圆柱公差与配合课件

圓柱公差與配合

公差與配合的基本術語及定義；公差與配合的國家標準；公差與配合的選用。

1.1概述圓柱體零件的結合是機械製造中應用最廣泛的一種結合。由孔和軸組成，這種結合由結合直徑和結合長度二個參數確定。“公差”主要反應機器零件使用要求與製造工藝之間的矛盾；“配合”則反應組成機器零件之間的關係。目前我國使用“公差與配合”的標準為:（GB/T1800.1-1997）（GB/T1800.2~GB/T1800.3-1998）（GB/T1800.4-1992）

孔和軸在滿足互換性的配合中，孔和軸具有廣泛的含義，即：孔指圓柱形內表面及其它內表面中，由單一尺寸確定的部分，其尺寸由D表示；軸指圓柱形的外表面及其它外表面中由單一尺寸確定的部分，其尺寸由d表示。即：孔為包容面，軸為被包容面。如圖所示。從加工過程來看，隨著餘量的切除，孔的尺寸越來越大，軸的尺寸越來越小。d1D1D21.2公差與配合的基本術語及定義1.2.1有關“尺寸”的術語和定義

1.尺寸(size)：用特定單位表示長度的數字。如20mm，40μm;2.基本尺寸(basicsize)（孔D；軸d）：設計時給定的尺寸。

3.實際尺寸(actualsize)（孔Da；軸da）：通過測量所得尺寸。4.極限尺寸(limitofsize)（孔Dmax、孔Dmin；軸dmax、dmin）：允許尺寸變化的兩個界限值，統稱為極限尺寸。

注意：極限尺寸是以基本尺寸為基數來確定的，極限尺寸用於控制實際尺寸。

基本尺寸、極限尺寸為設計時給定。

5.最大實體狀態(MMC)與最大實體尺寸（MMS）：對應於孔或軸的最大材料量（實體大小）的那個極限尺寸，即：軸的最大極限尺寸dmax；孔的最小極限尺寸Dmin。6.最小實體狀態(LMC)與最小實體尺寸（LMS）：對應於孔或軸的最小材料量（實體大小）的那個極限尺寸，即：軸的最小極限尺寸dmin；孔的最大極限尺寸Dmax。

7.作用尺寸孔的作用尺寸Dm：在配合的全長上，與實際孔內接的最大理想軸的尺寸；Dm=Da-T形軸的作用尺寸dm

：在配合的全長上，與實際軸外接的最小理想孔的尺寸：內接的最大理想軸外接的最小理想孔實際孔實際軸孔的作用尺寸軸的作用尺寸dm=da+T形

8.合格性判定原則——極限尺寸判斷原則

(泰勒原則)

工件除線性尺寸誤差外，還存在形狀誤差，為正確地判斷工件尺寸的合格性，規定了極限尺寸判斷原則，即泰勒原則。其內容為：孔或軸的作用尺寸不超過最大實體尺寸，任何位置的實際尺寸不允許超過最小實體尺寸。

Dm≥Dmin

，Da≤Dmax

dm≤dmax

，

da≥dmin1.2.2有關“公差與偏差”的術語與定義尺寸偏差(簡稱偏差)：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數差稱尺寸偏差簡稱偏差。（1）極限偏差：極限尺寸—基本尺寸所得代數差孔：上偏差ES=Dmax—D下偏差EI=Dmin—D

軸：上偏差es=dmax—d

下偏差ei=dmin—d

注意：由於滿足孔與軸配合的不同鬆緊要求，極限尺寸可能大於、小於或等於其基本尺寸。因此，極限偏差的數值可能是正值、負值或零值。故在偏差值的前面除零值外，應標上相應的“+”號或“—”號。

偏差的標注：上偏差標在基本尺寸右上角；下偏差標在基本尺寸右下角。

例：

Φ25表示基本尺寸為25，上偏差為－0.020mm，下偏差為－0.033mm。

(2)

實際偏差實際偏差=實際尺寸—基本尺寸注意：由於零件同一表面上不同位置的實際尺寸往往不同。綜上所述：偏差是以基本尺寸為基數，從偏離基本尺寸的角度來表述有關尺寸的術語。

2.公差公差：允許尺寸的變動量。等於最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數差的絕對值。孔、軸的公差分別用Th和Ts表示。

Th=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱注意：公差值無正負含義。它表示尺寸變動範圍的大小。不應出現“+”“—”號。加工誤差不可避免T≠0

3.零線與尺寸公差帶圖零線：表示基本尺寸的一條直線，以其為基準確定偏差和公差，零線以上為正，以下為負。尺寸公差帶：由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區域。公差帶有兩個基本參數，即公差帶大小與位置。大小由標準公差確定，位置由基本偏差確定。4.基本偏差：標準中表列的，用以確定公差帶相對於零線位置的上偏差或下偏差。一般為靠近零線的那個極限偏差。5.標準公差：標準中表列的，用確定公差帶大小的任一公差。孔軸0基本尺寸ESEIeseiTDTd+-

尺寸公差帶圖（舉例）畫出基本尺寸為Ø

50，最大極限尺寸為Ø

50.025、最小極限尺寸為Ø

50mm的孔與最大極限尺寸為Ø

49.975、最小極限尺寸為Ø

49.959mm的軸的公差帶圖。0+-ø50孔軸+0.025-0.025-0.041

1.2.3有關配合的術語和定義1.配合基本尺寸相同，相互結合的孔、軸公差帶之間的關係，稱為配合。在前面我們學過有關尺寸、偏差和公差的有關術語和定義，為清楚表示各術語間關係，可作公差與配合示意圖。簡化它們的關係，即可作公差帶圖。D（d）DmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零線孔軸

配合制改變孔和軸的公差帶位置可以得到很多配合，為便於現代大生產，簡化標準，標準對配合規定了兩種配合制：基孔制和基軸制。基孔制：基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差軸的公差帶形成各種配合的一種制度。基孔制中的孔為基準孔，其下偏差為零。0+-基本尺寸孔軸軸軸軸軸軸軸間隙配合過渡配合過盈配合

過渡或過盈軸代號為“H”。

配合制（續）基軸制：基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差孔的公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制中的軸為基準軸，其上偏差為零。代號為“h”。0+-軸孔孔孔孔孔孔孔間隙配合過渡配合過盈配合

過渡或過盈孔基本尺寸

配合的類別通過公差帶圖，我們能清楚地看到孔、軸公差帶之間的關係。根據其公帶位置不同，可分為三種類型：間隙配合、過盈配合和過渡配合。0+-基本尺寸孔軸孔軸孔軸

2、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。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上。

其特徵值是最大間隙Xmax和最小間隙Xmin。孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數差稱為最大間隙，用Xmax表示。

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數差稱為最小間隙，用Xmin表示。

Xmin=Dmin-dmax=EI-es實際生產中，平均間隙更能體現其配合性質。

X

av=（Xmax+Xmin）/2孔XmaxXmin0+-軸

3、過盈配合具有過盈（包括最小過盈等於零）的配合稱為過盈配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下。

其特徵值是最大過盈Ymax和最小過盈Ymin。孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數差稱為最大過盈，用Ymax表示。

Ymax=Dmin-dmax=EI-es孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數差稱為最小過盈，用Ymin表示。

Ymin=Dmax-dmin=ES-ei實際生產中，平均過盈更能體現其配合性質。

Y

av=（Ymax+Ymin）/2軸0+-YmaxYmin孔

4、過渡配合可能具有間隙也可能具有過盈的配合稱為過渡配合。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互重疊。

其特徵值是最大間隙Xmax和最大過盈Ymax。孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數差稱為最大間隙，用Xmax表示。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數差稱為最大過盈，用Ymax表示。

Ymax=Dmin-dmax=EI-es

實際生產中，其平均鬆緊程度可能表示為平均間隙，也可能表示為平均過盈。即：X

av

（或Y

av

）=（Xmax+Ymax）/2孔軸0+-XmaxYmax

5、配合公差配合公差是指允許間隙或過盈的變動量。它是設計人員根據機器配合部位使用性能的要求對配合鬆緊變動的程度給定的允許值。它反映配合的鬆緊變化程度，表示配合精度，是評定配合品質的一個重要的綜合指標。在數值上，它是一個沒有正、負號，也不能為零的絕對值。它的數值用公式表示為：對於間隙配合

Tf

=︱Xmax—Xmin︱對於過盈配合

Tf

=︱Ymin—Ymax︱對於過渡配合

Tf

=︱Xmax—Ymax︱將最大、最小間隙和過盈分別用孔、軸極限尺寸或極限偏差換算後代入上式，則得三類配合的配合公差的共同公式為：

Tf

=Td+TD

6、有關計算計算:孔mm與軸mm孔mm與軸mm孔mm與軸mm配合的極限間隙或極限過盈、配合公差並畫出公差帶圖，說明配合類別。000+++---ø50ø50ø50+0.025-0.025-0.041+0.025+0.059+0.043+0.025+0.018+0.002

計算解：（1）最大間隙Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066mm最小間隙Xmin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025mm配合公差Tf=︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025)︱=0.041mm(2)最大過盈Ymax=EI-es==0-(+0.059)=-0.059mm最小過盈Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差Tf=︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱=0.041mm(3)最大間隙Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023mm最大過盈Ymax=EI-es=0-(+0.018)=-0.018mm配合公差Tf

=︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱=0.041mm

1.3公差與配合國家標準

1.3.1標準公差系列標準公差IT（ISOTolerance）：是國標規定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。它等於公差等級係數和公差單位的乘積。

IT=a*i=a*f(D)公差單位i：計算公差的基本單位。與基本尺寸呈一定的線性關係。i=0.45√D+0.001D公差等級係數a：確定公差等級的參數。見書表1-4。根據公差等級不同，國標規定標準公差分為20個等級，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。從IT01到IT18，等級依次降低，而相應的標準公差值依次增大。基本尺寸分段：為減少標準公差的數目，簡化公差表格以利生產，國標對基本尺寸進行了分段，見表1-7。在標準公差和基本偏差的計算公式中，基本尺寸一律以所屬尺寸段的幾何平均值來計算。按幾何平均值計算出的公差值經尾數化整，即得出標準公差值。見表1-8。3

標準公差計算舉例基本尺寸為Ф20mm，求IT6、IT7的公差值。解：基本尺寸20mm，屬於18～30mm，則D=√18×30=23.24mm

公差單位i=0.45√D+0.001D=1.31μm

查表2-1IT6=10iIT7=16i

即IT6=10×1.31μm=13.1μm≈13μmIT7=16×1.31μm=20.96μm≈21μm查表1-8進行查對。

3

標準公差的特點IT6可讀作：標準公差6級或簡稱6級公差。同一基本尺寸的孔與軸，其標準公差數值大小應隨公差等級的高低而不同。

公差等級↑，公差值↓，見表1-8。同一公差等級的孔與軸，隨著基本尺寸大小的不同應規定不同的標準公差值。公差是加工誤差的允許值，同一等級的公差具有相同的加工難易程度。總之，標準公差的數值，一與公差等級有關，二為基本尺寸的函數。

1.3.2基本偏差系列基本偏差：確定零件公差帶相對於零線位置的極限偏差。它是公差帶位置標準化的唯一指標。除JS和js外，均指靠近零線的偏差。一般與公差等級無關。基本偏差代號：用拉丁字母表示。大寫表示孔，小寫表示軸。在26個字母中除去易與其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七個用兩個字母表示的代號（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC），共有28個代號，即孔和軸各有28個基本偏差。其中JS和js相對於零線完全對稱。對於軸：a～h的基本偏差為上偏差es，其絕對值依次減小，j～zc的基本偏差為下偏差ei，其絕對值依次增大。對於孔：A～H的基本偏差為下偏差EI，其絕對值依次減小，J～ZC的基本偏差為上偏差ES，其絕對值依次增大。H為基準孔代號，基本偏差為下偏差，值為零；h為基準軸代號，基本偏差為上偏差，值為零。

圖1-9例1.查表求ф200J6的基本偏差解:查表1-8IT6=0.029mm查表1-11可知，J的基本偏差為上偏差，ES=0.022mm;根據標準公差與上、下偏差的關係有：

EI=ES-IT6=0.022-0.029=-0.007mm我們可以看出:-0.007mm比0.022mm更靠近零線,而0.022mm是基本偏差,-0.007mm反而不是基本偏差.這就是特殊的情況,所以在基本偏差的定義中應用了“一般”的字眼,而沒有一概而論.還是更特殊的情況,在表1-10和表1-11中,對於js和JS，沒有提到基本偏差，只是說偏差=±IT/2

在圖1-9中，可以注意到，不論是孔的公差帶還是軸的公差帶，有一端是不封口的，為什麼呢？例2：求ф30f5、ф30f6、ф30f7的基本偏差和另一側偏差。解：查表1-10，ф30f的基本偏差為上偏差，es=-0.020mm,查表1-8可知：IT5=0.009mm;IT6=0.013mm;IT7=0.021mm所以ф30f5、ф30f6、ф30f7的另一側偏差分別為:ei=-0.020-0.009=-0.029mm;ei=-0.020-0.013=-0.033mm;ei=-0.020-0.021=-0.041mm;

通過上例，我們可以得出結論：（一般情況下），一旦我們選定了基本偏差代號（本例中的f），對於一定的基本尺寸，它的基本偏差是不變的，不隨公差等級的變化而變化，而另一側的極限偏差卻隨公差等級的不同而變化，因此圖1-9中，靠近零線的這一側是封口的，而與之相對的另一側在公差帶圖中是不封口的，特殊的JS、js兩端都不封口。這個結論也不是普遍規律，我們可以從圖1-9中可以看出：K、M、N以及k的公差帶是階梯狀的，這說明對於一定的基本尺寸的同一基本偏差代號，隨著公差等級的不同它們的基本偏差不是唯一的。

例3：求ф50M5、ф50M8、ф50M9的基本偏差。解：查表1-11可知：它們的基本偏差是上偏差Es;ф50M5:Es=-9+△=-9+4=-5μm;ф50M8:Es=-9+△=-9+14=5μm;ф50M9:Es=-9μm;都是M，而基本偏差卻是不同的，產生的原因主要是孔軸不同級造成的。

1、軸的基本偏差軸的基本偏差：是根據科學實驗和生產實踐的需要確定的，其計算公式見表1-9，其值已經標準化列表1-10。例4：求ф25e的基本偏差。解：根據表1-9可知：ф25e的基本偏差為上偏差。且：es=-11D0.41μm注意：這裏的D依然是基本尺寸分段計算直徑。查表1-7，即ф25∈18~30D=√18×30=23.24mme=-11×(23.24)0.41=-40

μm查表1-10校對，這也是表1-10的由來。

2、孔的基本偏差

當基本尺寸≤500mm時，孔的基本偏差是從軸的基本偏差換算而來的，由於基孔制和基軸制是平行等效的配合制度，所以孔的基本偏差沒有必要另外編制一套計算公式，可以直接從軸的基本偏差換算得來。（1）JS==±IT/2;(2)按一定的規則進行換算；換算前提：在孔軸為同一級配合或者孔比軸低一級的配合條件下，當基軸制中的孔的基本偏差代號與基孔制中軸的基本偏差代號相當（例如孔的F對應軸的f）時，使基軸制形成的配合（如F6/h5）與基孔制形成的配合（H6/f5）的極限間隙和極限過盈相等，配合性質不變。根據這一換算前提，在基本尺寸≤500mm時，孔的基本偏差按以下兩種規則換算。

A、通用規則

（1）對於間隙配合；A~H

在下圖(右)基孔制中，最小間隙Xmin=EI-es=-es

在下圖(左)基軸制中，最小間隙X‘min=EI-es=EI

根據換算前提有Xmin

=X‘min，

因而EI=-es(A~H)

+0-孔軸基本尺寸ESEIeseiXminESEIeseiX’min孔軸基孔制基軸制(2)對於過盈配合（同級配合，孔、軸同級）

在下圖(右)基孔制中，最小過盈Y’min=ES-ei

=ITn-ei;

在下圖(左)基軸制中，最小過盈Ymin=ES-ei

=ES-(-ITn)=Es+ITn

根據換算前提有：Y’min=Ymin

即：ES=-ei(J~ZC孔、軸同級配合)

基本尺寸+0-孔孔軸軸基孔制基軸制Y‘minYminITnITnESESEIEIeseseiei

通過以上推算我們可以知道：用同一字母表示的孔、軸基本偏差的絕對值相等，符號相反。也就是說孔的基本偏差是軸的基本偏差相對於零線的倒影。即：EI=-es

(A~H)

ES=-ei

(J~ZC孔、軸同級配合)

適用範圍：包括A～H和標準公差等級低於IT8的K、M、N和標準公差等級低於IT7的P～ZC。但也有個別例外，對於標準公差等級低於IT8且基本尺寸大於3mm的N，其基本偏差ES=0。

例5、求ф25F5的基本偏差。解：F∈A~H，基本偏差是下偏差EI。EI=-es在表1-10中查同級同符號的ф25f5的基本偏差，es=-20μm.則：EI=20μm查表1-11校對。例6、求ф40M9的基本偏差。解：M∈J~ZC，基本偏差是上偏差ES。在表1-10中查同級同符號的ф40m9的基本偏差，ei=9μm.則：ES=-9μm查表1-11校對。

B、特殊規則

國家標準規定：在常用尺寸段內（≤500mm）,當孔的標準公差低於或等於IT8時，與同級基準孔相配合，如：H9/h9，H10/d10；當孔的標準公差高於或等於IT8時，與高一級的基準軸相配合，如：H7/m6，H6/k5；當孔的標準公差等於IT8，可與同級配合也可與高一級軸配合。如：H8/m7，H8/h8。但不管怎麼樣配，都要求二種基準制形成的同名配合的配合性質相同，即符合換算前提。適用範圍：在基本尺寸至500mm

範圍內，且標準公差等級高於等於IT8的K、M、N和標準公差等級高於等於IT7的P～ZC。

在基孔制中（左圖），最小過盈Y’min=ES-ei=

ITn-ei;

在基軸制中（右圖），最小過盈Ymin=ES-ei=

ES-(-ITn-1)=ES+ITn-1

所以ES=-ei+(ITn-ITn-1)=-ei+△

△＞0,經過推導，我們知道：

△是由於孔軸不同級造成的，這也就是圖1-9中K、M、N有階梯臺階的原因。基本尺寸+0-孔孔軸軸基孔制基軸制Y‘minYminITnITn-1ESESEIEIeseseiei例7、將ф25H7/p6換成基軸制後求孔的基本偏差和另一側極限偏差，並畫出公差帶圖。解：ф25H7/p6ф25P7/h6;查表1-7：IT6=13μm；IT7=21μm；查表1-10可知：p6的基本偏差ei=22μm.孔P7屬於特殊規則的適用範圍，P的基本偏差為上偏差ES，因而應按特殊規則計算：△=IT7-IT6=21-13=8μm;∴ES=-ei+△=-22+8=-14μm;EI=ES-IT7=-14-21=-35μm∴孔基孔制中:Y’min=EI-es=-0.035mmY’min=ES-ei=-0.001mm基孔制中:Ymax=EI-es=-0.035mmYmin=Es-ei=-0.001mm.見P18圖1-11（c)

公差帶代號公差帶的代號由基本偏差代號與公差等級代號組成，如H7、h6、M8、d9等等。在圖樣上標注尺寸公差時，可以標注極限偏差，（上偏差放在基本尺寸的右上角，下偏差放在基本尺寸的右下角，例）；如：、，也可以標注尺寸公差帶代號，如：ø50H7、ø50f6或者兩者都標注ø50H7

（）、ø50f6（）。+0.0250-0.025-0.0411.4國家標準規定的公差帶與配合標準公差系列中的任一公差與基本偏差系列中任一偏差組合，即可得到不同大小和位置的公差帶。在基本尺寸Ｄ≤500mm內組成５４３種孔的公差帶和５４４種軸的公差帶。如果將這些孔軸公差帶在生產實際中都投入使用，顯然是不經濟的，而且也不必要的。為了簡化公差帶種類，減少與之相適應的定值刀、量具和工藝裝備的品種和規格，對基本尺寸至500mm的孔、軸規定了優先、常用和一般用途公差帶。書中表1-14和表1-15分別是軸和孔的一般用途公差帶（軸119種，孔105種），其中方框內為常用公差帶（軸59種，孔44種），帶圓圈的為優先公差帶（軸孔各有13種）。設計時應優先使優先公差帶，其次才使用常用公差帶，再其次才考慮使用一般用途公差帶。

表1-13一般、常用和優先的軸的公差帶（尺寸≤500mm）

表1-14一般、常用和優先的孔的公差帶（尺寸≤500mm）標準規定，配合代號由相互配合的孔和軸的公差帶以分數的形式組成，孔的公差帶為分子，軸的公差帶為分母。例如：Φ40H8/f7，Φ80K7/h6。基準孔和基準軸與各種非基準件配合時，得到各種不同性質的配合，如：A～H和a～h與基準件配合，形成間隙配合；J～N和j～n與基準件配合，基本上形成過渡配合，P～ZC和p～zc與基準件配合，基本上形成過盈配合。原則上，任意一對孔、軸公差帶都可以構成配合，為了簡化公差配合的種類，減少定值刀、量具和工藝裝備的品種及規格，國家標準在尺寸≤500mm的範圍內，規定了基孔制和基軸制的優先（基孔制、基軸制各13種）和常用配合（基孔制59種，基軸制47種）。

表1-15基孔制常用、優先配合

表1-16基軸制常用、優先配合

其他尺寸段配合特點大尺寸段（基本尺寸＞500～3150mm）：標準規定了常用軸公差帶41種，孔公差帶31種，沒有推薦配合，規定一般採用基孔制的同級配合。根據零件製造特點和生產實際情況，可採用配製配合。先按互換性生產選取配合；再選取較難加工的那個零件作為先加工件（多數情況下是孔），給它一個容易達到的公差；最後再根據所選的配合公差確定配製件（多數情況下是軸）的公差。“配製公差”的代號為MF。小尺寸段（尺寸至18mm）：主要適用於儀器儀錶和鐘錶工業，國標規定了163種軸公差帶和145種孔公差帶，標準未指明選用次序，也未推薦配合。由於小尺寸段軸比孔難加工，所以基軸制用的較多。配合公差等級也更為複雜。

練習下列配合屬於哪種基準制的哪種配合，確定其配合的極限間隙（過盈）和配合公差。並畫出其公差帶圖。ø50H8/f7，ø30K7/h6，ø30H7/p6000+++---ø50ø30ø30+0.039-0.025-0.050+0.006+0.021+0.035+0.022-0.015-0.0131.5公差與配合選用1.5.1基準制的選用基孔制和基軸制是兩種平行的配合制。基孔制配合能滿足要求的，用同一偏差代號按基軸制形成的配合，也能滿足使用要求。如：H7/k6與K7/h6的配合性質基本相同，稱為“同名配合”。所以，配合制的選擇與功能要求無關，主要考慮加工的經濟性和結構的合理性。從製造加工方面考慮，兩種基準制適用的場合不同；從加工工藝的角度來看，對應用最廣泛的中小直徑尺寸的孔，通常採用定尺寸刀具（如鑽頭、鉸刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞規、心軸等）檢驗。而一種規格的定尺寸刀具和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對於軸的加工和檢驗，一種通用的外尺寸量具，也能方便地對多種軸的公差帶進行檢驗。由此可見：對於中小尺寸的配合，應儘量採用基孔制配合。

基軸制的應用用冷拉光軸作軸時。冷拉圓型材，其尺寸公差可達IT7～IT9，能夠滿足農業機械、紡織機械上的軸頸精度要求，在這種情況下採用基軸制，可免去軸的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性質的配合。採用標準件時。滾動軸承為標準件，它的內圈與軸頸配合無疑應是基孔制，而外圈與外殼孔的配合應是基軸制。同一基本尺寸的軸與多孔相配合，且配合性質要求不同時。如圖所示的活塞部件中，活塞銷和活塞與連杆的配合，根據功能要求，活塞銷和活塞的配合應為過渡配合，而活塞銷與連杆的配合則應為間隙配合。

非基準制的應用在實際生產中，由於結構或某些特殊的需要，允許採用非配合制配合。即非基準孔和非基準軸配合，如：當機構中出現一個非基準孔（軸）和兩個以上的軸（孔）配合時，其中肯定會有一個非配合制配合。如圖所示，箱體孔與滾動軸承和軸承端蓋的配合。由於滾動軸承是標準件，它與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號為J7，箱體孔與端蓋的配合可選低精度的間隙配合J7/f9，既便於拆卸又能保證軸承的軸向定位，還有利於降低成本。基孔制、基軸制的優先、常用配合見表1-24。

1.5.2公差等級的選擇原則公差等級的選擇的實質就是尺寸製造精度的確定，尺寸的精度與加工的難易程度、加工的成本和零件的工作品質有關。公差等級越高，合格尺寸的大小越趨一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。公差與成本的關係如圖3-12所示。因此，公差等級選擇的基本原則是：在滿足使用性能的前提下，儘量選擇較低的精度等級。國家標準各公差等級與加工方法的大致關係見表1——21。

公差等級的選擇方法公差等級的選擇的方法一般採用類比法，對於已知配合要求的也可以用計算法確定其公差等級。書P25頁列出公差等級的應用，表1-21列出各種加工方法所能達到的精度等級。一般配合尺寸的公差等級範圍為IT5～IT13。

公差等級的應用

配合IT5至IT13級的應用（尺寸≤５００mm）

採用類比法選擇公差等級時應考慮的問題（1）應遵循工藝等價的原則，即相互結合的零件，其加工的難易程度應基本相當。根據這一原則，對於基本尺寸≤500mm的，當公差等級在IT8以上時，標準推薦孔比軸低一級，如：H8/m7，K7/h6；當公差等級在IT8以下時，標準推薦孔與軸同級，如：H9/h9，D9/h9，IT8屬於臨界值，IT8級的孔可與同級的軸配合，也可以與高一級的軸配合，如：H8/f8，H8/k7。對於基本尺寸＞500mm的，一般採用孔、軸同級配合。（2）相配合的零、部件的精度應相匹配。如：與齒輪孔相配合的軸的精度就受齒輪精度的制約；與滾動軸承相配合的外殼孔和軸的精度應當與滾動軸承的精度相匹配。

1.5.3配合的選用配合種類的選擇主要就是根據零件的功能要求，確定配合的類型及非配合制的基本偏差代號。選擇的基本方法還是類比法、計算法和試驗法三種。類比法是選擇配合種類的主要方法。應用類比法選擇時，要考慮以下因素：配合件的工作情況各種基本偏差形成配合的特點配合件的生產情況

配合件的工作情況選擇配合的類型時，應考慮配合件間有無相對運動、定心精度高低、配合件受力情況、裝配情況等。配合類型的選擇可依據下表來對比選擇。

各種基本偏差形成配合的特點間隙配合有A～H（a～h）共十一種，其特點是利用間隙貯存潤滑油及補償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤差。生產中應用廣泛，不僅用於運動配合，加緊固件後也可用於傳遞力矩。不同基本偏差代號與基準孔（或基準軸）分別形成不同間隙的配合。主要依據變形、誤差需要補償間隙的大小、相對運動速度、是否要求定心或拆卸來選定。過渡配合有JS～N（js～n）四種基本偏差，其主要特點是定心精度高且可拆卸。也可加鍵、銷緊固件後用於傳遞力矩，主要根據機構受力情況、定心精度和要求裝拆次數來考慮基本偏差的選擇。定心要求高、受衝擊負荷、不常拆卸的，可選較緊的基本偏差，如N（n），反之應選較松的配合，如：K（k）或JS（js）。

各種基本偏差形成配合的特點（續）過盈配合有P～ZC（p～zc）13種基本偏差，其特點是由於有過盈，裝配後孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，產生彈性變形，在結合面上產生一定的正壓力和摩擦力，用以傳遞力矩和緊固零件。選擇過盈配合時，如不加鍵、銷等緊固件，則最小過盈應能保證傳遞所需的力矩，最大過盈應不使材料破壞，故配合公差不能太大，所以公差等級一般為IT5～IT7。基本偏差根據最小過盈量及結合件的標準來選取。軸的基本偏差在具體選用，可參考表1-23，並按表1-24所推薦的，儘量選用優先配合。

配合件的生產情況按大批大量生產時，加工後所得的尺寸通常呈正態分佈；而單件小批量生產時，加工所得的孔的尺寸多偏向最小極限尺寸，軸的尺寸多偏向最大極限尺寸，即呈偏態分佈。所以，對於同一使用要求，單件小批生產時採用的配合應比大批大量生產時要松一些。如大批量生產時的φ50H7/js6的要求，在單件小批生產時應選擇φ50H7/h6。同樣，受其他工作條件的影響，配合的間隙或過盈也應隨之變化。如表1-22。例1、某一基本尺寸為φ95mm的滑動軸承機構，根據使用要求，其允許的的最大間隙[Xmax]=55μm，允許的的最小間隙[Xmin]=10μm，試確定此配合的孔軸公差帶和配合代號。解：（1）計算允許的配合公差[Tf]。

由配合公差計算公式得：[Tf]=|[Xmax]-[Xmin]|=55-10=45μm。（2）計算查表確定孔、軸的公差等級。按要求有:[Tf]≥[TD]+[Td]式中：[TD]、[Td]分別為配合的孔、軸的允許公差。由表1-8查得：IT5=15μm，IT6=22μm，IT7=35μmA、若孔軸公差等級都選IT6級，則配合公差Tf

=2IT6=44μm＜[Tf]；B、若孔選IT7級，軸選IT6級，則配合公差Tf

=IT6+IT7=57μm＞[Tf]，肯定不符合要求。C、若孔選IT6級，軸選IT5級，則配合公差Tf

=IT5+IT6=37μm＜[Tf]

經過比較分析，C是合適的。（3）、確定孔、軸公差帶假設採用基孔制，則有,因採用基孔制間隙配合，所以軸的基本偏差應從中選取，且其基本偏差為上偏差es.

+0-H6g5

φ

95+0.0220-0.012-0.027Xmin+0.034+0.0120-0.015X’minG6h5基孔制基軸制根據題意有：Xmin=EI-es≥[Xmin]

Xmax=ES-ei≤[Xmax

]

es-ei=IT5=15解此不等式得：-18μm≤es≤-10μm

查表1-10可知：軸的基本偏差代號為g時，es=-12μm∴公差代號為g5，且ei=-27μm配合代號為若為基軸制，則配合代號為

1.6一般公差線性尺寸的未注公差圖樣上未曾注出的尺寸稱為未注公差尺寸。在車間一般加工條件下、機床設備一般加工能力可保證的公差。它代表經濟加工精度。主要用於較低精度的非配合尺寸，可不檢驗。能簡化製圖，節省圖樣設計時間。

線性尺寸的一般公差的國標規定ＧＢ／Ｔ1804國家標準規定了線性尺寸一般公差（未注公差）的規範。線性尺寸的一般公差規定了四個公差等級：精密級(f)、中等級(m)、和粗糙級(c)和最粗級(v)。線性尺寸的極限偏差數值、倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數值見書中P30表1－25和1－26。在圖樣上標注線性尺寸的一般公差，只需要在圖樣或技術檔中用國標號和公差等級代號標注即可。例如按產品精密程度和車間普通加工經濟精度選用標準中規定的m（中等）級時，可表示為：GB/T1804－m這表明圖樣上凡是未注公差的線性尺寸（包括倒圓半徑尺寸及倒角尺寸）均按m（中等）級加工和習

題課

一、判斷題

〔正確的打√，錯誤的打X〕1．公差可以說是允許零件尺寸的最大偏差。（）2．基本尺寸不同的零件，只要它們的公差值相同，就可以說明它們的精度要求相同。（

）3．國家標準規定，孔只是指圓柱形的內表面。（

）4．圖樣標注φ200-0.021mm的軸，加工得愈靠近基本尺寸就愈精確。（

）5．孔的基本偏差即下偏差，軸的基本偏差即上偏差。（

）6．某孔要求尺寸為φ20-0.046

，今測得其實際尺寸為φ19.962mm，可以判斷該孔合格。（

）7．未注公差尺寸即對該尺寸無公差要求。（

）

-0.067XXXXXXX8.某一配合，其配合公差等於孔與軸的尺寸公差之和。()9.最大實體尺寸是孔和軸的最大極限尺寸的總稱。()10.公差值可以是正的或負的。()

11.實際尺寸等於基本尺寸的零件必定合格。()

12.因為公差等級不同，所以φ50H7與φ50H8的基本偏差值不相等。()13.尺寸公差大的一定比尺寸公差小的公差等級低。()14.一光滑軸與多孔配合，其配合性質不同時，應當選用基孔制配合。()15.標準公差的數值與公差等級有關，而與基本偏差無關。()16.只要零件不經挑選或修配，便能裝配到機器上去，則該零件具有互換性。()

XXXXXXX√√二、選擇題（將下列題目中所有正確的論述選擇出來）1．下列論述中正確的有＿＿。

A．因為有了大批量生產，所以才有零件互換性，因為有互換性生產才制定公差制．

B．具有互換性的零件，其幾何參數應是絕對準確的。

C．在裝配時，只要不需經過挑選就能裝配，就稱為有互換性。D．一個零件經過調整後再進行裝配，檢驗合格，也稱為具有互換性的生產。E．不完全互換不會降低使用性能，且經濟效益較好。

A、D、E2．下列有關公差等級的論述中，正確的有＿＿。A．公差等級高，則公差帶寬。B．在滿足使用要求的前提下，應儘量選用低的公差等級。C．公差等級的高低，影響公差帶的大小，決定配合的精度。D．孔、軸相配合，均為同級配合。E．標準規定，標準公差分為18級。

B、C3、實際尺寸是具體零件上_____尺寸的測得值。

Ａ、某一位置的

Ｂ、整個表面的

Ｃ、部分表面的4、作用尺寸是存在於_____，某一實際軸或孔的作用尺寸是唯一的。

Ａ、實際軸或孔上的理想參數

Ｂ、理想軸或孔上的實際參數

Ｃ、實際軸或孔上的實際參數

Ｄ、理想軸或孔上的理想參數5、_____最大實體尺寸是控制其作用尺寸的。

Ａ、孔和軸的

Ｂ、孔的

Ｃ、軸的6、基孔制是基本偏差為一定孔的公差帶，與不同_____軸的公差帶形成各種配合的一種制度。

Ａ、基本偏差的

Ｂ、基本尺寸的

Ｃ、實際偏差的7、配合是_____相同的孔與軸的結合。

Ａ、基本尺寸

Ｂ、實際尺寸

Ｃ、作用尺寸

Ｄ、實效尺寸

AcAAA三.填空題

1.φ50H10的孔和φ50js10的軸，已知IT10=0.100mm，其ES=＿＿mm，EI=＿＿mm，es=＿＿mm，ei=＿＿mm。2．常用尺寸段的標準公差的大小，隨基本尺寸的增大而＿＿，隨公差等級的提高而＿＿。3.孔的公差帶在軸的公差帶之上為__________配合；孔的公差帶與軸的公差帶相互交迭__________配合；孔的公差帶在軸的公差帶之下為________配合。4.公差帶的位置由__________________決定，公差帶的大小由___________________決定。

5.標準對標準公差規定了____________級，最高級為__________最低級為____________。6.標準公差的數值只與__________________和______________________有關。

7.標準對孔和軸各設置了____________________個基本偏差代號，對於軸ａ--ｈ的基本偏差為__________________，與基孔制構成________________配合，ｊ--ｚｃ的基本偏差為_______________，與基準孔構成____________配合。

+0.010-0.050+0.0500增大減少間隙過渡過盈基本偏差標準公差20IT01IT18基本尺寸公差等級28上偏差間隙下偏差過盈作業講評：P200.第2題:(1).孔、軸解：Xmax=0.033-(-0.098)=0.131mm

Xmin=0-(-0.065)=0.065mm配合公差=|0.131-0.065|=0.066mm為間隙配合

孔XmaxXmin0+-軸0.033-0.065-0.098ø20P200.第2題:(2).孔、軸解：Xmax=0.007-(-0.016)=0.023mm

Ymax=-0.018-0=-0.018mm

配合公差Tf=|Xmax-Ymax|=0.041mm過渡配合

作業講評：

0+-ø35+0.007-0.018-0.016孔軸

作業講評：P200.第2題:(3).孔、軸解：Ymax=0-0.060=-0.060mm

Ymax=0.030-0.041=-0.011mm

配合公差Tf=|Xmax-Ymax|=0.049mm過盈配合0+-ø55+0.033+0.060+0.041孔軸

作業講評：P200.第2題:(1).Ø50H8/f7解：查表1-8.IT7=0.025mm.IT8=0.039mm查表1-10.Ø50f7的基本偏差為上偏差，es=-0.025mm.Xmax=0.039-(-0.050)=0.089mm

Xmin=0-(-0.025)=0.025mmTf=|0.131-0.065|=0.064mm為基孔制間隙配合。孔XmaxXmin0+-軸0.039-0.025-0.050ø50

作業講評：P200.第3題:(3).Ø30K7/h6解：查表1-8.IT7=0.021mm.IT6=0.013mm查表1-11.Ø50K7的基本偏差為下偏差，EI=-2+△=0.006mm.

Xmax=0.006-(-0.013)=0.019mm

Ymax=-0.015mmTf=0.034mm為基軸制過渡配合。0+-軸ø30孔+0.006-0.015-0.013