建筑工程类几何量公差与检测-第3章孔、轴公差与配合(课堂讲义)

第三章孔、轴公差与配合基本术语及其定义孔与轴的标准公差和基本偏差系列常用尺寸孔、轴公差与配合的选择有关孔和轴的定义

1.孔—圆柱形的内表面以及其它非圆柱形的内表面。

2.轴

—圆柱形的外表面以及其它非圆柱形的外表面。§1基本术语及其定义二、有关尺寸的术语和定义2.公称（基本）尺寸——指设计确定的尺寸孔(轴)直径的公称尺寸符号:D(d),其它长度的公称尺寸符号:L

1.尺寸——线性尺寸：两点之间的距离

Dada

孔(轴)直径的实际尺寸符号:Da(da)3.实际尺寸

——零件加工后通过测量所获得的尺寸Ｄmindmax4.极限尺寸

——指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值Ｄmaxdmin孔轴零件合格的条件：最大极限尺寸≥实际尺寸≥最小极限尺寸

Dmax

≥Da≥

Dmin

dmax

≥da≥

dmin三、有关偏差和公差的术语及定义

1.尺寸偏差实际尺寸–

公称尺寸

=实际偏差——某一尺寸与公称尺寸的代数差

孔

Da

–D

=

Ea

轴

da

–D

=

ea

极限尺寸–

公称尺寸

=

极限偏差

最大极限尺寸–公称尺寸=

上偏差孔Dmax–D=

ES轴dmax–D=

es最小极限尺寸–公称尺寸=

下偏差

孔Dmin–D=

EI轴dmin–D=

ei有了偏差的概念后，尺寸合格条件也可表示为：

上偏差

≥实际偏差≥

下偏差

ES

≥Ea≥

ＥIes

≥ea≥

ei2.尺寸公差孔、轴的尺寸公差用符号Th

、Ts

表示:

Th

=Dmax－Dmin=ES－EITs

=dmax

－dmin=es－ei

尺寸公差用符号T表示（Tolerance）——允许尺寸的变动量零线下偏差上偏差轴孔最大极限尺寸最小极限尺寸公称尺寸公差最大极限尺寸公称尺寸最小极限尺寸公差下偏差上偏差3.尺寸公差带图+0--19…………………………………………………………………………上偏差+0-下偏差下偏差………………………………………………………………TT+260mm+21单位:um(除0偏差外)偏差前必须冠于“+”或“-”公称尺寸4.零线

——表示公称尺寸的一条直线，以其为基准，确定偏差上偏差+0-下偏差下偏差DTT+21+0-+2-19605.基本偏差

——上偏差或下偏差中靠近零线的那个极限偏差。上偏差-1

尺寸公差带二要素大小——由公差值T确定位置——由基本偏差确定靠近零线的上偏差或下偏差上偏差+0-下偏差下偏差DTT+21+0-+2-1960上偏差-1用普通计量器具测量φ30mm轴，若安全裕度为0.0052mm，则该轴的上验收极限为________________mm，下验收极限为__________________mm?例二29.954829.9132+0-EI/eiD/dES/es不考虑安全裕度下验收极限上验收极限安全裕度安全裕度配合（fit）：公称尺寸相同，相互结合的孔与轴公差带之间的关系。

间隙配合过渡配合过盈配合三种关系四、有关配合的术语及定义间隙配合（Clearancefit）

具有间隙（含最小间隙等于零）的配合。孔的公差带位于轴的公差带之上，通常指孔大、轴小的配合。间隙配合（Clearancefit）

过盈配合（Interferencefit）

具有过盈（含最小过盈等于零）的配合。孔的公差带位于轴公差带之下，通常是指孔小、轴大的配合，过盈配合（Interferencefit）过渡配合（Transitionfit

）

可能产生间隙或过盈的配合。孔、轴公差带相互交叠，是介于间隙配合与过盈配合之间的配合。

特点：其间隙或过盈的数值都较小，一般来讲，过渡配合的工件精度都较高过渡配合（Transitionfit

）配合制

基准制------为了设计和制造上的经济性，把其中孔公差带或轴公差带的位置固定,而改变轴公差带或孔公差带的位置，来实现所需要的各种配合的制度。基孔制------固定孔公差带位置，改变轴公差带位置来实现所需要的各种配合的制度。０-+DTHTSTSTSTSTSTS基轴制------固定轴公差带位置，改变孔公差带位置来实现所需要的各种配合的制度。０-+DTsThThThThThTh例题例2

求下列孔、轴配合的极限间隙（过盈）、配合公差，并绘制公差带图

尺寸公差带二要素大小----由标准公差值T确定位置----由基本偏差确定靠近零线的上偏差或下偏差上偏差+0-下偏差下偏差DTT+21-19+0-+260§2常用尺寸《极限与配合》国家标准的构成1.公差等级公差等级

精度最高

-----------------------------------------------------------精度最低

IT01

IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9...IT18

共20级标准公差代号：IT

注：IT是国际公差（ISOTolerance）的缩写一、孔、轴标准公差系列2.公差因子（公差单位）确定公差因子i与直径的函数关系为：

i=f（D）

而公差可表达为:

T=a×i标准对IT5-IT18规定公差因子的计算公式为：D—基本尺寸，mmi—公差因子，um表中的高精度等级IT01、

IT0、IT1的公式,主要考虑测量误差。IT2～IT4是在IT1～IT5之间插入三级，使IT1、IT2、IT3、IT4、IT5成等比数列。常用的公差等级IT5～IT18的标准公差计算公式如下：IT=aii=f(D)3.基本尺寸分段

用首尾两尺寸的几何平均值Dj计算公差因子：D/mmi/um尺寸分段2.公差等级系数a

从IT6开始，公差等级系数采用R5系列

3.公差单位（公差因子）

i

公差单位是计算标准公差的基本单位。当D≤500时，例:求基本尺寸为25，IT6、IT7的公差值。

公差值的大小与下列因素有关（）A．公差等级和公称尺寸大小B.公称尺寸大小C.公差等级D．与被加工件是轴还是孔思考：二、孔、轴基本偏差系列1.基本偏差的代号

孔、轴基本偏差各有28种，每种基本偏差的代号用一个或两个英文字母表示。孔用大写字母表示，轴用小写字母代表示。+afgdefcdbhjsgecf0-D基本偏差种类：孔、轴各28个

jkrmnpstuxzzazbzcvyCDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZC

代号为H的基本偏差为下偏差EI=0，它是基孔制的基本偏差代号。

基本偏差代号为JS的孔的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取ES=+IT/2或EI=-IT/2。

孔的基本偏差系列轴的基本偏差系列代号为h的基本偏差为上偏差es=0，它是基轴制中基准轴的基本偏差代号。基本偏差代号为js的轴的公差带相对于零线对称分布，基本偏差可取为es=+IT/2或ei=-IT/2。

a)分布简图如下图

孔轴a零线基本尺寸hAZCzc图aH孔零线基本尺寸轴aAZCzceiESEI图bHhes特点b)Js完全对称，J基本对称（孔只有J6、J7、J8；轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代）c)基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（K、M、N等有两种位置）。例：A～H(a～h)与公差等级无关。Ф10f7、Ф10f8、Ф10f9d)“A～ZC”（a～zc）除J（j）以外，20个公差等级齐全。2.各种基本偏差所形成的配合的特征（1）间隙配合：a～h（或A～H)等11种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成间隙配合。+afgdefcdbhjsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZCh轴过盈配合

过渡配合

间隙配合（2）过渡配合：js、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ（或JS、J、K、M、N)等5种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过渡配合。+afgdefcdbhjsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZCh轴过盈配合

过渡配合间隙配合（3）过盈配合：p～zc（或P～ZC)等12种基本偏差与基准孔基本偏差H（或基准轴基本偏差h）形成过盈配合。+afgdefcdbhjsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZCh轴过盈配合

过渡配合

间隙配合3.孔、轴公差带代号及配合代号①孔、轴公差带代号配合代号→

基本偏差代号+公差等级Ф50H7、Ф50K8Ф50js6、Ф50h6②孔、轴配合代号→基本尺寸+孔公差带代号/轴公差带代号4.轴基本偏差的确定

孔和轴都有基本偏差系列，先确定轴的基本偏差。轴的基本偏差可按下面公式确定。二、基本偏差系列4.轴基本偏差的确定

轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。根据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分析，整理出一系列经验公式见表2-3。

5.孔基本偏差的确定

基本尺寸≤500㎜时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得出。换算原则：在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级配合条件下，当基孔制配合中轴的基本偏差代号与基轴制配合中孔的基本偏差代号相当，换同名代号时，配合性质要完全相同。

（1）基本偏差的换算过程基本偏差A～H的换算过程图Xmin＝－es基本尺寸＋0－基轴制＋0－a～h基孔制基本尺寸Xmin＇＝+EI1）基本偏差A～H的换算过程即：EI=-eseiES基本尺寸＋0

－基孔制2.1）低精度的基本偏差J～ZC的换算过程（孔和轴采用同级精度）基本偏差J～ZC的换算过程图基轴制

基本尺寸

＋0

－eiES基本尺寸＋0

－基孔制2.2）精度高的（7、8级精度以上的）基本偏差J～ZC的换算过程（轴比孔的精度高一级）

基本偏差J～ZC的换算过程图基轴制

基本尺寸

＋0

－（2）换算规则1）通用规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即从公差带图解看，孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。2）特殊规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个△值。孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算:EI=ES–IT孔3mm<D<=500mm时：轴的基本偏差(同名代号的)孔基本偏差转换总结：基本偏差的换算规则（3）基孔制、基轴制同名配合的配合性质同名配合：同名同级配合：与与与孔，轴精度不变，基本偏差代号互换基孔制、基轴制同名配合的配合性质间隙配合：只要是同名配合,配合性质一定相同.过渡配合与过盈配合：高精度时,孔的基本偏差用特殊规则换算,

同名配合且孔比轴低一级,的配合性质才相同（此时是适用特殊规则）.低精度时,孔的基本偏差用通用规则换算,孔、轴必须同名同级配合,配合性质才相同（此时是适用通用规则）.即：例3：已知基孔制配合φ40H7试确定配合性质相同的基轴制配合φ40P7/h6中孔和轴的极限偏差、孔和轴的公差以及配合公差、极限间隙或过盈，并画出孔、轴公差带示意图。1．Th=25um（IT7）,Ts=16um（IT6）,Tf=Th+Ts=41um2.原配合的Ymin=25-26=-1um,Ymax=0-42=-42umφ40P73.通过配合性质相同，可求到：③孔、轴公差与配合的标注孔或轴尺寸公差带的表示：

尺寸公差带→上偏差下偏差基本尺寸例：80+0.020如果:︱上偏差︱=︱下偏差︱=T/2，则尺寸公差带→

基本尺寸±T/2

例:100±0.05上偏差下偏差孔、轴尺寸公差带代号

→

基本偏差代号+公差等级

例:H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8孔、轴尺寸公差带的表示①基本尺寸+尺寸公差带代号：Ф50H7、

Ф50js6、

Ф50h6

Ф50

、Ф50±0.008、

Ф50③基本尺寸+尺寸公差带代号+（）:

Ф50H7()基本尺寸+0.02500-0.016+0.0250上偏差下偏差孔和轴的配合代号配合代号→基本尺寸+孔尺寸公差带代号/轴尺寸公差带代号例：4.孔、轴的常用公差带和优先、常用配合1）孔、轴尺寸公差带

----一般、常用、优先公差带2）孔、轴配合公差带

----常用、优先配合

孔的一般、常用和优先公差带H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5

F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7

G7

H7J7JS7

K7

M7

N7

P7

R7

S7

T7

U7V7X7Y7Z7C8D8E8

F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9

E9F9

H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10

JS10A11B11

C11

D11

H11JS11A12

B12C12H12

JS12H13JS13优先公差带-----13种常用公差带-----44种一般公差带-----105种轴的一般、常用和优先公差带h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5j5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6

h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7

g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13优先公差带-----13种

常用公差带-----59种一般公差带-----116种基孔制的优先、常用配合轴js间隙配合过渡配合过盈配合H6H6H6f5g5h5js5k5

m5n5p5

r5s5t5

H8H8H8H8d8e8f8h8H9

H9H9H9H9H9c9d9e9f9h9H10H11H11H11H11

H11H11

a11b11

c11d11h11H12H12

H12

b12

h12f6H7js6H7n6H7k6H7m6H7p6H7r6H7s6H7t6H7u6H7v6H7x6H7y6H7z6H7e7H8f7H8g7H8h7H8js7H8k7H8m7H8n7H8p7H8r7H8s7H8t7H8u7H8c9H10d9H10H10g6H7h6H7基准孔abcdefghjskmnprstuvxyzH6H6H6H6H6H6H7H8c11d11

H12

h9H6H6H6优先公差带-----13种常用公差带-----59种§3常用尺寸孔、轴公差与配合的选择一、配合制的选择（1）优先选用基孔制(2)特殊情况采用基轴制

---采用基轴制更经济合理的情况间隙配合过渡配合

过渡配合连杆活塞销活塞G7M7h6M7+0

fD_g6

H7m6m6+0（3)与标准件配合时基准制的选择视标准件而定。(4)必要时采用任何适当的孔、轴公差带组成非基准制的配合。二、标准公差等级的选择1.00

1116253962100160原则：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的标准公差等级。