.497H9a90 F F110工作温度对配合选择的影响装配变形对配合选择的影响：装配变形对配合选择的影响：两种解决方案：两种解决方案： 套筒内孔未加工到最终尺寸就压入机座孔，待产生装配变形套筒内孔未加工到最终尺寸就压入机座孔，待产生装配变形后，再按后，再按60H760H7加工套筒内孔；加工套筒内孔； 将套筒内孔实际尺寸做大，补偿装配变形，将套筒内孔实际尺寸做大，补偿装配变形，工艺方法简单易工艺方法简单易行行。80H7/u660H7/f6机座孔套筒轴生产类型对配合性质的影响生产类型对配合性质的影响H7js6XavXavH7Xavh6

27、F F 50F F 500 0 50H7/js6通常： 过盈配合：要求传递足够大的转矩，不要求拆卸； 过渡配合 或 H(h)的间隙配合加紧固件 ：要求传递一定的扭矩，能够拆卸；对中要求 间隙配合: 同轴度要求不高，只为装卸方便。对中要求不高 5 配合代号的确定 在确定配合制度和标准公差等级后，根据使用要求确定与基准件配合的轴或孔的基本偏差代号。 确定方法：计算法、试验法和类比法。 类比法：依据生产中积累的验证过的典型实例，再分析零件的具体工作条件、使用要求，还有生产设备的状况等，合理选择配合代号。参考表37和表316。例例3-53-5 有一基本尺寸为有一基本尺寸为3030的孔轴配合，配合间隙为

28、的孔轴配合，配合间隙为0.0200.0200.055mm0.055mm，试选择合适的配合代号。，试选择合适的配合代号。1、选用基准制：选基、选用基准制：选基孔孔制制 2、公差等级的确定、公差等级的确定 Tf=55-20=35m ,又因为又因为Tf=TH+Ts=35m 查表查表3-2 ，试取：，试取：IT6=13m IT7=21m ,孔为孔为30H7（工艺等价性（工艺等价性 THTs）3、确定配合即确定非基准件确定配合即确定非基准件（轴）（轴）的基本偏差代号的基本偏差代号由间隙配合知：由间隙配合知：Xmin=EI-es es=EI-Xmin=0-20=-20m查表查表3-5：f为为-20m ,则轴为则轴为30f6 ei=-20-13=-33m4、校对：、校对：Xmax=ES-ei=21-(-33)=+54mXmin=EI-es=0-(-20)=+20m21mF F30H7-20m-33mf60 5、配合代号、配合代号 30H7/f6 例例3 36 6 有一基本尺寸为有一基本尺寸为4040的