第二章 孔和轴的极限与配合

第七节 尺寸公差与配合的选用
一、基准制的选用
1．一般情况下应优先选用基孔制 2．基轴制的选择 （1）直接使用有一定公差等级（IT8～IT11） 而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是 按基准轴的公差带制造）制作轴。若需要各种 不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来 实现。这种情况主要应用在农业机械和纺织机 械中。
各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合 大致总结如下：
间隙配合按相对运动速度选择 相对运 无定心要求的 动情况 慢速转动 选择基 本偏差 高速 转动 d(D) 或 e(E) 中速 精密低速转动或移 转动 动或手动移动
c(C)
f(F)
g(G)
h (H)
基孔制（或基轴制）各种过盈配合基本偏差的比较与选择
一、一般、常用和优先的孔、轴公差带 （GB/T1801—1999）
图2-18一般、常用和优先轴的公差带
图2-17一般、常用和优先孔的公差带
二、常用和优先配合
表2－7基孔制常用和优先配合（摘自GB/T1801—1999）
第六节 一般公差 线性尺寸的未注公差
（GB/T1804－1992）
一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）
GB/T1801—1999规定了基本尺寸 ≤500mm的一般用途轴的公差带116个和孔的公 差带105个，再从中选出常用轴的公差带59个和 孔的公差带44个，并进一步挑选出孔和轴的优先用 途公差带各13个，如教材图2-17（一般、常用和 优先轴的公差带）和图2-18（一般、常用和优先 孔的公差带）所示。图中方框中的为常用公差带， 圆圈中的为优先公差带。选用时，以优先、、常用、 一般、任一孔、轴公差带为顺序;以优先、常用、任 一孔、轴公差带组成配合为顺序。
最大极限尺寸 最小极限尺寸 公差 下偏差 上偏差 基本尺寸
孔
图2-4
最小极限尺寸
最大极限尺寸 基本尺寸 零线
轴
公差 下偏差 上偏差
二、有关“公差与偏差”的术语和定义
3.公差带
1)公差带图解：
孔公差带 + 0 基本尺寸 轴公差带 ES EI es ei
a)零线： b)公差带特性： 标准化
两个要素 大小 T 标准公差
要传递 转矩 永久结合 较大过盈的过盈配合 轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为H(h)①的间隙 配合加紧固件② 间隙配合加紧固件② 过渡配合或轻的过盈配合 基本偏差为H(h)、G(g) 基本偏差A～F(a～f)
①等间隙配合
无相对运动
可 拆 结 合
要精确同轴 不要精确同轴
不需要传递转矩，要精确同轴 只有移动 有相对运动 转动或转动和移动的复合运动
三、公差带与配合代号
（1）差带代号：由基本偏差代号及公差等级代号组成。
位置 大小
或用数字(mm)表示（或两者结合）
• 例：Ф 65k6 、Ф 65 + 0.021 或 Ф 65k6(+ 0.021 ) + 0.002 + 0.002 • 对称偏差表示为：Ф 10Js5(±0.003)
第五节 一般、常用和优先的公差带与配合
第二章 孔和轴的极限与配合
学 习 指 导
本章学习的目的: 是掌握基础标准《极限与配合》 的一般规律; 学习要求: 掌握极限与配合标准中的术语定义； 重点: 掌握标准公差与基本偏差的结构、特点和基 本规律以及尺寸公差与配合的选用原则。
第一节 概述
1.加工误差与公差; 2.极限与配合制的构成;
第二节 极限与配合的 常用术语与定义
Xmax
2) 过盈配合
轴 轴 Ymax Ymin Ymax Ymin=0
孔
孔
特征参数： • Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei • Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es
3)过渡配合 :孔、轴公差带相互重叠，即可能具有X或Y的配合
Ymax
Xmax
轴
Xmax
Ymax
孔
轴
孔
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es
过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结 (既要求装拆方便；又要求对中性好)
Ymax
孔
Xmax
轴
3.配合公差
∣Xmax－Xmin∣ ∣X Tf＝ max－Ymax∣＝|ES－ei－（EI－es）|＝TD＋Td |Ymin－Ymax |
若要提高配合精度（即↓Tf）可减小相 配合的孔、轴尺寸公差（即提高↑相配合的 孔、轴加工精度）。 设计时，应使Tf≤TD＋Td 。
+ 0 _
fD
M7
h6
M7
间隙配合
图5-1 基准制选择示例(一)
fD
过渡配合
（4）与标准件配合的基准制选择
若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为基 准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件， 键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈与箱 体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配 合应采用基孔制，如下图所示选择箱体孔的公差带 为J7，选择轴颈的公差带为k6。
es ei
+
0 基本尺寸
基本偏差
三、有关“配合”的术语及定义
1）间隙配合 孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的 配合（包括Xmin＝0的配合）。对一批零件而言，所有孔的 尺寸≥轴的尺寸
孔 Xmin Xmax Xmin=0 轴 轴 孔
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
过盈程度 选择根据
较小或小的过盈
中等与大的 过盈
很大与特大的过盈
传递扭矩的 大小
加紧固件传递一 定的扭矩与轴向 不加紧固件 力，属轻型过盈 可传递较小 不加紧固件可传递大的扭矩 配合。不加紧固 的扭矩与轴 与轴向力、特大扭矩和动载荷， 件可用于准确定 向力，属中 属重型、特重型过盈配合 心仅传递小扭矩， 型过盈配合 需轴向定位（过 盈配合时）
位置
标准化 极限偏差 基本偏差
c）画法：
(1)零线。 (2)确定公差带大小位置。 (3)孔 、轴 (或 ) 或在公差带里写孔、轴。 (4)作图比例基本一致，单位 µ 、mm均可。 m (5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。
4．基本偏差
孔 EI 轴 基本偏差 为下偏差 基本偏差 ES 孔 为上偏差 轴
三、应用
主要用于不重要的，较低精度的非配合尺寸 及以工艺方法可保证的尺寸（铸、模锻）。（简化 制图，节约设计、检验时间，突出重要尺寸）
四、标注
当采用一般公差时，在图样上只注基本 尺寸，不注极限偏差，但应在图样的技术要 求或有关技术文件中，用标准号和公差等级 代号作出总的说明。例如，当选用中等级m 时，则表示为GB/T 1804—m。 ＃如用比一般公差还大的公差，则应在 尺寸后标注相应的极限偏差（如：盲孔深度 尺寸）
①等间隙配合
2．选定基本偏差（配合）的方法
计算法就是根据理论公式，计算出使用要求的间隙或 过盈大小来选定配合的方法。对依靠过盈来传递运动和负载 的过盈配合，可根据弹性变形理论公式，计算出能保证传递 一定负载所需要的最小过盈和不使工件损坏的最大过盈。由 于影响间隙和过盈的因素很多，理论的计算也是近似的，所 以在实际应用中还需经过试验来确定，一般情况下，很少使 用计算法。 试验法就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙 或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经 验的场合。试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较 少。 类比法就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证 的配合的实例，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来 确定配合。该方法应用最广。
用于需要拆卸时， 装入时使用压入 机
装卸情况
用于不拆卸时，一般不推荐 用于很少拆 使用。对于特重型过盈配合 卸时 （后三种）需经试验才能应用
s（S）、 t（T） u（U）、v(V)、x（X）、 y（Y）、z（Z）
应选择的 基本偏差
二、一般公差的规定
一般公差规定四个等级：f（精密级）、m （中等级）、c（粗糙级）、v（最粗级）。这4个 公差等级相当于ITl2、ITl4、IT16和IT17。 在基本尺寸0.5～4000mm范围内分为8个尺 寸段。极限偏差均对称分布。具体值见教材表2-8。 标准同时也对倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差 的数值作了规定，见教材表2-9。
3．基本尺寸 通过它并应用上、下偏差可 算出极限尺寸的尺寸（如图2-4）。它可孔、轴的 尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。
由于测量误差 实际尺寸不一定是尺寸的真值。
由于形状误差 同一表面不同部位的实际尺 寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。
2．基孔制、基轴制
第三节 标准公差系列
一、标准公差代号及等级
1．代号 国家标准（GB/T1800.2—1998） 2．公差等级
在基本尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级 规定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定 了IT1至IT18共18个标准公差等级。依次为 IT01 IT0 IT1 …… IT18 等级 高 低 ＞IT7 称为低于IT7级 公差值 小 大 ＜IT7称为 高于IT7级
zb
zc
ei
基本尺寸
+ 0 -
2）特点
a)分布简图如下图
孔A
zc
zc
孔A
EI H h ZC 零 线 es H h ei 零 ES 线 ZC
轴a
轴a
图a
图b
b)Js完全对称，J基本对称（孔ES＋，只有J6、J7、J8；轴只有j5、 j6、j7、j8，逐步被Js取代）
c)基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（K、M、N等有两种位 置）。例：A～H(a～h) 与公差等级无关。Ф10f7、Ф10f8、Ф10f9 d)“A～ZC”（a～zc）除J（j）以外，20个等级齐全。