第三章尺寸公差、配合及检测

1、第一节第一节 术语和定义术语和定义第二节第二节 尺寸的公差与配合尺寸的公差与配合第三节第三节 尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用第四节第四节 尺寸的检测尺寸的检测 如：滑动轴承与轴颈的结合，导轨与滑块的结合，有一定如：滑动轴承与轴颈的结合，导轨与滑块的结合，有一定的配合间隙的配合间隙 如：齿轮轴齿轮与轴、蜗轮轮缘与轮毂的结合，必须保证如：齿轮轴齿轮与轴、蜗轮轮缘与轮毂的结合，必须保证一定的过盈，以传递足够的扭矩或轴向力时不打滑一定的过盈，以传递足够的扭矩或轴向力时不打滑 主要用于保证有较高的同轴度和在不同修理周期下能拆卸主要用于保证有较高的同轴度和在不同修理周期下能拆卸的一种结构的一种结

2、构 如：一般齿轮与轴、定位销和销孔的结合等，必须保证如：一般齿轮与轴、定位销和销孔的结合等，必须保证一定的过盈，但也不能太大一定的过盈，但也不能太大 协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾，协调机器零件的使用要求与制造经济性之间的矛盾，是最基础，最典型的标准。是最基础，最典型的标准。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GB15917459，GB1800180479， GB/T180492GB/T1800.1 1997， GB/T1800.2 1998， GB/T1800.3 1998， GB/T1800.4 1999， GB/T18011999，

3、GB/T180379， GB/T18042000 是以特定单位表示线性尺寸的数值，如直径、半径、是以特定单位表示线性尺寸的数值，如直径、半径、宽度、深度、高度、中心距等。宽度、深度、高度、中心距等。 由设计者给定的尺寸，通过它应用上、下偏差由设计者给定的尺寸，通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸。可算出极限尺寸的尺寸。 孔、轴的基本尺寸代号分别为孔、轴的基本尺寸代号分别为 和和 零件加工后通过测量获得的尺寸零件加工后通过测量获得的尺寸 并非被测尺寸的真值并非被测尺寸的真值 孔、轴的实际尺寸代号分别为孔、轴的实际尺寸代号分别为 和和 允许尺寸变化的两个极限值，设计时给定允许尺寸变化的两个极限

4、值，设计时给定 孔、轴的最大、最小极限尺寸代号分别为孔、轴的最大、最小极限尺寸代号分别为 和和 某一尺寸减其基本尺寸所得的代某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，其值可正、可负或零。数差，其值可正、可负或零。 实际尺寸减其基本尺寸的代数差（实际尺寸减其基本尺寸的代数差（）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 最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差 孔孔 , 轴轴 最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差 孔孔 , 轴轴ddeDDEaaaaddesDDESmaxmaxddeiDDEIminmin公差与配合示意图公差与配合示

5、意图EIESDDThminmaxeiesddTsminmax 由零线和公差带两部分组成由零线和公差带两部分组成 公差及偏差的数值与基本尺寸数值相比差别甚大，不便用同公差及偏差的数值与基本尺寸数值相比差别甚大，不便用同一比例表示一比例表示 确定偏差的一条基准直线，确定偏差的一条基准直线，零偏差线零偏差线 表示基本尺寸表示基本尺寸零线上方为正偏差，下方为负偏差零线上方为正偏差，下方为负偏差 由代表上、下偏差的两由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域条直线所限定的一个区域在国标中，公差带包括了在国标中，公差带包括了“公公差带大小差带大小”与与“公差带位置公差带位置”两个参数。两个参数。通常孔公差

6、带用由右上角向左下角的斜线表示；通常孔公差带用由右上角向左下角的斜线表示； 轴公差带用由左上角向右下角的斜线表示；轴公差带用由左上角向右下角的斜线表示； 用以确定公差带大小的任一公差（用以确定公差带大小的任一公差（IT） 靠近零线的那个偏差（上偏差或下偏差）靠近零线的那个偏差（上偏差或下偏差） 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系1）孔和轴的基本尺寸必须相同）孔和轴的基本尺寸必须相同2）具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合）具有包容和被包容的特性，即孔和轴的结合 配合是指一批孔和轴的装配关系，用公差带相互位置关系反映配合配合是指一批

7、孔和轴的装配关系，用公差带相互位置关系反映配合比较确切比较确切孔孔 通常指圆柱形内表面，也包通常指圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由二平行平面括非圆柱形内表面（由二平行平面或切面形成的包容面）或切面形成的包容面）轴轴 通常指圆柱形外表面，也包通常指圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由二平行平面括非圆柱形外表面（由二平行平面或切面形成的被包容面）或切面形成的被包容面）孔与轴孔与轴允许间隙的变动量，最大间隙与最小间隙的代允许间隙的变动量，最大间隙与最小间隙的代 数差数差 孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间 隙的配合隙的配合 （包括（包括 X mi

8、n =0）孔孔XmaxXmin0+-轴轴 孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为负孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为负 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差的代数差 Y max 孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差的代数差 Y min 允许过盈的变动量，最小过盈与最大过盈之允许过盈的变动量，最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值代数差的绝对值 孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合过盈的配合 （包括（包括Y min =0）轴轴0+-YmaxYmin孔孔 孔

9、的公差带与轴的公差带相互交迭孔的公差带与轴的公差带相互交迭 配合公差配合公差 最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值 极限情况极限情况 X max Y max孔孔轴轴0+-XmaxYmax 组成配合的孔、轴公差之和。组成配合的孔、轴公差之和。 是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许值。紧变动的程度给定的允许值。允许间隙或过盈的变动量，反映配合的松紧变化程度，表允许间隙或过盈的变动量，反映配合的松紧变化程度，表示装配后的配合精度示装配后的配合精度 Tf|maxmaxminmaxminma

10、xYXTYYTXXTfff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三类配合的配合公差均为三类配合的配合公差均为shfTTT基孔制基孔制 是基本偏差为是基本偏差为一定的孔公差带，与不一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴的公差同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种带形成各种配合的一种制度制度 基本偏差即下偏差基本偏差即下偏差=0 基准孔代号：基准孔代号：H基轴制基轴制 是基本偏差为一定是基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的轴公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的的孔的公差带形成各种配合的一种制度一种制度 基本偏差即上偏差基本偏差即上偏差=0 基准轴代

11、号：基准轴代号：h各种配合是由孔、轴公差带之间的关系决定的，而公差带各种配合是由孔、轴公差带之间的关系决定的，而公差带的大小和位置则分别由标准公差和基本偏差决定。的大小和位置则分别由标准公差和基本偏差决定。v标准公差分为标准公差分为20级，级， 即即IT01、IT0、IT1、IT18 等级依次降低，标准公差值依次增大。公差值计算为：等级依次降低，标准公差值依次增大。公差值计算为：确定尺寸精确程度的等级确定尺寸精确程度的等级v考虑了加工误差和测量误差考虑了加工误差和测量误差v对于基本尺寸对于基本尺寸500mm，精度，精度IT5IT1821DDD DDi001. 045. 03l尺寸分段后，对同一

12、尺寸分段内的所有基本尺寸，在相尺寸分段后，对同一尺寸分段内的所有基本尺寸，在相同公差等级下，具有相同的标准公差。同公差等级下，具有相同的标准公差。l0500mm的尺寸范围分成的尺寸范围分成13个尺寸段：主段落个尺寸段：主段落l基本尺寸基本尺寸D是由尺寸分段内首尾两个尺寸的几何平均值是由尺寸分段内首尾两个尺寸的几何平均值来计算。来计算。 1 基本尺寸和公差等级确定时，按表中公式计算。基本尺寸和公差等级确定时，按表中公式计算。 D21DDi标准公差值：标准公差值：IT01、 IT0 、IT1标准公差值：标准公差值：IT5IT18v基本偏差系列用拉丁字母表示，按顺序排列，除基本偏差系列用拉丁字母表示

13、，按顺序排列，除i, l, o, q, w（I,L,O,Q,W）外的）外的21字母加上字母加上cd, ef, fg, za, zb, zc, js(CD,EF,FG,ZA,ZB,ZC)共有共有28个代号个代号v孔用大写字母表示，轴用小写字母表示孔用大写字母表示，轴用小写字母表示vH和和h的基本偏差为的基本偏差为0，H为基准孔，为基准孔， h为基准轴为基准轴vJS和和js是是基本偏差为基本偏差为+IT/2或或-IT/2，逐渐取，逐渐取代近似对称偏差代近似对称偏差J和和jv另一极限偏差另一极限偏差决定，除决定，除js,j,k,m,n（JS,J,K,M,N）外，原则上基本偏差数值与公差等级无）外，原

14、则上基本偏差数值与公差等级无关。关。+0-AGHJSJKMNPZC等级等级8M7M8其他等级N9N16N5N8基本偏差字母与公差等级数字并列，且大小相同，基本偏差字母与公差等级数字并列，且大小相同，如如H7不能写成不能写成H7 ，因为基本偏差和公差等级是组，因为基本偏差和公差等级是组成公差带的两个独立要素，二者地位等同成公差带的两个独立要素，二者地位等同u计算公式，是根据使用要求、生产实践经验和科学试验，计算公式，是根据使用要求、生产实践经验和科学试验，经数理统计分析整理出来的，是以经数理统计分析整理出来的，是以配合为基础来考配合为基础来考虑的虑的v ah 用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最

15、小间隙用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙 用于大间隙或热动配合，最小间隙与直径成正比。用于大间隙或热动配合，最小间隙与直径成正比。 用于一般润滑条件下的旋转运动，最小间隙与直径有一定关系。用于一般润滑条件下的旋转运动，最小间隙与直径有一定关系。 用于滑动、定心或半液体摩擦的场合，间隙较小。用于滑动、定心或半液体摩擦的场合，间隙较小。 最紧的间隙配合，基本偏差为零。最紧的间隙配合，基本偏差为零。 取取c,dc,d、e,fe,f、f,gf,g的基本偏差的几何平均值。的基本偏差的几何平均值。w jn 主要用于过渡配合，保证孔轴配合时对中，拆卸不主要用于过渡配合，保证孔轴配合时对中，拆卸不困难

16、困难x pzc 过盈配合，基本偏差为下偏差，保证足够连接强度，过盈配合，基本偏差为下偏差，保证足够连接强度，正常传递扭矩。数值大小按一定等级的孔相配合要求的最正常传递扭矩。数值大小按一定等级的孔相配合要求的最小过盈而定。小过盈而定。y 轴的另一个偏差轴的另一个偏差 或或 所有基本偏差数值可有表可查。所有基本偏差数值可有表可查。是以轴的基本偏差换算得来的是以轴的基本偏差换算得来的换算的前提是：换算的前提是： 25H8/f8 25F8/h8 25F7/h6 25H7/f6 用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反而符号相反 孔孔 AH: E

17、I = -es JZC: ES = - ei 孔的基本偏差孔的基本偏差ES和轴的基本偏差和轴的基本偏差ei符号相反，而符号相反，而绝对值相差绝对值相差 孔孔 ES = - ei (适应于适应于ITIT8的的JN， ITIT7的的PZC) 孔的另一个偏差孔的另一个偏差 EI = ES IT 或或 ES = EI + IT所有基本偏差数值可有表可查。所有基本偏差数值可有表可查。基本尺寸基本尺寸500mm500mm范围内，范围内， 孔的公差带有孔的公差带有543543个，轴的公差带有个，轴的公差带有544544个；个； 孔的公差带孔的公差带105个，轴的公差带个，轴的公差带116个个 孔的公差带孔的

18、公差带44个，轴的公差带个，轴的公差带59个，方框个，方框 孔的公差带和轴的公差带各孔的公差带和轴的公差带各13个，圆圈个，圆圈基孔制配合基孔制配合59种，基轴制配合种，基轴制配合47种种 基孔制配合基孔制配合13种，基轴制配合种，基轴制配合13种种v图样上未曾注出的尺寸称为图样上未曾注出的尺寸称为。在车。在车间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保证的公差。它代表经济加工精度。证的公差。它代表经济加工精度。v主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能简化制图，节省图样设计时间。简化制图，节省图样设计时间。v

19、GB/T1804国家标准规定了线性尺寸一般公差（未国家标准规定了线性尺寸一般公差（未注公差）的规范。注公差）的规范。线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差v线性尺寸的一般公差规定了线性尺寸的一般公差规定了v极限偏差的取值都采用对称分布的公差带。极限偏差的取值都采用对称分布的公差带。0.03v在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样或技术在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。文件中用国标号和公差等级代号标注即可。 例如按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标准中例如按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标准中规定的规定的m m（中等）级时，

20、可表示为：（中等）级时，可表示为：GB/T 1804GB/T 1804m m (这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆半径尺这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆半径尺寸及倒角尺寸）均按寸及倒角尺寸）均按m（中等）级加工和验收。（中等）级加工和验收。)v基本尺寸确定基本尺寸确定 尺寸公差与配合的选择尺寸公差与配合的选择 v选用的原则：在满足使用要求的前提下，选用的原则：在满足使用要求的前提下，能够获得最佳的技术经济效益。能够获得最佳的技术经济效益。v选用的方法：计算法、试验法和类比法选用的方法：计算法、试验法和类比法。u一般情况下应优先选用基孔制：一般情况下应优先选用基孔制：减少刀

21、具减少刀具数目数目v下列情况下选用基轴制：下列情况下选用基轴制： 1 1）直接使用有一定公差等级而不再进行机）直接使用有一定公差等级而不再进行机械加工的冷拔钢材做轴。械加工的冷拔钢材做轴。农业机械和纺织农业机械和纺织机械机械 2 2）尺寸小于）尺寸小于1mm1mm的精密轴采用光轧成形的的精密轴采用光轧成形的钢丝，配合采用基轴制。钢丝，配合采用基轴制。钟表、无线电等钟表、无线电等 3 3）同一基本尺寸的轴上装有不同配合要求）同一基本尺寸的轴上装有不同配合要求的几个孔件时的几个孔件时。w与标准件配合与标准件配合 以标准件为基准件以标准件为基准件x为满足配合的特殊要求，允许选用非基准为满足配合的特殊

22、要求，允许选用非基准制的配合制的配合基准制选择示例基准制选择示例u在常用尺寸段内，对于较高精度等级的配合，由于孔在常用尺寸段内，对于较高精度等级的配合，由于孔比轴难加工，选定孔比轴低一等级。比轴难加工，选定孔比轴低一等级。 （间隙和过渡配合中孔间隙和过渡配合中孔IT8IT8，过盈配合中孔，过盈配合中孔IT7IT7）v低精度的孔和轴选择相同的公差等级。低精度的孔和轴选择相同的公差等级。w各种加工方法的公差等级不同。（如表）各种加工方法的公差等级不同。（如表）x公差等级的应用范围不同。公差等级的应用范围不同。y相配合零件或部件精度要匹配。相配合零件或部件精度要匹配。z过盈、过渡配合的公差等级不能太

23、低，一般孔的标准公过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一般孔的标准公差差IT8，轴的标准公差，轴的标准公差IT7 。间隙配合中，间隙小的。间隙配合中，间隙小的配合公差等级较高，间隙大的公差等级可以低些。配合公差等级较高，间隙大的公差等级可以低些。 在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相配在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相配合零件公差等级差合零件公差等级差23个等级。个等级。|熟悉常用尺寸公差等级的应用。熟悉常用尺寸公差等级的应用。1）孔和轴有相对运动时：间隙配合）孔和轴有相对运动时：间隙配合2）孔和轴无相对运动时，应根据具体工作条件的不同确定）孔和轴无相对运动时，应根据具体工

24、作条件的不同确定过盈、过渡甚至间隙配合。过盈、过渡甚至间隙配合。3）配合种类确定后，选用优先配合，其次选用常用配合，）配合种类确定后，选用优先配合，其次选用常用配合，再次选用一般配合。再次选用一般配合。 确定基准制的基础上，选定非基准件的基本偏差代号；或确定基准制的基础上，选定非基准件的基本偏差代号；或同时确定基准件与非基准件的公差等级。同时确定基准件与非基准件的公差等级。计算法：根据理论公式，计算出使用要求的间隙或过盈计算法：根据理论公式，计算出使用要求的间隙或过盈 大小来选定配合。大小来选定配合。 试验法：用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或试验法：用试验的方法确定满足产品工作性能的间

25、隙或 过盈范围。过盈范围。 类比法：参照同类型机器或机构中经过生产事件验证的类比法：参照同类型机器或机构中经过生产事件验证的 配合的实际情况，再结合所设计产品的使用要配合的实际情况，再结合所设计产品的使用要 求和应用条件来确定配合。求和应用条件来确定配合。 1）熟悉常用和优先配合的应用场合。）熟悉常用和优先配合的应用场合。2）受载荷情况）受载荷情况3）拆装情况）拆装情况4）配合件的结合长度和形位误差）配合件的结合长度和形位误差5）配合件的材料）配合件的材料6）温度的影响）温度的影响7）装配变形的影响）装配变形的影响8）生产类型）生产类型9 9）工作情况）工作情况mmYXTf089. 0)048

26、. 0(041. 0maxmax解：解： 由于没有特殊的要求，所以应优先选用基孔制。孔的偏差为由于没有特殊的要求，所以应优先选用基孔制。孔的偏差为H。，则，假设孔与轴同级配合mmTTTshf089. 0 Ts=IT7=0.035mm，Th=IT8=0.054mm。 IT7+IT8=0.089mm=Tf孔：孔：EI=0mm，Th=0.054mm，所以，所以ES=EI+Th=0.054mm轴：轴：Xmax=ES-ei=0.041mm ei=0.054-0.041=0.013mm es=ei+Ts=0.013+0.035=0.048mm7/8100mHmmTTTfsh0445. 02/089. 02

27、/查表知：查表知：0.0445mm介于介于IT7和和IT8之间之间又在这个公差等级范围内，要求孔的公差要又在这个公差等级范围内，要求孔的公差要比轴的公差低一级，所以孔取比轴的公差低一级，所以孔取IT8，轴取，轴取IT7。基本偏差基本偏差：m755H030. 00755H030. 0055655h0019. 0655h0019. 0556/7556755hHhH或)(6/ )(755)(6)(7550019. 0030. 000019. 0030. 00hHhH或)/()(55)()(550019. 0030. 000019. 0030. 00或孔孔轴轴配合配合例例1：查表确定下列：查表确定下列

28、3组配合中孔和轴的极限偏差，组配合中孔和轴的极限偏差，绘制公差与配合图解，并计算两个配合的过盈量绘制公差与配合图解，并计算两个配合的过盈量或间隙量。或间隙量。5/6457/8207/820hJShKkHRa大批大量生产的工件：量规（检验）大批大量生产的工件：量规（检验）单件小批生产的工件：计量器具（测量）单件小批生产的工件：计量器具（测量）：验收原则、验收极限和计量器具：验收原则、验收极限和计量器具 （ IT6IT18，基本尺寸，基本尺寸500mm，普通计量器具），普通计量器具）一个尺寸具有基本尺寸、允许公差范围，当测得值在工件一个尺寸具有基本尺寸、允许公差范围，当测得值在工件最大、最小极限尺

29、寸附近时，就有可能将本来处于公差之最大、最小极限尺寸附近时，就有可能将本来处于公差之外的工件判为正品，而在公差带之内的判为废品。外的工件判为正品，而在公差带之内的判为废品。误误 收收误误 废废验收原则：所用验收方法应只接受位于规定的极限尺寸之验收原则：所用验收方法应只接受位于规定的极限尺寸之 内的工件。内的工件。 验收极限：检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。验收极限：检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。A的数值取工的数值取工件公差的件公差的1/10上验收极限上验收极限下验收极限下验收极限1）对要求符合包容要求的尺寸，公差等级高的尺寸，其验）对要求符合包容要求的尺寸，公差等级高的尺寸，其验

30、收极限按方法收极限按方法1。2）对工艺能力指数）对工艺能力指数Cp1时，其验收极限可以按时，其验收极限可以按2；但对要求；但对要求符合包容要求的尺寸，其轴的最大极限尺寸和孔的最小极符合包容要求的尺寸，其轴的最大极限尺寸和孔的最小极限尺寸仍按方法限尺寸仍按方法1。3）对偏态分布的尺寸，尺寸偏向的一边按方法）对偏态分布的尺寸，尺寸偏向的一边按方法1。4）对非配合和一般的尺寸，其验收极限按方法）对非配合和一般的尺寸，其验收极限按方法2。6TCpv选择计量器具应与被侧工件的外形、位置、尺寸的大选择计量器具应与被侧工件的外形、位置、尺寸的大小及被测参数特性相适应。小及被测参数特性相适应。v选择计量器具应考虑工件的尺寸公差，使所选器具的选择计量器具应考