互换性尺寸公差小结

1第一节性质与任务总结——问题、前提1、误差2、公差——规范、标准3、技术测量——桥梁、手段4、精度设计

——任务、目标看看是什么？2第一节尺寸与公差概念一、尺寸组成及作用

501016±0.051、基本尺寸:

2、公差:表示零件的大小

表示零件的精度

尺寸是指以特定单位表示线性尺寸值的数值。3第一节尺寸与公差概念

二、尺寸类型

1、基本尺寸（设计尺寸）：孔（D）、轴（d）

2、实际尺寸（实测尺寸）：孔（Da）、轴（da）

3、极限尺寸（公差尺寸）：

1）最大：孔（Dmax）、轴（dmax）

2）最小：孔（Dmin）、轴（dmin）

4第一节尺寸与公差概念三、尺寸公差与偏差6、下偏差：5、上偏差：4、公差：3、最小极限尺寸：2、最大极限尺寸：1、基本尺寸：Ø15Ø15.02Ø14.98±0.02+0.020.04公差值：－0.025第一节尺寸与公差概念（一）尺寸与公差关系式

1、孔公差：TD=Dmax－Dmin=ES-EI

2、轴公差：Td=dmax－dmin＝es-ei

3、孔偏差：1）孔上偏差：ES=Dmax－D

2）孔下偏差：EI=Dmin－D

4、轴偏差

1）轴上偏差：es=dmax－d

2）轴下偏差：ei=dmin－d6第二节尺寸与标准公差（二）公差等级与标准公差值（GB/T1800.1-2009）（P11）

国家标准：1、尺寸分段：＜3—6、＞6—10、＞10—18......

2、规定等级：IT01—IT18共20个公差等级；

3、公差值：不同尺寸段对应的公差等级有确定的公差值；

4、例如：

＞6—10尺寸段对应IT01级的公差值为0.4μm.7第二节尺寸与标准公差四、尺寸公差带图

Ø30

Ø30Ø30Ø30位置——上下偏差决定宽度——公差值（等级）——形象表达尺寸公差+0.01

0

-0.02

+0.01

+0.03

-0.01

-0.03

0

结论：8第二节尺寸与标准公差五、孔基本偏差系列1、A—ZC：2、A—H：3、K—ZC：4、基本偏差值由表中选定（确定了孔公差带位置）1、孔基本偏差系列图28个基本偏差下偏差确定位置上偏差确定位置9第二节尺寸与标准公差六、轴基本偏差系列1、a—zc：2、a—h：3、k—zc：4、基本偏差值由表中选定（确定了轴公差带位置）1、轴基本偏差系列图28个基本偏差上偏差确定位置下偏差确定位置10第三节尺寸公差标注七、尺寸公差标注公差数值标注

混合标注

常用（加工）

可用

1、尺寸公差标注方式公差代号标注

常用（装配）

111、理解配合尺寸与配合公差；2、理解配合种类及其特性；3、理解配合制度；4、掌握配合公差设计方法。第1-3是基本知识第4是学习目标注意！第三章配合尺寸与配合公差12第一节孔与轴配合概念

二、配合公差图孔与轴公差带图配合公差图Ø30Ø30孔:Ø30F7轴:Ø30e6+0.041+0.02

-0.04-0.053

间隙配合0.094(最大间隙）

0.06(最小间隙）

间隙公差：Tf=0.034

Tf

+0.041

+0.02

-0.04

-0.053

间隙

过盈？13（一）间隙配合1、特性

1）孔和轴装配后有间隙；

2）孔公差带在轴公差带之上；

3）配合公差在间隙区合格。

上下第一节孔与轴配合概念

142、间隙配合关系式1）最大间隙：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei；2）最小间隙：Xmin=Dmin–dmax=EI-es；3）配合公差（间隙公差）：Tf=Xmax-Xmin。第一节孔与轴配合概念

15（二）过盈配合（紧配合或静配合）

1、特性

1）孔和轴装配后有过盈；

2）孔公差带在轴公差带之下；

3）配合公差在过盈区合格。

第一节孔与轴配合概念

162、过盈配合关系式1）最大过盈：Ymax=︱Dmin-dmax︱=︱EI-es︱；2）最小过盈：Ymin=︱Dmax-dmin︱=︱ES-ei︱；

3）配合公差（过盈公差）：Tf=Ymax-Ymin。

第一节孔与轴配合概念

17三、过渡配合

1、特性

1）孔和轴装配后可能是间隙，也可能是过盈；

2）孔与轴公差带重叠；

3）配合公差在间隙和过盈区。

第一节孔与轴配合概念

182、过渡配合关系式1）最大间隙：Xmax=Dmax-dmin=ES-ei；2）最大过盈

：Ymax=︱Dmin-dmax︱=︱EI-es︱；3）配合公差（过渡公差）：Tf=Xmax+Ymax。

第一节孔与轴配合概念

19小结1、配合种类：过渡配合间隙配合过盈配合2、配合特性:孔上轴下轴上孔下重叠3、根据公差带的位置可判断配合特性！第一节孔与轴配合概念

20第二节配合制度为选择时方便，国家标准规定：两种配合制度：1、基孔制配合2、基轴制配合21第二节配合制度二、基孔制配合

用孔的偏差代号H（下偏差EI=0）与轴的不同偏差代号形成的各种配合。过渡配合过盈配合间隙配合22三、基轴制配合第二节配合制度

用轴的偏差代号h（上偏差es=0）与孔的不同偏差代号形成的各种配合。间隙配合过渡配合过盈配合23第三节

配合公差设计一、配合公差设计目标1、根据零件功能的要求确定其配合性质；2、根据零件的工艺及经济性要求给出合理的配合公差。24第三节

配合公差设计二、配合公差的组成251）基孔制配合种类的定性选择

第三节

配合公差设计（1）孔和轴之间有相对运动（3）孔和轴之间无相对运动定位精度较高、可拆卸间隙配合:（2）孔和轴之间无相对运动、不拆卸，传递较大扭矩，过盈配合过渡配合H/a-hH/j-tH/u-zc26公差等级选择的基本原则：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。第三节

配合公差设计即：满足使用要求，加工成本最低。271）满足使用要求第三节

配合公差设计（2）高精密配合（3）一般精密配合（4）中等精密配合（5）低精密配合孔IT6轴IT5轴IT6孔IT7IT8（1）特高精密配合≤

IT5检测仪器、仪表、量具加工母机、机床设备＞IT8中小减速器、电机等大、重型机械等传统农业机械等282）考虑加工方法第三节

配合公差设计IT5-7精磨：IT5-6粗磨：IT7（1）磨削:(2）车削：IT7-10精车：IT7-8粗车：IT9-10（3）铣削：IT8-11精铣：IT8-9粗铣：IT9-11（4）刨削：IT9-12精刨：IT9-10粗刨：IT10-12293）考虑其它因素第三节

配合公差设计（1）IT≤IT8：孔TD比轴Td应低一级

（2）IT＞IT8：孔TD与轴Td同级

Φ20H5/h4、Φ30H6/e5、Φ40H7/f6

Φ60H9/z9、Φ60H9/h9

304、配合公差设计实例一第三节

配合公差设计

例：有一加工母机Φ30的齿轮孔与轴的配合，齿轮不转动、可拆卸、精密定位，孔精磨，轴精磨，试设计该尺寸的配合公差。1、加工母机高精密配合2、不转动、可拆卸3、精密定位4、孔精磨，轴精磨过渡配合小过渡配合孔内圆磨，轴外圆磨题意分析31解：1、配合制度的选择根据基孔制优先2、配合种类的选择齿轮不转动、可拆卸3、公差等级选择孔和轴精磨，孔公差等级选轴公差比孔高一级选4、该尺寸的配合公差设计为第三节

配合公差设计过渡配合H/j-t精密定位小过渡配合H/k选孔的偏差为HΦ30H6/k5IT6IT5325、配合公差标注与分解第三节

配合公差设计Φ30H6Φ30k5Ø30Ø30+0.011+0.002

+0.0130

33

有一Φ25皮带轮孔与轴的配合，皮带轮与轴无相对运动、不常拆卸、定位精度要求不高，孔精车，轴精车，试设计该尺寸的配合公差。第三节

配合公差设计5、配合公差设计实例二一般精度配合无相对运动、不常拆卸，扭矩不大皮带轮孔与轴定位精度不高孔精车，轴精车过渡配合中等过渡配合34解：1、配合制度的选择根据基孔制优先2、配合种类的选择无相对运动、不常拆卸，扭矩不大3、公差等级选择孔和轴精车，孔公差等级选轴公差比孔高一级选4、该尺寸的配合公差设计为第三节

配合公差设计过渡配合定位精度不高中过渡配合H/n选孔的偏差为HΦ25H8/n7IT8IT7H/j-t35第三节

配合公差设计5、配合公差标注与分解Φ25H8Ø25+0.0330

Φ25n7Ø25+0.036+0.015

361、滚动轴承公差与配合；2、单键公差与配合；3、花键公差与配合；4、螺纹公差与配合；第四章公差与配合应用5、齿轮公差与配合；（专章讨论）6、尺寸链公差。37三、常用滚动轴承精度等级及公差P0、P6、P5、P4、P2第一节滚动轴承公差与配合（G）、（E）、（D）、（C）、（B）——老标准5级

5个级别常用级最高级轴孔精度等级多少个？（一）精度等级滚动轴承有精度等级吗？（国家标准规定）有少等级吗？38（二）内外径公差带第一节滚动轴承公差与配合2、上偏差均为O；3、下偏差均为负。常用级最高级三、常用滚动轴承精度等级及公差1、公差带是确定的；公差带特点39（四）精度等级应用1、普通级（常用）——

P0变速机构、减速器、电机、水泵、内燃机、压缩机、涡轮机等

2、高精度轴承——

P6（P6X）、P5、P4、P2级第一节滚动轴承公差与配合三、常用滚动轴承精度等级及公差40五、轴承旋转方式与负荷类型

外圈固定内圈旋转外圈旋转内圈固定

外圈固定，内圈与偏心零件同时旋转

内圈固定，外圈与偏心零件同时旋转第一节滚动轴承公差与配合41（三）设计实例第一节滚动轴承公差与配合八、滚动轴承配合公差设计

例一：一直齿减速器低速轴，用深沟球轴承联接。轴承型号为6205，精度为P0级，轴承外圈固定，内圈旋转，正常负荷，试选择轴承内圈与轴的配合公差及轴承外圈与孔的配合公差。42（三）设计实例第一节滚动轴承公差与配合八、滚动轴承配合公差设计第一步确定轴承配合面解：由6205知轴承配合面尺寸为：d=25D=52第二步选定轴承等级由题意知轴承等级为：P043（三）设计实例第一节滚动轴承公差与配合八、滚动轴承配合公差设计第三步明确轴承负荷类型由题意知轴承负荷类型为:外圈固定，内圈旋转第四步确定轴承负荷大小由题意知轴承负荷类型为:正常负荷44（三）设计实例第一节滚动轴承公差与配合八、滚动轴承配合公差设计第五步选择合适配合公差1、确定内圈与轴的配合公差k545第一节滚动轴承公差与配合2、确定外圈与孔的配合公差八、滚动轴承配合公差设计（三）设计实例第五步选择合适配合公差46第一节滚动轴承公差与配合八、滚动轴承配合公差设计（三）设计实例第六步配合公差标注与分解1、配合公差标注k547第一节滚动轴承公差与配合八、滚动轴承配合公差设计（三）设计实例第六步配合公差标注与分解1、配合公差分解标注48二、平键配合种类及应用第二节单键的公差与配合

1、较松联接：

2、一般联接：

3、较紧联接：

导向平键

传递重载、冲击载荷及双向传递扭矩。传递载荷不大，机械中广泛应用。平键与零件有相对运动平键与零件无相对运动平键与零件无相对运动（间隙）

（过渡）

（过盈）49四、平键键槽尺寸第二节单键的公差与配合

轴键槽尺寸孔键槽尺寸b-轴键槽宽b-孔键槽宽t-轴键槽深t1-孔键槽深50九、半圆键配合种类及应用第二节单键的公差与配合

1、一般联接：

2、紧密联接：

传递重载、冲击载荷及双向传递扭矩。传递载荷不大，机械中广泛应用。半圆键与零件无相对运动半圆键与零件无相对运动（过渡）

（过盈）51十一、半圆键键槽尺寸第二节单键的公差与配合

轴键槽尺寸孔键槽尺寸b-轴键槽宽b-孔键槽宽t-轴键槽深t1-孔键槽深52三、矩形花键配合种类及应用第三节矩形花键的公差与配合

1、滑动

2、紧滑动

3、固定传动

配合间隙较大

配合间隙较小

最小配合间隙为零

有相对滑动，定心精度要求高

无相对移动，只传递转矩

有相对移动，移动灵活、频率高、距离较长

53四、矩形花键传动精度第三节矩形花键的公差与配合

1、一般精度传动

2、精密传动

定心精度要求不高，传递中小转矩，对平稳性无特殊要求

定心精度高，传递转矩大而且平稳

54六、矩形花键定心配合方式第三节矩形花键的公差与配合

1、小径定心配合2、大径定心配合小径精度高大径精度高55紧固螺纹第四节螺纹公差与配合

传动螺纹紧密螺纹联接和紧固传递运动或动力密封联接一、螺纹的分类56第四节螺纹公差与配合

一、螺纹的分类57第四节螺纹公差与配合

四、普通螺纹的标准格式1）普通螺纹标准尺寸格式：M

X

公称直径螺距2）普通粗牙螺纹标准尺寸格式：公称直径MM24x1公称直径为Φ24mm,螺距为1mm的普通三角形细牙螺纹M10公称直径为Φ10mm,螺距为1.5mm的普通三角形粗牙螺纹58第四节螺纹公差与配合

五、普通螺纹公差等级及其公差值1）普通螺纹公差等级：3，4,5,6,7,8，9级，共7级，3级最高，9级最低，6级为基本级螺纹直径公差等级内螺纹小径D14、5、6、7、8内螺纹中径D24、5、6、7、8外螺纹大径d4、6、8外螺纹中径d23、4、5、6、7、8、959第四节螺纹公差与配合

六、螺纹的基本偏差内螺纹：两种基本偏差代号G和H外螺纹：四种基本偏差代号e、f、g和h。60第四节螺纹公差与配合

七、螺纹旋合长度内外螺纹旋合时螺旋面接触部分的轴向长度。国标中规定了不同直径和螺距所对应的旋合长度，分为短（S）、中（N）、长（L）三种旋合长度。见教材P72表4-29。一般多用N组。根据公称直径和螺距选择。螺纹完整标记由螺纹代号M、公称直径值、导程代号Ph（单线螺纹可省略）、螺距值、中径公差带代号、顶径公差带代号、旋合长度代号和螺纹旋向代号LH（右旋省略）所组成。M6×0.75–5h6h–S–LH螺纹代号公称直径单线螺纹螺距中径公差带代号顶径公差带代号短旋合长度左旋螺纹第四节螺纹公差与配合

八、螺纹的标记标记说明：螺纹代号：粗牙普通螺纹用“M”及公称直径表示，细牙普通螺纹应加注螺距，用“×”连接；螺纹公差带代号：包括中径公差带代号和顶径公差带代号。若两者代号相同，只标注一个代号。若两者代号不同，则前者为中径公差带代号，后者为顶径公差带代号；旋合长度代号：可标注旋合长度代号，也可直接标注旋合长度数值。当采用中等旋合长度时，“N”省略不标；在下列情况下，中等精度螺纹不标注其公差带代号：内螺纹：公称直径D≤1.4mm，公差带代号为5H；公称直径D≥1.6mm,公差带代号为6H；对螺距为0.2mm的螺纹，其公差等级为4级。外螺纹：公称直径d≤1.4mm，公差带代号为6h；公称直径d≥1.6mm,公差带代号为6g。内、外螺纹配合标记：内螺纹公差带代号在前，外螺纹公差带代号在后，中间用斜线分开。第四节螺纹公差与配合

标注举例：M20—5g6g—S

表示普通外螺纹、公称直径20mm、粗牙螺纹、中径公差带5g、顶径公差带6g、旋合长度为短旋合长度S、右旋螺纹M10×1.5—6H—LH

表示普通内螺纹、公称直径10mm、细牙螺纹、螺纹螺距为1.5mm、中径和顶径公差带6H、旋合长度为中等N、左旋螺纹

M20×2—6H/5g6g—S

表示公差带为6H的内螺纹与公差带为5g6g的外螺纹组成的配合。普通细牙螺纹，公称直径20mm、螺纹螺距2mm、旋合长度为短旋合长度S、右旋螺纹第四节螺纹公差与配合

64第四节螺纹公差与配合

八、螺纹配合公差选择1、配合性质选择1）一般情况选H/h；2）经常拆卸、高温、镀层较薄（<0.05mm）时选择H/g、G/h；3）镀层较厚（>0.05mm）时选择H/f、G/e。2、公差等级选择1）精密级高精度进给、分度、塞规等取3、4、5、6级；2）中等级一般传动、紧固连接等取7、8级；3）粗糙级热轧棒料螺纹、长盲孔螺纹取9级。3、旋合长度选择一般多用N组。一、

尺寸链的相关定义及特点dXDB0B1B2B3

定义：在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组，该尺寸组称为尺寸链。（2）相关性（制约性）——其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。（1）封闭性——组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。A1A2A0A3第五节尺寸链公差

（1）环——尺寸链中，每一个尺寸简称为环。尺寸链的环可分为封闭环和组成环。

（2）封闭环——加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸称为封闭环。封闭环常用下标为“0”的字母表示。任何一个尺寸链中，只有一个封闭环。封闭环是公差等级最低的环。零件图中不允许标注尺寸及其公差，以免引起混乱。（3）组成环——尺寸链中除封闭环以外的其他环称为组成环。组成环通常用下标为“1，2，3，…”的字母表示。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环。B0B1B2B3╳一、

尺寸链的相关定义及特点第五节尺寸链公差

1）增环与封闭环同向变动的组成环称为增环。

当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小)而封闭环尺寸也随之增大(或减小)

2）减环与封闭环反向变动的组成环称为减环。

当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小)而封闭环的尺寸却随之减小(或增大)一、

尺寸链的相关定义及特点第五节尺寸链公差A0A1A2A3结论：A1、A2为增环；A3为减环1、校核计算——已知各组成环精度，校核封闭环的极限尺寸（偏差）；2、设计计算——已知封闭环的极限尺寸（偏差），或知道部分组成环精度，设计其它组成环的精度；

多用于设计审核，校核零件规定的公差是否合理，是否能满足装配要求。

多用于零件尺寸设计及工艺设计，如设计新产品时进行合理的公差分配等。二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差一、基本公式(1)、封闭环的基本尺寸A0：等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。(2)、封闭环极限尺寸（A0max和A0min）：

封闭环最大极限尺寸A0max等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限之和；

封闭环最小极限尺寸A0min等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。1、校核计算二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差(3)、封闭环极限偏差（ES0和EI0）：上偏差ES0等于所有增环的上偏差之和，减去所有减环下偏差之和；下偏差EI0等于所有增环的下偏差之和，减去所有减环上偏差之和。(4)、封闭环的公差T0：等于各组成环的公差之和。

（a）当T0>Ti，即封闭环公差最大，精度最低。零件尺寸链中应尽可能选取最不重要的尺寸作为封闭环。装配尺寸链中，封闭环是装配后应达到的要求，不能随意选定。

（b）当T0

一定时，组成环环数越多，各组成环公差越小，经济性越差。设计中应遵守“最短尺寸链原则”，使组成环数尽可能少。1、校核计算二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差二、校核计算

例：如图所示齿轮部件，齿轮在轴上回转，设计要求齿轮左、右端面与挡环之间有间隙，现将此间隙集中在齿轮右端面与右挡环左端面之间，按工作条件，要求A0为0.1～0.45mm，已知各零件的尺寸：A1=mm，A2=A4=mm，A3=mm，A5=mm。问所规定的零件公差及极限偏差能否保证齿轮部件的装配要求？A1A0A4

A3A2A51、校核计算二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差解：(1)画尺寸链图，区分增环、减环A0是尺寸链的封闭环，A1~A5

是5个组成环。

A1为增环，A2、A3、A4和A5皆为减环。A5

A4

A3

A2A1A0(2)封闭环的基本尺寸将各组成环的基本尺寸代入A0=A1–(A2+A3+A4+A5)=43–(5+30+5+3)mm=01、校核计算二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差(3)校核封闭环极限尺寸A0max=A1max–(A2min+A3min+A4min+A5min)

=43.20－(4.95+29.90+4.95+2.95)=+0.45mmA0min=A1min–（A2max+A3max+A4max+A5max）

=43.10–(5+30+5+3)=+0.1mm

校核结果表明，可以满足要求。1、校核计算二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差三、设计计算

已知封闭环的基本尺寸和极限偏差，求各组成环的基本尺寸和极限偏差，即合理分配各组成环公差问题。一般采用：等公差法和等精度法。（1）等公差法

等公差法是假设各组成环的公差值是相等的，按照已知的封闭环公差T0和组成环环数m，计算各组成环的平均公差T，即

在此基础上，根据各组成环的尺寸大小、加工的难易程度对各组成环公差作适当调整，并满足组成环公差之和等于封闭环公差的关系。2、设计计算二、尺寸链计算及方法分类第五节尺寸链公差（2）等精度法

等精度法是假设各组成环的公差等级是相等的。公差值的计算公式为