第一章 光滑圆柱的公差配合

1、第一章第一章 光滑圆柱的公差与配合光滑圆柱的公差与配合梁宁宁烟台工程职业技术学院例例1：轴的尺寸、形状、位置精度要求的标注：轴的尺寸、形状、位置精度要求的标注轴轴的的立立体体图图形形技术要求调质处理235-265HBS例例2：箱体的尺寸、形状、位置精度要求的标注：箱体的尺寸、形状、位置精度要求的标注一、概述一、概述1. 新国标（GB/T1800.11997）、（）、（GB/T1800.21800.31998）、（）、（GB/T18041992），代替了），代替了1979年颁布的旧国标（年颁布的旧国标（GB1800180479）中的）中的相应部分，这些新国标的依据是国际标准相应部分，这些新国标的

2、依据是国际标准（ISO），以尽可能地使我国的国家标准与国际），以尽可能地使我国的国家标准与国际标准一致或等同。标准一致或等同。2.2. 孔与轴的孔与轴的极限与配合极限与配合标准是机械工程最重要标准是机械工程最重要的基础标准，制定最早，体系比较完善，也是学的基础标准，制定最早，体系比较完善，也是学习其它互换性标准的基础。习其它互换性标准的基础。 一、有关尺寸的术语定义一、有关尺寸的术语定义 尺寸（尺寸（size） 尺寸是指以特定单位表示线性尺寸的数值。通常用表示 （常省略） 如直径40、半径R20，宽度12，高度120，中心距60等。第一节第一节 光滑圆柱公差与配合的基本概念光滑圆柱公差与配合的

3、基本概念 尺寸的基本术语尺寸的基本术语1.1.基本尺寸基本尺寸 基本尺寸基本尺寸: :设计给定的尺寸设计给定的尺寸（孔孔 D D 、 轴轴 d d ）。 它是根据产品的使用要求、零件的刚度等要求，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。计算或通过实验而确定的。 应该在优先数系中选择。应该在优先数系中选择。( (见见GB/T2282GB/T22822005)2005)2.2.实际尺寸实际尺寸 实际尺寸是通过测量得到的尺寸（孔实际尺寸是通过测量得到的尺寸（孔-D-Da a、轴、轴-d-da a） 实际尺寸并非尺寸的真值。（存在测量误差）实际尺寸并非尺寸的真值。（存在测量误

4、差） 注：实际尺寸是加工后测量的尺寸注：实际尺寸是加工后测量的尺寸3 3、极限尺寸、极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。极限尺寸是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 Dmaxmax、d dmaxmax 最小极限尺寸：最小极限尺寸：D Dminmin、d dminmin 合格零件的合格零件的实际尺寸实际尺寸应该是：应该是：孔：孔：轴：轴：4.实体状态和实体尺寸实体状态和实体尺寸实体状态：最大实体状态和最小实体状态实体状态：最大实体状态和最小实体状态最大实体尺寸：最大实体尺寸：孔或轴大最大实体状态下的尺寸孔或轴大最大实体状态下的尺寸指孔或轴在尺寸公差范围内，允指孔

5、或轴在尺寸公差范围内，允许占有材料是最多时的状态。许占有材料是最多时的状态。最大实体状态：最大实体状态：最小实体状态：最小实体状态： 指孔或轴在尺寸公差范围内，允指孔或轴在尺寸公差范围内，允许占有材料是最少时的状态。许占有材料是最少时的状态。最小实体尺寸：最小实体尺寸：孔或轴大最小实体状态下的尺寸孔或轴大最小实体状态下的尺寸（轴的最大极限尺寸（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）（轴的最小极限尺寸（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）实体尺寸、实际尺寸与公差的关系实体尺寸、实际尺寸与公差的关系二、有关尺寸偏差和公差的术语及定义

6、二、有关尺寸偏差和公差的术语及定义1.1.尺寸偏差尺寸偏差 某一尺寸某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸减其基本尺寸所得的代数差称为尺寸 偏差（简称偏差）偏差（简称偏差）, ,其值可正、可负或零。其值可正、可负或零。1 1）实际偏差）实际偏差: : 实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。2 2）极限偏差：）极限偏差：极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。极限偏差：上偏差和下偏差极限偏差：上偏差和下偏差上偏差：上偏差：最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。最大极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用ES表示、轴用es表示下偏差：下偏差

7、：最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。最小极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差。孔用EI表示、轴用ei表示ES=Dmax-D es=dmax-dEI=Dmin-D ei=dmin-d 问题：比较尺寸公差与极限偏差问题：比较尺寸公差与极限偏差孔：孔： TD= Dmax- Dmin = ES-EI轴：轴： Td= dmax- dmin = es-ei尺寸公差与极限偏差是两个不同的概念。尺寸公差与极限偏差是两个不同的概念。尺寸公差表示对制造精度的要求，反映加工的难易程度。尺寸公差表示对制造精度的要求，反映加工的难易程度。极限偏差决定了极限尺寸相对基本尺寸的位置。极限偏差决定了极限尺寸相对基本尺寸的位置

8、。2.尺寸公差尺寸公差允许尺寸的变动量允许尺寸的变动量基本尺寸、极限尺寸、极限偏差及公差的关系基本尺寸、极限尺寸、极限偏差及公差的关系 1）零线：零线：在公差带图（公差在公差带图（公差与配合图解）中确定偏差与配合图解）中确定偏差的一条基准直线，即零偏的一条基准直线，即零偏差线。通常以零线表示基差线。通常以零线表示基本尺寸。本尺寸。2 2）公差带公差带（尺寸公差带的简（尺寸公差带的简称）称） 在公差带图中，由代在公差带图中，由代表上偏差和下偏差两条直表上偏差和下偏差两条直线所限定的区域。线所限定的区域。 3.尺寸公差带尺寸公差带表示零件的尺寸相对其基本尺寸所允许的变动范围表示零件的尺寸相对其基本

9、尺寸所允许的变动范围用图所表示的公差带用图所表示的公差带公差带图：公差带图：孔公差带图轴公差带图公差带图示例公差带图示例+0-020+0.033+0-020-0.065-0.0980+0-0+0-5535+0.060+0.040+0.007-0.018(图1)(图2)(图4)(图3)孔20+0.033 0孔35+0.007-0.018轴55+0.060 +0.040轴20-0.065 -0.098TDTDTdTd公差带和公差带图示例公差带和公差带图示例 3）基本偏差 基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置的偏差（上偏差或下偏差）一般指靠近零线的那个偏差。 4）标准公差：标准中表列的，用来确定

10、公差带大小的任一公差。公差带图公差带图es基本尺寸+0-孔轴TDT dei0EIESD（d）基本偏差示意图基本偏差示意图基本偏差和公差的关系基本偏差和公差的关系:+0EITDESTDD0+0TdeiesTdd0孔公差带图轴公差带图TD=ES-EITd=es-ei尺寸尺寸例题例题例题例题尺寸尺寸三、三、有关配合的术语及定义有关配合的术语及定义配合：配合：基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差基本尺寸相同，相互结合的孔与轴公差 带之间的关系。带之间的关系。广义的孔与轴：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。1.间隙或

11、过盈间隙或过盈间隙或过盈=孔的实际尺寸轴的实际尺寸孔的实际尺寸轴的实际尺寸0 0 间隙间隙 0 0 过盈过盈 过渡配合过渡配合国标规定配合分三类国标规定配合分三类配合的种类配合的种类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。的配合。孔的公差带在轴孔的公差带在轴的公差带之上的公差带之上最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙最小间隙是零最小间隙是零间隙配合示意图间隙配合示意图孔孔轴轴最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸间隙配合中孔与轴公差带的关系：间隙配合中孔

12、与轴公差带的关系：最大、最小及平均间隙的计算：最大、最小及平均间隙的计算：过盈配合中孔与轴的公差带关系：过盈配合中孔与轴的公差带关系：最大、最小、平均过盈的计算：最大、最小、平均过盈的计算：过渡配合中孔与轴公差带的关系过渡配合中孔与轴公差带的关系平均间隙或平均过盈的计算：平均间隙或平均过盈的计算：过渡配合：过渡配合：4.配合公差配合公差允许间隙或过盈的变动量。允许间隙或过盈的变动量。=间隙配合：间隙配合：过盈配合：过盈配合：注：三类配合的配合公差都为孔公差与轴公差之和注：三类配合的配合公差都为孔公差与轴公差之和三种配合实例三种配合实例配合公差带图配合公差带图例例2-2 求下列三种孔、轴配合的极

13、限间隙或求下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图过盈、配合公差，并绘制公差带图1.基孔制基准孔基准孔间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合第二节第二节 公差与配合标准的主要内容简介公差与配合标准的主要内容简介一、基准制一、基准制 国标规定两种基准制：基孔制、其轴制。国标规定两种基准制：基孔制、其轴制。公差带图：公差带图：0-0+D(d)D(d) 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。的公差带形成各种配合的一种制度。2.2.基轴制基轴制间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈

14、配合基准轴基准轴 基本偏差为一定的轴的公差带与不同基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形成各种配合的一种制本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。度。公差带图：公差带图：-+D(d)D(d)图图1-9 基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合基孔制中的孔称为基准孔，用基孔制中的孔称为基准孔，用H表示表示 基 轴 制 中 的 轴 称 为 基 准 轴 ， 用基 轴 制 中 的 轴 称 为 基 准 轴 ， 用 h 表 示表 示 二、标准公差系列1.公差等级公差等级: 指确定尺寸精确程度的等级指确定尺寸精确程度的等级 标准公差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1至IT1

15、8 。IT表示公差，数字表示公差等级，从IT01至IT18依次降低。IT标准公差2.标准公差的计算公式标准公差的计算公式 IT= ia常用公差等级常用公差等级IT5IT18，其计算公式为：，其计算公式为：i公差单位公差单位a公差等级系数公差等级系数)(001.0)(45.03dDdDi3、基本尺寸分段 为了简化公差表格，标准将常用尺寸段分为为了简化公差表格，标准将常用尺寸段分为13主尺寸段，主尺寸段，三、三、 基本偏差系列基本偏差系列国家标准规定：国家标准规定：孔和轴的基本偏差各有孔和轴的基本偏差各有2828个，个，用于确定公差带的位置。用于确定公差带的位置。1.1.代号代号基本偏差代号用拉丁

16、字母表示，大写为孔，基本偏差代号用拉丁字母表示，大写为孔，小写为轴。以轴为例，字母顺序：小写为轴。以轴为例，字母顺序：a az z，去，去除除5 5个：个：i i、l l、o o、q q、w w，增加，增加7 7 个双写：个双写：cdcd、efef、fgfg、jsjs、zaza、zbzb、zczc共计共计2828个。个。RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸基本尺寸0+-J0EIES+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸基本尺寸0-0esei轴孔孔和轴的基本偏差系列孔和轴的基本偏差系列RSTPCDEFFGCDEHY

17、ABGJSKM NUVXZZAZBZCF基本尺寸基本尺寸零线零线0+-J0EIES+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸基本尺寸零线零线0-0esei轴孔 AH（ah）的基本偏差用于间隙配合；PZC（pzc）用于过盈配合；J（j）N（n）用于过渡配合。2. 基本偏差系列图及特征1）轴的基本偏差从a h为上偏差，从j zc为下偏差，js的上下偏差分别为+IT/2和-IT/2。2）孔的基本偏差从A 为下偏差，从J ZC 为上偏差，JS的上下偏差分别为+IT/2和-IT/2。3）孔、轴的公差带代号 由基本偏差代号与标准公差等级数字组成。两种代号并列，字高相同

18、，如H83. 基本偏差数值1）轴的基本偏差数值直接查表查表加值2）孔的基本偏差数值3）轴、孔基本偏差数值的查表和极限偏差的确定。例1-1 查表确定的35j6、 72K8 、90R7 基本偏 差和极限偏差。（一）（一）公差带代号公差带代号与配合代号与配合代号1 1、公差带代号、公差带代号( (如如H8H8 、f7)f7)标准公差等级数字，如：标准公差等级数字，如：8 8、7。公差带代号组成公差带代号组成 基本偏差代号基本偏差代号，如如：H H、f f。如如: : H8H8 f f7孔孔的基本偏差代号的基本偏差代号孔的标准公差等级代孔的标准公差等级代号号轴的标准公差等级代号轴的标准公差等级代号轴的

19、基本偏差代号轴的基本偏差代号四、公差与配合在图样上的标注公差与配合在图样上的标注2 2、配合代号、配合代号( (如如H8H8/ /f7)f7)H8/f7H8f7写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号，如：母为轴的公差带代号，如： 或或 。若指某基本尺寸的配合，则基本尺寸在配合若指某基本尺寸的配合，则基本尺寸在配合代号之前，如：代号之前，如：H8/f730 H8f730 （二）零件图中尺寸公差带的三种标注形式（二）零件图中尺寸公差带的三种标注形式（三）在装配图中配合的三种标注方法（三）在装配图中配合的三种标注方法底座底座滑轮滑轮销轴销轴开口

20、销开口销 采用基轴制配合时，分母为基准轴的采用基轴制配合时，分母为基准轴的公差带代号。公差带代号。例如：例如：基轴制间隙配合基轴制间隙配合基轴制过渡配合基轴制过渡配合 12F8h7 12F8h7 12J8h7 12h7J8公差与配合在装配图上的标注示例公差与配合在装配图上的标注示例查表练习查表练习五五 、常用和优先的公差带与配合、常用和优先的公差带与配合 1. GB/T1800 .3 1998规定：公差等级规定：公差等级 20个；个；基本偏差基本偏差28种。种。 其中，轴的基本偏差其中，轴的基本偏差j仅留仅留 j5j8 4个，故；个，故； 轴的公差带：（轴的公差带：（28-1）204=544种

21、种 孔的基本偏差孔的基本偏差J仅留仅留 J6J8 3个，故；个，故； 孔的公差带：（孔的公差带：（28-1）203=543种种 应用如此多的公差带，显然不经济，应用如此多的公差带，显然不经济，GB/T1801 1999规定：规定：一般、常用、优先公差带。一般、常用、优先公差带。3、孔的一般公差带、孔的一般公差带： 一般一般 ：105种种常用：常用： 44种种 （方框中）（方框中）优先：优先： 13种种（圆内（圆内）孔的公差带孔的公差带一般一般 ：116种种常用：常用： 59种种 （方框中）（方框中）优先：优先： 13种种（园内）（园内）轴的公差带轴的公差带2、轴的一般公差带、轴的一般公差带：

22、六、一般公差六、一般公差线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差未注公差尺寸：未注公差尺寸：是指图样上只标注基本尺寸，而不是指图样上只标注基本尺寸，而不标其公差带或极限偏差。标其公差带或极限偏差。没有标注极限偏差不能理解为没有公差要求，其极没有标注极限偏差不能理解为没有公差要求，其极限偏差应按限偏差应按“未注公差未注公差”标准规定选取。标准规定选取。一般公差：一般公差：在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。能力可保证的公差。（一）线性尺寸的一般公差的概念（一）线性尺寸的一般公差的概念（二）一般公差的作用（二）一般公差的作用1）简化制图，使图样

23、清晰易读）简化制图，使图样清晰易读2）节省图样设计时间）节省图样设计时间3）明确那些要素可由一般工艺水平保证，简）明确那些要素可由一般工艺水平保证，简化要素的检验要求。化要素的检验要求。4）突出图样上注出公差的要素，便于加工和）突出图样上注出公差的要素，便于加工和检验时引起重视。检验时引起重视。5）便于供需双方达成加工和销售合同协议。）便于供需双方达成加工和销售合同协议。（三）（三）线性尺寸的一般公差标准（线性尺寸的一般公差标准（GB/T1804 420002000）1、适用范围、适用范围GB/T1804 420002000规定的极限偏差适用于低精度的非规定的极限偏差适用于低精度的非配合尺寸。

24、配合尺寸。2、公差等级与数值（表、公差等级与数值（表1-9、1-10）GB/T18042000规定了线性尺寸的一般公差等级和规定了线性尺寸的一般公差等级和极限偏差。一般公差等级分为四级：极限偏差。一般公差等级分为四级： F（精密级）（精密级）、m（中等级）（中等级） c（粗糙级）（粗糙级）、v（最粗级）（最粗级）极限偏差全部采用对称偏差值。极限偏差全部采用对称偏差值。3 3、在图样上、技术文件或标注中，用标准号和公差等级符号表示、在图样上、技术文件或标注中，用标准号和公差等级符号表示。 例如：选用中等级时例如：选用中等级时 表示为表示为 GB/T1804 m 选用粗糙级时选用粗糙级时 表示为表

25、示为 GB/T1804 c表1-9在标题栏上方标明在标题栏上方标明第三节第三节 公差配合的选择公差配合的选择尺寸精度设计的内容尺寸精度设计的内容:选择基准制选择基准制选择公差等级选择公差等级选择配合种类选择配合种类与滚动轴承内圈配合的轴应该选与滚动轴承内圈配合的轴应该选用基孔制；而与滚动轴承外圈配用基孔制；而与滚动轴承外圈配合的孔则宜选择基轴制合的孔则宜选择基轴制 一、基准制的选择一、基准制的选择 选用基准制时，主要应从零件的结构、工艺、经济选用基准制时，主要应从零件的结构、工艺、经济等方面来综合考虑。等方面来综合考虑。1.1.优先选用基孔制配合优先选用基孔制配合2.2.有明显经济效益时选用基

26、轴制配合（见下页图）有明显经济效益时选用基轴制配合（见下页图）3.3.根据标准件选择基准制（见下页图）根据标准件选择基准制（见下页图）4.4.需要时可选择混合制配合需要时可选择混合制配合1.1.加工工艺加工工艺2.2.技术测量技术测量 为了满足某些配合为了满足某些配合的特殊需要的特殊需要 95K7d11如：如： 活塞销连接配合选择活塞销连接配合选择基本尺寸+0-基本尺寸+0-m6m6m6m6H7H7g6g6G7G7M7M7h6h6M7M7 活塞销连接配合选择活塞销连接配合选择如图所示，配合代号为如图所示，配合代号为20H6/h5，试说明它是基孔制配，试说明它是基孔制配合还是基轴制配合合还是基轴

27、制配合? 解：分子解：分子“H”可说是基孔制配合，分母可说是基孔制配合，分母“”又可说又可说是基轴制配合。但因是基轴制配合。但因20N6/h5是基轴制配合，对同一根光是基轴制配合，对同一根光轴，一般不应有两种配合制度。所以，应理解轴，一般不应有两种配合制度。所以，应理解20H6/h5也也是基轴制配合。是基轴制配合。 活塞活塞套筒套筒连杆连杆活塞销活塞销 若与标准件形若与标准件形成配合时，应按标准成配合时，应按标准件确定基准制配合。件确定基准制配合。例如：与滚动轴承内例如：与滚动轴承内圈配合的轴应按基孔圈配合的轴应按基孔制配合；与滚动轴承制配合；与滚动轴承外圈配合的孔应按基外圈配合的孔应按基轴制

28、配合轴制配合 基孔制基孔制基轴制基轴制标准件选择基准制标准件选择基准制特殊情况下允许采用混合配合特殊情况下允许采用混合配合特殊情况下允许特殊情况下允许采用混合配合采用混合配合二、公差等级的选用二、公差等级的选用 选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级。 方法：类比法公差等级的选用公差等级的选用 选择考虑：1.加工方法（见表）2.公差等级的应用范围 （见表） 3.轴和孔的工艺等价性(见表）4.选择时，既要保证设计要求，又要充分考虑加工工艺的可能性和经济性 6.熟悉常用公差等级的应用 5.在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相配合零件的公差等级之差23级。 95K7d

29、11如：如：三、配合的选择三、配合的选择本质：本质： 在确定了基准制的基础上，根据使用在确定了基准制的基础上，根据使用中允许间隙或过盈的大小及变化范围，选定非中允许间隙或过盈的大小及变化范围，选定非基准件的基本偏差代号。有的配合同时确定基基准件的基本偏差代号。有的配合同时确定基准件与非基准件的公差等级。准件与非基准件的公差等级。方法：方法：1.1.计算法计算法 2.2.试验法试验法 3.3.类比法类比法（一）各类配合选择的大体方向（一）各类配合选择的大体方向（二）各种基本偏差的特点及应用（二）各种基本偏差的特点及应用（三）各类配合的选择（三）各类配合的选择1、间隙配合的选择、间隙配合的选择2、过盈配合的选择、过盈配合的选择3、过渡配合的选择、过渡配合的选择根据定心要求与拆卸情况选择过渡配合根据定心要求与拆卸情况选择过渡配合GB/T1800.31998规定了大尺寸零件加工的公差等级规定了大尺寸零件加工的公差等级及孔、轴常用的公差带（加大公差），还强调在一般及孔、轴常用的公差带（加大公差），还强调在一般情况下孔、轴采用同级配合，为解决大尺寸零件出现情况下孔、轴采用同级配合，为解决大尺