孔与轴的极限与配合

1、 2 机械设计与制造过程中的几何量公差配合（简称公差配合）与检测技术机械设计与制造过程中的几何量公差配合（简称公差配合）与检测技术 机械专业的机械专业的 学科基础课学科基础课 机械设计机械设计 基础基础 机械制造机械制造 基础基础 机械原理机械原理 机械设计（机械零件）机械设计（机械零件） 金属工艺学金属工艺学 工程材料工程材料 互换性与技术测量互换性与技术测量 公差与配合设计公差与配合设计 检测检测 课程介绍课程介绍 课程研究内容：课程研究内容： 从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的应用。从课程设计至毕业设计的应用，毕业后的应用。 课程性质：课程性质：学科基础专业课学科基础专业课 承上启下承

2、上启下 课程特点：课程特点：定义多，概念多，符号多定义多，概念多，符号多, ,标准多，记忆内容多，但简单，易学标准多，记忆内容多，但简单，易学 3 课程介绍及进度安排课程介绍及进度安排 n授课课时：授课课时：40h=32h理论讲授理论讲授+8h实验实验 n考核方式：考核方式：闭卷考试闭卷考试 n考核成绩：考核成绩：70考试考试30作业、出勤、提问等作业、出勤、提问等 n课程的要求：课程的要求： （1）掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、定义；）掌握有关公差、测量的基本概念、基本理论、术语、定义； （2）培养公差设计及精度检测的基本能力；）培养公差设计及精度检测的基本能力； （3）学会

3、查工具书，如手册、标准等。）学会查工具书，如手册、标准等。 参考资料：参考资料： 教材：互换性与技术测量教材：互换性与技术测量 廖念钊主编廖念钊主编 1、互换性与技术测量基础、互换性与技术测量基础 王伯平主编王伯平主编 机械工业出版社机械工业出版社 2、机械工业部标准化研究所编：、机械工业部标准化研究所编：形位公差原理及应用形位公差原理及应用，机械工业出版社，机械工业出版社 4 课程介绍及进度安排课程介绍及进度安排 章节章节 课时分配课时分配 绪论绪论 2h 第一章：第一章：圆柱公差与配合圆柱公差与配合 8h 第二章：长度测量基础第二章：长度测量基础 2h 第三章：第三章：形状和位置公差及检测

4、形状和位置公差及检测 10h 第四章：表面粗糙度及检测第四章：表面粗糙度及检测 2h 第五章：光滑极限量规第五章：光滑极限量规 2h （选修）（选修） 第六章：滚动轴承的公差与配合第六章：滚动轴承的公差与配合 2h 第七章：尺寸链第七章：尺寸链 2h （选修）（选修） 第九章：螺纹公差及检测第九章：螺纹公差及检测 2h 第十一章：渐开线圆柱齿轮精度及检测第十一章：渐开线圆柱齿轮精度及检测 4h 5 本课程研究的内容本课程研究的内容 n内容包括：内容包括： 互换性技术测量互换性技术测量 设计时，根据使用要求和制造经设计时，根据使用要求和制造经 济性，给出零件的济性，给出零件的尺寸公差尺寸公差、形

5、形 状公差状公差、位置公差位置公差和和表面粗糙度表面粗糙度 数值数值，以便将零件的制造误差限，以便将零件的制造误差限 制在一定范围内，使机械产品装制在一定范围内，使机械产品装 配后能正常工作配后能正常工作 。 零件加工后是否符合精度要求，只零件加工后是否符合精度要求，只 有通过测量才能知道，所以测量是有通过测量才能知道，所以测量是 本课程要研究的另一个重要问题。本课程要研究的另一个重要问题。 主要学习主要学习测量的基本知识与技能测量的基本知识与技能， 研究零部件的研究零部件的测量原理测量原理、方法方法以及以及 测量误差处理测量误差处理等。等。 6 6 7 本课程的学习目标本课程的学习目标 1.

6、掌握互换性和标准化的基本概念；掌握互换性和标准化的基本概念； 2.掌握有关公差、测量的掌握有关公差、测量的基本概念基本概念、基本理论、术语、定义；、基本理论、术语、定义； 3.培养公差设计及精度检测的基本能力；培养公差设计及精度检测的基本能力； 4.初步学会根据机器和零件的功能要求，选用几何量公差与初步学会根据机器和零件的功能要求，选用几何量公差与 配合；配合； 5.能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样能够查用本课程介绍的公差表格，正确标注图样； 6.了解各种典型几何量的测量方法并初步学会使用常用的计了解各种典型几何量的测量方法并初步学会使用常用的计 量器具。量器具。 8 本课程的学科特

7、点和学习方法本课程的学科特点和学习方法 特点特点： n本课程术语定义多，符号、代号多，标准规定多，经验解本课程术语定义多，符号、代号多，标准规定多，经验解 法多。法多。 n从标准规定上看，原则性强；从工程应用上看，灵活性大，从标准规定上看，原则性强；从工程应用上看，灵活性大， 这对初学名来说，较难掌握。这对初学名来说，较难掌握。 学习方法学习方法： n在学习中应注意及时总结归纳，找出它们之间的关系和联在学习中应注意及时总结归纳，找出它们之间的关系和联 系。系。 n认真按时完成作业，认真做实验和写实验报告认真按时完成作业，认真做实验和写实验报告 9 参考资料：参考资料： 1.互换性与技术测量（第

8、五版），廖念钊等，中国计互换性与技术测量（第五版），廖念钊等，中国计 量出版社，量出版社，2011.1 2.形状和位置公差，汪恺等，中国计划出版社，形状和位置公差，汪恺等，中国计划出版社， 2004.5 3.互换性和测量技术互换性和测量技术 实验指导书实验指导书 4.互换性及测量技术互换性及测量技术 实验报告实验报告 10 n教学内容：教学内容： 1. 互换性概述互换性概述 2. 公差与配合标准发展简介公差与配合标准发展简介 3. 计量技术发展简介计量技术发展简介 4. 优先数和优先数系优先数和优先数系 11 绪论绪论 n教学目标：教学目标： p了解互换性与技术测量的学习目的和学习方法；了解互

9、换性与技术测量的学习目的和学习方法； p熟知互换性的概念、分类以及研究内容；熟知互换性的概念、分类以及研究内容； p理解测量技术的相关发展历史；理解测量技术的相关发展历史； p理解并掌握优先数原理及应用；理解并掌握优先数原理及应用； n教学重点与难点：教学重点与难点： p互换性的概念及其研究内容互换性的概念及其研究内容 12 结论：结论： 新零件与坏旧的零件是同一规格的，大小、尺寸新零件与坏旧的零件是同一规格的，大小、尺寸 相同，换上后整个机器运作正常，满足性能要求，新相同，换上后整个机器运作正常，满足性能要求，新 换的零件是可以再换的，只要满足几何参数和机械性换的零件是可以再换的，只要满足几

10、何参数和机械性 能要求即可。能要求即可。 1. 互换性概述互换性概述 n举例：举例： 机器或仪器上掉了一个螺钉，按相同的规格买一个装上；机器或仪器上掉了一个螺钉，按相同的规格买一个装上； 灯泡坏了，买一个安上；灯泡坏了，买一个安上； 汽车、拖拉机、手表中某个机件磨损了，换上一个新的；汽车、拖拉机、手表中某个机件磨损了，换上一个新的； 讨论：讨论： 1、新换上的机件与旧机件之间有什么特征？、新换上的机件与旧机件之间有什么特征？ 2、新换零件后原来的机器运作情况怎么样？、新换零件后原来的机器运作情况怎么样？ 3、新换的零件是否可以再换？有没有要求？、新换的零件是否可以再换？有没有要求？ 13 一、

11、一、“互换性互换性”概念：概念： 互换性指同一规格的一批零件或部件中，互换性指同一规格的一批零件或部件中，任取一任取一 件件，不用经过任何选择、修配或调整不用经过任何选择、修配或调整，就能装配在整，就能装配在整 机上，并机上，并满足使用性能要求满足使用性能要求的特性。的特性。 即具有互换性的零部件在装配过程中，满足三个即具有互换性的零部件在装配过程中，满足三个 条件，即：条件，即： 装配前：不需要挑选装配前：不需要挑选 装配中：不需要调整或者修配装配中：不需要调整或者修配 装配后：满足使用要求装配后：满足使用要求 14 二、互换性分类二、互换性分类 n按互换的参数范围可以划分为：按互换的参数范

12、围可以划分为： 完全互换：完全互换： 不完全互换：不完全互换： 几何参数的互换性几何参数的互换性 机械性能的互换性机械性能的互换性 按互换的程度划分为：按互换的程度划分为： 指零部件的尺寸、形状、相互位 置关系以及表面粗糙度等参数具 有互换性。 指零部件的指零部件的物理性能物理性能、化学性能化学性能及及力学力学 性能性能等方面部具有互换性。例如：刚度、等方面部具有互换性。例如：刚度、 强度、硬度强度、硬度 注意：注意：凡装配时要附加修配的，则零件不具有互换性。凡装配时要附加修配的，则零件不具有互换性。 不限定互换范围不限定互换范围，以零部件装配或更换时，以零部件装配或更换时不需不需 要挑选或修

13、配要挑选或修配为条件。如常用的标准联接件、为条件。如常用的标准联接件、 紧闭件、滚动轴承等。紧闭件、滚动轴承等。 当零件装配精度要求较高时，采用完全互当零件装配精度要求较高时，采用完全互 换将使零件制造换将使零件制造公差公差很小，加工困难，成很小，加工困难，成 本很高，甚至无法加工本很高，甚至无法加工 ，采用，采用分组装配法分组装配法， 可以降低成本，满足要求，即不完全互换。可以降低成本，满足要求，即不完全互换。 15 “公差公差”的概念的概念 零件在加工过程中，不可避免地会产生各种误零件在加工过程中，不可避免地会产生各种误 差。想要把同一规格的一批零件的几何参数做得完全差。想要把同一规格的一

14、批零件的几何参数做得完全 一致是不可能的，也没有必要的。实际上只要把几何一致是不可能的，也没有必要的。实际上只要把几何 参数的误差控制在一定范围内，就能满足互换性的要参数的误差控制在一定范围内，就能满足互换性的要 求。那么，求。那么，允许零件尺寸和几何参数的变动范围允许零件尺寸和几何参数的变动范围叫叫公公 差差。它包括。它包括尺寸公差尺寸公差、形状公差形状公差、位置公差位置公差等。等。 16 三、研究互换性的意义三、研究互换性的意义 n在在生产生产方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺方面，有利于组织专业化生产，采用先进工艺 和高效率的专用设备，提高生产效率。和高效率的专用设备，提高生产效率

15、。 n在在设计设计方面，有利于最大限度采用标准件和通用件，方面，有利于最大限度采用标准件和通用件， 大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算大大简化绘图和计算工作，缩短设计周期。便于计算 机辅助设计机辅助设计CAD。 n在在使用、维修使用、维修方面，可以减少机器的维修时间和费用，方面，可以减少机器的维修时间和费用， 保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。保证机器能连续持久的运转。提高了机器的使用寿命。 17 2. 公差与配合标准发展简介公差与配合标准发展简介 n加工误差：（加工误差：（f） 加工过程中产生的加工过程中产生的尺寸尺寸、几何形状几何形状和相互和相互位置位置误差。误差

16、。 n公差：（公差：（t） 由设计人员给定的允许零件的最大变动范围由设计人员给定的允许零件的最大变动范围。 n公差标准公差标准: 技术标准：技术标准： 公差标准：公差标准： 对产品和工程建设对产品和工程建设质量质量、规格规格及及检验检验方面所作的方面所作的技术技术 规定，包括：规定，包括： 对零件的对零件的公差公差和和相互配合相互配合所制订的标准所制订的标准 国家标准（国家标准（GB）、部门标准（专业标准）、企业标准）、部门标准（专业标准）、企业标准。 18 几何参数几何参数 尺寸尺寸 形状误差形状误差 位置误差位置误差 表面粗糙度评定参数表面粗糙度评定参数 典型零件（齿轮、螺纹等）精度评定参

17、数典型零件（齿轮、螺纹等）精度评定参数 尺寸公差尺寸公差 形状公差形状公差 位置公差位置公差 表面粗糙度公差表面粗糙度公差 典型零件（齿轮、螺纹等）公差典型零件（齿轮、螺纹等）公差 几何参几何参 数公差数公差 线性尺寸简称尺寸线性尺寸简称尺寸 角度尺寸简称角度角度尺寸简称角度 基本几何量基本几何量 基本几何量公差基本几何量公差 绪绪 论论 19 2. 公差与配合标准简介公差与配合标准简介 二、公差标准的产生：二、公差标准的产生： 1. 现代化工业生产的特点：现代化工业生产的特点： 1）规模大）规模大 2）协作单位多）协作单位多 3）互换性要求高）互换性要求高 如何正确协调生产和准确衔接各生产环

18、节，必须有一种如何正确协调生产和准确衔接各生产环节，必须有一种 协调手段协调手段，使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技，使分散的局部的生产部门和生产环节保持必要的技 术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性生产。术统一，成为一个有机的整体，以实现互换性生产。 标准与标准化标准与标准化是联系这种关系的主要途径和手段，是实现是联系这种关系的主要途径和手段，是实现 互换性的基础。互换性的基础。 20 三、公差与配合标准发展三、公差与配合标准发展 n国际标准发展：国际标准发展： 最早的公差标准最早的公差标准 1902 ISA国际标准国际标准 1947 ISO标准标准 ISO/R 286-196

19、2 极限与配合制极限与配合制 ISO/R 1938-1971 光滑工件的检验光滑工件的检验 ISO/R2768 -1973 未注公差尺寸允许偏差未注公差尺寸允许偏差 ISO/R1829-1975 一般用途公差带选择一般用途公差带选择 1924 英标英标B.S.27 英标英标B.S.164 1906 美标美标A.S.A.B 4a 1925 1940 21 三、公差与配合标准发展三、公差与配合标准发展 n国内标准发展国内标准发展 公差与配合公差与配合GB18001804-79， 形状和位置公差形状和位置公差GB11821184-80； 光滑极限量规光滑极限量规GB1957-81 光滑工件尺寸的检验

20、光滑工件尺寸的检验GB3177-82 圆柱齿轮传动公差圆柱齿轮传动公差GBl009596-88 表面粗糙度，键、花键、螺纹、角度和滚动轴承等表面粗糙度，键、花键、螺纹、角度和滚动轴承等 1955 第一机械工业部第一机械工业部 公差与配合的部颁标准公差与配合的部颁标准 1959国家科工委国家科工委 公差与配合国标公差与配合国标GB15917459 现有标准现有标准 22 3. 计量技术发展计量技术发展 n 计量单位发展：计量单位发展： 1983年年10月第十七届国际计量大会通过了以月第十七届国际计量大会通过了以光速光速来定义米来定义米米是米是 光在真空中于光在真空中于1/299 792 458s

21、时间间隔内的行程长度时间间隔内的行程长度 。 n 计量器具发展：计量器具发展： 分辨率分辨率由由0.01mm提高到提高到0.001mm、0.1m甚至甚至0.01m； 测量测量空间范围空间范围由两维空间发展到三维空间；由两维空间发展到三维空间； 测量的测量的尺寸范围尺寸范围从集成元件上的线条宽度到飞机的机架；从集成元件上的线条宽度到飞机的机架； 测量的测量的自动化程度自动化程度从人工对准刻度尺读数到自动对准、计算机处理从人工对准刻度尺读数到自动对准、计算机处理 数据、自动打印或自动显示测量结果；数据、自动打印或自动显示测量结果； 23 4. 优先数和优先数系优先数和优先数系 n 数值标准化数值标

22、准化 制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通过 数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还数值表示。任何产品的参数值不仅与自身的技术特性有关，还 直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母直径直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母直径 数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、钻头等数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、钻头等 系列产品的直径数值。由于参数值间的关联产生的扩散称为系列产品的直径数值。由于参数值间的关联产生的扩散称为 “数值扩散数值扩散”。 为满足不同的需求，产品必然出现不同的

23、规格，形成系为满足不同的需求，产品必然出现不同的规格，形成系 列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、协作配套、使用列产品。产品数值的杂乱无章会给组织生产、协作配套、使用 维修带来困难。故需对数值进行标准化。维修带来困难。故需对数值进行标准化。 24 4. 优先数和优先数系优先数和优先数系 n 优先数系优先数系 优先数系是一种优先数系是一种十进制十进制的几何级数。我国标准的几何级数。我国标准GB321- 2005与国际标准与国际标准ISO推荐推荐R5、R10、R20、R40、R80系列，系列， 前四项为基本系列，前四项为基本系列，R80为补充系列。为补充系列。相隔相隔 n项的末项与首项项的末项

24、与首项 的比值为的比值为10，其公比为：其公比为： R5系列：系列： R10系列：系列： R20系列：系列： R40系列：系列： R80系列：系列： 6 .110 5 5 q 25.110 10 10 q 12.110 20 20 q 06.110 40 40 q 03.110 80 80 q 25 4. 优先数和优先数系优先数和优先数系 n变形系列变形系列 A、派生系列派生系列： 从基本（或补充）系列中每隔从基本（或补充）系列中每隔N项导出的系列项导出的系列。 B、移位系列移位系列： 它的公比与某一基本系列相同但项值不同。它的公比与某一基本系列相同但项值不同。 C、复合系列复合系列： 几个公

25、比不同的系列组合而成的变形系列。几个公比不同的系列组合而成的变形系列。 26 派生系列派生系列：从：从Rr系列每隔系列每隔p项导出的系列。如项导出的系列。如R10/3,其公比其公比 其数系为：其数系为：1、2、4、8 R10系列：系列：1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.15 4.00 5.00 6.30 8.00 10.0 R10/3系列：系列：1.00 2.00 4.00 8.00 3 10 10 3 q102 Rr的变形系列的变形系列: 复合系列复合系列：由多个等公比系列混合构成的多公比系列。：由多个等公比系列混合构成的多公比系列。 优先数系用在分母中，构成倒数系列。如

26、：优先数系用在分母中，构成倒数系列。如：R10的倒数系列的倒数系列 10 16 25 35.5 50 71 100 125 160 R5：10.0 16.0 25.0 R20/3：10.0 14.0 20.0 28.0 35.5 50.0 71.0 100. R10：100 125 160 绪绪 论论 27 解：解： 因因 对应数系为：对应数系为：1、1.25、1.6、 解：已知公比解：已知公比 其数系为：其数系为：1、3.15、10、31.5 5 10 10 5 q103.15 250，315，400，500，630，800，1000，1250，2500， 3150。 10 10 q101.

27、25 2、试写出、试写出R10 从从250 到到3150 的优先数系。的优先数系。 R10 从从250 到到3150 的优先数系为：的优先数系为： 则在则在0.08-25区间，对应的项值为：区间，对应的项值为：0.08、0.25、0.8、2.5、8.0、25 1、请列出、请列出0.0825间采用间采用R10/5派生数系的数值派生数系的数值 算例：算例： 绪绪 论论 28 n优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。按公比计算得到的优先 数的理论值，除数的理论值，除10的整数幂外，都是无理数，工程技术上不能直接应用。的整数幂外，都是无

28、理数，工程技术上不能直接应用。 实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整的精确程度，可分为：实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整的精确程度，可分为： （1）计算值：取）计算值：取五位有效数字五位有效数字，供精确计算用。，供精确计算用。 （2）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取）常用值：即经常使用的通常所称的优先数，取三位有效数字三位有效数字。 n国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性，简单国家标准规定的优先数系分档合理，疏密均匀，有广泛的适用性，简单 易记，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功率等分级，基易记，便于使用。常见的量值，如长度、直径、转速及功

29、率等分级，基 本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的有关标准里，诸如本上都是按一定的优先数系进行的。本课程所涉及的有关标准里，诸如 尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上采用优先数系。尺寸分段、公差分级及表面粗糙度的参数系列等，基本上采用优先数系。 （见书中（见书中P5表表1-1） 特点：特点： 绪绪 论论 29 作业作业 nP231，绪论，绪论，T1T3 p1、试写出、试写出R10从从250到到3150的优先数系。的优先数系。 p2、试写出、试写出R10/3从从0.012到到100的优先数系的派生数系的优先数系的派生数系 p3、试写出、试写出R10/5从从0.08到到25

30、的优先数系的派生数系。的优先数系的派生数系。 30 作业作业 n试写出试写出R10从从250到到3150的优先数系。的优先数系。 p解：解：R10从从250到到3150的优先数系为：的优先数系为： p250，315，400，500，630，800，1000，1250，2500， 3150。 n试写出试写出R10/3从从0.012到到100的优先数系的派生数系。的优先数系的派生数系。 p解：解：R10/3从从0.012到到100的优先数系的派生数系是：的优先数系的派生数系是： p0.012， 0.025， 0.05， 0.10， 0.20， 0.40， 0.80，1.600， 3.15， 6.3

31、0， 12.5， 25.0， 50.0， 100.0 n试写出试写出R10/5从从0.08到到25的优先数系的派生数系。的优先数系的派生数系。 p解：解：R10/5从从0.08到到25的优先数系的派生数系是：的优先数系的派生数系是： p 0.08， 0.25， 0.80， 2.50， 8.00， 25.0 31 第一章第一章 圆柱公差与配合圆柱公差与配合 n1.1 概述概述 n1.2 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 n1.3 公差与配合国家标准公差与配合国家标准 n1.4 国家标准规定的公差与配合国家标准规定的公差与配合 n1.5 公差与配合的选用公差与配合的选用 n1.

32、6 一般公差线型尺寸的未注公差一般公差线型尺寸的未注公差 32 1.1 概述概述 n教学目标教学目标： 1、了解公差与配合的概念及其应用；、了解公差与配合的概念及其应用； 2、区分孔和轴的概念；、区分孔和轴的概念； 3、熟练掌握有关尺寸的几个术语定义；、熟练掌握有关尺寸的几个术语定义； 4、计算孔和轴的作用尺寸，并掌握零件合格与否的判断标、计算孔和轴的作用尺寸，并掌握零件合格与否的判断标 准；准； n教学重点与难点教学重点与难点： 1、孔和轴的定义区分；、孔和轴的定义区分； 2、作用尺寸定义及其意义；、作用尺寸定义及其意义； 3、泰勒原则判定法；、泰勒原则判定法； 33 一、极限与配合的概念一

33、、极限与配合的概念 n 极限极限 p用于协调及其零件的用于协调及其零件的使用要求使用要求与与制造经济性制造经济性之间的矛盾。之间的矛盾。 p公差值愈公差值愈小小，即允许零件存在的误差变动范围愈，即允许零件存在的误差变动范围愈小小，加工，加工 难度愈难度愈高高。 p体现为体现为公差公差（允许零件尺寸和几何参数的变动范围）允许零件尺寸和几何参数的变动范围） p它包括它包括尺寸公差尺寸公差、形状公差形状公差、位置公差位置公差等。等。 n配合配合 p反映机器零件之间有关功能要求的相互关系反映机器零件之间有关功能要求的相互关系 34 极限与配合国家标准极限与配合国家标准 GB15917459 1959

34、GB/T 1800180479 1979 极限与配合国家标准极限与配合国家标准 90后后 GB/T1800.1-1997 极限与配合极限与配合 基础基础 第第1部分：词汇部分：词汇 GB/T1800.2-1998 极限与配合极限与配合 基础基础 第第2部分：公差、偏差和配合的基本规定；部分：公差、偏差和配合的基本规定； GB/T1800.3-1998 极限与配合极限与配合 基础基础 第第3部分：标准公差与基本偏差数值表；部分：标准公差与基本偏差数值表； GB/T1800.4-1999极限与配合极限与配合 标准公差等级和孔轴的极限偏差值；标准公差等级和孔轴的极限偏差值； GB/T 1801-19

35、99 极限与配合极限与配合 公差带和配合的选择公差带和配合的选择 GB/T 1802-1999 极限与配合极限与配合 尺寸大于尺寸大于500-3150mm常用孔、轴公差带常用孔、轴公差带 GB/T 1803-2003 极限与配合极限与配合 尺寸至尺寸至 18mm 孔、轴公差带孔、轴公差带 GB/T1804-2000 一般公差一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 35 1.2 公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义 n1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 n1.2.2 有关有关“公差与偏差公差与偏差”的术语和定义的术语和定义 3

36、6 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 1、尺寸、尺寸 用特定单位表示线性值用特定单位表示线性值 的数字。由数字和单位组成。的数字。由数字和单位组成。 在技术图样中或在一定在技术图样中或在一定 范围内，已注明共同的尺寸单范围内，已注明共同的尺寸单 位时，均可只写数值，不写单位时，均可只写数值，不写单 位。位。 90 45 60 R15 60 210 37 2、孔和轴的定义、孔和轴的定义 1）孔：）孔： 通常是指工件的圆通常是指工件的圆 柱形内表面，也包括非柱形内表面，也包括非 圆柱形内表面，圆柱形内表面，其尺寸其尺寸 用用D表示表示 ，为为包容面包容面 。 孔 D 38

37、2）轴：）轴： 通常是指工件的圆通常是指工件的圆 柱形外表面，也包括非柱形外表面，也包括非 圆柱形外表面，圆柱形外表面，其尺寸其尺寸 用用d 表示，为表示，为被包容面被包容面。 轴 d 2、孔和轴的定义、孔和轴的定义 39 2、孔和轴的定义、孔和轴的定义 3）非孔非轴：）非孔非轴： 如果两表面同向，如果两表面同向， 不能形成包容与被包容不能形成包容与被包容 状态，则该单一尺寸所状态，则该单一尺寸所 确定的部分既不是孔也确定的部分既不是孔也 不是轴。不是轴。 非轴非孔 L 40 2、孔和轴的定义、孔和轴的定义 加工过程加工过程 孔孔轴轴 尺寸由尺寸由小小变变大大尺寸由尺寸由大大变变小小 装配关系

38、装配关系 包容面包容面被包容面被包容面 测量方法测量方法 用用内内卡尺卡尺用用外外卡尺卡尺 两表面两表面相对相对，其，其 间间没有没有材料材料 两表面两表面相背相背，其，其 间间有有材料材料 两表面关系两表面关系 4）孔、轴的区分：）孔、轴的区分： 41 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 3、基本尺寸、基本尺寸 n 基本尺寸是设计给定的尺寸。基本尺寸是设计给定的尺寸。 p孔用孔用D表示表示 p轴用轴用d表示表示 p一般长度可用一般长度可用L等字母表示等字母表示 p基本尺寸按标准取值。基本尺寸按标准取值。 10 400.16 20 0 -0.016 10+0.03 -0

39、15-0.05 -0.12 25+0.12 -0.03 n相互配合的孔与轴的基本尺寸相同。相互配合的孔与轴的基本尺寸相同。 42 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 4、实际尺寸（、实际尺寸（Active Size） p通过测量获得的尺寸通过测量获得的尺寸 p孔用孔用Da表示，轴用表示，轴用da表示表示 n 局部实际尺寸局部实际尺寸 p任意两相对点之间测得的尺寸任意两相对点之间测得的尺寸 实际孔 实际尺寸 实际尺寸 实际轴 n通常所谓实际尺寸，即用两通常所谓实际尺寸，即用两 点法测得的局部实际尺寸。点法测得的局部实际尺寸。 43 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定

40、义的术语及定义 5、极限尺寸、极限尺寸 一个孔或轴允许的尺寸变化一个孔或轴允许的尺寸变化 的两个极值的两个极值 。 n最大极限尺寸最大极限尺寸 p允许的最大尺寸允许的最大尺寸 p表示：孔表示：孔 Dmax 轴轴 dmax n最小极限尺寸最小极限尺寸 p允许的的最小尺寸允许的的最小尺寸 p表示：孔表示：孔 Dmin 轴轴dmin 基本尺寸 最小极限尺寸 最大极限尺寸 最大极限尺寸 基本尺寸 孔 轴 孔实际尺寸变化范围 轴实际尺寸变化范围 最小极限尺寸 零线 44 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 5、极限尺寸、极限尺寸 如图，小端轴如图，小端轴 径的最大、最小极径的最大、

41、最小极 限尺寸为：限尺寸为： 10 400.16 10+0.03 -0 15-0.05 -0.12 25+0.12 -0.03 20 0 -0.016 最小极限尺寸实际尺寸最大极限尺寸 dmax 14.95mm dmin 14.88mm 45 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 6、最大实体状态（、最大实体状态（MMC）和最大实体尺寸（）和最大实体尺寸（MMS） 实体要素在尺寸极限范围内，具有实体要素在尺寸极限范围内，具有实体最多实体最多时的状态称为时的状态称为 最大实体状态。此状态下的尺寸为最大实体尺寸。最大实体状态。此状态下的尺寸为最大实体尺寸。 maxmin ddD

42、D MMSMMS ， 最大实体状态是装配最大实体状态是装配最不利最不利的状态（如轴装入孔的状态（如轴装入孔 内），即获得最内），即获得最紧紧的装配结果，但也是工件的装配结果，但也是工件强度强度最最高高 的状态。的状态。 10 400.16 20 0 -0.016 10+0.03 -0 15-0.05 -0.12 25+0.12 -0.03 46 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 7、最小实体状态（、最小实体状态（LMC）和最小实体尺寸（）和最小实体尺寸（LMS） 实体要素在尺寸极限范围内，具有实体要素在尺寸极限范围内，具有实体最少实体最少时的状态称时的状态称 为最小实体

43、状态。此状态下的尺寸为最小实体尺寸。为最小实体状态。此状态下的尺寸为最小实体尺寸。 minmax ddDD LMSLMS ， 最小实体状态是装配最小实体状态是装配最松最松的状态（如轴装入孔的状态（如轴装入孔 内），即获得最内），即获得最松松的装配结果，但也是工件的装配结果，但也是工件强度强度最最弱弱 的状态。的状态。 10 400.16 20 0 -0.016 10+0.03 -0 15-0.05 -0.12 25+0.12 -0.03 47 最大实体尺寸和最小实体尺寸最大实体尺寸和最小实体尺寸 10 0 -0.030 10+0.030 0 孔的最大实体尺寸为：孔的最大实体尺寸为： DMMS

44、Dmin10mm 孔的最小实体尺寸为：孔的最小实体尺寸为： DLMS 10.03mm 轴的最大实体尺寸为：轴的最大实体尺寸为： dMMSdmax 10mm 轴的最小实体尺寸为：轴的最小实体尺寸为： dLMSdmin 9.97mm 48 孔的作用尺寸 实际孔 实际轴 内接最大理想轴 轴的作用尺寸 外接最小理想孔 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 8、体外作用尺寸、体外作用尺寸 在配合面的全长上，在配合面的全长上， 与实际与实际孔内接孔内接的的最大最大理想理想 轴的尺寸，为孔的作用尺寸，轴的尺寸，为孔的作用尺寸， 代号为代号为 Dm； 与实际与实际轴外接轴外接的的最小最小理

45、想理想 孔的尺寸，为轴的作用尺寸，孔的尺寸，为轴的作用尺寸， 代号为代号为dm。 Da fa Dm 形 fdd a m da 形 fDD a m fa dm n 装配过程中起关键作用的尺寸是作用尺寸，只有当孔的体外作用尺寸不装配过程中起关键作用的尺寸是作用尺寸，只有当孔的体外作用尺寸不 小于轴的体外作用尺寸时，才可以自由装入。小于轴的体外作用尺寸时，才可以自由装入。 49 1.2.1 有关有关“尺寸尺寸”的术语及定义的术语及定义 9、泰勒原则（、泰勒原则（P121） 国家标准明确规定用量规检验工件是否合格时，国家标准明确规定用量规检验工件是否合格时， 工件的尺寸极限应当符合工件的尺寸极限应当符

46、合泰勒原则泰勒原则。 即：孔或轴的即：孔或轴的体外体外作用尺寸作用尺寸不允许超过不允许超过最大实体最大实体 尺寸尺寸；在任何位置上；在任何位置上实际尺寸实际尺寸不允许超过不允许超过最小实体尺最小实体尺 寸寸。 目的：保证能够装配；保证零件的强度。目的：保证能够装配；保证零件的强度。 50 9、泰勒原则、泰勒原则 n 对于孔对于孔 其作用尺寸应不小于其作用尺寸应不小于 最小极限尺寸（最大实体最小极限尺寸（最大实体 尺寸）；尺寸）； 其实际尺寸应不大其实际尺寸应不大 于最大极限尺寸（最小实于最大极限尺寸（最小实 体尺寸）；体尺寸）； 实际孔 孔的作用尺寸 最小极限尺寸 内接的最大理想轴 孔的实际尺

47、寸 最大极限尺寸 max min DDD DDD LMSa MMSm 51 9、泰勒原则、泰勒原则 n 对于轴对于轴 其作用尺寸应不大于最大其作用尺寸应不大于最大 极限尺寸（最大实体尺寸）；极限尺寸（最大实体尺寸）； 其实际尺寸应不小于最其实际尺寸应不小于最 小极限尺寸（最小实体尺寸）；小极限尺寸（最小实体尺寸）； 实际轴 轴的作用尺寸 最大极限尺寸 轴的实际尺寸 最小极限尺寸 外接的最小理想孔 min max ddd ddd LMSa MMSm 52 05.0 0 50 mmD a 04.50mmf02.0 形 例题例题1：按照尺寸按照尺寸加工一个孔，加工后测得该孔的实际尺寸加工一个孔，加工

48、后测得该孔的实际尺寸 ，其轴线直线度误差，其轴线直线度误差，判零件是否合格。，判零件是否合格。是是 m D 9、判断孔、轴零件尺寸是否合格、判断孔、轴零件尺寸是否合格 mmDD LMSa 05.5004.50 孔的实际尺寸：孔的实际尺寸： 所以，所以， 该零件合格。该零件合格。 mmDa04.50 mmf02.0 形 mmDmmfDD MMSam 5002.5002.004.50 形 孔的作用尺寸是：孔的作用尺寸是： mmDDmmDD MMSLMS 5005.50 minmax ， 解：（解：（按泰勒原则来判断按泰勒原则来判断）依题意，）依题意， 53 m d 0 05.0 50 mmd a

49、97.49mmf02.0 形 例题例题2：按尺寸按尺寸加工一个轴，加工后测得该轴的实际尺寸加工一个轴，加工后测得该轴的实际尺寸 ，其轴线直线度误差，其轴线直线度误差，判零件是否合格。，判零件是否合格。是是 9、判断孔、轴零件尺寸是否合格、判断孔、轴零件尺寸是否合格 解解：按泰勒原则来判断：依题意，：按泰勒原则来判断：依题意， mmddmmdd LMSMMS 95.4950 minmax ， mmdmmfdd MMSam 5099.4902.097.49 形 轴的作用尺寸是：轴的作用尺寸是： mmdd LMSa 95.4997.44 轴的实际尺寸：轴的实际尺寸： 所以，所以， 该零件合格。该零件

50、合格。 mmda97.49 mmf02.0 形 54 注意注意：上偏差总是：上偏差总是下偏差。偏差有正负，或者零，当偏差为下偏差。偏差有正负，或者零，当偏差为 零时，不用标零时，不用标“”、“”。 偏差的偏差的标注标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺：上偏差标在基本尺寸右上角；下偏差标在基本尺 寸右下角。寸右下角。 1、尺寸偏差（简称偏差）、尺寸偏差（简称偏差） l 偏差某一尺寸基本尺寸偏差某一尺寸基本尺寸 l、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 孔：孔：ESDmaxD； 轴：轴：esdmaxd； l、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 孔：

51、孔：EIDminD； 轴：轴：eidmind； 1.2.2 有关有关公差与偏差公差与偏差的术语和定义的术语和定义 举例：举例： 020.0 033.0 25 表示基本尺寸为表示基本尺寸为25，上偏差为，上偏差为0.020mm， 下偏差为下偏差为0.033mm。 55 1、尺寸偏差、尺寸偏差 l、极限偏差、极限偏差：上偏差和下偏差统称为极限偏差；：上偏差和下偏差统称为极限偏差； l、实际偏差、实际偏差实际尺寸基本尺寸。（实际尺寸基本尺寸。（Ea和和ea） 注意注意：由于零件同一表面上不同位置的实际尺寸往往不同，：由于零件同一表面上不同位置的实际尺寸往往不同， 所以实际偏差也不同。所以实际偏差也不

52、同。 l、基本偏差、基本偏差：在极限与配合标准中，确定尺寸公差带相：在极限与配合标准中，确定尺寸公差带相 对零线位置的那个极限偏差。（后面具体讲）对零线位置的那个极限偏差。（后面具体讲） 综述：综述：偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角度来偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺寸的角度来 表述有关尺寸的术语。表述有关尺寸的术语。 56 1.2.2 有关有关公差与偏差公差与偏差的术语和定义的术语和定义 2、公差、公差 n定义：它是允许尺寸的变动量。定义：它是允许尺寸的变动量。 n计算：计算：最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差下偏差。最大极限尺寸最小极限尺寸上偏差下偏差。 n注意注意：尺寸公差是一

53、个没有符号的绝对值。不应出现：尺寸公差是一个没有符号的绝对值。不应出现“+”“-”号。号。 同时，因为加工误差不可避免同时，因为加工误差不可避免T0 。 EIESDDTD minmax eiesddTd minmax 孔公差：孔公差： 轴公差：轴公差： 57 2、公差计算实例、公差计算实例 例例：基本尺寸为：基本尺寸为50mm，最大极限尺寸为，最大极限尺寸为50.008mm，最小，最小 极限尺寸为极限尺寸为49.992mm，试计算偏差和公差。，试计算偏差和公差。 讨论：公差与公差与 偏差的区别在哪偏差的区别在哪? 58 公差与偏差的区别在哪公差与偏差的区别在哪? 1.偏差是相对于基本尺寸而言，

54、而公差只是表示了偏差是相对于基本尺寸而言，而公差只是表示了 极限尺寸极限尺寸变动范围变动范围大小的一个数值；大小的一个数值； 2.偏差是偏差是代数代数差，可为正值、负值或者零，而公差差，可为正值、负值或者零，而公差 是是绝对值绝对值，为正值；，为正值； 3.极限偏差限制极限偏差限制实际偏差实际偏差，影响配合的，影响配合的松紧松紧；而公；而公 差用于限制尺寸误差、影响配合的差用于限制尺寸误差、影响配合的精度精度。 4.偏差取决于加工时机床的调整（进刀）；而公差偏差取决于加工时机床的调整（进刀）；而公差 反映尺寸制造精度，即加工的难易程度。反映尺寸制造精度，即加工的难易程度。 59 1.2.2 有

55、关有关公差与偏差公差与偏差的术语和定义的术语和定义 3、标准公差：、标准公差： 公差与配合国家标准中所规定公差与配合国家标准中所规定 的用以确定公差带大小的任一公差的用以确定公差带大小的任一公差 值称为标准公差值称为标准公差 4、公差带图：、公差带图： 公差带的图解方式，由公差带的图解方式，由零线零线、极限极限 偏差偏差线等构成。线等构成。 零线零线：公差带图中用于确定极限偏：公差带图中用于确定极限偏 差的一条基准线，即零偏差线，表差的一条基准线，即零偏差线，表 示基本尺寸。示基本尺寸。 零线 0 ei es ES 孔 轴 EI 上、下偏差线上、下偏差线：公差带图中与零线：公差带图中与零线 平

56、行的直线，表示上、下偏差，其平行的直线，表示上、下偏差，其 间的宽度表示公差带的大小。间的宽度表示公差带的大小。 零线 30 33 m 20 m +21 m H7 f6 00 60 4、公差带图绘制实例、公差带图绘制实例 ,000.25,021.25mm,25 minmax mmDmmD mmdmmd967.24,980.24 minmax 已知孔、轴基本尺寸为已知孔、轴基本尺寸为 并注明孔与轴的极限偏差在图样标注，画出他们的尺寸公差图。并注明孔与轴的极限偏差在图样标注，画出他们的尺寸公差图。 ，求孔与轴的极限偏差和公差，求孔与轴的极限偏差和公差， mmDES021.025021.25D ma

57、x 解：解：孔的上偏差：孔的上偏差： 025000.25 min DDEI孔的下偏差：孔的下偏差： 轴的上偏差：轴的上偏差：mmddes02.025980.24 max mmddei033.025967.24 min 轴的下偏差：轴的下偏差： mmDDTD021.0 minmax 孔的公差：孔的公差： mmddTd013.0 minmax 轴的公差：轴的公差： 021.0 0 25 02.0 033.0 25 在图样上的标注为：孔在图样上的标注为：孔，轴，轴 画出公差带图如图：画出公差带图如图： 0 孔孔 0 轴轴 25 m21 m20 33m 61 1.2.2 有关有关公差与偏差公差与偏差的

58、术语和定义的术语和定义 5、基本偏差、基本偏差 基本偏差是用来确定公差基本偏差是用来确定公差 带相对于零线位置的那个偏差。带相对于零线位置的那个偏差。 （1.3.2中的内容）中的内容） 孔、轴的基本偏差数值均孔、轴的基本偏差数值均 已标准化，它可以是上偏差或下已标准化，它可以是上偏差或下 偏差，除偏差，除J和和j有例外以外，一般有例外以外，一般 为为靠近零线的那个极限偏差靠近零线的那个极限偏差。 ES 孔 孔 EI es 轴 轴 ei 基本尺寸 基本偏差 为下偏差 基本偏差 为上偏差 62 1.2.3 有关有关“配合配合”的术语及定的术语及定 义义 1、配合：、配合： 指基本尺寸相同的、相互结

59、合的孔和轴公差带之间的关指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关 系。反映了配合的系。反映了配合的松紧松紧程度，两配合件的基本尺寸必须相同。程度，两配合件的基本尺寸必须相同。 反映配合性质差异的因素有两个，一是孔和轴公差带的反映配合性质差异的因素有两个，一是孔和轴公差带的 相对位置相对位置，它反映配合的松紧程度，二是孔和轴，它反映配合的松紧程度，二是孔和轴公差带的大小公差带的大小， 它反映配合松紧程度的一致性。它反映配合松紧程度的一致性。 2、配合制：、配合制： 国家标准对配合规定了两种配合制：国家标准对配合规定了两种配合制：基孔制基孔制和和基轴制基轴制。 63 基准孔 2、配合制：、

60、配合制： nI、基孔制、基孔制 基本偏差为一定的基本偏差为一定的孔孔的的 公差带，与公差带，与不同基本偏差的轴不同基本偏差的轴 的公差带形成各种配合的一种的公差带形成各种配合的一种 制度。制度。 基孔制的孔称为基孔制的孔称为基准孔基准孔。 基本偏差代号基本偏差代号“H”，其基本，其基本 偏差为偏差为下下偏差，值为偏差，值为零零。 间隙 配合 基孔制基孔制 基本尺寸 0 过渡 配合 过渡配合或 过盈配合 过盈 配合 64 2、配合制：、配合制： nII、基轴制、基轴制 基本偏差为一定的基本偏差为一定的轴轴的的 公差带，与公差带，与不同基本偏差的孔不同基本偏差的孔 的公差带形成各种配合的一种的公差