公差配合新10-6.doc

106 公差与配合及其标注法一、公差与配合的概念（一）零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件 图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。（二） 差的有关术语零件在加工过程中，足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，为例，说明公差的有关术语（轴，类同）。1、基本尺寸根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。其数值应优先用标准直径或标准长度。2、实际尺寸通过测量所得到的尺寸。3、极限尺寸允许尺寸变动的两个界限值。它是以基本尺寸为基数来确定的。两个界限值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、尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有：上偏差=最大极限尺寸基本尺寸下偏差=最小极限尺寸基本尺寸上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei.5、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。尺寸公关=最大极限尺寸最小极限尺寸=上偏差下偏差因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。 如图a所示的孔径：基本尺寸最大极限尺寸30.010最小极限尺寸= 29。990上偏差ES=最大极限尺寸基本尺寸 =30。010-30=+0。010下偏差EI=最小极限尺寸基本尺寸 =29。990-30=-0。010公差=最大极限尺寸最小极限尺寸 =3。010-29。990=0。020 =ES-EI=+0。010-（-0。010）=0。020 如果实际尺寸在30.010与29.990这间，即为合格。6、零线、公关带和公差带图如图1049b所示，零线是在公差带图中用以确定偏差的一条基准线，即零偏差线。通常零线表示基本尺寸。在零线左端标上“0”“+”、“”号，零线上方偏差为正；零线下方偏差为负。公差带是由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，公差带的区域宽度和位置是构成公差带的两个要素。为了简便地说明上述术语及其相互关系，在实用中一般以公差带图表示。公差带图是以放大图形式画出方框的，注出零线，方框宽度表示公差公差值大小，方框的左右长度可根据需要任意确定。为区别轴和孔的公差带，一般用斜线表示孔的公差带；用加点表示轴的公差。7、准公差与标准公差等级 标准公差是国家标准所列的以确定公差带大小的任一公差。标准公差等级是确定尺寸精确程度的等级。标准公差分20个等级，即IT01、IT0、IT1、IT18，表示标准公差，阿拉伯数字表示标准公差等级，其中IT01级最高，等级依次降低，IT18级最低。对于 一定的基本尺寸，标准公差等级愈高，标准公差值愈小，尺寸的精确程度愈高。国家标准将500mm以内的基本尺寸范围分成13段，按不同的标准公差等级列出了各段基本尺寸的标准公差值，见表8、基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一般是指靠近零线的那个偏差，如图1050所示，当公差带位于零线上方时，其基本偏差为下偏差，当公差带位于零线下方时，其基本偏差为上偏差。根据实际需要，国家标准分别对孔和轴各规定了28个不同的基本偏差，如图1051所示。孔、轴的基本偏差数值可从有关表中查出。从图1051中可知：（1） 基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示的基本偏差代号，小写字母表示轴的基本偏差代号。由于图中用基本偏差只表示公差带大小，故公差带一端画成开口。（2） 本偏差从AH为下偏差，JZC为上偏差，JS的上下偏差分别为+IT/2和-IT/2。（3）轴的基本偏差从ah为上偏差，jzc为下偏差，js的上下偏差分别为+IT/2T和IT/2。孔和轴的另一偏差可由基本偏差和标准公差算出。9、轴的公差代号与标准公差等级代号组成，并且要用同一号字书写。例如：60H8，表示基本尺寸为60，基本偏差为H，标准公差等级为8级的孔的公差带。又如：60f7,表示基本尺寸为60，基本偏差为f，标准公差等级为7级的轴扔公差带。（三）配合的有关术语在机器装配中，基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴的公差带之间的关系，称为配合。由于孔和轴的实际尺寸不同，装配后可以产生“间隙”或“过盈”。在孔与轴的配合中，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差为正值时是间隙，为负值时是过盈。1 1. 配合的种类2 配合按其出现间隙或过盈的不同,分为三类:（1）间隙配合 孔的公差带在轴的公关带之上，任取其中一对孔和轴相配都成为具有间隙（包括最小间隙为零）的配合，如图1052a所示。（2）过盈配合 孔的公差带在轴的公差带之下，任取其中一对孔和轴相配都为为具有过盈（包括最小间隙为零）的配合，如图1052b所示。 (3)过度配合 孔的公差带在轴的公差带相互交叠，任取其中一对孔和轴相配，可能是具有间隙，也可能具有过盈的配合，如图1052c所示。2、配合的基准制国家标准规定了两种基准制，如图1052所示。（1）基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带与基本偏差的轴的公差带构成种配合的一种制度，如图1053a所示。也就是在基本尺寸相同的配合中将孔的公差带位置固定，通过变换轴的公差带位置得到不同的配合。基孔制的孔称为基准孔，国家标准中规定基准孔的下偏差为零，“H”为基准孔的基本偏差代号。 （2）基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带构成各种配合的一种制度，如图1053b所示。也就是在基本尺寸相同的配合中将轴的公差带位置固定，通过变换的孔的公差带位置得到不同的配合。基轴心制的孔称为基准轴套，国家标准中规定基准轴的上偏差为零，“h”为基准轴的基本偏差代号。从基本偏差系列（图1051）中可以看出： 在基孔制中，基准孔H与轴配合，ah（共11种）用于间隙配合；jn（共5种）主要用于过度配合；（n、p、r可能为过度配合或过盈配合）；pzc（共12种）主要用于过盈配合。 在基轴制中，基准轴h与孔配合，AH（共11种）用于间隙配合；JN（共5种）主要用于过度配合；（N、P、R可能为过度配合或过盈配合）；PZC（共12种）主要用于过盈配合。 二、公差与配合的选用公差配合的选用包括基准制、配合类别和公差等级三项内容。（一）基准制的国家标准中规定优先选用基孔制，因为一般地说加工孔比加工轴难，采用基孔制可以限制和减少加工也所需用的定值刀具、量具的规格数量，从而获得较好的经济效益。 基轴制通常仅用于结构设计要求不适宜采用基孔制，或采用基轴制具有明显经济效果的场合。例如，同一轴与几个具有不同公差带的孔配合（如图1054），或冷拉制成不再进行切削加工的轴在与孔配合时，采用基轴制。 在零件与标准配合时，应按标准件所选用的基准制来确定，如滚动轴承的轴圈与轴的配合则为基孔制；而座圈与机体孔的配合则有为 基轴的制。（二）配合的选择国家标准规定了优先选用、常用和一般用途的孔、轴公差带。应根据配合特性和使用功能，尽量选用优先和常用配合。当零件之间具有相对转动或移动时，必须选择间隙配合；当零件之间无键、销等紧固件，只依靠结合面之间的过盈来实现传动时，必须选择过盈配合当零件之间不要求有相对运动，同轴度要求较高，且不是依靠该配合传递动力时，通常选择过度配合。表1012列举了优先配合的特性及应用说明，可供选择时参考。（二） 标准公差等级的选择在保证零件使用要求的条件下，应尽量选择比较低的标准公差等级，即标准公差等级数较大，公差值较大，以减少零件的制造成本。由于加工孔比较难，故当标准公差等级高于IT8时，在基本尺寸至500mm的配合中，应选择孔的标准公差等级比轴低一级（如孔为8级，轴为7级）来加工孔。因为公差等级愈高，加工愈困难。标准公差等级低时，轴、孔的配合可选相同的标准公关等级。通常IT01IT14用于块规和量规；IT5IT12用于配合尺寸；IT12IT18用于非配合尺寸。表1013列举了IT5IT12公差等级的应用说明，可借助选择时参考。三、公差与配合的标注法及查表（一）配合在装配图中的标注法配合代号由相配的孔和轴的公差带代号组成，用分数形式表示，分子为孔的公差带代号；分母为轴的公差带代号（用斜分数线时，用斜分数线应与分子、分母中的代号高度平齐）。 由上述分析中可知，在配合代号中，如果分子含有H的，则为基孔制配合；如果分配含有h的，则为基轴制配合。如果分配含有H，同时分配也含有h时，则是基孔与基准轴相配合即最小间隙为零的间隙配合，一般视为基孔制配合，也可以视为基轴制配合。配合在装配图中的注法，有以下三种形式：(1) 标注孔、轴的配合代号，如图1055a所示。这种注法应用最多。(2) 零件与标准件或外购件配合时，装配图中可仅标注该零件的公差带代号。如图1055b中轴颈与滚动轴承圈的配合，只注出轴颈30K6；机座孔与滚动轴承座圈的配合，只注出机座孔62J7。(3)标注孔、轴的极限偏差，如图10-56所示。这种注法主要用于非标准配合。（二） 公差在零件图中的注法公差在零件图中的注法，有以下三种形式：1、标注公差带代号如1057a所示，这种注法常用于大批量生产中，由于与采用专用量具检验零件统一起来，因此不需要注出偏差值。2、标注偏差数值如图1057b所示，这种注法常用于小批量或单件生产中，以便加工检验时对照。标注偏差数值时应注意； （1）上、下偏差数值不相同时，上偏差注在基本尺寸的右上方，下偏差注在右下方并与基本尺寸注在同一底线上。偏差数字应比基本尺寸数字小一号，小数点前的整数位对齐，后边的小数位应相同，如图中30 。（2）如果上偏差或下偏差为零时，应简写为“0”，前面不注“+”、“”号，后边不注小数点；另一偏差按原来的位置注写，其个位“0”对齐，如图30 。（3）如果上、下偏差煤数值绝对值相同，则在基本尺寸后加注“”号，只填写一个偏差数值，其数字大小与基本尺寸数字大小相同，如800.017。3、同时村注公差带代号和偏差数值如图1057c所示，偏差数值应该用圆括号括起来。这种标注形式集中了前两种标注形式的优点，常用于产品转产较频繁的生产中。 国家标准规定，同一张零件图上其公差只能选用一种标注形式。（三） 极限偏差数值的查表 当孔或轴的基本尺寸、基本偏差代号和标准公差等级确定后，可由极限偏差表中直接查得孔或轴的上、下偏差（附表61，62；对于基准件（基准孔和基准轴）直接从标准公差表（表1011）中查得。 例10-3 查表写出30和18的轴、孔偏差数值。查30的轴、孔偏差数值从该配合代号中可以看出孔、轴基本尺寸为30，孔为基准孔，公差等级7级；相配的轴基本偏差代号为f，公差等级6级，属基孔制间隙配合。（1） 查30H7基准孔。在附表6-2中由基本尺寸2430的横行与H7的纵列相交处，查得上、下偏差为 m（即mm），所以30H7可写成30。0.021就是该基准孔的公差，因此，也可在标准公差表（表10-11）中查得，在基本尺寸1830的横行与IT7的纵列相交处找到21m（即0.021mm），可知该基准孔的上偏差为+0.021，其下偏差为“0”。（2） 查30f6轴。在附表6-1中，由基本尺寸2430的横行与f6的纵列相交处，查得上、下偏差为m（即mm），所以30f6可写成30。2 查18的轴、孔偏差值用同样方法可查得18K8孔的极限偏差为，故可写成18K8（）；查得18h7基准轴的极限偏差为，可写成18h7（）。五、形位公差一.形位公差的基本概念 1.形状误差与公差形状误差：被测单一实际要素对其理想要素的偏离量。形状公差：单一实际要素的形状所允许的变动全量。 2.位置误差与公差位置误差：被测关联实际要素的位置对其理想要素的位置偏离量。位置公差：被测关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量。形状和位置公差（摘自GB1182118480）形位公差符号分类形状公差位 置 公 差项目直线度平面度圆度圆柱度平行度垂直度倾斜度同轴度对称度位置度圆跳动全跳动符号 圆度和圆柱度公差 m主参数d(D)图例公差等级主参数d(D) mm应用举例61010181830305050808012012018018025025031531540040050051.522.52.534578910安装E、C级滚动轴承的配合面，通用减速器的轴颈，一般机床的主轴。62.534456810121315745678101214161820千斤顶或压力油缸的活塞，水泵及减速器的轴颈，液压传动系统的分配机构868911131518202325279911131619222529323640起重机、卷扬机用滑动轴承等101518212530354046525763直线度和平面度公差 m主参数L图例公差等级主要参数L mm应用举例10101616252540406363100100160160250250400400630522.534568101215普通精度的机床导轨6345681012152025756810121520253040轴承体的支承面，减速器的壳体，轴系支承轴承的接合面881012152025304050609121520253040506080100辅助机构及手动机械的支承面，液压管件和法兰的连接面1020253040506080100120150平行度、垂直度和倾斜度公差 m主参数L、d (D)图例公差等级主参数L、d（D） mm应用举例10101616252540406363100100160160250250400400630556810121520253040垂直度用于发动机的轴和离合器的凸缘，装D、E级轴承和装C、D级轴承之箱体的凸肩68101215202530405060平行度用于中等精度钻模的工作面，710级精度齿轮传动壳体孔的中心线7121520253040506080100垂直度用于装F、G级轴承之壳体孔的轴线，按h6与g6连接的锥形轴减速机的机体孔中心线820253040506080100120150平行度用于重型机械轴承盖的端面、手动传动装置中的传动轴同轴度、对称度、圆跳动和全跳动公差确良 m主参数d(D)、B、L图例公差等级主参数d（D）、B、Lmm应用举例36610101818303050501201202502505005345681012156和7级精度齿轮轴的配合面，较高精度的快速轴，较高精度机床的轴套6568101215202578101215202530408和9级精度齿轮轴的配合面，普通精度高速轴（100r/min以下），长度在1m以下的主传动轴，起重运输机的鼓轮配合孔和导轮的滚动面M1215202530405060表面粗糙度表面粗糙度Ra值的应用范围粗糙度代号光洁度代号表面形状、特征加工方法应用范围除净毛刺铸、锻、冲压、热轧、冷轧用于保持原供应状况的表面微见刀痕粗车，刨，立铣，平铣，钻毛坯粗加工后的表面可见加工痕迹车，镗，刨，钻，平铣，立铣，锉，粗铰，磨，铣齿比较精确的粗加工表面，如车端面、倒角微见加工痕迹车，镗，刨，铣，刮12点cm2，拉，磨，锉滚压，铣齿不重要零件的非结合面，如轴、盖的端面，倒角，齿轮及皮带轮的侧面、平键及键槽的上下面，轴或孔的退刀槽看不见加工痕迹车，镗，刨，铣，铰，拉，磨，滚压，铣齿，刮12点cm2IT12级公差的零件的结合面，如盖板、套筒等与其它零件联接但不形成配合的表面，齿轮的非工作面，键与键槽的工作面，轴与毡圈的摩擦面可辨加工痕迹的方向车，镗，拉，磨，立铣，铰，滚压，刮310点cm2IT8IT12级公差的零件的结合面，如皮带轮的工作面，普通精度齿轮的齿面，与低精度滚动轴承相配合的箱体孔微辨加工痕迹的方向铰，磨，镗，拉，滚压，刮310点cm2IT6IT8厅级公差的零件的结合面；与齿轮、蜗轮、套筒等的配合面；与高精度滚动轴承相配合的轴颈；7级精度大小齿轮的工作面；滑动轴承轴瓦的工作面；78 级精度蜗杆的齿面不可辨加工痕迹的方向布轮磨，磨，研磨，超级加工IT5、IT6级公差的零件的结合面，与C级精度滚动轴承配合的轴颈；3、4、5级精度齿轮的工作面暗光泽面超级加工仪器导轨表面；要求密封的液压传动的工作面；塞的外表面；活汽缸的内表面注：1. 粗糙度代号I为第一种过渡方式。它是取新国标中相应最靠近的下一档的第1系列值，如原光洁度（旧国标）为5，Ra的最大允许值取6.3。因此，在不影响原表面粗糙要求的情况下，取该值有利于加工。 2. 粗糙度代号为第2种过渡方式。它是取新国标中相应最靠近的上一档的第1系列值，如原光洁度为5，Ra的最大允许值取3.2。因此，取该值提高了原表面粗糙度的要求和加工的成本。六、尺寸标注1、基准选择的一般原则：（1）、设计基准反映了