互换性 尺寸公差
六项互换性基础标准
六项互换性基础标准互换性是产品设计和制造中的一个重要概念，它指的是一个部件或产品在不同环境下、不同条件下的可替代性和可互换性。
在工程设计和制造中，互换性是一个关键的考量因素，它直接影响着产品的质量、成本和生产效率。
为了确保产品的互换性，工程设计师和制造商需要遵循一系列的标准和规范。
在本文中，我们将介绍六项互换性基础标准，这些标准对于确保产品的互换性至关重要。
首先，尺寸互换性是确保产品互换性的基础。
尺寸互换性要求产品的尺寸和公差必须在一定范围内，以确保不同部件之间的互换性。
在设计和制造过程中，需要遵循国际上通用的尺寸标准，比如ISO和ASME等标准。
这些标准规定了产品的尺寸公差范围，确保了不同厂家生产的产品可以互换使用。
其次，表面质量互换性也是确保产品互换性的重要因素。
产品的表面质量对于产品的互换性有着直接的影响。
表面质量包括表面粗糙度、平整度、表面涂层等因素。
为了确保产品的表面质量互换性，需要严格控制产品的表面加工工艺，确保产品的表面质量符合标准要求。
第三，功能互换性是确保产品互换性的关键。
产品的功能互换性要求产品在不同环境和条件下能够实现相同的功能。
为了确保产品的功能互换性，需要对产品的功能进行严格的测试和验证，确保产品在不同条件下都能够满足设计要求。
第四，材料互换性是确保产品互换性的基础。
材料的选择对产品的互换性有着直接的影响。
不同的材料具有不同的物理和化学性质，对产品的性能和互换性有着直接的影响。
因此，在产品设计和制造过程中，需要根据产品的要求选择合适的材料，确保产品的材料互换性。
第五，装配互换性是确保产品互换性的重要因素。
产品的装配过程对产品的互换性有着直接的影响。
在产品设计和制造过程中，需要确保产品的装配过程简单可靠，确保不同部件之间的装配互换性。
最后，环境互换性是确保产品互换性的重要考量因素。
产品在不同环境条件下的使用和存储对产品的互换性有着直接的影响。
因此，在产品设计和制造过程中，需要对产品的环境适应性进行严格测试，确保产品在不同环境条件下都能够正常工作。
互换性
Ymin=0
3. 过渡配合：孔与轴的公差带相互交叠。 孔的尺寸减去相配合轴的尺寸，差值符号？
Ymax Xmax Xmax
轴
Ymax
孔
轴
孔
说明： ① 孔一定是被减数。 X ② 最大间隙： max Dmax dmin ES ei ③ 最大过盈：Ymax Dmin dmax EI es ④ 平均盈（隙）：X av Yav X max Y max / 2 ⑤ 配合公差： Tf X max Ymax TD Td
180H 7 / r 6、85H8 js7、 60K7 d6 ／ ／
五. 在某配合中，已知孔的尺寸标注为 200
0.013
，Xmax＝＋0.011 ， mm
Tf＝0.022mm，试确定轴的上、下偏差。
X max ES ei ei
T f TD Td Td
Td es ei es
H 8 00.033 确定配合 25 f 8 0..020 0 053
满足要求。
若不能判断哪个偏差是基本偏差怎么办？若es不等于表中
的数值时，应该如何查表？
例、已知孔、轴配合的基本尺寸为Ф60mm， max 0.050mm Y
X max 0.028mm 采用基轴制，试用计算法分别确定它们
一. 多项选择题 AC 1. 以下各组配合中，配合种类相同的有______。 A.50H 7 / f 6和 50F7 h6 ／ C.50M 8 / h7和 50H 8 / m7 B. 50P7 / h6和 50H8 f7 ／ D. 50H 8 / t 7和 50H 7 / k 6 C 2. 下列配合代号标注不正确的是______。 A. 30H 6 / k 5 B. 30H 7 / p6 C. 30H 7 / d 8 D. 30D9 / m7 AB 3. 下列配合中是间隙配合的有______。
互换性
第四节形位公差与尺寸公差的关系定义：机械零件的同一被测要素既有尺寸公差要求，又有形位公差要求，处理两者之间关系的原则，称为公差原则。
一、有关术语及定义1. 局部实际尺寸(简称实际尺寸d a、D a)2. 作用尺寸(1)体外作用尺寸(d fe 、D fe ) 在被测要素的给定长度上，与实际外表面体外相接的最小理想面或与实际内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度。
对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样给定的几何关系。
d f ed a 1d a 2d a 3d f ia) 外表面(轴) D f eD a 1D a 2D a 3D f ib) 内表面(孔) 图4-5实际尺寸和作用尺寸d fe =d a +f D fe =D a -f(2) 体内作用尺寸(d fi 、D fi ) 在被测要素的给定长度上，与实际外表面体内相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度。
对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的几何关系。
d fi =d a -f D fi =D a +f3. 最大实体实效状态、尺寸•(1) 最大实体实效状态(MMVC) 在给定长度上，实际要素处于最大实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。
•(2) 最大实体实效尺寸(D MV 、d MV )最大实体实效状态下的体外作用尺寸。
d MV ＝d fe ＝d a +f ＝d M + t ＝d max + t D MV ＝D fe ＝D a －f ＝D M –t ＝D min -tφ20M0.1φ20.1(d M V )MMVCφ20(d M )φ0.14. 最小实体实效状态、尺寸•(1) 最小实体实效状态(LMVC) 在给定长度上，实际要素处于最小实体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。
•(2) 最小实体实效尺寸(d LV、D LV) 最小实体实效状态下的体内作用尺寸。
互换性尺寸公差小结解读
公差带特点
1、公差带是确定的； 2、上偏差均为O； 3、下偏差均为负。
常用级 最高级
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第一节 滚动轴承公差与配合
三、常用滚动轴承精度等级及公差 （四）精度等级应用 1、普通级（常用）—— P0 变速机构、减速器、电机、水泵、内燃机、压缩机、涡轮机等 2、高精度轴承—— P6 （P6X）、P5、P4、P2级
31
第三节 配合公差设计
5、配合公差标注与分解 Φ 30H6 Φ 30k5
+0.013 Ø30 0
Ø30 +0.011 +0.002
32
第三节 配合公差设计
5、配合公差设计实例二
有一Φ25皮带轮孔与轴的配合，皮带轮与轴无相对 运动、不常拆卸、定位精度要求不高，孔精车，轴精车， 试设计该尺寸的配合公差。 皮带轮孔与轴 无相对运动、不常 拆卸，扭矩不大 定位精度不高 孔精车，轴精车
41
第一节 滚动轴承公差与配合
八、滚动轴承配合公差设计
解：
（三）设计实例 第一步 确定轴承配合面
由6205知轴承配合面尺寸为： d=25 D=52 第二步 选定轴承等级
由题意知轴承等级为：P0
42
第一节 滚动轴承公差与配合
八、滚动轴承配合公差设计
（三）设计实例 第三步 明确轴承负荷类型 由题意知轴承负荷类型为: 外圈固定，内圈旋转
题意分析
1、加工母机 2、不转动、可拆卸 3、精密定位
高精密配合 过渡配合 小过渡配合
4、孔精磨，轴精磨 孔内圆磨，轴外圆磨
30
第三节 配合公差设计
解：1、配合制度的选择 根据基孔制优先
2、配合种类的选择
互换性 第一章答案
• 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。 • 允许尺寸变化的两个界限值称为极限 尺寸。
•
•
N8 １0有一组相配合的孔和轴为Ø30 ,作如下 h7 几种计算并填空: 0.003 查表得N8=( ), h7=( 0 ) 0.021 0.036
• (1)孔的基本偏差是__-0.003_mm,轴的基本偏 差是___0___. • (2)孔的公差为___0.033___mm,轴公差为 __0.021__mm. • (3)配合的基准制是_基轴制_;配合性质是_过 渡配合___. • (4)配合公差等于__0.054___mm. •
• 8、根据下列配合，求孔与轴的公差带代号、 极限偏差、基本偏差、极限尺寸、公差、 极限间隙或极限过盈、平均间隙或过盈、 配合公差和配合类别，并画出公差带图。
• （1）
30H 9 / f 8
• （2）
20P8 / h7
• 答：
• • • • • • • • • • 孔的公差带代号是H9， 轴的公差带代号f8。 孔的标准公差IT9=52µm； 轴的标准公差IT8=33µm。 孔的基本偏差：EI=0，ES=0+IT9＝＋52μm。 轴的基本偏差：es=－20µm，则ei=es—IT8=－ 53µm。 孔的极限尺寸：Dmax＝30＋0.052＝30.052mm， Dmin=30＋0＝30mm。 轴的极限尺寸：dmax＝30－0.020＝29.98mm， dmin=30－0.053＝29.947mm。
互换性与尺寸公差的关系
互换性与尺寸公差的关系在制造和工程领域中，互换性是一个重要的概念。
互换性指的是不同元件或部件之间可以相互替代、安装和使用的能力。
而尺寸公差则是用来描述制造和设计过程中允许的尺寸变化范围。
在本文中，我们将探讨互换性与尺寸公差之间的关系，以及这种关系对制造和工程实践的影响。
1. 互换性的重要性互换性在制造和工程实践中具有重要的作用。
首先，互换性使得替换和更换零件变得更加容易。
如果不同零件之间没有互换性，那么每次更换零件都需要进行定制和适应性修改，这将大大增加生产和维修的成本和时间。
此外，互换性还可以提高产品的可靠性和可维护性，因为可以使用多个替代零件来进行维修和更换。
2. 尺寸公差的定义尺寸公差是指在设计和制造过程中对零件尺寸的允许变化范围。
由于制造和加工的不可避免的误差，零件的实际尺寸可能会有一定的偏差。
尺寸公差考虑了这些偏差，并规定了零件尺寸在一定范围内的可接受程度。
尺寸公差通常由上限公差和下限公差两个值表示，分别代表了尺寸变化的最大和最小限度。
3. 互换性与尺寸公差的关系互换性与尺寸公差之间存在着密切的关系。
互换性要求不同零件之间可以相互替代和安装，这就要求它们的尺寸在一定范围内相互接近。
而尺寸公差定义了零件尺寸的允许变化范围，它决定了零件能否满足互换性的要求。
当两个零件在其尺寸公差范围内可以相互替代时，它们具有互换性。
例如，在汽车制造中，一个零件的孔的尺寸公差范围内，可以安装多个不同的螺栓。
这就是互换性的体现，因为这些螺栓可以在满足尺寸公差要求的情况下相互替代和使用。
4. 尺寸公差的影响因素尺寸公差的确定受到多种因素的影响。
首先，产品的功能和需求将直接影响尺寸公差的要求。
例如，对于精密仪器和设备，尺寸公差要求通常非常严格，以确保产品的准确性和精确性。
而对于一些一般性的产品，尺寸公差要求可以相对宽松一些。
其次，制造过程的能力和工艺也会对尺寸公差的要求产生影响。
如果制造过程的精度高，能够更好地控制零件的尺寸，那么尺寸公差的要求可以相对较小。
最新互换性与公差
§3-2 公差与配合的基本术语和定义
1．孔：
通常指工件的圆柱形 内表面，也包括其它非圆 柱形内表面(由二平行平面 形成的包容面)中由单一尺 寸确定的部分(见图3-2)。
2．轴：
通常指工件的圆柱形外表面，也包括其它非圆柱 形外表面(由二平行平面形成的被包容面)中由单一尺 寸确定的部分。
5．实际尺寸：通过测量获得的某一孔、轴的 尺寸。
•互换性与公差
➢ 由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺 寸的真值；同时，由于存在形状误差，工 件同一表面的不同部位的实际尺寸往往是 不相等的。因此，一个孔或轴的任意横截 面中的任一距离，即任何两相对点之间测 得的尺寸称为局部实际尺寸。
➢ 例如：测得轴的尺寸为Φ24.965mm,若测 量的极限误差为±0.001mm,则尺寸的真值 在24.965±0.001 mm范围内。
•互换性与公差
➢ 或配合公差Tf=|21-0|+|-33-20|=34μm
b)其最大过盈Ymax=| Dmin- dmax | =|(25mm+0μm)-(25mm+41μm)|=41μm
其最小过盈Ymin =| Dmax- dmin | =|(25mm+21μm)-(25mm+28μm)|=7μm 配合公差Tf =|Ymax-Ymin |=34μm
简称：“孔最大减轴最小”
➢ 25．最大过盈：对过盈配合或过渡配合，孔的最 小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得代数差的绝 对值。 简称：“孔最小减轴最大”
•互换性与公差
➢ 26．配合公差(Tf) 允许间隙或过盈的变动 量。它等于组成配合的孔、轴公差之和，即：
Tf=TH十TS 是一个没有符号的绝对值。
也可按下式计算： ➢ 对间隙配合
互换性-公差原则
机械工程学院
实效尺寸举例
台州学院
机械工程学院
6. 边界_Boundary
由设计给定的具有理想形状的极限包容面。
1）最大实体边界（MMB）：
尺寸为最大实体尺寸的边界（包容要求）。
2）最大实体实效边界（MMVB）：
尺寸为最大实体实效尺寸的边界（最大实体要求）
图 最大实体实效尺寸及边界 台州学院
机械工程学院
6. 边界_Boundary
3）最小实体边界（LMB）：
尺寸为最小实体尺寸的边界。
4）最小实体实效边界（LMVB）：
尺寸为最小实体实效尺寸的边界（最小实体要求）。
图 最小实体实效尺寸及边界 台州学院
机械工程学院
1. 独立原则
二、公差原则
独立原则是指图样上给定的尺寸公差与形位公差彼此独立 相互无关，分别满足要求的公差原则。 实际要素的尺寸由尺寸公差控制，与形位公差无关； 形位误差由形位公差控制，与尺寸公差无关。 独立原则图样上不需任何附加标注。 合格：被测实际要素应该分别满 足尺寸误差和形状误差要求： 1）Ф19.967≤da≤ Ф20 2）轴线的直线度误差≤Ф0.02 3）圆度误差≤ 0.01 示例 台州学院
台州学院
机械工程学院
ⅰ 轴（外表面）： 从装配的要求考虑：由于形状公差的存在，轴的体外作 用尺寸比实际尺寸大，当体外作用尺寸超越（大于）最大实 体尺寸（Ф10 ）时，就会影响装配。 所以，轴的体外作用尺寸不得超越（≤）最大实体边界。
dfe ≤ dM=dmax
台州学院
机械工程学院
ⅱ 孔（内表面）： 从装配的要求考虑：由于形状公差的存在，孔的体外作用尺 寸比实际尺寸小，当孔体外作用尺寸小于（超越）最大实体尺寸 （Ф20）时，就会影响装配。 所以，孔的体外作用尺寸不得超越（≥）最大实体边界。
互换性第五版课件第一章公差与互换性原
零件的互换性
完全互换
概率互换
在装配过程中，所有零件都能用符合要求 的零件完全替换，装配后产品性能完全符 合要求。
在装配过程中，所有零件都能用符合要求 的零件替换，但装配后产品性能符合要求 的概率达到某一预定值。
位置互换
选用互换
在装配过程中，零件可以任意调换位置而 不影响产品的性能。
在装配过程中，零件可以按照一定规则选 用不同的规格零件进行替换。
尺寸公差的作用
保证零件的功能要求
通过控制零件的尺寸公差，可以保证零件在装配和使用过程中的 功能要求。
提高生产效率
合理的尺寸公差可以减少加工余量，降低加工成本，提高生产效率 。
促进互换性
通过制定统一的尺寸公差标准，可以实现不同厂家生产的同种规格 的零件之间的互换性。
尺寸公差的标注
线性尺寸公差的标注
技术部件的各项参数进行测量，以判断其是否满足要求。
技术测量与互换性的关系
技术测量是实现互换性的重要手段，通过技术测量可以保证产品或零部件的精度和一致性，从而提高其互换性。
THANKS
感谢观看
实现互换性需要满足一定的条件 ，包括零件的几何参数和性能参 数的标准化、零件的加工和检测
的精度控制等。
02
尺寸公差
尺寸公差概述
尺寸公差定义
尺寸公差是允许零件尺寸变化的 范围，是零件合格的一个重要因
素。
尺寸公差带
尺寸公差带是指在零件尺寸线上， 允许尺寸变化的区域。
尺寸公差等级
根据不同要求，尺寸公差等级分为 IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18共 20级，其中IT表示国际公差。
数据可视化技术
数据可视化技术是将数据处理结果以图形 或图表的形式呈现的技术，有助于更好地 理解数据和发现数据中的规律和趋势。
互换性
习 题 一1．试画出下列各孔、轴配合的公差带图，并计算它们的极限尺寸、尺寸公差、配合公差及极限间隙或极限过盈。
解：（1） 对于孔039.0040+φmm极限尺寸为：039.40max φ=D mm ，000.40min φ=D mm ；尺寸公差为：039.0=H T mm对于轴027.0002.040++φmm极限尺寸为：027.40max φ=d mm ，002.40min φ=d mm ；尺寸公差为：025.0=S T mm 该配合的配合公差为：064.0=+=S H f T T T mm极限间隙和极限过盈分别为：037.0min max max +=-=d D X mm 027.0max min max -=-=d D Y mm 公差带图如下：（2）对于孔074.0060+φmm极限尺寸为：074.60max φ=D mm ，000.60min φ=D mm ；尺寸公差为：074.0=H T mm对于与轴030.0140.060--φmm极限尺寸为：970.59max φ=d mm ，860.59min φ=d mm ；尺寸公差为：110.0=S T mm 该配合的配合公差为：184.0=+=S H f T T T mm 极限间隙为： 214.0min max max +=-=d D X mm 030.0max min min +=-=d D X mm 公差带图如下：3．试查表确定下列孔、轴公差带代号。
解：（1）对于轴033.0017.040++φ 公差带代号记为640n φ标准公差为：016.0=-=ei es IT S ，查表2－2为6IT 基本偏差为：017.0+=ei ，查表2－4知，基本偏差代号为n 可记为640n φ（2）对于轴046.0028.018++ϕ标准公差为：018.0=-=ei es IT S ，查表2－2为7IT 基本偏差为：028.0+=ei ，查表2－4知，基本偏差代号为s 可记为718s φ（3）对于孔03.006.065--ϕ标准公差为：03.0=-=EI ES IT H ，查表2－2为7IT 基本偏差为：03.0-=ES ，查表2－5知，基本偏差代号为R 可记为765R φ（4）对于孔285.0170.0240++φ标准公差为：115.0=-=EI ES IT H ，查表2－2为9IT 基本偏差为：170.0+=EI ，查表2－5知，基本偏差代号为D 可记为9240D φ4．设下列三组配合的基本尺寸和使用要求如下：（1）35)(φ=d D mm ，120max +=X μm ，50min +=X μm ； （2）40)(φ=d D mm ，80max -=Y μm ，35min -=Y μm ； （3）60)(φ=d D mm ，50max +=X μm ，32max -=Y μm ；试分别确定它们的公差等级，选用适当的配合，并画出公差带图。
公差与互换性
120 180 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3
180 250 14 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 2.90 4.6 7.2
250 315 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.30 2.10 3.20 5.2 8.1
通常用算术平均中线代替最小二乘中线。 轮廓的算术平均中线：是具有几何轮廓并与轮廓走向一致， 且划分轮廓上、下两边面积相等的线。
Z
l
F1
F3 F5
F7
Fn-1
0
m
F2
F4 F6
F8 Fn
如图： F1 + F3 +……+Fn-1 = F2 + F4 +……+ Fn
7、轮廓算术平均偏差Ra：在取样长度内，被测轮廓上各点至 中线距离绝对值的算术平均值。
30
设计尺寸
实际尺寸
1
三、轴孔配合
配合：基本尺寸相同、相互结合的孔、轴公差带之间的关系。 包括间隙配合、过盈配合、过渡配合。
四、标准公差与基本偏差
标准公差：国家标准所规定的已经标准化的公差值。IT公差表。
基本偏差：靠近零线的偏差。确定公差带相对零线的位置。
基本偏差系列：国家标准规定的28种基本偏差，用拉丁字母表示。
公差带
标注
径向圆跳动
圆 跳 动
端面圆跳动
公差带
径向全跳动
全 跳 动
端面全跳动
四、形位公差选用标注举例
标注
内孔φ40H7安装在轴上，齿轮端面靠在轴肩上，端面与轴线应垂直
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生产过程是指从原材料（或半成品）制 成产品 的全部 过程。 对机器 生产而 言包括 原材料 的运输 和保存 ，生产 的准备 ，毛坯 的制造 ，零件 的加工 和热处 理，产 品的装 配、及 调试， 油漆和 包装等 内容。 生产过 程的内 容十分 广泛， 现代企 业用系 统工程 学的原 理和方 法组织 生产和 指导生 产，将 生产过 程看成 是一个 具有输 入和输 出的生 产系统 。能使 企业的 管理科 学化， 使企业 更具应 变力和 竞争力 。
用要求，根据零件强度、结构等要求，计算或者通过试验和类比等方法 确定的，如图3.1所示，φ20(mm)及30(mm)为圆柱销直径和长度的基本 尺寸。
3.实际尺寸 实际尺寸是指通过测量得到的尺寸，孔用Da、轴用da表示。
4.极限尺寸 极限尺寸是指允许尺寸变化的两个界限值。
3.1.2 有关尺寸偏差、公差的术语及定义
在工件上留加工余量的目的是为了切 除上一 道工序 所留下 来的加 工误差 和表面 缺陷， 如铸件 表面冷 硬层、 气孔、 夹砂层 ，锻件 表面的 氧化皮 、脱碳 层、表 面裂纹 ，切削 加工后 的内应 力层和 表面粗 糙度等 。从而 提高工 件的精 度和表 面粗糙 度。
工序是工艺过程的基本组成单位。 所谓工 序是指 在一个 工作地 点，对 一个或 一组工 件所连 续完成 的那部 分工艺 过程。 构成一 个工序 的主要 特点是 不改变 加工对 象、设 备和操 作者， 而且工 序的内 容是连 续完成 的。例 如图32-1中[cc 1]的
零件，其工艺过程可以分为以下两个 工序：
工序1：在车床上车外圆、车端面、 镗孔和 内孔倒 角；
工序2：在钻床上钻6个小孔。
尺寸公差
2、基本尺寸分段（P16） 在相同的加工精度条件下（机同的加工设备及加工技 术），加工误差随着基本尺寸的增大而增大。因此从理论 上讲，同一公等级的标准公差数值也随基本尺寸的增大而 增大。 在实际生产中使用基本尺寸是很多的，如果每一个尺 寸都对应一个公差值，就会形成一个庞大的公差数值表， 不利于实现标化，给实际生产带来困难。因此，国家标准 对基本尺寸进行了分段。尺寸段后，同一尺寸段内所有的 基本尺寸，在相同的公差等级的情况下，具有相同的公差值。
（1）在使用维修方面，互换性有其不可取代的优势。 当机器的零（部）件突然坏时，可迅速用相同的规格 的零（部） 件更换，既缩短了维修时间，以能保证维修质量，从而提高机 器的利用率并延长机器的使用寿命。 （2）在加工和装配方面，当零件具有互换性时，可以采用分散 加工、集中装配。这样有利于组织跨地域的专业化厂际协作生 产；有利于使用现代化的工艺装备，并可提高设备率；有利于 采用自动线等先进生产方式；还可减轻劳动强度，缩短装配周 期。 （3）在设计方面，采用具有互换性的标准件和通用件，可以使 设计工作简化，缩短设计周期，并便于应用计算机辅助设计。
国标对基本尺寸至500mm的孔、轴规定了优先、常用和一般用途三类 公差带。轴的一般用途公差带116种。其中又规定了59种常用公差带，见 图中线框框住的公差带；在常用公差带中又规定了13种优先公差带，见图 中圆圈框住的公差带。同样对孔公差带规定了105种一般用途公差带，44 种常用公差带和13种优先公差带。
3、配合的类型（动画）
互换性 尺寸公差.
差值为正时，称为间隙，用X表示，
差值为负时，称为过盈，用Y表示。
间隙
过盈
配合
配合种类 1.间隙配合 2.过盈配合 3.过渡配合
间隙配合及其图解
过盈配合及其图解
过渡配合及其图解
配合
配合种类 1.间隙配合
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）。 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸 称为最大间隙(用Xmax 表示)。 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸 称为最小间隙(用Xmin 表示)。 Xmax =ES-ei Xmin =EI-es
9.985
9.970 Φ180.017
0
+0.012
0.021
Shaft Φ40
Shaft Φ60 60.041 Shaft Φ85 84.978
-0.050
-0.112
0.030 0.022
配合
配合是指基本尺寸相同、相互结合的轴和孔公差带 之间的关系。 间隙与过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，
Ymin = ES – ei = +0.033 -0.035 = - 0.002 Ymax0.056
配合
配合种类 3.过渡配合
指可能具有间隙或过盈的配合。此时轴公差带与孔公差带相互交叠。 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸称为最大间隙(用Xmax表示)。 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸称为最大过盈(用Ymax表示)。 Xmax =ES-ei Ymax =EI-es
Xmax = ES – ei = +0.021 – 0.002 = +0.019 Ymax = EI – es = 0 -(+0.015) = -0.015
尺寸公差的基础知识
公差带示意图
由轴的极限偏差表查得：上偏差为：－0.025ｍｍ， 下偏差为：－0.050ｍｍ， 轴的尺寸可写为： 或
50
-0.025
-0.050
由基本偏差系列图或查出孔、轴极限偏差值，可得此配合为间隙配合 。
解： 根据配合代号的组成写为:
配合代号
3 形状和位置公差
形位公差项目及标注
以公差框格的形式标注（两格或多格） 0.05 A 公差特征符号 公差值 基准 指引线 (从表中选) (以mm为单位) (由基准字母表示) (指向被测要素) 注意: ①公差值 如果公差带为圆形或圆柱形，公差值前加注Ø，如果是球形，加注ＳØ。 ②基准 单一基准用大写表示；公共基准由横线隔开的两个大写字母表示；如果是多基准，则按基准的优先次序从左到右分别置于各格。公共基准则中间加一横线。 ③指引线 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出，指向被测要素。指引线的方向必须是公差带的宽度方向。
公差带图：
０
０
-
基准轴
间隙配合
过渡配合
过盈配合
基准轴的基本偏差代号为“h”。
03
04
φ50 H8 或 φ50H8/f7
配合代号用孔、轴公差带代号组成的分数式表示，分子表示孔的公差带代号，分母表示轴的公差带代号。
f7
［例1］基本尺寸为φ50mm，基孔制配合，孔的公差等级为8级，轴的基本偏差为ｆ，公差等级为7 级，试写出它们的基本尺寸和配合代号。
2
2
2
3.2
任何方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm。 用去除材料方法获得的表面粗糙度,Ra的上限值为3.2μm。 用不去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm。 用去除材料方法获得的表面粗糙度，Ra的上限值为3.2μm，Ra的下限值为1.6μm 。 Ra 的代号及意义
互换性
互换性互换性：同一规格的一批零件，任取其一，不需任何挑选和修理就能装在机器上，并能满足其使用功能要求的性能。
//零部件所具有的不经任何挑选或修配便能在同规格范围内互相替换的特性叫做互换性。
互换性分类：完全互换、不完全互换。
内互换、外互换。
标准分类：基础标准、产品标准、方法标准、卫生标准。
尺寸偏差（偏差）：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差即为尺寸偏差。
孔ES/EI 、轴es/ei 公差：允许尺寸的变动量称为尺寸公差。
主要是反映机器零件使用要求与制造要求的矛盾。
孔Th=|Dmax —Dmin|=|ES —EI| 轴Ts=|dmax —dmin|=|es —ei|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。
反映组成机器的零件之间的关系。
Tf=Th+Ts配合种类：间隙配合，过盈配合，过渡配合。
最大间隙Xmax=Dmax —dmin=ES —ei 最小间隙Xmin=Dmin —dmax=EI —es配合制分类：基孔制（代号为H 基本偏差即下偏差为0）一般情况设计时应优先选用基孔制、基轴制（代号为h 基本偏差即上偏差为0）基本偏差：是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或者是下偏差。
D=3n 1D D i=0.453D 代入公式可求出公差等级IT线性尺寸四个公差等级：精密级、中等、粗糙、最粗准确度（测量精度）：表示测量结果中随机误差和系统误差综合影响的程度。
说明测量结果与真值的一致程度。
正确度：测量结果中系统误差大小的程度。
评定系统误差的精确程度。
精密度：表示测量结果中随机误差大小的程度。
一个量块只有一个尺寸。
量块可以利用粘性组合使用。
量块的作用：1）生产中被用来检定和校准测量工具或量仪。
2）相对测量时用来调整量具或量仪的零位。
3）有时量块还可以直接用于精密测量、精密划线和精密机床的调整。
度量指标：指选择和使用计量器具、研究和判断测量方法正确性的依据，是表征计量器具的性能和功能的指标。
测量分类：接触测量、非接触测量。
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Tf =∣Xmax-Xmin∣=∣(ES - ei)- (EI - es)∣ = (ES-EI)+(es-ei) = Th+Ts
即：配合公差 = 轴公差 + 孔公差
配合
配合公差带图：图解表示配合公差与极限间隙、极限过盈之间 的关系。
配合公差带在零线上方时为间隙配合(如(1)、(2)组配合)；在 零线下方时为过盈配合(如(3)、(4)组)； 跨在零线上下两侧为 过渡配合(如(5)、(6)组)。
公差带：在公差带图中， 由代表上偏差和下偏差 的两条平行直线所限定 的一个区域。
尺寸公差带图
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
标准公差就是国家标准所确定的公差。（表2-4）
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。 （表2-7，表2-8）
0.025 0.009 孔 400 和轴 40 0.025
0.035 0.021 25 p 6 25H7 0.022 孔 和轴 0
尺寸公差带图
公差带图中的基本尺寸、最大最小极限尺寸、公差等的概念
尺寸公差带图
零线： 在公差带图中，表 示基本尺寸的一条直线 ，以其为基准确定偏差 和公差。正偏差位于其 上，负偏差位于其下
2.1 公差与配合的基本术语
3
2.1 公差与配合的基本术语
1 轴和孔 2 尺寸
3 尺寸偏差和公差
4 加工误差与公差的关系
5 配合与配合制
轴和孔
孔：通常指工件的圆柱形内表面，也包括其它内表面 中由单一尺寸确定的部分。其直径尺寸用 D 表示。 轴：通常指工件的圆柱形外表面，也包括其它外表面 中由单一尺寸确定的部分。其直径尺寸用 d 表示。
尺寸公差带图
举例：
0.03) 孔φ56H7( 0 公差带大小为0.03；
公差带的位置：下偏差EI最靠近零线，是基本偏差，为0。 轴φ55k6( 0.002 ) 公差带大小为0.019 下偏差最靠近零线，是基本偏差ei=+0.002
0.021
孔φ56H7公差带图
轴φ55k6公差带图
尺寸公差带图
尺寸
（1）尺寸 是用特定单位表示长度的数字。
（2）基本尺寸(孔D、轴d) 设计给定的尺寸（理论值）, 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。 （3）实际尺寸(Da、da) 是通过测量所得的尺寸。 • 由于存在测量误差，故实际尺寸并非尺寸的真值； • 由于存在形状误差，工件同一表面上不同部位的实际尺 寸往往不相等。 （4）极限尺寸 是允许尺寸变化的两个界限值。
a) 间隙配合
(=Dmax- dmin =50.039-49.950=+0.089mm=+89μm)
配合公差Tf =|Xmax- Xmin|=|+89-(+25)|=64μm
(=Th+Ts=39+25=64μm)
26
配合
例2-3：已知 求Xmax\ Xmin, Ymax\ Ymin等 以及配合公差。
Xmax =ES-ei =+0.052-(-0.072) =+0.124 Xmin =EI-es = 0-(-0.020) = +0.020
配合
配合种类 2.过盈配合
轴的公差带在孔的公差带之上，形成具有过盈的配合（包括最小过盈 等于零的配合）。 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸称为最小过盈(用Ymin 表示)。 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸称为最大过盈(用Ymax 表示)。 Ymin =ES-ei Ymax =EI-es
Illustration of tolerance interval/zone: example
A fit:
0.052 Hole: φ30 0
• Tolerance: ? • Position of tolerance zone (fundamental deviation): ? Shaft:φ30
Xmax = ES – ei = +0.021 – 0.002 = +0.019 Ymax = EI – es = 0 -(+0.015) = -0.015
配合
配合公差Tf
指允许间隙或过盈的变动量，表示配合松紧程度的变 化范围
间隙配合中：Tf=∣Xmax- Xmin∣ 过盈配合中：Tf=∣Ymax- Ymin∣ 过渡配合中：Tf=∣Xmax- Ymax∣
差值为正时，称为间隙，用X表示，
差值为负时，称为过盈，用Y表示。
间隙
过盈
配合
配合种类 1.间隙配合 2.过盈配合 3.过渡配合
间隙配合及其图解
过盈配合及其图解
过渡配合及其图解
配合
配合种类 1.间隙配合
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）。 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸 称为最大间隙(用Xmax 表示)。 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸 称为最小间隙(用Xmin 表示)。 Xmax =ES-ei Xmin =EI-eance zone of the fit 0.052 , shaft φ30 0.020 hole φ30 0 0.072
• Tolerance: ? • Position of tolerance zone (fundamental deviation): ?
光滑圆柱体结合 的公差与配合
1
参考标准
产品几何技术规范（GPS） 极限与配合 • 第1部分：公差、偏差和配合的基础 （GB/T 1800.1-2009） • 第2部分： 标准公差等级和孔、轴极限偏差表 （GB/T 1800.2-2009）
Geometrical product specifications (GPS) – ISO code system for tolerances on linear sizes • Part 1: Basis of tolerances, deviations and fits (ISO 286-1:2010) • Part 2: Tables of standard tolerance classes and limit deviations for holes and shafts (ISO 286-2:2010)
0.021 如孔 250 0.006 轴 25 0.007
其中：较大的一个称为最大极限尺寸（Dmax、dmax） 较小的一个称为最小极限尺寸（Dmin、dmin）。
尺寸
• • • • 尺寸 基本尺寸(孔D、轴d) 实际尺寸(Da、da) 极限尺寸 Dmax、dmax Dmin、dmin
加工误差与公差的关系
加工误差 包括尺寸误差、形状误差、位置误差。
• 1.尺寸误差 加工后实际尺寸和理想尺寸之差。 • 2.形状误差 广义上可分为宏观几何形状误差、 表面波度、表面粗糙度。 • 3.位置误差 工件上各要素之间实际相互位置和 理想位置之间的偏差。 误差与公差的关系： • 公差是误差的允许变动范围。 • 误差不超过公差，零件就是合格的。
用配合公差带宽窄可判断配合精度高低。图中，(6)组配合精 度最高，(5)组配合精度最低。
配合
例2-2：已知 求Xmax\ Xmin, Ymax\ Ymin等 以及配合公差。
解：最大间隙Xmax =ES- ei=+39-(-50) =+89μm 最小间隙Xmin =EI-es=0-(-25)=+25μm (=Dmin- dmax =50.0-49.975=+0.025mm=+25μm)
Ymin = ES – ei = +0.033 -0.035 = - 0.002 Ymax = EI – es = 0 -(+0.056) = - 0.056
配合
配合种类 3.过渡配合
指可能具有间隙或过盈的配合。此时轴公差带与孔公差带相互交叠。 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸称为最大间隙(用Xmax表示)。 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸称为最大过盈(用Ymax表示)。 Xmax =ES-ei Ymax =EI-es
术语及代号
Terminology related to tolerances and deviations
•nominal size / basic size （D、d） •actual size （Da、da） •limits of size upper limit of size （Dmax、dmax） lower limit of size （Dmin、dmin） •limit deviation upper limit deviation ES es lower limit deviation EI ei •fundamental deviation •Tolerance ( Th, Ts / TD, Td )
hole
shaft
0.035 25 p 6 0.022
0.021 0.021 0.025 0.006 0.009 25H7 0 250 25 400 40 0.007 0.025
nominal size D, d 基本尺寸 upper limit of size 最大极限尺寸 Dmax/dmax lower limit of size 最 小极限尺寸 Dmin/dmin upper limit deviation ES/es 上偏差 lower limit deviation EI/ei 下偏差 Fundamental deviation 基本偏差 Tolerance TD/Td 公差 actual size Da/da 实际尺寸
尺寸偏差与公差
(3)偏差与公差的一些公式 孔：ES=Dmax-D 轴：es=dmax-d EI=Dmin-D ei=dmin-d