2光滑圆柱体结合的公差与配合.ppt

1、,第二章 光滑圆柱体结合的极限与配合,公差与配合标准是机械工业各部门进行产品设计工艺设 计和制定其他标准的基础。 本章主要阐述极限与配合国家标准的构成规律和特征。 2.1 极限与配合的基本术语及定义 2.2 极限与配合国家标准 2.3 公差带与配合的标准化 2.4 极限与配合的选择 2.5 一般公差线性尺寸的未注公差,2.1极限与配合的基本术语及定义,一.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。 1.孔 孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由 D 表示； 2.轴 轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由 d 表示。 即：孔为包容面

2、，轴为被包容面。如图所示。,d1,D 1,D 2,2.1极限与配合的基本术语及定义,二.有关尺寸的术语与定义 1.尺寸：用特定单位表示线性尺寸值的数值。 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。用D、d表示。 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.作用尺寸: 即在配合面全长上与实际孔 (轴)内(外) 接的最大(小)理想轴(孔)的尺寸。用Dm、dm表示。 5.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、dm

3、ax和Dmin、 dmin表示。,孔或轴的作用尺寸,孔、轴的极限尺寸,Dmax,Dmin,dmin,dmax,2.1极限与配合的基本术语及定义,三偏差与公差 1.尺寸偏差某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差，简 称偏差。包括实际偏差（ Ea、ea ）和极限偏差。 极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。 ES=Dmax-D es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d 2.尺寸公差 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TD和 Td表示。公差、极限尺寸与偏差的关系： TD=Dmax - Dmin= ES - EI Td=

4、 dmax - dmin = es - ei,公差与极限偏差的比较,从数值上看： 极限偏差是代数值，可以为正、负或零值；而公差一定是正 值。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）。 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依据； 而公差用于限制误差，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。,两者区别,两者联系,公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了

5、两极限偏差也就确定了公差。,解: 孔的上偏差 ES=Dmax-D=40.025-40=+0.025 mm 孔的下偏差 EI=Dmin-D=40-40=0 mm 轴的上偏差 es=dmax-d=39.991-40=-0.009 mm 轴的下偏差 ei=dmin-d =39.975-40=-0.025mm 孔公差 TD=Dmax- Dmin = 40.025-40 =0.025mm 轴公差 Td=dmax- dmin = 39.991-39.975 =0.016mm,2.1极限与配合的基本术语及定义,尺寸公差带(公差带图): 由代表上、下偏差的两条 直线所限定的一个区域。 基本偏差： 标准表中列的

6、，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： 标准表中列的，用以确定 公差带大小的任一公差。,0,基本尺寸,ES,EI,es,ei,TD,T d,+,-,孔,轴,例：尺寸公差带图,画出基本尺寸为 50，最 大极限尺寸为 50 .025 、最小 极限尺寸为 50 mm的孔与最 大极限尺寸为 49.975 、最小 极限尺寸为 49.959mm的轴 的公差带图。,0,+,50,孔,轴,+0.025,-0.025,-0.041,公差带基本参数,公差带大小,由基本偏差确定,由标准公差确定,公差带位置,2.1极限与配合的基本术语及定义,四.加工误差与公差

7、的关系 工件在加工过程中，由于工艺系统误差的影响，使加工 后的零件的几何参数与与理想值不相符合，其差别称为加工 误差。其中包括： 尺寸误差； 几何形状误差； 位置误差。,2.1极限与配合的基本术语及定义,1.尺寸误差： 实际尺寸与理想尺寸之差。 2.几何形状误差：宏观几何形状误差（形状误差，由工艺 系统误差所造成）、表面微观特性（表面粗糙度，刀具在工件上 留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。 3.位置误差：各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。 加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许 的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。,所以，公差是

8、设计给定的，用于限制加工误差的；误差 则是加工过程中产生的。,2.1极限与配合的基本术语及定义,五.配合与配合制 1.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。 2.间隙与过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。 差值为正称为间隙 X 差值为负称为过盈 Y,2.1极限与配合的基本术语及定义,3.配合的种类 通过公差带图，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。,0,+,基本尺寸,孔,轴,孔,轴,孔,轴,（1）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。 其特征值是最大间隙X m

9、ax和最小间隙X min。 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X max表示。 X max=D max- 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X min表示。 X min=D min - d max =EI es 配合公差（或间隙公差）是允许间隙的变动量 Tf= X max- X min=TD+Td,Xmax,Xmin,0,+,-,轴,孔,(2)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Y max和最小过盈Y min。 孔的最小极限尺

10、寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差 称为最大过盈，用Y max表示。 Y max= D min- d max =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Y min表示。 Y min= D max - dmin=ES ei 配合公差（或过盈公差）是允许过盈的变动量 Tf= Y min - Y max=TD+Td,轴,0,+,-,Ymax,Ymin,孔,(3)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X max和最大过盈Y max。 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差

11、称为最大间隙，用X max表示。 X max= D max- 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Y max表示。 Y max = D min- d max =EI es 配合公差等于最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值 Tf= X max - Y max=TD+Td,轴,0,+,-,Xmax,Ymax,孔,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

12、，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 =XmaxXmin 对于过盈配合 Tf =YminYmax 对于过渡配合 Tf =XmaxYmax 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，则得共同公式为： Tf = TD +Td,配合公差带图,直观表达相互配合的孔、轴的配合精度和配合性质。 配合公差带大小由配合公差确定， 位置由极限间隙或极限过盈确定。,例题,计算：孔50 mm与轴50 mm 孔50 mm与轴50 mm 孔50 mm与轴50 mm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公差带 图，说明配合类别。,0,0,0,+,+,+,-,-

13、,-,50,50,50,+0.039,-0.025,-0.050,+0.039,+0.079,+0.054,+0.039,+0.034,+0.009,间隙配合,过盈配合,过渡配合,计算,解:（1）最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.050) = +0.089mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =XmaxXmin=+0.089-(+0.025) = 0.064 mm (2) 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.079)= -0.079mm 最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.039-(+0.054) =

14、-0.015mm 配合公差 T f =YminYmax=-0.015-(-0.079) = 0.064 mm (3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.039-(+0.009) = +0.030mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.034)= -0.034 mm 配合公差 Tf =XmaxYmax=+0.030-(-0.034) = 0.064 mm,2.1极限与配合的基本术语及定义,4.配合制 改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配 合，GB/T1800.1-1997对配合规定了两种配合制： 基孔制和基轴制。 (1)基孔制配合：基本偏差为一定的孔的公差带与不同 基本偏差轴的公差

15、带形成各种配合的一种制度。基孔制中的 孔为基准孔:H，其下偏差为零。,0,+,-,基本尺寸,孔,轴,轴,轴,轴,轴,轴,轴,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡 或过盈,轴,2.1极限与配合的基本术语及定义,(2)基轴制配合： 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:h，其上偏差为零。,0,+,-,轴,孔,孔,孔,孔,孔,孔,孔,间隙配合,过渡配合,过盈配合,过渡 或过盈,孔,六.极限尺寸判断原则泰勒原则,1.最大实体极限(MML)最大实体尺寸（MMS）： 最大实体极限是对应于孔或轴的最大实体尺寸的那个极 限尺寸，最大实体尺寸是孔或轴具

16、有允许的材料量为最多时 状态下的极限尺寸。 即：轴的最大极限尺寸dmax； 孔的最小极限尺寸Dmin。 2.最小实体极限(LML)最小实体尺寸（LMS）： 最小实体极限是对应于孔或轴的最小实体尺寸的那个极 限尺寸，最小实体尺寸是孔或轴具有允许的材料量为最少时 状态下的极限尺寸。 即：轴的最小极限尺寸dmin； 孔的最大极限尺寸Dmax。,六.极限尺寸判断原则泰勒原则,3.极限尺寸判断原则 工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判 断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原 则。其内容为： （1）孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸。 DmDmin； dmdmax （2）在任何位

17、置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。 DaDmax d admin 最大实体尺寸：用以限制作用尺寸； 最小实体尺寸：用以限制实际尺寸。,孔或轴的作用尺寸,泰勒原则: DmDmin； dmdmax,2.2 极限与配合国家标准,公差与配合国家标准主要包括的标准为 GB/T1800.1-1997 极限与配合 基础 第一部分：词汇 GB/T1800.2-1998 极限与配合 基础 第二部分：公差、 偏差和配合的基本规定； GB/T1800.3-1998 极限与配合 基础 第三部分： 标准公差 和基本偏差数值表 GB/T1800.4-1999 极限与配合 标准公差等级和孔、轴 的极限偏差表 GB/T1

18、801-1999 极限与配合 公差带和配合的选择 GB/T1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸 的公差。 GB/T1803-2003 极限与配合 尺寸至18mm孔、轴公差带,2.2.1 标准公差系列,标准公差IT（ISO Tolerance）：是国标规定的，用 以确定公差带大小的任一公差值。它等于公差等级系数和公 差单位的乘积。 1.公差单位（公差因子）： 为了评定零件精度等级或公差等级的高低，合理规定公 差数值，需要建立公差单位。 （1）对于基本尺寸至500mm，IT5IT18的公差单位 “”，计算公差的基本单位。与基本尺寸呈一定的相关关系。 计算公式：,2.2.1 标准公

19、差系列,用于补偿与直径成正比的误差。 主要反映加工误差（为抛物线规律）； 式中单位为m， D基本尺寸分段的计算尺寸， 为孔或轴的直径尺寸mm。 IT=a i (IT5以下) a公差等级系数，确定公差等级的参数。 标准公差计算公式见表2-2。,2.2.1 标准公差系列,（2）基本尺寸大于5003150mm的公差单位用I表示， 计算公式 国标规定的大尺寸公差单位采用线性关系（主要反映测量 误差）。 IT=a i (IT5以下) a公差等级系数。 公式表明:标准公差的数值是由反映公差等级的等级系数 a和反映与基本尺寸关系的公差单位I两者的乘积。 标准公差计算公式见表2-3。,2.2.1 标准公差系列

20、,2公差等级：确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。 标准公差有20个等级：IT01、IT0、IT1、IT18 高 低 从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差值 依次增大。 IT国际公差（ISO Tolerance）的缩写 IT6可读作：标准公差6级或6级标准公差，简称6级公 差。 孔、轴公差带的大小由公差值确定，它是公差带设计的 一个主要参数。,为保证设计标准化，公差值不应随意选取，应按数值标准 化原理确定出标准公差值，供设计人员选择。,2.2.1 标准公差系列,特点： A）同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应随 公差等级的高低而不同。 公差等级，公差值，见表2-1。 B）

21、同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不同 应规定不同的标准公差值。 C）公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有相 同的加工难易程度。 总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二为基本 尺寸的函数。,2.2.1 标准公差系列,3.基本尺寸分段 为减少标准公差的数目，简化公差表格以利生产，国标 对基本尺寸进行了分段。 将基本尺寸分为若干段，在同一段内由于标准公差值相 差很小，标准规定，其标准公差值相等。基本尺寸分段见表 2-4。 在标准公差和基本偏差的计算公式中，基本尺寸一律以 所属尺寸段的首、尾两项的几何平均值来计算。按几何平均 值计算出的公差数值，再经尾数化整，得出标准公差数值。 表2

22、-1为标准公差数值表。,表2-1 标准公差数值表,2.2.1 标准公差系列,标准公差计算举例 基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。 解：基本尺寸20mm，属于1830mm， 则 mm 公差单位 m 查表2-2 IT6=10i IT7=16i 即IT6=10 1.31m=13.1m13 m IT7=16 1.31m=20.96 m 21 m,课堂练习 判断题,2.不论公差数值是否相等，只要公差等级相同，则尺寸的精度就相同。,1.两个标准公差中，数值大的所表示尺寸精度必定比数值小的所表示的尺寸精度低。,3.基孔制是先加工孔、后加工轴以获得所须配合的制度。,4.在尺寸公差带图中，孔公差带和

23、轴公差带的相对位置关系可以确定孔、轴的配合种类。,2.2.2 基本偏差系列,1.基本偏差及其代号： (1)基本偏差 确定零件公差带相对于零线位置的极限 偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除JS和js外，均 指靠近零线的偏差。与公差等级无关。 (2)基本偏差代号：用拉丁字母表示。大写表示孔，小 写表示轴。在26个字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、 JS、ZA、ZB、ZC），共有28个代号，即孔和轴各有28个 基本偏差。其中JS和js相对于零线完全对称。 对于轴：ah的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次 减小，jzc的基本偏差为下偏差

24、ei，其绝对值依次增大。 对于孔：AH的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次 减小，JZC的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大。,2.2.2 基本偏差系列,H为基准孔，基本偏差为下偏差，值为零； h为基准轴，基本偏差为上偏差，值为零。 JS、js将逐渐代替近似对称的基本偏差J、j。 因此在国家标准中，孔仅留J6、J7、J8；轴仅留j5、j6、j7、j8。 基本偏差代号见表2-5,2.2.2 基本偏差系列,2.轴的基本偏差： 轴的基本偏差是在基孔制的基础上制定的，是根据科学实验 和生产实践的需要确定的，其计算公式见表2-5，其值已经标准 化，见表2-6。 基孔制中，轴的基本偏差ah用于间隙配合

25、，其数值的 绝对值正好等于最小间隙的数值。 基本偏差j、k、m、n主要用于过渡配合。 基本偏差pzc基本上用于过盈配合。 在生产实践中，轴的基本偏差数值可直接查表2-6。 轴的基本偏差确定后，在已知公差等级的情况下，可确定 轴的另一个极限偏差。 ei=es-IT or es=ei+IT 例：查表，40t6 ei=+48m，IT=16m，es=+64m,2.2.2 基本偏差系列,3.孔的基本偏差：基本尺寸500mm时，孔的基本偏差是 从轴的基本偏差换算而来。 换算规则为： 通用规则：用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相 等，符号相反。即： ES=-ei EI=-es 应用：AH，IT IT8

26、的K、M、N和IT IT7的P ZC。 特殊规则：用同一字母表示孔、轴基本偏差时，孔基本偏 差和轴的基本偏差符号相反，而绝对值相差一个值。即： ES= -ei + 应用：IT IT8的JK、M、N和IT IT7的P ZC,2.2.2 基本偏差系列,基本偏差的计算 国标列出的孔、轴基本偏差数值见表2-6和表2-7。其 另一偏差根据孔、轴的基本偏差和标准公差按 以下关系计 算： EI=ES-IT ES=EI+IT ei=es-IT es=ei+IT 基本尺寸5003150mm的孔、轴基本偏差数值见表 2-8。由于孔和轴一律采用同级配合，孔的基本偏差的计算 遵从通用规则，即同代号的孔和轴，其基本偏差

27、的绝对值相 同，而符号相反。,基本偏差查表实例,请查表解答下述标注的基本偏差： 60H6，120T6，225M7， 160js5,0,-97,0,9 9,例：确定 25H7/p6， 25P7/h6孔与轴的极限偏差。,解：查表2-1得 IT6=13m IT7=21m 查表2-6 ， 轴 p6 的基本偏差为下偏差， ei=+22 m 轴 p6 的上偏差 es= ei+ IT6=35m 基准孔 H7 的下偏差 EI=0 则 H7 的上偏差为 ES=EI+IT7 =(0+21)=+21m,例：确定 25H7/p6， 25P7/h6孔与轴的极限偏差。,解：孔P7的基本偏差为上偏差ES ，应按特殊规则计算

28、 因为 =IT7-IT6=21-13=8m 所以 ES = -ei +=(-22+8)=-14m 孔 P7 的下偏差EI= ES-IT7 =(-14-21)=-35m 基准轴 h6 的上偏差es =0 h6的下偏差 ei= es -IT6=(0-13)=-13m 由此得25H7= 25 25p6=25 ， 25P7= 25 25h6=25,+0.021 0,+0.035 +0.022,-0.014 -0.035,0 -0.013,孔P7的基本偏差，实际使用中常直接查表2-7。,h6,p6,H7,P7,Ymax,Ymin,+21,Ymax,Ymin,+35,+22,-14,-13,-35,公差带

29、代号,公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代号组成， H7、h6、M8、d9等等。 在图样上标注尺寸公差时，可以 标注极限偏差：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 50 、50 ， 标注尺寸公差带代号 如50H7、 50f6； 两者都标注50H7（ ）、50f6（ ）,+0.025 0,-0.025 -0.041,+0.025 0,-0.025 -0.041,练习 改错题,下列标注是否正确，如有错误请改正,2.3公差带与配合的标准化,标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差 组合，即可得到不同大小和位置的公差带。 在基本尺寸500mm内组成543种孔的公差

30、带和 544 种轴的公差带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都 投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。 为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具 和工艺装备的品种和规格，国家标准对基本尺寸至500mm 的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公差带。,2.3公差带与配合的标准化2.3.1常用尺寸段公差与配合,表2-9和表2-10分别是轴和孔的一般用途公差带（轴 119种，孔105种），其中方框内为常用公差带（轴59种， 孔44种），带圆圈的为优先公差带（轴孔各有13种）。 设计时应优先使用优先公差带； 其次才使用常用公差带； 再其次才考虑使用一般用途公差带。,表2-9 一般、常用和优先的

31、轴公差带尺寸500mm,表2-10 一般、常用和优先的孔公差带尺寸500mm,配合代号,标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分 数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母。 例如：40H8/f7，80K7/h6。 基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同 性质的配合，如： AH和ah与基准件配合，形成间隙配合； JN和jn与基准件配合，基本上形成过渡配合； PZC和pzc与基准件配合，基本上形成过盈配合。,配合代号,原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了 简化公差配合的种类，减少定值刀、量具、夹具和工艺装备 的品种及规格，国家标准在尺寸500mm的范围内，规定

32、 了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各13种）和常用 配合（基孔制59种，基轴制47种）。,表2-11 基孔制优先、常用配合,表2-12 基轴制优先常用配合,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： 当孔的标准公差大于IT8时，与同级基准孔相配合， 如： H9/h9，H10/d10； 当孔的标准公差小于IT8时，与高一级的基准轴相配合， 如： H7/m6，H6/k5； 当孔的标准公差等于IT8，可与同级配合也可与高一级轴 配合。如：H8/m7，H8/h8。

33、,2.3.2大尺寸段的公差与配合,1.大尺寸段（基本尺寸5003150mm）； 2.常用孔、轴公差带 标准规定了常用轴公差带41种，孔公 差带31种（见表2-15、2-16），没有推荐配合。规定一般采用 基孔制的同级配合。 3.配制公差 适用于尺寸较大、公差等级较高的场合，代号 为MF 。在配作的基础上，根据零件制造特点和生产实际情况，可采用 配制配合。以一个零件的实际尺寸为基数，来配制另一个零件。先按互 换性生产选取配合；再选取较难加工的那个零件作为先加工件（多数 情况下是孔），给它一个容易达到的公差；最后再根据所选的配 合公差确定配制件（多数情况下是轴）的公差。 4.尺寸大于3150至10

34、000 mm的公差与配合 在I=0.004D+2.1的基础上采用延伸的方法确定。尺寸分段、 确定孔、轴基本偏差数值等可分别查表。,2.3.3尺寸至18 mm的公差与配合,1.小尺寸段（尺寸至18mm，特别是3mm） 小尺寸段的零件易产生加工及测量误差；小尺寸轴比孔 加工困难。 2.孔、轴公差带与配合 主要适用于仪器仪表和钟表工业，国标规定了163种轴 公差带和145种孔公差带，标准未指明选用次序，也未推荐 配合。由于小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较多， 配合公差等级也更为复杂。采用同级配合；或孔的公差等级 高于轴1-3级。 见表2-13、表2-14，可根据实际情况自行选用公差带 并组成配

35、合。,练习,下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其配合的 极限间隙（过盈）和配合公差，并画出其公差带图。 50H8/f7， 30K7/h6， 30H7/p6,0,0,0,+,+,+,-,-,-,50,30,30,+0.039,-0.025,-0.050,+0.006,+0.021,+0.035,+0.022,-0.015,-0.013,2.4 极限与配合的选择,公差与配合的选用是否恰当，对机械的使用性能和制 造成本有着很大的影响。圆柱结合的精度设计实际上就是 圆柱结合的公差与配合的选用，它是机械设计与制造中至 关重要的一环。 公差与配合的选用包括： 2.4.1 基准制的选择 2.4.2 标准

36、公差等级的选择 2.4.3 配合的选用,2.4.1基准制的选择,基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满 足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能满足 使用要求。 如：H7/k6与K7/h6的配合性质基本相同，称为“同名 配合”。 所以，配合制的选择与功能要求无关，主要考虑加工的 经济性和结构的合理性。,2.4.1基准制的选择,从制造加工方面考虑，两种基准制适用的场合不同； 1.基孔制的应用 从加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸 的孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工 和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。而一种规格的定尺 寸刀具和量具，只能满足一种孔公

37、差带的需要。对于轴的加 工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方便地对多种轴的 公差带进行检验。由此可见： 对于中小尺寸的配合，为减少定值刀具和量具的规格和种类，应尽量采用基孔制配合。 孔的尺寸增大到一定程度后，采用通用工具制造孔和轴，选择哪种基准制都一样。标准规定，应优先选择基孔制。,2.4.1基准制的选择,2.基轴制的应用 1）用冷拉光轴作轴时。冷拉圆型材，其尺寸公差可达 IT7IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要 求，在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。只需按照 不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性质的配合。 2）同一基本尺寸的轴与多孔相配合，且配合性质要求 不同时。如

38、图所示的活塞部件中，活塞销和活塞与连杆的配 合，根据功能要求，活塞销和活塞的配合应为过渡配合，而 活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。,同一基本尺寸的轴与多孔相配合,2.4.1基准制的选择,3.以标准件为基准件确定基准制 滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔 制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。 4.非基准制的应用 在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采 用非基准配合。即非基准孔和非基准轴配合，如：当机构 中出现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴（孔）配合时， 其中肯定会有一个非配合制配合。 基孔制、基轴制的优先、常用配合见表2-11、表2-12。,如图所示，箱体孔与滚动轴承和

39、轴承端盖的配合。由于滚动轴承是标准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配合，箱体孔的公差带代号为J7，箱体孔与端盖的配合可选低精度的间隙配合J7/f9 ，既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位，还有利于降低成本。,2.4.2 标准公差等级的选用,公差等级的选择的实质就是 尺寸制造精度的确定，尺寸的精 度与加工的难易程度、加工的成 本和零件的工作质量有关。公差 等级越高，合格尺寸的大小越趋 一致，配合精度就越高，但加工 的成本也越高。公差与成本的关 系如图所示。 1.公差等级选择的原则： 在满足使用性能的前提下， 尽量选择较低的公差等级。,尺寸精度,制造成本,2.4.2 标准公差等级的选用,2.公差等级的选

40、择方法 1）计算法 根据理论或公式，计算出所需的间隙或过盈； 2）试验法 由试验确定机械最佳工作性能的间隙或过盈； 3）类比法 参照同类型机械、机构，考虑所设计机器的使 用要求，确定需要的配合。 一般采用类比法，对于已知配合要求的也可以用计算法确 定其公差等级。教材表2-17列出公差等级的应用范围，表 2-18列出各种加工方法所能达到的精度等级。一般配合尺寸的 公差等级范围为IT5IT13，表列出配合IT5IT13级的应 用，供采用类比法时对比选用。,3.公差等级的应用范围,配合IT5至IT13级的应用（尺寸500mm）,4.选择公差等级时应考虑的问题,（1）应遵循工艺等价的原则，即相互结合的

41、零件，其 加工的难易程度应基本相当。 根据这一原则: 对于基本尺寸500mm的，当公差等级在IT8以上时， 标准推荐孔比轴低一级，如：H8/m7，K7/h6； 当公差等级在IT8以下时，标准推荐孔与轴同级，如： H9/h9，D9/h9； IT8属于临界值，IT8级的孔可与同级的轴配合，也可以 与高一级的轴配合，如：H8/f8，H8/k7。 对于基本尺寸500mm的，一般采用孔、轴同级配合。,4.选择公差等级时应考虑的问题,（2）相配合的零、部件的精度应相匹配。 如：与齿轮孔相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约； 与滚动轴承相配合的外壳孔和轴的精度应当与滚动轴承的精 度相匹配。 （3）过盈、过渡和

42、较紧的间隙配合，精度等级不能太 低。 一般孔的公差等级应不低于IT8级，轴的不低于IT7级。 这是因为公差等级过低，使过盈配合的最大过盈过大，材料 容易受到损坏；使过渡配合不能保证相配的孔、轴既装卸方 便又能实现定心的要求；使间隙配合产生较大的间隙，不能 满足较紧配合的要求。,4.选择公差等级时应考虑的问题,（4）在非配合 制的配合中，当配合 精度要求不高，为降 低成本，允许相配合 零件的公差等级相差 23级，如图所示的 箱体孔与端盖的配合。,5.配合种类的选择,配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求，确定配 合的类型及非配合制的基本偏差代号。选择的基本方法还是 类比法、计算法和试验法三种。类比法的是选择配合种类的 主要方法。应用类比法选择时，要考虑以下因素： (1)分析零件工作条件使用要求 选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、定 心精度高低、配合件受力情况、装配情况、润滑条件、温度 变化、装卸条件、配合的重要性等。 配合件的工作情况对过盈和间隙的影响见表2-19，根 据具体条件不同，结合件配合的间隙和过盈量必须相应地改 变。,配合类型的选择可依据下表来对比选择,配合件的工作情况对过盈和间隙的影响,(2)了解各种配合的特性和应用（一）,间隙配合有AH（ah）共十一种，其特点是利用间 隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性变形等所引 起的误差。 间隙配合在生