項目一尺寸公差與配合【項目描述】通過本項目知識點的學(xué)習(xí)，理解尺寸公差含義，合理選擇公差與配合，熟練測量零件誤差?！局R目標(biāo)】：1）了解標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)化，理解互換性等基本概念。2）掌握孔、軸、尺寸、尺寸偏差、公差、公差帶、配合、基準(zhǔn)制等概念。掌握常用及優(yōu)先配合3）掌握基本偏差系列并能查表確定基本偏差值，掌握標(biāo)準(zhǔn)公差系列并能查表確定標(biāo)準(zhǔn)公差值。4）掌握常用及優(yōu)先配合，了解一般配合。5）能根據(jù)使用功能（極限間隙或過盈）正確選用尺寸公差與配合。【技能目標(biāo)】1）掌握常用測量工具的使用方法，如游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表等。2）能正確使用常用測量工具進行一般零件上孔、軸、深度等尺寸的測量，判斷尺寸的合格性。3）對拆卸的模具裝配件，在正確測量的基礎(chǔ)上，判斷配合的性質(zhì)。項目引入：導(dǎo)套尺寸公差要求互換性概念互換性：在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需要任何挑選或附加修配(如鉗工修配)就能裝在機器上，達到規(guī)定的功能要求。這樣的一批零件或部件就稱為具有互換性的零、部件。舉例：機器上的螺釘、燈泡，自行車、縫紉機、鐘表上的零部件。機械制造業(yè)中的互換性通常包括幾何參數(shù)和力學(xué)性能、物理性能及化學(xué)性能的功能互換，本課程僅討論幾何參數(shù)的互換性。

互換性必須滿足的三個條件：

裝配后滿足使用性能要求裝配前

不挑選裝配時不調(diào)整或修配缺一不可互換性的分類：分類：互換性按其互換程度分為完全互換和不完全互換。定義：完全互換—裝配時不需挑選和修配。不完全互換—裝配時允許挑選、調(diào)整和修配。應(yīng)用：零部件廠際協(xié)作應(yīng)采用完全互換，部件或構(gòu)件在同一廠制造和裝配時，可采用不完全互換。互換性的意義：設(shè)計方面：可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)部件，大大簡化了繪圖和計算工作，縮短了設(shè)計周期，并有利于計算機輔助設(shè)計和產(chǎn)品的多樣化。制造方面：有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，便于采用先進工藝和高效率的專用設(shè)備，有利于計算機輔助制造，及實現(xiàn)加工過程和裝配過程機械化、自動化。使用維修方面：減少了機器的使用和維修的時間和費用，提高了機器的使用價值。幾個基本概念：幾何參數(shù)：指尺寸大小、幾何形狀和相互位置關(guān)系，以及表面粗糙度等。公差：允許零件尺寸和幾何參數(shù)的變動范圍稱為“公差”。它是實現(xiàn)互換性的保證。標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)化是對研究的對象，進行簡化、優(yōu)化和統(tǒng)一的科學(xué)管理過程。以后要討論的公差與配合、形狀和位置公差、表面結(jié)構(gòu)（表面粗糙度）等標(biāo)準(zhǔn)都是屬于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化是保證互換性生產(chǎn)的前提。任務(wù)一認識標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化要使具有互換性的產(chǎn)品幾何參數(shù)完全一致，是不可能，也是不必要的。在此情況下，要使同種產(chǎn)品具有互換性，只能使其幾何參數(shù)、功能參數(shù)充分近似。其近似程度可按產(chǎn)品質(zhì)量要求的不同而不同。允許零件幾何參數(shù)的變動量稱為公差?，F(xiàn)代化生產(chǎn)的特點是品種多、規(guī)模大、分工細和協(xié)作多。為使社會生產(chǎn)有序地進行，必須通過標(biāo)準(zhǔn)化使產(chǎn)品規(guī)格品種簡化，使分散的、局部的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。一、標(biāo)準(zhǔn)的概念：標(biāo)準(zhǔn)：是對重復(fù)性事物和概念所作的統(tǒng)一規(guī)定，它以科學(xué)、技術(shù)和實踐經(jīng)驗的綜合成果為基礎(chǔ)，經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商一致，由主管機構(gòu)批準(zhǔn)，以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)的范圍極廣，種類繁多，涉及到人類生活的各個方面。本課程研究的公差與配合、形狀和位置公差、表面結(jié)構(gòu)等標(biāo)準(zhǔn)大多屬于國家基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。二、標(biāo)準(zhǔn)的分類：標(biāo)準(zhǔn)按不同的級別頒發(fā)。我國標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對需要在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)要求，應(yīng)當(dāng)制定國家標(biāo)準(zhǔn)，代號為GB，對沒有國家標(biāo)準(zhǔn)而又需要在全國某個行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)要求，可制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如機械標(biāo)準(zhǔn)（JB）等；對沒有國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而又需要在某個范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術(shù)要求，可制定地方標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它們的代號分別用DB、QB表示。三、標(biāo)準(zhǔn)化：定義：標(biāo)準(zhǔn)化是指標(biāo)準(zhǔn)的制訂、發(fā)布和貫徹實施的全部活動過程，包括從調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)化對象開始，經(jīng)試驗、分析和綜合歸納，進而制訂和貫徹標(biāo)準(zhǔn)，以后還要修訂標(biāo)準(zhǔn)等等。標(biāo)準(zhǔn)化是以標(biāo)準(zhǔn)的形式體現(xiàn)的，也是一個不斷循環(huán)、不斷提高的過程。意義：標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要手段，是實現(xiàn)互換性的必要前提，是國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。它對人類進步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展起著巨大的推動作用。四、優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系概念在機械設(shè)計中，常常需要確定很多參數(shù)，而這些參數(shù)往往不是孤立的，一旦選定，這個數(shù)值就會按照一定規(guī)律，向一切有關(guān)的參數(shù)傳播。例如，螺栓的尺寸一旦確定，將會影響螺母的尺寸、絲錐板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加工螺栓孔的鉆頭的尺寸等。由于數(shù)值如此不斷關(guān)聯(lián)、不斷傳播，所以，機械產(chǎn)品中的各種技術(shù)參數(shù)不能隨意確定。為使產(chǎn)品的參數(shù)選擇能遵守統(tǒng)一的規(guī)律，使參數(shù)選擇一開始就納入標(biāo)準(zhǔn)化軌道，必須對各種技術(shù)參數(shù)的數(shù)值作出統(tǒng)一規(guī)定。《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》國家標(biāo)準(zhǔn)（GB321—80）就是其中最重要的一個標(biāo)準(zhǔn)，它與國際標(biāo)準(zhǔn)《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》ISO—73基本一致，要求工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)盡可能采用它。采用優(yōu)先數(shù)系，能使工業(yè)產(chǎn)品以較少的品種和規(guī)格，經(jīng)濟合理地滿足用戶各種各樣的需求。1、優(yōu)先數(shù)系GB321—80中規(guī)定以十進制等比數(shù)列為優(yōu)先數(shù)系，并規(guī)定了五個系列，它們分別用系列符號R5、

R10、

R20、

R40和R80表示，其中前四個系列作為基本系列，

R80為補充系列，僅用于分級很細的特殊場合。各系列的公比為；R5的公比：q5≈1.60；

R10的公比：

q10≈1.25；

R20的分比：

q20≈1.12；R40的公比：

q40≈1.06；R80的公比：q80≈1.03。2、優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系的五個系列中任一個項值均為優(yōu)先數(shù)。按公比計算得到的優(yōu)先數(shù)的理論值，除10的整數(shù)冪外，都是無理數(shù)，工程技術(shù)上不能直接應(yīng)用。實際應(yīng)用的都是經(jīng)過圓整后的近似值。根據(jù)圓整的精確程度，可分為：

（1）計算值：取五位有效數(shù)字，供精確計算用。（2）常用值：即經(jīng)常使用的通常所稱的優(yōu)先數(shù)，取三位有效數(shù)字。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的優(yōu)先數(shù)系分檔合理，疏密均勻，有廣泛的適用性，簡單易記，便于使用。常見的量值，如長度、直徑、轉(zhuǎn)速及功率等分級，基本上都是按一定的優(yōu)先數(shù)系進行的。本課程所涉及的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)里，諸如尺寸分段、公差分級及表面粗糙度的參數(shù)系列等，基本上采用優(yōu)先數(shù)系。任務(wù)二公差與配合基本術(shù)語和定義“公差”主要反映機器零件使用要求與制造工藝之間的矛盾；“配合”則反映組成機器零件之間的關(guān)系。目前我國使用“公差與配合”的標(biāo)準(zhǔn)為：（GB/T1800.1-1997）（GB/T1800.2-GB/T1800.3-1998）（GB/T1800.4-1992）一、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(nèi)表面及其它內(nèi)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。d1D1D2二、尺寸尺寸：用特定單位表示長度值的數(shù)字?；境叽纾河稍O(shè)計給定的尺寸，一般要求符合標(biāo)準(zhǔn)的尺寸系列。實際尺寸：通過測量所得的尺寸。包含測量誤差，且同一表面不同部位的實際尺寸往往也不相同。用Da、da表示。極限尺寸：允許尺寸變化的兩個界限值。兩者中大的稱為最大極限尺寸，小的稱為最小極限尺寸?？缀洼S的最大、最小極限尺寸分別為Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。作用尺寸：

孔的作用尺寸Dm：在配合的全長上，與實際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸；Dm=Da-t形狀

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(nèi)接的最大理想軸實際孔孔的作用尺寸外接的最小理想孔實際軸軸的作用尺寸最大實體尺寸（MMS）：對應(yīng)于孔或軸的最大材料量（實體大?。┑哪莻€極限尺寸，即：軸的最大極限尺寸dmax；孔的最小極限尺寸Dmin。最小實體尺寸（LMS）：對應(yīng)于孔或軸的最小材料量（實體大?。┑哪莻€極限尺寸，即：軸的最小極限尺寸dmin；孔的最大極限尺寸Dmax。極限尺寸判斷原則（泰勒原則）孔或軸的體外作用尺寸不允許超過MMS；任何部位的實際尺寸不允許超過LMS。Dm變小保證配合不要小于Dmindm變大不要大于dmax有配合要求的零件尺寸合格條件：

Dmin≤Dm

Da≤Dmax

dm≤dmax

dmin≤da

三、尺寸偏差、公差及公差帶偏差：某一尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。包括實際偏差和極限偏差。極限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。

ES=Dmax-Des=dmax-dEI=Dmin-Dei=dmin-d公差：允許尺寸的變動量。等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值?？住⑤S的公差分別用TD和Td表示。

TD=︱Dmax-Dmin︱=︱ES-EI︱Td=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱尺寸公差帶圖零線：表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)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(qū)域。公差帶有兩個基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。基本偏差：標(biāo)準(zhǔn)中表列的，用以確定公差帶相對于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。標(biāo)準(zhǔn)公差：標(biāo)準(zhǔn)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+-公差與極限偏差的比較兩者區(qū)別：從數(shù)值上看：極限偏差是代數(shù)值，正、負或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動范圍，是沒有正負號的絕對值，也不能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能的）。實際計算時由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對值符號。從作用上看：極限偏差用于控制實際偏差，是判斷完工零件是否合格的根據(jù)，而公差則控制一批零件實際尺寸的差異程度。從工藝上看：對某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，而極限偏差則是調(diào)整機床決定切削工具與工件相對位置的依據(jù)。兩者聯(lián)系：公差是上、下偏差之代數(shù)差的絕對值，所以確定了兩極限偏差也就確定了公差。尺寸公差帶圖（舉例）畫出基本尺寸為?50,最大極限尺寸為?50.025、最小極限尺寸為?50的孔與最大極限尺寸為?49.975、最小極限尺寸為?49.959mm的軸的公差帶圖。0+-?50孔軸+0.025-0.025-0.041加工誤差與公差的關(guān)系工件在加工過程中，由于工藝系統(tǒng)誤差的影響，使加工后的零件的幾何參數(shù)與與理想值不相符合，其差別稱為加工誤差。其中包括：尺寸誤差：實際尺寸與理想尺寸之差。幾何形狀誤差：宏觀幾何形狀誤差（形狀誤差，由工藝系統(tǒng)誤差所造成）、微觀幾何形狀誤差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波長）、表面波度誤差（加工過程中振動引起的）。位置誤差：各要素之間實際相對位置與理想位置的差值。加工誤差是不可避免的，其誤差值在一定范圍內(nèi)變化是允許的，加工后的零件的誤差只要不超過零件的公差，零件是合格的。所以，公差是設(shè)計給定的，用于限制加工誤差的；誤差則是加工過程中產(chǎn)生的。合格性判定原則——極限尺寸判斷原則

復(fù)習(xí)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(guī)定了極限尺寸判斷原則，即泰勒原則。其內(nèi)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≥dmin四、配合基本尺寸相同，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系，稱為配合。在前面我們學(xué)過有關(guān)尺寸、偏差和公差的有關(guān)術(shù)語和定義，為清楚表示各術(shù)語間關(guān)系，可作公差與配合示意圖。簡化它們的關(guān)系，即可作公差帶圖。D（d）DmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零線孔軸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(guān)系。根據(jù)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。

其特征值是最大間隙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(shù)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(shù)差稱為最小間隙，用Xmin表示。

Xmin=Dmin-dmax

=EI-es實際生產(chǎn)中，平均間隙更能體現(xiàn)其配合性質(zhì)。

X

av=（Xmax+Xmin）/2孔XmaxXmin0+-軸過盈配合具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合稱為過盈配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之下。

其特征值是最大過盈Ymax和最小過盈Ymin?？椎淖钚O限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)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(shù)差稱為最小過盈，用Ymin表示。

Ymin=Dmax-dmin=ES

-ei實際生產(chǎn)中，平均過盈更能體現(xiàn)其配合性質(zhì)。

Y

av=（Ymax+Ymin）/2軸0+-YmaxYmin孔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。

其特征值是最大間隙Xmax和最大過盈Ymax?？椎淖畲髽O限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)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(shù)差稱為最大過盈，用Ymax表示。

Ymax=Dmin-dmax

=EI-es

實際生產(chǎn)中，其平均松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配合公差配合公差是指允許間隙或過盈的變動量。它是設(shè)計人員根據(jù)機器配合部位使用性能的要求對配合松緊變動的程度給定的允許值。它反映配合的松緊變化程度，表示配合精度，是評定配合質(zhì)量的一個重要的綜合指標(biāo)。在數(shù)值上，它是一個沒有正、負號，也不能為零的絕對值。它的數(shù)值用公式表示為：

對于間隙配合

TF

=︱Xmax—Xmin︱

對于過盈配合

TF

=︱Ymin—Ymax︱

對于過渡配合

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后代入上式，則得三類配合的配合公差的共同公式為：

TF=TD+Td計算舉例：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、配合公差并畫出公差帶圖，說明配合類別。000+++---?50?50?50+0.025-0.025-0.041+0.025+0.059+0.043+0.025+0.018+0.002計算結(jié)果：(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五、基準(zhǔn)制改變孔和軸的公差帶位置可以得到很多配合，為便于現(xiàn)代大生產(chǎn)，簡化標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)對配合規(guī)定了兩種配合制：基孔制和基軸制?；字疲夯酒顬橐欢ǖ目椎墓顜c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(zhǔn)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

過渡或過盈軸基準(zhǔn)制（續(xù)）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(zhǔn)軸，其上偏差為零。0+-軸孔孔孔孔孔孔孔間隙配合過渡配合過盈配合

過渡或過盈孔任務(wù)三理解尺寸公差與配合的國家標(biāo)準(zhǔn)一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列1、標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T（ISOTolerance）：是國標(biāo)規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。它等于公差等級系數(shù)和公差單位的乘積。

IT=a·i=a·f(D)標(biāo)準(zhǔn)公差系列是由不同公差等級和不同基本尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差構(gòu)成的。2、公差等級在基本尺寸至500mm內(nèi)，國家標(biāo)準(zhǔn)將標(biāo)準(zhǔn)公差等級規(guī)定為20個等級，在基本尺寸大于500至3150mm內(nèi)規(guī)定了IT1至IT18共18個標(biāo)準(zhǔn)公差等級。依次為

IT01IT0IT1……IT18

等級高低＞IT7稱為低于IT7級公差值小大＜IT7稱為高于IT7級即公差等級相同，尺寸的精確程度相同。

3、基本尺寸分段為減少標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)目,簡化公差表格以利生產(chǎn),國標(biāo)對基本尺寸進行了分段。在標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)尾數(shù)化整,即得出標(biāo)準(zhǔn)公差值。標(biāo)準(zhǔn)公差值見P16頁表1-2。4、標(biāo)準(zhǔn)公差的特點IT6可讀作：標(biāo)準(zhǔn)公差6級或簡稱6級公差。同一基本尺寸的孔與軸，其標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值大小應(yīng)隨公差等級的高低而不同。

公差等級↑，公差值↓，見表1-2。同一公差等級的孔與軸，隨著基本尺寸大小的不同應(yīng)規(guī)定不同的標(biāo)準(zhǔn)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?？傊瑯?biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值，一與公差等級有關(guān)，二為基本尺寸的函數(shù)?；境叽?mm標(biāo)準(zhǔn)公差等級IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18mmm≤30.81.2234610142540600.100.140.250.400.601.01.4＞3～61.01.52.545812183048750.120.180.300.480.751.21.8＞6～101.01.52.546915223658900.150.220.360.580.901.52.2＞10～181.2235811182743701100.180.270.430.701.101.82.7＞18～301.52.546913213352841300.200.330.520.841.302.13.3＞30～501.52.54711162539621001600.250.390.621.001.602.53.9＞50～80235813193046741201900.300.460.741.201.903.04.6＞80～1202.5461015223554871402200.350.540.871.402.203.55.4＞120～1803.55812182540631001602500.400.631.001.602.504.06.3＞180～2504.571014202946721151852900.460.721.151.852.904.67.2＞250～315681216233252811302103200.520.811.302.103.205.28.1＞315～400791318253657891402303600.540.891.402.303.605.78.9＞400～5008101520274063971552504000.630.971.552.504.006.39.7＞500～63091116223244701101752804400.701.001.752.804.407.011.0＞630～800101318253650801252003205000.801.252.003.205.008.012.5＞800～1000111521284056901402303605600.901.402.303.605.609.014.0＞1000～12501318243347661051652604206601.050.652.604.206.6010.516.5＞1250～16001521293955781251953105007801.251.953.105.007.8012.519.5＞1600～20001825354665921502303706009201.502.303.706.009.2015.023.0＞2000～2500223041557811017528044070011001.752.804.407.0011.017.528.0＞2500～3150263650689613521033054086013502.103.305.408.6013.521.033.0二、基本偏差系列用于確定公差帶相對零線位置的上偏差或下偏差稱基本偏差。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般以靠近零線的那個極限偏差作為基本偏差。注意：對跨在零線上的（對稱分布）ES（es）或EI（ei）均可作為基本偏差。1、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?；酒钕盗休S+0-eseiabccddeefffgghjjskmnprstuvxyzzazbzc基本尺寸

孔基本尺寸

+0-EIESABCCDDEEFFFGGHJJSKMNPRSTUVXYZZAZBZC基本偏差特點：H為基準(zhǔn)孔代號，基本偏差為下偏差，值為零；h為基準(zhǔn)軸代號，基本偏差為上偏差，值為零。對于軸：a～h的基本偏差為上偏差es，其絕對值依次減?。籮～zc的基本偏差為下偏差ei，其絕對值依次增大。對于孔：A～H的基本偏差為下偏差EI,其絕對值依次減?。籎～ZC的基本偏差為上偏差ES，其絕對值依次增大。以Js和js為基本偏差組成的公差帶完全對稱于零線，其基本偏差可為上偏差（+IT/2），也可為下偏差（-IT/2）?；酒钕盗袌D中，未繪出的公差帶的另一端取決于公差等級和這個基本偏差的組合。

舉例說明孔、軸公差代號意義：此公差帶的全稱是：基本尺寸為φ50mm、公差等級為8級、基本偏差為H的孔的公差。注公差尺寸的公差帶表示方法2、軸的基本偏差軸的基本偏差是根據(jù)科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐的需要確定的，其值已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化列表1-3。軸的基本偏差數(shù)值以基孔制配合為基礎(chǔ)，基本偏差代號為H的基準(zhǔn)孔,與不同基本偏差的軸形成各種配合為基礎(chǔ)。當(dāng)軸的基本偏差確定后，另一個極限偏差可根據(jù)軸的基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值按下式計算。

es=ei+Td

ei=es-Td3、孔的基本偏差當(dāng)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，由于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。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(dāng)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(dāng)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(zhì)不變。根據(jù)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(guī)則換算：換算規(guī)則：（1）通用規(guī)則①對于間隙配合(A~H)：在下圖(左)基孔制中，最小間隙Xmin=EI-es=-es在下圖(右)基軸制中，最小間隙X’min=EI-es=EI據(jù)換算前提有Xmin=X’min

，因而：EI=-es(A~H)+0-孔軸ESEIeseiXminESEIeseiX’min孔軸基孔制基軸制②對于過盈配合(同級配合,孔、軸同級)：在下圖(左)基孔制中，最小過盈Y’min=ES-ei=ITn-ei；在下圖(右)基軸制中，最小過盈Ymin=ES-ei=ES-(-Tn)=Es+Itn根據(jù)換算前提有：Y’min=Ymin

即：ES=-ei(J~ZC孔、軸同級配合)

+0-孔孔軸軸基孔制基軸制Y‘minYminITnITnESESEIEIeseiei（2）特殊規(guī)則國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在常用尺寸段內(nèi)(≤500mm)，①當(dāng)孔的標(biāo)準(zhǔn)公差低于IT8時，與同級基準(zhǔn)軸相配合(如：H9/h9，H10/d10)；②當(dāng)孔的標(biāo)準(zhǔn)公差高于IT8時，與高一級的基準(zhǔn)軸相配合(如：H7/m6，H6/k5)；③當(dāng)孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等于IT8，可與同級配合也可與高一級軸配合(如：H8/m7，H8/h8)。但不管怎么樣配，都要求二種基準(zhǔn)制形成的同名配合的配合性質(zhì)相同，即符合換算前提。（2）特殊規(guī)則（續(xù)）適用范圍：在基本尺寸至500mm范圍內(nèi)，且標(biāo)準(zhǔn)公差等級高于等于IT8的K、M、N和標(biāo)準(zhǔn)公差等級高于等于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+△

其中：△＞0，經(jīng)過推導(dǎo)，我們知道：△是由于孔軸不同級造成的，這也就是基本偏差系列圖中K、M、N有階梯臺階的原因。+0-孔孔軸軸基孔制基軸制Y‘minYminITnITn-1ESESEIEIeseseiei4、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(biāo)注尺寸公差時，可以標(biāo)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(biāo)注尺寸公差帶代號，如：?50H7、?50f6或者兩者都標(biāo)注?50H7（）、

?50f6（）。+0.0250-0.025-0.0415、應(yīng)用舉例確定?25H7/p6，?25P7/h6孔與軸的極限偏差。解：查表1-2得IT6=13μmIT7=21μm查表1-3，軸的基本偏差為下偏差，

ei=+22μm

軸的上偏差es=ei+IT6=35μm

基準(zhǔn)孔H7的下偏差為0則軸的上偏差為ES=+21μm

6、未注公差尺寸的極限偏差未注公差尺寸的含義：圖樣上未曾注出的尺寸稱為未注公差尺寸。是指在車間一般加工條件下可保證。主要用于較低精度的非配合尺寸，可不檢驗。未注公差尺寸的應(yīng)用場合：非配合尺寸以及最基本加工方法就能達到要求的尺寸。6、未注公差尺寸的極限偏差（續(xù)）未注公差尺寸精度的規(guī)定：未注公差等級IT12～IT18共七個等級，未注公差尺寸的精度用極限偏差的形式表示。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：一般孔用基本偏差為H的公差帶的極限偏差值表示。軸用基本偏差為h的公差帶的極限偏差值表示。長度用基本偏差為JS（js）的公差帶的極限偏差值表示，即±IT/2表示。標(biāo)準(zhǔn)又規(guī)定：必要時可不分孔、軸或長度，均采用±IT/2值為未注尺寸公差的極限偏差值。結(jié)論：生產(chǎn)實際中，確定未注公差的極限偏差時應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則，再根據(jù)產(chǎn)品加工的實際情況作出進一步的規(guī)定，并寫進標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)注在技術(shù)文件中。7、公差與配合的標(biāo)注分數(shù)形式表示，分子為孔的公差代號，分母為軸的公差代號，標(biāo)注通用形式如下：孔的公差代號基本尺寸————————

軸的公差代號例如：任務(wù)四合理選擇優(yōu)先和常用配合基準(zhǔn)孔和基準(zhǔn)軸與各種非基準(zhǔn)件配合時，得到各種不同性質(zhì)的配合，如：A～H和a～h與基準(zhǔn)件配合，形成間隙配合；J～N和j～n與基準(zhǔn)件配合，基本上形成過渡配合，P～ZC和p～zc與基準(zhǔn)件配合，基本上形成過盈配合。一、孔、軸公差帶的確定標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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(chǎn)實際中都投入使用，顯然是不經(jīng)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(yīng)的定值刀、量具和工藝裝備的品種和規(guī)格,對基本尺寸至500mm的孔、軸規(guī)定了優(yōu)先、常用和一般用途公差帶。圖中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(nèi)為常用公差帶(軸59種,孔44種),帶圓圈的為優(yōu)先公差帶(軸孔各有13種)。設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先使用優(yōu)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。一般、常用和優(yōu)先的軸的公差帶

（尺寸≤500mm）一般、常用和優(yōu)先的孔的公差帶

（尺寸≤500mm）二、孔、軸的優(yōu)先和常用配合原則上,任意一對孔、軸公差帶都可以構(gòu)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(guī)格,國家標(biāo)準(zhǔn)在尺寸≤500mm的范圍內(nèi),規(guī)定了基孔制和基軸制的優(yōu)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)?；字瞥Ｓ?、優(yōu)先的配合基軸制常用、優(yōu)先的配合任務(wù)五正確選擇尺寸與配合意義：合理地選用公差與配合，是機械設(shè)計中的重要工作之一，它對產(chǎn)品質(zhì)量、互換性和經(jīng)濟效益都有重要影響。如何選用：主要包括選擇基準(zhǔn)制、公差等級與配合種類。選用原則：既要保證機械產(chǎn)品的性能，同時要兼顧制造上的經(jīng)濟可行性。一、基準(zhǔn)制的選擇基孔制和基軸制是兩種平行的配合制?；字婆浜夏軡M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(zhì)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(guān)，主要考慮加工的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性。從制造加工方面考慮，兩種基準(zhǔn)制適用的場合不同；從加工工藝的角度來看，對應(yīng)用最廣泛的中小直徑尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞規(guī)、心軸等）檢驗。而一種規(guī)格的定尺寸刀具和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對于軸的加工和檢驗，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：對于中小尺寸的配合，應(yīng)盡量采用基孔制配合。1、優(yōu)先選用基孔制結(jié)論：對于中小尺寸的配合，應(yīng)盡量采用基孔制配合。當(dāng)孔的尺寸增大到一定的程度，采用定尺寸的刀具和量具來制造，將逐漸變得不方便也不經(jīng)濟。這時如都用通用工具制造孔和軸，則選擇哪種基準(zhǔn)制都一樣。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。2、特殊需要可選基軸制(1)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(nóng)業(yè)機械、紡織機械上的軸頸精度要求,在這種情況下采用基軸制,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(zhì)的配合。(2)加工尺寸小于1mm的精密軸比同級孔要困難，因此在儀器制造、鐘表生產(chǎn)、無線電工程中，常使用經(jīng)過光軋成形的鋼絲直接做軸，這時采用基軸制較經(jīng)濟。(3)同一基本尺寸的軸與多孔相配合，且配合性質(zhì)要求不同時。如圖所示的活塞部件中，活塞銷和活塞與連桿的配合，根據(jù)功能要求，活塞銷和活塞的配合應(yīng)為過渡配合，而活塞銷與連桿的配合則應(yīng)為間隙配合。

3、若與標(biāo)準(zhǔn)件配合，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)平鍵、半圓鍵等鍵聯(lián)接，由于鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，鍵與鍵槽的配合應(yīng)采用基軸制；滾動軸承為標(biāo)準(zhǔn)件,它的內(nèi)圈與軸頸配合無疑應(yīng)是基孔制,而外圈與外殼孔的配合應(yīng)是基軸制。4、非基準(zhǔn)制的應(yīng)用在實際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。即非基準(zhǔn)孔和非基準(zhǔn)軸配合，如：當(dāng)機構(gòu)中出現(xiàn)一個非基準(zhǔn)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。由于滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)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，既便于拆卸又能保證軸承的軸向定位，還有利于降低成本。非基準(zhǔn)制圖例二、公差等級的選用公差等級的選擇的實質(zhì)就是尺寸制造精度的確定，尺寸的精度與加工的難易程度、加工的成本和零件的工作質(zhì)量有關(guān)。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(guān)系如圖所示。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，盡量選擇較低的精度等級。工藝等價原則：對于基本尺寸≤500mm有較高公差等級的配合，因孔比同級軸難加工，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8時，國標(biāo)推薦孔比軸低一級相配合，使孔、軸的加工難易程度相同。但對＞IT8級或基本尺寸＞500mm的配合，因孔的測量精度比軸容易保證，推薦采用孔、軸同級配合。公差與成本的關(guān)系圖公差等級的應(yīng)用三、配合的選用配合種類的選擇主要就是根據(jù)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。（1）計算法：根據(jù)配合部位使用性能的要求，在理論分析指導(dǎo)下，通過一定的公式計算出極限間隙或極限過盈量。然后從標(biāo)準(zhǔn)中選定合適的孔和軸的公差帶。重要的配合部位才采用。（2）類比法：經(jīng)過實踐考驗認為選擇得恰當(dāng)?shù)哪撤N類似配合相比較，然后選取定其配合種類。一般的配合部位采用。（3）試驗法：在新產(chǎn)品設(shè)計過程中，對某些特別重要部位的配合，為了防止計算或類比不準(zhǔn)確而影響產(chǎn)品的使用性能，可通過幾種配合的實際試驗結(jié)果，從中找出最佳的配合方案。用于特別重要的關(guān)鍵性配合。例1-5

有一對基本尺寸為50mm孔、軸配合，要求間隙在+25～+90m之間，試確定合適的公差等級與配合。解

1）選擇基準(zhǔn)制。因無特殊要求，故選用基孔制。2）確定公差等級。因為

TF

＝︳Xmax

Xmin︴＝（90–25）m＝65m

查表1-2選擇公差等級，初步確定取孔為IT8＝39m，軸為IT7＝25m。這時，

T

F＝T

D+T

d

＝（39+25）m＝64＜65m故合適。3）確定配合種類。因已選定基孔制，故孔的公差帶為H8，其EI＝0，ES＝IT8＝+39m。因為Xmin＝EI—es

所以es＝EI—Xmin＝（0—25）m＝–25m由表1-3查得50mm的軸