互换性第1章极限与配合
互换性—第一章 极限与配合
3、尺寸公差带图 、 （1）公差带图：表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许变 ）公差带图： 动的范围，叫做尺寸公差带。公差带的图解方式叫公差带图。 动的范围，叫做尺寸公差带。公差带的图解方式叫公差带图。 • 由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示， 由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表示， 故采用公差带图。 故采用公差带图。
两者区别： 两者区别： • 从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；而公差是 从数值上看：极限偏差是代数值， 负或零值是有意义的； 允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值， 允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能为零 零值意味着加工误差不存在，是不可能的） （零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时由于最大极 限 尺 寸 大 于 最 小 极 限 尺 寸 ， 故 可 省 略 绝 对 值 符 号 。 • 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 从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差， 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，对于同一尺寸段内的尺寸（尺寸分段后） 从工艺上看：对某一具体零件，对于同一尺寸段内的尺寸（尺寸分段后） 公差大小反映加工的难易程度，即加工精度的高低， 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， 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。 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 两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值， 偏差也就确定了公差。 偏差也就确定了公差。
+0.025
孔 轴
第1章互换性原理_A互换性、极限与配合_
第1章 互换性原理
标准的类别
基础标准：以标准化共性要求为对象，例如计量单位、术语 、符号、优先数系、极限与配合、制图标准等。 GB/T 14791-1993《螺纹术语》 产品标准：以产品及其构成部分为对象，例如机电设备、工 艺装备、半成品等产品。GB/T 5783-2000《六角头螺栓》 GB/T 21118-2007《小麦粉馒头》 方法标准：以生产活动中的重要程序、规划及方法为对象，例 如测试方法、工艺规程、验收规则等。GB/T 9253.2-1999《石油 天然气工业 套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验 》 安全与环境保护标准：为安全与环境保护目的制定。GB 19058-2003《销毁日本遗弃在华化学武器全过程环境保护技术 规定(试行) 》
公差带 由代表上极限偏差和下极限偏差，或上极限尺寸和下极限尺寸的 两条直线所限定的一个区域
公差带特性：
公差带大小
两个要素： 公差带位置 基本偏差 标准公差
国标
2.极限与配合
孔1
+ 0 _
第1章 互换性原理
轴1
EI
基本偏差 为下极限偏差 基本偏差 为上极限偏差
ei
基本尺寸
孔2
ES
轴2
es
基本偏差 基本偏差一般为靠近零线的偏差。
第1章 互换性原理
孔 轴
包容面，尺寸之间无材料，越加工越大 被包容面，尺寸之间有材料，越加工越小
2.极限与配合
第1章 互换性原理
尺寸 以特定单位表示线性尺寸值的数值(mm)
公称尺寸
尺寸要素
由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。理论计 算所得。孔D，轴d 由一定大小的线性尺寸和角度尺寸确定的几何形状。
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2.极限与配合
互换性及技术测量-第1章极限及配合
第二节 基本术语及其定义
四、有关配合的术语定义
2. 配合 是指公称尺寸相同的并且相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 3. 间隙或过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。
代数差为正——间隙——X 代数差为负——过盈——Y
互换性及技术测量-第1章 极限及配合
第一章 极限与配合
§1-1 概述 §1-2 基本术语及其定义 §1-3 极限与配合国家标准的组成 §1-4 尺寸公差与配合的选择 §1-5 一般公差 线性尺寸的未注公差
第一章 极限与配合
【本章重点内容】
极限与配合相关的基本术语及其定义 标准公差数值的查表取值 优先、常用配合 配合制的选用 公差等级的选用 配合种类的选用
Xmax=Ds-di=ES-ei Ymax=Di-ds=EI-es
最大极限尺寸 最小极限尺寸
最大间隙 最大过盈 最小极限尺寸 最大极限尺寸
第二节 基本术语及其定义 四、有关配合的术语定义
7.配合公差(Tf) 是指组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。
对于间隙配合 对于过盈配合 对于过渡配合
习题4：有一过盈配合，基本尺寸为Ф45mm，过盈在-0.045mm至-0.086mm范围内，采用基孔制 ，孔的公差是轴的公差的1.5倍，试确定孔和轴的极限偏差，并画出公差带图和配合公差带图。
第三节 极限与配合国家标准的组成
二、标准公差系列 1. 标准公差系列：国家标准制定出的一系列标准公差数值（表1.4）。
公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制配合中的轴称为基准轴，代号为“h”, 其上偏差为
零（es＝0）。
互换性与技术测量(第六版)第一章
Y av =（Y max +Y min）/2
例题2
计算:孔
50
0.025 0
与轴
50 0.059 0.043
配合的极限间隙或极限过盈、 配合公差并画出公
差带图，说明配合类别。
解：
+0.059 +0.043
0.020 0.033
表示基本尺寸为25，上偏差
为－0.020，下偏差为－0.033。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
1. 尺寸偏差(简称偏差)： (2) 实际偏差 实际偏差Ea=实际尺寸Da—基本尺寸D
注意：由于零件同一表面上不同位置的 实际尺寸往往不同。
偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本 尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。
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
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
公差与偏差的特点比较：
1）“偏差”是代数差，可以为正，负或零； “公差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。
2）“极限偏差”限制“实际偏差”；“公差” 限制实际尺寸的变动量。
二、 有关“公差与偏差”的术语与定义
2.尺寸公差（简称公差） 公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺
寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的
公差分别用Th（hole）和Ts （shaft） 表示。
Th =︱ Dmax- Dmin ︱= ︱ ES-EI︱ Ts =︱ dmax- dmin ︱= ︱ es- ei︱
X max= D max— dmin=ES – ei 孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代 数差称为最大过盈，用Y max表示。
互换性与技术测量-廖念钊-第六版02第一章孔与轴的极限与配合
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义（GB/T1800.1—1997）
(7)最大实体状态（MMC） 和最大实体尺寸(MMS)
最大实体状态指孔或轴 在尺寸公差范围内，具有材 料量最多时的状态。在此状 态下的尺寸称为最大实体尺 寸。
轴： dM = dmax 孔： DM =Dmin
最大极限尺寸 最小极限尺寸
最大间隙 最小间隙 最小极限尺寸 最大极限尺寸
第二节 极限与配合的基本词汇
三、 有关“配合”的常用术语及定义
Xmax Xmin Xmax Xmin=0
孔 轴
孔 轴
特征参数： Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es
配合公差Tf= |Xmax- Xmin|=孔公差+轴公差。
第一节 概述
1、极限与配合的作用
“极限”是用于协调机器零件的使用要求与制造经济性之 间的矛盾； “配合”是反映机器零件之间有关功能要求的相互关系。 “极限与配合”的标准化，有利于机器的设计、制造、使 用和维修，直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评定 产品质量的重要技术指标。
第一节 概述
第二节 极限与配合的基本词汇
轴 轴
孔 孔
特征参数： • Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei • Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es 配合公差Tf= |Ymin-Ymax|=孔公差+轴公差。
第二节 极限与配合的基本词汇
三、 有关“配合”的常用术语及定义
③ 过渡配合 孔的公差带与轴的公差带相互交叠，可能具有间隙或过盈的
第一章 孔与轴的极限与配合
本章内容: 第一节 概述 第二节 极限与配合的基本词汇 第三节 极限与配合国家标准 第四节 国家标准规定的公差带与配合 第五节 公差与配合的选用 第六节 配制配合 第七节 线性尺寸的未注公差
互换性复习大纲
配合。
制的轴配合，属于的孔与0039.0026.0088.05050---ΦΦmm 第一章 极限与配合非常清楚地理解有关尺寸、公差、偏差、配合等方面的术语、定义。
牢固掌握标准中的28个基本偏差代号以及它们的分布规律。
掌握公差带的概念和公差带图的画法，并能熟练查取标准公差和基本偏差表格，正确进行有关计算。
初步学会公差与配合的正确选用，并能正确标注在图上。
通过本章的学习，要求了解《极限与配合》中的概念和基本规定，掌握应用国家标准进行机械产品的精度设计方法，包括：尺寸公差和配合的选择及在图样上的正确标注。
是在设计时根据零件的强度、刚度和结构要求确定的尺寸。
孔N 的基本偏差是ES ，其绝对值必定大于0。
零件的实际尺寸越接近基本尺寸越好。
已知基本尺寸为φ50mm 的轴，其最小极限尺寸为φ49.98mm ，公差为0.01mm ，则它的上偏差是 mm ，下偏差是 mm 。
尺寸φ80JS8，已知IT8=46μm ，则其最大极限尺寸是 mm 。
国家标准规定：为了满足配合的特殊需要，允许采用非基准制配合。
对过渡配合或过盈配合，一般要求间隙或过盈的变动较小，因此应选用较高的公差等级？为什么优先采用基孔制配合？对较高精度的中小尺寸孔，一般采用定值刀具（如钻头、铰刀、拉刀）和定值量具（塞规）进行加工和检验。
采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格和数量，故经济性好。
实例： 对ɸ50mm 的配合可能有很多种：按基孔制有ɸ50H7/g6， ɸ50H7/k6， ɸ50H7/s6，…。
而保持同样配合性质也可采用基轴制，有ɸ50G7/h6， ɸ50K7/h6， ɸ50S7/h6，…。
按基孔制只需要用于ɸ50H7孔的一种规格的定值刀量具。
按基轴制，则对ɸ50G7、 ɸ50K7、 ɸ50S7等孔，各需一种规格的定值刀量具。
为了减少定值刀、量具的规格和数量，宜采用基孔制。
计算题：有一孔轴配合为，请确定：孔的：Dmax= Dmin= ES=×××已知某孔，轴配合的最大间隙Xmax=+30μm ，孔的下偏差 EI=-11μm,轴的公差Ts=16μm轴的下偏差ei=-16μm ，试求孔，轴的上偏差，孔的公差，配合公差，基准制和配合类别，并汇出尺寸公差带图和配合公差带图。
第1章孔轴配合
互换性与技术测量作业学院 班 姓名 学号：第一章 孔与轴的极限与配合一、单项选择题1、孔的最小实体尺寸是其（ ）A 、最大极限尺寸B 、最小极限尺寸C 、基本尺寸D 、实际尺寸 2、基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系叫做（ ） A 、间隙 B 、过盈 C 、联结 D 、配合 3、相互结合的孔、轴有相对运动，它们的配合必须选用（ ）A 、间隙配合B 、过渡配合C 、过盈配合D 、优先配合 4、间隙或过盈的允许变动量叫做（ ）A 、尺寸公差B 、相关公差C 、标准公差D 、配合公差 5、相配合的孔、轴中，某一实际孔与某一实际轴装配后得到间隙，则此配合为（ ）A 、间隙配合B 、过渡配合C 、可能是间隙配合也可能是过渡配合D 、过盈配合 6、孔的作用尺寸（ ）A 、等于孔的实际尺寸B 、不小于孔的实际尺寸C 、不大于孔的实际尺寸D 、与孔的实际尺寸无关 7、孔的作用尺寸是指（ ） A 、该孔的最大实体尺寸 B 、该孔的最小实体尺寸C 、在该孔的给定长度上，与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度D 、在该孔的给定长度上，与实际内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度8、某配合的最大间隙为+30m μ，孔的下偏差为-11m μ，轴的下偏差为-16m μ，轴的公差为16m μ，则配合公差为（ ）A 、14m μB 、27m μC 、41m μD 、46m μ 9、Φ50f6轴的基本偏差为-0.025mm ，公差值为0.016mm ，Φ50F7孔的公差值为0.025mm ，则该孔的上偏差为( )A 、+0.050mmB 、+0.041mmC 、+0.025mmD 、-0.025mm 10、当基本尺寸一定时，图样上反映零件加工难易程度的是（ ）A 、公差B 、偏差C 、误差D 、允差 11、某基轴制配合的最大间隙为+23m μ，孔的下偏差为-18m μ，轴的下偏差为-16m μ，则配合公差为（ ）A 、23m μB 、18 m μC 、16m μD 、41m μ 12、按同一图样加工一批孔，每个孔的作用尺寸（ ） A 、相同 B 、不一定相同 C 、大于最大实体尺寸 D 、小于最大实体尺寸13、有一配合，孔的基本偏差代号为H ，轴的基本偏差代号为js ，孔公差为35m μ，最大间隙为+46m μ，则配合公差为（ ）A 、57m μB 、46m μC 、11m μD 、24m μ 14、轴的最大实体尺寸是其（ ）A 、最小极限尺寸B 、体内作用尺寸C 、最大极限尺寸D 、基本尺寸 15、已知Φ50k6的基本偏差为+0.002mm ，公差值为0.016mm ，Φ50K7公差值为0.025mm ，则其基本偏差为（ ）A 、-0.018mmB 、-0.009mmC 、+0.007mmD 、-0.002mm 16、某孔、轴配合的配合公差为0.041mm ，孔的下偏差为零，轴的上偏差为-0.023mm ，轴的公差为0.016mm ，则最大间隙为（ ）A 、0.060mmB 、0.064mmC 、0.068mmD 、0.070mm 17、当孔与轴的公差带相互交叠时，则孔、轴配合是（ ）A 、间隙配合B 、过盈配合C 、过渡配合D 、过渡或过盈配合18、某基轴制配合的最大间隙为+23m μ，孔的下偏差为-18m μ，轴的下偏差为-16m μ，则配合公差为（ ）A 、32m μB 、39m μC 、34m μD 、41m μ 19、尺寸公差的数值是（ ） A 、最大极限尺寸与基本尺寸的差值 B 、最小极限尺寸与基本尺寸的差值 C 、最小极限尺寸与最大极限尺寸的差值 D 、最大极限尺寸与最小极限尺寸的差值 20、孔和轴的配合公差等于（ ）A 、孔公差与轴公差之差B 、孔公差与轴公差之和C 、轴公差与孔公差之差D 、孔公差与轴公差之和的一半 21、最大实体尺寸是指（ ）A 、max D 和max dB 、max D 和min dC 、minD 和min d D 、min D 和max d 22、（ ）尺寸是设计给定的尺寸。
第一章.极限配合练习题
第一章绪论习题1、什么是互换性？互换性的优越性有哪些？2、互换性的分类有哪些？完全互换和不完全互换有何区别？3、简述测量的作用4、误差、公差、检测、标准化与互换性有什么关系？5、什么是标准和标准化？6、为何要采用优先数系？R5、R10、R20、R40系列各代表什么？第二章极限与配合习题1、什么是基本尺寸、极限尺寸和实际尺寸？它们之间有何区别和联系？2、什么是尺寸公差、极限偏差和实际偏差？它们之间有何区别和联系？3、什么是标准公差？什么是基本偏差？4、什么是配合制？在哪些情况下采用基轴制？5、配合有哪几种？简述各种配合的特点。
6、计算出下表中空格处数值，并按规定填写在表中。
7、根据下表中给出的数据计算出空格中的数据，并填入空格内。
8、使用标准公差和基本偏差表，查出下列公差带的上、下偏差。
1）φ32d9 2）φ80p6 3）φ120v7 4）φ70h115）φ28k7 6）φ280m6 7）φ40C11 8）φ40M89）φ25Z6 10）φ30JS6 11）φ35P7 12）φ60J69、说明下列配合符号所表示的配合制，公差等级和配合类别(间隙配合、过渡配合或过盈配合)，并查表计算其极限间隙或极限过盈，画出其尺寸公差带图．1) φ25H7／g6 2)φ40K7／h63)φ15JS8／g7 4)φ50S8／h810、设有一基本尺寸为φ60mm的配合，经计算确定其间隙应为（25～110）μm ；若已决定采用基孔制，试确定此配合的孔、轴公差带代号，并画出其尺寸公差带图。
11、设有一基本尺寸为φ110mm的配合，经计算确定，为保证连接可靠，其过盈不得小于55μm；为保证装配后不发生塑性变形，其过盈不得大于112μm。
若已决定采用基轴制，试确定此配合的孔、轴公差带代号，并画出其尺寸公差带图。
12、被检验工件为φ80h9（）E，试确定验收极限，并选择适当的计量器具。
一、判断题〔正确的打√，错误的打X〕1．公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。
互换性第1章.ppt
。
A. 间隙配合 B. 过盈配合 C.
(3）基本偏差系列图上表示基孔制间隙配合的符号范
围是
。
A. A～H
B. a～h
C. j～zc
(4） 通常采用
选择配合类别。
A. 计算法
B. 试验法
C.
(5）基孔制过盈配合的公差带的表示方法为
A. H7／u6
B. H8／h7 C. H7／k6
第一章 孔与轴的极限与配合
1-4 根据下表中提供的数据，求出空格中应有的数据并填 入空格内。
第一章 孔与轴的极限与配合
1-5 查表确定下列公差带的极限偏差。
(1） 30JS7； (2） 70T5; (3） 50P6; (4）30S6; (5）
50js5 ; (6） 40U7
1-6 确定下列各孔、 轴公差带的极限偏差， 画出
第一章 孔与轴的极限与配合
GB/T 1804-2000规定了线性尺寸的一般公差等级和极 限偏差。一般公差等级分为四级：f、m、c、 v，极限偏 差全部采用对称偏差值，相应的极限偏差见表2-6。
第一章 孔与轴的极限与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
思考题与习题
1-1
(1)零件的实际尺寸就是尺寸的真正值。
第一章 孔与轴的极限与配合
例 2-7
30的孔、 轴配合， 要求
配合间隙为 + 0.02 ~ + 0.074，试确定其配合。
解(1）一般情况下优选基孔制，确定代号H。
(2） 配合公差的计算：
Tf = | Xmax－Xmin |= 0.074－0.020 = 0.054
第一章 孔与轴的极限与配合
(3）查表确定孔、轴的公差等级， 根据工艺等价原则和配合公差的计算公式，查出： Tf = Th + Ts , IT8 = 0.033 , IT7 = 0.021 , Tf = 0.033 + 0.021 = 0.054 ， 结果等于 0.054的给定配合公差。 故选择合适。故最佳选择是孔为 IT8 ，轴为 IT7 。
互换性第一章
偏差：某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。包括实 际偏差和极限偏差。极限偏差又分上偏差（ES、es） 和下偏差（EI、ei）。
ES=Dmax-D EI=Dmin-D
es=dmax-d ei=dmin-d
公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小 极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用Th 和Ts表示。
例题 已知D(d)=Φ25， Dmax=Φ25.021， Dmin=Φ25， dmax=Φ24.980， dmin=Φ24.967。 求孔、轴的极限偏差和公差，画出尺寸公 差带图的两种画法，并写出极限偏差在图样上 的标注。 解：（1）尺寸的极限偏差、公差 ES = Dmax－D = +0.021 在图样上的标注为
间隙配合 过渡配合 轴 轴 轴 轴
+ 0
轴 孔
轴 轴 轴 过盈配合
-
配合制（续）
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。
间隙配合 孔 过渡配合 过盈配合
+ 0
孔 孔
-
孔 轴 孔 孔 孔 孔
配合的类别
通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间 的关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：间 隙配合、过盈配合和过渡配合。 轴
孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差 称为最小间隙，用X min表示。 X min=D min - d max =EI - es 实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。 X av =（X max +X min）/2
轴
过盈配合
+ 0
-
孔
互换性与技术测量第一章 孔与轴的极限与配合9.27
+ 0 +0.039 -0.025 -0.050
+0.039 -0.025
过盈配合
+ 0 +0.039
+0.079 +0.054
+ 0 -
过渡配合
+0.039 +0.034 +0.009
ø 50
Ø50
ø 50
计算
解:（1）最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.039-(-0.050) = +0.089mm 最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm 配合公差 T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.089-(+0.025)︱ = 0.064 mm (2) 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.079)= -0.079mm 最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.039-(+0.054) = -0.015mm 配合公差 T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.015-(-0.079)︱ = 0.064 mm (3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.039-(+0.009) = +0.030mm 最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.034)= -0.034 mm 配合公差 Tf =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.030-(-0.034)︱ = 0.064 mm
Dmin Dmax
孔、轴的极限尺寸
dmin
dmax
2 极限与配合的基本词汇
三．偏差(deviation)与公差(tolerance)
1.尺寸偏差 某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差 (简称偏差) 2.实际偏差（ Ea、ea ） 实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差 Ea=Da-D ea=da-d 3.极限偏差 极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差 上偏差（ES、es）ES=Dmax-D es=dmax-d 下偏差（EI、ei） EI=Dmin-D ei=dmin-d
互换性 第一章
如：滚动轴承内、外圈滚道与滚动体的结合 ，活塞销与活塞销孔、连杆孔的结合
（2）调整互换：指同种零、部件加工好以后，在 装配时要用调整的方法改变它在部件或机构中的 尺寸或位置，方能满足功能要求。
燕尾导轨中的调整镶条
一、互换性与公差
（3）修配互换：指同种零、部件加工后，在装 配时要用去除材料的方法改变它的某一实际 尺寸的大小，方能满足功能上的要求。
四、课程的研究对象与任务
性质：技术基础课。互换性属于标准化的范围，而技术测量属 于计量学，本课程就是将理论和实践紧密结合的学科 特点：定义多，概念多，符号多 , 标准多，记忆内容多，但 简单，易学。 重要性：承上启下。从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的 应用。 任务：从互换性角度出发，围绕误差与公差来研究，如何解决 使用与制造的矛盾。而这一矛盾的解决是合理确定公差和采用 适当的技量手段。
一、互换性与公差
零、部件的互换性的作用是： （1）为生产专业化创造必备条件； （2）促进生产自动化发展； （3）有利于提高产品质量、降低生产成本； （4）减少修理机器的时间和费用； （5）为机器的标准化、系列化、通用化奠定基 础，从而缩短机器设计周期，促进新产品高 速发展。
一、互换性与公差
3. 互换性产生的原因
35
三、互换性与标准化
• 标准按其性质分为技术标准、生产组织标准
和经济管理标准三大类。 • 按照对象的特征，标准分为基础标准、产品 标准、方法标准、卫生标准和安全及环境保 护标准等。
三、互换性与标准化
2. 标准的分级与分类 • 我国标准分三级：国家标准、部颁标准和企 业标准。 • 标准按照性质，可分为技术标准、工作标准 和管理标准三类。 • 按照标准化对象的特征，可分为基础标准 、 产品标准 、方法标准。
第一章—极限与公差配合(新)
孔：La 轴：la
孔：Ea=La-L 轴：ea=la-l
第一章 §1－1极限与配合 想一想：
轴的尺寸只能在32.026mm—32.042mm之间 变化才能称为合格件，那么这个合格件的尺 寸变动范围是多大呢？你是怎么算的？
第一章 §1－1极限与配合
6.合格件： 实际尺寸
Lmax≧La≧Lmi lmax≧la≧lmi
2.轴在孔之上
3.相互交叠
第一章 §1－1极限与配合 2.配合
(1)定义：公称尺寸L/l相同的相互结合的孔和轴公差带之 间的关系。
(2)分类：间隙配合—孔的公差带在轴之上（最小间隙为零）。 过盈配合—轴的公差带在孔之上（最小过盈为零）。 过渡配合—公差带相互交叠。
第一章 §1－1极限与配合 间隙配合
孔L 轴l
ES EI es ei
解释：公称尺寸为φ32mm 上极限偏差为+0.042mm 下极限偏差为+0.026mm
第一章 §1－1极限与配合 (1)上极限偏差——上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。 孔： ES=Dmax － D 轴： es=dmax －d (2)下极限偏差——下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
第一章 §1－2几何精度 一、几何精度 在零件加工过程中，由于各种因素的影响，零件的 几何要素不仅会产生尺寸误差还存在几何误差，几何误 差越大，零件几何精度越低。 简称要素，是指 构成零件几何特 征的点、线、面
第一章 §1－2几何精度 1.几何公差
(1)形位公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度 面轮廓度 (2)方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度
(3)位置公差：同心度、同轴度、对称度、位置度、线轮廓度、 面轮廓度 (4)方向公差：圆跳动、全跳动
《互换性与技术测量》第一章 孔与轴的极限与配合
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
5.提取组成要素的局部尺寸： 一切提取组成要素上两对应点距离的统称。 6 .极限尺寸： 指允许的尺寸变化的两个极限值，它包括上极限尺寸和下极 限尺寸。 上极限尺寸（或最大极限尺寸）：尺寸要素允许的最大尺寸。 下极限尺寸（或最小极限尺寸）：尺寸要素允许的最小尺寸。
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
Dmax 、Dmin 、d max 、d min
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
Dmin Da Dmax
d min d a d max
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
三、有关偏差和公差的术语和定义（续）
X max Ymax 2
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
四、有关配合的术语和定义（续）
4．配合公差 间隙配合 T f X max X min Th Ts
过盈配合 T f Ymax Ymin Th Ts
过渡配合 T f X max Ymax Th Ts 它反映配合性质， 即配合松紧变化程度。
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
三、有关偏差和公差的术语和定义（续）
4. 极限制
公差带有两个基本参数： 位置ES(es）或EI(ei) 用标准化的公差与极限偏差组成标准化的孔、轴公差带的制 度称为极限制。 大小（Th
、Ts
）
第一章 孔与轴的极限与配合
§2 极限与配合的基本词汇
第一章 孔与轴的极限与配合
§3 极限与配合国家标准
一、孔、轴标准公差系列（公差带大小的标准化） 2. 标准公差等级与代号
互换性第1章 极限与配合
过渡配合（transition fit） 可能具有间隙或过盈的配合称为过
渡配合。
最大过盈
》术技量测与性换互《 学大工理汉武
最大过盈
最大过盈
孔公差带 最大间隙
孔公差带 轴公差带
最大间隙
孔公差带
零线
轴公差带
过渡配合图解规律
孔公差带与轴公差带相互交叠
最大间隙Xmax＝D －d ＝ES－ei（最松状态） s i 最大过盈Ymax＝D ＝EI－es（最紧状态） i －d s 表示过渡配合松紧程度的特征值是Xmax和Ymax，有时也用 平均间隙Xav或平均过盈Yav表示，Xav 或Yav＝（ Xmax ＋Ymax)/2
有关“尺寸”的术语定义
》术技量测与性换互《 学大工理汉武
1.尺寸（size，亦称线性尺寸，或称长度尺寸）——用特定 单位表示线性尺寸值的数值。
尺寸表示长度的大小，包括直径、长度、宽度、高度、厚度以及 中心距、圆角半径等，它由数字和长度单位组成，不包括用角度单位 表示的角度尺寸。
2.公称尺寸（nominal size，代替原来基本尺寸）——由图样 规范确定的理想形状要素的尺寸。
》术技量测与性换互《 学大工理汉武
1.要素（feature）——指构成零件几何特征的点、线、面。 2. 尺寸要素（feature of size）——由一定大小的线性尺寸或 角度尺寸确定的几何形状。 3. 实际（组成）要素（代替原实际尺寸）——由接近实际 （组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。
》术技量测与性换互《 学大工理汉武
l 学习重点：
l 极限与配合的基本概念； l 公差与配合的选择；
l 学习难点：
l 公差与配合的选择；
1.1 概 述
互换性 第一章答案.
• 6、国标对孔、轴各规定了多少种基本偏差？ 孔和轴的基本偏差是如何确定的？
• 答： • GB/T1800.2—1998对孔和轴分别规定了28种基
本偏差。 • 轴的基本偏差数值是以基孔制配合为基础，根
据各种配合性质经过理论计算、实验和统计分 析得到的。
• 当轴的基本偏差确定后，轴的另一个极限偏差 可根据下列公式计算： Ts = es－ ei
• 孔的基本偏差是由轴的基本偏差换算得到。当 孔的基本偏差确定后，孔的另一个极限偏差可 根据下列公式计算：T h = ES – EI
• 7、判断下列说法是否正确
• （1） 公差是零件尺寸允许的最大偏差。
• （2）公差通常为正值，但也可能为负值。
• 总之，公差与极限偏差既有区别， 又有联系，公差表示对一批工件尺 寸允许的变化范围，它是工件尺寸 精度指标;
• 极限偏差表示工件尺寸允许变动的 极限值，是判断工件尺寸是否合格 的依据。
• 2、基本尺寸、极限尺寸和实际尺寸有 什么区别和联系？
• 答： • 设计给定的尺寸称为基本尺寸。
• 零件制成后通过测量而获得的尺寸称 为实际尺寸。
• 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 一种制度称为基轴制。
• 5、什么是基孔制、基轴制配合？在何种 情况下选用基孔制、基轴制配合？
• 答：
• 一般情况下，应优先选择基孔制。因为从工艺 上看，加工一般尺寸的孔通常要用价格较贵的 定值刀具，每一把刀具只能加工某一尺寸的孔， 而加工轴则用一把刀具如车刀就可加工不同的 尺寸。
• 3、标准公差、基本偏差、公差带有什么区别 和联系？
第1章 互换性_导论
精度设计原则
• 互换性原则：机械零件几何参数的互换性是指同种
零件在几何参数方面能够彼此互相替换的性能。 • 经济性原则：工艺性 、合理的精度要求、合理选材、 合理的调整环节、提高寿命。 • 匹配性原则：根据机器或位置中各部分各环节对机械 精度影响程度的不同，对各部分各环节提出不同的精 度要求和恰当的精度分配，做到恰到好处，这就是精 度匹配原则。 • 最优化原则：探求并确定各组成零、部件精度处于最 佳协调时的集合体。例如探求并确定先进工艺，优质 材料等。
二、标准
1.标准的概念 是指为了在一定的范围内获得最佳秩序，对活动 或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性 的文件。 2.标准的分类 （1）基础标准； （2）产品标准； （3）方法标准； （4）安全卫生与环保标准。
3.标准的管理体制 它分四个层次： （1）国家标准GB； （2）行业标准； （3）地方标准； （4）企业标准。 4.国际标准 在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，成立了 国际标准化组织（简称ISO）和国际电工委员会（简称IEC）， 由这两个组织负责制定和颁发国际标准。我国于1978年恢复 参加ISO组织后。陆续修订了自己的标准。修订的原则是， 在立足我国生产实际的基础上向ISO靠拢，以利于加强我国 在国际上的技术交流和产品互换。 我国采用国际标准的方式有：等同采用；等效采用 (EQV)；不等效采用(NEQ)。
• • • • • （1）掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语及定义； （2）基本掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； （3）初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配合； （4）能够查用本课程讲授的公差表格和正确标注图样； （5）建立技术测量的基本概念，了解基本测量原理与方法和初步学 会使用常用计量器具，知道分析测量误差与处理测量结果，会设计检 验圆柱形零件的量规。 • 总之，本课程的任务在于使学生获得机械工程技术人员所必须具备的 几何量公差与检测方面的基本知识和技能。
互换性——第一章
二. 标准化与优先数
1. 标准化的意义
标准 由一定的权威组织对重复性的物品或概念所 作的统一规定。 标准化 是指标准的制订、发布和贯彻实施的全部 活动过程。
1. 标准化的意义
标准化是实现互换性的基础，是组织现代化生产的 重要手段之一。
可简化多余的产品品种。
节约原材料、减少浪费、信息交流，提高产品可靠 性。
三. 计量技术发展简介
计量器具不断改进 隧道显微镜: 分辨率0.01钠米，可测原子或分子的 尺寸或形貌（Bining和Rohrer 1986诺贝尔奖）。 我国紧跟世界先进水平，已拥有一批骨干检测仪 器制造厂。
四. 课程研究对象及任务
学习目的
掌握互换性、标准化的基本术语和定义，了解其内容和特点；
2. 公差与配合标准发展简介
要使零部件具有互换性，就要求制订统一的公差与配合 标准。
1902，英国伦敦以生产剪羊毛机为主的钮瓦（Newall）极限表 1906，英国国标B.S.27。1924，英国国标B.S.164。1925，美国标 准A.S.A.B 4a 标准DIN：基孔制、基轴制、公差单位等概念，标准温度20℃ 1926，成立了国际标准化协会ISA ，由第三技术委员会负责制定 公差与配合标准
完全互换
不完全 互换
外互换
内互换
3. 互换性在机械制造生产中的作用
•
• •
使用方面：提供备件，维修方便
制造方面： 提高生产水平，进行文明生产 设计方面 ：缩短了机器设计周期（采用公差标准，标准
零、部件，CAD）
互换性是重要的生产原则和有效技术措施
不但能够显著提高劳动生产率，也有利于降低产品
成本，提高产品质量和可靠性
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第1章 极限与配合
1.1 概述 1.2 基本术语及定义 1.3 国家标准的组成 1.4 尺寸公差与配合的选择 1.5 线性尺寸的未注公差
武汉理工大学 《互换性与测量技术》
本章学习主要目的与要求
l 学习要求：
l 掌握极限与配合的基本概念； l 掌握公差、基本偏差的相关标准内容； l 掌握尺寸公差带图和配合公差带图的画法，并能熟练 查取标准公差和基本偏差表格，正确进行有关计算； l 掌握公差与配合的选用原则。
孔的最大实体尺寸 DM＝Di 轴的最大实体尺寸 dM＝ds
6.最小实体状态（LMC）与最小实体尺寸（LMS）—— 假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使其具 有实体最小（材料最少）时的状态称为最小实体状态，确 定要素最小实体状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸。
孔的最小实体尺寸 DL＝Ds 轴的最小实体尺寸 dL＝di
（b）极限偏差（limit deviations）——极限尺寸减其公
称尺寸所得的代数值。
上极限尺寸减其公称尺寸所得的代数值称为上偏差 （upper deviation）
下极限尺寸减其公称尺寸所得的代数值称为下偏差 （lower deviation）
武汉理工大学 《互换性与测量技术》
35
+0.025 0
1.要素（feature）——指构成零件几何特征的点、线、面。 2. 尺寸要素（feature of size）——由一定大小的线性尺寸或 角度尺寸确定的几何形状。 3. 实际（组成）要素（代替原实际尺寸）——由接近实际 （组成）要素所限定的工件实际表面的组成要素部分。
武汉理工大学 《互换性与测量技术》
提取组成要素的局部尺寸应位于其中，也可达到极限尺寸。
35
35
孔
轴5 下极限尺寸：如孔Di为ɸ35，轴di为ɸ34.95
武汉理工大学 《互换性与测量技术》
5.最大实体状态（MMC）与最大实体尺寸（MMS）—— 假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使其具 有实体最大（材料最多）时的状态称为最大实体状态，确 定要素最大实体状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸。
下偏差(-0.050) 轴公差T(0.025)
最大极限尺寸(34.975)
基本尺寸(35)
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2.尺寸公差（简称公差 tolerance）——允许实际尺寸变动 的范围。
尺寸公差＝上极限尺寸－下极限尺寸＝上偏差－下偏差
孔的公差 轴的公差
Th＝Ds－Di＝ES－EI Ts＝ds－di＝es－ei
1.2.4 有关“偏差”与“公差”的术语及定义
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1.偏差（deviation）——某一尺寸减其公称尺寸所得的代数差。
偏差可以为正值、负值或零。
（a）实际偏差（actual deviation）——实际尺寸减其基 本尺寸所得的代数值。
孔的实际偏差 轴的实际偏差
Ea＝Da－D ea＝da－d
孔
下偏差(-0.050) 轴公差T(0.025)
上偏差(-0.025)
孔公差T(0.025) 上偏差(+0.025)
下偏差(0)
零线
基本尺寸(35)
最大极限尺寸(34.975)
最小极限尺寸 (34.950)
最小极限尺寸(35)
最大极限尺寸(35.025)
l 学习重点：
l 极限与配合的基本概念； l 公差与配合的选择；
l 学习难点：
l 公差与配合的选择；
1.1 概 述
机械工业是我国的支柱产业之一，其中光滑圆柱体 结合是机械制造中应用最为广泛的一种结合。
武汉理工大学 《互换性与测量技术》
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1.2 基本术语及定义
1.2.1 有关“要素”的术语和定义
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轴（shaft）——指工件的圆柱形外表面，也包括非圆 柱外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。
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当工件有配合关系时，孔是包容面，轴是被包容面，
如轴键槽宽和键宽。没有这种配合关系的可视为长度尺 寸，如图13中的尺寸L。
4. 提取组成要素——按规定的方法，由实际（组成）要素提 取有限数目的点所形成的实际（组成）要素的近似替代。
5. 拟合组成要素——按规定的方法，由提取组成要素形成的 并具有理想形状的组成要素。
1.2.2 孔、轴的定义
孔（hole）——指工件的圆柱形内表面，也包括非圆 柱内表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。
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1.2.3 有关“尺寸”的术语定义
1.尺寸（size，亦称线性尺寸，或称长度尺寸）——用特定 单位表示线性尺寸值的数值。
尺寸表示长度的大小，包括直径、长度、宽度、高度、厚度以及 中心距、圆角半径等，它由数字和长度单位组成，不包括用角度单位 表示的角度尺寸。
2.公称尺寸（nominal size，代替原来基本尺寸）——由图样 规范确定的理想形状要素的尺寸。
提取组成要素的局部尺寸（代替原局部实际尺寸）：一切提取组 成要素上两对应点之间距离的统称。可简称为提取要素的局部尺寸。
-0.025 -0.05 0
+0.02 5 0
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4.极限尺寸（limits of size）——指尺寸要素允许的尺寸 变化的两个极端值，以公称尺寸为基数来确定。
公称尺寸是从零件的功能出发，通过强度、刚度等方面的计算或 结构需要，并考虑工艺方面的其他要求后确定的。
-0.025 -0.050
+0.025 0
孔
轴
35
孔和轴的公称尺寸 分别用D和d表示。
35
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3.实际尺寸（actual size）——零件完工后，实际测量所得 的尺寸，如孔ɸ35.01，轴ɸ34.96。
孔
孔的上偏差 孔的下偏差 轴的上偏差 轴的下偏差
轴
ES＝Ds－D EI＝Di－D es＝ds－d ei＝di－d
孔
零线
35
-0.025 -0.050
最大极限尺寸(35.025)
最小极限尺寸(35)
孔公差T(0.025) 上偏差(+0.025)
下偏差(0)
轴
上偏差(-0.025)
最小极限尺寸 (34.950)