(完整版)第三章孔、轴公差与配合
第三章 孔、轴公差与配合课件2
标准公差值的确定方法
基 本 尺 寸 ≤ 500mm 的 尺 寸 段 ， 对 于 IT5~IT18的标准公差等级，标准公差等级数值IT 用下列公式表示： IT=a×i
500mm≤基本尺寸≤3150mm的尺寸段， 对 于IT5~IT18的标准公差等级，标准公差等级数值 IT用下列公式表示： IT=a×I
ei=ES—Ymin=（+0.025）-（-0.045)
=+0.070mm ，
而es=ei+Ts=（+0.070）+0.016=+0.086mm
举例(基本概念)
1、φ50H10的孔和φ50js10的轴，已知 IT10=0.100mm，其ES=＿＿mm，EI=＿＿mm， es=＿＿mm，ei=＿＿mm。
例 有一过盈配合，孔、轴的基本尺寸为 φ 45mm，要求过盈在-0.045mm至-0.086mm范 围内。试用过盈公差公式，并采用基孔制，取 孔公差等于轴公差的一倍半，确定孔和轴的极 限偏差，画出孔、轴公差带示意图。
解 （1）求孔公差和轴公差 Tf=Ymin—Ymax=Th+Ts =（-0.045）-(-0.086)=0.041mm
A
0+ 0+ a
B C CD D E EF F FG G H JS K M N P R S T U V X Y Z ZA J ZB ZC
孔
零线 0
b
js d e ef f fg g h j c cd
zc p rs t zb m n u v x y z za 零线 k
轴
0
孔：
A~G基本偏差为下偏差ei（正值），且基本偏差 的数值依次减少。 H基本偏差为下偏差EI=0，是基孔制中基准孔的 基本偏差代号。 JS公差带相对零线对称分布，基本偏差即可是 ES=+IT/2 ， 也 可 是 EI=-IT/2 。 当 标 准 公 差 等 级 为 IT7~IT11时，若公差数是奇数，则按±（IT-1）/2计 算。
第三章 孔、轴公差与配合
（1）轴的基本偏差
a~g:es(-) h :es(0) js :es,ei都可以,公差带与零线对称 j :ei(-) k~zc:ei(+)
za js z j u v x y t s h g fg ef f m n p r e k d c cd b 轴 a zb zc
基本尺寸
es
+ 0 -
ei
28
3
4、实际尺寸:通过测量得到的尺寸Da、da。 注:由于存在测量误差,实际尺寸并非真实尺 寸而是一近似真实尺寸的尺寸。
4
三.有关偏差和公差的术语及定义
1、尺寸偏差:某一尺寸减其公称尺寸所得的代 数差. (1)极限偏差: 孔 轴 上偏差ES=Dmax-D, es=dmax-D 下偏差EI=Dmin-D, ei=dmin-D (2)实际偏差: Ea=Da-D, ea=da-D
☆注:配合公差是一个没有符号的绝对值.
15
5.配合制
配合制:用标准化的孔、轴公差带组成各种配合 的一种制度,GB规定了两种平行的配合制: 基孔制和基轴制. (1)基孔制:基孔制的孔为基准孔,它的基本偏差为 下偏差其值为零.
间隙配合 + 0 过渡配合 轴 轴 孔 轴 轴
轴
轴
-
轴
轴
过盈配合
16
(2)基轴制:基轴制的轴为基准轴,它的基本偏差为 上偏差,其值为零.
实际应用中可直接根据基本尺寸及基本偏差代号查P265附表3-4轴的基本偏差数值。
34
6.孔的基本偏差的确定 孔的基本偏差数值由相同字母代号轴的基本 偏差数值换算而得，换算前提见P43：同名配合 （基本偏差字母代号同名的孔和轴， 分别构成 的基轴制与基孔制的配合），性质不变（即两 种配合的极限间隙或过盈必须相同）。 (1)通用规则： EI=-es(适用于A～H) ES=-ei(适用于同级配合的 J～ZC) (2)特殊规则ES=-ei＋Δ Δ＝Th－Ts 尺寸3～500mm IT≤IT8的K、M、N IT≤IT7的P～ZC
第3章-孔、轴公差与配合-第2节常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成
第3章孔、轴公差与配合
一、孔、轴标准公差系列
例4：基本尺寸φ45 mm（在＞30mm～50mm 尺寸段）的IT6与
IT7的公差值。
解：公差单位
计算基本尺寸 D 30 50 38.73
(mm)
i 0.45 3 38.73 0.00138.73 1.56 (m）
二、孔、轴基本偏差系列
4. 孔的基本偏差系列
A
B
+
0-
孔 CCD D
E EF F FG
G
H
JS J
K
基准孔
M
N
P
R
S
T
UV
X
零线 0
Y Z ZA
ZB基ZC本尺寸
A~G
JS
EI为正值 H J
J~ZC：基本偏差皆为上偏差
EI=0
JS的公差带相对 于零线对称分布
第3章孔、轴公差与配合
二、孔、轴基本偏差系列
第3章孔、轴公差与配合
二、孔、轴基本偏差系列
例5：利用标准公差数值表（附表3-2）和轴的基本偏差数值表，
确定Φ50f8轴的极限偏差数值。
解：(1)公差数值确定：
由附表3-2查得基本尺寸为50mm的标准公差数值IT8=39µm；
（2）基本偏差确定：
由附表3-4查得基本尺寸为50mm，且代号为f的轴基本偏差为上
第3章孔、轴公差与配合
二、孔、轴基本偏差系列
（2）特殊规则 给定某一标准公差等级的孔与高一级的轴相配合（如H7/p6和 P7/h6）,并要求两者的配合性质相同（具有相同的极限过盈和间 隙），基轴制孔的基本偏差数值按下式计算： ES=-ei+ Δ; Δ=ITn-IT(n-1)=Th-Ts 应用场合：
第三章 孔、轴公差与配合课件3
过渡配合的选择 对于既要求对中性，又要求装拆方便的孔、 轴配合，应该选用过渡配合。这时，传递载荷 ( 转矩或轴向力)必须加键或销等连接件。
过盈配合的选择 对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合 ，应该选择过盈配合。 不传递载荷而只作定位用的过盈配合，可以选用由 基本偏差r、s(或R、S)组成的配合。 主要由连接件(键、销等)传递载荷的配合，可以选 用小过盈的配合以增加联结的可靠性，如由基本偏差p 、r(或P、R)组成的配合。 利用过盈传递载荷的配合，可以选用由基本偏差t 、u (或T、U)组成的配合。
配合性质及加工成本 过盈配合、过渡配合和间隙较小的间隙配合 中，孔的标准公差等级应不低于8级，轴的标准 公差等级通常不低于7级，如H7／g6。而间隙较 大的间隙配合中，孔、轴的标准公差等级较低(9 级或9级以下)，如H10／d10。
间隙较大的间隙配合中，孔和轴之一由于某种原 因，必须选用较高的标准公差等级，则与它配合的轴或 孔的标准公差等级可以低二三级，以便在满足使用要求 的前提下降低加工成本。 对于特殊重要的配合，若能根据使用要求确定极限间隙 或过盈，则可以用计算法进行精度设计。
若采用基孔制(图3-10a)，则活塞上的两个销孔和连杆 小头孔的公差带相同(H6)，而满足两种不同配合要求的 活塞销要按两种公差带(h5、m5)加工成阶梯轴，这既 不利于加工，又不利于装配(装配时会将连杆小头孔刮 伤)。反之，采用基轴制(图3-10b)，则活塞销按一种公 差带加工，制成光轴，这样活塞销的加工和装配都方便。
标准公差等级的选用 基本原则 在满足使用要求的前提下，尽量选 取低的标准公差等级。（可采用类比法） 各个标准公差等级的应用范围 IT01—ITl用于量块的尺寸公差。 ITl—IT7用于量规的尺寸公差，这些量规 常用于检验1T6—ITl6的孔和轴。 IT2—IT5用于精密配合。
3--第三章-孔轴的极限偏差和配合
间隙配合——具有间隙的配合
2、固定连接的配合 例：火车轮与轴
过盈配合
—具有过 盈的配合
3、过渡连接
例：定位销与销孔的结合
过渡配合
一批孔和轴 ，可能具有间隙或过盈的配合。
3.1 基本术语及其定义
一、有关孔和轴的定义 1、孔——通常是指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面 （由二平行平面或切面形成的包容面）。
0
+0.025 +0.018 +0.002
-
-0.025 -
-
-0.041
ø50 ø50 ø50
解： （1）最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm
最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025) ︱= 0.041 mm
φ20
Ymax Ymin Yav
φ20
平均过盈：Yav = (Ymax+ Ymin)/2
es
es
ei
Ymin=0
+
ES
0
ES=ei
_
EI
+
0
_
EI
3）过渡配合: 可能具有间隙或过盈的配合。
➢ 特点：孔的公差带与轴公差带相互交叠。 最大间隙：Xmax = Dmax－dmin = ES－ei 最大过盈：Ymax = Dmin－dmax = EI－es 平均过盈（间隙）：Yav ( Xav ) = (Xmax +Ymax )/2
➢ 孔公差：Th＝|Dmax－Dmin|＝|ES－EI| ➢ 轴公差：Ts＝|dmax－ dmin|＝|es － ei|
几何量公差与检测_第3 章 孔、轴公差与配合
上验收极限
下验收极限
安全裕度
四、有关配合的术语及定义 配合（ fit ）：公称尺寸相同，相互结合的孔与轴公
差带之间的关系。
三 种 关 系
间隙配合
过渡配合
过盈配合
间隙配合（Clearance fit） 具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。 孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴 小的配合。
2.2）精度高的（7、8级精度以上的）基本偏 差J～ZC的换算过程（轴比孔的精度高一级）
在标准中先定下来
＋ 0 －
基轴制
h
基本尺寸
ES ei
＋ 0 －
H
基孔制 基本尺寸
基本偏差J～ZC的换算过程图
（2）换算规则 1）通用规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的绝对值相 等，而符号相反，即从公差带图解看，孔的基本偏差是 轴的基本偏差相对于零线的倒影。
与
同名同级配合： 与
基孔制、基轴制同名配合的配合性质
间隙配合：只要是同名配合,配合性质一定相同(保持孔和轴的精度 不变的情况下，与孔和轴所处的精度等级无关). 过渡配合与过盈配合： 高精度时,孔的基本偏差用特殊规则换算, 同名配合且孔比轴低一 级,的配合性质才相同（此时是适用特殊规则）. 低精度时,孔的基本偏差用通用规则换算,孔、轴必须同名同级配合, 配合性质才相同（此时是适用通用规则）. 即：
特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，
过渡配合的工件精度都较高
过渡配合（ Transition fit ）
若孔与轴配合的最大间隙为+41um，配合公差为 过渡 配合 89um，则此配合为_______
配合制
基准制------为了设计和制造上的经济性，把其
课题三、孔轴公差与配合2
基本尺寸
-0.033
的下偏差
4.计算其他极限偏差。
孔、轴极限偏差的计算
确定Φ25H8/p8,Φ25P8/h8孔与轴的极限偏差。
（要求用查表法确定）
+0.033 + 0 -
p8
+0.055
H8
+0.022
h8
-0.022 P8 -0.055
-0.033
主要步骤：
1.查附表3-2 IT8=33μm 2. 查附表3-4，轴p的 基本偏差下偏差ei 3. 查附表3-5，孔P的 基本偏差上偏差ES 4.计算其他极限偏差。
第三章 孔、轴公差配合 与检测
公差与配合国家标准
主要内容
公差与配合国家标准规定了有关线性 尺寸精度标准的主要内容：
孔、轴标准公差系列 孔、轴基本偏差系列 孔、轴公差与配合在图样上的标注 孔、轴的常用公差带和优先、常用配合
孔、轴标准公差系列
标准公差IT（ISO Tolerance）：是国标规定 的，用以确定公差带大小的任一公差值。
公差带的代号由基本偏差代号与公差等级代 号组成，如H7、h6、M8、d9等。 孔、轴配合代号
孔和轴公差带的组合，就构成了孔、轴配合 代号。用分数表示，分子为孔公差带，分母为轴 公差带，如Ø 25H7/p6，Ø 25P7/h6等 7.轴的基本偏差数值的确定
轴的各种基本偏差的数值根据表3-2计算获得 轴的基本偏差数值表（见附表3-4）
H为基准孔，基本偏差为下偏差，值为零；h 为基准轴，基本偏差为上偏差，值为零。
孔、轴基本偏差系列
5.各种基本偏差所形成的配合的特征 间隙配合
a~h(或A~H)等11种基本偏差与基准孔基本偏 差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。 过渡配合
(完整版)第三章孔、轴公差与配合
第三章孔、轴公差与配合目的：从基本几何量的精度项目入手，了解几何量线性尺寸、角度尺寸的基本概念，掌握常用孔、轴国家标准的构成，常用孔、轴公差与配合的选择，大尺寸孔、轴公差与配合及线性尺寸的未注公差。
重点：掌握尺寸精度及配合的选用；孔、轴公差与配合在图样上的标注。
难点：尺寸精度及配合的选用；课次3：基本几何精度概念及精度设计基本要求• 基本内容：本课题主要论述几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，几何参数误差，线性尺寸精度，角度尺寸精度。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、几何量精度的基本术语及定义；2、尺寸公差标准；3、常用孔、轴国家标准的构成---基本偏差系列、标准公差系列；4、会画尺寸公差带图与配合公差带图；5、在已知相同字母孔（轴）极限偏差的基础上，能求出与之相配的轴（孔）的极限偏差；难点：几何参数误差的项目、评定。
• 学时：6学时+习题课2学时基本几何量精度（一）• 几何量：包括长度、角度、几何形状、相互位置和表面粗糙度等几何参数。
• 几何量精度：是指这些几何参数的精度。
几何量精度设计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换性的要求。
• 本次课主要论述：几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，长度即线性尺寸精度。
简述角度尺寸精度。
有关几何量精度的基本术语和定义：• 孔和轴• 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸• 偏差与公差• 尺寸公差带图• 加工误差与公差的关系• 合格性判定原则孔和轴• 在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：• 孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由D表示；• 轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由d 表示。
• 即：孔为包容面，轴为被包容面。
如下图所示• 有关尺寸的概念• 尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
• 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。
第三章第 孔、轴公差与配合
第三章孔、轴公差与配合学习要求：非常清楚地理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、定义。
掌握公差带的概念和公差带图的画法，并能熟练查取标准公差和基本偏差表格，正确进行有关计算。
掌握标准中的２８个基本偏差代号以及它们的分布规律掌握光滑圆柱结合的配合基准制。
了解优先、常用配合的特点，学会公差与配合的正确选用，并能正确标注在图上。
§1 基本术语及定义§2 常用尺寸极限与配合国家标准的构成§3 未注公差线性尺寸的一般公差§4 常用尺寸孔、轴公差与配合的选择尺寸极限与配合现行标准体系GB/T1800.1-2009⏹基础——产品技术几何规范（GPS）极限与配合GB/T1800.2-2009(ISO286.1)⏹公差带选择GB/T1801-2009(ISO1829)GB/T1803-2003 尺寸至18mm的孔轴公差带GB／T1804—2000一般公差线性尺寸的未注公差GB/T5371-2004 过盈配合的计算和选用⏹测量与检验GB/T1957-2005 光滑极限量规§1 基本术语及定义主要内容：一、有关孔和轴的定义二、有关“尺寸”的术语和定义三、有关“公差与偏差”的术语和定义四、有关“配合”的常用术语及定义学习要求：1.掌握理解相关概念的含义2.能通过相关术语之间的关系进行必要的计算一、有关孔和轴定义（G B/T1800.1—2009）孔( hole) ——孔通常是指圆柱形内表面；也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面形成的包容面）。
轴(shaft ）——轴通常是指圆柱形外表面；也包括非圆柱形外表面（由两平行平面或切面形成的被包容面。
包容面,尺寸之间无材料，越加工越大被包容面，尺寸之间有材料，越加工越小二、有关“尺寸”的术语和定义（1）尺寸尺寸通常分为线性尺寸和角度尺寸两类。
线性尺寸是指两点之间的距离。
（2）公称尺寸公称尺寸是设计给定的尺寸，用D和d表示。
第三章 孔、轴公差与配合
2. 轴的基本偏差代号 左“松”右“紧”
3. 孔的基本偏差代号 左“松”右“紧”
4. 各种基本偏差所形成配合的特征
（1）间隙配合 a ~ h（或A ~ H）等11种基本偏差与基准孔基本偏 差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。 （2）过渡配合 js、j、k、m、n（或JS、J、K、M、N）等5种基 本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成 过渡配合。 （3）过盈配合 p ~ zc（或P ~ ZC）等12种基本偏差与基准孔基本 偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过盈配合。
五、基准制
把两个相配合中的孔公差带（或轴公差带）的位置 固定，而改变轴公差带（或孔公差带）的位置，从而形 成所需要的各种配合的一种制度称为基准制。 基孔制是指基本偏差为一定的孔的公差带，与不同 基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。 基孔制的孔为基准孔，它的基本偏差（下偏差）为 零。
ES + 0 φ
IT5 ~ IT10 用于有精度要求的重要和较重要配合。
IT11、IT12 用于不重要的配合 IT12 ~ IT18 用于非配合尺寸
在选择标准公差等级时，还应考虑下列几个问题: 1. 同一配合中孔与轴的工艺等价性 2. 相配件或相关件的结构或精度
3. 配合性质及加工成本
三、配合种类的选择
1. 配合类别的选择 （1）间隙配合
(2)配合代号
H7 ф50H7/f6 或 50 f6
ф50G7/h6 或 50
G7 h6
配合代号标注在装配图上。
6. 轴的基本偏差的确定
轴的各种基本偏差按计算公式确定。 使用时直接查表。
7. 孔的基本偏差的确定
由相同字母代号轴的基本偏差数值换算而得。
换算的原则是：基孔制配合变成同名的基轴制配合， 配合性质必须相同，即两种基准制配合的极限间隙或极限 过盈必须相同。
孔和轴的公差与配合
第三章孔、轴公差与配合思考题3-1 试述基本尺寸、极限尺寸和实际尺寸的含义，它们有何区别和联系？3-2 试述极限偏差、实际偏差和尺寸公差的含义，它们有何区别和联系？3-3 试述标准公差和基本偏差的含义，它们与尺寸公差带有何关系？3-4 试述配合的含义，配合分哪三类，这三类配合各有何特点？3-5 试述配合公差的含义？由使用要求确定的配合公差的大小与孔、轴公差的大小有何关系？3-6 为了满足各种不同的孔、轴配合要求，为什么要规定基准制？3-7 试说明下列概念是否正确：①公差是孔或轴尺寸允许的最大偏差？②公差一般为正值，在个别情况下也可以为负值或零？③过渡配合是指可能具有间隙，也可能具有过盈的配合。
因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合？④孔或轴的实际尺寸恰好加工为基本尺寸，但不一定合格？⑤基本尺寸相同的孔和轴的极限偏差的绝对值越大，则其公差值也越大？⑥mm就是的意思？⑦按同一图样加工一批孔后测量它们的实际尺寸。
其中，最小的实际尺寸为，最大的实际尺寸为，则该孔实际尺寸的允许变动范围可以表示为mm？3-8 编制孔、轴公差表格时，为什么需要进行尺寸分段？同一尺寸分段的公差值是加何确定的？3-9 GB/T1800.2-1998对常用尺寸孔和轴分别规定了多少个标准公差等级？试写出它们的代号。
标准公差等级的高低是如何划分的？如何表示？3-10 GB/T1800.2-1998对常用尺寸孔和轴分别规定了多少种基本偏差？试写出它们的代号。
轴的基本偏差数值如何确定？孔的基本偏差数值如何确定？3-11 为什么要规定基本偏差？基本偏差数值与标准公差等级是否有关？3-12 为什么要规定孔、轴常用公有效期带和优先、常用配合？3-13 为什么孔与轴配合应优先采用基孔制？在什么情况下应采用基轴制？3-14 试述各个标准公差等级和各种配合的应用场合？3-15 大尺寸和常用尺寸的孔、轴公差与配合有什么区别和联系？3-16 试述配制配合的应用场合场合以及如何应用配制配合？3-17 看图1-3.1所示的起重机吊钩的铰链，叉头1的左、右两孔与轴销2的基本尺寸皆为φ2 0mm，叉头1的两上孔与销轴2的配合要求采用过渡配合，拉杆3的φ20mm孔与销轴2的配合要求采用间隙配合。
3 孔轴公差与配合
４．实际尺寸：通过测量所得的尺寸，分别用Da、da表示。 ——包含测量误差。合格条件： d min d a d max Dmin Da Dmax
5
三、有关偏差和公差的术语和定义 1.尺寸偏差：某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差，包括 实际偏差和极限偏差。偏差可为正、负值或0。 极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）：
cd d c
fg g h ef f e
ei
js j
z v x y u r s t n p k m
za
zb
zc
基本尺寸
25
2、轴的基本偏差系列
（1）a～h： 基本偏差为es（上偏差）。 ① a～g：es为负； ② h：es=0，是基轴制中基准轴的基本偏差代号。 （2）j～zc：基本偏差为 ei（下偏差）。 ①j ：ei为负；②其余 ei为正。 （3）js ：公差带相对于零线对称分布。基本偏差为 ES=+IT/2或EI=-IT/2
13
（2) 过盈配合 孔的公差带在轴公差带下方，即具有过盈 （包括Ymin＝0）的配合。 对一批装配件而言，所有轴的尺寸≥孔的尺寸：
◆最大过盈： ◆最小过盈： ◆平均过盈：
Ymax Dmin d max EI es Ymin Dmax d min ES ei
Ymax Ymin Yav 2
32
换算规则如下： 1）通用规则 用同一字母代号表示的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，符 号相反。 适用范围：
33
2）特殊规则 同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相 差一个△值。 原因： 精度等级较高的配合中常采用孔比轴低一级相配。 ——工艺等价性 适用范围：
34
《互换性》课件-第三章 孔、轴公差与配合(何修改)
§2 常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成
孔、轴标准公差系列
4. 尺寸分段
• 为了减少标准公差的数目，国标对公称尺寸进行了分段。 • 在标准公差和基本偏差的计算公式中，公称尺寸一律以所属
尺寸段的几何平均值来计算（见附表3-2和3-3） • 首尾两项的几何平均值：
k7(
) 0.023
0.002
。
（6）判断 30H8 / k7 为过渡配合，所以
最大间隙 X max ES ei 0.033 0.002 0.031 最大过盈 Ymax EI es 0 0.023 0.023
例3：查附表3-2、3-4、3-5，确定 30H8 / k7 和 30K8 / h7 配合中孔和轴的极限偏差、极限间隙或过盈。 解：
查附表3-6
优选圆圈 里的13种
最后选其 他公差带
图3-17 孔的常用公差带
轴的常用公差带：116种。
次选方框 里的59种
查附表3-7
优选圆圈 里的13种
最后选其 他公差带
图3-18 轴的常用公差带
小结
三种尺寸 公称尺寸、极限尺寸、实际尺寸
孔、轴公差
两种偏差 极限偏差、实际偏差
公差与公差带
公差、公差带示意图 标准公差、基本偏差
配合种类的选择 1. 间隙配合的选择
查表3-6
工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔 、 轴配合，应选用间隙配合。
2.过渡配合的选择
对于既要求对中性，又要求装拆方便的孔与轴配合，应选用 过渡配合。
3.过盈配合的选择
对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔与轴配合，应该选 择过盈配合。
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第三章孔、轴公差与配合目的：从基本几何量的精度项目入手，了解几何量线性尺寸、角度尺寸的基本概念，掌握常用孔、轴国家标准的构成，常用孔、轴公差与配合的选择，大尺寸孔、轴公差与配合及线性尺寸的未注公差。
重点：掌握尺寸精度及配合的选用；孔、轴公差与配合在图样上的标注。
难点：尺寸精度及配合的选用；课次3：基本几何精度概念及精度设计基本要求• 基本内容：本课题主要论述几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，几何参数误差，线性尺寸精度，角度尺寸精度。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1、几何量精度的基本术语及定义；2、尺寸公差标准；3、常用孔、轴国家标准的构成---基本偏差系列、标准公差系列；4、会画尺寸公差带图与配合公差带图；5、在已知相同字母孔（轴）极限偏差的基础上，能求出与之相配的轴（孔）的极限偏差；难点：几何参数误差的项目、评定。
• 学时：6学时+习题课2学时基本几何量精度（一）• 几何量：包括长度、角度、几何形状、相互位置和表面粗糙度等几何参数。
• 几何量精度：是指这些几何参数的精度。
几何量精度设计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换性的要求。
• 本次课主要论述：几何量的基本概念，有关几何量精度的基本术语和定义，长度即线性尺寸精度。
简述角度尺寸精度。
有关几何量精度的基本术语和定义：• 孔和轴• 尺寸：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸• 偏差与公差• 尺寸公差带图• 加工误差与公差的关系• 合格性判定原则孔和轴• 在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：• 孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由D表示；• 轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由d 表示。
• 即：孔为包容面，轴为被包容面。
如下图所示• 有关尺寸的概念• 尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
• 基本尺寸：由设计给定的尺寸，一般要求符合标准的尺寸系列。
• 实际尺寸：通过测量所得的尺寸。
包含测量误差，且同一表面不同部位的实际尺寸往往也不相同。
用Da、da表示。
• 极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。
两者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸：孔和轴的最大、最小极限尺寸分别为Dmax、dmax和Dmin、dmin表示。
• 作用尺寸：孔的作用尺寸Dm：在配合的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸；Dm=Da-t形轴的作用尺寸dm ：在配合的全长上，与实际轴外接的最小理想孔的尺寸。
• 最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸Dmin。
• 最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那个极限尺寸，即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸Dmax。
• 有关偏差与公差的概念• 偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
包括实际偏差和极限偏差。
• 根据某一尺寸为实际尺寸和极限尺寸，偏差又分为实际偏差和极限偏差。
• 因为极限尺寸又有最大极限尺寸和最小极限尺寸，所以极限偏差又分上偏差（ES、es）和下偏差（EI、ei）。
对于孔：ES=Dmax-D 对于轴：es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-d• 公差：允许尺寸的变动量。
等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。
孔、轴的公差分别用T h和Ts表示。
Th=︱Dmax- Dmin ︱= ︱ES-EI︱Ts=︱dmax- dmin ︱= ︱es-ei︱公差与极限偏差的比较• 两者区别：• 从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。
实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。
• 从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。
• 从工艺上看：对某一具体零件，对于同一尺寸段内的尺寸（尺寸分段后）公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。
• 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了两极限偏差也就确定了公差。
尺寸公差带图• 由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示，故采用公差带图。
• 零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。
• 尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。
公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。
大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。
• 基本偏差：标准表中所列的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。
一般为靠近零线的那个极限偏差。
• 标准公差：标准中表列的，用确定公差带大小的任一公差。
加工误差与公差的关系• 工件在加工过程中，由于加工误差的影响，使加工后的零件的几何参数与与理想值不相符合，其差别称为加工误差。
其中包括：• 尺寸误差：实际尺寸与理想尺寸（真值或可代替真值的值）之差。
• 几何形状误差：宏观几何形状误差（形状误差，由由加工误差所造成）、微观几何形状误差（表面粗糙度，刀具在工件上留下的波峰和波长）、表面波度误差（加工过程中振动引起的）。
• 位置误差：各要素之间实际相对位置与理想位置的差值。
• 加工误差是不可避免的，其误差值在一定范围内变化是允许的，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件是合格的。
所以，公差是设计给定的，用于限制加工误差的；误差则是加工过程中产生的。
合格性判定原则——极限尺寸判断原则• 工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则。
其内容为：• 孔或轴的作用尺寸不超过最大实体尺寸，任何位置的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。
Dm≥Dmin ，Da≤Dmaxdm≤dmax ，da≥dmin课题二、基本几何量精度配合及配合制基本要求• 基本内容：了解有关配合的基本概念，掌握光滑圆柱结合的配合基准制。
• 重点内容：有关配合的基本计算、基准制。
• 难点内容：基准制；配合与配合制；配合的概念；配合的种类；配合公差；配合制。
配合的概念• 基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，称为配合。
在前面我们学过有关尺寸、偏差和公差的有关术语和定义，为清楚表示各术语间关系，可作公差与配合示意图。
简化它们的关系，即可作公差带图。
配合的类别• 通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。
根据其公带位置不同，可分为三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。
间隙:孔的尺寸减去与其配合的轴的尺寸所得数值为“正”者，称为间隙。
过盈:孔的尺寸减去与其配合的轴的尺寸所得数值为“付”者，称为过盈。
计算解：（1）最大间隙Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm最小间隙Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm配合公差T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025) ︱= 0.041 mm(2) 最大过盈Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059mm最小过盈Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm配合公差T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱= 0.041 mm(3) 最大间隙Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm最大过盈Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm配合公差Tf =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱= 0.041 mm配合制• 改变孔和轴的公差带位置可以得到很多种配合，为便于现代大生产，简化标准，• 标准对配合规定了两种配合制：基孔制和基轴制。
• 基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合• 的一种制度。
基孔制中的孔为基准孔，其下偏差为零。
• 基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。
基轴制中的轴为基准轴，其上偏差为零。
配合代号• 标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公差带代号以分数的形式组成，孔的公差带代号作为分子，轴的公差带代号作为分母。
例如：Φ40H8/f7，Φ80P7/h6。
• 基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性质的配合，如：A～H和a～h与基准件配合，形成间隙配合；J～N和j～n与基准件配合，基本上形成过渡配合，P～ZC和p～zc与基准件配合，基本上形成过盈配合。
• 原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构成配合，为了简化公差配合的种类，减少定值刀、量具和工艺装备的品种及规格，国家标准在尺寸≤500mm的范围内，规定了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴制各13种）和常用配合（基孔制59种，基轴制47种）。
常用尺寸段配合特点• 公差设计时，尺寸≤500mm的常用尺寸段配合，应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序，选用合适的公差带和配合。
• 标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则：当轴的标准公差大于IT8时，与同级基准孔相配合，如：H9/h9，H10/d10；当轴的标准公差小于IT8时，与高一级的基准孔相配合，如：H7/m6，H6/k5；当孔的标准公差等于IT8，可与同级轴配合也可与高一级轴配合。
如：H8/m7，H8/h8。
其它尺寸段配合特点• 大尺寸段（基本尺寸＞500～3150mm）：标准规定了常用轴公差带41种，孔公差带31种，没有推荐配合，规定一般采用基孔制的同级配合。
根据零件制造特点和生产实际情况，可采用基轴制配合。
• 小尺寸段（尺寸至18mm）：主要适用于仪器仪表和钟表工业，国标规定了163种轴公差带和145种孔公差带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。
由于小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较多。
配合公差等级也更为复杂。
练习• 下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其配合的极限间隙（过盈）和配合公差。
并画出其公差带图。
ø50H8/f7 ø30K7/h6 ø30H7/p6第三次课常用孔、轴《极限与配合》国家标准的构成机械产品中，基本尺寸不大于的尺寸段在生产中应用最广，该尺寸段称为常用尺寸段。
由上一节的内容可知，各种配合是由孔与轴的公差带之间的关系决定的，而孔轴公差带是由它的大小和位置决定的，而公差带大小由标准公差决定，公差带的位置由基本偏差决定。
为了使差带的大小和位置标准化，GB/T1800.2-1998规定了标准公差系列与基本偏差系列。