第8-9章公差配合
公差第8章 圆锥和角度的公差与配合
第8章 圆锥和角度的公差与配合学习目的和要求1．了解圆锥配合的特点、基本参数、形成方法和基本要求。
2．熟悉圆锥公差项目和给定方法；了解圆锥的配合种类及形成；掌握圆锥公差的标注。
3．熟悉角度公差。
4．了解锥度和角度的检测方法。
圆锥结合是一种常用的典型配合，在机械、仪器和工具中应用广泛。
锥度与锥角的标准化，对保证圆锥配合的互换性具有重要意义。
国家于2001年颁布了GB ／T157─200l 《圆锥的锥度与锥角系列》、GB ／T11334─2005《圆锥公差》GB ／T15754─1995《技术制图 圆锥的尺寸和公差标注》等标准，本章仅介绍这些标准的主要内容。
8．1 概 述8．1．l 圆锥配合的特点与圆柱配合相比较，圆锥配合具有如下特点：1．相配合的内、外两圆锥在轴向力的作用下，能自动对准中心，保证内、外圆锥体轴线具有较高的同轴度，且装拆方便。
2．圆锥配合的间隙和过盈，可随内、外圆锥体的轴向相互位置不同而得到调整，而且能补偿零件的磨损，延长配合的使用寿命。
3．圆锥的配合具有较好地自锁性和密封性。
圆锥配合虽然有以上优点，但它与圆柱体配合相比，影响互换性的参数比较复杂，加工和检验也较麻烦，故应用不如圆柱配合广泛。
8．1．2 圆锥配合的基本参数锥度与锥角的基本参数有圆锥表面、圆锥、圆锥长度、圆锥角、圆锥直径和锥度。
1．圆锥表面：由与轴线成一定角度，且一端 相交于轴线的一条线段(母线)，围绕着该轴线旋 转形成的表面，如图8-1所示。
2．圆锥体：由圆锥表面与一定尺寸所限定的几 何体。
3．圆锥长度L ：最大圆锥直径截面与最小圆 锥直径截面之间的轴向距离。
4．圆锥角α：在通过圆锥轴线的截面内， 图8-1 圆锥表面的形成 两条素线问的夹角。
5．圆锥直径：指与圆锥轴线垂直截面内的直径。
6．锥度C ：两个垂直圆锥轴线截面的圆 锥直径D 和d 之差与其两截面问的轴向距离 L 之比，如图8-2所示，即 C=LdD - (8 -1) 锥度C 与圆锥角α的关系为： 图8-2 圆锥的几何参数C=2 tan2α=1：21或cot 2α(8 -2)锥度一般用比何或分式表示，例如：C=1：20或1/20。
常用公差和配合
3．圆度
图3-11 平面度及其公差带
圆度是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，它是对 具有圆柱面（包括圆锥面、球面）的零件，在一正截面 内的圆形轮廓要求，如图3-12所示。
图3-12 圆度及其公差带
4. 圆柱度
圆柱度是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标，它控 制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直 线度、轴线直线度等。圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。
本章要点
1. 与尺寸、公差有关的术语及定义。 2. 配合与基准制。 3. 表面粗糙度的概念、特征代号及标注。 4. 形位公差项目、符号及标注。
3.1 尺寸公差与配合
3.1.1 与尺寸有关的术语和定义
1. 基本尺寸
基本尺寸是指设计给定的尺寸。它是根据零件的结构、 强度、刚度和工艺性等要求，通过计算、试验或按类比 法确定的。基本尺寸的代号：孔用D表示，轴用d表示。
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第3章 lczx188 shbeking hd8go hd88go oemgc 189288 hzp580
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当极限尺寸大于、小于或等于基本尺寸时，极限偏差分 别为正、负或零值，所以偏差可以为正、负或零值。
图3-1 尺寸、公差与偏差的示意图
1. 尺寸公差
零件在制造过程中，由于加工或测量等因素的影响，完 工后的实际尺寸总存在一定的误差。为保证零件的互换 性，必须将零件的实际尺寸控制在允许变动的范围内， 这个允许的尺寸变动量称为尺寸公差。所以尺寸公差是 指在切削加工中零件尺寸允许的变动量，用T表示。尺 寸公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或等于 上偏差与下偏差之差，所以公差总是为正值。在基本尺 寸相同的情况下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。孔 公差用Th表示，轴公差用Ts表示。
公差配合相乘
公差配合相乘
在机械设计领域，公差配合通常是指零件尺寸与其允许的制造误差范围之间的关系。
它主要涉及孔和轴的配合，通过控制孔与轴的尺寸公差，以实现不同类型的配合，如间隙配合、过渡配合或过盈配合。
然而，公差配合的概念并不直接涉及乘法运算。
若讨论两个零件（如轴和孔）的配合情况时，关注的是它们各自的尺寸公差是否能够满足设计要求，从而确保装配后的功能性和可靠性，并非将两个公差简单相乘。
举例来说，一个孔可能有直径为φ50(+0.025,-0.015)的尺寸公差，表示其最大直径为50.025mm，最小直径为49.985mm；而对应的轴可能有直径为φ50(+0.010,-0.005)的尺寸公差。
在这种情况下，分析的是当轴插入孔中时，可能出现的不同配合状态，而非两者的公差值进行数学上的乘法计算。
机械常用的配合公差
9.4 常用尺寸段极限与配合的选用
9.4.3配合的选用 基准制和公差等级的选择，确定了基准孔或基准轴的公 差带及相对应的非基准轴或非基准孔的公差带的大小，因此 ，配合的选择就是确定非基准轴或非基准孔的公差带位置， 实际上就是选择非基准轴或非基准孔的基本偏差代号。 1．根据使用要求确定配合的类别 配合的选择首先要确定配合的类别。选择时，应根 据具体的使用要求确定是间隙配合还是过渡或过盈配合。 例如：孔、轴有相对运动(转动或移动)要求，必须选择 间隙配合；若孔、轴间无相对运动要求，应根据具体工作条 件的不同确定过盈、过渡甚至间隙配合。
9.4 常用尺寸段极限与配合的选用
9.4.1基准制的选用 1、一般情况下应优先选用基孔制 中、小尺寸及精度较 高的孔常用钻头、拉刀、铰刀、加工，用量规测量，同一 基本尺寸的孔若改变极限尺寸，则必须改变定值刀具和量 具，而轴的加工中不存在这类问题，因此采用基孔制可大 大减少定制刀具、量具利于生产降低成本。 2、下列条件下选用基轴制 （1）冷拔钢材是按基准轴的公差带制造的，其公差等级为 IT8～IT11 ，冷拔钢材可直接作轴而不用进行机械加工，采 用基轴制，可选择不同的孔公差带位置来实现各种配合。这 种情况主要应用在农业机械和纺织机械中。
4、非基准制配合的采用
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9.4 常用尺寸段极限与配合的选用
9.4.2公差等级的选用
选择公差等 级时要正确处理 零部件使用与制 造工艺及成本之 间的矛盾。
9.4 常用尺寸段极限与配合的选用
1.选择依据：TD＋Td≤Tf 2.选择原则:在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的 公差等级或较大的公差值，以取得较好的经济效益。 3.选择方法——类比法：参照类似的机构、工作条件和 使用要求的经验资料，进行比照来确定孔和轴的公差等 级。
公差配合与测量技术第9章 光滑工件尺寸的检验与光滑极限量规
安全裕度(A)与计量器具的测量不确定度允许值(u1)
6
7
8
u1
u1
T A Ⅰ ⅡⅢ T A ⅠⅡⅢ T A Ⅰ
6 0.6 0.54 0.9 1.4 10 1.0 0.9 1.5 2.3 14 1.4 1.3 8 0.8 0.72 1.2 1.8 12 1.2 1.1 1.8 2.7 18 1.8 1.6 9 0.9 0.81 1.4 2.0 15 1.5 1.4 2.3 3.4 22 2.2 2.0 11 1.1 1.0 1.7 2.5 18 1.8 1.7 2.7 4.1 27 2.7 2.4 13 1.3 1.2 2.0 2.9 21 2.1 1.9 3.2 4.7 33 3.3 3.0 16 1.6 1.4 2.4 3.6 25 2.5 2.3 3.8 5.6 39 3.9 3.5 19 1.9 1.7 2.9 4.3 30 3.0 2.7 4.5 6.8 46 4.6 4.1 22 2.2 2.0 3.3 5.0 35 3.5 3.2 5.3 7.9 54 5.4 4.9 25 2.5 2.3 3.8 5.6 40 4.0 3.6 6.0 9.0 63 6.3 5.7 29 2.9 2.6 4.4 6.5 46 4.6 4.1 6.9 10 72 7.2 6.5 32 3.2 2.9 4.8 7.2 52 9.2 4.7 7.8 12 81 8.1 7.3 36 3.6 3.2 5.4 8.1 57 5.7 9.1 8.4 13 89 8.9 8.0 40 4.0 3.6 6.0 9.0 63 6.3 5.7 9.5 14 97 9.7 8.7
10 18 43 4.3 3.9 6.5 9.7 70 7.0 6.3 11 16 110 11 10 17 25
螺纹的公差配合及其测量技术(图文详解)
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图9-1 普通螺纹基本牙型
三．螺纹几何参数偏差对互换性的影响：
螺纹联接要实现其互换性,必须保证良好的旋 合性和一定的联接强度。影响螺纹互换性的主 要几何参数有五个:大径、小径、中径、螺距和 牙型半角。这几个参数在加工过程中不通可避 免地会产生一定的加工误差,不仅会影响螺纹的 旋合性、接触高度、配合松紧、还会影响联接 的可靠性,从而影响螺纹的互换性。
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Hale Waihona Puke ．普通螺纹：通常也称紧固螺纹，主要用于联接和 紧固各种机械零件。这类螺纹联接的使 用要求是可旋合性(便于装配和拆换)和 联接的可靠性。
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２．传动螺纹：
这类螺纹通常用于传递运动或动力。螺纹联 接的使用要求是传递动力的可靠性或传递位 移的准确性。
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三．螺纹几何参数偏差对互换性的影响：
内、外螺纹加工后,外螺纹的大径和小径 要分别小于内螺纹的大径和小径，才能保证 旋合性。
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三．螺纹几何参数偏差对互换性的影响：
由于螺纹旋合后主要是依靠螺牙侧面工作， 如果内、外螺纹的牙侧接触不均匀，就会造成 负荷分布不均，势必降低螺纹的配合均匀性和 联接强度。因此对螺纹互换性影响较大的参数 是中径、螺距和牙型半角。
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３．紧密螺纹：
这类螺纹用于密封联接。螺纹的使用 要求是结合紧密，不漏水、不漏气和 不漏油。
第八章 滚动轴承的公差与配合
在零件图上，应 标注以下参数：
+0.035
0.63
0.04
C、位置公差
Φ100H7（ 0
B、形状公差
）
0.06
+0.012 Φ55j6（ -0.007）
A、尺寸公差
D、表面粗糙度
1.6
0.01
A
1.25
A 29
A
2
四、滚动轴承配合选用举例
图8-8 例8-1图
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公差配合与技术测量
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第八章 滚动轴承的公差与配合 本章要点： 1.掌握滚动轴承的公差等级代号、游隙代号的意义和应用。 2.了解轴承公差及其特点。 3.掌握滚动轴承与轴及外壳孔配合的公差带特点配合面粗 糙度及形位公差的选择。 教学难点： 1.滚动轴承游隙概念。 2.轴承承受的4种负荷类型。 3.轴承装配后不产生“爬行”的概念。
图8-3 不同公差等级轴承内、外径公差带的分布图
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第三节 滚动轴承与轴及外壳孔的配合
一、配合选择的基本原则
GB/T 275-1993规定了与轴承内、外径相配合的轴和壳体孔 的尺寸公差带、形位公差、表面粗糙度以及配合选用的基本 原则。
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1.配合选用的基本原则
配合选用时要考虑的因素较多，其基本原则 是使套圈在轴上或外壳孔内的配合不产生“爬 行”现象。
轴承套圈相对负荷方向旋转或摆动的套圈，选择过盈配合或 过渡配合。 轴承套圈相对负荷方向固定的套圈，选择间隙配合。
静摩擦系数大于动摩擦系数，使得能量在一定的范围 之内储存起来了，当驱动力超过静摩擦力时，轴承开始 转动，静摩擦转为动摩擦，摩擦力立即降低，速度随即 增大。但是，随着速度的加大，轴承动摩擦力又进一步 降低，速度减慢，甚至减慢至停止，如此往复。
公差与配合习题及参考答案
公差与配合习题及参考答案第一章绪论1-1．什么叫互换性？为什么说互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守原则？列举互换性应用实例。
（至少三个）。
答：（1）互换性是指机器零件（或部件）相互之间可以代换且能保证使用要求的一种特性。
（2）因为互换性对保证产品质量，提高生产率和增加经济效益具有重要意义，所以互换性已成为现代机械制造业中一个普遍遵守的原则。
（3）列举应用实例如下：a、自行车的螺钉掉了，买一个相同规格的螺钉装上后就能照常使用。
b、手机的显示屏坏了，买一个相同型号的显示屏装上后就能正常使用。
c、缝纫机的传动带失效了，买一个相同型号的传动带换上后就能照常使用。
d、灯泡坏了，买一个相同的灯泡换上即可。
1-2 按互换程度来分，互换性可分为哪两类？它们有何区别？各适用于什么场合？答：（1）按互换的程来分，互换性可以完全互换和不完全互换。
（2）其区别是：a、完全互换是一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定要求。
而不完全互换是零件加工好后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，仅同一组内零件有互换性，组与组之间不能互换。
b、当装配精度要求较高时，采用完全互换将使零件制造精度要求提高，加工困难，成本增高；而采用不完全互换，可适当降低零件的制造精度，使之便于加工，成本降低。
（3）适用场合：一般来说，使用要求与制造水平，经济效益没有矛盾时，可采用完全互换；反之，采用不完全互换。
1-3．什么叫公差、检测和标准化？它们与互换性有何关系？答：（1）公差是零件几何参数误差的允许范围。
（2）检测是兼有测量和检验两种特性的一个综合鉴别过程。
（3）标准化是反映制定、贯彻标准的全过程。
（4）公差与检测是实现互换性的手段和条件，标准化是实现互换性的前提。
1-4．按标准颁布的级别来分，我国的标准有哪几种？答：按标准颁布的级别来分，我国标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。
1-5．什么叫优先数系和优先数？答：（1）优先数系是一种无量纲的分级数值，它是十进制等比数列，适用于各种量值的分级。
机械制图配合公差的机械制图教案
机械制图配合公差全套的机械制图教案第一章：机械制图基础1.1 制图国家标准学习国家制图标准的基本规定，包括图幅、比例、字体、线型等。
1.2 绘图工具及材料介绍绘图板、丁字尺、三角板、铅笔、橡皮等绘图工具的使用方法。
1.3 基本绘图方法学习点、线、面的绘制方法，掌握基本图形的绘制技巧。
1.4 标注方法学习尺寸标注、符号标注、文字标注的方法和规则。
第二章：机械制图的基本技能2.1 视图的绘制学习三视图的绘制方法，掌握视图之间的投影关系。
2.2 剖视图与断面图学习剖视图、断面图的绘制方法和规则。
2.3 标注尺寸学习尺寸标注的顺序、方法和规则，掌握尺寸公差的表示方法。
2.4 绘制机械零件图学习机械零件图的绘制方法，掌握常见机械零件的图形表示。
第三章：公差与配合3.1 公差与配合的基本概念学习公差、配合、间隙、过盈等基本概念。
3.2 公差与配合的表示方法学习公差带、配合间隙、过盈配合的表示方法。
3.3 配合的选择学习根据设计要求选择适当的配合，掌握配合的分类和应用。
3.4 公差与配合在制图中的应用学习如何在机械制图中正确表示公差与配合。
第四章：机械制图的绘制与阅读4.1 绘制机械图样的方法与步骤学习机械图样的绘制方法，掌握绘制步骤和技巧。
4.2 机械图样的阅读方法学习阅读机械图样的方法，掌握图样中的信息提取和理解。
4.3 机械图样的常见问题分析分析机械图样中常见的问题，提高制图质量和准确性。
4.4 机械图样的修改与完善学习修改和完善机械图样的方法，提高图样的合理性和准确性。
第五章：机械制图实例解析5.1 轴类零件图的绘制分析轴类零件的特点，学习绘制轴类零件图的方法。
5.2 齿轮类零件图的绘制分析齿轮类零件的特点，学习绘制齿轮类零件图的方法。
5.3 箱体类零件图的绘制分析箱体类零件的特点，学习绘制箱体类零件图的方法。
5.4 装配图的绘制学习装配图的绘制方法，掌握装配图的表示方法和规则。
第六章：计算机辅助设计（CAD）基础6.1 CAD系统介绍学习CAD系统的概念、功能和应用领域。
第9章 尺寸标注和公差标注
AutoCAD工程制图 第九章
尺寸标注和公差标注
9.3.4 基线标注
快速访问工具栏选择【显示菜单栏】命令，在弹 出的菜单中选择【标注】|【连续】命令(DIMCONTINUE)， 或在【功能区】选项板中选择【注释】选项卡，在【标注】 面板中单击【连续】按钮，可以创建一系列端对端放置的 标注，每个连续标注都从前一个标注的第二个延伸线处开 始。
AutoCAD工程制图 第九章
尺寸标注和公差标注
9.3.1 线性标注
在快速访问工具栏选择【显示菜单栏】命令， 在弹出的菜单中选择【标注】|【线性】命令(DIMLINEAR)， 或在【功能区】选项板中选择【注释】选项卡，在【标注】 面板中单击【线型】按钮，可创建用于标注用户坐标系XY 平面中的两个点之间的距离测量值，并通过指定点或选择 一个对象来实现，此时命令行提示如下信息。 指定第一条延伸线原点或 <选择对象>:。
AutoCAD工程制图 第九章
尺寸标注和公差标注
9.1.2 尺寸标注的组成
在机械制图或其他工程绘图中，一个完整的尺寸 标注应由标注文字、尺寸线、延伸线、尺寸线的端点符号 及起点等组成 。
AutoCAD工程制图 第九章
尺寸标注和公差标注
9.1.3 尺寸标注的类型
AutoCAD 2010提供了十余种标注工具以标注图形对 象，分别位于【标注】菜单或【标注】面板或【标注】工 具栏中。使用它们可以进行角度、直径、半径、线性、对 齐、连续、圆心及基线等标注，如所示 。
尺寸标注和公差标注
9.1 尺寸标注的规则与组成
在对图形进行标注前，应先了解尺寸标注的组成、 类型、规则及步骤等 。
尺寸标注的规则 尺寸标注的组成 尺寸标注的类型 创建尺寸标注的步骤
滚动轴承的公差与配合
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8. 2 滚动轴承公差及具持点
• 滚动轴承的尺寸公差，主要指成套轴承的内径和外径的公差。由于滚 动轴承的内圈和外圈都是薄壁零件，在制造、保管和自由状态下容易 变形，但当轴承内圈与轴、外圈与壳体孔装配后，这种微量变形也容 易得到矫正。因此，国家标准对轴承内径和外径尺寸公差做了两种规 定。分别是:
• 合理的轴承游隙的选择，应在原始游隙的基础上，考虑因配合、内外 圈温度差以及负荷等因素所引起的游隙变化，使工作游隙接近最佳状 态，选择游隙组别。对于在一般情况下工作的向心轴承(非调整式轴 承)，应优先选用基本组游隙;当对游隙有特殊要求时，可选用辅助组 游隙(数值可参见GB/T 275-1993 ) 。
• 所有公差等级的公差带都偏置在零线之下，这主要是考虑轴承配合的 特殊需要。因为在多数情况下，轴承内圈是随轴一起转动，两者之间 的配合必须有一定的过盈。但由于内圈是薄壁零件，且使用一定时间 之后，轴承往往要拆换，因此，过盈量的数值又不宜过大。
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8. 2 滚动轴承公差及具持点
• 假如轴承内孔的公差带与一般基准孔的公差带一样，单向偏置在零线 上侧，并采用《极限与配合》标准中推荐的常用(或优先)的过盈配合 时，所取得过盈量往往嫌太大;如改用过渡配合，又担心出现轴孔结 合不可靠;若采用非标准的配合，不仅给设计带来麻烦，而且还不符 合标准化和互换性的原则。为此，轴承标准将内径的公差带偏置在零 线下侧，再与《极限与配合》标准推荐的常用(或优先)过渡配合中某 些轴的公差带结合时，完全能满足轴承内孔与轴配合性能要求。
【互换性与测量技术】第9章键与花键的公差与配合
矩形花键联结有三种定心方式：小径d定心、大径 D定心和键侧（键槽侧）B定心。前两种定心方式的 定心精度比后一种高。国标规定采用小径定心。
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（2）矩形花键联结的配合 （a）矩形花键采用基孔制 （b）矩形花键配合，按使用可分为两种情况： （ⅰ）一般用途 （ⅱ）精密传动用途
每种情况均可分成滑动、紧滑动和固定三种。 滑动配合——用于相对移动频率高且移动距离较长处；
（如汽车、拖拉机变速箱中齿轮与轴的联结。） 紧滑动——用于既有滑动要求，又有较高配合精度、传动较
大扭矩处； 固定配合——用于花键孔在花键轴上无滑动要求处。 矩形花键配合的公差带如表、图所示。
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花键孔常用拉削方法加工，采用基孔制，可减少拉刀数目。
（c）矩形花键表面粗糙度要求见表。
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（4） 矩形花键的标注方法
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4 平键槽和矩形花键的检测
（1）平键槽的检测
（a）轴键槽对基准中心线的对称度采用独立原则时， 键槽对称度误差可按下图示方法来测量。
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（b）键槽对称度公差与键槽宽度的尺寸公差的关系采 用最大实体要求时，键槽对称度误差可用键槽对称度量 规检验。如图示。
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（3） 矩形花键的形位公差与表面粗糙度
（a）定心小径d相应结合面的形位公差与尺寸公差关 系按包容要求处理。 （b）键（或键槽）两侧面的中心平面对定心表面中心 线规定位置度公差，且被测要素和基准皆采用最大实体 要求。位置公差值见表，标注如图示。
单件小批生产花键时，规定键（或键槽）两侧面的中 心平面对定心表面中心线的对称度公差和各键（键槽） 的等分度公差。对称度公差见表，标注如图示。
第八章 滚动轴承的公差与配合
三、径向游隙 四、轴承的工作条件
一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态
作用在轴承上的径向负荷，可以是定向负荷（如带轮的拉力和齿轮的 作用力）或旋转负荷（如机件的转动离心力），或者是两者的合成负 荷。1、套圈相对于负荷方向旋转
❖ 外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴 颈配合。
❖ 通常外圈固定不动——因而外圈与轴承座为过 盈配合；内圈随轴一起旋转——内圈与轴也为 过盈配合。
❖ 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴 承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。
端盖与轴承间可预留间隙，也可 在端盖与机架间加、减垫片调整。
§1 滚动轴承的互换性和公差等级
1
第六章 滚动轴承的公差与配合
§1 滚动轴承的互换性和公差等级 §2 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带 §3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素 §4 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定
主要内容： 1. 滚动轴承的公差等级 2. 滚动轴承内、外径公差带 3. 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择 4. 轴颈和外壳孔几何精度的确定 重点： 1. 滚动轴承内、外径公差带 2. 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择 3. 滚动轴承的配合代号及在装配图上的特殊标注形式
滚动轴承工作时轴承的内、外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内， 以保证传动零件的回转精度。
2、合适的游隙
所谓轴承游隙是指轴承在未安装于轴或轴承箱时， 将其内圈或外圈的一方固定，然后使未被固定的 一方做径向或轴向移动时的移动量。
径向游隙 1
轴向游隙 2
滚动体与内、外圈之间的游隙分 为径向游隙δ1和轴向游隙δ2。
由于滚动轴承内圈内孔和外圈外圆柱面的公差带在生产轴承时已经确定， 因此，轴承与轴颈和外壳孔的配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差 带。选择时应考虑以下几个主要因素：
《机械测量技术》第9章 键连接的公差与测量
9.1单键结合的互换性
9.1.1平键联接的几何参数
• 键的分类
按其结构形式
• 键联结结构（图9-1）
平键 半圆键 切向键
楔键
图9-1
9.1.2 平键的公差与配合
• 平键是标准件，平键联结是键与轴及轮毂三个零件的配 合。国家标准规定键联结采用基轴制配合。
轴槽及轮毂槽侧面表面粗糙度Ra值为3.2μ m，底面为 6.3μ m。
图样标注如图9-4所示 。
图9-3
9.2 矩形花键结合的互换性
矩形花键联结的特点:
• 与平键联结相比花键联结具有 定心精度高、导向性好、 轴和轮毂上承受的负荷分布比较均匀、传递的转矩较大，而 且强度高，联结更可靠等特点。
• 花键按其键齿形状分为矩形花键，渐开线花键两种，本 节讨论应用最广的矩形花键 。
图9-2
表9-2 键和键槽的配合
联接 类型
尺寸b的公差带
键
轴槽
轮毂 槽
配合性质及适用场合
松
H9 D10 用于导向平键，轮毂可在轴上移动
正常 h9 紧密
N9
JS9
键在轴槽中和轮毂中均固定，用于 载荷不大的场合
键在轴槽中和轮槽毂中均牢固地固 P9 P9 定，用于载荷较大，有冲击和双向
转矩的场合
9.1.3 平键联结的形位公差和表面粗糙度
一般用花键联结则常用于定心精度要求不高的卧式车 床变速箱及各种减速器中轴与齿轮的联结。
• 配合种类的选择，首先应根据内、外花键之间是否有轴向 移动，确定是固定联结还是非固定联结。
对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长， 移动频率高的情况，应选择配合间隙较大的滑动联结，
公差配合教学大纲
《公差配合与技术测量》教学大纲一、课程名称公差配合与技术测量二、先修课程机械基础三、课程的性质和任务本课程是机械类专业技术基础课，它包括：“公差配合”与“技术测量”两大部分。
“公差配合”属标准化范畴；“技术测量”属计量学范畴。
本课程是将公差配合和计量学有机地结合在一起,从互换性角度出发，围绕误差与公差这两个概念来研究如何解决使用要求与制造要求的矛盾，而这一矛盾的解决是合理确定公差配合和采用适当的技术测量手段。
本课程的任务是：掌握公差配合与技术测量的基础知识，应会用有关的公差配合标准，具有选用公差配合的初步能力，能正确选用量具量仪，会进行一般的技术测量工作，会设计常用量规，并为今后的学习与工作打下良好的基础。
四、课程内容和要求第一单元绪论（一）教学目的让学生了解互换性的概念、种类、好处、实现互换性生产的条件。
了解技术标准的作用及本课程的性质、任务与要求。
（二）教学重点互换性在机械行业中的重要性以及贯彻执行技术标准的重要性（三）教学内容1、介绍互换性概念及其作用2、讲解技术标准制订过程及其种类、作用3、补充机械常用长度单位毫米、微米的有关知识（四）本章小结本章介绍了互换性，技术标准的有关概念及其重要作用。
对强制性技术标准必须严格执行。
（五）思考题1、实现互换性生产的基本条件是什么？2、技术标准有什么作用？第二单元尺寸公差与配合（一）教学目的让学生发解尺寸公差配合的基本概念、熟悉尺寸公差配合标注的意义，掌握有关公差表格的查找方法，学生应知道设计要按标准规范。
检测要按图纸要求。
（二）教学重点难点重点：标准公差系列、基本偏差系列、常用对孔、轴公差带与配合难点：公差带位置，极限尺寸状态下最大间隙最小间隙及最大最小过盈量，本章术语较多。
（三）教学内容1、尺寸公差、配合的基本术语、标准公差系列，基本偏差系列2、常用尺寸孔、轴公差带与配合3、尺寸到18孔、轴公差带与配合4、配制配合的概念、末注公差有关知识。
（四）本章小结本章介绍了尺寸公差配合的基本术语，标准公差系列，基本偏差系列、常用尺寸孔，轴公差带与配合，对小于18及大于500尺寸公差也作了相应介绍，学生应掌握表格查找方法，熟悉标注方法。
《公差配合与技术测量》课程标准
《公差配合与技术测量》课程标准掌握互换性与标准化的基本概念及有关术语定义；基本掌握有关公差标准的主要内容和主要规定，具有初步选用公差与配合的能力；掌握测量技术的基本知识，会选用和使用测量器具，具有对典型几何量实施检测的能力；掌握光滑极限量规的设计原则和基本方法。
三、课程目标1.知识目标：(1)了解互换性的知识，能正确理解图样上所标注公差配合代号的含义；(2)形位公差基本理论、形位误差测量原理与方法；(3)表面粗糙度基本理论、表面粗糙度测量原理与方法；(4)键与花键公差基本理论及其测量原理与方法；(5)螺纹公差的基本理论及其测量原理与方法；(6)齿轮公差基本理论齿、轮测量原理与方法；(7)量规设计原理与方法；(8)公差配合理论及典型零件公差知识。
2.能力目标：(1)内径测量、外经测量；(2)形状误差测量、位置误差测量；(3)分别用针描法、光切法、干涉法测量表面粗糙度；(4)影像法测量螺纹、三针法测量螺纹；(5)齿轮各参数的测量；(6)设计光滑极限量规。
3.素质目标：(1)培养学生踏实严谨、精益求精的治学态度；(2)培养学生敬业爱岗、团结协作的工作作风；(3)培养学生语言表达、论文写作的能力；(4)培养学生自我提升、开拓创新的能力；(5)培养学生公差配合与技术测量的综合应用能力。
四、教学内容与教学要求第一章绪论（一）教学目的1.明确本课程的任务。
2.掌握互换性与标准化的基本概念及其意义。
3.优先数和优先数系。
4.零件加工误差与公差的含义及二者的区别。
（二）教学重点1.互换性与标准化的概念。
2.零件加工误差与公差的含义及二者的区别。
3.优先数和优先数系。
（三）教学难点1.优先数和优先数系。
2.零件加工误差与公差的含义及二者的区别。
（四）小结：1.掌握互换性与标准化的基本概念及其意义。
2.优先数和优先数系。
3.零件加工误差与公差的含义及二者的区别。
第二章极限与配合（一）教学目的1.掌握有关“尺寸“的术语。
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
1. 5. 2 公差等级的选用就是确定尺寸的制造精度与加工的难易
程度。 加工的成本和工件的工作质量有关，所以在选择公 差等级时， 要正确处理使用要求、 加工工艺及生产成本之 间的关系。其选择原则是：在满足使用要求的前提下， 尽 可能选择较低的公差等级。
公差等级的选用通常采用的方法为类比法， 即参考从 生产实践中总结出来的经验汇编成资料， 进行比较选择。 选用时应考虑以下几点：
故： 孔公差带有 20×27＋3=543种 轴公差带有 20×27＋4=544
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
图 1-15 一般、常用、优先孔的公差带
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
图 1-16 一般、常用、优先轴的公差带
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合 选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差 带的顺序选用，特别是优先和常用公差带，它反映了长 期生产实践中积累较丰富的使用经验， 应尽量选用。
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合 3. 用类比法选择配合，要着重掌握各种配合的特征
和应用场合，尤其是对国家标准所规定的常用与优先 配合的特点要熟悉。 表2-10所示为尺寸至500，基孔 制、基轴制优先配合的特征及应用场合。
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
公差带与配合
第一章 孔与轴的极限与配合 图 2-18 公差公差等带级与配与合 生产成本的关系
第一章 孔与轴的极限与配合 (5) 在非基准制的混合配合中， 有的零件精度要
求不高， 可与相配合零件的公差等级之差2～3 (6) 常用公差等级的应用如表2-9所示。
第8章圆锥的公差配合及检测
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
8.2 圆锥公差
8.2.1 圆锥公差的术语及定义
▪ 4.圆锥直径公差区（带）：两个极限圆锥所限定的区 域。
其公差区是由两个极 限圆锥所限定的区域 ，如下页图所示
TD的公差等级和数值及以公差带的 代号以公称圆锥直径（一般取最大 圆锥直径D）为公称尺寸按圆柱公差 GB/T1800.3—1998《极限与配合》标 准规定选取。
对于有配合要求的圆锥，其内、外 圆锥直径公差区位置，按GB12360— 1990《圆锥配合》中有关规定选取 对于无配合要求的圆锥，其内、外 圆锥直径公差带位置，建议选用基 本偏差Js、js确定内、外圆锥的公差 区位置。
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
8.2 圆锥公差
8.2.1 圆锥公差的术语及定义
▪ 国准GB/T 11334-2005《圆锥公差》，适用于锥角 C=1:3～1:500，圆锥长度L=6～630的光滑圆锥工件。
▪ 1.公称圆锥：设计给定的理想形状的圆锥。公称圆锥 可以用两种方式确定：
C ➢ 给定两个公称圆锥直径
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
主要内容
第八章 圆锥的公差配合及检测
第一节 圆锥的锥度与锥角 第二节 圆锥公差 第三节 圆锥配合 第四节 锥度的测量
x L
d dx D
第8章 圆锥的公差配合及检测 互换性与技术测量
学习指导
本章学习的目的是掌握圆锥结合的特 点、基本功能要求和配合的形成方法，为 合理选用圆锥的公差与配合，进行圆锥尺 寸精度设计打下基础。学习要求是掌握圆 锥结合的特点及锥度与锥角、圆锥公差中 的术语定义；掌握圆锥公差项目及给定方 法；掌握圆锥配合的形成方法以及结构型 圆锥配合的确定方法。了解位移型圆锥配 合的确定方法。
第9章 圆锥和角度的公差配合与测量
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3．初始位置和极限初始位置 在不施加力的情况下，相互结合的 内、外圆锥表面接触时的轴向位置称为初始位置，见图7-12。 4．极限轴向位移和轴向位移公差 相互结合的内、外圆锥从实际 初始位置移动到终止位置的距离所允许的界限称为极限轴向位移 。
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第二节 圆锥公差
一、圆锥公差项目 二、圆锥的公差标注 三、圆锥直径公差带的选择 四、圆锥的表面粗糙度 五、未注公差角度的极限偏差
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1．结构型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择 结构型圆锥配合的配合性质由相互联接的内、外圆锥直径公差带之 间的关系决定。内圆锥直径公差带在外圆锥直径公差带之上者为间隙 配合；内圆锥直径公差带在外圆锥直径公差带之下者为过盈配合；内 、外圆锥直径公差带交叠者为过渡配合。 2．位移型圆锥配合的内、外圆锥直径公差带的选择 位移型圆锥配合的配合性质由圆锥轴向位移或者由装配力决定。因 此，内、外圆锥直径公差带仅影响装配时的初始位置，不影响配合性 质。
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锥度和角度的绝对量法是指用分度量具、量仪直接测量工件的角 度，被测角度的具体数值可以从量具、量仪上读出来。生产车间 常用万能角度尺直接测量被测工件的角度。
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锥度和角度的间接量法是指用正弦规、钢球、圆柱量规等测量器 具，测量与被测工件的锥度或角度有一定函数关系的线值尺寸， 然后通过函数关系计算出被测工件的锥度值或角度值。 机床、工具中广泛采用的特殊用途圆锥，常用正弦规检验其锥度 或角度偏差。在缺少正弦规的场合，可用钢球或圆柱量规测量圆 锥角。
角度尺寸公差
ＧＢ11334国家标准规定的角度公差数值列于书P161表9-4中。 角度公差分为１２个公差等级，依精度从高至低的顺序排列为 AT1、AT2、…AT12 角度公差可以用角度单位表示，也可以用长度单位表示。当以微 弧度(urad)或度、分、秒等角度单位表示时，角度公差代号为ATa ；当以微米等长度单位表示时，角度公差的代号为ATD 。 ATa与ATD的换算关系为： ATD=ATa×L×10-3 式中ATD的单位为um，ATa的单位为mm，L的单位为mm。 角度公差带可以对零线按单向或双向配置。单向配置时，一个极 限偏差为零，另一个极限偏差为正或负角度公差；双向配置时， 可以是对称的公差带，极限偏差为±ATa/2或ATD/2，也可以是不 对称的。
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第8章滚动轴承的互换性
8.2 滚动轴承精度等级及应用
8.2.1 滚动轴承的精度
标准规定滚动轴承精度是根据其基本尺寸 精度和旋转精度划分五个精度等级的； 轴承精度分别用G 轴承精度分别用G、E、D、C、B表示， 其中G级精度最低,B级精度最高； 其中G级精度最低,B级精度最高； 基本尺寸包括外径D、内径d、宽度B 基本尺寸包括外径D、内径d、宽度B以及 圆锥滚柱轴承的装配高度T 圆锥滚柱轴承的装配高度T； 旋转精度指轴承内外圈的滚道摆动，内外 圈两端的平行度，内外圈的端面跳动及外 圈圆柱面对基准端面的垂直度；
① ② ③ ④
8.4.2 滚动轴承配合的选择
应综合考虑轴承的工作条件、负荷大小、 方向和性质、温度、轴承类型和尺寸、旋 转精度、速度等因素，正确地选择轴承配 合。 1. 负荷类型 ① 局部负荷，作用于轴承上的负荷方向始终 不变地作用在套圈滚道地局部区域上。 一般选较松的过渡配合，或较小的间隙配 合，可延长轴承寿命。
8.3.1 滚动轴承的公差
两种形状公差是： ① 所有公差等级的轴承控制圆度公差（即单 一径向平面内、外径变动量v 一径向平面内、外径变动量vdp、 vDp）。 ② 圆柱度公差 （即平均内外径变动量vdmp、 （即平均内外径变动量v vDmp ）。
8.3.2 滚动轴承公差的特点
轴承内外径尺寸公差得特点是采用单向制， 所有公差等级的公差都是单向偏置在零线 下侧，上偏差为零，下偏差为负。 国标《公差与配合》 国标《公差与配合》中，基准孔的公差带 在零线之上，而轴承内孔虽然也是基准孔， 但其所有公差等级的公差带都在零线之下。 轴承内圈与轴的配合比国标《公差与配合》 轴承内圈与轴的配合比国标《公差与配合》 基孔制同名配合要紧得多。（配合性质向 过盈增加的方向转化）。
8.2.1 滚动轴承的精度
内圈与轴径配合，外圈与外壳孔配合必须 满足旋转精度和滚动体与套圈之间有合适 的径向游隙和轴向游隙两项要求。 游隙过大会引起轴承较大的振动和躁声， 较大的径向跳动和轴向窜动； 游隙过小会使轴承滚动体与套圈产生较大 的接触应力，增加轴承摩擦发热，降低轴 承寿命。
8.2.2 滚动轴承各精度应用情况
8.4.1 滚动轴承的配合
8.4.1 滚动轴承的配合
应注意，国家标准对轴和外壳孔规定的公 差带，只适用于下列场合： 轴承的公差等级位G级和E级； 轴承的公差等级位G级和E 轴为实体或厚壁空心的； 轴和外壳的材料为钢或铸铁； 轴承应是具有基本组的径向游隙。 轴承配合的选择，原则上应选择紧密配合， 但也要考虑道轴承的负荷和工作情况的影 响。
8.4.2 滚动轴承配合的选择
6. 其他因素的影响 空心轴颈比实心轴颈、薄壁壳体比厚壁壳 体，轻合金壳体比钢或铸铁壳体的配合要 紧； 剖分壳体比整体壳体采用的配合要松些； 重型比轻型采用的配合要松一些； 要求轴承的内圈或外圈能沿轴向游动时， 应选较松的配合。 对于要求较大过盈配合的轴承，应选有较 大径向游隙的型号。
第8章滚动轴承的互换性
8.4 滚动轴承配合及选择
8.4.1 滚动轴承的配合
滚动轴承配合的国家标准（GB/T275滚动轴承配合的国家标准（GB/T27593），规定了与轴承内、外圈相配合的轴 93），规定了与轴承内、外圈相配合的轴 和壳体孔的尺寸公差带、形位公差以及配 合选择的原则和要求。 轴承内圈与轴的配合属于基孔制的配合， 轴承外圈与壳体的配合属于基轴制的配合 轴颈和壳体孔的公差带均在光滑圆柱体的 国标中选择，它们分别与轴承内外圈配合， 可以得到松紧程度不同的各种配合。
8.3.2 滚动轴承公差特点
公差带都偏置在零线之下，主要是考虑轴 承配合的特殊需要。内圈随轴转动，而且 一定时间后要更换。 轴承外径与外壳孔配合采用基轴制，轴承 外径的公差带在零线下侧，但是，与《 外径的公差带在零线下侧，但是，与《公 差与配合》 差与配合》基轴制的基准轴的公差带数值 是不同的。因此，其配合性质也不相同。
8.2.2 滚动轴承各精度应用情况
选择轴承等级的依据主要是对轴承旋转精 度要求和旋转速度高低； 只有当G 只有当G级轴承不能保证机构要求时，方 可选择较高级别的轴承； 机床主轴轴承等级选用参考表8.1 机床主轴轴承等级选用参考表8.1。 8.1。
第8章滚动轴承的互换性
8.3 滚动轴承内、外径的公差带 滚动轴承内、
8.4.3 滚动轴承配合表面的其他技术要求
3. 表面粗糙度（ 8.10） 8.10） 表面粗糙度直接影响产品的使用性能，尤 其在高温、高速和高压条件下的轴承部件。 需要对配合表面提出粗糙度要求。表 4. 图样标注 将选择好的各项公差要求标注在图样上； 对轴承外圈与壳体孔的配合只标注孔的公 差带代号； 对轴承内圈与轴的配合只标注轴的公差代 号。
8.3.1 滚动轴承的公差
滚动轴承是标准件，其外圈与壳体孔的配 合采用基轴制，内圈与轴颈的配合采用基 孔制；
8.3.1 滚动轴承的公差
滚动轴承公差国标不仅规定了两种尺寸公 差，还规定了两种形状公差。 两种尺寸公差是： ① 轴承单一内径ds、外径Ds的偏差(∆ds、 轴承单一内径d 、外径D 的偏差(∆d ∆Ds)；也就是内外径最大值和最小值允许 的偏差，目的限制变形量 的偏差，目的限制变形量。 目的限制变形量。 ② 轴承单一平面平均内径dmp、外径Dmp的 轴承单一平面平均内径d 、外径D 偏差(∆d 偏差(∆dmp、 ∆Dmp)；也就是内外径实际 量得尺寸的最大值和最小值的平均值偏差， 目的用于轴承的配合。 目的用于轴承的配合。
1. G级轴承常称为普通轴承，用在中等负荷、 中等转速、旋转精度要求不高的机构，如 普通电机轴承等。 2. E级轴承，用于旋转精度和转速较高的机 构中，如普通机床主轴后轴承等。 3. D、C级轴承，用于旋转精度高和转速高 的旋转机构中，如精密机床的主轴轴承和 精密仪器用轴承。 4. B级轴承，用于旋转精度和转速很高的旋 转机构中，如精密坐标镗床的主轴轴承。
8.4.2 滚动轴承配合的选择
6. 其他因素的影响 空心轴比实心轴、薄壁壳比厚壁壳，轻合 金壳比钢或铸铁壳的配合要紧； 剖分壳体比整体壳体采用的配合要松些； 重型比轻型采用的配合要松一些； 要求轴承的内圈或外圈能沿轴向游动时， 应选较松的配合。 对于要求较大过盈配合的轴承，应选有较 大径向游隙的型号。 类比法选取轴承，表8.5,8.6,8.7,8.8。 类比法选取轴承，表8.5,8.6,8.7,8.8。
8.4.3 滚动轴承配合表面的其他技术要求
课后总结
1. 滚动轴承是具有两种互换性的标准件：内 互换，外互换。 2. 我国标准规定滚动轴承精度有G、E、D、 我国标准规定滚动轴承精度有G C、B五级；G级精度最低，B级精度最高， 五级；G级精度最低，B G级轴承为普通轴承，E、D、C级为高精 级轴承为普通轴承，E 度轴承； 3. 滚动轴承内外圈公差带均采用单向制，上 偏差为零，下偏差为负； 4. 滚动轴承公差带的特点：内圈与轴颈的配 合为基孔制，外圈与壳体孔配合为基轴制
8.4.2 滚动轴承配合的选择
② 循环负荷，作用于轴承上的合成径向负荷 顺序地作用在套圈滚道的整个圆周上。 一般选过盈配合或较紧密的过渡配合，其 过盈量的大小以不产生爬行现象为原则。 ③ 摆动负荷，作用于轴承上的合成径向负荷 与所承受的套圈在一定区域内相对摆动。 其配合要求与循环负荷相同或略松一些。
8.4.2 滚动轴承配合的选择
3. 工作温度的影响 由于摩擦发热的影响，套圈的温度会高于 相配合零件的温度； 内圈的热膨胀会使与轴颈配合的松动； 外圈的热膨胀会使与壳体孔配合变紧； 轴承工作温度一般应低于100℃ 轴承工作温度一般应低于100℃。
8.4.2 滚动轴承配合的选择
4. 轴承尺寸大小 滚动轴承的尺寸愈大，选取的配合愈紧。 但重型机器上特别大尺寸的轴承，应采用 较松的配合。 5. 旋转精度和速度的影响 对于负荷较大且有较高旋转精度要求的轴 承，应避免采用间隙配合； 精密机床的轻负荷轴承，采用较小间隙； 旋转速度较高和冲击负荷的轴承，宜采用 过盈配合。
8.4.2 滚动轴承配合的选择
2. 负荷的大小 滚动轴承套圈与轴或壳体孔配合的最小过 盈，取决于负荷的大小。
8.4.2 滚动轴承配合的选择
P≤0.07C为轻负荷； P≤0.07C为轻负荷； 0.07C ≤ P ≤0.15C为正常负荷； ≤0.15C为正常负荷； P ≥0.15C为重负荷。 ≥0.15C为重负荷。 其中C 其中C为轴承的额定负荷，即轴承能够旋 转106次而不发生点蚀破坏的概率为90% 次而不发生点蚀破坏的概率为90% 的载荷值。 承受较重或冲击负荷时，应选较大的过盈 配合； 承受较轻负荷时，应选较小的过盈配合。
8.4.3 滚动轴承配合表面的其他技术要求
要保证轴承的工作质量和使用要求，必须 对相配的轴颈和壳体孔提出形位公差和表 面粗糙度要求。 1. 形状公差（表8.9） 形状公差（表8.9） 要保证轴承安装正确、转动平稳，通常对 轴颈和外壳孔的表面规定圆柱度要求。 2. 位置公差（表8.9） 位置公差（表8.9） 保证轴承有较高的旋转精度，应限制与套 圈端面接触的轴肩及外壳孔肩的倾斜，因 此规定轴肩和外壳孔肩的端面跳动度。
课后总结
5. 配合滚动轴承与轴和外壳孔的配合原则上 应选择紧密配合，同时要考虑轴承的工作 负荷状况； 6. 与轴承配合的轴和壳体孔要规定形位公差 要求和表面粗糙度要求。 7. 装配图中，通常只标注出轴和壳体孔的公 差代号。 8. 作业：8.3。 作业：8.3。
公差配合与测量
第9章键和花键的互换性
8.1 概述
滚动轴承精度标准国际上采用的是P 滚动轴承精度标准国际上采用的是P等级 公差制度：其尺寸精度和旋转精度用一个 阿拉伯数字表示，有P0、P6、P5、P4四 阿拉伯数字表示，有P0、P6、P5、P4四 个等级，简称0、6、5、4级； 个等级，简称0 0级为普通级，向后精度依次提高，目前 已增之2 已增之2级； 我国的标准将轴承精度分为G 我国的标准将轴承精度分为G、E、D、C、 B五级，分别与国际标准的0、6、5、4、 五级，分别与国际标准的0 2级相当。