zml-第二章 第三、四讲 孔和轴的极限与配合
合集下载
孔与轴的极限配合公差
02
03
延长使用寿命
精确的孔与轴配合公差可以减少零件 的磨损，从而延长机器的使用寿命和 维护周期。
感谢您的观看
THANKS
孔与轴的极限配合公 差
目录
CONTENTS
• 孔与轴配合公差的基本概念 • 孔与轴配合公差的分类 • 孔与轴配合公差的选择 • 孔与轴配合公差的检测 • 孔与轴配合公差的应用
01 孔与轴配合公差的基本概 念
孔与轴的定义
孔
在机械零件中，孔通常是指圆柱形的 内表面，其直径尺寸通常表示为D， 孔径范围一般在IT0-8级。
自行车链条与链轮的配合
自行车链条与链轮的配合公差影响链条的传动效果和稳定性，进而 影响骑行体验和安全性。
钟表齿轮与轴承的配合
钟表齿轮与轴承的配合公差要求极高，以确保钟表的准确性和稳定 性。
应用效果
提高机器性能
精确的孔与轴配合公差可以减少摩擦、磨损和振动，从而 提高机器的性能和效率。 Nhomakorabea01
增强安全性
在关键领域如汽车和航空航天中，精确 的孔与轴配合公差可以增强设备的安全 性和稳定性，减少事故风险。
用于测量轴的配合公差，有不 同规格，可根据需要选择。
检测步骤
清洁测量面
确保测量面干净无杂物，以免影响测量结果。
选择合适的测量工具
根据需要选择合适的测量设备和工具。
进行测量
按照所选的测量方法进行测量，并记录测量数据。
分析测量结果
根据测量数据评估孔与轴的配合公差是否符合要求。
05 孔与轴配合公差的应用
实现机械系统的功能要求
配合公差的选择直接影响到机械系统的功能要求， 如运动精度、稳定性、耐久性等。
提高机械系统的可靠性
第二章 孔和轴的极限与配合
第二章 孔与轴的极限与配合
（3）过渡配合 可能具有间隙或过盈的配合，此时孔的公差带与轴的公差带 相互交叠，如图1-7所示。它是介于间隙配合与过盈配合之间的 一种配合，但间隙和过盈量都不大。 过渡配合主要用于孔、 轴间的定位联结(既要 最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei 求装拆方便；又要求对 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 中性好)
第二章 孔与轴的极限与配合
最大间隙
Xmax =Dmax -dmin =ES-ei
最小间隙 Xmin =Dmin -dmax =EI-es
图2-8 间隙配合公差带示意图
第二章 孔与轴的极限与配合
.021 例1:齿轮衬套孔Ø25H7 +0 mm和中间轴轴径 0 0.020 Ø25f6( )mm ，求此配合的极限间隙。 0.033
(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 m 、mm均可。 (5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。
第二章 孔与轴的极限与配合
.035 例：已知孔的尺寸Ø100+ 0 mm，轴的尺 0 0.045 寸为Ø100 0.023 mm，试画出孔和轴的公差 带图。
图1-7过渡配合图
第二章 孔与轴的极限与配合
3、配合公差
∣Xmax－Xmin∣ Tf＝ ∣Xmax－Ymax∣＝|ES－ei－（EI－es）|＝TD＋Td |Ymax －Ymin| 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）。
第二章 孔与轴的极限与配合
解： （２）孔的实际偏差 = 65.010 – 65 = +0.010 （mm） 轴的实际偏差 = 64.980 – 65 = -0.020 (mm) （３）孔的公差： Th = Dmax – Dmin = 65.0190–65 = 0.019 (mm) 轴的公差： Ts = dmax – dmin = 64.990–64.977 = 0.013 (mm)
孔轴极限与配合
返回
标准公差系列
1. 公差等级 国家标准GB/T 1800.2-1998 将标准公差分为 20个公差等级，用IT（ISO Tolerance 的缩写） 和阿拉伯数字表示为IT01，IT02，IT03，……， IT18。其中IT01等级最高，IT18等级最低。
2. 尺寸分段 为了简化表格，国标GB/T 1800将基本尺寸分成 若干段，同一公差等级同一尺寸段的公差取相同 的值。
误收 误废
误废 误收
可查表确定。
验收极限的选择
返回
计量器具的选择
并满足： 所选计量器具的不确定度u1’≤允许值u1
返回
即:U1=0.9A
返回
返回
返回
返回
返回
（二）用光滑极限量规检验 1. 光滑极限量规的作用和分类 2. 光滑极限量规的设计原理 3. 光滑极限量规的公差 4. 光滑极限量规工作尺寸的计算
返回
3.与标准件配合的基准制选择 键、圆柱销及滚动轴承均为标准件。
返回
4. 非基准制选择
返回
公差等级的选择 1.选择原则: 在满足使用要求的前提下尽量选取低的
公差等级。 2.选择方法:类比法 类比法选择公差等级:
参考从生产实践中总结出来的经验资料进行对比选 择。用类比法时对常用公差等级的应用范围，各种加 工方法所能达到的公差等级有所了解。 3.类比法选择时注意点
返回
返回
（1）作用尺寸和实体尺寸 （2）泰勒原则 （3）遵循泰勒原则的量规
返回
返回
对于孔： 有时要求：Dmax≥Da≥Dmin 且 Dmax≥Dm≥Dmin
Da≥Dm Da≤Dmax(LMS) Dm≥Dmin(MMS) 对于轴： dmax≥da≥dmin dmax≥dm≥dmin da≤dm da≥dmin(LMS) dm≤dmax(MMS)
标准公差系列
1. 公差等级 国家标准GB/T 1800.2-1998 将标准公差分为 20个公差等级，用IT（ISO Tolerance 的缩写） 和阿拉伯数字表示为IT01，IT02，IT03，……， IT18。其中IT01等级最高，IT18等级最低。
2. 尺寸分段 为了简化表格，国标GB/T 1800将基本尺寸分成 若干段，同一公差等级同一尺寸段的公差取相同 的值。
误收 误废
误废 误收
可查表确定。
验收极限的选择
返回
计量器具的选择
并满足： 所选计量器具的不确定度u1’≤允许值u1
返回
即:U1=0.9A
返回
返回
返回
返回
返回
（二）用光滑极限量规检验 1. 光滑极限量规的作用和分类 2. 光滑极限量规的设计原理 3. 光滑极限量规的公差 4. 光滑极限量规工作尺寸的计算
返回
3.与标准件配合的基准制选择 键、圆柱销及滚动轴承均为标准件。
返回
4. 非基准制选择
返回
公差等级的选择 1.选择原则: 在满足使用要求的前提下尽量选取低的
公差等级。 2.选择方法:类比法 类比法选择公差等级:
参考从生产实践中总结出来的经验资料进行对比选 择。用类比法时对常用公差等级的应用范围，各种加 工方法所能达到的公差等级有所了解。 3.类比法选择时注意点
返回
返回
（1）作用尺寸和实体尺寸 （2）泰勒原则 （3）遵循泰勒原则的量规
返回
返回
对于孔： 有时要求：Dmax≥Da≥Dmin 且 Dmax≥Dm≥Dmin
Da≥Dm Da≤Dmax(LMS) Dm≥Dmin(MMS) 对于轴： dmax≥da≥dmin dmax≥dm≥dmin da≤dm da≥dmin(LMS) dm≤dmax(MMS)
第2章-3 孔、轴的极限与配合
准，检验结果也应以20℃的为准。
实际工作温度低于或高于20 ℃时。由热变形引起的间隙或过
盈变化量可用下式估算：
D[ h (t h 20) s (ts 20)]
式中，D为配合件的公称尺寸，单位为mm； αh、αs分别为孔、轴材料线膨胀系数，量纲为1/°C
（2-19）
大间隙为+0.010，最大过盈-0.035mm，试确定孔轴的公差等 级和配合种类。 解：（1）选择基准制。 因没有特殊情况和要求，选用基孔制配合 （2）公差等级的确定。 根据公式（2-16），配合公差 Tf= Xmax-Ymax =0.010-(-0.035) =0.045mm。 又因为Tf=Th+Ts=0.045mm，孔、轴在公差等级较高时，取 孔比轴低一级，查表2-1，初取：IT6=0.016mm， IT7=0.025mm； 两者之和小于并接近配合公差Tf，所以取 孔的公差等级为IT7，轴为IT6。
过渡配合
过盈配合
ei
ei
ei=Th-Xmax
ei=Th+|Ymin|
间隙配合
基轴制 过渡配合 过盈配合
EI
ES ES
EI=Xmin
ES= Xmax–TS ES=Ymin –Ts
18
四、在选择配合的时候要注意的问题
1. 孔、轴的工作环境温度对配合的影响
图样上极限与配合的标注是以标准温度20℃时工件的状态为
粉 末 冶 金 成 型 粉 末 冶 金 烧 结 砂 型 铸 造 、气 割 锻 造
15
三、配合的选择
H7 ?6
H7 g6
1、根据工作要求确定配合类别 （1）若工作时配合件之间有相对运动，选用间隙配合；相对速 度越大，间隙应越大。如单位压力大，则间隙要小。
第二章 孔与轴的极限与配合
max D min D
ES EI
孔
零线
轴
es ei
D（d）
配合制
改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，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，其下极限
位置。大小由标准公差确定，位置由 +
基本偏差确定。
0 -
4.基本偏差：标准中表列的，用以确定
公差带相对于零线位置的上公称偏差
轴
或下公称偏差。一般为靠近零线的那
个极限偏差。
5.标准公差：标准中表列的，用确定公 差带大小的任一公差。
尺寸公差带图（举例）
画出公称尺寸为Ø 50，上 极限尺寸为Ø 50 .025 、下 极与下限 上 极尺 极 限寸 限 尺为 寸尺Ø为寸Ø为50Ø4m94.m995的.997m孔5m、+0的轴的公差带图。
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≤Dmax dm≤dmax ， da≥dmin
三、有关“公差与偏差”的术语与定义
合的基础》
GB/T1800.2—2009 极限与配合《标准公差等级和孔、 轴的极限偏差表》
GB/T1801—2009 极限与配合《公差带和配合的选 择》
GB/T1803--2003《极限与配合 尺寸至18mm孔轴公 差带》
GB/T1804—2000《一般公差 线性和角度尺寸的未 注公差》
孔与轴的极限与配合
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义
3.3.1 公差配合的基本术语
3．基本偏差、标准公差以及公差带图
（2）公差带图
孔公差带
用以表明两个相互结合的孔、
ES 轴的基本尺寸、极限尺寸与公差关
+ 0
EI 系的图形。
-
es
ei
标准公差给出公差值大小，基
轴公差带
本偏差确定公差带的位置。
基本尺寸
b.实际偏差=实际尺寸－基本尺寸 零件上实际存在的，能测出其大小；对一批零件 而言，是一个随机变量。
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义
3.3.1 公差配合的基本术语
2．有关尺寸偏差、公差的术语及定义
c.偏差的标注 上偏差标在基本尺寸右上角，下偏差标在基本
尺寸右下角。 d.偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义 3.3.1 公差配合的基本术语
2．有关尺寸偏差、公差的术语及定义
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义
3.3.1 公差配合的基本术语
3．基本偏差、标准公差以及公差带图
（1）基本偏差与标准公差 标准公差（IT）:标准GB/T1800-79所列的用以确定公差 带大小的任一公差。 基本偏差：用于确定公差带相对零线位置的上偏差或下 偏差称基本偏差。 标准GB/T1800-79规定：一般以靠近零线的那个极限偏 差作为基本偏差；但对跨在零线上的（对称分布）ES（es） 或EI（ei）均可作为基本偏差。
机械基础国家标准已成为机械工程中应用最广 、涉及面最大的主要基础标准。
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义
3.3.1 公差配合的基本术语
3．基本偏差、标准公差以及公差带图
（2）公差带图
孔公差带
用以表明两个相互结合的孔、
ES 轴的基本尺寸、极限尺寸与公差关
+ 0
EI 系的图形。
-
es
ei
标准公差给出公差值大小，基
轴公差带
本偏差确定公差带的位置。
基本尺寸
b.实际偏差=实际尺寸－基本尺寸 零件上实际存在的，能测出其大小；对一批零件 而言，是一个随机变量。
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义
3.3.1 公差配合的基本术语
2．有关尺寸偏差、公差的术语及定义
c.偏差的标注 上偏差标在基本尺寸右上角，下偏差标在基本
尺寸右下角。 d.偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义 3.3.1 公差配合的基本术语
2．有关尺寸偏差、公差的术语及定义
互换性与测量技术基础
3.2 极限与配合的基本术语和定义
3.3.1 公差配合的基本术语
3．基本偏差、标准公差以及公差带图
（1）基本偏差与标准公差 标准公差（IT）:标准GB/T1800-79所列的用以确定公差 带大小的任一公差。 基本偏差：用于确定公差带相对零线位置的上偏差或下 偏差称基本偏差。 标准GB/T1800-79规定：一般以靠近零线的那个极限偏 差作为基本偏差；但对跨在零线上的（对称分布）ES（es） 或EI（ei）均可作为基本偏差。
机械基础国家标准已成为机械工程中应用最广 、涉及面最大的主要基础标准。
互换性与测量技术基础
第2章 孔、轴的极限与配合 习题参考答案
第2章孔、轴的极限与配合习题参考答案一、简述题1、什么是基孔制配合与基轴制配合？为什么要规定基准制？广泛采用基孔制配合的原因何在？在什么情况下采用基轴制配合？答：（1）基孔制配合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。
而基轴制配合是指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。
（2）因为国家标准规定的20个公差等级的标准公差和28个基本偏差可组合成543个孔公差带和544个轴公差带。
这么多公差带可相互组成近30万种配合。
为了简化和统一，以利于互换，并尽可能减少定值刀具、量具的品种和规格，无需将孔轴公差带同时变动，只要固定一个，变更另一个，便可满足不同使用性能要求的配合，且获得良好的技术经济效益。
因此，国家标准对孔与轴公差带之间的相互位置关系，规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。
（3）因为采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀量具的标准化、系列化，因而经济合理，使用方便，能以广泛采用基孔制配合。
（4）选择基轴制配合的情况如下：a、由冷拉棒材制造的零件，其配合表面不经切削加工；b、与标准件相配合的孔或轴；c、同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合，且有不同的配合性质。
2、选定公差等级的基本原则是什么？答：在首先满足使用要求的前提下，尽量降低精度要求，使综合经济效果为最好。
3、基准制的选用原则是什么？答：主要考虑工艺的经济性和结构的合理性，一般情况下，优先采用基孔制，这样可以减少备用的定值孔用刀具、量具的种类，经济效益比较好。
二名词解释1、基本尺寸：设计时给定的尺寸。
2、实际尺寸：通过测量得到的尺寸。
3、尺寸公差：允许尺寸的变动量。
4、极限尺寸：允许尺寸变化的两个极端。
5、上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
6、下偏差：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
7、基孔制：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。
孔与轴的极限与配合
孔：上偏差 ES=Dmax-D 下偏差 EI=Dmin-D 轴：上偏差 es=dmax-d 下偏差 ei=dmin-d
❖ 由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸。因 此，极限偏差的数值可能是正值、负值或零值。故在偏差值的前面除零值外，应标上相 应的“+”号或“－”号。
❖ 偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺寸右下角。 ❖ 例： 表示基本尺寸为25，上偏差为－0.020mm，下偏差为－0.033mm。
25－0.020 －0.033 13
2.尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。
最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值 上偏差与下偏差的代数差的绝对值
括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面
D1
形成的包容面）。
d1
轴(shaft)：指工件的圆柱形外表面，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）。
理解：
❖ 从加工看：孔的尺寸越加工越大，轴的尺寸越加工越小；
❖ 从配合看：孔是包容面，如轴承内圈的内径，轴上键槽宽度等；轴 是被包容面，如圆柱体直径、长度；长方体长、宽、高；键宽等。
• 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，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。
+ 0
标准公差确定，位置由基本偏差确定。
-
基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差 或下偏差。一般为距离零线最近的那个极限偏差。
❖ 由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸。因 此，极限偏差的数值可能是正值、负值或零值。故在偏差值的前面除零值外，应标上相 应的“+”号或“－”号。
❖ 偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺寸右下角。 ❖ 例： 表示基本尺寸为25，上偏差为－0.020mm，下偏差为－0.033mm。
25－0.020 －0.033 13
2.尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。
最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值 上偏差与下偏差的代数差的绝对值
括非圆柱形内表面（由两平行平面或切面
D1
形成的包容面）。
d1
轴(shaft)：指工件的圆柱形外表面，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）。
理解：
❖ 从加工看：孔的尺寸越加工越大，轴的尺寸越加工越小；
❖ 从配合看：孔是包容面，如轴承内圈的内径，轴上键槽宽度等；轴 是被包容面，如圆柱体直径、长度；长方体长、宽、高；键宽等。
• 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，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。
+ 0
标准公差确定，位置由基本偏差确定。
-
基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差 或下偏差。一般为距离零线最近的那个极限偏差。
第3章：孔和轴的极限与配合
解：φ 60H7 ： EI=0 ES=EI+IT=+0.030 ∵ IT7=-30 µ m φ 60f6 ： es=-30 µ m ei=es-IT=-49 µ m ∵ IT6=19 µ m φ 60h6 ： es=0 ei=-IT=-0.019 φ 60F7: EI=-es=+30 µ m ES=30+30=60 µ m +0.060 + H 7 0 0.030 F 7 + 0.030 →→ φ 60 →→ φ 60 f 6 −0..030 − 0 049 h6 0 0.019 −
例：基本尺寸为Ф30的孔和轴。孔的最大极限尺寸为 Ф30.21mm，孔的最小极限尺寸为Ф30.05mm。轴的最大极 限尺寸为Ф29.90mm，轴的最小极限尺寸为Ф29.75mm。 求（1）ES、EI、es、ei；（2）Th、Ts；（3）作公差带图， 写出基本偏差；（4）标注出孔、轴基本尺寸和上、下偏 差。
2、 尺寸公差—— tolerance ，允许尺寸的变化量 T (1)从极限尺寸入手： TD = ∣ Dmax -Dmin ∣ Td = ∣ dmax -dmin ∣ (2)从极限偏差看： TD =ES-EI Td =∣es-ei∣ (3)三者之间的关系： TD = ∣Dmax -Dmin∣ =∣（ D+ES ）-（D+EI）∣ =ES-EI
公差（T）：允许尺寸的变动量。 精度要求↑，给定T↓，制造愈难。 T=|最大极限尺寸—最小极限尺寸| 注意：公差值无正负含义。它表示尺寸变 动范围的大小。不应出现“+”“—”号。 加工误差不可避免T≠0 Th=Dmax—Dmin，Ts=dmax-dmin
3、公差带图及有关术语定义
1）零线：在公差带图中，确定偏差的一条基准线（即O偏差线）称为零线。 通常表示基本尺寸线。 公差带图作法：
第二章 第三、四讲 孔和轴的极限与配合
33
例：设有基本尺寸为50㎜的孔、轴配合，要求配合 间隙为+0.08㎜ ~ +0.21㎜，试确定其配合。
解：（1）选定基准制。因无特殊要求，选用基孔制 （2）确定公差等级。 Tf=210-80=130um 由表2-4可得IT9=62um Tf=Th+Ts=62+62=124um<130um 故定孔、轴都为IT9级
试验法
对于与产品性能关系很大的关键配合，可采取多 种方案进行试验比较，从而选出具有最理想的间隙或 过盈量的配合。
38
类比法
类比法是选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时， 要考虑以下因素： 配合件的工作情况 各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况
39
配合件的工作情况
选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、定 心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。
GB/T1803-2003专门规定了基本尺寸至18mm的 孔、轴公差带，分别有154个和169个，主要用于 精密机械＆钟表制造业。
9
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：当孔的标
23
公差与成本的关系
公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提 24
下，尽量选择较低的精度等级。
公差等级的选择方法
1、计算法
Tf＝Th+Ts • 对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。 • 当基本尺寸不大于500mm，公差等级在IT8及以上精度
时，孔比轴低一级；对于IT8级，也可采用同级配合；公 差等级在IT9及以下精度时，一般采用孔、轴同级配合； 当基本尺寸大于500mm时，一般采用同级孔、轴配合。
例：设有基本尺寸为50㎜的孔、轴配合，要求配合 间隙为+0.08㎜ ~ +0.21㎜，试确定其配合。
解：（1）选定基准制。因无特殊要求，选用基孔制 （2）确定公差等级。 Tf=210-80=130um 由表2-4可得IT9=62um Tf=Th+Ts=62+62=124um<130um 故定孔、轴都为IT9级
试验法
对于与产品性能关系很大的关键配合，可采取多 种方案进行试验比较，从而选出具有最理想的间隙或 过盈量的配合。
38
类比法
类比法是选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时， 要考虑以下因素： 配合件的工作情况 各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况
39
配合件的工作情况
选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、定 心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。
GB/T1803-2003专门规定了基本尺寸至18mm的 孔、轴公差带，分别有154个和169个，主要用于 精密机械＆钟表制造业。
9
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：当孔的标
23
公差与成本的关系
公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提 24
下，尽量选择较低的精度等级。
公差等级的选择方法
1、计算法
Tf＝Th+Ts • 对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。 • 当基本尺寸不大于500mm，公差等级在IT8及以上精度
时，孔比轴低一级；对于IT8级，也可采用同级配合；公 差等级在IT9及以下精度时，一般采用孔、轴同级配合； 当基本尺寸大于500mm时，一般采用同级孔、轴配合。
第2章孔、轴尺寸极限与配合
第2章 孔、轴尺寸极限与配合
2
1 2 3 4 56
7 89
φ 30r6 φ 40m6
φ100H7/f9 φ 50k6
φ 55H7/k6
φ 50D11/k6 φ 50k6
3
φ50k6 E
Ra.32
φ55k6 φ50k6 E φ48
0.012A-B Ra1.6
0.015A-B
Ra1.6
0.015A-B Ra1.6
配合》 GB/T1800.3—1998《极限与配合 基础 第3部分： 标准公差和基
本偏差》 GB/T1801—1999《极限与配合 公差带与配合的选择》 GB/T1804—1992《一般公差 线性尺寸的未注公差 》 GB/T3177—2006《 光滑工件尺寸的检验》 GB/T15755—1995《 圆锥过盈配合的计算和选用 》
5m0 m0 0..0 0，2 55 0 求Xmax、
Xmax＝Dmax－dmin
＝50.039－49.950＝＋0.089mm
Xmin＝Dmin－dmax ＝50－49.975＝＋0.025mm
Tf ＝| Xmax－Xmin| ＝|0.089－0.025|＝0.064mm
φ5 0 m m Xm a x Xm i n
dm ax dm in
es ei
极限尺寸与 公差
TD
公差与偏差的区别：
注意
a.从数值上——公差：绝对值（不能为零）偏差：代数值。 b.从作用上——公差：公差带的大小，影响配合精度。偏差：公
差带的位置，影响，配合性质
c.从工艺上——公差：反映加工的难易。偏差：调整工具的依据 d.从效果上——公差：限制误差。偏差：限制实际偏差
极限尺寸（Dmax、Dmin、dmax、dmin）limits of size 指一个孔或轴允许尺寸变化的两个极限值。
2
1 2 3 4 56
7 89
φ 30r6 φ 40m6
φ100H7/f9 φ 50k6
φ 55H7/k6
φ 50D11/k6 φ 50k6
3
φ50k6 E
Ra.32
φ55k6 φ50k6 E φ48
0.012A-B Ra1.6
0.015A-B
Ra1.6
0.015A-B Ra1.6
配合》 GB/T1800.3—1998《极限与配合 基础 第3部分： 标准公差和基
本偏差》 GB/T1801—1999《极限与配合 公差带与配合的选择》 GB/T1804—1992《一般公差 线性尺寸的未注公差 》 GB/T3177—2006《 光滑工件尺寸的检验》 GB/T15755—1995《 圆锥过盈配合的计算和选用 》
5m0 m0 0..0 0，2 55 0 求Xmax、
Xmax＝Dmax－dmin
＝50.039－49.950＝＋0.089mm
Xmin＝Dmin－dmax ＝50－49.975＝＋0.025mm
Tf ＝| Xmax－Xmin| ＝|0.089－0.025|＝0.064mm
φ5 0 m m Xm a x Xm i n
dm ax dm in
es ei
极限尺寸与 公差
TD
公差与偏差的区别：
注意
a.从数值上——公差：绝对值（不能为零）偏差：代数值。 b.从作用上——公差：公差带的大小，影响配合精度。偏差：公
差带的位置，影响，配合性质
c.从工艺上——公差：反映加工的难易。偏差：调整工具的依据 d.从效果上——公差：限制误差。偏差：限制实际偏差
极限尺寸（Dmax、Dmin、dmax、dmin）limits of size 指一个孔或轴允许尺寸变化的两个极限值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
23
公差与成本的关系 公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提 下，尽量选择较低的精度等级。
24
公差等级的选择方法
1、计算法
Tf＝Th+Ts
•
•
对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。
当基本尺寸不大于500mm，公差等级在IT8及以上精度时，
孔比轴低一级；对于IT8级，也可采用同级配合；公差等
2
HOME
优先、常用和一般公差带
为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量
具 和 工 艺 装 备 的 品 种 和 规 格 ， GB/T1801-1999 参 考
ISO1829-1975“一般用途公差带的选择”，对基本尺寸 不超过500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公
差带。
3
HOME
图2-24 尺寸≤500mm轴一般、常用、优先公差带
准公差大于IT8时，与同级轴相配合，如：H9/h9， H10/d10；当孔的标准公差小于IT8时，与高一级的轴相配 合，如：H7/m6，H6/k5；当孔的标准公差等于IT8，可与 同级配合也可与高一级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。
10
§2.6 一般公差线性尺寸的未注公差
11
一般公差是指在车间的一般加工条件下可以保证的公差。 它是机床设备在正常维护和操作情况下可以达到的经济加工 精度。 1 ．线性尺寸的一般公差的等级分精密级、中等级、粗糙级、 最粗级；极限偏差都对称分布。 2 ．一般公差是为了简化制图，方便设计。正常情况下，采 用一般公差的尺寸都可以不检验。
图中方框内的59种为常用公差带， 圆圈内的13种为优先公差带
4
图2-25 尺寸≤500mm孔一般、常用、优先公差带
图中方框内的47种为常用公差带， 圆圈内的13种为优先公差带
5
提醒：
设计时应优先使用优先公差带，其次才使用常用公
差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。
仅在特殊情况下，当一般公差带不能满足要求时，
尺寸分段
＞ 30~120 ＞ 120~400 ＞ 400~1000 ＞1000~2000 ＞ 2000~4000
精密级f
±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15
±0.2
±0.3
±0.5
__
中等级m ±0.1
粗糙级c 最粗级v ± 0.2 __
± 0.1
±0.3 ± 0.5
± 0.2 ± 0.3
±0.5 ± 0.8 ±1 ±1.5
有利于降低成本。
2、公差等级的选择
公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定，尺
寸的精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质 量有关。公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，配合
精度就越高，但加工的成本也越高。
因此，公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能
的前提下，尽量选择较低的精度等级。
40
配合的特征
间隙配合的特征是利用间隙贮存润滑油及补偿温度变 形、安装误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应 用广泛，不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传 递力矩。主要依据变形、误差需要补偿间隙的大小、
相对运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。
41
过渡配合的特点是定心精度高且可拆卸，也可加键、
工程中，常使用经过光轧成型的钢丝或有色金属棒料直 接作轴，此时采用基轴制配合。
19
同一基本尺寸的轴与多孔相配合，且配合性质要求不 同时,采用基轴制配合。
如图a，b，c所示的活塞部件中，活塞销和活塞与连杆
的配合，根据功能要求，活塞销和活塞的配合应为过
渡配合，而活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。
20
配合，应尽量采用基孔制配合。
18
必要时选用基轴制配合
用冷拉光轴作轴时。冷拉圆钢，其尺寸公差可达IT7～
IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求，
在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。只需按照 不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性质的配合。
对于小尺寸的精密轴，在仪器制造、钟表生产和无线电
33
例：设有基本尺寸为50㎜的孔、轴配合，要求配合
间隙为+0.08㎜ ~ +0.21㎜，试确定其配合。
解：（1）选定基准制。因无特殊要求，选用基孔制
（2）确定公差等级。
Tf=210-80=130um 由表2-4可得IT9=62um Tf=Th+Ts=62+62=124um<130um 故定孔、轴都为IT9级
试验法
对于与产品性能关系很大的关键配合，可采取多 种方案进行试验比较，从而选出具有最理想的间配合种类的主要方法。应用类比法选择
时，要考虑以下因素：
配合件的工作情况
各种基本偏差形成配合的特点
配合件的生产情况
39
配合件的工作情况
选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、 定心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。
§ 2.5 常用和优先用公差带与配合
1
优先、常用和一般公差带
标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一
偏差组合，即可得到不同大小和位臵的公差带。在基本 尺寸Ｄ≤500mm内组成543种孔的公差带和544种轴的公差 带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用， 显然是不经济，而且也是不必要的。 20个公差等级 28个基本偏差 任取其一 组成公差带 孔、轴公差带 各有500多种， 配合更多
特殊需要时可采用非基孔、基轴制配合
按标准件而定
滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合无疑应是基 孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。
21
非基准制配合
在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采用
非基准制配合。即非基准孔和非基准轴配合，如图所示，
箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。由于滚动轴承是 标准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配合，箱体孔的 公差带代号为 J7 ，箱体孔与端盖的配合可选低精度的间 隙配合 J7/f9 ，既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位，还 22
15
合理选用极限与配合是机械设计与制造中至关重要的 一环，极限与配合的选用是否恰当，对机械的使用性 能和制造成本有着很大的影响。 极限与配合的选用包括：
1、基准制的选择 2、公差等级的选择 3、配合种类的选择
16
1、基准制的选择
基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合
能满足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合， 也能满足使用要求。如：H7/k6与K7/h6的配合性质基本 相同，称为“同名配合”。所以，配合制的选择与功能 要求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。
才允许按标准中规定的标准公差与基本偏差组成所
需公差带，甚至按公式用插入或延伸的方法，计算
新的标准公差与基本偏差。
6
基孔制常用配合59种，其中优先配合13种；基轴制常用配 合47种，优先配合13种 。
8
GB1801-2009中列出了轴和孔的一般公差带的极限 偏差数值；还列出了基孔制与基轴制常用配合的极 限间隙和极限过盈值。
考虑热变形和装配变形的影响
热变形。当工作温度不是标准温度20℃，特别是孔、 轴温度相差较大，或其线膨胀系数相差较大时，应考 虑热变形的影响。
装配变形
措施：将内孔做大些；或将套筒压入后再加工。
45
§ 2.8 大尺寸、小尺寸公差配合
46
大尺寸段配合特点
± 0.5 ±0.8
±1.2 ±2.5 ±2 ±4
±1.2
±3 ±6
±2
±4 ±8
13
倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值
单位(mm)
尺寸分段 公差等级 0.5~3 精密级f 中等级m 粗糙级c 最粗级v ±0.4 ±1 ±2 ±4
14
＞3~6 ±0.5
＞ 6~30 ±1
＞ 30 ±2
±0.2
§2.7 极限与配合的选用
29
采用类比法选择公差等级时应考虑的问题
（3）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级不能太低。 （4）在非基准制的配合中，当配合精度要求不高，为降 低成本，允许相配合零件的公差等级相差 2 ～ 3 级，如箱 体孔与端盖的配合。
（5）各种加工方法所能够达到的公差等级，如书表2-15 所示。
30
传递转 矩 无相对 运动 永久结合 要精确同轴 不要精确同轴
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)的 间隙配合加紧固件 间隙配合加紧固件
可拆 结合
不传递转矩，要精确同轴 有相对 运动 缓慢移动或转动 转动或转动和移动的复合运动
过渡配合或过盈量小的过盈配合 基本偏差为H(h)、G(g)等间隙配合 基本偏差A～F(a～f) 等间隙配合 44
上产生一定的正压力和摩擦力，用以传递力矩和紧 固零件。选择过盈配合时，如不加键、销等紧固件， 则最小过盈应能保证传递所需的力矩，最大过盈应 不使材料破坏，故配合公差不能太大，所以公差等
级一般为 IT5 ～ IT7 。基本偏差根据最小过盈量及结
合件的标准来选取。
43
根据使用要求确定配合的类别 孔、轴有相对运动(转动或移动)要求，必须选择间隙配 合；若孔、轴间无相对运动，应根据具体工作条件的不同确 定过盈、过渡甚至间隙配合。（表2-16）
3 ．一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。在基本尺寸 后不标注极限偏差数值或公差带代号，所以，称未注公差。 但应在技术文件中注明采用一般公差标准号和公差等级。例 如选用中等级时，表示为：GB/T1804-2000－m。
12
线性尺寸的极限偏差数值
单位（mm)
公差与成本的关系 公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提 下，尽量选择较低的精度等级。
24
公差等级的选择方法
1、计算法
Tf＝Th+Ts
•
•
对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。
当基本尺寸不大于500mm，公差等级在IT8及以上精度时，
孔比轴低一级；对于IT8级，也可采用同级配合；公差等
2
HOME
优先、常用和一般公差带
为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量
具 和 工 艺 装 备 的 品 种 和 规 格 ， GB/T1801-1999 参 考
ISO1829-1975“一般用途公差带的选择”，对基本尺寸 不超过500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途公
差带。
3
HOME
图2-24 尺寸≤500mm轴一般、常用、优先公差带
准公差大于IT8时，与同级轴相配合，如：H9/h9， H10/d10；当孔的标准公差小于IT8时，与高一级的轴相配 合，如：H7/m6，H6/k5；当孔的标准公差等于IT8，可与 同级配合也可与高一级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。
10
§2.6 一般公差线性尺寸的未注公差
11
一般公差是指在车间的一般加工条件下可以保证的公差。 它是机床设备在正常维护和操作情况下可以达到的经济加工 精度。 1 ．线性尺寸的一般公差的等级分精密级、中等级、粗糙级、 最粗级；极限偏差都对称分布。 2 ．一般公差是为了简化制图，方便设计。正常情况下，采 用一般公差的尺寸都可以不检验。
图中方框内的59种为常用公差带， 圆圈内的13种为优先公差带
4
图2-25 尺寸≤500mm孔一般、常用、优先公差带
图中方框内的47种为常用公差带， 圆圈内的13种为优先公差带
5
提醒：
设计时应优先使用优先公差带，其次才使用常用公
差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。
仅在特殊情况下，当一般公差带不能满足要求时，
尺寸分段
＞ 30~120 ＞ 120~400 ＞ 400~1000 ＞1000~2000 ＞ 2000~4000
精密级f
±0.05 ±0.05 ±0.1 ±0.15
±0.2
±0.3
±0.5
__
中等级m ±0.1
粗糙级c 最粗级v ± 0.2 __
± 0.1
±0.3 ± 0.5
± 0.2 ± 0.3
±0.5 ± 0.8 ±1 ±1.5
有利于降低成本。
2、公差等级的选择
公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定，尺
寸的精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质 量有关。公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，配合
精度就越高，但加工的成本也越高。
因此，公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能
的前提下，尽量选择较低的精度等级。
40
配合的特征
间隙配合的特征是利用间隙贮存润滑油及补偿温度变 形、安装误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应 用广泛，不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传 递力矩。主要依据变形、误差需要补偿间隙的大小、
相对运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。
41
过渡配合的特点是定心精度高且可拆卸，也可加键、
工程中，常使用经过光轧成型的钢丝或有色金属棒料直 接作轴，此时采用基轴制配合。
19
同一基本尺寸的轴与多孔相配合，且配合性质要求不 同时,采用基轴制配合。
如图a，b，c所示的活塞部件中，活塞销和活塞与连杆
的配合，根据功能要求，活塞销和活塞的配合应为过
渡配合，而活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。
20
配合，应尽量采用基孔制配合。
18
必要时选用基轴制配合
用冷拉光轴作轴时。冷拉圆钢，其尺寸公差可达IT7～
IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求，
在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。只需按照 不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性质的配合。
对于小尺寸的精密轴，在仪器制造、钟表生产和无线电
33
例：设有基本尺寸为50㎜的孔、轴配合，要求配合
间隙为+0.08㎜ ~ +0.21㎜，试确定其配合。
解：（1）选定基准制。因无特殊要求，选用基孔制
（2）确定公差等级。
Tf=210-80=130um 由表2-4可得IT9=62um Tf=Th+Ts=62+62=124um<130um 故定孔、轴都为IT9级
试验法
对于与产品性能关系很大的关键配合，可采取多 种方案进行试验比较，从而选出具有最理想的间配合种类的主要方法。应用类比法选择
时，要考虑以下因素：
配合件的工作情况
各种基本偏差形成配合的特点
配合件的生产情况
39
配合件的工作情况
选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、 定心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。
§ 2.5 常用和优先用公差带与配合
1
优先、常用和一般公差带
标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一
偏差组合，即可得到不同大小和位臵的公差带。在基本 尺寸Ｄ≤500mm内组成543种孔的公差带和544种轴的公差 带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用， 显然是不经济，而且也是不必要的。 20个公差等级 28个基本偏差 任取其一 组成公差带 孔、轴公差带 各有500多种， 配合更多
特殊需要时可采用非基孔、基轴制配合
按标准件而定
滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合无疑应是基 孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。
21
非基准制配合
在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采用
非基准制配合。即非基准孔和非基准轴配合，如图所示，
箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。由于滚动轴承是 标准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配合，箱体孔的 公差带代号为 J7 ，箱体孔与端盖的配合可选低精度的间 隙配合 J7/f9 ，既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位，还 22
15
合理选用极限与配合是机械设计与制造中至关重要的 一环，极限与配合的选用是否恰当，对机械的使用性 能和制造成本有着很大的影响。 极限与配合的选用包括：
1、基准制的选择 2、公差等级的选择 3、配合种类的选择
16
1、基准制的选择
基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合
能满足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合， 也能满足使用要求。如：H7/k6与K7/h6的配合性质基本 相同，称为“同名配合”。所以，配合制的选择与功能 要求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。
才允许按标准中规定的标准公差与基本偏差组成所
需公差带，甚至按公式用插入或延伸的方法，计算
新的标准公差与基本偏差。
6
基孔制常用配合59种，其中优先配合13种；基轴制常用配 合47种，优先配合13种 。
8
GB1801-2009中列出了轴和孔的一般公差带的极限 偏差数值；还列出了基孔制与基轴制常用配合的极 限间隙和极限过盈值。
考虑热变形和装配变形的影响
热变形。当工作温度不是标准温度20℃，特别是孔、 轴温度相差较大，或其线膨胀系数相差较大时，应考 虑热变形的影响。
装配变形
措施：将内孔做大些；或将套筒压入后再加工。
45
§ 2.8 大尺寸、小尺寸公差配合
46
大尺寸段配合特点
± 0.5 ±0.8
±1.2 ±2.5 ±2 ±4
±1.2
±3 ±6
±2
±4 ±8
13
倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值
单位(mm)
尺寸分段 公差等级 0.5~3 精密级f 中等级m 粗糙级c 最粗级v ±0.4 ±1 ±2 ±4
14
＞3~6 ±0.5
＞ 6~30 ±1
＞ 30 ±2
±0.2
§2.7 极限与配合的选用
29
采用类比法选择公差等级时应考虑的问题
（3）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级不能太低。 （4）在非基准制的配合中，当配合精度要求不高，为降 低成本，允许相配合零件的公差等级相差 2 ～ 3 级，如箱 体孔与端盖的配合。
（5）各种加工方法所能够达到的公差等级，如书表2-15 所示。
30
传递转 矩 无相对 运动 永久结合 要精确同轴 不要精确同轴
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)的 间隙配合加紧固件 间隙配合加紧固件
可拆 结合
不传递转矩，要精确同轴 有相对 运动 缓慢移动或转动 转动或转动和移动的复合运动
过渡配合或过盈量小的过盈配合 基本偏差为H(h)、G(g)等间隙配合 基本偏差A～F(a～f) 等间隙配合 44
上产生一定的正压力和摩擦力，用以传递力矩和紧 固零件。选择过盈配合时，如不加键、销等紧固件， 则最小过盈应能保证传递所需的力矩，最大过盈应 不使材料破坏，故配合公差不能太大，所以公差等
级一般为 IT5 ～ IT7 。基本偏差根据最小过盈量及结
合件的标准来选取。
43
根据使用要求确定配合的类别 孔、轴有相对运动(转动或移动)要求，必须选择间隙配 合；若孔、轴间无相对运动，应根据具体工作条件的不同确 定过盈、过渡甚至间隙配合。（表2-16）
3 ．一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。在基本尺寸 后不标注极限偏差数值或公差带代号，所以，称未注公差。 但应在技术文件中注明采用一般公差标准号和公差等级。例 如选用中等级时，表示为：GB/T1804-2000－m。
12
线性尺寸的极限偏差数值
单位（mm)