机械制图培训 公差概念及尺寸公差基本知识

1、公差基础知识培训公差基础知识培训 公差基础知识培训公差基础知识培训 一一、公差与测量概公差与测量概述述 二、二、尺寸公差基础知识尺寸公差基础知识 三、三、形位公差基础知识形位公差基础知识 四、四、表面粗糙度基础知识表面粗糙度基础知识 五、五、测量技术基础知识测量技术基础知识 目目 录录 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 （一）互换性概述（一）互换性概述 1 1、什么叫互换、什么叫互换性？性？ （1 1）定义：）定义： 互换性是指同一规格的零件或部件，不需要任何挑选、互换性是指同一规格的零件或部件，不需要任何挑选、 调整或附加修配调整或附加修配( (如钳工修配如钳工修配) )，就能直接装配，

2、并能保证产，就能直接装配，并能保证产 品使用要求的一种特性。品使用要求的一种特性。 （2 2）互换性内容：）互换性内容： 几何参数互换几何参数互换: :包括尺寸、形状、位置、表面微观形状包括尺寸、形状、位置、表面微观形状 误差的互换性。误差的互换性。 机械性能互换机械性能互换：如强度、硬度、材料等。：如强度、硬度、材料等。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 2. 互换性的分类互换性的分类 按照零部件互换程度的不同，按照零部件互换程度的不同， 互换可分为完全互换和不互换可分为完全互换和不 完全互换。完全互换。 (1) 完全互换：完全互换： 零件在装配或更换时，零件在装配或更换时， 不需要辅助

3、加工不需要辅助加工 与修配，与修配， 也不需要选择。也不需要选择。 一般标准件有螺钉、一般标准件有螺钉、 螺母、螺母、 滚动滚动 轴承、轴承、 齿轮等。齿轮等。 (2) 不完全互换：不完全互换： 有些机器的零件精度要求很高，有些机器的零件精度要求很高， 按完按完 全互换法加工困难，全互换法加工困难， 生产成本高，生产成本高， 此时可将工件的尺寸公差此时可将工件的尺寸公差 放大，放大， 装配前，装配前， 先进行测量，先进行测量， 然后分组进行装配，然后分组进行装配， 以保证以保证 使用要求。使用要求。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 3.互换性的作用互换性的作用 方便替换方便替换 缩短维修

4、时间和节约费用缩短维修时间和节约费用 专业化协调生产专业化协调生产 提高产品质量和生产效率提高产品质量和生产效率 缩短装配时间缩短装配时间提高效率提高效率 简化绘图、计算简化绘图、计算 加速产品更新换代加速产品更新换代 若制成的一批零件实际尺寸数 值等于理论值，即这些零件完全相同，这当然能够互换。但在生产上 不可能，且没有必要。因而实际生产只要求制成零件的实际参数值在 一定范围内变动，保证零件充分近似即可。 要使零件具有互换性，就应按要使零件具有互换性，就应按“公差公差”制造。制造。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 （二）公（二）公差差 1. 1. 机械加工误差机械加工误差 加加工精度工

5、精度指机械加工后，零件几何参数指机械加工后，零件几何参数( (尺寸、几何要尺寸、几何要 素的形状和相互间的位置、轮廓的微观不平度等素的形状和相互间的位置、轮廓的微观不平度等) )的实际值与设的实际值与设 计的理想值相一致的程度。计的理想值相一致的程度。 加工误差加工误差是指实际几何参数对其设计理想值的偏离程是指实际几何参数对其设计理想值的偏离程 度。加工误差越小，加工精度越高。度。加工误差越小，加工精度越高。 尺尺寸误差寸误差 几几何形状误差何形状误差 相互位置误差相互位置误差 表面粗糙度表面粗糙度 加加 工工 误误 差差 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 零件的质量 尺寸 表面粗糙度 形

6、状 位置 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 1）尺寸误差）尺寸误差加工完的零件实际尺寸和理想尺寸之加工完的零件实际尺寸和理想尺寸之差。差。 39.98如要求加工如要求加工40 2）形状误差）形状误差零件的实际形状和理想形状差异。零件的实际形状和理想形状差异。 如轴的正截面如轴的正截面 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 3）位置误差）位置误差加工零件的表面、轴线、对称加工零件的表面、轴线、对称平面平面等之间的等之间的 相互位置与理想位置的差异。相互位置与理想位置的差异。 宏观宏观微观微观 4）表面粗糙度）表面粗糙度加工零件表面上具有较小间距和峰谷所形加工零件表面上具有较小间距和峰谷所形

7、成的微观的几何形状误差成的微观的几何形状误差 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 2 2. .几几何量公何量公差（差（T T） 几几何量公差分类何量公差分类 1 1) )尺尺寸寸公差、公差、 2)2)形状公差、形状公差、3)3)位位置公置公差、差、 4)4)表表面粗糙度允许面粗糙度允许值、值、5)5)典典型零件特殊几何参数的公差型零件特殊几何参数的公差 区别：误差是在加工过程中产生的，区别：误差是在加工过程中产生的， 公公差是由设计人员确定的。差是由设计人员确定的。 联系：联系：公差是误差的最大允许值。公差是误差的最大允许值。 0 0 如如要求要求外圆加工成外圆加工成39.9839.98 4

8、040，可写为，可写为 -0.02-0.02 4040 公差设定的原则公差设定的原则T T尺寸 尺寸 T T位置 位置 T T形状 形状 表面粗糙度 表面粗糙度 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 4. 检测检测 完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。完工后的零件是否满足公差要求，要通过检测加以判断。 检测包含检验与测量。检测包含检验与测量。 检验：检验：是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，是确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内， 并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值。并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值。 测量：测量：是将被测量与作为计量单位的标准量

9、进行比较，以是将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以 确定被测量的具体数值的过程。确定被测量的具体数值的过程。 意义：意义：检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不检测不仅用来评定产品质量，而且用于分析产生不 合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生合格品的原因，及时调整生产，监督工艺过程，预防废品产生 。检测是机械制造的。检测是机械制造的“眼睛眼睛”。产品质量的提高，除设计和加。产品质量的提高，除设计和加 工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。所以，合理工精度的提高外，往往更有赖于检测精度的提高。所以，合理 地确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生地

10、确定公差与正确进行检测，是保证产品质量、实现互换性生 产的两个必不可少的条件和手段。产的两个必不可少的条件和手段。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 （三）互换性与标准化（三）互换性与标准化 1. 标准：公差标准在工业革命中起过非常重要的作用，标准：公差标准在工业革命中起过非常重要的作用， 随着机械制随着机械制 造业的不断发展，造业的不断发展， 要求企业内部有统一的技术标准，要求企业内部有统一的技术标准， 以扩大互换性生产规以扩大互换性生产规 模和控制机器备件的供应。模和控制机器备件的供应。 极限与配合极限与配合（GB/T 1800.11997， GB/T 1800.41999等），等），

11、形形 状和位置公差状和位置公差（GB/T 11821996等），等），表面粗糙度（表面粗糙度（GB/T10311995 等）等） 标准的含义：为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的标准的含义：为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或结果规定的 共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。它是实现互换性的基础。共同的和重复使用的规则、导则或特性文件。它是实现互换性的基础。 2 . 标准化：现代化生产的特点是品种多、标准化：现代化生产的特点是品种多、 规模大、规模大、 分工细、分工细、 协作多，协作多， 为使社会生产有序地进行，必须通过标准化使产品规格简化，使分散的、为使社会生产有序地进行，必

12、须通过标准化使产品规格简化，使分散的、 局部的生产环节相互协调和统一。局部的生产环节相互协调和统一。 标准化的含义：制定、颁布、实施标准的全部活动过程。标准化的含义：制定、颁布、实施标准的全部活动过程。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 3 3、优先数和优先数系、优先数和优先数系 （1 1）数值标准化：统一的数值标准是标准化的重要内容。）数值标准化：统一的数值标准是标准化的重要内容。 制定公差标准以及设计零件的结构参数时，都需要通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，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， 还直

13、接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母还直接、间接地影响与其配套系列产品的参数值。如：螺母 直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、直径数值，影响并决定螺钉直径数值以及丝锥、螺纹塞规、 钻头等系列产品的直径数值。由于参数值间的关联产生的扩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。用维修带

14、来困难。故需对数值进行标准化。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 （2 2）优先数系）优先数系 优先数系：由一些十进制等比数构成的数系优先数系：由一些十进制等比数构成的数系（包含（包含1010的所有整数幂）的所有整数幂）。 优先数系的构成优先数系的构成 代号：为代号：为RrRr（r r取取5 5、1010、2020、4040、8080）；）； 公比：公比： 。 个数：优先数系中，项数从个数：优先数系中，项数从1 1开始，可向大于开始，可向大于1 1和小于和小于1 1两边无限两边无限 延伸，每个十进区间有延伸，每个十进区间有r r个优先数。个优先数。 如：如：R5R5系列，系列，q51.6q

15、51.6，在，在1 11010中，共有中，共有5 5个数，分别为个数，分别为1 1，1.61.6， 2.52.5，4.04.0，6.36.3。 优先数多为无理数，应用时要圆整。优先数多为无理数，应用时要圆整。 如如:R10:R10系列系列 q101.25 q101.25 R20 R20系列系列 q201.12 q201.12 R40 R40系列系列 q401.06 q401.06 R80 R80系列系列 q801.03 q801.03 优先数系运用主要目的在于通用化、标准化和系列化。优先数系运用主要目的在于通用化、标准化和系列化。 优先数和优先数系是一种科优先数和优先数系是一种科 学的数值制度

16、，它是一种无量纲学的数值制度，它是一种无量纲 的分级数系，适用于各种量值的的分级数系，适用于各种量值的 分级。它又是十进几何级数，对分级。它又是十进几何级数，对 于标准化对象的简化和协调起着于标准化对象的简化和协调起着 重要作用。因此，又是国际上一重要作用。因此，又是国际上一 项统一的重要基础标准。项统一的重要基础标准。 r r q10 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 1.00 1.60 R5 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 4.4.标准的分类标准的分类 标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、行 业标准、地方标准和企业标准。业标准

17、、地方标准和企业标准。 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定国家 标准，代号为标准，代号为GBGB，对没有国家标准而又需要在全国某个，对没有国家标准而又需要在全国某个 行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械行业范围内统一的技术要求，可制定行业标准，如机械 标准（标准（JBJB）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在）等；对没有国家标准和行业标准而又需要在 某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标某个范围内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标 准，它们的代号分别用准，它们的代号分别用DBDB、QBQB表示表示。 按性质分类按

18、性质分类技术标准、生产组织标准和经济管理标准。技术标准、生产组织标准和经济管理标准。 按适用程度分类按适用程度分类基础标准、一般标准。基础标准、一般标准。 一、公差与测量概述一、公差与测量概述 国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO） 在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一，在国际上，为了促进世界各国在技术上的统一， 成立了国际标准化组织（简称成立了国际标准化组织（简称ISOISO）和国际电工委）和国际电工委 员会（简称员会（简称IECIEC），由这两个组织负责制定和颁发），由这两个组织负责制定和颁发 国际标准。国际标准。 我国于我国于19781978年恢复参加年恢复参加ISOISO组

19、织后。陆续修订组织后。陆续修订 了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产了自己的标准。修订的原则是，在立足我国生产 实际的基础上向实际的基础上向ISOISO靠拢，以利于加强我国在国际靠拢，以利于加强我国在国际 上的技术交流和产品互换。上的技术交流和产品互换。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （一）（一） 尺寸的基本术语尺寸的基本术语 1. 1. 孔孔与与轴轴 （1 1）孔）孔通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱型的表面通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱型的表面 （由两个平行平面或切面的包容面）。（由两个平行平面或切面的包容面）。 （2 2）轴）轴是指工件的圆柱型表面（由两个平

20、行平面或切面而形是指工件的圆柱型表面（由两个平行平面或切面而形 成的被包容面）。成的被包容面）。 广义的孔与轴：孔为包容面（尺寸之间无材料），在加工过 程中，尺寸越加工越大； 而轴是被包容面（尺寸之间有材料），尺寸越加工越小。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 2.2. 尺寸尺寸 尺寸是以特定单位表示线性尺寸值（两点之间距离）的尺寸是以特定单位表示线性尺寸值（两点之间距离）的 数值。数值。 机械工程中通常用表示机械工程中通常用表示 （标注时常省略）（标注时常省略） 如图：直径如图：直径 7 7、 半径半径R7R7和和R3R3 中心距中心距5252和和3232 长长6666、高、高464

21、6 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （1 1）基本尺寸）基本尺寸 基本尺寸是设计给定的尺寸，用基本尺寸是设计给定的尺寸，用D D和和d d（L L或或l l）表示（大写）表示（大写 字母表示孔，小写字母表示轴）。字母表示孔，小写字母表示轴）。 它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，计算或通它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，计算或通 过实验而确定的。过实验而确定的。 它应该在优先数系中选择。它应该在优先数系中选择。 （2 2）实际尺寸）实际尺寸 实际尺寸是通过测量得到的尺寸（实际尺寸是通过测量得到的尺寸（DaDa、da da ） 实际尺寸并非尺寸的真值。实际尺寸并非尺寸的真

22、值。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （3 3）极限尺寸）极限尺寸 允许尺寸变化的两个界限值。允许尺寸变化的两个界限值。 最大极限尺寸：最大极限尺寸：D Dmax max、 、d dmax max 最小极限尺寸：最小极限尺寸：D Dmin min、 、d dmin min 合格零件的实际尺寸应该是：合格零件的实际尺寸应该是： 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 最小实体尺寸 最大实 体尺寸 公差 实际尺寸 最大实体尺寸 最小实 体尺寸 公差 实际尺寸 a) b) （4 4）实）实体状态和实体尺寸体状态和实体尺寸 实体状态分为最大实体状态和最小实体状态实体状态分为最大实体状态和最

23、小实体状态 v最大实体尺寸（最大实体尺寸（MMS）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的 那个极限尺寸，那个极限尺寸， 即：轴的最大极限尺寸即：轴的最大极限尺寸dmax；孔的最小极限尺寸；孔的最小极限尺寸Dmin。 v最小实体尺寸（最小实体尺寸（LMS）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那）：对应于孔或轴的最小材料量（实体大小）的那 个极限尺寸，个极限尺寸， 即：轴的最小极限尺寸即：轴的最小极限尺寸dmin；孔的最大极限尺寸；孔的最大极限尺寸Dmax。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 1.1.尺寸偏差尺寸偏差 某尺寸与基本尺寸的代数差

24、某尺寸与基本尺寸的代数差, ,孔用孔用E E，轴用，轴用e e，其值可正、，其值可正、 可负或零。可负或零。 包括实际偏差和极限偏差。包括实际偏差和极限偏差。 （二）（二） 尺寸偏差和公差的基本术语尺寸偏差和公差的基本术语 3.3.实际偏差实际偏差: :实际尺寸与基本尺寸之实际尺寸与基本尺寸之差差 2 2. .极限偏差极限偏差: :极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。 极限偏差又分上偏差极限偏差又分上偏差（ESES、eses）和下偏差和下偏差（EIEI、eiei）。 ES=DES=Dmax max-D es=d -D es=dmax max-d -d EI=

25、D EI=Dmin min-D -D ei=dei=dmin min-d -d 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 4. 4. 尺寸公差尺寸公差 尺寸公差是指允许尺寸的变动量尺寸公差是指允许尺寸的变动量 问题：比较公差与偏差问题：比较公差与偏差 公差与偏差是两个不同的概念。公差与偏差是两个不同的概念。 公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度。公差表示制造精度的要求，反映加工的难易程度。 偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示公差带的位置，影偏差表示与基本尺寸远离程度，它表示公差带的位置，影 响配合的松紧程度。响配合的松紧程度。 孔孔 T TD D=|D=|Dmax max D Dmin

26、min|=|ES |=|ESEI| EI| 轴轴 T Td d=|d=|dmax max d dmin min|=|es |=|esei|ei| 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 公差与极限偏差的比较公差与极限偏差的比较 两者区别：两者区别： 从数值上看从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的；：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的； 而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能 为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时 由于最大极

27、限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。 从作用上看从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是 否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。 从工艺上看从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程度 ，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限偏 差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。差则是调

28、整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。 两者联系两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了：公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确定了 两极限偏差也就确定了公差。两极限偏差也就确定了公差。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 D Dmax max D Dmin min D D EIEI ESES d d d dmax max eiei d dmin min a)a) b)b) eses 基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差的关系基本尺寸、极限尺寸、极限偏差与公差的关系 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 5. 5.尺寸公差带图尺寸公差带图 由于公差与偏差的数值相差较大

29、，不便由于公差与偏差的数值相差较大，不便 用同一比例表示，用同一比例表示， 故采用公差带图。故采用公差带图。 零线：零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为表示基本尺寸的一条直线，以其为 基准确定偏差和公差，零线以上为正，以基准确定偏差和公差，零线以上为正，以 下为负。下为负。 尺寸公差带：尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直由代表上、下偏差的两条直 线所限定的一个区域。公差带有两个基本线所限定的一个区域。公差带有两个基本 参数，即公差带大小与位置。大小由标准参数，即公差带大小与位置。大小由标准 公差确定，位置由基本偏差确定。公差确定，位置由基本偏差确定。 基本偏差：基本偏差：标准中表列的，用以确

30、定公差标准中表列的，用以确定公差 带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一带相对于零线位置的上偏差或下偏差。一 般为靠近零线的那个极限偏差。般为靠近零线的那个极限偏差。 标准公差：标准公差：标准中表列的，用确定公差带标准中表列的，用确定公差带 大小的任一公差。大小的任一公差。 孔 轴 0 基本尺寸 ES EI es ei Th T s + - 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 基本偏差示意图基本偏差示意图 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 尺寸公差带图（举例）尺寸公差带图（举例） 画出基本尺寸为画出基本尺寸为 5050，最大极限尺寸为，最大

31、极限尺寸为 50 .025 50 .025 、最小极限、最小极限 尺寸为尺寸为 50 mm50 mm的孔与最大极限尺寸为的孔与最大极限尺寸为 49.975 49.975 、最小极限、最小极限 尺寸为尺寸为 49.959mm49.959mm的轴。公差带图如下：的轴。公差带图如下： 0 + - 50 孔 轴 +0.025 -0.025 -0.041 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 例例1 1 已知轴已知轴 mmmm，孔，孔 mmmm，求孔、轴的极限尺寸和公差。，求孔、轴的极限尺寸和公差。 解：解：1 1）图解法：）图解法： 根据已知条件画出孔、轴的公差带图，如图所示：根据已知条件画出孔、

32、轴的公差带图，如图所示： 孔的极限尺寸孔的极限尺寸 轴的极限尺寸轴的极限尺寸 其孔、轴公差为其孔、轴公差为 2 2）公式法）公式法 mm03.60 max Dmm60 min D mm99.59 max d mm97.59 min d mm03. 0003. 0EIESTh mmeiesTs02. 0)03. 0(01. 0 mmEIDD mmESDD 60060 03.6003. 060 min max mmsidd mmesdd 97.59)03. 0(60 99.59)01. 0(60 min max mmddT mmDDT s h 02. 097.5999.59 03. 06003.6

33、0 minmax minmax 图 2 - 4 + 0 - 0 . 0 1 - 0 . 0 3 01. 0 03. 0 60 03. 0 0 60 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （三） 配合的基本术语配合的基本术语 间隙配合间隙配合 过渡配合过渡配合 过盈配合过盈配合 三种关系三种关系 配合配合 是指基本尺寸相同的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。是指基本尺寸相同的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。 1. 1.间隙或过盈间隙或过盈 孔轴配合时，孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数孔轴配合时，孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数 差为正时称为间隙，用差为正时称为间隙，用X X表示

34、；为负时称为过盈，用表示；为负时称为过盈，用Y Y表示。表示。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 2. 2.间隙配合间隙配合 具有间隙具有间隙( (包括最小间隙等于零包括最小间隙等于零) )的配合。此时，孔的公差的配合。此时，孔的公差 带在轴的公差带之上。孔与轴配合后的间隙也会在一定范围带在轴的公差带之上。孔与轴配合后的间隙也会在一定范围 内变动，即存在着配合公差。如内变动，即存在着配合公差。如图所图所示。示。 当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得 到最大间隙（到最大间隙（X Xmax max）；反之，当孔为最小极限尺寸，轴为

35、最 ）；反之，当孔为最小极限尺寸，轴为最 大极限尺寸时得到最小间隙（大极限尺寸时得到最小间隙（X Xmin min），即 ），即 X Xmax max= =D Dmaxmax d dmin min=ES =ESei ei X Xmin min= =D Dminmin d dmax max=EI =EIes es 轴 孔 Xmax Xmin 孔 轴 Xmax Xmi n = 0 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 3. 3.过盈配合过盈配合 是指具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，称为过盈是指具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，称为过盈 配合。此时，配合。此时，孔的公差带完全在轴的公差

36、带之下孔的公差带完全在轴的公差带之下。 当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到当孔为最大极限尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到 最小过盈（最小过盈（Y Ymin min）；当孔为最小极限尺寸、轴为最大极限尺 ）；当孔为最小极限尺寸、轴为最大极限尺 寸时，装配后得到最大过盈（寸时，装配后得到最大过盈（Y Ymax max），即 ），即 Y Ymin min= =D Dmaxmax d dmin min=ES =ESei ei Y Ymax max= =D Dminmin d dmax max=EI =EIes es Ymin Ymax 孔 轴 轴 孔 Ymax Y m i n 二、

37、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 4. 4.过渡配合过渡配合 可能可能具有间隙也可能具有过盈的配合。此时，具有间隙也可能具有过盈的配合。此时，孔的公孔的公 差带与轴的公差带相互交叠差带与轴的公差带相互交叠，如图所示。当孔为最大极限，如图所示。当孔为最大极限 尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙；当孔尺寸，轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙；当孔 为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸时，装配后得到最大为最小极限尺寸，轴为最大极限尺寸时，装配后得到最大 过盈。即：过盈。即： X Xmax max = = D Dmax max d dmin min = ES ei = ES ei Y Y

38、max max = D = Dmin min d dmax max = EI es = EI es Ymax 孔 Xmax 轴 Xmax 孔 Ymax 轴 孔轴 Ymax Xmax 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 5. 5.配合公差配合公差 允许间隙或过盈的变动量称为配合公差，以允许间隙或过盈的变动量称为配合公差，以T Tf f表示。表示。 对于间隙配合对于间隙配合: : 对于过盈配合对于过盈配合: : 对于过渡配合对于过渡配合: : 可见可见各类配合的配合公差均为孔公差与轴公差之和，即：各类配合的配合公差均为孔公差与轴公差之和，即：T Tf f= =T Th h + +T Ts s

39、。 。 这 这一结论说明配合件的装配精度与零件的加工精度有关，若要一结论说明配合件的装配精度与零件的加工精度有关，若要 提高装配精度，则应减小零件的公差，即需要提高零件的加工精度。提高装配精度，则应减小零件的公差，即需要提高零件的加工精度。 s T h TdDdDXX f T) maxmin () minmax ( minmax s T h TdDdD f T) maxmin () minmax ( max Y min Y s T h TdDdD f T) maxmin () minmax ( max Y max X 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 max min max min=0

40、 max max Ymin Ymin=0 Ymax Ymax Ymax Ymax 零 线 + 0 - 间隙配合过渡配合过盈配合 Tf Tf Tf Tf Tf Tf 配合公差带的大小取决于配合公差的大小，配合公差带相配合公差带的大小取决于配合公差的大小，配合公差带相 对于零线的位置取决于极限间隙或极限过盈的大小。前者表对于零线的位置取决于极限间隙或极限过盈的大小。前者表 示配合精度，后者表示配合的松紧程度。示配合精度，后者表示配合的松紧程度。 配合公差的特性也配合公差的特性也可用可用图图所所示的配合公差带图来表示。示的配合公差带图来表示。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 A R S T

41、 P C D EF F G CD E H Y B G J S KM N UV X Z Z A Z B Z C F d 0+ - 孔孔 J 0 + r a fg d ef cd b h js j k mn ps t u x zza zb zc g e c f v y D 0 - 轴轴 0 6. 6. 基本偏差基本偏差系列特点：系列特点： 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 6. 6. 基本偏差系列特点：基本偏差系列特点： 1 1）已经标准化，孔（大写）轴（小写）各）已经标准化，孔（大写）轴（小写）各 2828种偏差值；种偏差值； 2 2）基本偏差系列中）基本偏差系列中H H（h h）其偏差

42、值为）其偏差值为0 0； 3 3）若取）若取JSJS（js js）其偏差与）其偏差与0 0线对称。线对称。 即有：即有： ES = EI = IT/2 ES = EI = IT/2 es = ei = IT/2 es = ei = IT/2 此时的上、下偏差均可作为基本偏差使用。此时的上、下偏差均可作为基本偏差使用。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 4 4）孔的基本偏差系列中，）孔的基本偏差系列中，AHAH的基本偏差的基本偏差 为下偏差，为下偏差， JZJZ为上偏差。为上偏差。 轴的基本偏差系列中，轴的基本偏差系列中，ah ah 的基本偏的基本偏 差为下偏差，差为下偏差，jzcjzc

43、为上偏差。为上偏差。 5 5）公差带的另一极限开口表示其值（尺寸）公差带的另一极限开口表示其值（尺寸 段，精度等级）待定。段，精度等级）待定。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （四四）基准制基准制 采用基准制的意义：以尽可能少的公差带采用基准制的意义：以尽可能少的公差带 构成尽可能多的配合。构成尽可能多的配合。 1 1、基孔制、基孔制给定基本偏差及公差带的孔给定基本偏差及公差带的孔 与不同基本偏差及公差带的轴进行配合的与不同基本偏差及公差带的轴进行配合的 一种配合方式。一种配合方式。 在基孔制中基准件是孔，配合件是轴。在基孔制中基准件是孔，配合件是轴。 基准孔的基本偏差规定为下偏差，

44、基准孔的基本偏差规定为下偏差， 代号为代号为H H ，且为，且为0 0 ，即，即E I = 0 E I = 0 。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 2 2、基轴制、基轴制给定基本偏差及公差带的轴给定基本偏差及公差带的轴 与不同基本偏差及公差带的孔进行配合的与不同基本偏差及公差带的孔进行配合的 一种配合方式。一种配合方式。 在基轴制中基准件是轴，配合件是孔。在基轴制中基准件是轴，配合件是孔。 基准轴的基本偏差规定为上偏差，基准轴的基本偏差规定为上偏差， 代号为代号为h h ，且为，且为0 0 ，即，即es = 0 es = 0 。 因为孔的机械加工工艺比较复杂，加工因为孔的机械加工工艺

45、比较复杂，加工 相对困难，设计时应更多地考虑以轴来迁相对困难，设计时应更多地考虑以轴来迁 就孔的制造精度，应优先使用基孔制。就孔的制造精度，应优先使用基孔制。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 基孔制配合与基轴制配合：基孔制配合与基轴制配合： 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （五五）国标规定的公差带及配合国标规定的公差带及配合 基本尺寸基本尺寸500mm500mm轴优先、常用和一般用途公差带轴优先、常用和一般用途公差带 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 基本尺寸基本尺寸500mm500mm孔优先、常用和一般用途公差带孔优先、常用和一般用途公差带 二、尺寸公差基础知识二

46、、尺寸公差基础知识 公差等级是指确定尺寸精确程度的等级，国标规定分公差等级是指确定尺寸精确程度的等级，国标规定分 为为2020个等级，从个等级，从IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2IT18, IT18, 数字越大，数字越大， 公差等级（加工精度）越低，尺寸允许的变动范围公差等级（加工精度）越低，尺寸允许的变动范围 （公差数值）越大，加工难度越小。（公差数值）越大，加工难度越小。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 国标规定的公差带及配合国标规定的公差带及配合 ： 高于高于IT8 IT8 的配合孔比轴精度低一级；低的配合孔比轴精度低一级；低 于于IT8 IT8 的配

47、合孔与轴精度同级的配合孔与轴精度同级 这是服从工艺等价性原则的需要。这是服从工艺等价性原则的需要。 在在IT8IT8之后孔与轴加工难度的区别已经之后孔与轴加工难度的区别已经 不太明显，采用同等级的公差配合令加工不太明显，采用同等级的公差配合令加工 的经济性更好。的经济性更好。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （六六）一般公差线性尺寸的未注公差一般公差线性尺寸的未注公差 一般公差一般公差一般条件下均能达到的加工一般条件下均能达到的加工 精度，通常不予标注。精度，通常不予标注。 未注公差未注公差也叫自由公差。但不等于没也叫自由公差。但不等于没 有公差要求，其尺寸要求服从线性尺寸的有公差要

48、求，其尺寸要求服从线性尺寸的 未注极限偏差的数值（未注极限偏差的数值（GB/T1804-2000GB/T1804-2000） 。 未注公差的尺寸也叫自由尺寸，其精未注公差的尺寸也叫自由尺寸，其精 度要求按自由公差选取。度要求按自由公差选取。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （七）（七）基准制的选择基准制的选择 基准制的选择设计原则：基准制的选择设计原则： （1 1）一般情况下优先选用基孔制配合。）一般情况下优先选用基孔制配合。 （2 2）选用基轴制的一般情况：）选用基轴制的一般情况： 1 1）冷拉钢制圆柱型材，其制造精度已达）冷拉钢制圆柱型材

49、，其制造精度已达 IT7IT9IT7IT9，材料、零件表面不用加工。，材料、零件表面不用加工。 轴（含广义的轴）是标准件（轴承外圈与轴（含广义的轴）是标准件（轴承外圈与 箱体）箱体）。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 3 3）轴（含广义的轴）价值较高，结构复杂）轴（含广义的轴）价值较高，结构复杂 制造困难；制造困难； 4 4）轴上配合零件、部位较多。）轴上配合零件、部位较多。 （3 3）特殊情况下可以选用非基准制配合）特殊情况下可以选用非基准制配合 （基准偏差不是（基准偏差不是H H或或h h 的配合的配合 ) ) 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 基准制应用示例：基准制应用

50、示例： 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （八）（八）尺寸公差等级的选择尺寸公差等级的选择 1 1、公差等级的选择原则、公差等级的选择原则 选择公差等级的意义选择公差等级的意义: : 解决精度与成本相互制约而形成的矛盾解决精度与成本相互制约而形成的矛盾 选择公差等级的原则选择公差等级的原则: : 满足使用性能为前提选取较低的公差等级。满足使用性能为前提选取较低的公差等级。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 2 2、公差等级的选择方法、公差等级的选择方法 （1 1）经验法）经验法参考类似结构，大致使用性能，参考类似结构，大致使用性能， 相近的工作条件。通过查阅有关手册，工艺文件相

51、近的工作条件。通过查阅有关手册，工艺文件 加以分析比较而确定公差。多用于一般配合。加以分析比较而确定公差。多用于一般配合。 （2 2）计算法）计算法根据使用性能，工作条件确定配根据使用性能，工作条件确定配 合部位的盈隙界限，通过相关的理论计算对比有合部位的盈隙界限，通过相关的理论计算对比有 关标准规定的基准偏差及公差值而确定的公差等关标准规定的基准偏差及公差值而确定的公差等 级。多用于比较重要的配合。级。多用于比较重要的配合。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 3 3、确定公差等级应考虑的几个问题、确定公差等级应考虑的几个问题 （1 1）非配合比配合等级低，一般配合比重要配合）非配合比

52、配合等级低，一般配合比重要配合 等级低；等级低； （2 2）遵守工艺等价原则。）遵守工艺等价原则。 1 1）在基本尺寸）在基本尺寸500500以内且公差等级以内且公差等级IT8IT8的配合孔的配合孔 比轴的公差等级低一级；比轴的公差等级低一级； 2 2）在基本尺寸）在基本尺寸500500以上或公差等级以上或公差等级IT8IT8的配合孔的配合孔 与轴的公差等级同级。与轴的公差等级同级。 二、尺寸公差基础知识二、尺寸公差基础知识 （3 3）在满足配合要求、使用性能的前提下，孔、轴的公差等级）在满足配合要求、使用性能的前提下，孔、轴的公差等级 可以不受基准制及工艺等价原则的限制而自由组合，但其选用可以不受基准制及工艺等价原则的限制而自由组合，但其选用 必须是合理的。必须是合理的。 （4 4）与标准件配合，公差等级由标准件的精度等级要求决定。）与标准件配合，公差等级由标准件的精度等级要求决定。 1 1）与轴承配合的孔和轴，公差等级由轴承的精度等级决定；）与轴承配合的孔和轴，公差等级由轴承的精度等级决定； 2 2）与齿轮孔配合的轴，配合部位的公差由齿轮的精度等级决）与齿轮孔配合的轴，配合部位的公差由齿轮的精度等级决 定定。 （5 5）采用经验法时，应侧重公差等级的应用范围及参照选用实）采用经验法时，应侧重公差等级的应用范围及参照选用实