公差配合讲义

表面粗糙度的评定参数（一）
（1）轮廓算术平均偏差Ｒa 在取样长度内，被测实际轮廓上各点至轮廓中线距离绝 对值的平均值，即 1 n 1 l Ra y ( x) dx Ra yi 0 l n i 1

表面粗糙度评定参数（二）
（2）微观不平度十点高度Ｒz 在取样长度内５个最大的轮廓峰高ypi平均值与5个最大轮 5 廓谷深yvi平均值之和。 5
公差与配合
一、公差与配合的基本概念
1. 有关“尺寸”的术语和意义 （1）尺寸
尺寸是用特定单位表示长度的数字。
（2）基本尺寸
基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后，再按标准选 取的标注在设计图上的圆整尺寸。
（3）实际尺寸
实际尺寸是通过测量所得的尺寸。
（4）极限尺寸
极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。其中：较大的一个 称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸
ø0.02 A
ø 0.03 B
形位公差标注举例

◎ φ0.015
C
0.005




C ⊥ 0.01 将下列技术要求标注在图上。 A （ 1 ） φ100h6 圆 柱 表 面 的 圆 © 度公差为0.005mm。 （ 2 ） φ100h6 轴 线 对 φ40P7 0.005 孔轴线的同轴度公差为 φ0.015 。 （ 3 ） φ40P ７孔的圆柱度公 差为0.005mm。 （4）左端的凸台平面对 φ40P7 孔 轴 线 的 垂 直 度 公 差 为0.01 mm。 （ 5 ）右凸台端面对左凸台端 ∥ 面的平行度公差为0.02mm。
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义
（1）尺寸偏差
尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括：
实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 极限偏差
上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸
下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义
（2）尺寸公差（公差）
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
表面粗糙度的符号
在图样上表示表面粗糙度的符号有三种： a为基本符号，表示表面可以用任何方法获 得；b表示表面是用去除材料的方法获得的； c表示表面是用不去除材料的方法获得的。 a b c
表面粗糙度的代号
a1、a2 处为粗糙度高度参数的 允许值（μm）； b 处标注加工方法、镀涂或其它 表面处理；
（四）形位公差的选用
（2）一般形状公差应比位置公差小
同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。如 同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的平行 度公差值。
（3）表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系：
通常，表面粗糙度的Ra值可取为形状公差值的(20%～ 25%)。
（四）形位公差的选用
（4）对于制造难度大的零件应该选取较大的形
基孔制 基轴制
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”。
ES 0
H
基 本 尺 寸
EI=0
孔的 基本偏差系列 （基轴制h：es=0） 间隙配合：A-H---- 基本偏差为下偏差 EI
其中A-G的EI为正，并依次减小
公差带位置由基本偏差确定
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义
（5）标准公差
标准公差就是国家标准 所确定的公差。
（6）基本偏差
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。
3. 有关“配合”的术语和定义
（1）配合
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。
c处标出取样长度（mm）；
d标出加工纹理方向符号； e处标出加工余量（mm）； f处标出间距参数值（mm）或轮 廓支承长度率。
表面粗糙度的标注
标注时将其标注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它 们的延长线上，符号的尖端必须从材料外指向被注表面。 高度参数：当选用Ra时，只需在代号中标出其参数值， “Ra”本身可以省略； 当选用Rz或Ry时，参数和参数值都应标出； 当所有实测值不允许超过规定值时，应在图样上标注最 大值或最小值。
表面粗糙度对零件性能的影响
影响零件的耐磨性。
影响配合性质的稳定性。 影响零件的疲劳强度。
影响零件的抗腐蚀性。
影响零件的密封性。
对零件的外观、测量精度、表面光学性能、导 电导热性能和胶合强度等也有着不同程度的影 响。
表面粗糙度的评定参数（一）
国家标准GB3505-83和GB/T1031-95中规定了6个评定 参数，其中有关高度特性的参数3个（Ra、Rz、Ry）， 间距特性的参数有2个，形状特性参数有1个，其中高度 参数是主要的。
三、公差与配合的基准制与公差等级
1. 国家标准规定的公差与配合
尺寸≤500mm轴的（方框内的）一般常用和（圆圈内的）优先公差
1. 国家标准规定的公差与配合
尺寸≤500mm孔的（方框内的）一般常用和（圆圈内的）优先公差
1. 国家标准规定的公差与配合
基孔制优先配合公差带
基轴制优先配合公差带
2. 公差与配合的选用
0.02
A
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标注的解释
说明右图中 标注的形位 公差的含义。
解释含义
其含义为：
代
号
解释代号含义
外圆柱面的圆 度公差为0 外圆柱面对基准轴线 B的径向跳动公差为0.015 左端面对右端面的平行度 公差为0.01
公差带形状
在同一正截面上,半径差为 0 004mm的两同心圆间的区域 在垂直于基准轴线B的任一测量平 面内,半径差为0.015mm,圆心在 基准轴线B上的两同心圆间的区域 距离为公差值0.01 ，平行基准 平面的两平行平面间的区域
（五）形位公差在图样上的表示方法
二、指引线表示法
指引线的弯折点最多两个。靠近框格的那一段指引线 一定要垂直于框格的一条边。
指引线的箭头置于要素的轮廓线上或轮廓线的延长线上。 被测要素为中心要素时，指引线的箭头应与尺寸线对齐。
形位公差举例
0.01 A
ø 0.15 A B
∥ 0.04 A
位公差
对刚性较差的零件（如细长轴）和结构特殊的要 素（如大跨距的孔或轴的同轴度公差），在保证零件 功能的前提下，考虑到制造较困难，应适当降低1-2级
形位公差值。
（五）形位公差在图样上的表示方法
从框格的左边起， 第一格填写形位公差特征项目的符号， 第二格填写形位公差值， 第三格及往后填写基准的字母。 被测要素为单一要素时，框格只有两格，只标注前 两项内容。
（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。
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义
（4）公差带
在公差带图中，由代表上、 下偏差两条直线所限定的一个区 域称为公差带。 在国家标准中，公差带包括： 公差带大小标准公差确定
基 本 尺 寸 下偏差 上偏差 下偏差 零线 上偏差
二、 标准公差系列
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。 IT01、IT0、IT1、IT2、… … IT10 … …IT17、IT18 最高 —————————————————>最低
试将下列技术要求标 注在右图中
B
（1）左端面的平面度为0.01mm， 右端面对左端面的平行度为 0.04mm。 （2）ø70H7的孔的轴线对左端面 的垂直度公差为0.02mm。 （3）ø210h7对ø70H7的同轴度为 0.03mm。 （4）4- ø20H8孔对左端面（第一 基准）和ø70H7的轴线的位置 度公差为0.15mm。
H的基本偏差EI=0 是基孔制的标志 过渡配合：JS、J、K、M、N----基本偏差为上偏差ES 其中JS的基本偏差为±IT/2，公差带对零线 对称公布，其它依次减小
过盈配合: P-Zc----基本偏差为上偏差ES
数值为负，并依次减小 5、各种基本偏差形成的配合的特征
基轴制
基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带，与不同基
6、孔、轴公差代号与配合代号 1）孔、轴公差带代号 由基本偏差代号与标准公差等级号组成，例如： φ50H8—基本尺寸为φ50的孔的公差带代号； 其中基本偏差代号为H，标准公差等级8级 φ25f7—基本尺寸为φ25轴公差带代号； 其中基本偏差代号为f，标准公差等级7级
2）孔、轴配合代号
将相互配合的孔公差带号与轴公差带代号组合而成， 写成分子分母的形式： φ50H8/f7
选择公差与配合的原则：
是在保证机械产品基本性能的前提下，充分考虑制造的可 行性，并应使制造成本最低。
选择公差与配合的主要内容有： 1）确定基准制；
一般情况下，应优先选用基孔制。
2）确定公差等级； 3）确定配合种类。
应尽可能选用优先配合和常用配合。
四、形状公差与位置公差
种
公 差 名 称 直线度 平面度
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五、表面粗糙度
基本概念
零件表面的形貌可分为三种情况：
（1）表面粗糙度：零件表面所具有的微小峰谷的不平程度，其波长
和波高之比一般小于 50。属于微观几何形状误差。
（ 2 ）表面波纹度：零件表面中峰谷的波长和波高之比等于 50 ～ 1000的不平程度称为波纹度。会引起零件运转时的振动、噪声， 特别是对旋转零件（如轴承）的影响是相当大的，目前表面波纹 度还没有制定国家标准。国际标准化组织第57技术委员会正在制 定表面波纹度有关国际标准。 （3）形状误差 ：零件表面中峰谷的波长和波高之比大于1000的不 平程度属于形状误差。
公差与配合示意图
公差带图
基孔制配合与基轴制配合
(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）。
过渡配合
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）。
过盈配合
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。
取样长度：如按国标选用，则可省略标注；
标注举例
类
记 号 形 体
ห้องสมุดไป่ตู้

独形体
真圆度
形状公差 圆柱度 线轮廓度
○ ○
单独形体或关连形 体
面轮廓度 平行度
定向 垂直度 倾斜度 同轴度
∥
⊥ ◎
关连形体
置公差
定位
对称度 位置度 圆跳动
○
跳动 全跳动
A
（四）形位公差的选用
（1） 形位公差应比尺寸公差小：
例如： 圆柱形零件的形状公差（轴线直线度除外）， 一般情况下应小于其尺寸公差值，平行度公差值应小于相 应的距离尺寸公差值。 圆度、圆柱度公差值约为同级的尺寸公差值的 50%，故 一般可按同级选取。比如，尺寸公差为IT6，则圆度、圆柱 度公差也选6级。 但并不是圆度、圆柱度公差必须按尺寸公差同级选取， 也可根据零件的功能要求选取相邻级，必要时可按比尺寸 公差等级高半级到2级。
参数。推荐优先选用Ra值，因为Ra能充分反映零件表
面轮廓的特征。以下情况下例外：
当表面过于粗糙（Ra＞6.3μm）或过于光滑（ Ra＜ 0.025 μm ）时，可选用Rz，因为此范围便于选择用 于测量Rz的仪器测量。 当测量面积很小时，如顶尖、刀具的刃部、仪表的小 元件的表面，可选用Ry值。
本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。基准轴的 代号为“h”。
es=0 0
基 本 尺 寸
h
ei
轴的基本偏差系列 （基孔制H：EI=0时） 间隙配合：a-h---- 基本偏差为上偏差 es
其中a-g的es为负，并依次增大
h的基本偏差es=0 是基轴制的标志 过渡配合：js、j、k、m、n----基本偏差为下偏差ei 其中js的基本偏差为±IT/2，公差带对零线 对称公布，其它依次增大 过盈配合: p-zc----基本偏差为下偏差ei 数值为正，并依次增大
Rz
y
i 1
pi
yvi
i 1
5
表面粗糙度评定参数（三）
（3）轮廓最大高度Ｒy 在取样长度内，轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。峰 顶线和谷底线平行于中线且分别通过轮廓最高点和最低点。 Ry =︱ypmax︱+︱yvmax︱
表面粗糙度（评定参数）的选择
评定参数的选择：如无特殊要求，一般仅选用高度