孔、轴尺寸精度设计
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第2章 孔、轴尺寸精度设计
教学重点：极限与配合的基本术语及定
义；极限与配合国家标准的构成；极限 与配合的选用。
教学难点：极限与配合的选用。
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
1
孔、轴尺寸精度是精度设计的基础。
如何设计这些机床零部件合理的配合精度 及尺寸精度？
溜板箱
丝杆
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
Ymax Xmax Ymax
Xmax Xmax
Ymax
孔 轴
孔轴
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)
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
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3.配合公差
∣ Xmax－Xmin∣ Tf＝∣ Xmax－Ymax∣ ＝|ES－ei－（EI－es）|＝Th＋Ts
下极限尺寸 上极限尺寸
公差 下极限偏差
上极限偏差
零线
9
3.公差带
公差带图解：
a)零线：
b)公差带特性：
标准化
大小 T
标准公差
两个要素
标准化
位置 极限偏差 基本偏差
c）画法：
4．标准公差
公称尺寸
公差带 尺寸公差
上极限偏差
+ 下极限偏差
(ES,es)
-0 (EI,ei) 零线
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
7
Th＝｜Dmax－Dmin｜＝｜ES－EI｜ Ts＝｜dmax－dmin｜ ＝｜es－ei｜
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
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2020/7/18
上极限尺寸 下极限尺寸
公称尺寸
公差 上极限偏差 下极限偏差
孔 轴
极限尺寸、公差与偏差
几何量精度设计与测量技术
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
21
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
22
a)分布简图如下图
孔A H h
轴a 图a
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
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4．公称尺寸分段
对于公称尺寸＞500mm至3l50mm的大尺寸范围内， 分成8个主段落(按优先数系R10分段)。见表2-3。
D D1 D2
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几何量精度设计与测量技术
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2.3.2 基本偏差系列
1．基本偏差及其代号
基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写代表孔、小写代表轴。在26个字母 中，除去易与其它混淆的五个字母：I、L、O、Q、W (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和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。
|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 。
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几何量精度设计与测量技术
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2.3 极限与配合国家标准的构成
2.3.1 标准公差系列（GB/T 1800.1－2009）
1．公差单位(标准公差因子)
D3
D4
Ｄ1
d1
d2 D5
(a)
孔与轴的(示b) 意图
(c)
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几何量精度设计与测量技术
4
2.2.2 有关尺寸的术语及定义
1.尺寸 2.公称尺寸 :孔常用符号D表示，轴常用符号d表示
3．极限尺寸:Ｄmax、dmax和Ｄmin、dmin
4．实际尺寸:Da da
D min Dmax dmin dmax
2
2.1 概述 本章涉及的国家标准有：
（1）GB/T 1800.1－2009《极限与配合 第1部分：公差、偏 差和配合的基础》；
（2）GB/T 1800.2－2009《极限与配合 第2部分：标准公差 等级和孔、轴极限偏差表》；
（3）GB/T 1801－2009《极限与配合 公差带和配合的选 择》；
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5．基本偏差 ：一般为靠近零线的那个偏差
+ 0 -
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公称尺寸
孔
EI
基本偏差 为下偏差
基本偏差 为上偏差
ES
孔
基本偏差
Hale Waihona Puke Baidu几何量精度设计与测量技术
轴
ei
es
轴
11
6.公差与偏差的区别：
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
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2.2.4 有关配合的术语及定义
2．配合 公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系称 为配合。（对一批零件而言）配合反映了机器上相互结合 的零件间松紧程度。
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几何量精度设计与测量技术
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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
Xmax Xmin Xmax
Xmin=0
孔
孔
轴 轴
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
极限尺寸
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
5
零件的实际尺寸的合格条件为：
Ｄmax≥Da≥Ｄmin
dmax≥da≥dmin 5．最大实体尺寸
DMMS Dmin dMMS dmax
6．最小实体尺寸
DLMS Dmax dLMS dmin
2020/7/18
几何量精度设计与测量技术
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2.2.3 有关偏差和公差的术语及定义
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2) 过盈配合
轴 轴
孔 孔
Ymax Ymin Ymax Ymin=0
特征参数：
• Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei
• Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es
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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
（4）GB/T 1803－2003《极限与配合 尺寸至18mm孔、轴 公差带》；
（5）GB/T 1804－2000《一般公差 未注公差的线性和角度 尺寸的公差》等。
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几何量精度设计与测量技术
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2.2 极限与配合的基本术语及定义
2.2.1 有关孔和轴的定义
1. 孔
2. 轴
Ｄ2
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，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
即公差等级相同，尺寸的精确程度相同
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3．标准公差的计算公式
教学重点：极限与配合的基本术语及定
义；极限与配合国家标准的构成；极限 与配合的选用。
教学难点：极限与配合的选用。
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孔、轴尺寸精度是精度设计的基础。
如何设计这些机床零部件合理的配合精度 及尺寸精度？
溜板箱
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Ymax Xmax Ymax
Xmax Xmax
Ymax
孔 轴
孔轴
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)
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3.配合公差
∣ Xmax－Xmin∣ Tf＝∣ Xmax－Ymax∣ ＝|ES－ei－（EI－es）|＝Th＋Ts
下极限尺寸 上极限尺寸
公差 下极限偏差
上极限偏差
零线
9
3.公差带
公差带图解：
a)零线：
b)公差带特性：
标准化
大小 T
标准公差
两个要素
标准化
位置 极限偏差 基本偏差
c）画法：
4．标准公差
公称尺寸
公差带 尺寸公差
上极限偏差
+ 下极限偏差
(ES,es)
-0 (EI,ei) 零线
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Th＝｜Dmax－Dmin｜＝｜ES－EI｜ Ts＝｜dmax－dmin｜ ＝｜es－ei｜
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上极限尺寸 下极限尺寸
公称尺寸
公差 上极限偏差 下极限偏差
孔 轴
极限尺寸、公差与偏差
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22
a)分布简图如下图
孔A H h
轴a 图a
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19
4．公称尺寸分段
对于公称尺寸＞500mm至3l50mm的大尺寸范围内， 分成8个主段落(按优先数系R10分段)。见表2-3。
D D1 D2
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20
2.3.2 基本偏差系列
1．基本偏差及其代号
基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写代表孔、小写代表轴。在26个字母 中，除去易与其它混淆的五个字母：I、L、O、Q、W (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和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。
|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 。
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2.3 极限与配合国家标准的构成
2.3.1 标准公差系列（GB/T 1800.1－2009）
1．公差单位(标准公差因子)
D3
D4
Ｄ1
d1
d2 D5
(a)
孔与轴的(示b) 意图
(c)
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2.2.2 有关尺寸的术语及定义
1.尺寸 2.公称尺寸 :孔常用符号D表示，轴常用符号d表示
3．极限尺寸:Ｄmax、dmax和Ｄmin、dmin
4．实际尺寸:Da da
D min Dmax dmin dmax
2
2.1 概述 本章涉及的国家标准有：
（1）GB/T 1800.1－2009《极限与配合 第1部分：公差、偏 差和配合的基础》；
（2）GB/T 1800.2－2009《极限与配合 第2部分：标准公差 等级和孔、轴极限偏差表》；
（3）GB/T 1801－2009《极限与配合 公差带和配合的选 择》；
10
5．基本偏差 ：一般为靠近零线的那个偏差
+ 0 -
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公称尺寸
孔
EI
基本偏差 为下偏差
基本偏差 为上偏差
ES
孔
基本偏差
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轴
ei
es
轴
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6.公差与偏差的区别：
2020/7/18
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12
2.2.4 有关配合的术语及定义
2．配合 公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系称 为配合。（对一批零件而言）配合反映了机器上相互结合 的零件间松紧程度。
2020/7/18
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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
Xmax Xmin Xmax
Xmin=0
孔
孔
轴 轴
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
极限尺寸
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5
零件的实际尺寸的合格条件为：
Ｄmax≥Da≥Ｄmin
dmax≥da≥dmin 5．最大实体尺寸
DMMS Dmin dMMS dmax
6．最小实体尺寸
DLMS Dmax dLMS dmin
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2.2.3 有关偏差和公差的术语及定义
2020/7/18
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2) 过盈配合
轴 轴
孔 孔
Ymax Ymin Ymax Ymin=0
特征参数：
• Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei
• Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es
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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
（4）GB/T 1803－2003《极限与配合 尺寸至18mm孔、轴 公差带》；
（5）GB/T 1804－2000《一般公差 未注公差的线性和角度 尺寸的公差》等。
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2.2 极限与配合的基本术语及定义
2.2.1 有关孔和轴的定义
1. 孔
2. 轴
Ｄ2
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，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
即公差等级相同，尺寸的精确程度相同
2020/7/18
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3．标准公差的计算公式