a机械零件的公差与配合

四、形状公差与位置公差
形状误差的评定原则 最小条件：是指被测实际要素对其理想
要素的最大变动量为最小。 例：
四、形状公差与位置公差
（二） 形状公差的项目
（二） 形状公差的项目
1. 直线度公差
实际被测要素对理想直线的允许变动量。
1. 直线度公差
1）在给定平面内的直线度公差带
图2-21 给定平面内的直线度公差带
图2-34 孔轴线的位置度公差带
3.跳动位置公差
圆跳动 全跳动
3.跳动位置公差—圆跳动
单个被测实际要素在任一截面上相对于基准要素的 允许跳动量。
根据允许变动的方向的不同，圆跳动可分为： 径向圆跳动 端面圆跳动 斜向圆跳动
径向圆跳动
径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。
图2-35 径向圆跳动公差带
图2-15 基本偏差系列
2. 基本偏差系列
（1）轴的基本偏差
请看P32 表2-9
2. 基本偏差系列
（1）轴的基本偏差
有了基本偏差和标准公差，就不难求出轴的 另一个偏差（上偏差或下偏差）：
es = ei + IT ei = es – IT
2. 基本偏差系列
（1）轴的基本偏差
1）a、b、c三种用于大间隙或热动配合； 2）d、e、f主要用于旋转运动； 3）g主要用于滑动和半液体摩擦，或用于定位
ES
0基
本 尺 寸
H
EI=0
图2-11 基孔制配合与基轴制配合
基轴制
基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带， 与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合 的一种制度。
基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。 基准轴的代号为“h”。
0基
本 尺 寸
es=0
h
ei
图2-11 基孔制配合与基轴制配合
(2)配合类型
1. 标准公差系列
（2）公差等级 公差等级系数a（见表2-6） 标准公差的值T= a i
表2-6 尺寸≤500mm的IT5至IT18级标准公差计算表
公差等级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 公差值 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i
（6）基本偏差
基本偏差就是用来确定公差带相对于零 线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零 线的那个偏差。
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
（7）误差
误差是指零件的设计值X0与加工后的实测 值Xi之差，用△Xi表示。
即 △Xi = Xi — X0 式中，i = 1、2、3、…、n，为测量次数。
三、公差与配合的基准制与公差等级
4. 公差等级的选用
选用的原则如下： (1) 对于基本尺寸≤500mm的轴孔配合，当标准公
差≤IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合； 但当标准公差＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配 合，推荐采用同级孔、轴配合。 (2) 选择公差等级，既要满足设计要求，又要考 虑加工的可能性与经济性。
1. 标准公差系列
（3）基本尺寸分段
i 0.45 3 D 0.001 D
标准公差的值T= a i
1. 标准公差系列
（3）基本尺寸分段
例：基本尺寸φ45 mm（在＞30mm～50mm 尺寸段）
的IT6与IT7的公差值。
计算基本尺寸 D 30 50 38.73 （mm）
1. 标准公差系列
配合； 4）cd、ef、fg适用于小尺寸的旋转运动件； 5）j ~ h主要用于过渡配合，对中性好； 6）p ~ zc主要用于过盈配合，保证轴和孔有足
够的连接强度。
2. 基本偏差系列
（2）孔的基本偏差 请看P34 表2-10
2. 基本偏差系列
（2）孔的基本偏差
当基本尺寸≤500mm时，孔的基本偏差 是从轴的基本偏差换算得来的。 孔与轴基本偏差换算的前提是： “基本偏差代号相当时，应保持配合相同”。
间隙配合 过渡配合 过盈配合
(2) 配合类型
间隙配合：当孔的公差带在轴的公差带之 上，形成具有间隙的配合（包 括最小间隙等于零的配合）。
图2-11 基孔制配合与基轴制配合
(2)配合类型
过盈配合：当孔的公差带在轴的公差带之 下，形成具有过盈的配合（包 括最小过盈等于零的配合）。
图2-11 基孔制配合与基轴制配合
图2-28 面轮廓度公差带
四、形状公差与位置公差
（三） 位置公差和位置误差
几何要素→关联要素→基准要素 →基准
四、形状公差与位置公差
（三） 位置公差和位置误差 位置公差是关联实际要素的位置对基
准的变动全量。
位置公差带是限制关联实际要素变动的 区域，被测实际要素要在此区域内才 合格。
四、形状公差与位置公差
（三） 位置公差和位置误差 位置公差包括：定位位置公差
定向位置公差 跳动位置公差
1.定向位置公差—平行度
被测实际要素相对于基准要素的方向成0º的要求。
图2-29 以平面为基准的平行度公差带
1.定向位置公差—垂直度
被测实际要素相对于基准要素的方向成90º的要求。
图2-30 以轴线为基准的 垂直度公差带
孔的基本偏差要在上述基础上增加一个Δ值。
三、公差与配合的基准制与公差等级
1. 国家标准规定的公差与配合
图2-17 尺寸≤500mm轴的（方框内的）一般常用和（圆 圈内的）优先公差
图2-18 尺寸≤500mm孔的（方框内的）一般常用和 （圆圈内的）优先公差
图2-19 基孔制优先配合公差带 图2-20 基轴制优先配合公差带
(2)配合类型
过渡配合：当孔与轴的公差带相互交迭， 既可能形成间隙配合，也可能 形成过盈配合。
图2-11 基孔制配合与基轴制配合
(3)配合公差
允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。 间隙配合：配合公差=最大间隙—最小间隙 过盈配合：配合公差=最大过盈—最小过盈 过渡配合：配合公差=最大间隙+最大过盈
换算规则：
1）通用规则 a）全部间隙配合A~H； b）标准公差>IT8的K、M、N； c）标准公差>IT7的P~ZC； 孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等，但符号相反。 但有个别例外，对公差等级>IT8，基本尺寸>3mm 的N，其基本偏差ES = 0。
换算规则：
2）特殊规则 a）标准公差≤IT8的K、M、N； b）标准公差≤IT7的P~ZC；
图2-24 平面度公差带
3. 圆度公差
实际被测要素对理想圆的允许变动量，其公 差带是垂直于轴线的任一截面上半径差为公差 值t的两个同心圆间的区域。
图2-25 圆度公差带
4. 圆柱度公差
实际被测要素对理想圆柱的允许变动量，其 公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之 间的区域。
图2-26 圆柱度公差带
第三节 机械零件的公差与配合
一、公差与配合的基本概念
加工误差 公差
一、公差与配合的基本概念
1. 有关“尺寸”的术语和意义 （1）尺寸
尺寸是用特定单位表示长度 的数字。
1. 有关“尺寸”的术语和意 义
（2）基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计
算或按经验确定后，再按标准 选取的标注在设计图上的尺寸。
例：基本尺寸φ45 mm（在＞30mm～50mm
尺寸段）的IT6与IT7的公差值。
公差单位
i 0.45 3 38.73 0.001 38.73 1.56
IT6 = 10 i = 10×1.56≈16 (mm) IT7 = 16 i = 16×1.56≈24.97≈25
(mm） (mm)
2. 基本偏差系列
尺寸公差 = 最大极限尺寸—最小极限尺寸 = 上偏差—下偏差
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
（3）零线
零线是在公差带图中，确定偏差的一条 基准直线，也叫零偏差线。
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
（4）公差带
基 本 尺 寸
上偏差
上偏差
下偏差 零线
下偏差
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
（1）尺寸偏差
尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸
偏差包括：实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 极限偏差
极限偏差 上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸 ES（孔）、es（轴）
下偏差= 最小极限尺寸—基本尺寸 EI（孔）、ei（轴）
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
（2）尺寸公差（公差）
尺寸公差是指尺寸允许的变动量。
1.定向位置公差—倾斜度
被测实际要素相对于基准要素的方向成一定角度的 要求。
图2-31 倾斜度公差带
2.定位位置公差—同轴度
要求被测实际要素与基准要素同轴。
图2-32 同轴度公差带
2.定位位置公差—对称度
要求被测实际要素与基准要素共面。
图2-33 对称度公差带
2.定位位置公差—位置度
要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。
(3)配合公差
配合公差=轴公差+孔公差
二、标准公差系列与基本偏差系列
1. 标准公差系列 P28 表2-7
1. 标准公差系列
（1）公差单位（公差因子,单位μm）
当尺寸≤500mm时，
i 0.45 3 D 0.001 D （mm）
反映加工误差 反映测量误差
1. 标准公差系列
（2）公差等级
标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。 IT—国际标准公差 （ISO Tolerance）的缩写代 号 IT7表示标准公差7级。 从IT01至IT18，公差等级依次降低，相应的标准 公差数值依次增大。
（4）公差带
在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线 所限定的一个区域称为公差带。 在国家标准中，公差带包括：
公差带大小 由标准公差确定 公差带位置 由基本偏差确定
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
（5）标准公差
标准公差就是国家标准所确定的公差。
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
三、公差与配合的基准制与公差等级
5. 配合的选用
应尽可能选用优先配合和常用配合。
四、形状公差与位置公差
（一） 形状公差和形状误差
1. 形状公差 构成机械零件形状的几何要素所允 许的变动量称为形状公差。
四、形状公差与位置公差
（一）ห้องสมุดไป่ตู้形状公差和形状误差
2. 形状误差： 形状误差是指被测实际要素对理想 要素的变动量。
5. 线轮廓度公差
实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量， 其公差带是距离为公差值t，对理想轮廓线对 称分布的两等距曲线之间的区域。
图2-27 线轮廓度公差带
6. 面轮廓度公差
实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量，其 公差带是距离为公差值t，对理想轮廓面对称分布 的两等距曲面之间的区域，理想轮廓面由理论正确 尺寸标出。
误差△Xi恒不为零 ！
3. 有关“配合”的术语和定义
（1）配合
配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔 与轴公差带之间的相配关系。 基孔制 基轴制
基孔制
基孔制是基本偏差固定不变的孔公差带， 与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合 的一种制度。
基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。 基准孔的代号为“H”。
三、公差与配合的基准制与公差等级
2. 基准制的选用 一般情况下，应优先选用基孔制。
三、公差与配合的基准制与公差等级
3. 公差与配合的选用
选择公差与配合的主要内容有： 1）确定基准制； 2）确定公差等级； 3）确定配合种类。
选择公差与配合的原则是在保证机械产 品基本性能的前提下，充分考虑制造的可 行性，并应使制造成本最低。
1. 有关“尺寸”的术语和意义
（3）实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的
尺寸。
1. 有关“尺寸”的术语和意义
（4）极限尺寸
极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。
其中：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）极限尺寸
图2-8 公差与配合示意图
图2-9 公差带图
2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定 义
1. 直线度公差
2）在给定一个方向上的直线度公差带
图2-22 给定一个方向上的直线度公差带
1. 直线度公差
3）在给定相互垂直的两个方向上的直线度公 差带
图2-23 给定两个方向上的直线度公差带
2. 平面度公差
平面度公差是实际被测要素对理想平面的允 许变动量，其公差带是距离为公差值t的两平 行平面之间的区域。
4. 公差等级的选用
1）IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标 准量块的尺寸。 2）IT2~IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。 3）IT5（孔到IT6）级公差用于高精度和重要表面的配合尺寸； 4）IT6（孔到IT7）级公差用于零件较精密的配合尺寸； 5）IT7~IT8级用于一般精度要求的配合尺寸； 6）IT9~IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高 的与键配合的槽宽尺寸。 7）IT11~IT12级公差用于不重要的配合尺寸。 8）IT12~IT18级公差用于未注公差的尺寸。