第3讲 孔、轴结合尺寸精度设计与检测资料
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15
1. 基本偏差特点 （5）JS和js的公差带完全对称于零线；而J和j为近似对称的， 国标中孔仅保留J6、J7、J8，轴仅保留j5、j6、j7、j8，逐渐被 JS和js代替; （6）除去JS和js、k、K、M、N以外，基本偏差与公差等级无关;
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2. 孔、轴的基本偏差
（1）孔、轴的基本偏差数值－－同一字母的孔轴（查表3.4，3.5） EI = -es ES = -ei
粗车
粗镗 钻削 冲压 砂型铸造
IT10 IT12
IT10 IT12 IT10 IT13 IT10 IT14 IT14 IT15
精 车 精 镗 IT7 IT9 金 属 型 铸 造 IT14 IT15
铰孔
IT6 IT10
锻造
IT15 IT16
铣
IT8 IT11
气割
IT15 IT18
过盈:
最大过盈: Ymax=Dmin-dmax=EI-es 最小过盈: Ymin=Dmax-dmin=ES-ei 平均过盈: Yav=1/2•(Ymax+Ymin)
7
3.配合类别: （1）间隙配合-- 特点：孔总在轴之上
+
Xmax
0
-
TD
TD
零线
Xmin
Td
X0
Td
基本尺寸
（2）过盈配合-- 特点：孔总在轴之下
基孔制配合
基轴制配合
10
D(d)
D(d)
基孔制： + 0 -
基轴制： + 0 -
Td TD
Td
TD Td
TD
零线 EI=0
零线 es=0
11
（习题3-1）： 已知：D（d）＝Φ25，Xmax＝＋0.013，Ymax＝－ 0.021，Td＝0.013，因结构需要采用基轴制（h）。 求：ES、EI、es、ei、Tf ，并画出尺寸公差带图。
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表2-11 标准公差等级的应用
公差等级范围
应用
IT01 IT1
块规
IT1 IT7
量规
IT2 IT5
特别精密零件
IT5 IT12
配合尺寸
IT8 IT14
原材料
IT12 IT18
非配合尺寸
20
表2-14 配合尺寸5至12级的应用
公差等级
应用说明
5级
主要用在配合公差，形状公差要求甚小的场合，配合性质稳定，一般在机床、 发动机、仪表等重要部位应用。如：与D级滚动轴承配合的箱体孔；与E级滚 动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒，精密机械及高速机械中轴颈，精 密丝杠径等。
实际 尺寸 数量
数量
1
5 11 9
3
1 30
实际偏差 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005
0
+0.005
5
4. 公差:允许尺寸的变动范围 5.极限偏差的标注:
TD Dmax Dmin ES EI 0 Td dmax dmin es ei 0
2500.021
6. 公差带图
Td
+
Ymax
0
-
Ymin
Td
零线
TD
Y0
TD
8
基本尺寸
（3）过渡配合: 特点：孔和轴交叠
Xmax + 0 -
TD Td
Ymax 零线
基本尺寸
4. 配合公差:允许间隙或过盈的变动量
Tf Xmax (Ymin ) Xmin (Ymax ) TD Td
决定了配合质量
9
5. 配合制（基准制）
为了设计和制造上的方便， 把其中孔或轴的公差带位 置固定下来改变另一配合 件的公差带位置，形成所 需要的配合叫基准制
12
3.2 标准公差系列和基本偏差系列
一. 标准公差系列——公差带大小的标准化
IT01~IT18 20个 等级(500)
3150 18个等级 (500-3150)
13
二. 基本偏差系列——公差带位置的标准化 ：数量28个(孔、轴)
26个字母去掉I,L,O,Q,W－5个 (i,l,o,q,w)
填上:CD,EF,FG,JS,ZA,ZB,ZC (cd,ef,fg,js,za,zb,zc)—7个
25
0.020 0.033
25 0.021
TD
孔
+
0
零线
-
Td
轴
基本尺寸
6
三.配合 1.定义: (1)D= d , 基本尺寸相同 (2)相互结合的孔、轴
之间的关系，用公差带相互的位置关系来体现
2.间隙和过盈
(孔的尺寸)-(轴的尺寸) ≥0 ≤0
间隙X 过盈Y
间隙:
最大间隙: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei 最小间隙: Xmin=Dmin-dmax=EI-es 平均间隙: Xav=1/2•(Xmax+Xmin)
极限尺寸
3
3. 偏差: 允许偏离基本尺寸的多少 偏差=（某一尺寸）-（基本尺寸）
极限偏差
上偏差 下偏差
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实际偏差
Ea=Da-D ea=da- d
4
例题
C1
数量：30
基本尺寸
16
0 0.018
上偏差 下偏差
极限 dmax 16
40
尺寸 dmin 15.982
实际尺寸 15.980 15.985 15.990 15.995 16.000 16.005
14
1. 基本偏差特点 （1）基本偏差是确定公差带相对零线位置的那个极限偏差；
（2）孔和轴的基本偏差不同（上偏差或下偏差） （3）基孔制和基轴制的基本偏差代号分别为H和h; （4）各种基本偏差形成配合的特性 1） A—H与h和a—h与H各形成11种间隙配合。 2） JS、J—N与h和js、j—n与H 各形成5种过渡配合。 3） P—ZC与h和p—zc与H各形成12种过盈配合。
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常用加工方法可以达到的标准公差等级范围
加工方法 研磨
衍磨
公差等级 范围
IT01 IT5
加工方法 刨、插
IT4 IT7 滚 压、挤 压
公差等级 范围
IT10 IT11
IT10 IT11
金刚石车
金刚石镗 圆磨 平磨 拉削
IT5 IT7
IT5 IT7 IT5 IT8 IT5 IT8 IT5 IT8
t9
F7
ei
+ H7
EI H9
0
-
es h6 f6
h9 T9 ES
17
（2）特殊情况：
ES = -ei +Δ
Td
Δ=ITn-IT(n-1)
TD
Td
上偏差ES查 表3.5
TD
基本尺寸D>3mm，标准公差等级IT8的K、M、N 标准公差等级IT7的P到ZC
基本尺寸D>3500mm，标准公差等级>IT8的N的基本偏差ES=0
第3讲 孔、轴结合尺寸精度设计与检测
3.1 概述
一. 孔、轴结合的使用要求 1.用作相对运动副
这类结合必须保证有一定的间隙。 2.用作固定连接
这类结合必须保证有一定的过盈。 3.用作定位可拆连接
这类结合必须保证间隙不大，过盈也不能大。
1
二. 基本术语和定义 1.孔、轴定义
内表面
2
外表面
基本尺寸 2. 尺寸 实际尺寸
1. 基本偏差特点 （5）JS和js的公差带完全对称于零线；而J和j为近似对称的， 国标中孔仅保留J6、J7、J8，轴仅保留j5、j6、j7、j8，逐渐被 JS和js代替; （6）除去JS和js、k、K、M、N以外，基本偏差与公差等级无关;
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2. 孔、轴的基本偏差
（1）孔、轴的基本偏差数值－－同一字母的孔轴（查表3.4，3.5） EI = -es ES = -ei
粗车
粗镗 钻削 冲压 砂型铸造
IT10 IT12
IT10 IT12 IT10 IT13 IT10 IT14 IT14 IT15
精 车 精 镗 IT7 IT9 金 属 型 铸 造 IT14 IT15
铰孔
IT6 IT10
锻造
IT15 IT16
铣
IT8 IT11
气割
IT15 IT18
过盈:
最大过盈: Ymax=Dmin-dmax=EI-es 最小过盈: Ymin=Dmax-dmin=ES-ei 平均过盈: Yav=1/2•(Ymax+Ymin)
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3.配合类别: （1）间隙配合-- 特点：孔总在轴之上
+
Xmax
0
-
TD
TD
零线
Xmin
Td
X0
Td
基本尺寸
（2）过盈配合-- 特点：孔总在轴之下
基孔制配合
基轴制配合
10
D(d)
D(d)
基孔制： + 0 -
基轴制： + 0 -
Td TD
Td
TD Td
TD
零线 EI=0
零线 es=0
11
（习题3-1）： 已知：D（d）＝Φ25，Xmax＝＋0.013，Ymax＝－ 0.021，Td＝0.013，因结构需要采用基轴制（h）。 求：ES、EI、es、ei、Tf ，并画出尺寸公差带图。
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表2-11 标准公差等级的应用
公差等级范围
应用
IT01 IT1
块规
IT1 IT7
量规
IT2 IT5
特别精密零件
IT5 IT12
配合尺寸
IT8 IT14
原材料
IT12 IT18
非配合尺寸
20
表2-14 配合尺寸5至12级的应用
公差等级
应用说明
5级
主要用在配合公差，形状公差要求甚小的场合，配合性质稳定，一般在机床、 发动机、仪表等重要部位应用。如：与D级滚动轴承配合的箱体孔；与E级滚 动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒，精密机械及高速机械中轴颈，精 密丝杠径等。
实际 尺寸 数量
数量
1
5 11 9
3
1 30
实际偏差 -0.020 -0.015 -0.010 -0.005
0
+0.005
5
4. 公差:允许尺寸的变动范围 5.极限偏差的标注:
TD Dmax Dmin ES EI 0 Td dmax dmin es ei 0
2500.021
6. 公差带图
Td
+
Ymax
0
-
Ymin
Td
零线
TD
Y0
TD
8
基本尺寸
（3）过渡配合: 特点：孔和轴交叠
Xmax + 0 -
TD Td
Ymax 零线
基本尺寸
4. 配合公差:允许间隙或过盈的变动量
Tf Xmax (Ymin ) Xmin (Ymax ) TD Td
决定了配合质量
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5. 配合制（基准制）
为了设计和制造上的方便， 把其中孔或轴的公差带位 置固定下来改变另一配合 件的公差带位置，形成所 需要的配合叫基准制
12
3.2 标准公差系列和基本偏差系列
一. 标准公差系列——公差带大小的标准化
IT01~IT18 20个 等级(500)
3150 18个等级 (500-3150)
13
二. 基本偏差系列——公差带位置的标准化 ：数量28个(孔、轴)
26个字母去掉I,L,O,Q,W－5个 (i,l,o,q,w)
填上:CD,EF,FG,JS,ZA,ZB,ZC (cd,ef,fg,js,za,zb,zc)—7个
25
0.020 0.033
25 0.021
TD
孔
+
0
零线
-
Td
轴
基本尺寸
6
三.配合 1.定义: (1)D= d , 基本尺寸相同 (2)相互结合的孔、轴
之间的关系，用公差带相互的位置关系来体现
2.间隙和过盈
(孔的尺寸)-(轴的尺寸) ≥0 ≤0
间隙X 过盈Y
间隙:
最大间隙: Xmax=Dmax-dmin=ES-ei 最小间隙: Xmin=Dmin-dmax=EI-es 平均间隙: Xav=1/2•(Xmax+Xmin)
极限尺寸
3
3. 偏差: 允许偏离基本尺寸的多少 偏差=（某一尺寸）-（基本尺寸）
极限偏差
上偏差 下偏差
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实际偏差
Ea=Da-D ea=da- d
4
例题
C1
数量：30
基本尺寸
16
0 0.018
上偏差 下偏差
极限 dmax 16
40
尺寸 dmin 15.982
实际尺寸 15.980 15.985 15.990 15.995 16.000 16.005
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1. 基本偏差特点 （1）基本偏差是确定公差带相对零线位置的那个极限偏差；
（2）孔和轴的基本偏差不同（上偏差或下偏差） （3）基孔制和基轴制的基本偏差代号分别为H和h; （4）各种基本偏差形成配合的特性 1） A—H与h和a—h与H各形成11种间隙配合。 2） JS、J—N与h和js、j—n与H 各形成5种过渡配合。 3） P—ZC与h和p—zc与H各形成12种过盈配合。
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常用加工方法可以达到的标准公差等级范围
加工方法 研磨
衍磨
公差等级 范围
IT01 IT5
加工方法 刨、插
IT4 IT7 滚 压、挤 压
公差等级 范围
IT10 IT11
IT10 IT11
金刚石车
金刚石镗 圆磨 平磨 拉削
IT5 IT7
IT5 IT7 IT5 IT8 IT5 IT8 IT5 IT8
t9
F7
ei
+ H7
EI H9
0
-
es h6 f6
h9 T9 ES
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（2）特殊情况：
ES = -ei +Δ
Td
Δ=ITn-IT(n-1)
TD
Td
上偏差ES查 表3.5
TD
基本尺寸D>3mm，标准公差等级IT8的K、M、N 标准公差等级IT7的P到ZC
基本尺寸D>3500mm，标准公差等级>IT8的N的基本偏差ES=0
第3讲 孔、轴结合尺寸精度设计与检测
3.1 概述
一. 孔、轴结合的使用要求 1.用作相对运动副
这类结合必须保证有一定的间隙。 2.用作固定连接
这类结合必须保证有一定的过盈。 3.用作定位可拆连接
这类结合必须保证间隙不大，过盈也不能大。
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二. 基本术语和定义 1.孔、轴定义
内表面
2
外表面
基本尺寸 2. 尺寸 实际尺寸