公差与配合的实际应用教材

X
孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的 代数差为正时，称为间隙
Y
孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的 代数差为负时，称为过盈
Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Xmin=Dmin-dmax=EI-es Tf=︱Xmax- Xmin︱=Th+Ts
具有间隙的配合(包括间隙为零)称为间 隙配合
Ymin=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es Tf=︱Ymax-Ymin︱=Th+Ts
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角度尺寸一般公差的极限偏差数值 表7
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优先选用基孔制。以下情况例外： 1、具有一定公差等级的冷拉钢材直接作轴，选
用基轴制可以避免加工； 2、同一基本尺寸的轴上装有多个零件，而且配
合性质不同，选用基轴制便于加工； 3、与标准件配合的孔或轴，必须以标准件为基
准选择配合制，如滚珠轴承、丝杠螺母等； 4、特殊情况允许采用非基准制。
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名称
代号
尺寸
线性尺寸
孔
D
基本尺寸
轴
d
实际尺寸
孔 轴
最大极限尺寸
孔 轴
最小极限尺寸
孔 轴
Da da Dmax dmax Dmin dmin
作用尺寸
孔的作用尺寸 轴的作用尺寸
表1 定义 以特定单位表示的两点之间的距离，如长度、 宽度、高度、半径、直径及中心距等。 基本尺寸是设计者根据使用要求，考虑零件 的强度、刚度和结构后，经过计算、圆整给 出的尺寸。
实际尺寸是经过测量得到的尺寸。
极限尺寸就是工件合格范围的两个边界尺寸。
在整个配合面上与实际孔内接的最大理想轴 的尺寸。 在整个配合面上与实际轴外接的最小理想孔 的尺寸。
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续表1
尺寸偏差(简称偏差) 实际偏差
Ea ea
实际尺寸减去它的基本尺寸 所得的代数差叫做实际偏差
极限偏差
上偏差 下偏差
ES、es
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图10 选用非配合制
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公差等级选用的基本原则：
满足使用要求的前提下尽量选用低的公差等级。
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公差等级的选用方法：
1、考虑工艺等价性：孔、轴同级和孔比轴低一级； 2、参考GB/T各公差等级的应用范围，见表 8； 3、了解各种加工方法所能达到的精度等级，见表9； 4、考虑相关件或相配件的精度； 5、考虑加工成本（如隔套可降低2到3级）；
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各公差等级的应用范围
表8
31
各种加工方法所能达到的精度等级
表9
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不可拆卸
无 相
精确
传递 扭矩
定心
可拆卸
对
运
不需精确定心
动
不需传递扭矩
有 相 缓慢转动或移动 对 运 转动、移动或作复合运动 动
表10
过盈配合
过渡配合或基本偏差为H（h） 的间隙配合加键、销紧固 间隙配合加键、销紧固 过渡配合或过盈量较小的过盈 配合 基本偏差为H（h）、G（g）的 间隙配合 基本偏差为A～F（a～f）的间 隙配合
5
这是机械设计中一项复杂的工作。除了需要 熟知有关极限与配合的标准之外，还要对产品的 技术要求、工作条件以及生产制造条件进行全面 的分析，通过生产实践和科学实验不断积累经验， 才能 逐步提高这方面的设计能力。
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常用公差标准
GB/T1800.1-1997 《极限与配合 基础 第1部分 词汇》 GB/T1800.2-1998 《极限与配合 基础 第2部分 公差、偏差和配合的 基本规定》 GB/T1800.3-1998 《极限与配合 基础 第3部分 标准公差和基本偏差 数值表》 GB/T1800.4-1999 《极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表》 GB/T1801-1999 《极限与配合 公差和配合的选择》 GB/T1804-2000 《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》 GB1183-1980 形状和位置公差 术语及定义 GB1184-1996 形状和位置公差未注公差值
2
“明天上午9点开会，希 望大家准时到会。”
3
“车一根直径Φ20mm， 长40mm的轴。”
4
在机械设计过程中，为了满足产品的性能要 求、零部件的互换性要求和加工经济性要求，必 须对产品零部件的加工精度和装配精度提出合理 要求。所谓合理要求，其中一项很重要的内容就 是要正确地选用零部件的极限与配合。
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图9 轴的基本偏差系列
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标准公差数值
表2
21
基孔制的优先和常用配合
表3
22
基轴制的优先和常用配合
表4
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线性尺寸一般公差的极限偏差数值(mm）
GB/T1804-2000
表5
图纸的技术要求中写：一般公差按GB/T1804-m
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倒圆半径与倒角高度尺寸一般公差的极限偏差数值(mm） 表6
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表11
34
续表11
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D d D d D d H
T
T
外圈
C
α
内圈
滚动体
保持架
B
图11滚动轴承的结构
GB/T 307.3-2005《滚动轴承 通用技术规则》
D d
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图12滚动轴承的公差带图
具有过盈的配合(包括过盈为零)称为过 盈配合
Xmax=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es Tf=︱Xmax-Xmin︱=ThBiblioteka BaiduTs
可能具有间隙，可能具有过盈的配合称 为过渡配合
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基孔制配合 配合制
基轴制配合
续表1
基本偏差为一定的孔的公差
H
带与不同基本偏差的轴的公 差带形成各种配合的一种制
零线
表示基本尺寸的一条直线
公差带图
尺寸公差带
表示上、下偏差的两条直线 之间的区域叫做尺寸公差带
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孔 孔、轴定义
轴
配合
配合
间隙
过盈
间隙配合
配合种类 过盈配合
过渡配合
续表1
D
孔是圆柱形的内表面及由单一尺寸确定 的内表面
d
轴是圆柱形的外表面及由单一尺寸确定 的外表面
基本尺寸相同的相互结合的轴与孔公差
带之间的关系
最大极限尺寸减去基本尺寸 所得的代数差
用极限尺寸减去它的 基本尺寸所得的代数
EI、ei
最小极限尺寸减去基本尺寸 所得的代数差
差叫做极限偏差
基本偏差
离零线最近的那个上偏差或 下偏差叫做基本偏差
尺寸公差 Th、Ts 允许尺寸的变动量
尺寸公差(简称公差) 标准公差 IT
国家标准中规定的用来确定 公差带大小的公差值
度，称为基孔制配合
基本偏差为一定的轴的公差
h
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，称为基轴制配合
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图1 实际尺寸图解
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图2 轴和孔的作用尺寸图解
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图3 广义孔和轴的图解
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图4 极限配合示意图和公差带图
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图5 间隙配合
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图6 过盈配合
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图7 过渡配合
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图8 孔的基本偏差系列