尺寸公差与配合 用

尺寸公差与配合用第1页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测本章学习的主要目的和要求：１．非常清楚地理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、定义。２．牢固掌握标准中的２８个基本偏差代号以及它们的分布规律。３．掌握公差带的概念和公差带图的画法，并能熟练查取标准公差和基本偏差表格，正确进行有关计算。４．初步学会公差与配合的正确选用，并能正确标注在图上。第2页，课件共57页，创作于2023年2月一、零件的互换性

同一批零件，不经挑选和辅助加工，任取一个就可顺利地装到机器上去，并满足机器的性能要求。

基本概念：

保证零件具有互换性的措施：由设计者确定合理的配合要求和尺寸公差大小。尺寸公差与配合第3页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第一节概述

为了使零件具有互换性，必须保证零件的尺寸、几何形状和相互位置以及表面粗糙度的一致性。就尺寸而言，互换性要求尺寸的一致性，是指要求尺寸在某一合理范围内之内。

“极限”用于协调及其零件使用要求与制造经济性之间的矛盾，而“配合”则反映零件组合时相互之间的关系。第4页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

一、有关孔和轴的定义在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：

孔指圆柱形内表面,也包括非圆柱形外表面（由而平行平面或切面形成的被包容面）

基准孔：在基准制配合中选作基准的孔。

轴通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由而平行平面或切面形成的被包容面）。

基准轴：在基轴制配合中选作基准的轴。在极限与配合中，孔和轴的关系表现为包容和被包容的关系，即孔为包容面，轴为被包容面。在加工过程中，随着余量的切除，孔的尺寸由小变大，轴的尺寸则由小变大。第5页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

在极限与配合中，孔和轴都是由单一尺寸确定的，例如圆柱体的直径、键与键槽的宽度等。由单一尺寸Ａ所形成的内、外表面如图３－１所示。第6页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

二、有关尺寸的术语及定义１．尺寸：用特定单位表示长度值的数字。２．基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。３．实际尺寸：通过测量所得的尺寸。包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。用Da、da表示。４．极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。第7页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

５.最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。６．最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。第8页，课件共57页，创作于2023年2月例：一个孔的直径为400.005基本尺寸:最大极限尺寸:最小极限尺寸:40零件合格的条件：40.005≥实际尺寸≥

39.99540.00539.995第9页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

三、有关偏差和公差的术语及定义1.极限制

:经标准化的公差和偏差制度。２.偏差:某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。包括实际偏差和极限偏差。３.极限偏差:包括上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei），如图最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差成为上偏差，最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。即

ES=Dmax-D

es=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d第10页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

４.实际偏差:实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。应位于极限尺寸偏差范围及内。由于极限尺寸可以大于、等于或小于基本尺寸，所以偏差可以为正、零或负值。极限偏差用于控制实际偏差。５.尺寸公差（简称公差）:允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th和Ts表示。如图３-３所示。

Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱第11页，课件共57页，创作于2023年2月

基本尺寸极限尺寸偏差

极限偏差公差2.极限与配合的基本术语定义及概念第12页，课件共57页，创作于2023年2月最大极限尺寸Dmax=45+0.004=45.004最小极限尺寸Dmin=45-0.004=44.996基本尺寸45

例：孔450.004上偏差ES

=45.004－45=+0.004下偏差EI=44.996－45=-0.004尺寸公差Th=0.004－(-0.004)=0.008偏差可正可负公差恒为正第13页，课件共57页，创作于2023年2月最大极限尺寸dmax=45+0.004=45.004最小极限尺寸dmin=45-0.004=44.996基本尺寸45

例：轴450.004上偏差es

=45.004－45=+0.004下偏差ei=44.996－45=-0.004尺寸公差Ts=0.004－(-0.004)=0.008偏差可正可负公差恒为正第14页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

公差与极限偏差的比较

区别：从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。第15页，课件共57页，创作于2023年2月有关公差与偏差的小结：第16页，课件共57页，创作于2023年2月

（3）极限与配合图解（尺寸公差带图）

2.极限与配合的基本术语定义及概念第17页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

尺寸公差带图:由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示，故采用公差带图。零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负，如图３-３所示。尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。如图３-４所示第18页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

基本偏差：标准中表列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一差。第19页，课件共57页，创作于2023年2月

（4）基本偏差

在极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的极限偏差称为基本偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。2.极限与配合的基本术语定义及概念第20页，课件共57页，创作于2023年2月标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任一公差。

标准公差数值表（摘自GB/T1800.3－1998）基本尺寸mm标

准

公

差

等

级IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT9IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm—30.30.50.81.223469142540600.10.140.250.40.611.4360.40.611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.8690.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.29180.50.81.223581118274370190.180.270.430.71.11.82.718300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330500.711.52.5471116253962901600.250.390.6211.62.53.950800.81.2235813193046741201900.30.460.741.21.934.68012011.52.546915223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201801.223.5581218254063901602500.40.6311.62.546.3180250234.57914202946721151852900.460.721.151.852.94.67.22503152.5468121623325281130293200.520.811.32.13.25.28.131540035791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.940050046891520274063971552504000.630.971.552.546.39.7

注:

基本尺寸小于或等于1mm时，无IT14至IT18。标准公差值小大低高

精度IT01IT0IT1…IT18标准公差规律大小

尺寸段在同一公差等级下标准公差值小大标准公差(IT)2.极限与配合的基本术语定义及概念第21页，课件共57页，创作于2023年2月例3.1基本尺寸D＝25mm；孔的极限尺寸Dmax＝25.025，Dmin＝25mm，轴的极限尺寸dmin＝24.950mm，dmax＝24.975mm．求

孔、轴的极限偏差及公差，并画出公差带图。

第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

第22页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

解：孔的极限偏差

ES＝Dmax－D＝（25.025－25）＝＋0.025mmEI＝Dmin－D＝（25－25）＝0mm轴的极限偏差

es＝dmax－d＝（24.975－25）＝－0.025mmei＝dmin－d＝（24.950－25）＝－0.050mm孔的公差

Th＝Dmax－Dmin＝（25.025－25）＝0.025mm轴的公差

Ts＝ｄmax－ｄmin＝（24.975－24.950）＝0.050mm第23页，课件共57页，创作于2023年2月尺寸公差带图第24页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

举例(基本概念)已知基本尺寸为φ50mm的轴，其最小极限尺寸φ49.98mm，公差为0.01mm，则它的上偏差是＿＿mm，下偏差是＿＿mm。常用尺寸段的标准公差的大小，随基本尺寸的增大而＿＿，随公差等级的提高而＿＿。尺寸φ80JS8，已知IT8=46μm，则其最大极限尺寸是＿mm，最小极限尺寸是＿＿mm。孔和轴的公差带由＿＿决定大小，由＿＿决定位置。φ50H10的孔和φ50js10的轴，已知IT10=0.100mm，其ES=＿＿mm，EI=＿＿mm，es=＿＿mm，ei=＿＿mm。尺寸公差带图（举例）画出基本尺寸为Ø50，最大极限尺寸为Ø50.025、最小极限尺寸为Ø50mm的孔与最大极限尺寸为Ø49.975、最小极限尺寸为Ø49.959mm的轴的公差带图。第25页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

四、有关配合的术语及定义

配合的概念基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，可作公差与配合示意图。简化它们的关系，即可作公差带图。配合的类别通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。第26页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

间隙配合具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。其特征值是最大间隙Xmax和最小间隙Xmin。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙，用Xmin表示。Xmin=Dmin-dmax=EI-es实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。Xav=（Xmax+Xmin）/2第27页，课件共57页，创作于2023年2月

零件的配合间隙配合

具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。间隙配合图解规律孔公差带在轴公差带之上2.极限与配合的基本术语定义及概念第28页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下。其特征值是最大过盈Ymax和最小过盈Ymin。孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Ymax表示。Ymax=Dmin-dmax=EI-es孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈，用Ymin表示。Ymin=Dmax-dmin=ES-ei实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。Yav=（Ymax+Ymin）/2

第29页，课件共57页，创作于2023年2月过盈配合

具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔公差带在轴公差带之下

过盈配合图解规律第30页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

过渡配合

可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。其特征值是最大间隙Xmax和最大过盈Ymax。孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈，用Ymax表示。Ymax=Dmin-dmax=EI-es第31页，课件共57页，创作于2023年2月过渡配合

可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。过渡配合图解规律孔公差带与轴公差带相互交叠第32页，课件共57页，创作于2023年2月有关配合的小结：第33页，课件共57页，创作于2023年2月配合制：改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基制。基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。

2.极限与配合的基本术语定义及概念第34页，课件共57页，创作于2023年2月

基孔制配合

基准孔基本偏差为H,下偏差为0。基准孔公差带2.极限与配合的基本术语定义及概念第35页，课件共57页，创作于2023年2月

基轴制配合

基准轴基本偏差代号为H（上偏差为0，下偏差为负值）。基准轴公差带2.极限与配合的基本术语定义及概念第36页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

第37页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第二节极限与配合的基本术语及其定义

配合公差

配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的综合指标。在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。它的数值用公式表示为：对于间隙配合Tf=︱Xmax—Xmin︱对于过盈配合Tf=︱Ymin—Ymax︱对于过渡配合Tf=︱Xmax—Ymax︱将最大、最小间隙和过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上式，则得三类配合的配合公差的共同公式为：Tf=Th+Ts第38页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第三节极限与配合国家标准的构成

一、标准公差系列

标准公差是极限与配合制中的表列的任一公差，用以确定公差带的大小。标准公差等级分为IT01，IT02，IT03……IT18共20级，从IT01至IT18等级依次增大，而相应的标准公差数值依次增大。基本尺寸越大，公差值也越大。

二、基本偏差系列

基本偏差是用以确定公差带相对零下位置的那个极限偏差。它可以是上偏差也可以是下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。基本偏差代号及其特点国标对孔轴分别规定了２８种基本偏差，其代号用拉丁字母表示大写表示孔，小写表示轴。如图所示

第39页，课件共57页，创作于2023年2月标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任一公差。

标准公差数值表（摘自GB/T1800.3－1998）基本尺寸mm标

准

公

差

等

级IT01IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT9IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于至μmmm—30.30.50.81.223469142540600.10.140.250.40.611.4360.40.611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.8690.40.611.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.29180.50.81.223581118274370190.180.270.430.71.11.82.718300.611.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330500.711.52.5471116253962901600.250.390.6211.62.53.950800.81.2235813193046741201900.30.460.741.21.934.68012011.52.546915223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201801.223.5581218254063901602500.40.6311.62.546.3180250234.57914202946721151852900.460.721.151.852.94.67.22503152.5468121623325281130293200.520.811.32.13.25.28.131540035791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.940050046891520274063971552504000.630.971.552.546.39.7

注:

基本尺寸小于或等于1mm时，无IT14至IT18。标准公差值小大低高

精度IT01IT0IT1…IT18标准公差规律大小

尺寸段在同一公差等级下标准公差值小大标准公差(IT)2.极限与配合的基本术语定义及概念第40页，课件共57页，创作于2023年2月

（4）基本偏差2.极限与配合的基本术语定义及概念第41页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第三节极限与配合国家标准的构成

对所有公差带，当位于零线上方时，基本偏差为下偏差EI（对孔）或ei（对轴）；当位于零线下方时，基本尺寸为上偏差ES（对孔）或es（对轴）。除J、j与某些高的公差等级形成的公差带以外，基本偏差都是指靠近零线的或绝对值较小的那个极限偏差。JS、js形成的公差带在各公差等级中，完全对称于零线，故上偏差或下偏差均为基本偏差。孔的基本偏差下从Ａ到Ｈ为下偏差ＥＩ，从Ｊ到ＺＣ为上偏差ＥＳ．轴的基本偏差从ａ到ｈ为上偏差ｅｓ，从ｊ到ｚｃ为下偏差ｅｉ．基本偏差中的Ｈ和ｈ的基本偏差为零，Ｈ代表基准孔，ｈ代表基准轴。

第42页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第三节极限与配合国家标准的构成

三、极限与配合在图样上的标注零件图上，一般有三种标注方法，如图所示:（１）在基本尺寸后标注所要求的公差带。（２）在基本尺寸后标注所要求的公差带对应的偏差值。（３）在基本尺寸后标注所要求的公差带和相对应的偏差值。第43页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第三节极限与配合国家标准的构成

装配图上，在基本尺寸后标注孔、轴公差带，如图所示，国家标准规定孔、轴公差带写成分数形式，分子为孔的公差带，分母为轴的公差带。

第44页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第三节极限与配合国家标准的构成

四、一般、常用和优先的公差带与配合

国家标准规定的20个公差等级的标准和８种基本偏差可组合543个孔公差带和544个轴的公差带。列出405种孔的一般公差带，方框内为44种常用公差带，圆圈内为13种优先公差带。列出116种孔的一般公差带，方框内为59种常用公差带，圆圈内为13种优先公差带。在此基础上，国家标准又规定了基孔制常用配合59种，优先配合13种基轴制常用配合47种，优先配合13种五、一般公差－－线性尺寸的未注公差

采用一般公差尺寸，在图样上只注基本尺寸，不注极限偏差。第45页，课件共57页，创作于2023年2月

（1）优先与常用的孔公差带（GB/T1801－1999）

常用公差带优先选用公差带

一般用途的公差带

3.优先与常用公差带及配合第46页，课件共57页，创作于2023年2月

（2）优先与常用的轴公差带（GB/T1801－1999）

常用公差带优先选用公差带

一般用途的公差带

3.优先与常用公差带及配合第47页，课件共57页，创作于2023年2月

（3）基孔制优先与常用配合（GB/T1801－1999）

kzyxvusr过盈配合nmhgedcb间隙配合a轴H12H11H9H9H8H7H6过渡配合tpjsf基准孔优先选用公差带

3.优先与常用公差带及配合第48页，课件共57页，创作于2023年2月

（3）基轴制优先与常用配合（GB/T1801－1999）

h8KZYXVUSR过盈配合NMHGEDCB间隙配合A孔h12h11h9h9h7h6h5过渡配合TPJsF基准轴优先选用公差带

3.优先与常用公差带及配合第49页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第四节极限与配合的选择一、基准制的选择

国家标准对配合规定有两种基准制:基孔制和基轴制选择原则一般优先选用基孔制，基轴制一般用于以下情况：（1）由冷拉棒料制造的零件，其配合表面不经切削加工。（2）与标准件相配合的孔和轴，应以标准件为基准件来选择基准制（3）同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。

第50页，课件共57页，创作于2023年2月第三章光滑圆柱体结合的互换性及其检测

第四节极限与配合的选择二、公差等级的选择选择公差等级的原则:在满足使用要求的前提下，尽可能选择较大的公差等级常用尺寸段配合特点公差设计时，尺寸≤500mm的常用尺寸段配合，应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序，选用合适的公差带和配合。标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则：当孔的标准公差