第二章 极限与配合

1、第二章第二章 极限与配合极限与配合 第一节 概述 第三节 标准公差系列 第四节 基本偏差系列 第五节 公差与配合的选择 第二节 基本术语及定义 GB/T1800.1GB/T1800.1极限与配合极限与配合 词汇词汇 GB/T1800.2GB/T1800.2公差公差 偏差和配合的基本规定偏差和配合的基本规定 GB/T1800.3GB/T1800.3标准公差和基本偏差的数值表标准公差和基本偏差的数值表 GB/T18041992GB/T18041992一般公差一般公差 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 基本术语及定义基本术语及定义 一一 有关有关“尺寸尺寸”的术语和定义的术语和定义 1 1 基本

2、尺寸基本尺寸: : 设计者给定的尺寸设计者给定的尺寸 2 2 实际尺寸实际尺寸: : 由测量得到的尺寸由测量得到的尺寸 3 3 极限尺寸极限尺寸: : 允许尺寸变化的极限允许尺寸变化的极限 最大极限尺寸最大极限尺寸: D: Dmaxmax d dmaxmax 最小极限尺寸最小极限尺寸: D: Dminmin d dminmin 4 4 最大实体状态最大实体状态(MMC)(MMC)和最小实体状态和最小实体状态(LMC)(LMC) MMCMMC：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材料量为最多的状态 LMCLMC：在允许的公差范围内在允许的

3、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 一一 有关有关“尺寸尺寸”的术语和定义的术语和定义 5 5 最大实体尺寸最大实体尺寸(MMS)(MMS)和和最小实体尺寸最小实体尺寸(LMS)(LMS) 一一 尺寸的术语和定义尺寸的术语和定义 MMSMMS：在最大实体状态下的尺寸在最大实体状态下的尺寸 LMSLMS：在最小实体状态下的尺寸在最小实体状态下的尺寸 MMS=dMMS=dmax LMS=dLMS=dmin MMS=DMMS=Dmin LMS=DLMS=Dmax 二二 公差与偏差公差与偏差 1 1 偏差偏差 : : 某一尺寸基本尺寸某一尺寸基本尺寸

4、 (1) (1) 实际偏差实际偏差 : : 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: : 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 : : 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。

5、试计算偏差和公差。 解解: es = 50.004 50 = 0.004 = 4m ei = 49.992 50 = 0.008 = 8 m T = 4 (8) = 12 m 3 3 公差带公差带 二二 公差与偏差公差与偏差 0 基本尺寸 es ei 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 -0.008 零零 线线: :表示基本尺寸表示基本尺寸 T 二二 公差与偏差公差与偏差 4 4 基本偏差基本偏差 : : 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

6、偏差 0 + - 基本尺寸基本尺寸 孔孔 孔孔轴轴 轴轴 EI ei 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 三三 配合配合 配合配合: :基本尺寸相同的基本尺寸相同的, ,相互结合的孔和轴相互结合的孔和轴公差带公差带之间之间 的关系的关系 1 1 间隙配合间隙配合: : 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-ei Xmin=Dmin-dmax=EI-es Tf=Xmax-Xmin=T孔+T轴 Xmax Xmin 0 + - 基本尺寸基本尺寸 孔孔 轴轴 例例: :孔孔

7、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 +0.025 0 -0.025 -0.050 解：解： +0.025 -0.025 -0.050 0 + - 50 孔 轴 xmax= 0.025-(-0.050)=0.075 xmin=0-(-0.025)=0.025 Tf=0.075-0.025 =0.050 三三 配合配合 2 2 过盈配合过盈配合 : : 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-es Ymin=Dmax-dmin=ES-ei Tf= Ym

8、ax- Ymin =T孔+T轴 Ymax Ymin 0 + - 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 +0.025 0+0.043 +0.059 +0.025 0 + - 孔 +0.043 +0.059 轴 解：解： Ymax=0-0.059=-0.059 Ymin=0.025-0.043=-0.018 Tf=-0.018-(-0.059)=0.041 50 三三 配合配合 3 3 过渡配合过渡配合: : 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

9、=Dmax-dmin=ES-ei Ymax=Dmin-dmax=EI-es Tf= Xmax - Ymax =T孔+T轴 Xmin= -Ymax Xmax= -Ymin 0 + - 基本尺寸基本尺寸 孔孔 轴轴 Xmax Ymax 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 +0.025 0 +0.038 +0.002 +0.025 0 + - 孔 50 +0.002 +0.038 轴 解：解： Xmax=0.025-0.002=0.023 Ymax=0-0.038=-0.038 Tf=0.023-(-0.038)=0

10、.061 四四 基准制基准制 过盈配合过渡配合间隙配合 基本尺寸 1 1 基孔制基孔制 : : 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 EI=0 代号: H ES=IT孔 四四 基准制基准制 基本尺寸 间隙配合 过盈配合过渡配合 2 2 基轴制基轴制 : : 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 es=0 代号: h ei=-IT轴 第三节第三

11、节 标准公差系列标准公差系列 (2) (2) 标准公差等级标准公差等级: : T= a iT= a i 3 D 500i= 0.45 0.001D (m) (3) (3) 基本尺寸分段基本尺寸分段 同一尺寸分段范围内，在相同公同一尺寸分段范围内，在相同公 差等级的情况下，规定相同的公差值差等级的情况下，规定相同的公差值 一一 标准公差：标准公差： 标准中规定的用以确定公差带大小的任意公差值标准中规定的用以确定公差带大小的任意公差值 1 1 公差等级公差等级 IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、 IT2 IT2 、 IT18 IT18 2 2 标准公差数值的规定标准公差数值的规定 (1

12、) (1) 标准公差因子标准公差因子i :i : 标准公差等级 (m) 基本 尺寸 mm IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12.IT18 30.81.2234610142540601001400 3611.52.545812183048751201800 610 11.52.54691522365890150 . 2200 1018 1.223581118274370110180 . 2700 1830 1.52.54691321335284130210 . 3300 3050 1.52.5471116253962100160250 . 3900 标准

13、公差数值表标准公差数值表 第四节第四节 基本偏差系列基本偏差系列 使公差带的位置标准化，组成标准配合使公差带的位置标准化，组成标准配合 轴的基本偏差系列：轴的基本偏差系列：2828种种 azcazc 孔的基本偏差系列：孔的基本偏差系列：2828种种 AZCAZC 26 26个字母中，去掉了个字母中，去掉了 i i，l l，o o，q q，w(Iw(I，L L，O O， Q Q，W)W)增设了增设了cdcd，efef，fgfg，zaza，zbzb，zczc，js(CDjs(CD， EFEF，FGFG，ZAZA，ZBZB，ZCZC，JS)JS) ： 基 本 偏 差 基 本 偏 差 基 本 偏 差

14、基 本 偏 差 28 28种孔、轴基本偏差系列分布种孔、轴基本偏差系列分布 一一 轴的基本偏差轴的基本偏差 以基孔制配合来考虑以基孔制配合来考虑 a h: a 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PZCPZC 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 IT7 IT7的的 PZCPZC 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； ITIT

15、n-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 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 k7 H8 50H8/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 13种 优先 13种 44种 常用 59种 105种 一般 119种 ( (二二) ) 配

16、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 三三 公差与配合的优化公差与配合的优化 （一（一) )公差带公差带 对对 500 500, ,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： 选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差带的选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意公差带的 顺序选用顺序选用 基轴制有基轴制有47种常用配合，种常用配合，13种优种优 先配合先配合 。 基孔制中有基孔制中有5959种常用配合，种常用配合，131

17、3种种 优先配合。优先配合。 四四 一般公差一般公差 （一）一般公差（一）一般公差 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）原因（二）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

18、 要素要素 3 3 非配合尺寸非配合尺寸 （三）适用的范围（三）适用的范围 2 2 给出了线性尺寸和导角、半径与高度尺寸给出了线性尺寸和导角、半径与高度尺寸 的四个公差等级的极限偏差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）一般公差规定（四）一般公差规定 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

19、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: GB1804/T m: GB1804/T m （五）表示方法（五）表示方法 第五节第五节 公差与配合的选择公差与配合的选择 一一 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 基准制；公差等级；配合基准制；公差等级；配合 基本偏差代号基本偏差代号 （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）

20、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。 2 3 1 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 1 1）若采用基孔制配合）若采用基孔制配合: : 5 6 30 m H 5 6 30 h H 5 6 30 m H 2 2 ）若采用基轴制配合）若采用基轴制配合: : 5 6 30 h H 5 6 30 h M 5 6 30 h M 外圈与壳体孔采用基轴制 一一 基准制的选择基准制的选择 （3 3）与标准件配合时）与标准件配合时, ,随标准件随标准件 内圈与轴径采用基孔制 （4 4）在特殊应用时）在特殊应用时,

21、,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 即混合配合即混合配合 Xmax=0.229 Xmix=0.091 二二 公差等级的确定公差等级的确定 协调零、部件的使用与制造工艺、成本之间的矛盾协调零、部件的使用与制造工艺、成本之间的矛盾 (1) (1) 满足使用要求的最低等级满足使用要求的最低等级 (2) (2) 尺寸尺寸 500 500, ,标准公差标准公差IT8IT8时时, , 推荐孔比轴推荐孔比轴 低一等级相配合低一等级相配合 标准公差标准公差IT8IT8或尺寸或尺寸500500，推荐孔、轴同级相配合，推荐孔、轴同级相配合 (3) (3) 选择公差等级时选择公差等级

22、时, ,应考虑与其相关零件或部件的精度应考虑与其相关零件或部件的精度 IT01-IT02:IT01-IT02:量块长度公差和其它精密尺寸标准块公差量块长度公差和其它精密尺寸标准块公差 IT3-IT5:IT3-IT5:精密度要求很高和重要的配合处精密度要求很高和重要的配合处 IT6-IT7:IT6-IT7:精密配合和关键件精密配合和关键件, ,要求配合的均匀性要求配合的均匀性 IT7-IT8: IT7-IT8:一般精度的配合或重型机械中一般精度的配合或重型机械中, ,用于精度要求用于精度要求 高的场合高的场合, ,农业机械中的重要场合农业机械中的重要场合 IT9-IT11: IT9-IT11:一

23、般要求的场合一般要求的场合, ,不重要的场合或精度等级不重要的场合或精度等级 要求较高的槽宽配合或长度尺寸配合要求要求较高的槽宽配合或长度尺寸配合要求 较高的场合较高的场合 IT12-IT18:IT12-IT18:未注尺寸公差未注尺寸公差, ,包括冲压件包括冲压件, ,铸件和锻件铸件和锻件 1 1 类比法：类比法： 2 2 计算法计算法 3 3 实验法实验法 三三 配合的选择配合的选择 了解本机构的工作条件及性能了解本机构的工作条件及性能 了解同类机构的设计要求、性能及实践结果了解同类机构的设计要求、性能及实践结果 了解标准公差带形成配合的特征了解标准公差带形成配合的特征 类比法类比法 间隙配

24、合间隙配合: :考虑运动特性、运动条件及运动精度考虑运动特性、运动条件及运动精度, ,温度温度 等条件等条件 由由 Xmin = Xmin = 基本偏差基本偏差 , ,按按XminXmin确定基本偏差代号确定基本偏差代号 过盈配合过盈配合: :考虑负荷的大小、特性、所用材料的许用考虑负荷的大小、特性、所用材料的许用 应力应力, ,装配条件装配条件, ,装配变形及温度等装配变形及温度等 过盈小过盈小: :用键传递扭矩用键传递扭矩 好拆卸好拆卸 过盈大过盈大: :靠结合力传递扭矩靠结合力传递扭矩 不好拆卸不好拆卸 为保证联结强度为保证联结强度, ,按按 Y Yminmin 选取基本偏差代号选取基本

25、偏差代号 过渡配合过渡配合: :考虑对中精度和对拆卸的要求考虑对中精度和对拆卸的要求, ,用于定位精用于定位精 度比较高度比较高, ,并要求可拆卸的相对静止的联结并要求可拆卸的相对静止的联结 一般按一般按 XmaxXmax确定基本偏差代号确定基本偏差代号 配配 合合 基本基本 偏差偏差 特特 点点 应用说明应用说明 最最 小小 间间 隙隙 运动运动 间间 隙隙 配配 合合 a,ba,b特特 大大 应用很少应用很少 H12/b12H12/b12 c c很很 大大 松弛松弛 用于工作条件差，受力变形，或为了装配，而必须保证用于工作条件差，受力变形，或为了装配，而必须保证 有较大的间隙时，推荐有较大

26、的间隙时，推荐H11/c11H11/c11 d d大大 松转松转 一般用于一般用于IT7-IT10IT7-IT10。常用于密封盖、孔转皮带轮与轴的。常用于密封盖、孔转皮带轮与轴的 配合。也适用于大直径滑动轴承配合。配合。也适用于大直径滑动轴承配合。 e e明明 显显 易转易转 多用于多用于IT7IT7、IT8IT8、IT9IT9级，适用于大跨距支承，多支点支级，适用于大跨距支承，多支点支 承配合，高等级的承配合，高等级的e e适用于大的、高速、重载支承。适用于大的、高速、重载支承。 f f适适 中中 正常正常 多用于多用于IT6IT6、IT7IT7、IT8IT8级的一般转动配合。当温度影响不级

27、的一般转动配合。当温度影响不 大时，广泛用于如齿轮箱、小电动机、泵等转轴与滑动大时，广泛用于如齿轮箱、小电动机、泵等转轴与滑动 支承的配合。支承的配合。 g g很很 小小 滑滑动动 多用于多用于IT5IT5、IT6IT6、IT7IT7级。配合间隙很小，制造成本高，级。配合间隙很小，制造成本高， 除很轻负荷的精度装置外，不推荐用于转动配合。最适除很轻负荷的精度装置外，不推荐用于转动配合。最适 于不回转的精密滑动配合。于不回转的精密滑动配合。 h h无无 不动不动 多用于多用于IT4-IT11IT4-IT11。最小间隙虽为零，但多少有点间隙，。最小间隙虽为零，但多少有点间隙， 广泛用于无相对转动的

28、零件，作为一般的定位配合，如广泛用于无相对转动的零件，作为一般的定位配合，如 果温度变化不大，也可用于精密滑动配合。果温度变化不大，也可用于精密滑动配合。 优先配合选用说明优先配合选用说明 1 间隙配合间隙配合 H11 c11 C11 h11 间隙量非常大，用于很松、转动很慢的间隙量非常大，用于很松、转动很慢的 动配合；要求大公差与大间隙量的外露动配合；要求大公差与大间隙量的外露 部件；要求装配方便的很松的配合。部件；要求装配方便的很松的配合。 H9 d9 D9 h9 间隙量很大的自由转动配合，用于精度非间隙量很大的自由转动配合，用于精度非 主要要求时，或有大的温度变动、高转速主要要求时，或有

29、大的温度变动、高转速 或大的轴颈压力时。或大的轴颈压力时。 H8 f7 F8 h7 间隙不大的转动配合。用于中等转速与中间隙不大的转动配合。用于中等转速与中 等轴颈压力的精确转动；也可用于装配较等轴颈压力的精确转动；也可用于装配较 容易的中等定位配合。容易的中等定位配合。 H7 g6 G7 h6 间隙很小的滑动配合。用于不希望自由转间隙很小的滑动配合。用于不希望自由转 动，但可以自由移动和滑动；也可用于要动，但可以自由移动和滑动；也可用于要 求明确的定位配合。求明确的定位配合。 H7 h6 H8 h7 H9 h9 H11 h11 在最小实体条件下的间隙量由公差等级决定。在最小实体条件下的间隙量

30、由公差等级决定。 在最大实体条件下的间隙为零。在最大实体条件下的间隙为零。 均为间隙定位配合均为间隙定位配合，零件可自由装拆，而工，零件可自由装拆，而工 作时一般相对静止不动。作时一般相对静止不动。 配配 合合 基本基本 偏差偏差 特特 点点 应应 用用 说说 明明 平均间平均间 隙或过隙或过 盈盈 过盈过盈 概率概率 过过 渡渡 配配 合合 jsjs j j 平均间平均间 隙较小隙较小 1%1%多用于多用于IT4-IT7IT4-IT7。配合的间隙或过盈很小。主。配合的间隙或过盈很小。主 要用于要求定心且定期拆卸的定位配合。滚要用于要求定心且定期拆卸的定位配合。滚 动轴承、齿圈与轮毂等，可用手

31、或木锤装配。动轴承、齿圈与轮毂等，可用手或木锤装配。 k k 平均间平均间 隙接近隙接近 零零 30%30% 用于用于IT4-IT7IT4-IT7。定心较好，装配后零件受的接。定心较好，装配后零件受的接 触应力小，能拆卸，推荐用于为了消除振动触应力小，能拆卸，推荐用于为了消除振动 的定位配合，用木锤装配。的定位配合，用木锤装配。 m m 平均过平均过 盈不大盈不大 约约 90%90% 一般用于一般用于IT4-IT7IT4-IT7。定心好，在过渡配合中，。定心好，在过渡配合中， 配合较紧。加紧固件可传递较大载荷。一般配合较紧。加紧固件可传递较大载荷。一般 用木锤装配。用木锤装配。 n n 平均过平均过 盈稍大盈稍大 99%99% 多用于多用于IT4-IT7IT4-IT7。配合很紧，可用于精确定位。配合很紧，可用于精确定位 处，加紧固件可传递大转矩或冲击负荷，但处，加紧固件可传递大转矩或冲击负荷，但 拆卸较难。需用锤或压力机装配。拆卸较难。需用锤或压力机装配。 H7 k6 K