公差配合与测量技术 第2版 课件 项目一 光滑圆柱的公差与配合

公差配合与测量技术目录

第一部分基础知识

任务一

光滑圆柱公差的基本术语及定义

任务二

配合的术语及定义

任务三标准公差与基本偏

差代号

任务四公差代号、公差带

的选择及在图样上的标注任务五配合的选用任务六公差等级的选择任务七一般公差——线性

尺寸的未注公差 项目一光滑圆柱的公差与配合第二部分技能实训实训一分析图样中标注

的尺寸、公差、偏差和计算实训二查表确定孔、轴

极限偏差的数值实训三配合类型的判别练习题项目一光滑圆柱的公差与配合理解孔、轴的概念理解尺寸、极限尺寸、偏差、公差的概念，掌握它们之间的关系掌握标准公差数值表和基本偏差数值表、极限偏差数值表的查表方法能读懂机械图样上标注的极限偏差值，公差带代号的意义能够根据配合公差带代号判断基准制及配合松紧

通常是指工件圆柱形的内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素（由二平行平面或切面形成的包容面）。一、光滑圆柱公差的基本术语定义（1）孔第一部分基础知识（2）轴通常是指工件圆柱形的外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素（由二平行平面或切面形成的被包容面）。1.孔、轴的术语和定义键（轴）键槽（孔）孔(圆柱内表面)轴(圆柱内表面)第一部分基础知识（1）尺寸要素

1）线性尺寸要素或者角度尺寸要素

指由一定大小的线性尺寸确定几何形状。用㎜表示（常省略）图1-1线性尺寸与角度尺寸要素第一部分基础知识2.尺寸的术语和定义

2）角度尺寸要素

指由一定大小的角度尺寸确定几何形状。

由图样规范确定的理想形状要素的尺寸.设计者给定的尺寸，其尺寸可根据零件的使用要求，通过计算、试验或经验确定孔的公称直径尺寸用“D”表示，轴的公称直径尺寸用“d”表示。第一部分基础知识（2)公称尺寸（D,d）图1-2公称尺寸第一部分基础知识实际尺寸是通过测量得到的尺寸

局部实际尺寸da注意：实际尺寸并非尺寸真值da1da2da3da4图1-3实际尺寸第一部分基础知识（3）实际尺寸（Da,da）由接近实际（组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。（4）极限尺寸

第一部分基础知识尺寸要素的尺寸所允许的极限值。实际尺寸位于上下极限尺寸之间，含极限尺寸1）上极限尺寸（Dmax或dmax）尺寸要素允许的最大尺寸2）下极限尺寸（Dmin或dmin）尺寸要素允许的最小尺寸完工后零件的尺寸合格条件是：Dmax

≥Da

≥Dmindmax

≥da

≥dmin第一部分基础知识孔的公称尺寸：D=Φ40mm孔的上极限:Dmax=Φ40.020mm轴的公称尺寸：孔的下极限：Dmin=Φ40mmd=Φ40mm轴的上极限：dmax=Φ39.990mmdmin=Φ39.980mm轴的下极限：图1-4上下极限尺寸（1）偏差（E、e)

某值与其参考值之差。某值是实际尺寸，参考值是公称尺寸，实际尺寸或（极限尺寸）减去公称尺寸得到的代数差值,其值可正、可负或零。

相对于公称尺寸的上极限偏差和下极限偏差。极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差值）上极限偏差ES(es)——上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差下极限偏差EI(ei)——下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差第一部分基础知识3.偏差与公差的术语和定义（2）极限偏差实际偏差Ea(ea)——实际尺寸减其公称尺寸所得的代数差第一部分基础知识一根轴mm的极限尺寸，若该轴加工后测得实际尺寸为ø50.022mm，试判断该零件尺寸是否合格？轴的上极限尺寸dmax=d+es=50+0.056=50.056mm

方法一:由于ø50.017mm<ø50.022mm<ø50.056mm因此该零件尺寸合格。方法二：轴的实际偏差

ea=da-d=50.022-50=+0.022mm

由于+0.017mm<+0.022mm<+0.056mm

因此该零件合格。解：轴的下极限尺寸dmin=d+ei=50+0.017=50.017mm例题第一部分基础知识4.尺寸公差（T）尺寸公差是指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，简称公差。它是尺寸允许的变动量。公差是一个没有符号的绝对值Th=︱Dmax－Dmin︱=︱ES－EI︱孔的公差Ts=︱dmax－dmin︱=︱es－ei︱轴的公差公差恒为正第一部分基础知识图1-7极限与配合示意图第一部分基础知识5.公差带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图1-6公差带图第一部分基础知识例题：画公差带图下极限偏差公差带+0.021-0.020-0.033

公差带图可以直观地表示出公差的大小及公差带相对于零线的位置30-0.020-0.033＋－00公称尺寸30上极限偏差30+0.0210图1-9公差带图画法第一部分基础知识二、配合的术语定义公称尺寸相同的，相互结合的孔、轴公差带之间的关系。对一批零件而言配合反映了机器上相互结合的零件间的松紧程度。孔的尺寸-轴的尺寸=代数差

(1)

+:间隙X

(2)-:过盈Y第一部分基础知识1.配合2.间隙与过盈过渡配合间隙配合过盈配合根据形成间隙或过盈的情况，配合分为三类第一部分基础知识3.配合的种类（1）间隙配合

孔和轴装配时，总是存在间隙的配合。孔的下极限尺寸大于或在极端的情况下等于轴的上极限尺寸。

具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合上极限尺寸下极限尺寸上极限尺寸下极限尺寸最大间隙最小间隙最大间隙最小间隙孔的公差带在轴的公差带之上图1-10间隙配合第一部分基础知识

孔

和轴

相配合，试判断配合类型，求极限间隙或极限过盈30-0.020-0.033

30+0.0210解：作孔轴公差带图，该配合为间隙配合例题图1-11公差带图第一部分基础知识（2）过盈配合

孔和轴装配时，总是存在过盈的配合。孔的上极限小于或在极端情况下等于轴的下极限尺寸。具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合

最大过盈最小过盈下极限尺寸上极限尺寸下极限尺寸上极限尺寸最大过盈最小过盈孔的公差带在轴的公差带之下图1-12过盈配合第一部分基础知识

孔

和轴

相配合，试判断配合类型，求极限间隙或极限过盈

25+0.025025+0.042+0.026解：作孔轴公差带图，由图可知该配合为过盈配合Ymax=EI－es=0－(+0.042)=－0.042mmYmin=ES－ei=+0.025－(+0.026)=－0.001mm例题图1-13公差带图第一部分基础知识（3）过渡配合

孔和轴装配时，可能具有间隙或过盈的配合最大间隙最大过盈下极限尺寸上极限尺寸上极限尺寸下极限尺寸孔的公差带与轴的公差带相互交叠最大过盈最大间隙图1-14过渡配合第一部分基础知识

孔

和轴

相配合，试判断配合类型，求极限间隙或极限过盈例题

40+0.025040+0.018+0.002解：作孔轴公差带图

由图可知该配合为过渡配合Xmax=ES－ei=+0.025－(+0.002)=+0.023mmYmax=EI－es=0－(+0.018)=－0.018mm图1-15公差带图第一部分基础知识4.配合公差允许间隙或过盈的变动量成为配合公差，用Tf表示•对于间隙配合公差

Tf=︱Xmax—Xmin︱•对于过盈配合公差

Tf=︱Ymax—Ymin︱•对于过渡配合公差

Tf=︱Xmax+Ymax︱三类配合的配合公差的共同公式为：Tf=Th+Ts第一部分基础知识三、标准公差与基本偏差代号1.标准公差是由国家标准GB/T1800.1-2020中，所规定的任一公差称为标准公差，用于确定公差带大小。标准公差用符号“IT”表示。标准公差的数值与两个因素有关，即标准公差等级和公称尺寸段。第一部分基础知识

表1-1标准公差数值第一部分基础知识2.标准公差等级用以确定尺寸精度等级，国家标准共规定了20个等级。即：IT01、IT0、IT1~IT18

公差等级高低IT01、IT0、IT1…IT18

标准公差数值小大第一部分基础知识3.基本偏差用以确定公差带相对于零线的位置。一般为靠近零线的那个偏差基本偏差基本偏差标准公差公称尺寸+—00标准公差第一部分基础知识（1）基本偏差定义（2）基本偏差代号

表1-2孔、轴基本偏差代号孔ABCDEFGHJKMNPRSTUVXYZCDEFFGJSZAZBZC轴abcdefghjkmnprstuvxyzcdeffg

jszazbzc第一部分基础知识（3）基本偏差系列图及其特征RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF公称尺寸零线0+-孔J0+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy公称尺寸零线0-轴0图1-13基本偏差系列图第一部分基础知识

表1-4轴的基本偏差数值表

第一部分基础知识第一部分基础知识

表1-5孔的基本偏差数值表

第一部分基础知识第一部分基础知识四、公差带代号、公差带的选择及在图样上的标注ø60H8公差等级为8级孔的公差带代号

公称尺寸ø60f8轴的基本偏差代号公差等级为8级轴的公差带代号

公称尺寸1．公差带代号孔的基本偏差代号第一部分基础知识2．图样上标注尺寸公差的方法30H830f7

配合精度明确，标注简单，但数值不直观。适用于量规检测的尺寸及大批量生产。（1）标注公称尺寸和公差带代号图1-15图样上标注尺寸公差的方法(a)第一部分基础知识30+0.0330-0.04130-0.020（2）标注公称尺寸和极限偏差值方便零件加工，适用于单件或小批量生产的产品图样上。图1-15图样上标注尺寸公差的方法(b)第一部分基础知识（3）标注公称尺寸、公差带代号和极限偏差值30H8(

)+0.033030f7()-0.020-0.041此种标注适用范围广泛。图1-15图样上标注尺寸公差的方法(c)第一部分基础知识3．公差带系列

国家标准:20个公差等级、28种基本偏差，轴js为对称公差带，公差带：20×27+4=544种。孔JS为对称公差带，20×27+3=543种国家标准对公称尺寸至500mm的轴公差带规定了优先配合、一般性用途配合两类公差带。轴的常用配合公差带50种，如图1-18所示，优先配合公差带17种（圆圈中），其余为一般性用途配合公差带33种。图1-18公称尺寸≤500mm的轴的一般、常用优先轴公差带选用原则：选用公差带时，应按优先、一般性用途配合公差带的顺序选用第一部分基础知识图1-19公称尺寸≤500mm的孔的一般、常用优先孔公差带选用原则：选用公差带时，应按优先、一般性用途配合公差带的顺序选用第一部分基础知识国家标准对公称尺寸至500mm的孔公差带规定了优先配合、一般性配合两类公差带。孔的常用配合公差带45种，如图1-19所示。优先公差带17种（圆圈中），其余为一般性用途配合公差带28种。国标GB/T1800.2-2020规定了孔、轴基本偏差数值见（附表A、附表B）查表法确定孔、轴基本偏差数值的步骤：1.根据基本偏差代号的大小写确定是孔或是轴；2.找到公称尺寸所在尺寸段确定横行位置；4.行与列相交处的框格有上下两个偏差数值，上方的为上极限偏差，下方的为下极限偏差。3.找到基本偏差代号和公差等级所在的纵列第一部分基础知识4．孔轴极限偏差数值的确定

已知孔

φ25H8mm与轴

φ25f7mm相配合，查表确定孔和轴的极限偏差，并计算极限尺寸和公差，画出公差带图。判定配合类型，并求配合的极限间隙或极限过盈及配合公差。解：从附表四查到孔H8的上极限偏差为+0.033mm,下极限偏差0，即孔尺寸为

mm例题Dmax=D+ES=25+0.033=25.033mmDmin=D+EI=25+0=25mmTh=|0.033-0|=0.033mm从附表三查到轴f7的上极限偏差为：-0.020mm，下极限偏差为-0.041mm即轴尺寸为

mmdmax=d+es=25+(-0.020)=24.980mmdmin=d+ei=25+(-0.041)=24.959mmTs=|es-ei|=|(-0.020)-(-0.041)|=0.021mm第一部分基础知识此配合为间隙配合Xmax=ES-ei=+0.033-（-0.041）=+0.074mmXmin=EI-es=0-(0.020)=+0.020mmTf=Th+Ts=0.033+0.021=0.054mm图1-20孔轴公差带图第一部分基础知识五、配合的选用1.配合制

是公称尺寸相同的孔和轴，由线性尺寸公差、公差带代号、公差等级确定组成的一种配合制度。⑴基孔制配合

孔的基本偏差为零的配合，其下极限偏差等于零。基本偏差为一定的孔的公差带,与不同基本偏差的轴的公差带形成各种不同配合的制度。基准孔的基本偏差代号为“H”，第一部分基础知识图1-21基孔制和基轴制第一部分基础知识图1-21基孔制和基轴制配合示意第一部分基础知识

基本偏差为一定的轴的公差带,与不同基本偏差的孔的公差带形成各种不同配合的制度。（2）基轴制配合

轴的基本偏差为零的配合，其上极限偏差等于零。基准轴的基本偏差代号为“h”，第一部分基础知识图1-21基孔制和基轴制第一部分基础知识图1-21基孔制和基轴制配合示意第一部分基础知识图1-22混合配合示意图（3）混合配合在实际生产中，根据需求有时也采用非基准孔和非基准轴相配合，这种没有基准件的配合称为混合配合第一部分基础知识2.配合代号公称尺寸—————————孔的基本偏差代号、公差等级轴的基本偏差代号、公差等级25H7g6

公称尺寸孔的公差带代号轴的公差带代号基孔制间隙配合

采用基孔制时，分子为基准孔代号H及公差等级。

采用基轴制时，分母为基准轴代号h及公差等级。第一部分基础知识3.

常用和优先配合

表1-6基孔制优先、常用配合第一部分基础知识

表1-7基轴制优先、常用配合第一部分基础知识4.图样上孔轴配合标注方法

30H8f740H7n630H8f740H7n6基孔制间隙配合基孔制过渡配合轴轴套箱体图1-21图样上孔轴配合标注方法（a）第一部分基础知识底座滑轮销轴开口销12F8h712J8h712F8h7基轴制间隙配合基轴制过渡配合12J8h7图1-21图样上孔轴配合标注方法(b)第一部分基础知识5.配合制的选用原则

配合制选择是在满足使用条件下，主要从生产、工艺的经济性和结构的合理性等方面综合考虑。第一部分基础知识（1）一般情况下，应优先选用基孔制配合钻头图1-22孔轴加工示意图

(2)在有些情况下可采用基轴制a.冷拉钢材直接作轴应采用基轴制b.特种材料小尺寸的孔、轴配合应选用基轴制具有一定精度，外圆表面不需加工第一部分基础知识（3）与标准件配合应以标准件为基准图1-23轴承装配示意图(a)图1-23轴承装配配合标注（b）第一部分基础知识(4)多件配合要具体分析一根轴和多个孔相配时，考虑结构需要，宜采用基轴制图1-24活塞销、活塞和连杆头衬套的配合第一部分基础知识6.配合松紧的选用无相对运动要传递转矩要精确同轴永久结合过盈配合可拆结合过渡配合或基本偏差为H(h)①的间隙配合加紧固件②无须精确同轴间隙配合加紧固件②不传递转矩过渡配合或小过盈配合有相对运动只有移动基本偏差为H(h)

①，G(g)①的间隙配合转动或转动和移动复合运动基本偏差为A～F(a～f)①的间隙配合

表1-8配合类别选择的基本原则第一部分基础知识六、公差等级的选择在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。方法：类比法应掌握各公差等级的应用范围，以便类比选择是有所依据。第一部分基础知识1.基本原则2.公差等级的选用

表1-9公差等级的应用范围第一部分基础知识公差等级主要应用实例IT01～IT1一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IT2～IT7用于检验IT5～IT6的量规的尺寸公差IT3～IT5(孔为IT6)用于精度要求较很高的配合。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齿轮和轴的配合，轴和轴承的配合，发动机中活塞和气缸、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

表1-10公差等级的主要应用实例第一部分基础知识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、农用机械、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、发动机中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要求，例如飞机机身的外壳尺寸，由于质量限制，要求到达IT9或IT10IT11,IT12多用于各种严格要求，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IT12～IT18用于非配合尺寸和粗加工的工序尺寸。例如手柄的直径、壳体的外形和壁厚尺寸，以及端面之间的距离等第一部分基础知识加工方法公差等级IT01012345678910111213141516研磨———————珩————圆磨—————平磨—————金刚石车———金刚石镗———拉削————铰孔—————车—————镗—————铣————刨、插——钻孔————滚压、挤压——冲压—————压铸————粉末冶金成型———粉末冶金烧结————砂型铸造、气割—锻造—

表1-11各种加工方法与公差等级的关系第一部分基础知识七、一般公差——

线性尺寸的未注公差

线性尺寸的一般公差是在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度。

采用一般公差的尺寸在正常车间精度保证的条件下，一般可以不进行检验。第一部分基础知识1.线性尺寸的一般公差的概念2.线性尺寸的一般国家标准的规定

线性尺寸的一般公差标准既适用于金属切削加工尺寸，也适用于一般冲压加工的尺寸，非金属材料和其他工艺加工的尺寸也参照采用。国家标准规定线性尺寸的一般公差适用于非配合尺寸。第一部分基础知识（1）适用范围（2）公差等级与数值

表1-12一般线性尺寸未注公差极限偏差数值公

差

等

级公

称

尺

寸

＞3～6＞6～30＞30～120＞120～400＞400～1000＞1000～2000＞2000～4000ITf精密级±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5——m中等级±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2c粗糙级±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4v最粗级±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8mm第一部分基础知识公

差

等

级公

称

尺

寸＞3～6＞6～30＞30f精密级±0.5±1±2m中等级c粗糙级±1±2±4v最粗级

表1-13