主編：韓進宏機械工業(yè)出版社互換性與技術(shù)測量

第三章

孔、軸的極限與配合孔、軸的極限與配合第三章1234基本術(shù)語及定義公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化公差與配合的選用大尺寸、小尺寸公差與配合簡介思考題與習(xí)題基本術(shù)語及定義第一節(jié)基本術(shù)語及定義（1）孔孔指工件的圓柱形內(nèi)表面（圓柱形內(nèi)尺寸要素），也包括非圓柱形的內(nèi)表面（由兩平行平面或切面形成的包容面，稱為內(nèi)尺寸要素）。在基孔制配合中選作基準(zhǔn)的孔稱為基準(zhǔn)孔。（2）軸軸指工件的圓柱形外表面（圓柱形外尺寸要素），也包括非圓柱形的外表面（由兩平行平面或切面形成的被包容面，稱為外尺寸要素）。在基軸制配合中選作基準(zhǔn)的軸稱為基準(zhǔn)軸。第一節(jié)一、有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語及定義1.孔、軸定義（2）孔與軸的區(qū)別有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語及定義1）從加工過程看：隨著余量的切除，孔的尺寸由小變大，軸的尺寸由大變小。2）從裝配關(guān)系看：孔是包容面，軸是被包容面。3）從測量方法看：測孔用內(nèi)卡尺，測軸用外卡尺。4）從兩表面關(guān)系看：非圓柱形孔的兩表面相對，其間沒有材料；非圓柱形軸的兩表面相背，其間有材料；非孔非軸類，兩表面相對、相背或同向，其間有的地方有材料，有的地方無材料。方無材料，如圖3-1所示。第一節(jié)（1）尺寸以特定單位表示線性尺寸和角度尺寸的數(shù)值。線性尺寸是指長度值，包括直徑、半徑、寬度、深度、高度和中心距等。在機械制圖中，圖樣上標(biāo)注的線性尺寸通常以ｍｍ為單位。角度尺寸用來表示角度值，單位有：度（°）、分（′）、秒（″）、弧度（ｒａｄ）。（2）公稱尺寸公稱尺寸是由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸。它是設(shè)計時給定的尺寸。孔、軸的公稱尺寸代號分別為Ｄ、ｄ。設(shè)計零件時，根據(jù)使用要求，一般通過強度和剛度計算或由機械結(jié)構(gòu)等方面的考慮來給定公稱尺寸。公稱尺寸一般應(yīng)選取標(biāo)準(zhǔn)值（優(yōu)先數(shù)系中的數(shù)值），以便縮減定值刀具、量具、夾具等的規(guī)格數(shù)量。公稱尺寸可以是整數(shù)或小數(shù)。第一節(jié)2.尺寸定義有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語及定義（3）極限尺寸孔或軸（尺寸要素）允許的尺寸的兩個極端稱為極限尺寸。其中孔、軸所允許的最大尺寸為上極限尺寸，代號分別為Dmax、dmax；孔、軸所允許的最小尺寸為下極限尺寸，代號分別為Dmin、dmin。極限尺寸是根據(jù)精度設(shè)計要求確定的，其目的是限制加工零件的實際尺寸變動范圍，如圖3-2所示。第一節(jié)有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語及定義（4）實際尺寸通過測量獲得的某一孔、軸的尺寸。孔、軸的實際尺寸代號分別為Da、da。由于測量中不可避免地存在測量誤差，同一零件的相同部位用同一測量器具重復(fù)測量多次，其測量的實際尺寸也不完全相同。因此實際尺寸具有不唯一性，如圖3-3所示。若完工零件任一位置的實際尺寸都在上、下極限尺寸范圍內(nèi)，零件方為合格；否則，為不合格。第一節(jié)有關(guān)孔、軸和尺寸的術(shù)語及定義某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差（簡稱偏差）。孔用E表示，軸用e表示。偏差可能為正值或負值，也可為零。（１）上極限偏差上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為上極限偏差?？子肊S表示，軸用es表示

式中D、d——孔、軸的公稱尺寸; Dmax——孔的上極限尺寸; dmax——軸的上極限尺寸。（2）上極限偏差總是大于下極限偏差。在圖樣上采用公稱尺寸帶上、下極限偏差的標(biāo)注形式，可以直觀地表示出極限尺寸和公差的大小。第一節(jié)1.尺寸偏差

(3-1)(3-2)有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為尺寸偏差（簡稱偏差）?？子肊表示，軸用e表示。偏差可能為正值或負值，也可為零。（１）上極限偏差上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為上極限偏差?？子肊S表示，軸用es表示

式中D、d——孔、軸的公稱尺寸; Dmax——孔的上極限尺寸; dmax——軸的上極限尺寸。第一節(jié)1.尺寸偏差

(3-1)(3-2)有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義

(2)下極限偏差下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為下極限偏差。孔用EI表示,軸用ei表示。第一節(jié)1.尺寸偏差

(3-3)(3-4)式中Dmin——孔的下極限尺寸;

dmin——軸的下極限尺寸。上極限偏差總是大于下極限偏差。在圖樣上采用公稱尺寸帶上、下極限偏差的標(biāo)注形式,可以直觀地表示出極限尺寸和公差的大小。有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義（３）極限偏差上極限偏差和下極限偏差統(tǒng)稱為極限偏差。（４）實際偏差實際尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差稱為實際偏差?？缀洼S的實際偏差代號分別為Ea和ea。（５）基本偏差在極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中，確定尺寸公差帶相對零線位置的那個極限偏差稱為基本偏差?？?、軸的基本偏差數(shù)值均以標(biāo)準(zhǔn)化，它可以是上極限偏差或下極限偏差，一般為靠近零線的那個極限偏差。第一節(jié)1.尺寸偏差有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義（１）尺寸公差（簡稱公差）上極限尺寸減下極限尺寸之差，或上極限偏差減下極限偏差之差（圖3-4）。它是允許尺寸的變動量。尺寸公差是一個沒有符號的絕對值。若孔的公差用Th表示，軸的公差用Ts表示，其關(guān)系為第一節(jié)2.公差

(3-5)(3-6)有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義（2）標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）在極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中，所規(guī)定的用以確定公差帶大小的任一公差稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。國際公差的英文縮略語為IT。（3）公差帶在公差帶圖解中，由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極30互換性與技術(shù)測量（第2版）限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域稱為公差帶。它是由公差大小和其相對零線的位置如基本偏差來確定，如圖3-5a所示。第一節(jié)2.公差有關(guān)尺寸偏差、公差的術(shù)語及定義圖3-5公差帶圖及其實例化法有關(guān)配合的術(shù)語及定義（1）配合

配合是指公稱尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。（2）間隙

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為正值時，此代數(shù)差為間隙。間隙的代號為X。（3）過盈

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差為負值時，此代數(shù)差為過盈。過盈的代號為Y。第一節(jié)1.配合、間隙過盈（1）間隙配合具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時，孔的公差帶在軸的公差帶之上。間隙配合有最大間隙、最小間隙和平均間隙。間隙配合中孔和軸的實際尺寸合格時（假定孔、軸無形狀誤差）,裝配后得到的實際間隙處于最小間隙和最大間隙之間。當(dāng)孔為上極限尺寸、軸為下極限尺寸時，裝配后得到最大間隙；當(dāng)孔為下極限尺寸、軸為上極限尺寸時，裝配后便得到最小間隙。間隙配合的公差帶圖如圖3-6所示。第一節(jié)2.配合種類有關(guān)配合的術(shù)語及定義第一節(jié)2.配合種類

有關(guān)配合的術(shù)語及定義第一節(jié)2.配合種類有關(guān)配合的術(shù)語及定義（2）過盈配合具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合。此時,孔的公差帶在軸的公差帶之下。過盈配合有最大過盈、最小過盈和平均過盈。過盈配合中孔和軸的實際尺寸合格時(假定孔、軸無形狀誤差),裝配后得到的實際過盈處于最小過盈和最大過盈之間。當(dāng)孔為上極限尺寸、軸為下極限尺寸時,裝配后得到最小過盈;當(dāng)孔為下極限尺寸、軸為上極限尺寸時,裝配后便得到最大過盈。過盈配合的公差帶圖如圖3-7所示。第一節(jié)2.配合種類

有關(guān)配合的術(shù)語及定義（3）過渡配合可能具有間隙或過盈的配合（對于孔、軸群體而言；一個孔、軸的配合無過渡之說）。此時，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。過渡配合有最大間隙、最大過盈和平均間隙（或過盈）。過渡配合中孔和軸的實際尺寸合格時（假定孔、軸無形狀誤差），裝配后得到的實際間隙或過盈處于最大間隙和最大過盈之間。當(dāng)孔為上極限尺寸、軸為下極限尺寸時，裝配后得到最大間隙；當(dāng)孔為下極限尺寸、軸為上極限尺寸時，裝配后便得到最大過盈。過渡配合公差帶圖如圖3-8所示。第一節(jié)2.配合種類有關(guān)配合的術(shù)語及定義圖3-8過渡配合在過渡配合中，平均間隙或平均過盈為最大間隙與最大過盈的平均值，所得值為正，則為平均間隙；所得值為負，則為平均過盈，即Xav（Yav)=（Xmax＋Ymax）/2（3-13）第一節(jié)2.配合種類有關(guān)配合的術(shù)語及定義（１）配合公差Ｔｆ組成配合的孔與軸的公差之和。它是允許間隙或過盈的變動量，它表示配合松緊的變化范圍。配合公差的大小表示配合精度。在間隙配合中，配合公差等于最大間隙與最小間隙之差的絕對值；在過盈配合中，配合公差等于最小過盈與最大過盈之差的絕對值；在過渡配合中，配合公差等于最大間隙與最大過盈之差的絕對值，即第一節(jié)3.配合公差

（3-14）有關(guān)配合的術(shù)語及定義

（２）配合公差Tf與孔、軸公差（Th、Ts

）的關(guān)系

根據(jù)式（3-14）及式（3-7）～式（3-13），對于各種配合均可以推導(dǎo)得出配合公差與孔、軸公差之間的關(guān)系，即配合公差等于組成配合的孔、軸公差之和，表達式為Tf=Th+Ts（3-15）

式（3-15）說明配合精度與零件加工精度有關(guān)。若要提高裝配精度，使配合后間隙或過盈的變化范圍減小，應(yīng)減小零件的公差，即需要提高零件的加工精度。第一節(jié)有關(guān)配合的術(shù)語及定義3.配合公差同一極限制的孔和軸組成的一種配合制度稱為配合制。在GB／T1800.1-2009中規(guī)定了兩種等效的配合制：基孔制配合和基軸制配合。在生產(chǎn)實踐中，需要各種不同的孔、軸公差帶來實現(xiàn)各種不同性質(zhì)的配合。為了設(shè)計和制造的方便，把孔（或軸）的公差帶位置固定，改變與其配合的軸（或孔）的公差帶位置來形成所需要的各種配合。第一節(jié)4.配合制有關(guān)配合的術(shù)語及定義（１）基孔制配合基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。本標(biāo)準(zhǔn)的極限與配合制，是孔的下極限尺寸與公稱尺寸相等、孔的下極限偏差為零的一種配合制，如圖3-9a所示?；字婆浜现羞x作基準(zhǔn)的孔為基準(zhǔn)孔，其代號為“Ｈ”。第一節(jié)4.配合制有關(guān)配合的術(shù)語及定義（２）基軸制配合基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。本標(biāo)準(zhǔn)的極限與配合制，是軸的上極限尺寸與公稱尺寸相等、軸的上極限偏差為零的一種配合制，如圖3-9b所示?；S制配合中選作基準(zhǔn)的軸為基準(zhǔn)軸，其代號為“ｈ”。配合制是規(guī)定配合系列的基礎(chǔ)，采用它是為了統(tǒng)一和簡化基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸的極限偏差，以減少定值刀具、量具的使用規(guī)格和數(shù)量，從而獲得最佳的經(jīng)濟效益。第一節(jié)有關(guān)配合的術(shù)語及定義4.配合制公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化第二節(jié)公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)公差系列由不同公差等級和不同公稱尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差構(gòu)成。標(biāo)準(zhǔn)公差是指大小已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差值，即在國家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合制中所規(guī)定的任一公差，用以確定公差帶大小，即公差帶寬度。第二節(jié)一、標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差系列

第二節(jié)（2）公差等級公差等級是指確定尺寸精度的等級。確定尺寸精度的等級，主要用公差等級系數(shù)a（表3-1）來區(qū)分，且標(biāo)準(zhǔn)公差值T按下式計算

T

=ai

（3-17）第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列GB／T1800.1—2009

規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差代號為IT（即ISOTolerane的縮寫）。在公稱尺寸至500mm內(nèi)規(guī)定了20個標(biāo)準(zhǔn)公差等級：IT01、IT0、IT1、…、IT18；在公稱尺寸大于５００ｍｍ至３１５０ｍｍ內(nèi)規(guī)定了18個標(biāo)準(zhǔn)公差等級：IT1、IT2、…、IT18。從IT01到IT18，等級依次降低，公差依次增大。屬于同一等級的公差，對所有的尺寸段雖然公差數(shù)值不同，但應(yīng)看作同等精度。表3-2為公稱尺寸至500mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列（３）公稱尺寸分段

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)公差計算公式，每一個公稱尺寸都有一個相應(yīng)的公差值。由于生產(chǎn)實踐中公稱尺寸很多，公差值也會很多，為了統(tǒng)一公差值，減少公差數(shù)目，簡化公差表格，便于生產(chǎn)應(yīng)用，家標(biāo)準(zhǔn)對公稱尺寸進行了分段，如表3-2中的公稱尺寸一欄所列。按標(biāo)準(zhǔn)公差公式計算標(biāo)準(zhǔn)公差時，一個尺寸段內(nèi)的所有尺寸均用該尺寸段首尾兩尺寸的幾何平均值D＝Dn

Dn＋1（但對于≤3mm的公稱尺寸段，用D＝1×3ｍｍ＝1.732mm）去代替，但計算后必須按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差值尾數(shù)的修約規(guī)則進行修約。表3-2中所列標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值就是經(jīng)過計算和尾數(shù)修約后的各公稱尺寸段的標(biāo)準(zhǔn)公差值，在生產(chǎn)應(yīng)用時以此表所列數(shù)值為準(zhǔn)。第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列基本偏差系列第二節(jié)二、基本偏差系列基本偏差是決定公差帶位置的唯一參數(shù)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，孔和軸各有28種基本偏差。圖3-11所示為孔的基本偏差系列，圖3-12所示為軸的基本偏差系列?；酒畹拇栍美∽帜副硎?，大寫表示孔，小寫表示軸。26個字母中去掉5個易與其他參數(shù)相混淆的字母：I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w），即去掉構(gòu)成LOW

IQ這兩個英文單詞的所有字母；1.基本偏差系列及特點基本偏差系列第二節(jié)1.基本偏差系列及特點基本偏差系列第二節(jié)1.基本偏差系列及特點第二節(jié)1.基本偏差系列及特點為滿足某些配合的需要，又增加了7個雙寫字母：CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、za、zb、zc）及JS（js），即可分別得到孔、軸的28個基本偏差代號?？住⑤S的基本偏差特點總結(jié)見表3-3。基本偏差系列第二節(jié)基本偏差系列基本偏差是確定公差帶位置的唯一標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，而標(biāo)準(zhǔn)公差是確定公差帶寬度（大小）的唯一標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)。第二節(jié)2.軸的基本偏差值軸的各種基本偏差值是按公式計算得到的，計算公式是由實驗和統(tǒng)計分析得到的，見表3-4?；酒钕盗械诙?jié)基本偏差系列第二節(jié)2.軸的基本偏差值基本偏差ｋ的計算公式僅適用于標(biāo)準(zhǔn)公差等級IT4～IT7，其他的標(biāo)準(zhǔn)公差等級的基本偏差k＝o。軸的基本偏差特點及使用范圍：a～h用于間隙配合；j～ｎ用于過渡配合；p～zc用于過盈配合。軸的基本偏差數(shù)值見表3-5。軸的各種基本偏差與基本偏差為H的孔（基準(zhǔn)孔）組成配合的具體應(yīng)用見表3-7?；酒钕盗械诙?jié)2.軸的基本偏差值基本偏差系列第二節(jié)基本偏差系列第二節(jié)2.軸的基本偏差值軸的各種基本偏差與基本偏差為H的孔（基準(zhǔn)孔）組成配合的具體應(yīng)用見表3-7?；酒钕盗械诙?jié)基本偏差系列第二節(jié)3.孔的基本偏差值孔的基本偏差值按表3-6所列的軸的基本偏差值，通過一定的換算規(guī)則得出。換算的前提是：在孔、軸的同一公差等級或孔比軸低一級的配合條件下，當(dāng)基軸制配合中孔的基本偏差代號與基孔制配合中軸的基本偏差代號相當(dāng)（如孔的F對軸的f）時，使基軸制形成的配合性質(zhì)（如F6／h5）與基孔制形成的配合性質(zhì)（如H6／f5）相同。據(jù)此有如下兩種換算規(guī)則：基本偏差系列第二節(jié)3.孔的基本偏差值通用規(guī)則：同一字母表示的孔、軸基本偏差的絕對值相等，而符號相反。對于A～H

EI＝－es（3-18）對于K～ZC

ES＝－ei（3-19）特殊規(guī)則：對于標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT８的J、K、M、N和≤IT7的P～ZC，孔的基本偏差ES與同字母的軸的基本偏差ei的符號相反，而絕對值相差一個Δ值。

(3-20)基本偏差系列第二節(jié)3.孔的基本偏差值式中ITn———孔的標(biāo)準(zhǔn)公差；

ITn-1———精度比孔高一級的軸的標(biāo)準(zhǔn)公差?，F(xiàn)由過渡配合的基準(zhǔn)制變換，對式（3-19）、式（3-20）推導(dǎo)證明如下：在圖3-13中，由過渡配合公差帶圖可知：Xmax＝Th－ei，X′max＝ES＋Ts

因為X′max＝Xmax

（過渡配合在由基孔制轉(zhuǎn)為基軸制時，應(yīng)當(dāng)保證Xmax不變）

即所以引入得到基本偏差系列第二節(jié)3.孔的基本偏差值當(dāng)孔、軸公差同級，即Th＝Ts時，Δ＝０所以ES=-ei式（3-19）得證。

一般Th與Ts相差一級,且軸的精度比孔的高一級,即Th=ITn,Ts=ITn-1所以ES=-ei+Δ

Δ=ITn-ITn-1式(3-20)得證。基本偏差系列第二節(jié)3.孔的基本偏差值

過盈配合公差帶圖的證明過程與此相似，請讀者自行證明。注意：對于過盈配合，在由基孔制轉(zhuǎn)為基軸制時，應(yīng)當(dāng)保證Ymin不變。孔的基本偏差數(shù)值見表3-6，使用時勿忘“Δ”，對于標(biāo)準(zhǔn)公差≤ＩT８的J、K、M、N和≤IT７的P～ZC，“Δ”是表中查得數(shù)的修正值?；酒钕盗械诙?jié)基本偏差系列第二節(jié)基本偏差系列注：1.公稱尺寸≤１ｍｍ時，基本偏差Ａ和Ｂ及＞ＩＴ８的Ｎ均不采用。2.公差帶ＪＳ７～ＪＳ１１，若ＩＴｎ值是奇數(shù)，則取偏差＝±（ＩＴｎ－１）／２。3.對于≤ＩＴ８的Ｋ、Ｍ、Ｎ和≤ＩＴ７的Ｐ～ＺＣ，均應(yīng)加一個Δ值，Δ值從表中選取。4.特殊情況：２５０～３１５ｍｍ尺寸段的Ｍ６，?。牛樱剑功蹋恚ù妫保宝蹋恚５诙?jié)1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的優(yōu)先、常用公差帶與配合根據(jù)一般機械產(chǎn)品的使用需要，并考慮零件、定值刀具和量具的規(guī)格統(tǒng)一，對孔的公差做了規(guī)定，如圖3-14所示，公稱尺寸至500mm一般用途的公差帶105種，常用公差帶44種（方框中），優(yōu)先選用公差帶13種（圓圈中）；常用公差帶及配合第二節(jié)1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的優(yōu)先、常用公差帶與配合對軸的公差做了規(guī)定，如圖3-15所示，公稱尺寸至500mm一般用途的公差帶116種，常用公差帶59種（方框中），優(yōu)先選用公差帶13種（圓圈中）。在孔、軸的公差帶中，又組成了如表3-8所列基軸制常用配合47種，優(yōu)先配合13種；常用公差帶及配合第二節(jié)1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的優(yōu)先、常用公差帶與配合如表3-9所列基孔制常用配合59種、優(yōu)先配合13種。在GB／T1801—2009中對基孔制和基軸制優(yōu)先、常用配合的極限間隙或極限過盈數(shù)值制定了表格，以供設(shè)計時選用。常用公差帶及配合第二節(jié)2.公差帶與配合的標(biāo)注代號

常用公差帶及配合第二節(jié)四、未注公差GB/T1804——2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》對線性尺寸的未注公差規(guī)定了四個公差等級，即精密級f、中等級m、粗糙級c和最粗級v，并制定了相應(yīng)的極限偏差數(shù)值，見表3-10和表3-11。未注公差第二節(jié)但圖樣上不標(biāo)出（未注），而在加工時控制。線性尺寸的未注公差要求應(yīng)寫在零件圖上或技術(shù)文件中。例如選用粗糙級時，表示為：“未注公差尺寸按GB1804-c”。未注公差未注公差第二節(jié)在零件圖上，對于在車間一般加工條件下能夠保證的非配合線性尺寸和倒圓半徑、倒角高度尺寸的公差和極限偏差可以不注出，而采用GB／T1804—2000所規(guī)定的線性尺寸一般公差，以簡化圖樣標(biāo)注。對于角度尺寸，表3-12給出了角度尺寸的極限偏差數(shù)值。公差與配合的選用第三節(jié)公差與配合的選用第三節(jié)一、基準(zhǔn)制的選用基準(zhǔn)制的選用主要考慮兩個因素：①加工工藝及測量經(jīng)濟性；②結(jié)構(gòu)形式的合理性?；鶞?zhǔn)制的選用原則如下：（1）一般情況優(yōu)先選用基孔制以減少孔的定值尺寸和定值刀具、量具的規(guī)格及數(shù)量，可以獲得顯著的經(jīng)濟效益。公差與配合的選用第三節(jié)（2）特殊情況選用基軸制1）冷拉鋼軸與相配件的配合。例如，紡織機械、農(nóng)業(yè)機械中的長軸與帶孔零件的配合。2）軸型標(biāo)準(zhǔn)件與相配件的配合。例如，電動機軸與齒輪孔、帶輪孔的配合，鐘表類小軸與輪片孔的配合，標(biāo)準(zhǔn)圓柱銷與帶孔零件的配合，平鍵、半圓鍵與軸鍵槽、輪轂鍵槽的配合，滾動軸承外徑與機座外殼孔的配合。一、基準(zhǔn)制的選用基準(zhǔn)制的選用第三節(jié)３）一軸配多孔且各處松緊要求不同的配合。如圖3-16a所示，內(nèi)燃機中活塞銷與活塞孔及連桿套孔的三處配合，實質(zhì)是一軸配兩孔的配合。圖3-16b表示采用基孔制配合的孔、軸公差帶是不合理的；圖3-16c表示采用基軸制配合的孔、軸公差帶是合理的。第三節(jié)一.基準(zhǔn)制的選用（３）精度不高且需經(jīng)常裝拆的情況允許采用非基準(zhǔn)制如滾動軸承端蓋凸緣與箱體外殼孔的配合，軸上用于軸向定位的隔套與軸的配合采用非基準(zhǔn)制，如圖3-17所示。這樣一來可以先確定重要的配合制度，后確定精度不高的配合制度?；鶞?zhǔn)制的選用第三節(jié)二.公差等級的選用標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選擇是一項重要且困難的工作，因為公差等級的高低直接影響產(chǎn)品使用性能和加工的經(jīng)濟性。公差等級過低，產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證；公差等級過高，將使制造成本增加。所以，必須正確合理地選用標(biāo)準(zhǔn)公差等級。

１.基本原則公差等級的選用應(yīng)遵循兩個原則：①滿足使用條件；②經(jīng)濟性好。公差等級的選用第三節(jié)（１）類比法

即經(jīng)驗法。這種方法就是找一些生產(chǎn)中驗證過的同類產(chǎn)品的圖樣，將所設(shè)計的機械（機構(gòu)）工作要求、使用條件、加工工藝裝備等情況進行比較，從而定出合理的標(biāo)準(zhǔn)公差等級。（２）分析計算法

根據(jù)一定的理論和計算公式，經(jīng)過計算后，再根據(jù)極限與配合的標(biāo)準(zhǔn)定出合理的標(biāo)準(zhǔn)公差等級。公差等級的選用２.選擇方法第三節(jié)（１）了解各個公差等級的應(yīng)用范圍可參考表3-133.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題公差等級的選用第三節(jié)（２）掌握配合尺寸公差等級的應(yīng)用情況可參考表3-143.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題公差等級的選用第三節(jié)

（３）熟悉各種工藝方法的加工精度公差等級與加工方法的關(guān)系見表3-15。要慎重選擇使用高精度公差等級，否則會使加工成本急劇增加。

3.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題公差等級的選用第三節(jié)

（４）注意與相配合零部件的精度協(xié)調(diào)１）與齒輪孔相配合的軸的公差等級應(yīng)以齒輪孔的公差等級為參照，而齒輪孔的公差等級是與齒輪精度要求密切相關(guān)的。２）與滾動軸承相配的軸頸公差等級、外殼孔公差等級都應(yīng)以滾動軸承的精度等級為參照。3.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題公差等級的選用第三節(jié)

（５）注意相配合的孔、軸工藝等價性相配合的孔、軸工藝等價性見表3-16。公差等級的選用3.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題第三節(jié)

（６）精度要求不高的配合允許孔、軸的公差等級相差2~3級如圖3-17中軸承端蓋凸緣與箱體外殼孔的配合代號為?100J7／e9，孔、軸的公差等級相差2級，孔J7隨軸承外圈配合先定，軸（端蓋凸緣）e9后定；軸上定位用的隔套與軸的配合代號為?55D9／k6，孔、軸的公差等級相差3級，軸k6隨軸承內(nèi)圈配合先定，孔（隔套）D9后定。公差等級的選用3.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題第三節(jié)公差等級的選用3.用類比法確定標(biāo)準(zhǔn)公差等級應(yīng)注意的問題第三節(jié)三、配合的選用

1.配合類別的選用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有間隙、過渡和過盈三類配合。在精度設(shè)計中選用哪類配合,主要取決于使用要求。當(dāng)孔、軸間有相對運動要求時,應(yīng)選間隙配合;當(dāng)孔、軸間無相對運動要求時,應(yīng)根據(jù)具體工作條件不同,從三類配合中選取:若要求傳遞足夠大的扭矩,且不要求拆卸時,一般應(yīng)選過盈配合;若需要傳遞一定的扭矩,但要求能夠拆卸的情況下,應(yīng)選過渡配合;當(dāng)對同軸度要求不高,只是為了裝配方便時,應(yīng)選間隙配合。配合的選用第三節(jié)

（１）工作溫度對配合性質(zhì)的影響孔、軸配合的工作溫度與裝配溫度相差懸殊時，由于孔、軸材料和溫度不同，會引起配合性質(zhì)的改變（工作時配合變松或變緊），嚴(yán)重影響機器（機構(gòu)）的功能?？?、軸配合的間隙變化量可按公式：ΔX＝D（a2Δt2－a1Δt1）計算，即用孔的熱變形量減去軸的熱變形量。其中a２、a１表示孔、軸材料線膨脹系數(shù)，Δt2、Δt1表示孔、軸工作時溫度的變化。間隙變化量為負數(shù)表示工作溫度高使間隙變?。ㄅ浜献兙o），在選用配合類別時應(yīng)注意選擇裝配間隙更大的配合。配合的選用1.配合類別的選用第三節(jié)（２）裝配變形對配合性質(zhì)的影響如圖3-18所示的機械結(jié)構(gòu)中，薄壁套筒件在裝配后產(chǎn)生變形。由于套筒外表面與機座孔的配合為過盈配合，套筒內(nèi)孔與軸的配合為間隙配合，當(dāng)套筒壓入機座孔，產(chǎn)生裝配變形使套筒內(nèi)孔收縮，孔徑變小，而套筒內(nèi)孔與軸的配合間隙變小或消失，不能滿足具有間隙的使用要求。

配合的選用1.配合類別的選用第三節(jié)

在選擇套筒內(nèi)孔與軸的配合時，應(yīng)考慮裝配變形的影響。為保證裝配以后的變形不影響配合性質(zhì)，方法有兩種：一種是用工藝的辦法，即套筒內(nèi)孔未加工到最終尺寸就壓入機座孔，待產(chǎn)生裝配變形后，再按?80H7加工套筒內(nèi)孔；另一種是將套筒內(nèi)孔的實際尺寸做大，以補償裝配變形。其中工藝方法簡單易行。配合的選用1.配合類別的選用第三節(jié)

（３）生產(chǎn)類型對配合性質(zhì)的影響大批大量生產(chǎn)多用調(diào)整法，調(diào)整法加工后尺寸的分布通常遵循正態(tài)分布。單件小批生產(chǎn)多用試切法，試切法加工后，孔、軸尺寸的分布皆為偏態(tài)分布。即孔尺寸多偏向于下極限尺寸，軸尺寸多偏向于上極限尺寸，即孔偏小，軸偏大。配合的選用1.配合類別的選用第三節(jié)

顯然對配合性質(zhì)的影響是使配合變緊。如圖3-19a所示，對于?50H7／js6配合，用調(diào)整法加工形成的間隙Xav大于用試切法加工形成的間隙X′ａｖ（即Xav＞X′av）；設(shè)計時按平均間隙為Ｘａｖ選定孔與軸的配合代號為?50H7／js6，當(dāng)生產(chǎn)批量小，采用試切法加工時，孔、軸裝配后形成的平均間隙必然減小，導(dǎo)致不符合設(shè)計給定的平均間隙要求。配合的選用1.配合類別的選用第三節(jié)

配合的選用1.配合類別的選用第三節(jié)

2.配合代號的確定配合代號的確定就是在確定配合制度和標(biāo)準(zhǔn)公差等級后，根據(jù)使用要求確定與基準(zhǔn)件配合的軸或孔的基本偏差代號。配合代號的確定方法通常有計算法、試驗法和類比法三種。計算法是根據(jù)一定的理論、用公式計算出所需的間隙或過盈，然后確定基本偏差代號。配合的選用第三節(jié)2.配合代號的確定類比法是生產(chǎn)中廣泛采用的最簡便的方法。采用類比法，需要分析零件的工作條件及使用要求，注意積累生產(chǎn)中已經(jīng)驗證過的典型實例（國內(nèi)、外類似機械的資料），同時考慮生產(chǎn)設(shè)備的狀況等工藝條件。各種基本偏差的應(yīng)用實例說明見表3-7。各種配合類別的適用范圍見表3-17。配合的選用第三節(jié)2.配合代號的確定配合的選用第三節(jié)配合的選用第三節(jié)3.公差與配合選擇的實例為使公差與配合的選擇更加簡單準(zhǔn)確，確定和驗算過程更加直觀明了，多采用圖解計算與查表相結(jié)合的方法。公差與配合選擇的實例如下：已知配合的公稱尺寸為?30mm，要求最小間隙Xｍｉｎ=+0.20mm最大間隙=Xｍａｘ＝＋0.055mm，試選擇合適的配合代號。解（１）確定配合制度由題意可知，無特殊要求，采用基孔制。即孔的基本偏差字母為Ｈ，基本偏差為EＩ＝０。例3-1配合的選用第三節(jié)

（２）確定公差等級由題意可知，這是一個間隙配合，要求的配合公差為Ｔｆ＝Ｘｍａｘ－Ｘｍｉｎ＝［＋55－（＋20）］μｍ＝35μｍ又因為Ｔｆ＝Ｔｈ＋Ｔｓ按Ｔｈ＝Ｔｓ＝Ｔｆ／２＝175μｍ（估計值）查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（即表3-2）知：

ＩＴ６＝１３μｍ、ＩＴ７＝２１μｍ同時考慮工藝等價性：

當(dāng)Th≤IT8時，應(yīng)使Ts＜Th（差一級）配合的選用3.公差與配合選擇的實例第三節(jié)

配合的選用3.公差與配合選擇的實例第三節(jié)3.公差與配合選擇的實例

所以選?。裕瑁剑桑裕罚剑玻宝蹋?、Ｔｓ＝ＩＴ６＝１３μｍ，同時驗算Ｔ′ｆ＝ＩＴ７＋ＩＴ６＝３４μｍ（因為Ｔ′ｆ＜３５μｍ，所以符合要求）因此基準(zhǔn)孔的公差帶代號應(yīng)為

?３０Ｈ７()。+0.0210（３）確定配合代號（定軸的公差帶代號）先畫出孔的公差帶圖，如圖3-20所示。再由公式Ｘｍｉｎ＝ＥＩ－ｅｓ求得ｅｓ＝ＥＩ－Ｘｍｉｎ＝－２０μｍ配合的選用查表3-5，比對軸的基本偏差數(shù)值，方可確定軸的基本偏差代號為ｆ（ｅｓ＝－２０μｍ），再由公式Ｔｓ＝ｅｓ－ｅｉ

求得ｅｉ＝ｅｓ－Ｔｓ＝（－２０－１３）μｍ＝－３３μｍ所以非基準(zhǔn)軸的公差帶代號應(yīng)為

?３０ｆ６()。綜合確定配合代號為?３０Ｈ７／ｆ６。第三節(jié)-0.020-0.033配合的選用3.公差與配合選擇的實例第三節(jié)（４）驗算如圖3-20所示Ｘ′ｍａｘ＝ＥＳ－ｅｉ＝［＋２１－（－３３）］μｍ＝＋５４μｍＸ′ｍｉｎ＝ＥＩ－ｅｓ＝［０－（－２０）］μｍ＝＋２０μｍ可見Ｘ′ｍｉｎ～Ｘ′ｍａｘ恰在Ｘｍｉｎ～Ｘｍａｘ之內(nèi)，所選配合?３０Ｈ７／ｆ６符合要求。配合的選用3.公差與配合選擇的實例已知配合的公稱尺寸為?４０ｍｍ，要求最大過盈Ｙｍａｘ＝－0.019ｍｍ，最大間隙Ｘｍａｘ＝＋0.025ｍｍ，試按基軸制選擇合適的配合代號。解（１）確定配合制度由題意可知，采用基軸制。即軸的基本偏差字母為ｈ，基本偏差為ｅｓ＝０。（２）確定公差等級由題意可知，這是一個過渡配合，要求的配合公差為Ｔｆ＝Ｘｍａｘ－Ｙｍａｘ＝［＋２５－（－１９）］μｍ＝４４μｍ又因為

Ｔｆ＝Ｔｈ＋Ｔｓ按Ｔｈ＝Ｔｓ＝Ｔｆ／２＝２２μｍ（估計值）查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（即表３?２）知：ＩＴ６＝１６μｍ、ＩＴ７＝２５μｍ同時考慮工藝等價性：當(dāng)Ｔｈ≤ＩＴ８時，應(yīng)使Ｔｓ＜Ｔｈ（差一級）第三節(jié)例3-2配合的選用3.公差與配合選擇的實例所以選?。詇＝ＩＴ７＝２５μｍ、Ｔ所以選?。詇＝ＩＴ７＝２５μｍ、Ｔs＝ＩＴ６＝１６μｍ，同時驗算Ｔ′f

＝ＩＴ７＋ＩＴ６＝４１μｍ（因為Ｔ′f＜４４μｍ，所以符合要求）因此基準(zhǔn)軸的公差帶代號應(yīng)為?３０ｈ６9(）。第三節(jié)例3-20-0.016（３）確定配合代號（定孔的公差帶代號）先畫出軸的公差帶圖，如圖３?２１所示。再由公式Ｘｍａｘ＝ＥＳ－ｅｉ求得ＥＳ＝ｅｉ＋Ｘｍａｘ＝（－１６＋２５）μｍ＝＋９μｍ配合的選用3.公差與配合選擇的實例第三節(jié)例3-2查表３?６，比對孔的基本偏差數(shù)值，方可確定孔的基本偏差代號為Ｋ７，而Ｋ７的ＥＳ＝＋７μｍ。然后由公式Ｔｈ＝ＥＳ－ＥＩ可以求得ＥＩ＝ＥＳ－Ｔｈ＝（＋７－２５）μｍ＝－１８μｍ所以非基準(zhǔn)孔的公差帶代號應(yīng)為?４０Ｋ７（）。綜合確定配合代號為?４０Ｋ７／ｈ６。（４）驗算如圖３?２１所示Ｘ′ｍａｘ＝ＥＳ－ｅｉ＝［＋７－（－１６）］μｍ＝＋２３μｍＹ′ｍａｘ＝ＥＩ－ｅｓ＝（－１８－０）μｍ＝－１８μｍ可見Ｙ′ｍａｘ～Ｘ′ｍａｘ（－１８～＋２３μｍ）在Ｙｍａｘ～Ｘｍａｘ（－１９～＋２５μｍ）之內(nèi)，所選配合?４０Ｋ７／ｈ６符合要求。+0.007—0.018配合的選用3.公差與配合選擇的實例第三節(jié)3.公差與配合選擇的實例例3-2配合的選用第三節(jié)工程中常用機構(gòu)的配合如圖3-22所示。配合的選用3.公差與配合選擇的實例大尺寸、小尺寸公差與配合簡介第四節(jié)大尺寸、小尺寸公差與配合簡介第四節(jié)一、大尺寸公差與配合大尺寸通常是指公稱尺寸在500mm以上的零件尺寸。大尺寸公差與配合的特點是：①通常是單件小批量生產(chǎn)；②大多采用配作或修配的制造方法即配制配合；③在實際使用中，只要求保證配合的特性，不強調(diào)嚴(yán)格的公稱尺寸；④不采用定值刀具加工，也很少采用量規(guī)檢驗；⑤大尺寸零件總的制造誤差中幾何誤差和測量誤差所占比重大，特別是溫度引起的誤差突出。這些特點使常用尺寸段公差與配合的經(jīng)驗不適用于大尺寸段。大尺寸公差與配合第四節(jié)GB／T1800.1——2009規(guī)定了大尺寸（＞500～3150mm）的標(biāo)準(zhǔn)公差值。原則上仍然有20級，但使用以IT6～IT18為宜。GB／T1801—2009規(guī)定了大尺寸常用的軸、孔公差帶，如圖3-23所示，且規(guī)定一般應(yīng)采用同級的孔、軸配合。標(biāo)注代號中的H（h）表示先做孔（軸）。大尺寸的公差與配合標(biāo)注代號和常用尺寸的公差與配合標(biāo)注代號相比，代號后加寫大寫字母MF（表示配制配合）。第四節(jié)二、小尺寸公差與配合所謂“小尺寸”是一種簡化說法，它主要相對于“中等尺寸”及“大尺寸”而言，但對小尺寸與中等尺寸的分界及范圍，并無統(tǒng)一、明確的規(guī)定。在GB／T1803—2003中，規(guī)定了公稱尺寸至18mm的軸、孔公差帶，主要用于儀器儀表和鐘表行業(yè)，如圖3-24、圖3-25所示。小尺寸公差與配合第四節(jié)小尺寸公差與配合思考題與習(xí)題3?1什么是極限尺寸？什么是實際尺寸？兩者關(guān)系如何？3?2什么是標(biāo)準(zhǔn)公差？什么是基本偏差？兩者各自的作用是什么？3?3

尺寸公差與尺寸偏差有何聯(lián)系與區(qū)別？3?4什么是配合？當(dāng)公稱尺寸相同時，如何判斷孔、軸配合性質(zhì)的異同？3?5間隙配合、過渡配合、過盈配合各適用于何種場合？3?6如何根據(jù)圖樣標(biāo)注或其他條件確定尺寸公差帶圖？3?7

什么是配合制？國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了幾種配合制？如何正確選擇配合制及進行基準(zhǔn)制轉(zhuǎn)換？3?8什么是公差因子、公差等級系數(shù)？如何判斷某一尺寸公差值的等級高低？3?9國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了多少個公差等級？同一公稱尺寸的