圆柱体公差配合及其标准化new

配合的公差、偏差的选用与计算方法；了解
不同配合的应用与设计计算原理。
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专业基础课程
3.1 概 述
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专业基础课程 3.1 概述 圆柱结合，包括平行平面的结合，在机械产 品中使用十分广泛。圆柱结合的精度，影响机械 产品的使用性能和寿命。从使用的角度出发可分 为：
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滑动轴承与轴颈的结合
乘积所确定的。
3.3.1 标准公差值的确定方法
即：
式中：a T = ai 或 T= a I ——公差等级系数，不同公差等级，不同尺寸段a值不同；
i、I ——标准公差因子（其中i用于500mm以下，I用于大 于500mm时）； D ——基本尺寸的几何平均值（mm）；
3.3.1 标准公差值的确定方法
的标准公差值如表3-2示，在工程应用时以此表列数值为准。
同一尺寸段内的所有基本尺寸，在相同公差等级的情况下，
准则
规定了相同的标准公差值。
3.3.2 标准公差数值
3.3.2 标准公差数值
例：计算基本尺寸φ30mm的7级标准公差值，并通过查表比较。 解：因φ30mm属于18-30mm的尺寸段基本尺寸的几何平均值：

轴（axle）：通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形表面（由二
平行平面或切面形成的被包容面）。
孔和轴的定义示意图
3.2.2 有关尺寸的术语和定义
（1）尺寸（size）:以特定单位表示线性尺寸的数值。
30° （2）基本尺寸（basic size）:由设计给定的尺寸. φ25㎜
0.021 0
孔：
25
D 18 30 23.24mm
标准公差因子：
i 0.45 3 D 0.001D 0.45 3 23.24 0.001 23.24 1.31m
由表3.1得IT7=16i=16×1.31=20.96μm，约为21μm， 查表可得：φ30IT7公差为21μm
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3.4 公差带位置 的标准
定义
下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。 基本偏差
轴
孔
3.4.1 基本偏差系列
A～H的基本偏 国家标准规 孔的基本偏 差为下偏差EI， 定的孔的各 差代号用 A其中 H 的下偏差 有 28 种基本 ZC 表示。 为零。 J～ZC的 偏差 基本偏差为上偏 差ES。
3.3.1 标准公差值的确定方法
i 0.45 3 D 0.001D
反映加工误差 随尺寸变化的 关系 反映测量误 差随尺寸变 化的关系
3.3.1 标准公差值的确定方法
当尺寸较大时，由于温度的变化而使材料产生的线性变化是
引起误差的主要原因。 加工 误差
所以，当零件尺寸大于500-3150mm时，
孔:Dmin
轴:dmax
轴:dmin
3.2.3 有关尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义
（1）偏差（deviation）：某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
定义
偏差可以是正值、负值或零。
孔：ES＝Dmax－D EI＝Dmin－D
ES es EI ei
轴：es＝d
dmax dmin D(d)
Dmin
3.2.3 有关尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义
（2）公差（tolerance）：允许尺寸的变化范围。
定义
孔：TD＝Dmax－Dmin
轴：Td＝dmax－dmin
或TD＝ES－EI
ES
Td＝es－ei
TD
EI
es ei
Dmax
Td
dmax dmin D(d)
0
Dmin
讨论
公差与偏差的区别与联系 区别:
Smax=+54um
TD D T
TD D T
3.2.4 有关配合的术语和定义
1.间隙(clearance)和过盈(surplus)：
定义
孔的尺寸减去相配合的 轴的尺寸所得的代数差。 差值为零或正值时是间隙， 用S表示；为零或负值时是 过盈，用δ表示。
Smax=0.054
Smin=0.020
3.2.4 有关配合的术语和定义
TD
Td
过渡配合公差带
3.2.4 有关配合的术语和定义
④配合公差（fit tolerance）：
允许间隙或过盈的变动量，以Tf 表示。它是反映配合松紧
定义
程度一致性要求的特征值。 用公式表示如下： 间隙配合 Tf = |Smax –Smin | = TD + Td 过盈配合 Tf = |δmax –δmin |= TD + Td
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3.4 公差带位置的标准化
3.4.1 基本偏差系列 3.4.2 基本偏差的计算
3.4 公差带位置的标准
要确定配合的性质与配合的精度，除公差带的大小外， 还需确定公差带的位臵。国家标准用公差等级确定公差的 大小，用基本偏差确定公差带的位臵。
3.4.1 基本偏差系列
（1）基本偏差代号及其特点 基本偏差是用以确定公差带相对于零线位臵的上偏差或
D d 60mm
Smax Dmax dmin ES ei 19 m TD 30 m
ei 11 m
Tf TD Td 49 m
3.2.4 有关配合的术语和定义
解：1. 求孔和轴的极限偏差 Td =19μm
es = +30μm
ES = +30μm EI = 0 2．求最大过盈 δmax = Smax－Tf = 19－49 = -30μm 3．画尺寸公差带图和配合公差带图。
（1）标准公差因子i及计算式的确定 标准公差因子i是计算标准公差值的基 本单位，也是制定标准公差系列表的基础。 当D≤500mm时，标准公差因子的计算 式为： 零件 直径 在相同的条件下， 加工误差与被加 工零件的直径关系 加工 误差
i 0.45 3 D 0.001D
式中：D = D1D2 单位mm D1、D2分别为同一尺寸段落的首端尺寸与尾端尺寸 i 的单位为μm

公差带图示例
+0.021 +21um
Smin=+0.020
Smax=+0.054
Smin=+20um
+ 0 φ25 -0.020 -0.033
(a)
+ 0 φ25mm -20um -33um
Td T d
Td d
公差带示例图
(b)
在绘制公差带图时应注意区分孔、轴公差带，其大小和相互位臵 用协调比例画出。孔和轴的基本尺寸的量纲单位为mm，孔和轴 的偏差和公差单位量纲可以是mm，也可以是μm。
3.2.4 有关配合的术语和定义
Smax= +19
TD
Td
δmax= -30
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3.3 公差带大小 的标准化
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3.3 公差带大小的标准化
3.3.1 标准公差值的确定方法 3.3.2 标准公差数值
3.3.1 标准公差值的确定方法
国家标准规定的标准公差T是由公差等级系数a与公差单位i的
轴：
0.020 25 0.033
D =φ25
d =φ25
3.2.2 有关尺寸的术语和定义
（3）实际尺寸（actual size）:零件加工后实际测得的某一尺寸。
3.2.2 有关尺寸的术语和定义
（4）极限尺寸（limiting size）:孔或轴允许变化的两个极端尺寸。
孔:Dmax
最大极限尺寸 最小极限尺寸
2.配合(fit)： 指基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
定义
3.2.4 有关配合的术语和定义
形成配合有二个基本条件：一是孔和轴的基本 尺寸相同；二是孔和轴具有包容和被包容的特 征，即孔和轴的结合。

反映配合性质差异的因素：一是孔和轴公差带的 相对位置，它反映配合的松紧程度；二是孔和轴 公差带的大小，它反映配合松紧的一致性，即配 合精度的高低。
其公差单位 i 的计算式为： I = 0.004D + 2.1 式中D的单位为mm，I 的单位为μm。
零件 直径
3.3.1 标准公差值的确定方法
（2）公差等级及a值的确定 公差等级是指确定尺寸精度程度的等级。精度高 规定和划分公差等级的目的，是为了简
准则
公差等 级高 IT01 IT0 IT1 IT2
相对运动的结合
导轨与滑块的结合 …… 齿轮与轴的结合
要求：两结 合件间具有 一定间隙 要求：结合件 间应具有一定 过盈 要求：结合件 间具有较小的 间隙或过盈
固定连接的结合
…… 定位销与销孔的结合 ……
定位可拆连接
3.1 概述
现行的圆柱结合的国家标准
适用于圆柱和非圆柱形光滑工件的尺寸、公差、尺寸的检验以及 由它们组成的配合。
(1)偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差. 公差是用于限制合格零件尺寸的变化范围. (2)偏差可以是正值,负值或零. 公差是绝对值. 联系: 孔或轴的上偏差减下偏差可得公差.
3.2.3 有关尺寸偏差和尺寸公差的术语和定义
（3）尺寸公差带（size tolerance range）：由零线和公差带组成。
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第3 章 圆柱体公差配合及其标准化
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本章内容
3.1 概述 3.2 基本术语与定义 3.3 公差带大小的标准化 3.4 公差带位臵的标准 3.5 公差带与配合的优化 3.6 圆柱结合的精度设计 3.7 线性尺寸的未注公差
本章重点
介绍我国有关圆柱体公差与配合的标准 体系；介绍圆柱体公差与配合的设计与选用 方法。重点掌握间隙配合、过盈配合和过渡
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3.2 基本术语 与定义
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