公差配合(尺寸公差)

0.030 0.001
0.030 0.001
轴
dmax=d+es dmin=d+ei
0.060 0.003
mm和轴φ 60
mm，试求极限偏差、基本尺寸、极限尺寸。 φ 60
0.060 0.003
mm的孔：
mm的轴：
ES=+0.030mm
EI=-0.001mm D =60 mm
es=+0.060mm
三、偏差的术语及其定义 四、尺寸公差(T)术语及其定义 五、配合的术语及定义
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2．轴 （1）轴的定义 通常指工件的圆柱形外表面，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) 如图所示：
（2）轴的特点
1)零件装配后轴为被包容面。 2)在加工过程中，轴的尺寸由大变小。
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二．尺寸术语及其定义
四、尺寸公差(T)术语及其定义
1.尺寸公差(简称公差) (1)定义：尺寸公差是最大极限尺寸和最小极限尺寸之差或上偏差减下偏差。
即允许尺寸的变动量。
(2)计算： 公差=最大极限尺寸－最小极限尺寸 =上偏差－下偏差
即：孔的公差 Th= Dmax-Dmin=ES-EI 轴的公差 Ts= dmax-dmin=es-ei 思考并回答
或： Ts es ei 0.020 (0.015) 0.035mm
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• 1）公差带的定义：是指在公差带图解中，由代表上 偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两 条直线所限定的一个区域。 • 2）公差带的确定要素: 公差带的大小
公差带的位置
• 3）轴、孔的公差带画法：为了区别，一般在同一图 中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反，且 疏密程度不同。
4)极限偏差由设计时确定,可为“+”也可为“-”。
5)国标规定：在图样上和技术文件上标注极限偏差数值时，上偏差标
在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。特别要注意的 是当偏差为零值时，必须在相应的位置上标注“0”，而不能省略。 如φ 80D9( 0.174
0.100
)，φ 30H7( 0
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一、标准公差
1. 标准公差定义 2．标准公差系列
是指标准极限与配合制中表列的，用于确定公差带的大小 的任一公差。 是指由若干标准公差所组成的系列。它以表格的形式列出时， 称为标准公差数值表。(见附表1）
标准公差等级
3．确定标准公差数值的因素 4．标准公差等级 基本尺寸分段
确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。
公差配合 与 技术测量基础知识
参考版本：机械工业出版社
制作：刘午阳
1
引
言
主要内容：
一 .互换性的概述 二.几何量的误差 三.公差标准和标准化
2
互换性的引出
• 几个实例： 1、生产装配车间：装配工人任意从一批相同 规格的零件中取出其中一个装配到机器上, 装配后机器就能正常工作。
2、轿车、自行车、手表的某个零件损坏后, 买 一个相同规格的零件, 装好后就能照常使用, 显得十分方便快捷。
或： Th ES EI 0.220 0.100 0.120mm 例1—3 求轴 1200.015 mm 的尺寸公差。
0.020
解 dmax=d+es=120+0.020=120.020mm
dmin==d+ei=120+(－0.015)=119.985mm
Ts dmax dmin 120.020119.985 0.035mm
其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲， 过渡配合的工件精度都较高
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2. 配合的基本术语
过渡配合（ Transition fit ）
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例题2
例2-2 求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过 盈、配合公差，并绘制公差带图
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思考并回答
3．配合性质如何判定？
判定方法如下：
（1）根据孔轴极限偏差的大小判定: EI≥es —— 间隙配合； ES≤ei —— 过盈配合； 均不成立——过渡配合。 （2）根据公差带图判定: 孔上轴下——间隙配合； 孔下轴上——过盈配合； 孔轴交叠——过渡配合；
4
4．互换性的重要性（技术经济意义）
对产品设计 , 零件的加工和装配方面，机器的使用和维修方面产生 重要作用。 （1）设计方面:产品标准化,系列化,简化零部件的设计计算过程,缩短 设计周期. （2）加工和装配方面:易于组织自动化,专业化的高效生产 （3）使用和维修方面:减少机器(产品)维修时间和费用方便于用户.
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(3)极限偏差
1)定义：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。分上、下偏差。 2)上偏差---最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 孔用ES，轴用es表示。 计算公式 ：ES=Dmax-D, es =dmax-d
3)下偏差---最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 孔用EI，轴用ei表示。 计算公式 ：EI=Dmin-D, ei=dmin-d
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2．公差带图解
（1）公差带图解的定义 由于公差和偏差的数值比基本尺寸数值小得多Leabharlann Baidu不能用
同一比例表示，因此可只将公差值按规定放大画出，这种图称为极限与配合图解，
也称公差带图解。
（2）零线 是指在极限与配合图解中，表示基本尺寸的一条直线。称为~。
（3）公差带
上偏差 上偏差
下偏差 零线
基 本 尺 寸
（2）零件尺寸合格关系式 Dmax≥Da≥Dmin dmax≥da≥dmin
（3）极限尺寸是设计时给定的尺寸。
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三、偏差的基本术语及定义
1. 偏差的定义： 某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称偏差,亦称尺寸偏差。
极限偏差 实际偏差 基本偏差
下偏差 EI 、ei 上偏差 ES、 es
2.偏差种类
(1)实际偏差---实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差. 1)孔实际偏差以Ea表示.轴以ea表示 Ea=Da-D ea=da-d 2)实际偏差可能为正值,负值或零.值前需冠以“+”或“-”。
主要内容：
一、标准公差 二、基本尺寸分段
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应该注意的问题
• 1、机械零件尺寸的加工误差, 与加工方法及零件基本尺寸大 小有关。如下图： • 2、 一根轴的直径为Φ25 mm, 公差为33μm, 另一根轴直径 为Φ150 mm, 公差为40 μm, 虽然后者比前者公差大, 但因基 本尺寸不同, 后者的精度比前者高。
dmax=60.015mm
dmin=59.985mm
∵dmax =60.015mm≥ da= 60.012mm ≥ dmin =59.985mm
∴加工后轴合格。
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4.极限尺寸
(1)定义：一个孔或轴允许尺寸的两个极端。
包括
最大极限尺寸：Dmax、 dmax 最小极限尺寸： Dmin、 dmin
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φ 20
φ 20
• 3.配合的类型：
间隙配合 过渡配合 过盈配合
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• 间隙配合（Clearance fit）
定义：具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。
配合特点：孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、
轴小的配合。
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2. 配合的基本术语
间隙配合（Clearance fit）
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2. 配合的基本术语 • 过盈配合（ Interference fit）
下偏差
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24
25
五．配合的术语及定义
1.配合的概念 基本尺寸相同相互结合的孔和轴的公差带之间 的关系。 配合
2．间隙和过盈
间隙（X）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差 为正值时,称为间隙。以“X”表示，值前加“+”号； 过盈（Y）：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差 为负值时称为过盈，以符号Y表示，值前加“-” 号。
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一、孔和轴的术语及其定义
1．孔
（1）孔的定义 通常是指工件的圆柱形内表面，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)。 如图所示：
（2）孔的特点: 1)零件装配后孔为包容面。
2)在加工过程中，孔的尺寸由小变大。
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第一节 基本术语及其定义
一、孔和轴的术语及其定义
主要内容：
二、尺寸术语及其定义
1．尺 寸
（1）定义： 用特定单位表示线性尺寸值的数值
（2）组成：
（3）范围包括：
数值 特定单位
直径，半径，宽度，深度，高度和中心距等。
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2．基本尺寸（D，d）
（1）定义：通过上下偏差的可计算出极限尺寸称基本尺寸。
（是设计时给定的尺寸） （2）确定根据 根据零件的使用要求，通过计算、试验或类比的方法确定。
3．实际尺寸（Da,da）
（1）定义：通过测量获得的某一孔,轴的尺寸。 （2）实际尺寸=真实值？为什么?
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例：一根轴600.015mm,加工后轴的尺寸为60.012mm。
思考并回答 d、 da、 dmax 、 dmin ，各为多少？ 加工后轴是否合格？ 基本尺寸: 实际尺寸： 最大极限尺寸: 最小极限尺寸: d =60mm da= 60.012mm
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间隙 配合
Xmin
孔公差带
孔公差带
Xmax
Xmax
Xmin= 0
轴公差带 轴公差带
轴公差带
轴公差带
Ymin
过盈 配合
Ymax
Ymax
Ymin= 0
孔公差带
孔公差带 孔公差带
Ymax
Xmax
Ymax
Xmax
Ymax
轴公差带
轴公差带
孔公差带
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过渡配合
Xmax
孔公差带
轴公差带
第二节 标准公差系列
以上是互换性实例的具体体现。
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一 互换性的概述
1.互换性的定义：同一规格的零部件可互相代换的性能。
2.互换性的性质：
(1) 同一规格
(2)装配中不须调整和修配 (3)装配后完全满足产品技术性能要求
3.互换性的种类：
按互换范围不同，分 完全/绝对互换：标准件的互换 不完全/有限互换：分组装配法（组内互换）
总之，互换性是现代工业生产中的重要生产原则和有效 的技术措施,具有巨大的技术和经济意义。
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思 考 ：是不是生产制造出来的所有同 规格的零件都是完全一致的、都可以任 意互换呢？
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引出误差、公差的意义
二．几何量的误差
1.几何误差内容： (1)尺寸误差 (2)形状误差
(3)位置误差
(4)表面微观形状误差 2.实现互换性的基本条件： (1)基本要求:同一零部件的几何要素误差保持在一定变动范围内, 就可以达到互换性目的。 (2)基本条件:对同一规格的零部件规定统一的技术标准。
标准规定，标准公差设置了20个公差等级，代号依次为IT01，IT0，IT1， IT2…IT18，其中IT01精度最高，其余依次降低，ITl8精度最低。 零件的使用要求 5．确定公差等级时考虑的因素 加工的经济性能
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6. 公差等级的选用
选用的原则如下： （1）在满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等 级； (2) 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。 (3) 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。
0.0 2 1
)，φ 30
0.030 0.001
mm。当上、下偏差数值相
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等而符号相反时，可简化标注，如φ 50±0.008mm。
(4)用极限偏差表示零件合格条件:
孔:ES≥Ea≥EI 轴:es≥ea≥ei
（5）极限尺寸的计算： 孔 Dmax=D+ES Dmin=D+EI
例1—1 加工某孔φ 60 解 φ 60
(1)T=0?T前无“+”“-”号
(2)公差与偏差有何区别？
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0.220 例1—2 求孔 60 0.100 mm 的尺寸公差
解 Dmax=D+ES=60mm+0.220mm=60.220mm Dmin=D+EI=60mm+0.100mm=60.100mm
Th Dmax Dmin 60.220 60.100 0.120mm
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三．公差标准和标准化
1. 公差的定义：误差控制在一定范围内，就形成了公差。 2. 公差标准：技术标准 基础标准 产品标准 按对象的特征可分： 方法标准 安全标准 环境标准
3．标准化：是一项重要的技术措施。
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第一章 尺寸公差与配合
学习目标 ：
（1）掌握尺寸公差与配合的基本术语及定义； （2）了解基本偏差系列和标准公差系列； （3）熟悉公差配合的标注知识。
ei=+0.003mm
d=60 mm
D max=D+ES=60mm+0.030mm
=60.030mm D min=D+EI=60mm+(–0.001) mm
dmax=d+es=60mm+0.060mm
=60.060mm
d min=d+ei=60mm+0.003mm
=60.003mm
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=59.999mm
定义：具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。 配合特点：孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴 大的配合，
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2. 配合的基本术语 过盈配合（ Interference fit）
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2. 配合的基本术语 • 过渡配合（ Transition fit ）
定义：可能产生间隙或过盈的配合。 配合特点：孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配 合之间的配合 。