公差與配合講授內(nèi)容筒要授課：甘仁禮一、 本講授引用標準：GB/T1800—1999（標準公差與配合）；GB/T97—1981（螺紋公差與配合）；GB/T11334—2005（錐度公差與配合）；GB/T15754—1995（圓錐的尺寸和公差注法）。二、 公差的種類：尺寸公差；形狀公差；位置公差；螺紋公差；錐度公差；三、 相關(guān)術(shù)語概念、定義、含意：1、孔與軸的基本術(shù)語：孔：其特性是：孔為包容面（尺寸之間無材料），在加工過程中尺寸越加工越大。軸：其特性是：軸為被包容面（尺寸之間有材料），在加工過程中尺寸越加工越小。2、 尺寸：尺寸是以特定單位表示線性的數(shù)值，通常用mm表示（一般不必注出）。3、 基本尺寸：基本尺寸是設(shè)計給定的尺寸，用D和d表示（D表示孔，d表示軸）。4、實際尺寸：實際尺寸是指通過測量得到期的尺寸（孔Da.軸da）。a； a5、 極限尺寸：極限尺寸是指允許尺寸變化的兩個極限，達到極限尺寸最大的稱為最大極限尺寸（Dmax.dmax）,最小的稱為最小極限尺寸（Dmin.dmin）。6、 極限偏差：極限偏差是指某尺寸與基本尺寸的代數(shù)差，其中最大極尺寸與某基本尺寸之差稱為上偏差，最小極限尺寸與某基本尺寸之差稱為下偏差，實際尺寸與某基本尺寸之差稱為實際偏差（孔Da.軸da）。.7、 尺寸公差：尺寸公差是指允許尺寸的變動量。8、 零線：是指確定偏差的基準線，它所指的尺寸為基本尺寸，是極限偏差的起始線。9、 公差：是指公稱尺寸與實體實際尺寸之差，它表示制造精度的要求，反映了加工難易程度。10、 公差等級（IT也稱國際標準公差）：是指確定尺寸精度程度的等級（國際標準為20個等級：IT01、ITO、IT1、IT2......IT18）。常用的IT5?IT13（9個等級）。11、 偏差：是指基本尺寸的遠離程度，它表示公差帶的位置影響配合的松緊程度。注意：公差與偏差是兩個不同的概念，不能混淆。12、 基本偏差：是指確定零件公差帶相對零線位置的上偏差或下偏差，它是公差帶位置標準化的唯一指標，一般為靠零線的那個偏差?；酒钣么柋硎荆杭从梦欢∽帜福ò从⑽淖帜缸x音）表示。大寫字母表示孔，小寫字母表示軸。在26個英文字母中去掉其它學科的參數(shù)相混淆的五個字母I、L、0、Q、W（i、1、o、q、w）夕卜、國家標準采用21個，再加上7個雙字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、ac）共28種基本偏差代號，構(gòu)成孔（或軸）的基本偏差系列，它反映了28種公差帶相對于零線位置。13、 特殊基本偏差：H（孔）的基本偏差為EI=0,公差帶位于零線之上；H（軸）的基本偏差為es=0,公差帶位于零線之下；J（j）與零線近似對稱；JS（js）與零線對稱。14、 公差帶：在公差帶中，有代表上偏差和下偏差或最大極限尺寸與最小極限尺寸的兩條直線所限定的區(qū)域。沿零線垂直方向的寬度表示公差值，代表公差帶的大小。15、 配合：是指基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔與軸公差之間的關(guān)系，配合分為三大類：間隙配合，過渡配合，過盈配合。16、間隙配合：間隙配合是指有間隙(含間隙為零)的配合。此時孔的公差帶位于軸的公差帶之上，通常指孔大于軸的配合。也可以是零間隙配合?；酒钪蠥(a)?H(h)為間隙配合。17、 過盈配合：過盈配合是指具有過盈的配合(含最小過盈為零)的配合。此時孔的公差位于軸的公差帶之下，通常是指孔小、軸大的配合。基本偏差中N(n)?Z(z)為過盈配合。18、 過渡配合：過渡配合是指可能產(chǎn)生間隙或過盈的配合。此時孔與軸公差帶相互交疊，是介于間隙配合與過盈配合之間的配合。但其間隙或過盈的數(shù)值都較小，一般來講，過渡配合的工件精度都較高?；酒钪蠮S(js)、K(k)、M(m)為過渡配合。19、 基準制：基準制是指以兩個相配合的零件中的一個為基準件，并確定其公差帶位置，而改變另一零件(非基準件)的公差帶位置，從而形成各種配合的一種制度。國標規(guī)定了基孔制和基軸制。20、 基孔制：基本偏差為一定的孔公差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度。基孔制配合中的孔稱為基準孔，基準孔的最小極限尺寸與基本尺寸相等，即孔的下偏差為0,其基本偏差代呈為H,基本偏差為：EI=0。21、 基軸制：基本偏差為一定的軸公差帶，與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度?；S制配合中的軸稱為基準軸,基準軸的最大極限尺寸與基本尺寸相等，即軸的上偏差為0,其基本偏差代呈為h,基本偏差為：es=0。四、 公差與配合的一些主要基本概念：1、 極限與配合的國家標準主要由基準、標準公關(guān)系列、基本偏差系列組成。2、 孑孔A?H的基本偏差為下偏差，(J、JS除外)，絕對值依次減小；J?ZC的基本偏差為上偏差，絕對值依次增大；3、軸：a?h的基本偏差為上偏差，（j、js除外），絕對值依次減?。籎?zc的基本偏差為下偏差，絕對值依次增大；3、 H的基本偏差為EI=0,公差帶位于零線之上；h的基本偏差為es=0,公差帶位于零線之下；4、 根據(jù)國標提供的20個公差等級與28個基本偏差,可組成20x28=560種（孔、軸）。其中J（j）比較特殊，孔僅與3個公差等級組合成J6、J7、J8三種公差帶；軸僅與4個公差等級組合成j5、j6、j7、j8四種公差帶；這7種公差帶逐淅被JS（js）所代替，故孔公差帶有20x27+3=543種；軸公差帶有20x27+4=544種。若上述孔與軸任意組合,就可獲得近30萬種配合。由于公差配合種類太多,國標對常用尺寸段推薦了孔與軸的一般、常用優(yōu)先公差帶?？子?05種一般公差帶,其中方框中為44種常用公差,帶圈的有13種優(yōu)先公差帶。軸有119種一般公差帶,其中方框中為59種常用公差,帶圈的有13種優(yōu)先公差帶。國標GB/T1801—1999又規(guī)定基孔制常用59個，優(yōu)先配合13個；基軸制常用47個,優(yōu)先配合13個；對于基孔制優(yōu)先、常用配合（H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12）7種，當H6/n5、H7/p6在基本尺寸＜3mm和H8/r7在＜100mm時為過渡配合。五、 普通螺紋的公差與配合1、 普通螺紋的公差帶：螺紋的基本幾何要素有大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角。配合時在大徑之間和小徑之間實際上都是有間隙的,而螺距和牙型半角~4~也不規(guī)定公差，故螺紋的互換性和配合性主要取決中徑。（1）、螺紋公差等級：螺紋公差帶的大小由標準公差確定。內(nèi)螺紋中徑D2和頂徑D1的公差等級分別為4、5、6、7、8級；外螺紋中徑d2分為3、4、5、6、7、8、9級；頂徑d1分為4、6、8級。螺紋底徑?jīng)]有規(guī)定公差，公規(guī)定內(nèi)螺紋的底徑最小極限尺寸Dmin應(yīng)大于外螺紋大徑的最大極限尺寸，外螺紋底徑的最大極限尺寸dmax應(yīng)小于內(nèi)螺紋max小徑的最淖極限尺寸。（2） 、基本偏差：螺紋公差帶相對基本牙型的位置由基本偏差確定。國家標準中，對內(nèi)螺紋規(guī)定了兩種基本偏差，代號為G，比對外螺紋規(guī)定了四種基本偏差，代號為e，f，g，h。（3） 、旋合長度：螺紋旋合長度是指兩個相互配合的螺紋沿螺紋軸線方向相互旋合部分的長度。螺紋旋合長度分為三組，分別為短旋合長度，中旋合長度，長旋合長度，分別用代號S，N，L表示。螺紋公差帶和旋合長度構(gòu)成螺紋公差等級，國標GB/197—1981將普通螺紋精度分為精密級、中等級和粗糙級三個等級，2、普通螺紋公差與配合的選用：普通螺紋公差與配合的選用，采用國標推薦選（見表1—12）。（1）螺紋精度等級與旋合長度的選用：a、精度等級的選用：對于間隙較小，要求配合性質(zhì)穩(wěn)定，需保證一定的定心精度的精密螺紋，采用精密級。對于一般用途螺紋，采用中等級。?L?~5~對不重要的以及制造較困難的螺紋，采用粗糙級。b、旋合長度的選用：通常采用中等旋合長度，僅當結(jié)構(gòu)和強度上有特殊要求時方可選用短旋合長度和長旋合長度。2）配合選用：螺紋選用有以下規(guī)定：a、 為了保證螺母、螺栓旋合后的同軸度及強度，一般選用間隙為零的配合（H/h）。b、 為了裝拆方便及改善螺紋的疲勞強度，可選用小間隙配合（H/g和G/h）c、 需要涂鍍保護層的螺紋，其間隙大小取決于鍍層的厚度。鍍層厚度為5ym左右時，一般選6H/6g;鍍層厚度為10^m左右時，一般選6H/6e;若內(nèi)外螺紋均涂鍍，則選6G/6e。d、 在高溫下工作的螺紋，可根據(jù)裝配和工作時的溫度差別來選定適宜的間隙配合。3、螺紋代號與標記：（1）、普通螺紋代號與標記：A、 普通螺紋代號：粗牙普通螺紋用字母M及公稱直徑表示；細牙普通螺紋用字母M及公稱直徑x螺距表示；當螺紋為左旋時，在螺絲代號之后加“LH”字。如M24;M24xl.5LH。B、 普通螺紋標記：普通螺紋的完整標記由螺紋代號、螺紋公差帶代號及旋合長度代號組成。螺紋公差帶代號包括中徑公差帶代號與頂徑（指外螺紋大徑和內(nèi)螺紋小徑）公差帶代號。公差帶代號由表示其大小的公差等級數(shù)字和表示其位置的字母所組成。如6H，6g中的6為公差等級數(shù)字，H和g為基本偏差代號。~6~螺紋公差帶代號標注在螺紋代號之后，中間用“—”分開。如果螺紋的中徑公差與頂徑公差帶代號不同，則分別注出，前者表示中徑公差帶，后者表示頂徑公差帶。如果螺紋中徑公差與頂徑公差帶代號相同，則只標注一個代號。如M10—5g6g；M10xl—6H。內(nèi)、外裝在一起，其公差帶代號用斜線分開，左邊表示內(nèi)螺紋公差代號，右邊表示外螺紋公差代號。如M20x2—6H/6g。一般情況下，不標注旋合長度，使用時按中等旋合長度確定。特殊需要時，可注明旋合長度的數(shù)值，中間用“一”分開。如M20x2—7g6g—40。（2）、梯形螺紋代號與標記：A、 梯形螺紋代號：用Tr表示梯形螺紋，單線螺紋的尺寸規(guī)格用“公差直徑x螺距”表示；多線螺紋用“公稱直徑x導程”表示，當螺紋為左旋時，在尺寸規(guī)格之后加注“LH”。如：Tr40x7;Tr40x14（P7）LH,其中14表示導程，（P7）表示螺距。B、 梯形螺紋標記：梯形螺紋的標記由梯形螺紋代號、公差帶代號及旋合長度代號組成。梯形螺紋的公差代號指標注中徑公差帶（由公差等級的數(shù)字及公差帶位置的字母組成）。旋合長度分N、L兩組，當旋合長度為N組時，不標注組別代號N,當旋合長度為L組時，應(yīng)將組別代號L寫在公差帶代號之后，并用“一”隔開。特殊需要時，可注明旋合長度的數(shù)值代替組別代號L。梯形螺紋副的公差帶要分別注出內(nèi)、外螺紋公差帶代號。前面的是內(nèi)螺紋公差帶代號，后面的是外螺紋公差帶代號，中間用斜線分開。如：內(nèi)螺紋：Tr40x3—7H;其中7為公差等級數(shù)，H公差帶位置。外螺紋：Tr40x3—7e;有L旋合長度要求的多線外螺紋：Tr40x14（P7）—8e—Lo~7~六、 形狀和位置公差：1、 形狀公差：（1）直線度：直線度公差是被測實際要素對其理想直線的所允許變動全量。（2）平面度：平面度公差是被測實際要素對其理想平面的所允許變動全量。它用來控制被測實際平面的形狀誤差。平面度公差帶是距離為公差值t的兩平行平面間的區(qū)域。（3）圓度：圓度公差是被測實際要素對其理想圓的所允許變動全量。它用來控制回轉(zhuǎn)體表面（如圓柱面、圓錐面、球面等），正截面輪廓的形狀誤差。圓度公差帶是在同一正截面上半徑差為公差值t的兩同心圓間的區(qū)域。（4） 圓柱度：圓柱度公差是被測實際要素對其理想圓柱的所允許變動全量。它用來控制被測實際圓柱面的形狀誤差。圓柱度公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面間的區(qū)域。（5） 線輪廓度：線輪廓度公差是被測實際要素對其理想線輪廓的所允許變動全量。它用來控制平曲線（或曲線截面輪廓）的的形狀或位置誤差。（6） 面輪廓度：面輪廓度公差是被測實際要素對其理想面輪廓的所允許變動全量。它用來控制空間曲線的的形狀或位置誤差。面輪廓度是一項綜合公差，它既控制面輪廓度誤差，又可控制曲面上任一截面輪廓的線輪廓度誤差。2、 位置公差：（1）定向公差：A、 平面度公差：平面度公差用來控制面對面、線對線（面對線、線對面）的平行度誤差。B、 垂直度公差：垂直度公差用來控制面對面、面對線（線對線、線對面）的垂直度誤差。C、 傾斜度公差：傾斜度公差用來控制面對面（面對線、線對線、線對面）的傾斜度誤差。（2） 跳動公差：跳動公差為關(guān)聯(lián)實際被測要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)一周或連續(xù)回轉(zhuǎn)時所允許的最大變動量。它用來綜合控制被測要素的形狀誤差和位置誤差。A、 圓跳動公差：全跳動公差為關(guān)聯(lián)實際被測要素相對于理想圓所允許的變動全量，其理想圓的圓心在基準軸線上。測量時實際被測要素繞基準軸線回轉(zhuǎn)一周，指示表測量頭無軸向移動。根據(jù)允許變動的方向，圓跳動公差可分為徑公圓跳動公差、端面圓跳動公差、斜向圓跳動公差三種。B、 全跳動公差：全跳動公差是指關(guān)聯(lián)實際被測要素相對于理想回轉(zhuǎn)面所允許的變動全量。（A） 、徑向全跳動公差：徑向全跳動公差帶是半徑為公差值t,以基準軸線為軸線的兩同軸圓柱面內(nèi)的區(qū)域。（B） 、端面全跳動公差：端面全跳動公差帶是距離為全跳動公差值t，且與基準軸線垂直的兩平面之間的區(qū)域。3、定位公差：定位公差為關(guān)聯(lián)實際被測要素相對于有確定位置的理想要素所允許的變動全量。（1）同軸度公差：同軸度公差控制軸線（中心點）相對于基準的同軸度誤差。同軸度公差帶是直徑為?t,且軸線與基準軸線重合的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，公差值前應(yīng)加?。（2）對稱度公差：對稱度公差用于控制被測要素相對于基準的對稱度誤差。理想要素的位置由基準確定。對稱度的公差帶是距離為公差值t,中心平面（或中心線、軸線）與基準中心要素（中心平面、中心線或軸線）重合的兩平行平面（或兩平行直線）之間的區(qū)域。七、表面粗糙度：1、表面粗糙度概念：在零件加工表面存在幾何形狀誤差，其中一種是由間距和微小峰谷形成的微觀幾何形狀誤差，即表粗糙度。表面粗糙度值越小，零件表面越光潔。2、表面粗糙度的等級：表面粗糙度新國標分為14個等級。即：100；50；25；12.5；6.3；3.2；1.6；0.8；0.4；0.2；0.1；0.05；0.025；0.125。3、表面粗糙度的評定參數(shù)：（1）高度特性參數(shù)：Ra—輪廓算術(shù)平均平均偏差；Rz—輪廓微觀不平度十點高度；Ry—輪廓最大高度。（2）間隙對數(shù)：S—輪廓的單峰平均間距；Sm—輪廓微觀不平度的平均間隙；D—輪廓峰的密度。（3）形狀特性參數(shù)：Tp—輪廓支承長度率；Sk—輪廓的傾斜度；△q—輪廓的均方根斜率。4、表面粗糙度的基本符號：表面粗糙度的基本符號是由兩條不等長且與被標注表面投影輪廓線成60°，左、右傾斜的細實線組成。（1）\/基本符號，表示可用任何方式獲得。（2）\/基本符號加一橫線，表示表面是用去除材料的方法獲得。3）4）3）4）基本符號加小圓圈，表示表面是用不去除材料的方法獲得。加一橫線，用于標注有關(guān)參數(shù)說明。5）在左述三個符號的上均可加一5）在左述三個符號的上均可加一小圓，表示所有表面具有相同的要求。a）表面粗糙度完整圖形符合的組成b—注寫多個表面要求；c—注寫加工方法；d—注寫表面紋理方向；e—加工余量（mm）。5、表面粗糙度的測量方法、（1）比較樣塊；（2）比較法；（3）光切法；（4）電動輪廓儀；八、錐度公差與配合1、圓錐配合：分為結(jié)構(gòu)型圓錐配合和位移型圓錐配合。（1）結(jié)構(gòu)型圓錐配合：由圓錐結(jié)構(gòu)確定裝配位置，內(nèi)、外圓錐公差區(qū)之間的相互關(guān)系。結(jié)構(gòu)型圓錐可以是間隙配合，過度配合或過盈配合。（2）位移型圓錐配合：內(nèi)、外圓錐在裝配時作一定相對軸向位移（Ea）確定相互關(guān)系。位移型圓錐配合可以是間隙配合或過盈配合。A、初始位置P:在不施加力情況下，相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐表面接觸時的軸向位置。B、極限初始位置片、P2:極限初始位置P］為內(nèi)圓錐的下極限圓錐和外圓錐的上極限圓錐接觸時的位置。極限初始位置卩？為內(nèi)圓錐的上極限圓錐和外圓錐的下極限圓錐接觸時的位置。D、 初始位置公差Tp:初始位置的變動量。它等于極限初始位置P］和卩2之間的距離。 Tp=1/C（TDi+TDe）式中：C一錐度；TDi―內(nèi)圓錐直徑公差；TDe一外圓錐直徑公差；E、 實際初始位置Pa:相互結(jié)合的內(nèi)、外實際圓錐的初始位置。它應(yīng)位于a:極限初始位置P］和P2之間。F、 終止位置Pf:相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐，為使其終止狀態(tài)得到要求的間隙或過盈，所規(guī)定的相互軸向位置。G、裝配力Fs:相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐，為在終止位置（片）得到要求的過盈所施加的軸向力。H、 軸向位移Ea:相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐，從實際初始位置（Pa）到終止位置（Pf）移動的距離。I、 Eamin:在相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐的終止位置上，得到最小間隙或最小過盈的軸向位移。J、Eamin:在相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐的終止位置上，得到最大間隙或最大amin過盈的軸向位移。K、軸向位移公差TE：軸向位移允許的變動量。它等于最大軸向位移(Eamin)與最小軸向位移(Eamin)之差。2、圓錐直徑配合量TDf：圓錐配合在配合直徑上允許的間隙或過盈的變動量。注：(1)、圓錐直徑配合量是一個沒有符號的絕對值。(2)、對于結(jié)構(gòu)型圓錐配合有如下關(guān)系：圓錐直徑間隙配合量：TDf=Xmax—Xmin(最大間隙與最小間隙之差)；圓錐直徑過盈配合量：TDf=Ym.n—Ymax(最小過盈與最大過盈之差)；圓錐直徑過渡配合量：TDf=XmAx—Xmin(最大間隙與最大過盈之差)；圓錐直徑配合量： TDf=TDi+TDe(內(nèi)圓錐直徑公差與外圓錐直徑公差之和)、對于位移型圓錐配合有如下關(guān)系：圓錐直徑間隙配合量：TDf=Xmax—Xmin=TexC(最大間隙與最小間隙之差；也等于軸向位移公差與錐度之和。；圓錐直徑過盈配合量：TDf=Ymin—Ymax=TexC (最小過盈與最大過盈之差；也等于軸向位移公差與錐度之和。；3、圓錐配合的一般規(guī)定：(1)結(jié)構(gòu)型圓錐配合推薦優(yōu)先采用基孔制。內(nèi)外圓錐直徑公差帶代號及配合按GB/T1801選取。(2)位移型圓錐配合的內(nèi)、外圓錐直徑公差帶代號的基本偏差推薦選用H、h;Js、js。其軸向位移的極限值按GB/T1801規(guī)定的極限間隙或極限過盈來計算。位移型圓錐配合的軸向位稱極限值(Ea込.Eamax)和軸向移公差(Te)按下列公式計算：A、對于間隙配合：Eamin=1心代山|

E=i/cx|X|amaxmaxX—XImaxminXmin—配合最小間隙T卩X—XImaxminXmin—配合最小間隙Eamaxamin式中：c—錐度；Xmax—配合最大間隙；B、對于過渡配合：Eamin=1/Cx|Ymin1Eamax=1/Cx|Ymax1

Te=E