1 机械零件的公差与配合专讲

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（1）轴的基本偏差
1）a、b、c三种用于大间隙或热动配合；
2）d、e、f主要用于旋转运动；
3）g 主要用于滑动和半液体摩擦，或用于
定位配合； 4）cd、ef、fg适用于小尺寸的旋转运动件； 5）j ~ h主要用于过渡配合，对中性好； 6）p ~ zc主要用于过盈配合，保证轴和孔 有足够的连接强度。
互换性在机械或仪器制造中的作用是很大的。 从设计方面看，由于采用互换原则设计和生产标准零碎、 部件，可以简化绘图、计算等工作，缩短设计周期，并便 于用计算机辅助设计。 从制造方面来看，互换性是提高生产水平和进行文明生产 的有力手段。装配时，不需辅助加工和修配，故能减轻装 配工人的劳动强度，缩短装配周期，并且可使装配工人按 流水作业方式进行工作，以致进行自动装配，从而大大提 高街道效率。加工时，由于规定有公差，同一部机器上的 各种零可以同时加工。用量大的标准件还可以由专门车间 基工厂单独生产。这样就可以采用高效率的专用设备，乃 致采用计算机辅助加工。这样产量和质量必然会得到提高， 成本也会显著降低。
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基本术语和定义
１． 孔 : 主要指圆柱形的内表面，也包括其他
内表面中由单一尺寸确定的部分。 ２． 轴 : 主要指圆柱形的外表面，也包括其他 外表面中由单一尺寸确定的部分。 ３． 尺寸：以特定单位表示线性尺寸值的数值 ４．基本尺寸：通过它应用上下偏差可算出极 限尺寸的尺寸见下图
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图2-11 基孔制配合与基轴制配合
(2)配合类型
间隙配合 ； 过渡配合； 过盈配合
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(2) 配合类型
间隙配合：当孔的公差带在轴的公差带之
上，形成具有间隙的配合（包括最小间隙等于 零的配合）。 过盈配合：当孔的公差带在轴的公差带之 下，形成具有过盈的配合（包 括最小过盈等于 零的配合）。 过渡配合：当孔与轴的公差带相互交迭， 既可 能形成间隙配合，也可能形成过盈配合。
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从使用方面看，如人们经常使用的自行车和手表
的零件，生产中使用的各种设备的零件等，当它 们损坏以后，修理人员很快就可以用同样规格的 零件换上，恢复自行车、手表和设备的功能。而 在某些情况下，互换性所起的作用还很难用价值 来衡量。 按照互换范围的不同，可分为完全互换（绝对互 换）和不完全互换（有限互换）。完全互换在机 械制造中应用广泛。但是，在单件生产的机器中 （特重型、特高精度的仪器），往往采用不完全 互换。因为在此情况下，完全互换将导致加工困 难（甚至无法加工）或制造成本过高。为此，生 产中往往把零、部件的精度适当降低，以便于制 造。
尺寸之差为正见下图； ２７．最小间隙：在间隙配合中孔的最小 极限尺寸减轴的最大极限尺寸之差。 ２８．最大间隙：在间隙配合或过渡配合 中孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸 之差； ２９．过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的 尺寸之差为负
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图4 间隙示意图
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（6）基本偏差

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（1）配合知识
配合就是基本尺寸相同的、相互结合的 孔与轴公差带之间的相配关系。 基孔制 基孔制是基本偏差固定不变的孔公差带， 与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合 的一种制度。 基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。 基准孔的代号为“H”。
公差单位（公差因子,单位μm
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（2）公差等级
标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。 IT— 国际标准公差 （ISO Tolerance）的 缩写代号 IT7表示标准公差7级。 从 IT01 至 IT18，公差等级依次降低，相应 的标准公差数值依次增大。
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１０．极限尺寸：最大极限尺寸：孔或轴
允许的最大尺寸见下图 １１．最小极限尺寸：孔或轴允许的最小 尺寸见下图
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１２．尺寸偏差（简称偏差）：
某一尺寸减


去其基本尺寸所得的代数差。 上偏差：最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代 数差称为上偏差。 下偏差：最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代 数差称为下偏差。 极限偏差：上偏差与下偏差的统称。 实际偏差：实际尺寸减去基本尺寸的代数差。 偏差的代号规定如下： 孔的上偏差ES；孔的上偏差EI; 轴的上偏差es；轴的下偏差ei。
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图2-11 基孔制配合与基轴制配合
(3)配合公差

允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。 间隙配合：配合公差=最大间隙—最小间隙 过盈配合：配合公差=最大过盈—最小过盈 过渡配合：配合公差=最大间隙+最大过盈
配合公差=轴公差+孔公差 标准公差系列
教材P104 表1-1
机械零件的 公差与配合
向日舜
-21 1
概述
任何机器都是由多个零、部件所组成，在机械和
仪器制造中，遵循应互换性原则，不仅能显著提 高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低 成本。所以，互换性是机械和仪器制造中的重要 生产原则与有效技术措施
互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任
基本术语
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图2-1 公差与配合示意图
图2-2 公差带图
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２２．偏差：某一尺寸实际尺寸极限尺寸等等减
其基本尺寸所得的代数差 ２３．基本偏差：在本标准极限与配合制中确定 公差带相对零线位置的那个极限偏差见图； ２４．公差带：在公差带图解中由代表上偏差和 下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直 线所限定的一个区域它是由公差大小和其相对零 线的位置如基本偏差来确定见下图。 ２５．标准公差因子：极限与配合制中用以确定 标准公差的基本单位该因子是基本尺寸的函数。
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１３．尺寸公差（简称公差） 允许尺寸的变动量。最


大极限尺寸减最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差之 差它是允许尺寸的变动量。 注尺寸公差是一个没有符号的绝对值。 标准公差：极限与配合制中所规定的任一公差。 注字母为国际公差的符号。 标准公差等级：极限与配合制中同一公差等级例如对 所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度； 就数值而言，公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸 之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差之代数差 的绝对值。 公差是一个不为零而且也没有正，负号的数值。 １４．配合 基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关 系。这种关系决定结合的松紧程度。配合分为间隙配 合，过盈配合和过渡配合三大类。
尺寸公差是指尺寸允许的变动量。
尺寸公差 = 最大极限尺寸—最小极限尺寸 = 上偏差—下偏差
（3）零线 零线是在公差带图中，确定偏差的 一条基准直线，也叫零偏差线。
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（5）标准公差
标准公差就是国家 标准所确定的公差。 基本偏差就是用来 确定公差带相对于零线 位置的上偏差或下偏差， 一般指靠近零线的那个 偏差。


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公差等级 （见P105） 基本偏差见下图或 P105
图2-15 基本偏差系列
（1）轴的基本偏差 轴的基本偏差


有了基本偏差和标准公差，就不难求出轴的 另一个偏差（上偏差或下偏差）：

es = ei + IT ei = es – IT
请看P107 表1-3
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３０．基轴制配合：基本偏差为一定的轴的
公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各 种配合的一种制度 对本标准极限与配合制是轴的最大极限尺寸 与基本尺寸相等轴的上偏差为零的一种配合 制
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图5 基本尺寸示意图
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３１．基孔制配合：基本偏差为一定的孔的
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１５． 间隙或过盈
孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得的代
数差，差值为正时是间隙；为负时是过 盈。 １６．间隙配合：具有间隙的配合。 １７．过盈配合：具有过盈的配合。 １８．过渡配合 ： 可能具有间隙或过盈 的配合。
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１９． 基准轴：在基轴制配合中选作基准的轴。
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重点与难点
重点：基准制、配合性质的判断、尺寸公差带
图及间隙过盈的计算、标注的方法、配合的选 用。 难点：基本偏差、配合性质的判断、配合的 选用。
1 误差：尺寸，形状，位置，表面粗糙度。 2 公差：研究几何量的误差及控制范围，换言
之，公差是允许的最大误差。 3 区别：误差在加工中产生，而公差是在设计 中给定。
公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各 种配合的一种制度 对本标准极限与配合制是孔的最小极限尺寸 与基本尺寸相等孔的下偏差为零的一种配合 制
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图6 基孔制示意图
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最大实体极限：对应于孔或轴最大实体尺寸的那个
极限尺寸即轴的最大极限尺寸 孔的最小极限尺寸 最大实体尺寸是孔或轴具有允许的材料量为最多时 状态下的极限尺寸 最小实体极限：对应于孔或轴最小实体尺寸的那个 极限尺寸即 轴的最小极限尺寸孔的最大极限尺寸 最小实体尺寸是孔或轴具有允许的材料量为最少时 状态下的极限尺寸。
注基本尺寸可以是一个整数或一个小数值例如
等等
５．实际尺寸：通过测量所得的尺寸称为实际
尺寸。 2014-4-21
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６．局部实际尺寸：一个孔或轴的任意横截面



中的任一距离即任何两相对点之间测得的尺寸 ７．极限尺寸： 允许尺寸变化的两个界限值， 它以基本尺寸为基数来确定（一个孔或轴允许 的尺寸的两个极端实际尺寸应位于其中也可达 到极限尺寸））。 ８．最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸 孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态，称 为MMC。在此状态下的极限尺寸称为最大实体 尺寸。 ９．最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸 孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态，称 为LMC。在此状态下的极限尺寸称为最小实体 尺寸。