第三章尺寸公差、配合与检测讲解

•
•
公差
协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾， 是最基础，最典型的标准。
配合 反映机器零件之间有关功能要求的相互关系 • GB159~174—59，GB1800~1804—79， GB/T1804—92 • GB/T1800.1 —1997， GB/T1800.2 —1998， GB/T1800.3 —1998， GB/T1800.4 —1999， GB/T1801—1999， GB/T1803—79， GB/T1804—2000
o
尺寸偏差（偏差） 某一尺寸减其基本尺寸所得的代
数差，其值可正、可负或零。 实际偏差 实际尺寸减其基本尺寸的代数差（Ea、ea）
极限偏差 上偏差 轴 es 下偏差 轴 ei
wenku.baidu.com
极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差 最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差 孔 ES,
最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差 孔 EI,
公差与配合示意图
高精度等级IT01~IT1，主要是考虑测量误差的影响，所以标准公 标准公差等级 确定尺寸精确程度的等级 差与基本尺寸线性比例。 IT2~IT4 是在IT1与 IT5 之间插入，使 标准公差分为 20 级， IT＋数字 IT1~IT5等比。 其余等级按公式计算： IT= · i IT18 即IT01、IT0、IT1、 …a 、 a 是公差等级系数，从IT5开始，a=7，其余采用R5优先数系。 等级依次降低，标准公差值依次增大。公差值计算为： i是标准公差因子，以基本尺寸为自变量的函数。
IT4 IT5
(IT1)(IT5/IT1)3/4 7i
IT11 IT12
100i 160i
IT18
2500i
二、基本偏差系列
靠近零线的那个偏差，使公差带位置标准化的唯一指标， 决定配合种类的数量。

基本偏差系列用拉丁字母表示，按顺序排列，除i, l, o, q, w（I,L,O,Q,W）外的21字母加上cd, ef, fg, za, zb, zc, js(CD,EF,FG,ZA,ZB,ZC)共有28个代号 孔用大写字母表示，轴用小写字母表示 H和h的基本偏差为0，H为基准孔， h为基准轴 JS和js是对称分布，基本偏差为+IT/2或-IT/2，逐渐取 代近似对称偏差J和j
公差及偏差的数值与基本尺寸数值相比差别甚大，不便用同
零线 确定偏差的一条基准直线， 零偏差线 表示基本尺寸
零线上方为正偏差，下方为负偏差
公差带 由代表上、下偏差的两 条直线所限定的一个区域 在国标中，公差带包括了“公 差带大小”与“公差带位置” 通常孔公差带用由右上角向左下角的斜线表示； 两个参数。 轴公差带用由左上角向右下角的斜线表示；

常用和优先配合
国标： 常用：基孔制配合59种，基轴制配合47种 优先：基孔制配合13种，基轴制配合13种
四、一般公差

线性尺寸的未注公差
图样上未曾注出的尺寸称为未注公差尺寸。在车 间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保 证的公差。它代表经济加工精度。 主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能 简化制图，节省图样设计时间。 GB/T1804国家标准规定了线性尺寸一般公差（未 注公差）的规范。
三、一般、常用和优先的公差带与配合

一般、常用和优先的公差带
基本尺寸≤500mm范围内，
孔的公差带有543个，轴的公差带有544个； GB/T1801—1999： 一般：孔的公差带105个，轴的公差带116个 常用：孔的公差带44个，轴的公差带59个，方框 优先：孔的公差带和轴的公差带各13个，圆圈




另一极限偏差由公差等级决定，除js,j,k,m,n （JS,J,K,M,N）外，原则上基本偏差数值与公差等级无 关。
A~G H JS J K M N P~ZC
+ 0 等级 等级 M7 M8 其他 N9~N16 <8 >8 等级 N5~N8
基本偏差字母与公差等级数字并列，且大小相同， 如H7不能写成H7 ，因为基本偏差和公差等级是组 成公差带的两个独立要素，二者地位等同
对于间隙配合 对于过盈配合 对于过渡配合
T f | X max X min | T f | Ymax Ymin | T f | X max Ymax |
三类配合的配合公差均为
Tf Th Ts
配合制
同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。 以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并选定标准 公差带，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种 配合的一种制度。 国标规定两种配合制：基孔制和基轴制 基孔制 是基本偏差为 一定的孔公差带，与不 同基本偏差的轴的公差 带形成各种配合的一种 制度 基本偏差即下偏差=0 基准孔代号：H
是以轴的基本偏差换算得来的 换算的前提是：基本偏差代号相同的孔和轴，保证按基轴 制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同 φ25H8/f8 φ25F8/h8 φ25F7/h6 φ25H7/f6

通用规则 用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等， 而符号相反 孔 A~H: EI = -es J~ZC: ES = - ei
间隙 过盈 过渡
间隙 孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为正 最大间隙 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的 代数差 X max 最小间隙 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的 代数差 X min 间隙公差 允许间隙的变动量，最大间隙与最小间隙的代 数差 间隙配合 孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间 隙的配合 （包括 X min =0）
有关孔、轴的定义 孔 通常指圆柱形内表面，也包 括非圆柱形内表面（由二平行平面 或切面形成的包容面） 轴 通常指圆柱形外表面，也包 括非圆柱形外表面（由二平行平面 或切面形成的被包容面）
从装配关系看 从加工过程看 在极限与配合制中， 孔、轴的概念是广 义的，且都是由单 一尺寸构成的
孔与轴
配合种类
标准公差 基本偏差
用以确定公差带大小的任一公差（IT） 靠近零线的那个偏差（上偏差或下偏差）
用以确定公差带相对于零线的位置
二、有关配合的术语及定义 配合
基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系 基本条件： 1）孔和轴的基本尺寸必须相同 2）具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合
配合是指一批孔和轴的装配关系，用公差带相互位置关系反映配合 比较确切
特殊规则 孔的基本偏差 ES和轴的基本偏差ei符号相反，而 所有基本偏差数值可有表可查。 绝对值相差Δ 孔 ES = - ei＋ Δ
(适应于IT≤IT8的J~N， IT≤IT7的P~ZC)
因为在较高公差等级中，孔比同级的轴加工困难，常 采用孔比轴低一级相配 孔的另一个偏差 EI = ES – IT 或 ES = EI + IT
尺寸分段后，对同一尺寸分段内的所有基本尺寸，在相 同公差等级下，具有相同的标准公差。 0～500mm的尺寸范围分成13个尺寸段：主段落 基本尺寸D是由尺寸分段内首尾两个尺寸的几何平均值 来计算。
D D1D2
标准公差值
1 基本尺寸和公差等级确定时，按表中公式计算。
D1
等级
i
公式
标准公差值：IT5~IT18 标准公差值：IT01、 IT0 、IT1
基轴制 是基本偏差为一定 的轴公差带，与不同基本偏差 的孔的公差带形成各种配合的 一种制度 基本偏差即上偏差=0 基准轴代号：h
各种配合是由孔、轴公差带之间的关系决定的，而公差带 的大小和位置则分别由标准公差和基本偏差决定。 如何决定？
第二节 尺寸的公差与配合 一、标准公差系列
包括标准公差等级，公差单位和基本尺寸分段三项内容。
尺寸公差（公差） 允许尺寸的变动量
1）最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差 2）上偏差与下偏差的代数差的绝对值（永远为正） 孔的公差 Th Dmax Dmin ES EI 轴的公差
Ts dmax dmin es ei
公差带图解
尺寸公差带图
一比例表示
由零线和公差带两部分组成
等级 公式 等级 公式 等级 公式
IT01
0.3+0.008D
IT6
10i
IT13
250i
IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5
0.5+0.012D 0.8+0.020D (IT1)(IT5/IT1)1/4 (IT1)(IT5/IT1)2/4 (IT1)(IT5/IT1)3/4 7i
IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12


j~n 主要用于过渡配合，保证孔轴配合时对中，拆卸不 困难 所有基本偏差数值可有表可查。 p~zc 过盈配合，基本偏差为下偏差，保证足够连接强度， 正常传递扭矩。数值大小按一定等级的孔相配合要求的最 小过盈而定。 轴的另一个偏差 ei = es – IT 或 es = ei +IT
孔的基本偏差
Ymin
轴
+ 0
-
孔
o
过渡配合 孔的公差带与轴的公差带相互交迭
配合公差 最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值 极限情况 X max Y max
+ 0
孔
轴
-
配合公差
组成配合的孔、轴公差之和。 是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松 紧变动的程度给定的允许值。 允许间隙或过盈的变动量，反映配合的松紧变化程度，表 示装配后的配合精度 Tf
+ 0
孔 轴 的孔与 的轴配合？
-
o
过盈 孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为负 最大过盈 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得 的代数差 Y max 最小过盈 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得 的代数差 Y min 过盈公差 允许过盈的变动量，最小过盈与最大过盈之 代数差的绝对值 过盈配合 孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有 过盈的配合 （包括Y min =0）
公式 等级 公式
D2
D
等级
IT01 0.3+0.008D IT6 10i IT13 250i 2 为避免因计算时尾数化整方法不一致而造成差异， IT0 国标作了规定，编制标准公差数值表，使用时直接查 0.5+0.012D IT7 16i IT14 400i IT1 表即可。 0.8+0.020D IT8 25i IT15 640i IT2 IT3 (IT1)(IT5/IT1)1/4 (IT1)(IT5/IT1)2/4 IT9 IT10 40i 64i IT16 IT17 1000i 1600i
第三章 尺寸的公差、配合与检测
第一节 术语和定义 第二节 尺寸的公差与配合 第三节 尺寸公差与配合的选用 第四节 尺寸的检测
概
零件间的配合：
•
述
用作相对运动副 如：滑动轴承与轴颈的结合，导轨与滑块的结合，有一定 的配合间隙 用作固定连接 如：齿轮轴齿轮与轴、蜗轮轮缘与轮毂的结合，必须保证 一定的过盈，以传递足够的扭矩或轴向力时不打滑 用作定位可拆连接 主要用于保证有较高的同轴度和在不同修理周期下能拆卸 的一种结构 如：一般齿轮与轴、定位销和销孔的结合等，必须保证 一定的过盈，但也不能太大
16i 25i 40i 64i 100i 160i
IT14 IT15 IT16 IT17 IT18
400i 640i 1000i 1600i 2500i
标准公差因子i


考虑了加工误差和测量误差 对于基本尺寸≤500mm，精度IT5~IT18
i 0.453 D 0.001D
基本尺寸分段
D——基本尺寸段的几何平均值， mm i ——公差因子，μm
第一节 基本术语及定义
一、有关尺寸、公差和偏差的术语及定义
o
o
o
o
尺寸 是以特定单位表示线性尺寸的数值，如直径、半径、 宽度、深度、高度、中心距等。 基本尺寸 由设计者给定的尺寸，通过它应用上、下偏差 可算出极限尺寸的尺寸。 孔、轴的基本尺寸代号分别为 D 和 d 实际尺寸 零件加工后通过测量获得的尺寸 并非被测尺寸的真值 孔、轴的实际尺寸代号分别为 Da 和 da 极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值，设计时给定 孔、轴的最大、最小极限尺寸代号分别为 Dmax、 Dmin和 dmax、 dmin
轴的基本偏差


计算公式，是根据使用要求、生产实践经验和科学试验， 经数理统计分析整理出来的，是以基孔制配合为基础来考 虑的 a~h 用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙
a,b,c 用于大间隙或热动配合，最小间隙与直径成正比。 d,e,f 用于一般润滑条件下的旋转运动，最小间隙与直径有一定关系。 g 用于滑动、定心或半液体摩擦的场合，间隙较小。 h 最紧的间隙配合，基本偏差为零。 cd,ef,fg 取c,d、e,f、f,g的基本偏差的几何平均值。