第二章-极限与配合及圆柱结合的互换性.ppt

第二章第二章极限与配合及圆柱结合极限与配合及圆柱结合的互换性的互换性第一节第一节 概述概述第三节第三节 标准公差系列标准公差系列第四节第四节 基本偏差系列基本偏差系列第五节第五节 公差与配合的标准化公差与配合的标准化第六节第六节 一般尺寸公差一般尺寸公差第二节第二节 极限与配合的基本术语及定义极限与配合的基本术语及定义第七节第七节 公差与配合的选用公差与配合的选用圆柱结合是机械制造中应用最广泛的一种结合，圆柱结合是机械制造中应用最广泛的一种结合，由孔和轴构成由孔和轴构成。圆柱结合的公差制是机械工程方面重要的基础标圆柱结合的公差制是机械工程方面重要的基础标准，包括准，包括极限制、配合制、检验制及量规制极限制、配合制、检验制及量规制等。这等。这种公差制不仅用于圆柱形内、外表面的结合，也适种公差制不仅用于圆柱形内、外表面的结合，也适用于其他结合中由单一尺寸确定的部分，例如键结用于其他结合中由单一尺寸确定的部分，例如键结合中的键合中的键(槽槽)宽，花键结合中的外径、内径及键宽，花键结合中的外径、内径及键(槽槽)宽等。宽等。.概述概述公差与配合概念公差与配合概念“公差公差”主要反映机器零件使用要求与制主要反映机器零件使用要求与制造要求的矛盾；而造要求的矛盾；而“配合配合”则反映组成机则反映组成机器的零件之间的关系。器的零件之间的关系。公差与配合的标准化有利于机器的设计、制造、使用和维修。公差与配合标准是使机械工业能广泛组织专业化集中生产和协作，实现互换性生产的一个基本条件，国际上公认它是特别重要的基础标准之一。2.2 2.2 极限与配合的基本术语及定义极限与配合的基本术语及定义2.2.1孔和轴孔：指圆柱形内表面也包括非圆柱形孔：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内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）。其尺寸由包容面）。其尺寸由D D表示；表示；轴：指圆柱形的外表面也包括非圆柱轴：指圆柱形的外表面也包括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）。其尺寸由的被包容面）。其尺寸由d d 表示。表示。即：孔为包容面，轴为被包容面。如即：孔为包容面，轴为被包容面。如图所示。图所示。D1D2d在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：孔和轴区分2.2.2 2.2.2 有关有关“尺寸尺寸”的术语和定义的术语和定义1 1尺寸尺寸：用特定单位表示线性尺寸值的数值。常以：用特定单位表示线性尺寸值的数值。常以mm为单位为单位2 2 基本尺寸基本尺寸basicsize :设计者给定的尺寸设计者给定的尺寸 零件设计的基本尺寸，是设计者根据使用要求，零件设计的基本尺寸，是设计者根据使用要求，通过刚度强度验算或结构总体要求，并按标准直径或通过刚度强度验算或结构总体要求，并按标准直径或标准长度圆整后所给定的尺寸。它是计算极限尺寸和标准长度圆整后所给定的尺寸。它是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。相互配合的孔与轴，其基本尺极限偏差的起始尺寸。相互配合的孔与轴，其基本尺寸相同。并分别用寸相同。并分别用D D和和d d表示孔轴基本尺寸。表示孔轴基本尺寸。3实际尺寸实际尺寸actualsize:由测量得到的尺寸由测量得到的尺寸但但由于存在测量误差，实际尺寸并非由于存在测量误差，实际尺寸并非“实际实际”的真的真正正数值；不同的人测量值也不同。数值；不同的人测量值也不同。零件加工之后存在形状零件加工之后存在形状误差，使得零件同一表面不同位置测量的尺寸值也不完全误差，使得零件同一表面不同位置测量的尺寸值也不完全一致。一致。4极限尺寸极限尺寸limitssize:允许尺寸变化的两个极限尺寸允许尺寸变化的两个极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸:较大的一个，孔用较大的一个，孔用Dmax表示，表示，轴用轴用dmax表示表示；最小极限尺寸最小极限尺寸:较小的一个。孔用较小的一个。孔用Dmin表示，表示，轴用轴用dmin表示。表示。例 孔、轴基本尺寸为50mm 轴 50g7()孔50H8（)最大实体状态最大实体状态指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态。料量最多时的状态。最小实体状态最小实体状态指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的状态量最少时的状态。5 5 最大实体极限最大实体极限(MML)(MML)和最小实体和最小实体极限极限(LML)(LML)MMLMML：在允许的公差范围内在允许的公差范围内,孔、轴具有允许的孔、轴具有允许的材料量为最多的状态下的极限尺寸。材料量为最多的状态下的极限尺寸。LMLLML：在允许的公差范围内在允许的公差范围内,孔、轴具有允许的孔、轴具有允许的材料量为最少的状态材料量为最少的状态下的极限尺寸。下的极限尺寸。如如50 配合中配合中 孔孔 50 轴轴 50最大实体极限最大实体极限最小实体极限最小实体极限2.2.3有关公差与偏差的术语及定义有关公差与偏差的术语及定义 1 1 偏差偏差deviation:某一尺寸（）基本尺寸某一尺寸（）基本尺寸(1)(1)实际偏差实际偏差 actualdeviation:实际尺寸（）基本尺寸实际尺寸（）基本尺寸(2)(2)极限偏差极限偏差 limitdeviation:极限尺寸（）基本尺寸极限尺寸（）基本尺寸 上偏差上偏差 =最大极限尺寸基本尺寸最大极限尺寸基本尺寸 ES esES es 下偏差下偏差 =最小极限尺寸基本尺寸最小极限尺寸基本尺寸 EI eiEI ei 2 2 公差公差 tolerance:允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量 T=T=最大极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸 =上偏差下偏差上偏差下偏差例例:基本尺寸基本尺寸d=50，dmax=50.004，dmin=49.992，试计算偏差和公差。试计算偏差和公差。解解:es=50.00450=0.004=4mei=49.99250=0.008=8mT=4(8)=12m3.零线与公差带零线与公差带 公差带图解公差带图解公差带图公差带图 在图在图22公差与配合的示意图中，可以看到两个公差与配合的示意图中，可以看到两个相互配合的孔、轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差相互配合的孔、轴的基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差的相互关系。在实际使用中，图与公差的相互关系。在实际使用中，图22有些复杂，有些复杂，图表图表23公差与配合图解比较简单、直观。这个公差公差与配合图解比较简单、直观。这个公差与配合图解与配合图解简称公差带图。简称公差带图。图22图23基本尺寸基本尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大极限尺寸最大极限尺寸0eies零线（零偏差线）零线（零偏差线）零零 线线:表示基本尺寸的一条直线表示基本尺寸的一条直线 公差带公差带0基本尺寸esei公差带公差带:由代表上下偏差的两条直线所限定的区域由代表上下偏差的两条直线所限定的区域 最大极限尺寸最小极限尺寸+-+0.004-0.008T公差带包括公差带包括 基本偏差基本偏差 fundamentaldeviation:用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差0+-基本尺寸基本尺寸孔孔孔孔轴轴轴轴EIei基本偏差基本偏差为下偏差为下偏差ESes基本偏差基本偏差为上偏差为上偏差在公差带图中靠近零线的那个偏差。当公差带位于在公差带图中靠近零线的那个偏差。当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；反之，位于零线下零线上方时，其基本偏差为下偏差；反之，位于零线下方时其基本偏差为上偏差方时其基本偏差为上偏差。4 标准公差（标准公差（ITIT）Standard ToleranceStandard Tolerance：国家标：国家标准极限与配合制中所规定的用来确定公差带大准极限与配合制中所规定的用来确定公差带大小的任一公差。小的任一公差。1 1 基孔制基孔制 hole-basicsystemoffit:基本偏差固定不变的孔的公差带基本偏差固定不变的孔的公差带,与不同基本偏差的与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度轴公差带形成各种配合的一种制度基准孔basicholeEI=0代号:HES=IT孔2.2.4有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义一一配合配合fit:基本尺寸相同的基本尺寸相同的,相互结合的孔和轴公相互结合的孔和轴公差带之间的关系差带之间的关系 2 2 基轴制基轴制 shaft-basicsystemoffit:基本偏差固定不变的轴的公差带基本偏差固定不变的轴的公差带,与不同基本偏差的与不同基本偏差的孔孔公差带形成各种配合的一种制度公差带形成各种配合的一种制度基准轴basicshaftes=0代号:hei=-IT轴二二间隙与过盈间隙与过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸，差值为孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸，差值为正时，称为间隙，差值为负时，称为过盈。正时，称为间隙，差值为负时，称为过盈。本教材规定在计算中，以本教材规定在计算中，以“X”表示间隙，表示间隙，以以“Y”表示过盈。表示过盈。三三 间隙配合间隙配合clearancefit:保证具有间隙保证具有间隙(包括最小间隙为零包括最小间隙为零 )的配合的配合Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esXmaxXmin0+-基本尺寸基本尺寸孔孔轴轴配合公差Tf=Xmax-Xmin=T孔+T轴例例:孔孔 轴相配合轴相配合,孔孔 50,轴轴50,计算间计算间隙（过盈）和配合公差隙（过盈）和配合公差+0.0250-0.025-0.050解：解：+0.025-0.025-0.0500+-50孔轴xmax=0.025-(-0.050)=0.075xmin=0-(-0.025)=0.025Tf=0.075-0.025=0.050 四四 过盈配合过盈配合 interferencefit:保证具有过盈保证具有过盈(包括最小过盈为零包括最小过盈为零 )的配合的配合Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-ei配合公差Tf=Ymax-Ymin=T孔+T轴YmaxYmin0+-基本尺寸基本尺寸孔孔轴轴例例:孔孔 轴相配合轴相配合,孔孔 50,轴轴50,计算间计算间隙（过盈）和配合公差隙（过盈）和配合公差+0.0250+0.043+0.059+0.0250+-孔+0.043+0.059轴解：解：Ymax=0-0.059=-0.059Ymin=0.025-0.043=-0.018Tf=-0.059-(-0.018)=0.04150 五五 过渡配合过渡配合transitionfit:可能具有间隙也可能具有过盈的配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合Xmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-esTf=Xmax-Ymax=T孔+T轴Xmin=-YmaxXmax=-Ymin0+-基本尺寸基本尺寸孔孔轴轴XmaxYmax例例:孔孔 轴相配合轴相配合,孔孔 50,轴轴50,计算间隙计算间隙（过盈）和配合公差（过盈）和配合公差+0.0250+0.038+0.002+0.0250+-孔50+0.002+0.038轴解：解：Xmax=0.025-0.002=0.023Ymax=0-0.038=-0.038Tf=0.023-(-0.038)=0.061六六 配合公差配合公差 Variation of FitVariation of Fit配合公差配合公差:组成配合的孔轴公差之和组成配合的孔轴公差之和;是指允许间隙或过盈的变动量是指允许间隙或过盈的变动量;反映配合的松紧变化程度；反映配合的松紧变化程度；表示配合精度；表示配合精度；是评定配合质量的一个重要的综合指标。是评定配合质量的一个重要的综合指标。公式公式 对于间隙配合对于间隙配合 T Tf f =X XmaxmaxX Xminmin 对于过盈配合对于过盈配合 T Tf f =Y YmaxmaxY Yminmin 对于过渡配合对于过渡配合 T Tf f =X XmaxmaxY Ymaxmax三类配合的配合公差的共同公式为：三类配合的配合公差的共同公式为：T Tf f =T=Th h+T+Ts s小结小结:1.有关有关”尺寸尺寸”的术语和定义掌握：的术语和定义掌握：基本尺寸基本尺寸 实际尺寸实际尺寸 极限尺寸极限尺寸 以后用到以后用到：最大实体尺寸最大实体尺寸 最小实体尺寸最小实体尺寸 的概念的概念 作用尺寸作用尺寸2.有关有关“公差与偏差公差与偏差”掌握：掌握：尺寸偏差尺寸偏差 尺寸公差及标准公差尺寸公差及标准公差 的概念的概念.公差带公差带,零线零线,基本偏差基本偏差3.公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为公差是用以限制误差的，工件的误差在公差范围内即为合格。公差代表制造精度的要求，反映加工的难易程度。合格。公差代表制造精度的要求，反映加工的难易程度。这一点必须与偏差区别开来，因为偏差仅仅表示与基本尺这一点必须与偏差区别开来，因为偏差仅仅表示与基本尺寸偏离的程度，与加工难易程度无关。寸偏离的程度，与加工难易程度无关。4.有关有关”配合配合”的术语及定义掌握：的术语及定义掌握：基准制基准制 三种配合性质三种配合性质(间隙配合间隙配合,过盈配合过盈配合,过渡配合过渡配合).5.5.T Tf f=T=Th h+T+Ts s是是个个很很重重要要的的公公式式，它它反反映映了了设设计计使使用用要要求求与与制制造造工工艺艺要要求求之之间间的的矛矛盾盾关关系系。T Tf f是是使使用用要要求求，表表示示配配合合的的精精确确程程度度；而而T Th h和和T TS S是是制制造造要要求求，表表示示孔孔、轴轴加加工工的的精精确确程程度度。进进行行零零件件的的精精度度设设计计时时，应应从从该该式式入入手手，来来进行合理分配孔、轴公差数值。进行合理分配孔、轴公差数值。以上是基础部分的内容以上是基础部分的内容,要掌握基本理论和基本知识要掌握基本理论和基本知识补充补充:1.1.基基本本偏偏差差代代号号:基基本本偏偏差差代代号号用用拉拉丁丁字字母母表表示示,大大写写为为孔孔,小写为轴小写为轴,各各2828个个.见教科书上见教科书上1414页图页图.其中其中,H,H代表基准孔，代表基准孔，h h代表基准轴。代表基准轴。2.2.公公差差带带代代号号：孔孔、轴轴公公差差带带代代号号用用基基本本偏偏差差代代号号与与公公差差等等级级代代号号组组成成。如如：H8H8、F7F7、K7K7、P6P6等等为为孔孔的的公公差差带带代代号。号。h7h7、f7f7、k6k6、p6p6等为轴的公差带代号。等为轴的公差带代号。3.3.配配合合代代号号：用用孔孔、轴轴公公差差带带的的组组合合表表示示，写写成成分分数数形形式式，分子为孔的，分母为轴的。例如：分子为孔的，分母为轴的。例如：H8/f7H8/f7或或 4.4.基基准准制制：标标准准规规定定有有基基孔孔制制和和基基轴轴制制。一一般般情情况况下下，优优先采用基孔制。先采用基孔制。例例:从标注就知道是哪种基准制从标注就知道是哪种基准制.50 50 基孔制基孔制 间隙配合间隙配合 50 50 基轴制基轴制 间隙配合间隙配合课堂练习课堂练习1.公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。2.公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。3.图样标注图样标注的轴，加工得愈靠近基本尺寸的轴，加工得愈靠近基本尺寸就愈精确。就愈精确。4.孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。5.某孔要求尺寸为某孔要求尺寸为，今测得其实际尺寸为，今测得其实际尺寸为19.962mm，可以判断该孔合格。，可以判断该孔合格。6.基本偏差决定公差带相对零线的位置。基本偏差决定公差带相对零线的位置。7.间隙配合中，孔公差带一定在零线以上，轴公差带一间隙配合中，孔公差带一定在零线以上，轴公差带一定在零线以下。定在零线以下。8.某一零件尺寸基本偏差越小，加工越困难。某一零件尺寸基本偏差越小，加工越困难。2.3标准公差系列标准公差系列 标准公差是极限与配合国标规定的用以确定标准公差是极限与配合国标规定的用以确定公差带大小的任一公差值。其制定由以下三项因公差带大小的任一公差值。其制定由以下三项因素决定素决定 。公差单位（公差因子）公差单位（公差因子）公差等级公差等级基本尺寸分段。基本尺寸分段。一一.公差单位（公差因子）公差单位（公差因子）规定公差单位是因为零件加工误差规定公差单位是因为零件加工误差 不仅与不仅与加工方法、加工方法、而且与而且与基本尺寸大小有关基本尺寸大小有关。为了便于合理评定零件尺寸公差等级的高低，合理的为了便于合理评定零件尺寸公差等级的高低，合理的规定公差数值，而规定了公差单位。规定公差数值，而规定了公差单位。公差单位重要性公差单位重要性（作用）（作用）：公差单位是计算标准公差的基本单位。公差单位是计算标准公差的基本单位。公差单位是制订标准公差系列表格的基础公差单位是制订标准公差系列表格的基础当尺寸当尺寸500mm时，国家标准的公差单位时，国家标准的公差单位i与与D的关系，的关系，i0.45 +0.001D (m)(2-8)注意注意：式中式中D不是零件图给定的尺寸，不是零件图给定的尺寸，D是基本尺寸分段是基本尺寸分段的计算尺寸的计算尺寸(mm)(后面专门介绍后面专门介绍)式式(28)包括：包括：第一项主要反映加工误差，经验和统计表明，它呈抛物第一项主要反映加工误差，经验和统计表明，它呈抛物线规律。线规律。第二项用于补偿与直径成正比的测量误差，即由测量偏第二项用于补偿与直径成正比的测量误差，即由测量偏离标准温度、量规的变型引起的测量误差。离标准温度、量规的变型引起的测量误差。当基本尺寸当基本尺寸5003150mm时，国家标准的公差单位时，国家标准的公差单位i与与D的关系：的关系：i0.004D+2.1(m)(2-9)当尺寸当尺寸3150 mm时，以式时，以式(2-9)为基础来计算标准公为基础来计算标准公差也难以完全反映实际出现的误差规律。差也难以完全反映实际出现的误差规律。二二.公差等级公差等级 根据公差等级系数不同，国家标准公差分为根据公差等级系数不同，国家标准公差分为 20级，即级，即IT01、IT0、IT1、IT2IT18。01、1、2、18表示公差等级，精度依次降低，相应表示公差等级，精度依次降低，相应标准公差依次增大。标准公差依次增大。IT表示标准公差，即国际公差（表示标准公差，即国际公差（ISOTOICYANCE）的缩写代号。的缩写代号。标准公差计算公式标准公差计算公式标准公差由标准公差因子标准公差由标准公差因子i乘以与公差等级对应的系数乘以与公差等级对应的系数a得到，即得到，即T=ai。国家标准规定的标准公差国家标准规定的标准公差T是用是用公差等公差等级对应的系数级对应的系数a和公差单位和公差单位i的乘积来决定的。的乘积来决定的。注：注：i公差单位公差单位尺寸尺寸500时时,i 0.45 +0.001D（m）尺寸尺寸5003150时时,i0.004D2.1（m）D尺寸分段的计算尺寸（）尺寸分段的计算尺寸（）IT6IT18公差等级系数按公差等级系数按R5优先数系增加优先数系增加公比公比 1.6IT6后每后数后每后数5个等级，公差值增加个等级，公差值增加10倍倍IT01IT1的计算公式中的系数均采用优先数系的计算公式中的系数均采用优先数系R10/2,故故IT02的公式为的公式为 IT020.20.005D当有需要时，可按当有需要时，可按R10插入中间等级插入中间等级例如：例如：IT6.5=1.25IT6=12.5i IT7.5=1.25IT7=20i IT8.5=1.25IT8=31.25i三三.基本尺寸分段基本尺寸分段1)为什么进行尺寸分段：为什么进行尺寸分段：)为了减少公差数目。为了减少公差数目。)统一公差值，便于公差值的标准化和系列化；统一公差值，便于公差值的标准化和系列化；)简化公差表格便于应用简化公差表格便于应用2)分段方法分段方法：)180尺寸分段，采用不均匀的递增数系尺寸分段，采用不均匀的递增数系 （表（表 22）)180尺寸分段，按尺寸分段，按q101.25 )对于过盈或间隙比较敏感的一些配合，使用分段对于过盈或间隙比较敏感的一些配合，使用分段 较密的中间较密的中间 段落段落(表表2 4)，但，但不能用来作尺不能用来作尺寸分段的计算尺寸寸分段的计算尺寸3)应用：应用：）公式法；）查表法）公式法；）查表法；公式：先计算公差单位公式：先计算公差单位再用标准公差计算表计算再用标准公差计算表计算 D的计算方法所属尺寸分段内，首尾两个尺寸的几的计算方法所属尺寸分段内，首尾两个尺寸的几何平均值何平均值。例如例如：3D =1.732 D=4.423050D=38.7380120 D=97.98注意注意：尺寸分段计算尺寸分段计算D时，按表时，按表22基本尺寸分基本尺寸分段计算，不能用表段计算，不能用表24细分尺寸分段计算细分尺寸分段计算如：基本尺寸如：基本尺寸35，求求IT7、IT835属于属于3050尺寸分段（表尺寸分段（表22）。）。（表（表24分的段属于分的段属于3040mm段，不能用）。段，不能用）。D的几何平均值：的几何平均值：D=38.73由式由式28公差单位公差单位0.45 +0.001D 0.45 +0.00138.73=1.56由表由表21 IT7=16161.5624.9625（m）IT825251.5639（m）表表22中的标准公差就是经过这样的计算，并按规定的中的标准公差就是经过这样的计算，并按规定的尾数化整规则进行圆整后得到的。尾数化整规则进行圆整后得到的。标准公差等级(m)基本尺寸mmIT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12.IT1830.81.22346101425406010014003611.52.545812183048751201800610 11.52.54691522365890150.22001018 1.223581118274370110180.27001830 1.52.54691321335284130210.33003050 1.52.5471116253962100160250.3900标准公差数值表标准公差数值表一一.基本偏差及代号基本偏差及代号 基本偏差的含义（已讲过）基本偏差的含义（已讲过）基本偏差是用来基本偏差是用来确定公差带位置的上偏差或下偏差，在公差带图中靠确定公差带位置的上偏差或下偏差，在公差带图中靠近零线的那个偏差。近零线的那个偏差。从图（24）可见，当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差；反之，位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。基本偏差的作用基本偏差的作用使公差带位置标准化的唯一指标。基本偏差系列（见书上图25）。2.4基本偏差系列基本偏差系列 28 28种孔、轴基本偏差系列分布种孔、轴基本偏差系列分布1.基本偏差代号用拉丁字母表示，大写代表孔，小写基本偏差代号用拉丁字母表示，大写代表孔，小写代表轴；代表轴；2.26个字母中无易于其它字母含义混淆的个字母中无易于其它字母含义混淆的I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）五个字母；）五个字母；3.加加CD（cd）、）、EF（ef）、）、FG（fg）、）、ZA（za）、）、ZB（zb）、）、ZC（zc）、）、JS(js)七个，共七个，共28个代号，即个代号，即孔轴各孔轴各28个基本偏差；个基本偏差；4.JS(js)在各公差等级中完全对称，故基本偏差可以在各公差等级中完全对称，故基本偏差可以是是ES（es）或）或EI（ei）（）（IT/2）；）；5.AH,基本偏差为下偏差（基本偏差为下偏差（EI），绝对值逐渐减少；），绝对值逐渐减少；JZC,基本偏差为上偏差（基本偏差为上偏差（ES），绝对值逐渐增大），绝对值逐渐增大；6.ah,基本偏差为上偏差（基本偏差为上偏差（es），绝对值逐渐减少；），绝对值逐渐减少；jzc,基本偏差为下偏差（基本偏差为下偏差（es），绝对值逐渐增大；），绝对值逐渐增大；7.H与与h的基本偏差为零。的基本偏差为零。H基准孔，基准孔，h基准轴；基准轴；8.图图25（基本偏差系列图中），仅绘出了公差带的一（基本偏差系列图中），仅绘出了公差带的一端，另一端取决于公差等级和这个基本偏差的组合。端，另一端取决于公差等级和这个基本偏差的组合。2.4.2 2.4.2 轴的基本偏差轴的基本偏差 以基孔制配合为前提来考虑以基孔制配合为前提来考虑基本偏差的大小往往决定着孔、轴的配合性质，因基本偏差的大小往往决定着孔、轴的配合性质，因此它体现了设计、使用方面的要求。在大量的生产实践此它体现了设计、使用方面的要求。在大量的生产实践和科学试验的基础上，根据各种不同的配合要求，国家和科学试验的基础上，根据各种不同的配合要求，国家标准制订了轴的基本偏差计算公式，见表标准制订了轴的基本偏差计算公式，见表2-3。轴的另一个偏差轴的另一个偏差(上偏差或下偏差上偏差或下偏差)根据轴的基本偏根据轴的基本偏差和标准公差，按关系式计算差和标准公差，按关系式计算即：即：eiesITeseiIT轴的基本偏差表轴的基本偏差表2-4就是按此表计算出来的。就是按此表计算出来的。表表2-4 基本尺寸至500mm轴的基本偏差（摘自GB/T 1800.31998）a a h:h:间隙配合间隙配合 基本偏差基本偏差es0 Xmin=|es|esIT8IT8K K,M M,N N 和和 IT7 IT7的的P PZCZC 2 2 特殊规则特殊规则 对标准公差对标准公差IT8IT8的的K K,M M,N N和和 IT7IT7的的 P PZCZC ES=ES=eiei(IT(ITn nITITn-1n-1)其中其中:IT:ITn n:某一级孔的标准公差；某一级孔的标准公差；ITITn-1n-1:比某一等级孔高一公差等级轴的标准公差比某一等级孔高一公差等级轴的标准公差 因在较高公差等级中，孔比轴精度低一级（因同级因在较高公差等级中，孔比轴精度低一级（因同级孔比轴加工困难）的配合，要求两种基准制所形成的配孔比轴加工困难）的配合，要求两种基准制所形成的配合性质相同合性质相同推导孔基本偏差图基孔制时最小过盈：基孔制时最小过盈：ES基孔制基孔制ei基孔制基孔制IT孔标准差孔标准差ei基孔制基孔制基轴制时最小过盈基轴制时最小过盈 ES基轴制基轴制ei基轴制基轴制ES基轴制基轴制（IT）轴标准差轴标准差因为因为 (相同配合的目的或前提相同配合的目的或前提)。即即IT孔标准差孔标准差ei基孔制基孔制ES基轴制基轴制(IT)轴标准差轴标准差可得基轴制时孔的基本偏差可得基轴制时孔的基本偏差:ES基轴制基轴制ei基孔制基孔制IT孔标准差孔标准差(IT)轴标准差轴标准差ei基孔制基孔制 IT某一级孔的标准公差；某一级孔的标准公差；IT比某一级孔高一级的轴的标准公差；比某一级孔高一级的轴的标准公差；上式的特殊规则适合于上式的特殊规则适合于 基本尺寸基本尺寸500 标准公差标准公差IT8级的级的K、M、N 标准公差标准公差IT7级的级的PZC 孔的另一个偏差（上偏差或下偏差），根据孔的基本偏孔的另一个偏差（上偏差或下偏差），根据孔的基本偏差和标准公差可得：差和标准公差可得：EI=ES-IT （218）ES=EI+IT （219）尺寸尺寸500mm轴的基本偏差数值见表轴的基本偏差数值见表2-4，孔的基本偏差，孔的基本偏差数值见表数值见表2-5。表表2-5 基本尺寸至500mm孔的基本偏差（摘自GB/T 1800.31998）直接注写直接注写上、下偏差上、下偏差50+0.023 0.002注写规定注写规定的代、符号的代、符号50 k7即注规定的代、符号即注规定的代、符号又注写上、下偏差又注写上、下偏差50 k k7+0.023 0.002()配合要求的注写配合要求的注写50 k k7H850H8/k k7或零件图的尺寸公差标注零件图的尺寸公差标注 （1 1）尺寸的极限与配合要求）尺寸的极限与配合要求应用举例一应用举例一(公式法公式法)例例2-4 2-4 试计算确定试计算确定30H730H7f6f6和和30F730F7h6h6配合中孔与轴配合中孔与轴的极限偏差。的极限偏差。解：解：30H7f6配合，基本尺寸属于配合，基本尺寸属于1830mm尺寸段，故几何平均值为尺寸段，故几何平均值为 mm 所以所以 IT6=ai=101.30713m IT7=ai=161.30721m 根据表根据表2-3，轴，轴f6的基本偏差为上偏差，数值为的基本偏差为上偏差，数值为 轴轴f6的下偏差为的下偏差为 m 根据（根据（2-8）式，标准公差因子为：）式，标准公差因子为：基准孔基准孔H7H7的下偏差的下偏差 EI=0 EI=0 上偏差上偏差 ES=EI+IT7=0+21=+21mES=EI+IT7=0+21=+21m孔孔F7F7的基本偏差应按通用规则换算，的基本偏差应按通用规则换算，故故 EI=-es=+20mEI=-es=+20m孔孔F7F7的上偏差的上偏差 ES=EI+IT7=+20+21=+41mES=EI+IT7=+20+21=+41m基准轴基准轴h6h6的上偏差的上偏差 es=0 es=0 下偏差下偏差 ei=es-IT6=0-13=-13mei=es-IT6=0-13=-13m故得：故得：公差带图解见公差带图解见P22P22图图2-62-6（a a）。）。应用举例二应用举例二(查表法查表法)例例2-5 2-5 试确定试确定30H830H8p8p8和和30P830P8h8h8配合中孔与轴配合中孔与轴的极限偏差。的极限偏差。解：由表解：由表2-2查得查得 IT8=33m 轴轴p8的基本偏差为下偏差，查表的基本偏差为下偏差，查表2-4得：得：ei=+22m 轴轴p8的上偏差的上偏差 es=ei+IT8=+22+33=+55m 基准孔基准孔H8的下偏差的下偏差 EI=0 上偏差上偏差 ES=EI+IT8=+33m基准轴基准轴h8h8的上偏差的上偏差 es=0es=0 下偏差下偏差 ei=es-IT8=-33mei=es-IT8=-33m由此可得：由此可得：公差带图解见图公差带图解见图2-112-11（b b）。）。孔孔P8的基本偏差为上偏差，查表的基本偏差为上偏差，查表2-5得：得：ES=-22m孔孔P8的下偏差的下偏差 EI=ES-IT8=-22-33=-55m应用举例三应用举例三(查表法查表法)例例2-6 2-6 试确定试确定30H730H7p6p6和和30P730P7h6h6配合中孔与轴的极配合中孔与轴的极限偏差。限偏差。解：由表解：由表2-22-2查得查得 IT7=21mIT7=21m，IT6=13mIT6=13m 由表由表2-42-4查得，轴查得，轴p6p6的基本偏差为下偏差，的基本偏差为下偏差，ei=+22mei=+22m 轴轴p6p6的上偏差的上偏差 es=ei+IT6=+22+13=+35m es=ei+IT6=+22+13=+35m 孔孔P7P7的基本偏差为上偏差，应按特殊规则换算的基本偏差为上偏差，应按特殊规则换算(也可由表也可由表2-52-5查得查得)：=IT7-IT6=21-13=8m=IT7-IT6=21-13=8m ES=-ei+=-22+8=-14m ES=-ei+=-22+8=-14m孔孔P7P7的下偏差的下偏差 EI=ES-IT7=-14-21=-35mEI=ES-IT7=-14-21=-35m由此可得：由此可得：，；孔孔30H730H7、轴、轴30h630h6见例见例2-42-4。公差带图解见图。公差带图解见图2-112-11（c c）。）。公差带图解公差带图解2-112-11 13种(孔)优先 13种(轴)44种 常用 59种 105种一般 118种二二 配合配合 基孔制基孔制:优先优先1313种种,常用常用5959种种 基轴制基轴制:优先优先1313种种,常用常用4747种种2.5 2.5 公差与配合的标准化公差与配合的标准化一一 公差带公差带 对对 500500,规定了一般、常用、和优先规定了一般、常用、和优先 选用的轴和孔公差带：选用的轴和孔公差带：表2-6 一般、常用和优先的孔公差带（500mm）表2-7 一般、常用和优先的轴公差带（500mm）表2-8 基孔制优先、常用配合表2-9 基轴制优先、常用配合2.6 2.6 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差一一 一般公差一般公差 general tolerance 指在车间一般加工条件下可以保证的公差指在车间一般加工条件下可以保证的公差二二 原因原因 1 1 较低精度等级的非配合尺寸较低精度等级的非配合尺寸 2 2 现有的加工工艺、设备可保证的公差现有的加工工艺、设备可保证的公差 3 3 对功能无特殊要求的要素对功能无特殊要求的要素 4 4 为简化制图为简化制图 1 1 适用于金属切削加工尺寸适用于金属切削加工尺寸,也适用于一般的冲也适用于一般的冲 压加工尺寸压加工尺寸 2 2 适用于线性尺寸、角度尺寸适用于线性尺寸、角度尺寸,形状和位置几何形状和位置几何 要素要素 3 3工序尺寸；工序尺寸；4 4零件组装后，再经过加工所形成的尺寸零件组装后，再经过加工所形成的尺寸。5 5 非配合尺寸非配合尺寸 三三 适用的范围适用的范围 2 2 国标给出了线性尺寸和导角、倒圆半径与倒国标给出了线性尺寸和导角、倒圆半径与倒角高度尺寸的四个公差等级的极限偏差角高度尺寸的四个公差等级的极限偏差 3 3 标准不分孔、轴、长度，其极限偏差均按双标准不分孔、轴、长度，其极限偏差均按双向对称分布取值向对称分布取值1 1 四个等级四个等级 f f 精密级精密级 c c 粗糙级粗糙级 m m 中等级中等级 v v 最粗级最粗级四四 一般公差的公差等级和极限偏差一般公差的公差等级和极限偏差表2-10 线性尺寸的极限偏差数值表2-11 倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值 1 1 采用一般公差的要素在图样上不单独注出公采用一般公差的要素在图样上不单独注出公 差差,而是在图样、技术文件中作出总的说明而是在图样、技术文件中作出总的说明 2 2 在图样上在图样上,技术文件中用本标准号和公差等技术文件中用本标准号和公差等级符号表示级符号表示 如如:GB/T1804:GB/T1804 m m五五 表示方法表示方法 2.7 2.7 公差与配合的选择公差与配合的选择在机械设计工作中，公差与配合的选用包括在机械设计工作中，公差与配合的选用包括确定基准制；确定基准制；公差等级公差等级；配合种类（性质）；配合种类（性质）；2.7.1 2.7.1 基准制的选择基准制的选择 (1)(1)优先选用基孔制优先选用基孔制孔的制造比轴难度大：切屑不易排出；不易观察；孔的制造比轴难度大：切屑不易排出；不易观察；刀具刀具定尺寸刀具难加工，且刀具刚性低；量具数定尺寸刀具难加工，且刀具刚性低；量具数量多也难加工；量多也难加工；减少定尺寸刀具和量具的规格和数量；减少定尺寸刀具和量具的规格和数量；231例例:内燃机中的活塞销内燃机中的活塞销1 1与活塞与活塞2 2及连杆及连杆3 3的配合的配合 (2)(2)基轴制用在有明显经济效益的情况下；基轴制用在有明显经济效益的情况下；或由于结构原因，在同一根轴（基本尺寸相同）或由于结构原因，在同一根轴（基本尺寸相同）的多处与孔配合，且配合性质要求不同。的多处与孔配合，且配合性质要求不同。1 1）若采用基孔制配合）若采用基孔制配合:2 2）若采用基轴制配合）若采用基轴制配合:5630hM5630hM外圈与壳体孔采用基轴制（3 3）与标准件配合时）与标准件配合时,随标准件决定随标准件决定内圈与轴径采用基孔制（4 4）在特殊应用时）在特殊应用时,允许采用任一孔、轴公差带组成配合允许采用任一孔、轴公差带组成配合过去称为过去称为混合配合混合配合.即不同公差等级的非基准孔公差带和即不同公差等级的非基准孔公差带和非基准轴公差带组成