第二章尺寸的公差、配合与检测

第二章公差与配合宋亚163.com尺寸术语尺寸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。公称尺寸

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。

孔、轴的基本尺寸代号分别为D

和

d实际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

孔、轴的实际尺寸代号分别为Da和da极限尺寸允许尺寸变化的两个极限值，设计时给定

孔、轴的最大、最小极限尺寸代号分别为Dmax、Dmin和dmax、dmin尺寸偏差术语尺寸偏差（偏差）

某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，其值可正、可负或零。

实际偏差实际尺寸减其基本尺寸的代数差（Ea、ea）

极限偏差

极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差

上偏差最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差孔ES,轴es

下偏差最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差孔EI,轴

ei

偏差术语公差术语尺寸公差（公差）

允许尺寸的变动量

1）最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差

2）上偏差与下偏差的代数差的绝对值（永远为正）孔的公差

轴的公差公差带图术语公差带图术语图

公差带图（1）公差带图直观的表示出公称尺寸、极限偏差、公差以及孔与轴配合关系的图解简称公差带图。

由于公差及偏差的数值与尺寸数值相比，差别甚大，不使用同一比例表示，故采用公差与配合图样，简称公差带图。（2）零线在公差带图中，表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差。正偏差位于零线上方,负偏差位于零线下方。（3）尺寸公差带在公差带图中，由代表上，下偏差的两条直线所确定的一个区域，称尺寸公差带；如图2－6所示。公差带的大小由标准公差确定，公差带的位置由基本偏差确定。基本偏差和标准公差术语（5）基本偏差标准中表列的，用以确定公差带相对与零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差，一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差，图2-6。表2-7、表2-8（6）标准公差标准中表列的，用以确定公差带的大小的任一公差值称为标准公差。表2-4公差等级公差等级在公称尺寸一定的情况下，公差等级系数是决定标准公差大小的唯一参数。根据公差等级系数不同，国家标准将标准公差分为20级，即IT01，IT0，IT1，IT2……IT18。IT表示标准公差，即国际公差（ISOTolerance）的缩写代号，公差等级代号用阿拉伯数字表示。如IT7表示标准公差7级或7级标准公差。从IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大。公差等级算法公差等级I=0.004D+2.1（式2-2）为避免因计算时尾数化整方法不一致而造成差异，国标作了规定，编制标准公差数值表，使用时直接查表即可。基本偏差代号基本偏差☞基本偏差是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。它是公差带位置标准化的唯一标准。基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写代表孔，小写代表轴。在26个字母中，除去易于与其它混淆的五个字母：I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w）,再加上七个用两个字母表示的代号（CD、EF、FG、JS、EA、EB、EC和cd、ef、fg、js、za、zb、zc）,共有28个代号，即孔和轴各个28个基本偏差。☛

其中JS和js在各个公差等级中相对零线是完全对称的。

H和h的基本偏差为零。查表2-7、2-8基本偏差代号基本偏差☞基本偏差是确定零件公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。它是公差带位置标准化的唯一标准。基本偏差系列各公差带只画出一端，另一端未画出，因为它取决于公差带的大小。练习轴的基本偏差基本偏差计算公式，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，是以基孔制配合为基础来考虑的

a~h用于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙

a,b,c

用于大间隙或热动配合，最小间隙与直径成正比。

d,e,f

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。

g

用于滑动、定心或半液体摩擦的场合，间隙较小。

h

最紧的间隙配合，基本偏差为零。

cd,ef,fg

取c,d、e,f、f,g的基本偏差的几何平均值。

j~n主要用于过渡配合，保证孔轴配合时对中，拆卸不困难

p~zc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小过盈而定。轴的另一个偏差ei=es–IT

或es=ei+IT

所有基本偏差数值可有表可查。孔的基本偏差基本偏差是以轴的基本偏差换算得来的换算的前提是：基本偏差代号相同的孔和轴，保证按基轴制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同

φ25H8/f8φ25F8/h8φ25F7/h6φ25H7/f6

通用规则用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反孔A~H:EI=-esJ~ZC:ES=-eiH6H6e8e8h8E6esEI间隙配合孔的基本偏差基本偏差是以轴的基本偏差换算得来的换算的前提是：基本偏差代号相同的孔和轴，保证按基轴制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同

φ25H8/f8φ25F8/h8φ25F7/h6φ25H7/f6

通用规则用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，而符号相反孔A~H:EI=-esJ~ZC:ES=-eiH6E6esEI同级配合e6h6s6S6eiESs6S6孔的基本偏差基本偏差是以轴的基本偏差换算得来的换算的前提是：基本偏差代号相同的孔和轴，保证按基轴制形成的配合和按基孔制形成的同名配合相同

φ25H8/f8φ25F8/h8φ25F7/h6φ25H7/f6

通用规则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（1）对A～H，因其基本偏差EI和对应轴的基本偏差es的绝对值都相等于最小间隙，故不论孔与轴是否采用同级配合，均按通用规则确定，即EI=-es（2）对k至zc。因标准公差大于IT8的K、M、N和大于IT7的P至ZC，一般孔轴采用同级配合，故按通用规则确定，即ES=-ei孔的基本偏差基本偏差特殊规则孔的基本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差Δ孔ES=-ei＋Δ(适应于IT≤IT8的J~N，IT≤IT7的P~ZC)

因为在较高公差等级中，孔比同级的轴加工困难，常采用孔比轴低一级相配孔的另一个偏差EI=ES–IT或ES=EI+IT既不是间隙配合也不是同级配合孔比轴低一级相配☞特殊规则适用于以下情况：公称尺寸≤500mm，标准公差≤IT8的J、K、N和标准公差≤IT7的P至ZC所有基本偏差数值可有表可查。配合制例2-6将改换成同性质的基轴制配合，并确定改换后的极限偏差解：改换成基轴制配合为，孔的基本偏差代号为D，应用通用规则求其基本偏差值即EI=-es=-（-0.1）=0.1等级不变所以ES=EI-IT9=0.1+0.074=0.174轴h基本偏差为上偏差且等于零ei=es-IT9=0-0.074=-0.074

所以练习题孔或轴上极限尺寸下极限尺寸上偏差下偏差公差尺寸标注孔：ф109.9859.970

孔：ф18

孔：ф30

+0.012

0.021

轴：ф40

-0.050-0.112

轴：ф6060.041

0.030

轴：ф85

84.978

0.022

配合制配合制（一）配合基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系，如图2-7所示。（二）间隙与过盈孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。差值为正时，称为间隙，用X表示；差值为负时，称为过盈，用Y表示。间隙配合制配合种类间隙过盈过渡间隙

孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为正最大间隙孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差Xmax最小间隙孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差Xmin间隙公差允许间隙的变动量，最大间隙与最小间隙的代数差间隙配合孔的公差带完全在轴的公差带之上，即具有间隙的配合（包括Xmin=0）孔XmaxXmin0+-轴过盈配合制过盈孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得差值为负

最大过盈孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差Ymax

最小过盈孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差Ymin

过盈公差允许过盈的变动量，最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值

过盈配合孔的公差带完全在轴的公差带之下，即具有过盈的配合（包括Ymin=0）

轴0+-YmaxYmin孔过渡配合制过渡配合

孔的公差带与轴的公差带相互交迭

配合公差最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值

极限情况

XmaxYmax孔轴0+-XmaxYmax配合公差配合制

☞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，表示装配后的配合精度Tf

对于间隙配合对于过盈配合对于过渡配合三类配合的配合公差均为例：解：例2-3解：基准制配合制☛同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度。☛以两个相配合的零件中的一个零件为基准件，并选定标准公差带，而改变另一个零件的公差带位置，从而形成各种配合的一种制度。☛国标规定两种配合制：基孔制和基轴制基孔制是基本偏差为一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度基本偏差即下偏差=0基准孔代号：H基轴制配合制基轴制

是基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度基本偏差即上偏差=0基准轴代号：h基本偏差一般、常用、优先公差带优先公差带根据国家标准提供的20个等级的标准公差及28种基本偏差代号，可组成公差带孔有543种、轴有544种，由孔和轴的公差带又可组成大量的配合。如此多的公差带与配合全部使用显然是不经济的。为了减少定值刀具、量具和工艺装备的品种及规格，对公差带选用应加以限制。

根据生产实际情况，国家标准对常用尺寸段推荐了孔、轴的一般、常用和优先公差带。轴公差带优先公差带国家规定了一般、常用和优先轴用公差带116种。其中方框内的59种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。孔公差带优先公差带同时，国标规定了一般、常用和优先孔公差带105种。其中方框内的44种为常用公差带，圆圈内的13种为优先公差带。基孔制优先配合优先公差带国标在规定孔、轴公差带选用的基础上，还规定了孔、轴公差带的组合。基孔制配合中常用配合59种，如表2-13所示。其中涂有黑符号的13种为优先配合。当轴的公差小于或等于IT7时，是与低一级的基准孔相配合；大于或等于IT8时，与同级基准孔相配合基轴制优先配合优先公差带基轴制配合中常用配合47种，如表2-14所示。其中涂有黑符号的13种为优先配合。当孔的标准公差小于IT8或少数等于IT8时是与高一级的基准轴相配合，其余是与同级基准轴相配合。大尺段的公差与配合优先公差带尺寸大于500-3150mm，国家标准规定一般采用基孔制的同级配合，故在标准中，只规定了常用轴公差带41种（见表2-16），常用孔公差带31种（见表2-15），没有推荐配合。配制公差优先公差带配合制的选用选用例：有一孔、轴配合，基本尺寸为Φ100mm，要求配合的过盈或间隙在-0.048~+0.041mm范围内。试确定此配合的孔、轴公差带和配合代号，并绘制公差与配合图解。解：1）选择基准制：

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。Ts=IT7=0.035mm，Th=I