05 常用结合件的公差与配合
公差与配合的基础知识
最大极限尺寸 最小极限尺寸
最小极限尺寸 最大极限尺寸
最大间隙 最小间隙
最大间隙
最小间隙
图例： 图例：
孔 轴
过盈配合的含义
过盈配合——任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配， 过盈配合——任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减 ——任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配 轴的尺寸为负或零时称过盈配合。 轴的尺寸为负或零时称过盈配合。 此时轴的公差带在孔的公差带之上。 此时轴的公差带在孔的公差带之上。 最小极限尺寸 最大极限尺寸
A：定向公差：平行度；垂直度；倾斜度。 定向公差：平行度；垂直度；倾斜度。 B：定位公差：同轴度；位置度；对称度。 定位公差：同轴度；位置度；对称度。
形状公差的含义及分类简介
形状公差：构成零件的几何特征的点， 形状公差：构成零件的几何特征的点，线，面要素之间的实际形状相对与理想形状的允许变 动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 动量。给出形状公差要求的要素称为被测要素。 项目
二、公差与配合的分类
配 合 分 类
间隙配合 过盈配合 过渡配合
间隙配合的含义
间隙配合——任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配， 间隙配合——任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配，当孔的尺寸减 ——任取一对基本尺寸相同的轴和孔相配 轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。 轴的尺寸为正或零时称间隙配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。
直线度
符号
简要描述
★直线度是表示零部件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。也就是通常所说的平直度。 直线度是表示零部件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。也就是通常所说的平直度。 直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。也就是在图样上所给定的， ★直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。也就是在图样上所给定的，用以限制实 际线加工误差所允许的变动范围。 际线加工误差所允许的变动范围。 ★平面度是表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。也就是通常所说的平整程度。 平面度是表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。也就是通常所说的平整程度。 平面度公差是实际表面对平面所允许的最大变动量。也就是在图样上给定的， ★平面度公差是实际表面对平面所允许的最大变动量。也就是在图样上给定的，用以限制实际表 面加工误差所允许的变动范围。 面加工误差所允许的变动范围。 ★圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。即通常所说的圆整程度 圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。 圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量也就是图样上给定的， ★圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量也就是图样上给定的，用以限 制实际圆的加工误差所允许的变动范围。 制实际圆的加工误差所允许的变动范围。 ★圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。 圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。 圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。也就是图样上给定的， ★圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。也就是图样上给定的，用以限制 实际圆柱面加工误差所允许的变动范围。 实际圆柱面加工误差所允许的变动范围。 ★线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意形状的曲面，保持其理想形状的状况。 线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意形状的曲面，保持其理想形状的状况。 线轮廓度公差是指非圆曲面线的实际轮廓线的允许变动量。也就是图样上给定的， ★线轮廓度公差是指非圆曲面线的实际轮廓线的允许变动量。也就是图样上给定的，用以限制实 际曲线加工误差所允许的变动范围。 际曲线加工误差所允许的变动范围。 ★面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面，保持其理想状态的状况。 面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面，保持其理想状态的状况。 面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面得允许变动量。也就是图样上给定的， ★面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面得允许变动量。也就是图样上给定的， 用以限制实际曲面加工误差的变动范围。 用以限制实际曲面加工误差的变动范围。
公差配合
一、公差与配合、形状和位置公差一）互换性同一批规格大小相同的零件，任取其中一件，不经选择和再加工，就能顺利地装配成符合使用要求的产品，这种性质称为互换性。
在现代化的大量或成批生产中，互换性是工业产品必备的基本性质，日常生活中使用的自行车、钟表等它们所用的零件都有互换性。
零件具有互换性，有利于生产分工协作，也有利于采用先进工艺和专用设备进行高效率的专业化生产。
这不仅可以缩短生产周期、降低成本和保证质量，还可以为产品提供备件，以利维修。
公差与配合制度是实现互换性的必要条件。
国家标准《公差与配合》（GB1800～1804-79）适用于圆柱面及其他由单一尺寸确定的表面或结构的尺寸公差，以及由它们组成的配合。
在实际生产中要严格遵守，在图样上必须正确标注。
二）公差与配合的定义及有关术语1、公差在零件的加工过程中，由于受到机床、刀具、夹具、量具和操作者技术水平等方面的影响，加工出来的零件尺寸必然存在一定的误差，一批零件的尺寸也不可能绝对相等。
因此，在设计时，为了保证零件的互换性，应根据零件的使用要求和加工条件，合理地给零件的某种尺寸规定一个允许的变动量，这个允许尺寸的变动量就是尺寸公差，简称公差。
由4-1（a）表示孔和轴的配合尺寸为φ50图4-1（b）、（c）分别注出了孔和轴直径的允许变动量。
图4-2是说明图4-1所注尺寸公差与配合的示意图。
现以轴的尺寸为例[图4-1（c）]（图4-2），介绍有关尺寸公差的术语和定义。
（1）基本尺寸设计给定的尺寸。
例如图中φ50。
（2）实际尺寸通过测量所得的尺寸（存在测量误差）。
（3）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。
最大极限尺寸两个极限尺寸中较大的一个。
例如图中轴的尺寸φ49.991。
最小极限尺寸两个极限尺寸中较小的一个。
例如图中轴的尺寸φ49.975。
实际尺寸在两个极限尺寸所决定的区间内算合格。
（4）尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
公差与配合
一、公差与配合的概念（一）零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。
零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。
（二）公差的有关术语零件在加工过程中，足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。
为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，为例，说明公差的有关术语（轴，类同）。
1、基本尺寸根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。
其数值应优先用标准直径或标准长度。
2、实际尺寸通过测量所得到的尺寸。
3、极限尺寸允许尺寸变动的两个界限值。
它是以基本尺寸为基数来确定的。
两个界限值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。
4、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。
尺寸偏差有：上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。
国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei.5、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。
尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。
如图１a所示的孔径：基本尺寸＝Ø30最大极限尺寸＝Ø30.010最小极限尺寸= Ø29.990上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸=30.010-30=+0。
010下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸=29.990-30=-0.010公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=3。
010-29.990=0.020=ES-EI=+0.010-（-0.010）=0。
020如果实际尺寸在Ø30.010与Ø29.990这间，即为合格。
公差与配合标准表
公差与配合标准表-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1公差配合讲的就是配合关系的尺寸数据，举例，对于Φ40的孔，与Φ40的轴配合：一、当需要能够转动时，叫间隙配合1、需要非常大的间隙，或着是农用机械：可以选择H11/c112、需要间隙稍微小一点：选择H9/d93、需要非常小的间隙：选择H8/f7二、当不需要转动时（包括轴承与轴的配合），叫过渡配合1、紧密配合，用于定位：H7/js62、轴承与轴的配合：H7/k6三、当需要轴、孔完全固联在一起时，叫过盈配合1、过盈配合的轴要做得比孔要小，需要用压力机装配，或温差法装配四、配合前面的字母由A、B、C……X、Y、Z，A级间隙最大，Z级间隙为负值（不仅没有间隙，而其轴比孔小）五、字母后面的是精度等级，数字越小精度越高六、基本尺寸是设计的基准值，相互配合的轴与孔都应该是同一个基准值七、公差是以基本尺寸为基准的一系列配合形式八、非刚性的过盈配合，可以选择过盈量大的配合，如：H7/z6（这需要用压力机装配的）九、设计顺序是：首先要确定基本尺寸，而后再选择配合形式公差与配合（摘自GB1800～1804－79）1．基本偏差系列及配合种类.2．标准公差值及孔和轴的极限偏差值标准公差值(基本尺寸大于6至500mm)基本尺寸mm公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12>6～10>10～18 >18～30 >30～50 >50～80 >80～120 >120～180 >180～250 >250～315 >315～400 >400～50068911131518202325279111316192225293236401518212530354046525763222733394654637281899736435262748710011513014015558708410012014016018521023025090110130160190220250290320360400150180210250300350400460520570630孔的极限差值（基本尺寸由大于10至315mm）μm轴的极限偏差（基本尺寸由于大于10至315mm）公差带级>10～18>18～30>30～50>50～80>80～120>120～180>180～250>250～315▼6+23+12+28+15+33+17+39+20+45+23+52+27+60+31+66+347+30+12+36+15+42+17+50+20+58+23+67+27+77+31+86+34p5+26+18+31+22+37+26+45+32+52+37+61+43+70+50+79+56▼6+29+18+35+22+42+26+51+32+59+37+68+43+79+50+88+567+36+18+43+22+51+26+62+32+72+37+83+43+96+50+108+56注：标注▼者为优先公差等级，应优先选用。
公差配合
h6
Ф 25H7为7级基准孔的EI = 0,ES = +21μ m
4. 圆柱孔、轴公差配合在图样上的标注法 （1)孔和轴的公差带在零件 图上的标注如图2-13所示，主 要标注上下偏差数值，也可附 注基本偏差代号及公差等级。
（2)孔和轴的公差带在装配图 上标注如图2-14所示，主要标注配 合代号，即标注孔、轴的基本偏差 代号及公差等级，也可附注上下偏 差数值。
最 大 间 隙
(2) 间隙配合 孔的公差带在轴的
轴公差带 最小间隙等于零 轴公差带
图2-4 间隙配合
(3)过盈配合 孔的
轴公差带
最小过盈 等于零
包括最小过盈为零的配
合）如图2-5所示。过盈 配合的性质可用最小过
最 大 过 盈
孔公差带 孔公差带
盈Y min、最大过盈Y max
和平均过盈Yav来表示。
图2-12
φ68 H7 +0.03 0
φ136+0.078 -0.059
图2-13 零件图上标注
图2-14 装配图上标注
H7 φ68 s6
) (+0.03 0 +0.078 (-0.059 )
2.3.1 一般、常用和优先公差带
GB/T1801-1999规定了基本尺寸≤500mm的一般用途轴的公差带119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,并进一步选出孔和 轴的优先公差带13个。
ES
+ 0 -
EI 零线 es
基本尺寸
ei 轴公 差带
4
配合和配合公差
基本尺寸相同的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
公差与配合标准表
公差与配合（摘自GB1800～1804－79）1．基本偏差系列及配合种类.2．标准公差值及孔和轴的极限偏差值标准公差值(基本尺寸大于6至500mm)基本尺寸mm公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12孔的极限差值（基本尺寸由大于10至315mm）μm轴的极限偏差（基本尺寸由于大于10至315mm）注：标注▼者为优先公差等级，应优先选用。
形状和位置公差（摘自GB1182～1184－80）形位公差符号分类形状公差位置公差项目直线度平面度圆度圆柱度平行度垂直度倾斜度同轴度对称度位置度圆跳动全跳动符号圆度和圆柱度公差μm主参数d(D)图例公差等级主参数d(D) mm应用举例>6～10>10～18>18～30>30～50>50～80>80～120>120～180>180～250>250～315>315～400>400～5005234578910安装E、C级滚动轴承的配合面，通用减速器的轴颈，一般机床的主轴。
634456********* 745678101214161820千斤顶或压力86891113151820232527油缸的活塞，水泵及减速器的轴颈，液压传动系统的分配机构9911131619222529323640起重机、卷扬机用滑动轴承等101518212530354046525763直线度和平面度公差μm主参数L图例公差等级主要参数L mm应用举例≤10>10～16>16～25>25～40>40～63>63～100>100～160>160～250>250～400>400～6305234568101215普通精度的机床导轨6345681012152025 756810121520253040轴承体的支承面，减速器的壳体，轴系支承轴承的接合面881012152025304050609121520253040506080100辅助机构及手动机械的支承面，液压管件和法兰的连接面1020253040506080100120150平行度、垂直度和倾斜度公差μm主参数L、d (D)图例公差等级主参数L、d（D） mm应用举例≤10>10～16>16～25>25～40>40～63>63～100>100～160>160～250>250～400>400～630 556810121520253040垂直度用于发动机的轴和离合器的凸缘，装D、E级轴承和装C、D级轴承之箱体的凸肩68101215202530405060平行度用于中等精度钻模的工作面，7～10级精度齿轮传动壳体孔的中心线7121520253040506080100垂直度用于装F、G 级轴承之壳体孔的轴线，按h6与g6连接的锥形轴减速机的机体孔中心线820253040506080100120150平行度用于重型机械轴承盖的端面、手动传动装置中的传动轴同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差确良μm 主参数d(D)、B、L图例公差等级主参数d（D）、B、Lmm应用举例>3～6>6~10>10～18>18～30>30～50>50～120>120～250>250～5005345681012156和7级精度齿轮轴的配合面，较高精度的快速轴，较高精度机床的轴套6568101215202578101215202530408和9级精度齿轮轴的配合面，普通精度高速轴（100r/min 以下），长度在1m以下的主传动轴，起重运输机的鼓轮配合孔和导轮的滚动面M1215202530405060表面粗糙度表面粗糙度R a值的应用范围粗糙度代号光洁度代号表面形状、特征加工方法应用范围ⅠⅡ除净毛刺铸、锻、冲压、热轧、冷轧用于保持原供应状况的表面微见刀痕粗车，刨，立铣，平铣，钻毛坯粗加工后的表面可见加工痕迹车，镗，刨，钻，平铣，立铣，锉，粗铰，磨，铣齿比较精确的粗加工表面，如车端面、倒角微见加工痕迹车，镗，刨，铣，刮1～2点／cm2，拉，磨，锉不重要零件的非结合面，如轴、盖的端面，倒角，齿轮及皮带轮的侧面、滚压，铣齿平键及键槽的上下面，轴或孔的退刀槽看不见加工痕迹车，镗，刨，铣，铰，拉，磨，滚压，铣齿，刮1～2点／cm2IT12级公差的零件的结合面，如盖板、套筒等与其它零件联接但不形成配合的表面，齿轮的非工作面，键与键槽的工作面，轴与毡圈的摩擦面可辨加工痕迹的方向车，镗，拉，磨，立铣，铰，滚压，刮3～10点／cm2IT8～IT12级公差的零件的结合面，如皮带轮的工作面，普通精度齿轮的齿面，与低精度滚动轴承相配合的箱体孔微辨加工痕迹的方向铰，磨，镗，拉，滚压，刮3～10点／cm2IT6～IT8厅级公差的零件的结合面；与齿轮、蜗轮、套筒等的配合面；与高精度滚动轴承相配合的轴颈；7级精度大小齿轮的工作面；滑动轴承轴瓦的工作面；7～8 级精度蜗杆的齿面不可辨加工痕迹的方向布轮磨，磨，研磨，超级加工IT5、IT6级公差的零件的结合面，与C级精度滚动轴承配合的轴颈；3、4、5级精度齿轮的工作面暗光泽面超级加工仪器导轨表面；要求密封的液压传动的工作面；塞的外表面；活汽缸的内表面注：1. 粗糙度代号I为第一种过渡方式。
常用尺寸轴孔公差与配合的选择
过盈配合的选用
对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、 轴配合，应选用过盈配合。 ✓ 不传递载荷而只以作为定位用的过盈配合，可以选用
由基本偏差r、s(或R、S)组成的配合。
✓ 连接件如销、键等传递载荷的配合，可以选用小过盈
的基本偏差p、r(或P、R)组成的配合，以增加联结的 可靠性。
加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸的 孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加 工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。而一种规格 的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。 对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方 便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见：对于中小 尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。
孔轴公差与配合的选用
常用尺寸尺寸公差与配合的选用
孔、轴配合的精度设计
• 圆柱结合的精度设计实际上就是圆柱结合的公差
与配合的选用，它是机械设计与制造中至关重要 的一环，公差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。圆柱结合 的精度设计包括：
✓配合制的选用 ✓公差等级的选用 ✓配合的选用
公差等级的应用
配合IT5至IT13
（1）应遵循工艺等价的原则，即相互结合的零件，其加 工的难易程度应基本相当。根据这一原则，对于基本 尺寸≤500mm的，当公差等级在IT8以上时，标准推 荐 孔 比 轴 低 一 级 ， 如 ： H8/m7，K7/h6； 当 公 差 等 级在IT8以下时，标准推荐孔与轴同级，如：H9/h9， D9/h9，IT8属于临界值，IT8级的孔可与同级的轴 配 合 ， 也 可 以 与 高 一 级 的 轴 配 合 ， 如 ： H8/f8， H8/k7。对于基本尺寸＞500mm的，一般采用孔、 轴同级配合。
公差与配合详解
3 )极限尺寸 允许尺寸变动旳两个界线值，以基本尺寸为 基数来拟定，分为最大极限尺寸和最小极限 尺寸： 孔旳最大极限尺寸Dmax，最小极限尺寸Dmin； 轴旳最大极限尺寸dmax，最小极限尺寸：dmin
尺寸公差与偏差
例一：已知孔、轴基本尺寸为φ25mm, Dmax= φ25.021mm，Dmin= φ25.000mm， dmax= φ24.980mm，dmin= φ24.967mm。 求孔与轴旳极限偏差和公差，并注明孔与 轴旳极限偏差在图样上怎样标注。
解:孔旳上偏差 ES=Dmax－D=25.021－ 25=+0.021mm
尺寸公差（简称公差）
尺寸公差：允许尺寸旳变动量，即最大极限尺 寸和最小极限尺寸旳代数差旳绝对值，也等与 上偏差和下偏差旳代数差旳绝对值。
孔旳公差：
TD Dmax Dmin Dmin Dmax TD ES EI EI ES Td d max d min d min d max Td es ei ei es
ES=EI+IT8=+33 对于f7得es=-20 μm,其ei=es-IT7=-20-21=-41
μm 由此可得φ30H8= φ30 ＋0.033
0
－0.020
Φ30f7= φ30 －0.041
(2)查表拟定φ30F8/h7配合中孔、轴旳极限偏 差 对于F8旳EI=+20 μm,其ES为 ES=EI+IT8=20+33 =+53μm 对于基准轴h7得es=0 ,其ei=es－IT7=-21 μm
Rz旳值越大，则表面越粗糙。 Rz只能反 应轮廓旳峰高和谷深，不能反应峰顶和 谷底旳锋利或平钝旳几何特征。
一般常用和优先的公差带与配合资料
圆 Xmin=0-(-0.025)=0.025mm 柱 Tf=|0.131-0.065|=0.064mm
公 为基孔制间隙配合。 差
0.039
与 配
+
孔
0
合
- -0.025
轴
ø50
-0.050
作业讲评：
P200.第3题:
第 (3). Ø30K7/h6 三 解：查表1-8.IT7=0.021mm.IT6=0.013mm 章 查表1-11.Ø50K7的基本偏差为下偏差，
圆
若为基轴制，则配合代号为 9G 56 (0 0 ..0 03 1 )/4 2h 5 (0 0 .01 )5
柱
公
差
+0.022
与 配 合
+
0
H6 0
-
-0.012
g5 -0.027
φ 95
基孔制
习题课
一、判断题 〔正确的打√，错误的打X〕
第 三
1．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（X）
章 2．基本尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可
根据题意有： Xmin=EI-es≥ [Xmin]
解此不等式得：es ≤-10 μm
查表3.4可知：轴的基本偏差代号为g时，es=-12μm
第
∴公差代号为g5，且ei=-27 μm
三
章
配合代号为 9H 56 (0 0 .02 )/2 g 5 ( 0 0 ..0 01 2 )2 7
验算（略）。
与 7.标准对孔和轴各设置了_______2_8____________个基本偏差
配 代号，对于轴ａ--ｈ的基本偏差为____上__偏__差__________，与
合
公差与配合
2基本偏差系列 • ������ 基本偏差：确定零件公差带相对于零线位 置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一 指标。除JS和js外，均指靠近零线的偏差。与 公差等级无关。 • ������ 基本偏差代号：用拉丁字母表示。大写表 示孔，小写表示轴。在26个字母中除去易与其 它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七个用两 个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、 ZB、ZC），共有28个代号，即孔和轴各有28 个基本偏差。其中JS和js相对于零线完全对称。 • ������ 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。
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。
三、公差与配合国家标准
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。它 等于公差等级系数和公差单位的乘积。������ 公差单位i：计算公差的基本单位。与基本尺寸 呈一定的线性关系。i=0.45√D+0.001D������ 公差等级系数a：确定公差等级的参数。������ 根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20 个等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。 从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标 准公差值依次增大。
• 3.尺寸(size)：用特定单位表示长度值的数字。 • 4.基本尺寸(basic size)：由设计给定的尺寸， 一般要求符合标准的尺寸系列。用D、d表示。 • 5.实际尺寸(actual size)：通过测量所得的 尺寸。用Da、da表示。 • 6.极限尺寸(limits of size)：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。
公差与配合及电动机常用配合
上＋ 8 12 15
18
21
25
30
35
40
46
52
57
63
m6
下＋ 2 4
6
7
8
9
11
13
15
17
20
21
23
谢谢大家！
电热队 电机班
3 6 0.4 0.6 1 1.5 2.5 6 10 0.4 0.6 1 1.5 2.5 10 18 0.5 0.8 1.2 2 3 18 30 0.6 1 1.5 2.5 4 30 50 0.6 1 1.5 2.5 4 50 80 0.8 1.2 2 3 5 80 120 1 1.5 2.5 4 6 120 180 1.2 2 3.5 5 8 180 250 2 3 4.5 7 10 250 315 2.5 4 6 8 12 315 400 3 5 7 9 13 400 500 4 6 8 10 15
互换性有利于大批量生产，对提高产品质量和生产 效率有重要作用，同时便于维修和调换。
保证零件具有互换性的措施： 极限与配合制度
极限与配合
尺寸公差的概念
在零件的加工过程中，不可能把零件的尺寸做得绝对 准确。为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制 在一定的范围内，规定出尺寸允许的变动量，这个变动量 就是尺寸公差，简称公差。
极限与配合
2. 公差带图
公差带由代表上、下偏
差的两条直线所限定的区域来
表示。
公差带
为了便于分析，一般将尺 寸公差与基本尺寸的关系，按 零线
放大比例画成简图，称为公差
带图。
零线是表示基本尺寸的一
条直线，正偏差位于零线之上， 负偏差位于零线下。
公差带图
常见配合件公差
第5章常见结合件的公差5.3键联接的公差与检测键联接与花键联接用于将轴与轴上传动件如齿轮、链轮、皮带轮或联轴器等连接起来，以传递扭矩、运动或用于轴上传动件的导向，如变速箱中的齿轮可以沿花键轴移动以达到变换速度的目的。
5.3.1平键联接键通常称单键，按其结构形式不同，分为平键，包括普通平键、半圆键、切向键和楔键等几种。
其中平键应用最为广泛，平键又分为普通型平键和导向型平键和滑键，前者用于固定联接，后两者用于导向联接。
本节主要讨论平键联接。
平键联接是由键、轴、轮毂三个零件组成的，通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面接触来传递运动和转矩，键的上表面和轮毂槽底面留有一定的间隙。
因此，键和轴槽的侧面应有足够大的实际有效接触面积来承受负荷，并且键嵌入轴槽要牢固可靠，防止松动脱落。
所以，键和键槽宽b是决定配合性质和配合精度的主要参数，为主要配合尺寸，公差等级要求高；而键长L、键高h、轴槽深t和轮毂槽t1为非配合尺寸，其精度要求较低。
平键联接的几何参数如图5.19所示。
其参数值见表5-13。
表5-13 平键的公称尺寸和槽深的尺寸及极限偏差(摘自GB/T1096-2003) mm 轴颈键轴槽深t 毂槽深t l基本尺寸d公称尺寸t1d-t1t2d+t 2b×h 公称偏差偏差公称偏差偏差≤6～8 2× 2 1.2+0.10 0-0.101+0.10+0.10>8～10 3× 3 1.8 1.4>10～12 4×4 2.5 1.8图5.19平健联结的几何参数平键联结的剖面尺寸均已标准化，在GB/T1095-2003《平键：键和键槽的剖面尺寸》中作了规定，见表5-14。
1. 平键联接的公差与配合1)尺寸公差带在键与键槽宽的配合中，键宽相当于广义的“轴”，键槽宽相当于广义的“孔”。
键宽同时要与轴槽宽和轮毂槽宽配合，而且配合性质又不同，由于平键是标准件，因此平键配合采用基轴制。
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5.3.2 普通螺纹基本牙型和几何参数
普通螺纹的主要几何参数有： 1．大径（d或D）：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆 柱体的直径，称为大径。（公称尺寸） 2．小径（d 或D ）：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想 圆柱体的直径，称为小径。 3．中径（d 或D ）：中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母 线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等且等于P/2的地方。 4．单一中径：一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上
传递重载、冲击载荷或双向扭矩时
平键联结的三种配合性质及其应用
表5.12 平键、键及键槽剖面尺寸及键槽公差
1
注：①（d-t）和（d+t ）两个组合尺寸的偏差按相 应的t和t 的偏差选取，但（d-t）偏差值应取负号； ②导向平键的轴槽与轮毂槽用较松键联结的公差。
5.2.3 平键联接的几何公差与表面结构要求
4 4 5 6 8 10
2.5 2.5 3 4 5 7
6 7 8 10 12 14
4 4 5 6 8 10
10 12 15 15 20 20
6 8 10 10 12 12
15 20 25 25 30 30
10 12 15 15 20 20
表5.9 轴径和外壳孔的表面粗糙度
轴承公称内、外径（mm） 配合表面 轴承精度等级 配合面的尺寸 公差等级 ≤80 ＞80～500
表5.7 安装推力轴承的轴径公差带 推力球和圆柱滚子 轴承 推力调心滚子 轴径公差 轴承 带 轴承公称内径（mm） 所有尺寸 所有尺寸 j6或js6 — — ≤250 ＞250 j6 js6
轴圈工作条件
纯轴向负荷
轴圈相对于负荷方 向静止 径向和轴向联合 负荷
轴圈相对于负荷方 向旋转或摆动
— — —
一般根据轴承所承受的负荷类型和大小来决定。 （1）负荷的类型 局部负荷 循环负荷
摆动负荷
摆动负荷
轴承承受的负荷类型
（2）负荷的大小
滚动轴承套圈与轴颈或壳体孔配合的最小过盈，取决于负荷的 大小。国家标准将当量径向负荷P分为三类： 径向负荷P＜0.07C的称为轻负荷； 0.07C＜P＜0.15C称为正常负荷， P＞0.15C的称为重负荷(C为轴承的额定负荷)。
J7
K7 M7 N7 P7
注： ①对精度有较高要求的场合，应选用IT6代替IT7，并 应同时选用整体式壳体； ②对于轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。
表5.5 安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带
内圈工作条件
旋转状 态 应用举例 负荷
向 心 球 轴 圆柱滚子轴 调心滚 承 和 角 接 承和圆锥滚 子轴承 触球轴承 子轴承 轴承公称内径（mm） ≤40 >40-140 >140-200 ≤40 >40-100 >100-140 >140-200 >200-400 >50-140 >140-200 >200 ≤40 >40-100 >100-200 ≤40 >40-65 >65-100 >100-140 >140-280 >280-500 >500 >50-100 >100-140 >140-200 >200
表面粗糙度参数Ra值（um） 轴 径 外壳孔 轴 径 外壳孔 0 IT7 6 0 — IT5 IT6 ≤1.6 ≤0.63 ≤1 ≤2 ≤2.5 ≤1 ≤1.6 ≤2.5 IT6 ≤1 ≤1.6
轴和外壳孔肩端 面
6
≤1.25
≤2
注：轴承装在紧定套或退卸套上时，轴颈表面的粗糙 度参数Ra值不大于2.5 m
表5.1 0、6级内圈平均直径的极限偏差
表5.2 0、6级外圈平均直径的极限偏差
5.1.3 滚动轴承与轴、外壳孔的配合特点
滚动轴承国家标准（GB/T307.1—1994）规定了轴承内、外径的平 均直径dMP、DMP的公差，用以确定内、外圈结合直径的公差带。
轴承内圈与轴采用基孔制配合，外圈与外壳孔采用基轴制配合
滚动轴承的类型
5.1.2 滚动轴承的精度等级及其应用
GB/T307．3－1996规定滚动轴承按其公称尺寸精度和旋 转精度：
向心轴承分为0、6、5、4和2五个精度等级
圆锥滚子轴承分为0、6x、5和4级四个精度等级； 推力轴承分为0、6、5、4四个精度等级。
滚动轴承各级精度的应用情况如下： 0级（普通精度级）轴承应用在中等负荷、中等转速和旋转精 度要求不高的一般机构中。如普通机床。汽车和拖拉机的变 速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。 6级（中等精度级）轴承应用于旋转精度和转速较高的旋转机 构中，如普通机床的主轴轴承，精密机床传动轴使用的轴承。 5、4级（高、精精度级）轴承应用于旋转精度高和转速高的 旋转机构中，如精密机床的主轴轴承，精密仪器和机械使用 的轴承。 2级轴承应用于旋转精度和转速很高的旋转机构中，如精密坐 标镗床的主轴轴承、高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。
设计工作中，选择轴承的配合通常采用类比法，有时为了安全 起见，才用计算法校核。用类比法确定轴和外壳孔的公差带时，
可应用滚动轴承标准推荐的资料进行选取。
表5.4 安装向心轴承和角接触轴承的壳体孔公差带 外圈工作条件
旋转状态
负荷类型
轴向位移限 度
应用举例
其它情况
公差 带 G7 H7 J6、 H6
轻、正常和重 负荷 外圈相对于 负荷方向静 止 轻、正常负荷
≤200 ＞200～400 ＞400
k6 m6 n6
表5.8 径和外壳孔的几何公差
圆柱度 轴径 外壳孔 轴肩 端面圆跳动 外壳孔肩
轴承公称内、外径
（mm） 0 6 0
轴 承 精 度 等 级
6 0 6 0 6
公 差 值（um）
＞18～30 ＞30～50 ＞50～80 ＞80～120 ＞120～180 ＞180～250
内圈相 对于负 荷方向 旋转或 摆动
内圈相对于负 荷方向静止
各 类 负 荷 张紧滑轮、绳索轮 内圈不必要在轴向移动
静止轴上的各种轮子 内圈必须在轴向容易移动
所有尺寸
g6①
所有尺寸
h6①
纯轴向负荷
所有应用场合
所有尺寸
j6或js6
圆 锥 孔 轴 承（带 锥 形 套） 火车和电车的轴箱 所有负荷 一般机械和传动轴 装在紧定套上的所有尺寸 h9（IT7）⑤ 装在退卸套上的所有尺寸 h8（IT6）④
轴槽和轮毂槽对轴线的对称度公差。根据键槽宽b，一般对 称度7～9级选取。 当健长L与健宽b之比大于或等于8时，b的两侧面在长度方向
的平行度公差也按GB/T1184—2008选取，当b≤6ｍｍ时取7级；
b≥8至36ｍｍ时取6级；当b≥40ｍｍ时取5级。 表面粗糙度值要求为： 键槽两侧面取Ra为1.6～6.3μｍ；其他 非配合面取Ra为6.3～12.5μｍ。
滚动轴承与轴、外壳孔配合的公差带图
5.1.4 滚动轴承配合的选择
选择配合其实就是选择与内圈结合的轴的公差带及与外圈结 合的孔的公差带。 1、轴和外壳孔的公差带
2．轴和外壳孔公差带的选用
轴和外壳孔的公差带
注： ①孔N6与0级精度轴承（外径D＜150mm＝和6 级精度轴承（外径D＜315mm＝的配合为过盈配 合。 ②轴r6用于内径d＞120～500mm；轴r7用于 内径d＞180～500mm。
5.2.1 概述
键主要用于轴和带毂零件（如齿轮、蜗轮等），实现周向固
定以传递转矩的轴毂联接。其中，有些还能实现轴向固定以
传递轴向力；也可用做导向联接。 键是标准零件，分为平键、半圆键、楔键和切向健。
键的型式及结构
5.2.2 平键联接的公差与配合
键联接由于键侧面同时与轴和轮毂键槽侧面联接，且键是标准
件，可用标准的精拔钢制造，因此是采用基轴制配合，键宽相
当于“轴”，键槽宽相当于“孔”。
键宽与键槽宽b的公差带
国家标准对键和键宽规定了三种基本联结：
配合种类 键 较松联结
尺寸b的公差 轴槽 H9 h9 毂槽 D10
应用范围 主要用于导向平键
一般联结
较紧联结
N9
P9
Js9
P9
单件和成批生产且载荷不大时
标注示例
5.3.1 普通螺纹的种类及使用要求
普通螺纹有粗牙和细牙两种，用于固定或夹紧零件， 构成可拆联结，如螺栓、螺母。其主要使用要求是 可旋合性和联结可靠性。所谓旋合性，即同规格的 内外螺纹易于旋入拧出，以便装配和拆换；所谓联 结可靠性，是指用于联接时具有一定的联结强度， 确保机器的使用性能。
对单线螺纹，导程等于螺距；对多头（线）螺纹，导程等于螺距
与线数（n）的乘积：Pn＝nP 。 7．螺纹旋合长度（L） 它是指两相旋合螺纹，沿螺纹轴线方向 相互旋合部分的长度。
螺纹的公称尺寸和基本牙型
螺纹的中径和单一中径
5.3.3 普通螺纹主要几何参数对互换性的影响
影响螺纹结合互换性的主要几何参数有螺距误差，牙型半 角误差和中径误差。
表5.6 安装推力轴承的外壳孔公差带 座圈工作条件 轴承类型 推力球轴承 纯 轴 向 负 荷 外壳孔公差带 H8 H7 注① H7 M7
推力圆柱滚子轴 承 推力调心滚子轴 承
推力调心滚子轴 承
径向和轴向联合负荷
座圈相对于负荷方向静 止或摆动 座圈相对于负荷方向旋 转
注：①外壳孔与座圈间的配合间隙0.0001D(D 为轴承公称外径)。
基本偏差：螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本偏差确
定。国家标准中，对内螺纹规定了两种基本偏差，代号为G、 H ；对外螺纹规定了四种基本偏差，代号为e、f、g、h
表5.13 普 通 螺 纹 中 径 公 差
冲击负荷 外圈相对于 轻、正常负荷 负荷方向摆 动 正常、重负荷 重冲击负荷 外圈相对于 轻负荷 负荷方向旋 正常、重负荷 转 重冲击负荷