科创课件2.0尺寸公差与原柱结合的互换性

1、第二章尺寸公差与圆柱结合的互第二章尺寸公差与圆柱结合的互换性换性2-1极限与配合的常用词汇极限与配合的常用词汇一、有关尺寸的术语一、有关尺寸的术语1、尺寸、尺寸 用特定单位表示线性尺寸值的数值称为用特定单位表示线性尺寸值的数值称为尺寸。也包括以角度单位表示角度尺寸的数尺寸。也包括以角度单位表示角度尺寸的数值。值。2-1极限与配合的常用词汇极限与配合的常用词汇2、孔和轴、孔和轴 通常将工件圆柱形内表面和外表面称为孔通常将工件圆柱形内表面和外表面称为孔和轴。和轴。3、基本尺寸、基本尺寸 由设计给定的尺寸。由设计给定的尺寸。4、实际尺寸、实际尺寸 通过测量获得的尺寸。由于测量误差存在，通过测量获得的

2、尺寸。由于测量误差存在，实际尺寸不一定是被测尺寸的真值。实际尺寸不一定是被测尺寸的真值。2-1极限与配合的常用词汇极限与配合的常用词汇5、极限尺寸、极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值。较大的一个称为允许尺寸变化的两个极限值。较大的一个称为最大极限尺寸。较小的一个为最小极限尺寸。最大极限尺寸。较小的一个为最小极限尺寸。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） 孔或轴在尺寸极限范围以内，具有材料最多时孔或轴在尺寸极限范围以内，具有材料最多时的状态为的状态为MMC，在次状态下的尺寸为，在次状态下的尺寸为MMS。它是。它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸。

3、孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸。2-1极限与配合的常用词汇极限与配合的常用词汇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） 孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量孔或轴在尺寸极限范围内，具有材料量最少时的状态称为最小实体状态。在此状态最少时的状态称为最小实体状态。在此状态下的尺寸，称为最小实体尺寸。它是孔的最下的尺寸，称为最小实体尺寸。它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸。大极限尺寸和轴的最小极限尺寸。二、有关偏差和公差的术语二、有关偏差和公差的术语1、尺寸偏差、尺寸偏差 某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸）减其某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸）减其基本尺寸所得的

4、代数差，简称偏差基本尺寸所得的代数差，简称偏差偏差分为实际偏差和极限偏差两种。偏差分为实际偏差和极限偏差两种。 实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差为实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差为实际偏差。实际偏差。 极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差为极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差为极限偏差。极限偏差。二、有关偏差和公差的术语二、有关偏差和公差的术语极限偏差分为上偏差和下偏差两种。极限偏差分为上偏差和下偏差两种。最大极限尺寸减基本尺寸的代数差为上偏差。最大极限尺寸减基本尺寸的代数差为上偏差。上偏差用上偏差用ES（孔）、（孔）、es（轴）表示。（轴）表示。最小极限尺寸减基本尺寸的代数差为下偏差。最小极限尺寸减

5、基本尺寸的代数差为下偏差。下偏差用下偏差用EI（孔）、（孔）、ei（轴）表示。（轴）表示。偏差可以为正、负值和零值。偏差可以为正、负值和零值。二、有关偏差和公差的术语二、有关偏差和公差的术语2、尺寸公差、尺寸公差 最大极限尺寸和最小极限尺寸之差，或最大极限尺寸和最小极限尺寸之差，或上下偏差之差，称为公差。它是允许尺寸的上下偏差之差，称为公差。它是允许尺寸的变动量。通常用变动量。通常用T表示。表示。二、有关偏差和公差的术语二、有关偏差和公差的术语3、公差带、公差带 以基本尺寸为零线（零线偏差），用适以基本尺寸为零线（零线偏差），用适当比例画出代表上偏差和下偏差（或最大极当比例画出代表上偏差和下偏

6、差（或最大极限尺寸和最小极限尺寸）的两条直线所限定限尺寸和最小极限尺寸）的两条直线所限定的区域，称为公差带。的区域，称为公差带。 零线以上的为正偏差，零线以下的为负零线以上的为正偏差，零线以下的为负偏差。如下图所示偏差。如下图所示二、有关偏差和公差的术语二、有关偏差和公差的术语三、有关配合的术语三、有关配合的术语1、间隙和过盈、间隙和过盈 间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得之差，为正时，此差值为间隙（所得之差，为正时，此差值为间隙（S）；）；为负时，此差值称为过盈（为负时，此差值称为过盈（）。）。2、配合、配合 基本尺寸相同的互相结合的孔和轴公差基本尺寸相

7、同的互相结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合，用公差带关系来反带之间的关系称为配合，用公差带关系来反映配合。映配合。三、有关配合的术语三、有关配合的术语 基孔制：基本偏差固定不变的孔公差带，基孔制：基本偏差固定不变的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。孔为基准孔，其下偏差为零。一种制度。孔为基准孔，其下偏差为零。（H） 基轴制：基本偏差固定不变的轴公差带，基轴制：基本偏差固定不变的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。轴为基准轴，上偏差为零。（一种制度。轴为基准轴，上偏差为零。

8、（h）三、有关配合的术语三、有关配合的术语 按相互配合的孔、轴公差带配合关系将按相互配合的孔、轴公差带配合关系将配合分成三类配合分成三类.1、间隙配合、间隙配合孔的公差带在轴的公差带之上。孔的公差带在轴的公差带之上。2、过盈配合、过盈配合孔的公差带在轴的公差带之下。孔的公差带在轴的公差带之下。3、过渡配合、过渡配合孔的公差带与轴的公差带相互交叠。孔的公差带与轴的公差带相互交叠。三、有关配合的术语三、有关配合的术语3、配合公差与配合公差带、配合公差与配合公差带最大间隙（或最小过盈）最大间隙（或最小过盈）Smax（min）=Dmax-dmin=ES-ei最小间隙（或最大过盈）最小间隙（或最大过盈）

9、Smin（max）=Dmin-dmax=EI-es配合公差配合公差Tf= Smax（min）- Smin（max）=TD+Td三、有关配合的术语三、有关配合的术语2-2标准公差系列标准公差系列 标准公差是公差与配合国家标准中规定的用标准公差是公差与配合国家标准中规定的用以确定公差带大小的任一公差值。有以下原则制以确定公差带大小的任一公差值。有以下原则制定。定。1、公差单位（公差因子）、公差单位（公差因子） 计算标准公差的基本单位，根据经验，零件计算标准公差的基本单位，根据经验，零件加工误差与基本尺寸之间呈立方根抛物线的关系。加工误差与基本尺寸之间呈立方根抛物线的关系。对尺寸小于等于对尺寸小于等

10、于500mm时时DDi001. 045. 03DDi001. 045. 032-2标准公差系列标准公差系列2、公差等级、公差等级 国家标准规定的标准公差国家标准规定的标准公差T是用等级系数是用等级系数a与公差单位与公差单位i的乘积值来确定的，即：的乘积值来确定的，即：T=ai 在基本尺寸一定的情况下，公差等级系在基本尺寸一定的情况下，公差等级系数数a是决定标准公差大小的唯一参数。是决定标准公差大小的唯一参数。a的大的大小在一定程度上反映了加工方法的难易程度。小在一定程度上反映了加工方法的难易程度。2-2标准公差系列标准公差系列 根据公差等级的不同，国家标准将公差分为根据公差等级的不同，国家标准

11、将公差分为20级，即级，即IT01，IT0，IT1，IT2，IT18，IT表示标准公差，即国际公差（表示标准公差，即国际公差（ISO Tolerance）的缩写代号。的缩写代号。 从从IT01到到IT18，等级依次降低，而相应的标，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大。准公差值依次增大。2-2标准公差系列标准公差系列3、基本尺寸分段、基本尺寸分段 根据标准公差计算公式，每有一个基本根据标准公差计算公式，每有一个基本尺寸就应该有一个相应的公差值。但生产实尺寸就应该有一个相应的公差值。但生产实践中，基本尺寸是很多的，这样会形成一个践中，基本尺寸是很多的，这样会形成一个庞大的公差数值表，为简化公

12、差表和便于应庞大的公差数值表，为简化公差表和便于应用，国家标准对基本尺寸进行分段。用，国家标准对基本尺寸进行分段。 分段后，对同一尺寸段内的所有基本尺分段后，对同一尺寸段内的所有基本尺寸，在公差等级相同时，规定有相同的公差。寸，在公差等级相同时，规定有相同的公差。2-2标准公差系列标准公差系列 标准公差是按照相应尺寸分段内，首尾两标准公差是按照相应尺寸分段内，首尾两个尺寸的几何平均值来计算的。个尺寸的几何平均值来计算的。例如：例如：5080mm基本尺寸段的计算直径为基本尺寸段的计算直径为mm25.6380*502-2标准公差系列标准公差系列例例2-1：基本尺寸：基本尺寸30mm，求，求IT6和

13、和IT7等于多等于多少？少？解：解： 30mm属于属于1830mm尺寸分段。尺寸分段。 D=公差单位：公差单位： mm24.2330*18umDDi31. 124.23*001. 024.2345. 0001. 045. 0332-2标准公差系列标准公差系列故：故： IT6=10i=10*1.31=13.1=13m IT7=16i=16*1.31=20.96=21m2-3基本偏差系列基本偏差系列 基本偏差是用来确定公差带相对于零线位置基本偏差是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差，的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差，它是国家标准中使公差带位置标准化的唯

14、一指标。它是国家标准中使公差带位置标准化的唯一指标。 基本偏差代号用拉丁字母表示，大写表示孔，基本偏差代号用拉丁字母表示，大写表示孔，小写表示轴。在小写表示轴。在26个字母中除了个字母中除了I、L、O、Q、W，5个字母外，采用个字母外，采用21个，再加上个，再加上CD、EF、FG、ZA、ZB、ZC、Js，表示的，表示的7个，共有个，共有28个。即孔和轴共有个。即孔和轴共有28个基本偏差。个基本偏差。2-3基本偏差系列基本偏差系列一、轴的基本偏差一、轴的基本偏差 基本偏差的大小在很大程度上决定着孔、轴配基本偏差的大小在很大程度上决定着孔、轴配合的性质（即间隙或过盈的大小）。合的性质（即间隙或过盈

15、的大小）。 轴的基本偏差是以基孔制配合为基础来制定的。轴的基本偏差是以基孔制配合为基础来制定的。 ah用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙；小间隙；jn主要用于过渡配合；主要用于过渡配合；pzc主要用于过主要用于过盈配合，其基本偏差为下偏差。盈配合，其基本偏差为下偏差。es=ei+ITei=es-IT2-3基本偏差系列基本偏差系列二、孔的基本偏差二、孔的基本偏差 由于基孔制和基轴制是两种并行的配合由于基孔制和基轴制是两种并行的配合基准制。孔的基本偏差不需要另外制定一套基准制。孔的基本偏差不需要另外制定一套计算公式，而是根据同一字母代号轴的基本计算公式，

16、而是根据同一字母代号轴的基本偏差，按一定的规则换算得来的。偏差，按一定的规则换算得来的。2-4一般、常用和优先使用的公差带与配合的标准化一般、常用和优先使用的公差带与配合的标准化 根据国家标准提供的标准公差和基本偏根据国家标准提供的标准公差和基本偏差，可以组成很多种公差带，由不同的孔、差，可以组成很多种公差带，由不同的孔、轴公差带又可组成许多的配合。如果这么多轴公差带又可组成许多的配合。如果这么多公差与配合全部投入使用，显然是不经济的，公差与配合全部投入使用，显然是不经济的，会导致定值刀、量具规格的繁杂。会导致定值刀、量具规格的繁杂。 结合我国生产实际的需要，国家标准规结合我国生产实际的需要，

17、国家标准规定了尺寸小于等于定了尺寸小于等于500mm内的一般用途孔、内的一般用途孔、轴公差带，常用孔、轴和优先使用的孔、轴轴公差带，常用孔、轴和优先使用的孔、轴公差带。公差带。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用 公差与配合的选择是机械设计与制造的公差与配合的选择是机械设计与制造的重要一环，主要包括：确定基准制、公差等重要一环，主要包括：确定基准制、公差等级与配合种类。其选择原则是既要保证机械级与配合种类。其选择原则是既要保证机械产品的性能优良，同时兼顾制造上的经济可产品的性能优良，同时兼顾制造上的经济可行。行。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用一、基准制的选用一、基准制的选用基准制包括

18、基孔制和基轴制两种。基准制包括基孔制和基轴制两种。 一般，相同代号的基孔制和基轴制配合一般，相同代号的基孔制和基轴制配合相同。相同。 例如：例如：H7/h6与与F7/h6，有同样的最大、，有同样的最大、最小间隙。因此，基准制的选择与使用要求最小间隙。因此，基准制的选择与使用要求无关。主要从结构、工艺和经济等各方面考无关。主要从结构、工艺和经济等各方面考虑。虑。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用1、一般情况下，应有限选用基孔制。通常加、一般情况下，应有限选用基孔制。通常加工孔比加工轴困难，而且所用的刀、量具尺工孔比加工轴困难，而且所用的刀、量具尺寸规格也多些。采用基孔制可以减少定值刀、寸规格

19、也多些。采用基孔制可以减少定值刀、量具的规格数目，有利于刀、量具的标准化、量具的规格数目，有利于刀、量具的标准化、系列化。经济合理使用方便。系列化。经济合理使用方便。 基轴制通常仅用于具有明显经济效果的情基轴制通常仅用于具有明显经济效果的情况。如直接采用冷拔钢材做轴，不再切削加况。如直接采用冷拔钢材做轴，不再切削加工。或在同一尺寸的轴上需要装配几个具有工。或在同一尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合的零件时应用。如下图：不同配合的零件时应用。如下图：2-5公差与配合的选用公差与配合的选用2-5公差与配合的选用公差与配合的选用2、当设计的零件与标准件相配时，基准制的、当设计的零件与标准件相配时，基

20、准制的选择应按照标准件而定。如与滚动轴承内圈选择应按照标准件而定。如与滚动轴承内圈配合的轴应该按基孔制；而与滚动轴承外圈配合的轴应该按基孔制；而与滚动轴承外圈相配合的孔，则应选用基轴制。相配合的孔，则应选用基轴制。3、为了满足配合的特殊需要，允许采用任一、为了满足配合的特殊需要，允许采用任一孔或轴的公差带组成配合。孔或轴的公差带组成配合。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用二、公差等级的选用二、公差等级的选用 合理地选择公差等级，是为了更好地协合理地选择公差等级，是为了更好地协调机器零部件使用要求与制造工艺及其成本调机器零部件使用要求与制造工艺及其成本之间的矛盾。一般按照以下几个原则选用。之

21、间的矛盾。一般按照以下几个原则选用。1、对于基本尺寸小于等于、对于基本尺寸小于等于500mm的较高等级的较高等级的配合，当标准公差小于等于的配合，当标准公差小于等于IT8时，国标推时，国标推荐孔比轴低一级相配合。标准公差大于荐孔比轴低一级相配合。标准公差大于IT8时，时，选用同级孔轴配合。选用同级孔轴配合。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用2、选择公差等级既要满足设计要求，又要考、选择公差等级既要满足设计要求，又要考虑工艺的可能性和经济性。在满足使用要求虑工艺的可能性和经济性。在满足使用要求的情况下，尽量扩大公差值，选用较低的公的情况下，尽量扩大公差值，选用较低的公差等级。差等级。2-5公

22、差与配合的选用公差与配合的选用三、配合的选用三、配合的选用 在设计中，根据使用要求，应尽可能地在设计中，根据使用要求，应尽可能地选用优先配合或常用配合。选用优先配合或常用配合。 确定了基准制以后，选择配合就是根据确定了基准制以后，选择配合就是根据使用要求使用要求配合公差（间隙或过盈）的大配合公差（间隙或过盈）的大小，确定偏差代号，同时确定基准件及配合小，确定偏差代号，同时确定基准件及配合件的公差等级。件的公差等级。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用 对间隙配合，可按照最小间隙确定基本对间隙配合，可按照最小间隙确定基本偏差代号；对过盈配合，可按照最小过盈选偏差代号；对过盈配合，可按照最小过盈

23、选定配合件的基本偏差代号；并根据配合公差定配合件的基本偏差代号；并根据配合公差的要求，确定孔、轴的公差等级。的要求，确定孔、轴的公差等级。2-5公差与配合的选用公差与配合的选用一般选用配合的方法有下列三种：一般选用配合的方法有下列三种：1、计算法（略）、计算法（略）2、试验法、试验法 对产品影响很大的一些配合，需要用试对产品影响很大的一些配合，需要用试验法确定机器工作性能的最佳间隙或过盈比验法确定机器工作性能的最佳间隙或过盈比较可靠。较可靠。3、类比法、类比法2-5公差与配合的选用公差与配合的选用 类比法是按照同类机器或机构中，经过类比法是按照同类机器或机构中，经过生产实践验证的已用配合的实用情况，再考生产实践验证的已用配合的实用情况，再考虑所设计机器的使用条件，确定需要的配合。虑所设计机器的使用条件，确定需要的配合。使用