互换性与测量技术-配套课件

互换性与公差公差与检测技术导论互 换 性1.

互换性的概念俗话说，“一把钥匙开一把锁”。那么，为什么几把钥匙能开同一把锁呢？这正是今天我们要学习的“互换性”在起着作用。1.

互换性的概念互换性同一规格的一批零部件，任取其一，不经过任何挑选和修配，就能彼此相互替换而使用效果相同的特性。什么是互换性？1.

互换性的概念同一规格一批使用效果相同1.

互换性的概念互换性几何量互换功能性互换尺寸形状功能2.

互换性与公差的关系几何量的特征要素尺寸形状位置方向几何量相同具有互换性2.

互换性与公差的关系几何量相近具有互换性互换性是几何量相近意义上的互换。几何量相同几何量相近不可行也没有必要可行而且符合实际精度：实际几何量与理想几何量之间相符合的程度。没有任何误差2.

互换性与公差的关系公差数值大精度要求低加工难度低公差数值小精度要求高加工难度高3.

互换性的意义设计方面3.

互换性的意义制造方面3.

互换性的意义维修方面及时更换磨损或损坏的零部件减少维修时间和费用提高机器的使用价值按照互换的形式和程度不同，互换性可以分为完全互换性和不完全互换性。4.

互换性的分类分组互换修配互换......5.

不完全互换举例分组互换大尺寸，小公差0

0.14

135

0.02/

0.12公差数值小精度要求高加工难度高5.

不完全互换举例0.08

0.10组号123汽缸活塞

135

分组互换在某些场合中，不完全互换具有比完全互换更好的技术经济性。0

0.14

135

0.02/

0.126.

本部分小结认识“互换性”了解“互换性与公差的关系”理解“互换性的意义”明白“互换性的分类”标准与标准化公差与检测技术导论1.标准与标准化概述......1.标准与标准化概述规模大互换性要求高协作单位多分工细现代工业生产的特点标准与标准化，正是联系协作关系实现互换性生产的重要途径和手段。2.标准的概念标准：是对重复性事物和概念所作的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。2.标准的概念2.标准的概念2.标准的概念3.标准化的概念标准化：标准的制订、发布和贯彻实施的全部活动过程。包括从调查标准化对象开始，经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标准，以后还要修订标准，等等。4.标准的分类国家标准行业标准地方标准企业标准4.标准的分类国家标准由国务院标准化行政主管部门制定行业标准由国务院各行业行政主管部门制定地方标准由省级标准化行政主管部门制定企业标准由相关企业制定4.标准的分类国家标准高低行业标准地方标准企业标准4.标准的分类按标准化对象的特性基础标准产品标准方法标准安全标准卫生标准环境标准4.标准的分类基础标准是指在一定范围内作为其他标准的基础并普遍使用，具有广泛指导意义的标准。4.标准的分类按照法律属性，标准还可以分为强制性标准和推荐性标准。两者之间的差别在于标准代号，一个是“GB”，一个是“GB/T”。4.

标准的分类5.本部分小结本课程目标之一：通过本课程学习，帮助同学们理解几何量公差标准的基础知识和相关理论，能够进行精度设计及在图样上进行标注，并正确地理解图样上所标注的精度要求。优先数系公差与检测技术导论1.

概述优先数系是对各种技术参数的数值进行协调、简化、统一的一种科学数值制度。3.

优先数系的基本系列R5的公比为：Rr系列的公比为：qr

r

10q5

510

1.60十进制等比数列3.

优先数系的基本系列3.

优先数系的基本系列10.016.01.000.633.

优先数系的基本系列Rr系列的公比为：qr

r

1010

10

10

1.25R10的公比为：qR20的公比为：q20

20

10

1.12R40的公比为：q40

40

10

1.06R80的公比为：q80

80

10

1.03R5的公比为：注R5、R10、R20、R40系列是常用的基本系列，而R80为补充系列。4.

优先数系的派生系列Rr/p的派生系列，这里的p的含义是在Rr系列中每逢p项取一个优先数。R10/3派生系列4.

优先数系的派生系列R10/2派生系列4.

优先数系的派生系列R10/2派生系列4.

优先数系的派生系列5.

优先数系选择原则应遵守先疏后密的原则当基本系列不能满足要求时，可选择派生系列选择派生系列时，优先选择延伸项中含有项值1的派生系列6.

优先数系的实例7.

本部分小结优先数系是对各种技术参数的数值进行协调、简化、统一的一种科学数值制度。国家标准规定，我国以“十进制的等比数列”作为优先数系。本课程中所涉及的有关标准里，基本上采用优先数系。几何量检测概述公差与检测技术导论1.

检测的概念测量：

将被测量与作为计量单位的标准量进行比较，以确定被测量的具体数值的过程。检验：确定零件的几何参数是否在规定的极限范围内，并作出合格性判断，而不必得出被测量的具体数值。2.

检测的意义3.计量器具的种类

按结构特点量具检具量仪量规3.计量器具的种类量具：以固定形式复现量值的计量器具。多值量具单值量具3.计量器具的种类量规：没有刻度的专用计量器具，用以检验零件几何要素实际尺寸和几何误差的综合结果。光滑极限量规螺纹量规功能量规3.计量器具的种类计量仪器（简称为量仪）:能将被测几何量的量值转换成可直接观测的指示值（即示值）或等效信息的计量器具。机械式光学式电动式气动式3.计量器具的种类计量装置（俗称为检具）:为确定被测几何量量值所必需的计量器具和辅助设备的总体。曲轴检具盖板检具4.常用的测量方法

按实测几何量是否为被测几何量直接测量间接测量4.常用的测量方法

按示值是否为被测几何量的量值绝对测量相对测量4.常用的测量方法

按测量时被测表面与计量器具的测头是否接触接触测量非接触测量4.常用的测量方法

按工件上是否有多个被测量一起加以测量单项测量综合测量5.本部分小结通过本课程学习：*帮助同学们理解几何量公差标准的基础知识和相关理论*促进同学们认知几何量检测的基本原理、仪器和方法*提升同学们解决工程实践中精度设计与误差检测相关问题的能力孔、轴公差与配合概述1.

孔和轴的定义轴

孔

1.

孔和轴的定义孔——通常指工件的圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形的内尺寸要素（由两平行平面或切面形成的包容面）1.

孔和轴的定义轴——通常指工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形的外尺寸要素（由两平行平面或切面形成的被包面）。2.

孔和轴的判定孔—机械加工时尺寸由小变大轴—机械加工时尺寸由大变小3.

本章研究对象精度设计几何量：孔、轴的尺寸几何量：形状、方向、位置几何量：表面粗糙度误差检测孔、轴的配合特点1：分别来自两零件的孔、轴结合而成特点2：相互结合的孔、轴公称尺寸相等4.

本章研究重点

孔、轴配合的应用非常广泛，但在不同场合下，配合的使用要求不同4.

本章研究重点孔、轴的配合不同场合下，配合要求不同，如何实现呢？4.

本章研究重点4.

本章研究重点公称尺寸孔轴孔轴

只有孔、轴的尺寸都被控制在一定的范围之内，才能满足配合要求。5.

本章解决目标、途径及学习任务目标设计出满足使用要求的孔、轴配合，且具有互换性。控制相互配合的两零件上孔、轴的尺寸精度途径任务设计孔、轴尺寸公差检测加工孔、轴尺寸误差6.

本章直接关联的国家标准极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础6.

本章直接关联的国家标准极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表6.

本章直接关联的国家标准极限与配合公差带和配合的选择6.

本章直接关联的国家标准一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差基本术语及其定义常用尺寸孔、轴《极限与配合》国标的构成大尺寸孔、轴公差与配合未注公差线性尺寸的一般公差孔、轴精度设计尺寸测量7.

本章学习内容1. 认识了“孔、轴的定义”；了解了“孔、轴配合的共性特点和使用要求的差异性”；体会了“只有控制了孔、轴精度，才能实现孔、轴配合要求”；明确了本章的任务目标和学习内容。小结孔、轴公差与配合基本术语—尺寸1

.线性尺寸线性尺寸，简称尺寸，是指两点之间的距离。图样上的尺寸默认以毫米（mm）为单位。2.尺寸的术语尺寸的术语公称尺寸实际尺寸极限尺寸下极限尺寸上极限尺寸3

.公称尺寸孔：D轴：D公称尺寸公称尺寸公称尺寸公称尺寸是指由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。3

.公称尺寸公称尺寸是由设计确定的理论数值。通常根据结构设计、零件强度、刚度要求来确定应化整，尽量采用标准尺寸，执行国家标准《标准尺寸》4

.实际尺寸尺寸的术语公称尺寸实际尺寸极限尺寸下极限尺寸上极限尺寸4

.实际尺寸孔：Da轴：da实际尺寸是指零件加工后通过测量获得的尺寸。实际尺寸在工程上用于近似代替被测尺寸的真值。4

.实际尺寸实际加工的孔、轴存在形状误差；在不同部位获得的局部实际尺寸往往不同。思考如何判定是否合格？5.极限尺寸尺寸的术语公称尺寸实际尺寸极限尺寸下极限尺寸上极限尺寸5.极限尺寸••孔：Dmax、Dmin轴：dmax、dmin极限尺寸是指尺寸要素允许的的两个尺寸极端值（上、下极限尺寸）。5.极限尺寸合格条件：孔：Dmax

≥ Da≥

Dmin轴：dmax

≥

da

≥

dmin思考如何判定是否合格？5.极限尺寸Φ50公称尺寸Φ50.025dmax<Φ50Φ50间隙6.三项尺寸的关系公称尺寸极限尺寸实际尺寸孔、轴配合要求加工经济性6.三项尺寸的关系思考按同一规格加工100根光轴,问公称尺寸、极限尺寸、实际尺寸各有几个?答：1个公称尺寸，2个极限尺寸，1-100不定整数个实际尺寸。1. 认识了“孔、轴公称尺寸、实际尺寸、极限尺寸的定义和符号”；了解了“孔、轴形状误差的影响”；体会了“极限尺寸的确定与孔、轴配合要求以及加工经济性的关联”；明确了三项尺寸之间的关系。小结孔、轴公差与配合基本术语—偏差和公差1.

偏差的术语偏差的术语公差的术语实际偏差极限偏差下极限偏差上极限偏差公差公差带2.

尺寸偏差公称尺寸减数极限尺寸被减数实际尺寸尺寸偏差，简称偏差，是指某一尺寸减去另一尺寸所得的代数差。93649.Φ=nmid97549.Φ=xmad50Φ=D2.1

极限偏差孔：上极限偏差

ES=Dmax-D

；下极限偏差

EI=Dmin-D轴：上极限偏差es=dmax-D

；

下极限偏差ei=dmin-D代数值极限偏差：极限尺寸-公称尺寸50Φ=D50Φ=nmiD02550.Φ=xmaD0250.+=ES0=EI0250.-=es0640.-=ei2.2

实际偏差孔：

Ea=Da-D轴：

ea=da-D代数值实际偏差：实际尺寸-公称尺寸2.

尺寸偏差实际偏差、极限偏差的关系？孔：

EaESEI轴：

eaesei方法一方法二各项式-D合格条件：•孔：Dmax

≥ Da≥

Dmin•轴：dmax

≥

da

≥

dmin合格条件：•孔：

ES

≥ Ea≥

EI•轴：

es

≥

ea

≥

ei3.

公差的术语偏差的术语公差的术语实际偏差极限偏差下极限偏差上极限偏差公差公差带4.

尺寸公差尺寸公差，简称公差，是指允许尺寸的变动量。孔：Th

=

Dmax-

Dmin轴：Ts

=

dmax-dmin绝对值Th=Dmax-Dmin+D-D=(Dmax–D)-(Dmin–D)=ES-

EI孔：公差Th

=

Dmax-

Dmin

= ES-EI轴：公差Ts

=

dmax-

dmin

= es-ei5.公差和极限偏差的关联公差=上极限偏差-下极限偏差联系

区别从数值上看：极限偏差是代数值，有符号；公差是绝对值，没有符号。从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差；公差控制一批零件的差异程度。从工艺上看：对某一具体零件，公差反映加工精度的高低，是制定加工工艺的主要依据；而极限偏差则是调整切削工具与工件相对位置的依据。6.公差带示意图零线＋0－公称尺寸6.公差带示意图示例：已知孔公称尺寸为Φ50mm，上极限偏差等于+0.025mm，下极限偏差等于0，请画出该孔公差带示意图。6.公差带示意图一线一箭一两带公称尺寸默认单位是mm极限偏差默认单位是μm偏差为正数时，切勿遗漏正号画图要点孔：斜线表示轴：网点表示公差带：由代表上、下极限偏差（或上、下极限尺寸)的两条直线所限定的一个区域。公称尺寸7.公差带的两个要素公差带大小：决定于Th

、Ts公差带位置：决定于ES(es)或EI(ei)ThTs公差带：由代表上、下极限偏差（或上、下极限尺寸)的两条直线所限定的一个区域。公称尺寸1. 认识了“极限偏差、实际偏差、公差、公差带的定义、符号和表示方法”；了解了“偏差、公差和尺寸的关联”；体会了“公差带大小和位置两个要素的含义”；明确了公差带示意图的意义和画法。小结孔、轴公差与配合基本术语—配合1.

配合的定义配合是指公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。0+公称尺寸轴1-轴2轴3

孔轴4轴5孔、轴公差带相对位置不同孔、轴公差带相对位置不同，会形成不同的配合性质。2.

配合的分类0+公称尺寸孔轴轴-轴轴轴轴轴间隙配合孔公差带位于轴公差带上方。过盈配合孔公差带位于轴公差带下方。过渡配合孔公差带与轴公差带有相互交叠。间隙配合过渡配合过盈配合3.

间隙和过盈间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。+

：

间隙（X）

-

：

过盈（Y）

0

：零间隙/零过盈（X/Y）

代数差=4.间隙配合>0≥0XmaxXminXmaxXmin=0孔、轴之间装拆方便，可以有相对运动间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于0）的配合。5.

过盈配合≤0YmaxYmaxYmin=0Ymin

孔、轴之间可以传递转矩，甚至形成永久性的结合<0过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于0）的配合。6.

过渡配合>0<0YmaxXmaxYmaxXmaxYmaxXmax且

孔、轴之间装拆较方便，又具有一定的对中性且过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。配合性质与孔、轴公差带的位置要素有关。思考公差带的大小要素会带来什么影响呢？7.

配合公差间隙配合配合公差：Tf

=

Xmax－Xmin=(ES－ei)－(EI－es)=Th+

Ts配合公差是指间隙或过盈的允许变动量。7.

配合公差配合精度与孔、轴公差带的大小要素有关。

间隙配合

过盈配合

过渡配合配合公差是指间隙或过盈的允许变动量。绝对值1. 认识了“配合、间隙、过盈的定义和符号”；了解了“配合的分类、特点及判别方法”；明确了“配合公差的定义和内涵”；体会了“孔、轴公差带的大小要素、位置要素对配合的影响”。小结孔、轴公差与配合基本术语配合制1.

配合制的提出孔轴+0-孔轴孔轴Ymax公称尺寸XmaxXminYmaxYminXmax目标：满足配合要求途径：孔、轴公差带的组合本质：获得满足设计要求的极限间隙或者极限过盈间隙配合过盈配合过渡配合1.

配合制的提出+0-孔轴Ymax孔轴公称尺寸XmaxXmin孔轴YmaxYminXmax间隙配合过盈配合过渡配合1.

配合制的提出+0-孔Ymax公称尺寸XmaxXminYmaxYminXmax轴轴轴轴+0-YminYmax公称尺寸XmaxXminYmaxXmax孔孔孔间隙配合过盈配合过渡配合配合制，又称基准制，是指用标准化的孔、轴公差带组成各种配合的制度。配合制基孔制基轴制2.

配合制的定义和种类3.

基孔制eies EI=

0基孔制是指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。基准孔基本偏差EI=0基准孔代号为H公称尺寸4.

基轴制基轴制是指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度。基准轴基本偏差es=0基准轴代号为hEI es=

0ES公称尺寸例题有一过盈配合，孔、轴的公称尺寸为Φ45mm，要求过盈在-0.045

~

-0.086mm范围内。采用基孔制，取孔公差等于轴公差的1.5倍，确定孔和轴的极限偏差，并画出孔、轴公差带示意图。需要求解的参数：

ES、

EI、

es、ei计算公式Tf＝

Ymin－Ymax=0.041mm求解：又∵

Tf

＝Th＋Ts

=1.5

Ts

＋Ts∴

Th=0.025mm，

Ts

＝

0.016mm∵采用基孔制

∴

EI=0，ES=Th

＋EI=+0.025mm又∵Ymin＝ES－ei∴ei=ES-Ymin=+0.070mm，es=Ts

＋ei=+0.086mm例题+0-Φ45+25+86+70-0.086-0.045EI=0，ES=+0.025mm，ei=+0.070mm，es=+0.086mm孔、轴公差带示意图：有一过盈配合，孔、轴的公称尺寸为Φ45mm，要求过盈在-0.045

~

-0.086mm范围内。采用基孔制，取孔公差等于轴公差的1.5倍，确定孔和轴的极限偏差，并画出孔、轴公差带示意图。思考若要求采用基轴制，结果如何？ES＝Dmax－D

； es＝dmax－D （1）EI＝Dmin－D

； ei＝dmin－D （2）Xmin(Ymax

)＝EI－es （5）Xmax(Ymin)＝ES－ei （4）Th＝ES－EI； Ts＝es－ei （3）Tf

＝

Xmax(Ymin

)

－

Xmin(Ymax)＝Th＋Ts （6）必须掌握的六个计算公式1. 了解了“配合制提出的意义”；认识了“配合制的定义和分类”；明确了“基孔制和基轴制的特点”；初步体会了“如何根据配合要求来确定孔、轴公差带”。小结孔、轴公差与配合《极限与配合》国家标准的基本构成251.标准公差带+25+0--25-41Φ45161.标准公差带标准公差是标准化的公差数值，用以确定公差带的大小。基本偏差是标准化的靠近零线或位于零线的那个极限偏差，用以确定公差带的位置。公差带位置标准化标准公差带+0-公称尺寸公差带大小标准化2.《极限与配合》国标2.《极限与配合》国标2.《极限与配合》国标3.基本偏差的特点+0-公称尺寸ESEIeseiESEIesei

标准公差带在零线上方，其基本偏差为下极限偏差

标准公差带在零线下方，其基本偏差为上极限偏差4.标准公差带代号0+-+25Φ45H7-25f6-41数字代表了标准公差等级英文字母代表了基本偏差5.《极限与配合》国标基本构成孔、轴公差带的标准化标准公差系列基本偏差系列大小位置重点：针对常用尺寸的规定常用尺寸是公称尺寸不大于500mm的尺寸段，在机械产品生产中应用最广。标准公差系列常用尺寸孔、轴《极限与配合》国标孔、轴公差带的标准化标准公差系列基本偏差系列大小位置1.标准公差标准公差是《极限与配合》国标中规定的，用以确定公差带大小的公差数值。1.标准公差标准公差数值由孔或轴公称尺寸和标准公差等级确定。2.标准公差等级及其代号IT01IT0等级数20精度低精度高ISO

Tolerance尺寸范围(mm)等级0~500，，IT1，…，IT18精度等级反映加工难易程度思考若需要进一步扩展，具有更高精度的标准公差等级代号可延伸为？IT6可读作：

标准公差6级6级公差6级精度3.标准公差的特点精度低精度高公称尺寸大公称尺寸小常用尺寸范围内的公称尺寸被划分为13个尺寸段，尺寸段的分界值来自于化整优先数；同一公称尺寸段，精度等级越低，标准公差数值越大；相同精度等级，公称尺寸（处于不同尺寸段）数值越大，标准公差数值越大。4.标准公差数值的计算公式IT01 0.3+0.008

DIT0 0.5+0.012

DIT1 0.8+0.020

DIT2 (IT1)

(IT5/IT1)1/4IT3 (IT1)

(IT5/IT1)1/2IT4 (IT1)

(IT5/IT1)3/4IT5 7

i IT12 160

iIT6 10

i IT13 250

iIT7 16

i IT14 400

iIT8 25

i IT15 640

iIT9 40

i IT16 1000

iIT10 64

i IT17 1600

iIT11 100

i IT18 2500

i标准公差等级公式标准公差等级公式标准公差等级公式IT01、IT0、IT1：与公称尺寸D呈

线性关系两参数均来自于派生系列R10/2的化整优先数IT2、IT3、IT4：公差数值呈

等比数列IT5-IT18：公差数值计算公式 IT=ɑ·

i标准公差等级系数a来自于基本系列R5的化整优先数思考试着写出更高等级IT02和更低等级IT19的标准公差数值计算公式？5.IT5-IT18标准公差数值标准公差因子制定依据：以生产实践为基础，通过专门试验和大量统计数据分析第一项表示加工误差范围与公称尺寸D呈抛物线关系第二项表示测量误差与公称尺寸D呈线性关系尺寸分段为了减少标准公差的数目，方便实际生产应用，国标按一定规律将公称尺寸分成若干范围。同一尺寸段范围内，共用同一个

i，式中计算公称尺寸为IT=ɑ

·i例题请采用公式法确定公称尺寸为15mm的IT8标准公差数值。解：(1)

确定计算公称尺寸

(2)

确定标准公差因子

(3)

标准公差数值

IT

=ɑ

·

i

=25×1.083≈27.07μm，经尾数圆整IT8=27μm1. 了解了“标准公差等级及代号”；认识了“标准公差数值的特点和规律”；明确了“不同等级标准公差数值计算公式的特点”；体会了“如何通过查表法和公式法来确定标准公差数值”。小结基本偏差系列（定性特征）常用尺寸孔、轴《极限与配合》国标1.基本偏差的定义孔、轴公差带的标准化标准公差系列基本偏差系列大小位置基本偏差标准公差标准公差带+0-公称尺寸基本偏差是公差带位置标准化的唯一指标，为靠近零线的上偏差或下偏差。公称尺寸公称尺寸2.基本偏差的代号轴①

孔用大写字母，轴用小写字母

②

28种＝

26英文字母－5(I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)、W(w)

)

+7(CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA(za)、ZB(zb)、ZC(zc))孔公称尺寸公称尺寸3.基本偏差的定性特征轴①

孔、轴的基本偏差具有近乎倒影关系②

自左向右，孔、轴的基本偏差先逐渐靠近零线，再逐渐远离零线前者单调递减，后者单调递增孔公称尺寸公称尺寸3.基本偏差的定性特征③

代号JS——公差带对称分布，基本偏差可以为ES/EI④

代号js——公差带对称分布，基本偏差可以为es/ei孔轴公称尺寸公称尺寸3.基本偏差的定性特征EIesESeiH:EI=

0h:es=

0⑤

代号A-H——基本偏差为EI；代号J-ZC——基本偏差为ES⑥

代号a-h——基本偏差为es；代号j-zc——基本偏差为ei孔轴4.各种基本偏差形成的配合特征基准孔：基本偏差代号H非基准轴：基本偏差代号a~zc间隙配合：代号a~h，配合间隙依次减小；其中H-h形成最小零间隙配合过渡配合：代号js、

j、

k、

m、n，配合逐渐变紧过盈配合：代号p~zc，过盈依次增大基准孔 12种5种11种

非基准轴基孔制公称尺寸公称尺寸4.各种基本偏差形成的配合特征基轴制基准轴：基本偏差代号h非基准孔：基本偏差代号A~ZC间隙配合：代号A~H，配合间隙依次减小；其中H-h形成最小零间隙配合过渡配合：代号JS、

J、

K、

M、N，配合逐渐变紧过盈配合：代号P~ZC，过盈依次增大11种5种基准轴12种非基准孔5.孔、轴公差带及配合代号+0-Φ45f6H7HIT7f孔公差带代号：H7轴公差带代号：

f6IT6

配合代号：Φ45H7/f6、Φ45孔、轴公差带代号：基本偏差代号字母在前，标准公差等级的阿拉伯数字在后。孔、轴配合代号：用分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母为相配轴的公差带代号。思考已知三种孔、轴配合代号，请分别判断它们的配合种类，属于哪种配合制，并比较三者之间的配合松紧关系。

Φ32H7/p6

Φ32U7/h6

Φ32H7/g61. 了解了“孔、轴的基本偏差代号”；认识了“孔、轴基本偏差的定性特征”；明确了“各种基本偏差形成的配合特征”；体会了“如何通过配合代号来确定配合性质”。小结常用尺寸孔、轴《极限与配合》国标基本偏差系列（定量特征）公称尺寸公称尺寸孔轴28种基本偏差的定性特征、规律孔、轴基本偏差代号一一对应定量数值如何确定二者数值之间的关联1.特殊代号的基本偏差数值+0-零线+0-零线HJShjsEI＝0ES＝

+IT/2EI

＝-IT/2es＝0es＝

+IT/2ei＝

﹣IT/2ES＝

+(IT-1)/2EI＝

-(IT-1)/2es＝

+(IT-1)/2ei＝

-(IT-1)/2当为IT7～IT11级且IT值为奇数时轴的基本偏差数值（截取）2.查表确定基本偏差数值孔的基本偏差数值（截取）举例1：请分别确定公称尺寸为45mm，代号为e、E的基本偏差数值。

E:

EI=+50μme:

es=﹣50μm轴的基本偏差数值（截取）2.查表确定基本偏差数值孔的基本偏差数值（截取）举例2：请分别确定公称尺寸为26mm，m、rm:

ei=+8μmr:

ei=+28μm

代号为M、R的基本偏差数值。与公差等级有关M9:

ES=﹣8μmM8:

ES=﹣8+12=+4μmR8:

ES=﹣28μmR7:

ES=﹣28+8=﹣20μm2.查表确定基本偏差数值举例2：请分别确定公称尺寸为26mm，代号为m、r；M8、M9、R7、R8的基本偏差数值。m:

ei=+8μmr:

ei=+28μmM9:

ES=﹣8μmM8:

ES=﹣8+12=+4μmR8:

ES=﹣28μmR7:

ES=﹣28+8=﹣20μm举例1：请分别确定公称尺寸为45mm，代号为e、E的基本偏差数值。E:

EI=+50μme:

es=﹣50μm思考同代号的孔、轴基本偏差数值，什么时候是互为相反数？什么时候需要附加一个Δ值？Δ值并非固定不变，而是随着公差等级变化，那么Δ值又是如何确定的呢？3.孔、轴基本偏差数值的关联孔、轴配合说明说明①：标准公差等级不高时，孔与轴同级，即孔数字=轴数字；等级较高时，孔与高一级轴配合，即孔数字=轴数字+1。

孔轴IT6 IT7IT5 IT6IT8 IT8 IT9 IT10IT7 IT8 IT9 IT10…………说明②：在①的基础上，同名基孔制与基轴制配合的配合性质相同，即最大/小间隙或最大/小过盈不变。

（如H7/p6

→P7/h6,

H8/f8→F8/h8）

孔、轴基本偏差代号字母互换孔、轴标准公差等级保持不变工艺等价3.孔、轴基本偏差数值的关联基孔制基轴制基孔制基轴制3.孔、轴基本偏差数值的关联通用规则：同名的孔、轴基本偏差相对零线完全对称EI=-es，

ES=-ei特殊规则：孔的基本偏差数值为同名轴的基本偏差数值的相反数再加上一个Δ值ES=-ei+Δ，

Δ=ITn-IT(n-1)思考到底什么时候用通用规则，什么时候用到特殊规则呢？公称尺寸公称尺寸3.孔、轴基本偏差数值的关联孔轴I. 通用规则：同名的孔、轴基本偏差相对零线完全对称EI=-es，

ES=-ei3.孔、轴基本偏差数值的关联I. 通用规则：同名的孔、轴基本偏差相对零线完全对称EI=-es，

ES=-eiII. 特殊规则：孔的基本偏差数值为同名轴的基本偏差数值的相反数再加上一个Δ值ES=-ei+Δ，

Δ=ITn-IT(n-1)间隙配合+0-孔轴Xmin孔轴Xmin基孔制：

Xmin=0－es基轴制：

Xmin=EI－0EI=－es一定服从通用规则3.孔、轴基本偏差数值的关联I. 通用规则：同名的孔、轴基本偏差相对零线完全对称EI=-es，

ES=-eiII. 特殊规则：孔的基本偏差数值为同名轴的基本偏差数值的相反数再加上一个Δ值ES=-ei+Δ，

Δ=ITn-IT(n-1)0+-轴孔Ymin轴孔Ymin基孔制：

Ymin=Th－ei基轴制：

Ymin=Es－(－Ts)ES=-

ei+(Th－Ts)过盈配合Th＝Ts

：通用规则Th

≠

Ts

：特殊规则3.孔、轴基本偏差数值的关联I. 通用规则：同名的孔、轴基本偏差相对零线完全对称EI=-es，

ES=-eiII. 特殊规则：孔的基本偏差数值为同名轴的基本偏差数值的相反数再加上一个Δ值ES=-ei+Δ，

Δ=ITn-IT(n-1)过渡配合+0-轴孔孔孔轴轴思考何时：通用规则何时：特殊规则3.孔、轴基本偏差数值的关联EI=﹣es；适用标准公差等级：所有ES=﹣ei；适用标准公差等级：>IT8ES=﹣ei;

适用标准公差等级：>IT7通用规则① 对A~H② 对K、M③ 对P~ZC特殊规则① 对K、M② 对N③ 对P~ZCES=﹣ei+△；适用标准公差等级：≤IT8ES=﹣ei+△；适用标准公差等级：≤IT8ES=﹣ei+△；适用标准公差等级：

≤

IT7式中，△=ITn-IT(n-1)特殊情况① 对NES=

0；适用标准公差等级：

>

IT8IT7=es|k7﹣ei|k7=(+0.023)－(+0.002)=

0.021mmes=

0例题已知基孔制配合Φ30H8/k7，此时孔的上、下极限偏差分别为+0.033mm、0；轴的上、下极限偏差分别为+0.023mm、+0.002mm。请确定同名基轴制配合下的孔、轴极限偏差。解：按题意可得，同名基轴制配合代号为Φ30K8/h7基准轴Φ30h7∴ei=

es-Ts=0﹣0.021=﹣0.021mm非基准孔Φ30K8IT8=ES|H8﹣EI|H8=(+0.033)－0=

0.033mmES=﹣ei|k7+Δ=﹣ei|k7+IT8-IT7=﹣(+0.002)+0.033﹣0.021=

+0.01mm∴

EI=ES-Th=

(+0.01)﹣0.033=

﹣

0.023mm采用特殊规则小结认识了“特殊代号的孔、轴基本偏差数值”；了解了“通过查表法确定孔、轴基本偏差数值”；明确了“同名孔、轴基本偏差数值关联的两种规则”；体会了“孔、轴配合中的工艺等价性原则”。常用尺寸孔、轴《极限与配合》国标孔、轴公差与配合在图样上的标注1.孔、轴公差在零件图上的标注只标注公差带代号公称尺寸 公差带代号适用于大批、大量生产的零件采用极限量规检验是否合格1.孔、轴公差在零件图上的标注只标注极限偏差值公称尺寸 极限偏差值适用于单件、小批量生产的零件采用通用量仪测量是否合格1.孔、轴公差在零件图上的标注公差带代号、极限偏差值同时注出公称尺寸 公差带代号

(极限偏差值)适用于产量、产品不固定、量规不齐全的加工企业优先采用极限量规检验是否合格标注配合代号公称尺寸配合代号2.孔、轴配合在装配图上的标注1. 认识了“孔、轴公差标注的三种方法和适用范围”；明确了“孔、轴配合在装配图上的标注方法”；体会了“零件图和装配图对于孔、轴的不同标注要求”

。小结常用尺寸孔、轴《极限与配合》国标孔、轴常用公差带和优先、常用配合基本偏差代号种类标准公差等级公差带种类孔2820(28-1)×20+3=543轴2820(28-1)×20+4=544j仅保留了j5、j6、j7、j8J仅保留了J6、J7、J8国标规定的孔、轴公差带对公差带和配合的选择进行必要的限制:简化零件减少定尺寸刀具、定值量具减少工艺装备的品种和规格1.孔的常用公差带最后选用其他的公差带其次选用方框中公差带(44)优先选用圆圈中公差带(13)国标推荐选用孔的常用公差带共105种。2.轴的常用公差带最后选用其他的公差带其次选用方框中公差带(59)优先选用圆圈中公差带(13)国标推荐选用轴的常用公差带共116种。3.基孔制优先、常用配合常用59种国标推荐13种基孔制优先配合，59种常用配合。优先13种3.基孔制优先、常用配合表格中：非基准轴公差带59种表格中：基准孔公差带6种国标推荐59种基孔制常用配合。孔…IT6IT7IT8IT8IT9IT10…轴…IT5IT6IT7IT8IT9IT10…

从设计原则上，相配的孔和轴精度等级应该相当

从工艺等价性原则上，孔和轴的加工难易程度也应该基本相当精度等级不高时，孔与轴同级，即孔数字=轴数字；精度等级较高时，孔与高一级轴配合，即孔数字=轴数字+1。

3.基孔制优先、常用配合4.基轴制优先、常用配合常用47种国标推荐13种基轴制优先配合，47种常用配合。优先13种5.孔、轴配合和公差带的选用顺序首先选用优先配合其次选用常用配合如何仍无法满足使用要求，再从其他孔、轴的常用公差带中进行选择一般在特殊情况下，才会用到孔、轴非常用公差带1. 认识了“孔、轴常用公差带”；明确了“孔、轴优先、常用配合”；了解了“孔、轴配合和公差带的选用顺序”。小结大尺寸孔、轴公差带与配合孔、轴公差与配合1.大尺寸标准公差等级大尺寸是指公称尺寸大于500mm小于等于3150mm范围内的尺寸。等级数18尺寸范围(mm)等级500~3150IT1，IT2，…，IT18精度高 精度低在实际生产中，一般选用的精度等级是6级到8级。

2.大尺寸标准公差数值计算公式标准公差等级公式标准公差等级公式标准公差等级公式IT12

IIT716

IIT13250

IIT22.7

IIT825

IIT14400

IIT33.7

IIT940

IIT15640

IIT45

IIT1064

IIT161000

IIT57

IIT11100

IIT171600

IIT610

IIT12160

IIT182500

IIIT=ɑ

·标准公差等级系数：a标准公差因子：I3.标准公差因子I=

0.004D+2.1 单位：μm随着公称尺寸增大，测量误差、温度等因素的影响显著增加计算公称尺寸D为尺寸分段首、末尺寸的几何平均值4.大尺寸基本偏差系列基本偏差代号轴defghjskmnprstu孔DEFGHJSKMNPRSTU大尺寸孔、轴的基本偏差各14种孔、轴基本偏差代号一一对应5.大尺寸孔、轴常用公差带国标对大尺寸推荐了31种常用孔公差带、41种常用轴公差带一般都采用基孔制同级配合大尺寸常用孔公差带G6H6JS6K6M6N6F7G7H7JS7K7M7N7D8E8F8H8JS8D9E9F9H9JS9D10H10JS10D11H11JS11H12JS12大尺寸常用轴公差带g6

h6js6 k6m6n6p6r6s6t6

u6f7g7

h7js7 k7m7n7p7r7s7

t7

u7h8 js8h9 js9d8 e8

f8d9 e9

f9d10h10

js10d11h11

js11h12

js126.配制配合

大尺寸的孔

轴可按互换性原则进行加工。

在单件小批生产或精度要求较高的情况下，往往采用配制配合。配制配合是指以相互配合的孔或者轴的实际尺寸为基数，再根据给定的配合公差要求，来配制出另一个相配轴或孔的工艺措施。6.配制配合一般选择较难加工，但能得到较高测量精度的那个零件作为先加工件。生产实际中多选用孔为先加工件，轴为配制件配制件的公差值就等于设计所要求的配合公差值。在图样上配制配合用代号MF表示，借用基准代号H(h)表示先加工件。该配制配合中，孔为先加工件1. 认识了“大尺寸的定义”；明确了“大尺寸孔、轴标准公差系列和基本偏差系列”；了解了“大尺寸孔、轴的常用公差带”；认识了“大尺寸孔、轴配制配合”。小结未注公差线性尺寸的一般公差孔、轴公差与配合1.未注公差线性尺寸是指在车间的一般加工条件下就能够保证的公差。一般可不做检验为简化制图，节省设计时间，通常在下述情况下不必标注尺寸公差:非配合尺寸一般工艺方法可以保证的尺寸未注公差线性尺寸一般公差1.未注公差线性尺寸2.一般公差等级国标对线性尺寸的一般公差规定了四个等级:f级（精密级）、m级(中等级)、c级(粗糙级)、v级(最粗极)上、下极限偏差数值互为相反数未注公差线性尺寸的极限偏差数值 (mm)3.一般公差的图样说明1. 了解了“未注公差线性尺寸的类型”；认识了“一般公差的定义和特点”；明确了国标规定的“一般公差等级和代号”；体会了“一般公差要求的表示方法”。小结尺寸精度设计（基本原则及方法）孔、轴公差与配合1.

概述几何精度尺寸精度形状和位置精度表面精度（表面粗糙度）尺寸精度设计主要研究线性尺寸，特别指有配合要求的孔与轴的公差与配合的选择。1.

概述1.

概述1.

概述1.

概述公差与配合选择的重要性之一影响机械产品的使用性能和制造成本。1.

概述输出轴精度设计T=0.05mm 车削T=0.02mm 车削—磨削 成本增加30%T=0.005mm

车削—磨削—研磨磨削成本的3.3倍1.

概述德国进口STOBER减速机公差与配合选择的重要性之二机械产品重要的技术档案1.

概述公差与配合选择的困难性了解标准的特征了解被选用对象的使用要求、工作条件不断积累经验2.公差与配合选择的基本原则基本原则保证机械产品性能优良，在制造上经济可行，或使机械产品的使用价值与制造成本的综合经济效果最好。基本原则？3.公差与配合选择的内容配合制选择公差等级选择配合种类选择配合代号计算法试验法类比法4.公差与配合选择的方法4.公差与配合选择的方法1）计算法按一定的理论与公式，计算出所需的间隙或过盈。选择滑动轴承轴颈和轴承孔的配合形成油锲条件X

min

f

(d

,

n,

p,

,

l)压力p分布4.公差与配合选择的方法es

X

min轴基本偏差代号配合代号查表确定孔轴公差等级选择滑动轴承轴颈和轴承孔的配合4.公差与配合选择的方法2）试验法通过试验或统计分析来确定间隙或过盈。成本最高，最为可靠，用于重要的关键性配合选取。确定风镐锤体和镐筒间的间隙演示者2020-10-31

15:31:25--------------------------------------------配风镐工作动画4.公差与配合选择的方法2）试验法

38H

7

/

g6Xmin

0.009mmXmax

0.05mm0.030.094.公差与配合选择的方法3）类比法与经过实践考验认为选择合适的配合相比较，或沿用类似件的公差与配合，或进行必要的修正。工作情况对过盈或间隙的影响工作情况

过盈

间隙

材料许用应力小/经常拆卸减小

—工作时孔（轴）温高于轴（孔）温）

增大（减小）减小（增大）有冲击载荷增大

减小

配合长度较大/配合面形状精度低减小

增大

装配时可能歪斜减小

增大

旋转速度高增大

增大

有轴向运动/润滑油粘度增大—增大

装配精度高减小

减小

表面粗糙度Ra小增大

减小

单件生产相对成批生产减小

增大

尺寸较大减小

增大

5.

本部分小结公差与配合选择的基本原则公差与配合选择的内容公差与配合选择的方法尺寸精度设计（配合制的选择）孔、轴公差与配合1.概述配合制的选择和使用要求无关配合制的选择主要考虑结构、工艺、经济性基孔制和基轴制同名配合的配合性质相同r6

40

H

7h6

40R7h8

30

E8e8

30H

82.优先选用基孔制减少孔公差带数量加工和检测中小尺寸孔钻头拉刀塞规铰刀加工和检测轴车刀砂轮游标卡尺2.优先选用基孔制基孔制和基轴制所需刀具和量规的比较中小尺寸孔2.优先选用基孔制基孔制和基轴制所需刀具和量规的比较中小尺寸孔2.优先选用基孔制尺寸较大的孔或低精度孔大径微调精镗刀简易可调镗刀3.特殊情况选用基轴制（1）使用冷拉钢材直接作轴尺寸小于1mm的精密轴冷拉型钢光轧钢丝3.特殊情况选用基轴制1-活塞；2-活塞销；3-连杆（2）结构上的需要同一公称尺寸轴的表多面有孔与之配合，且配合性质不同活塞连杆机构3.特殊情况选用基轴制基孔制配合3.特殊情况选用基轴制基轴制配合3.特殊情况选用基轴制（3）以标准零部件为基准选择配合制滚动轴承基轴制基孔制假基孔——比H/k、H/m、H/n紧保持与基轴制同名配合性质相同3.特殊情况选用基轴制（3）以标准零部件为基准选择配合制滚动轴承内圈与轴颈配合——基孔制3.特殊情况选用基轴制（3）以标准零部件为基准选择配合制滚动轴承外圈与壳体孔配合——基轴制4.采用非配合制配合端盖和壳体孔配合轴颈与轴套配合4.采用非配合制配合5.

本部分小结优先选择基孔制特殊情况选择基轴制特殊要求采用非配合制尺寸精度设计（公差等级的选择）孔、轴公差与配合1.概述配合公差Tf

Th

TsTh

孔公差等级Ts轴公差等级2.标准公差等级的选择原则在满足使用要求的前提下，尽量选取较低的标准公差等级或较大的公差值。要求间隙在+0.02—+0.055mm之间Tf

Xmax

Xmin

0.035mm要求过盈在-0.036—-0.093mm之间Tf

Ymin

Ymax

0.057mm依据： Th

Ts

TfTh、Ts对于特别重要的配合，可以用计算法来进行精度设计。3.标准公差等级的选择方法类比法参照实践证明适合的同类产品，选择相应的孔轴公差等级。什么是类比法？采用类比法，应该对20个标准公差等级的应用范围和各种加工方法的经济加工精度有所了解。IT01、IT0、IT1、IT2、…、ITl8

等级降低3.标准公差等级的选择方法各公差等级应用范围IT01～IT1 量块IT1～IT7 量规IT2～IT5 精密配合IT5～IT10 重要配合IT11、IT12 不重要配合IT12～IT18 非配合尺寸3.标准公差等级的选择方法经济加工精度含义在正常加工条件下，采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人，在不延长加工时间的情况下，这种加工方法所能保证的加工精度。3.标准公差等级的选择方法各种加工方法的经济加工精度3.标准公差等级的选择方法3.标准公差等级的选择方法推荐孔轴同级配合推荐孔和高一级的轴配合推荐孔轴同级配合使用类比法选择公差等级注意问题1）孔轴的工艺等价性间隙、过渡配合标准公差

IT

8

推荐孔比轴低一级的配合标准公差>IT

8过盈配合标准公差

IT

8标准公差>IT

83.标准公差等级的选择方法使用类比法选择公差等级注意问题2）相配件或相关件的结构或精度3.标准公差等级的选择方法使用类比法选择公差等级注意问题3）配合性质及加工成本过渡配合，过盈配合和间隙较小的间隙配合中，孔的标准公差等级应不低于8级，轴的标准公差等级通常不低于7级。而间隙较大的间隙配合中，孔轴的标准公差等级较低。，4.本部分小结常用类比法选择标准公等等级了解公差等级的应用范围、常用加工方法的经济加工精度选择公差等级时注意的问题尺寸精度设计（配合种类的选择）孔、轴公差与配合1.概述准孔基非基准轴非基准孔准轴基基孔制基轴制配合种类间隙配合过渡配合过盈配合结合件可以运动，拆装方便保证固定或传递载荷要求对中性又要求拆装方便1.概述采用间隙配合、过渡配合来传递载菏，包括转矩或轴向力，必须加键或销等连接件。常用类比法选择配合种类使用要求配合类别工作情况松紧程度1.概述工作情况对过盈或间隙的影响工作情况过盈间隙材料许用应力小/经常拆卸减小—工作时孔（轴）温高于轴（孔）温）增大（减小）减小（增大）有冲击载荷增大减小配合长度较大/配合面形状精度低减小增大装配时可能歪斜减小增大旋转速度高增大增大有轴向运动/润滑油粘度增大—增大装配精度高减小减小表面粗糙度Ra小增大减小单件生产相对成批生产减小增大尺寸较大减小增大1.概述孔温高于轴温轴温高于孔温轴轴孔轴装配轴单件生产的尺寸分布（1）间隙配合H/a～h

0X

min特征：具有保证间隙Xmin作用：①储存润滑油（1）间隙配合H/a～h

0X

min特征：具有保证间隙Xmin作用：②补偿制造、安装误差装夹引起的薄壁套筒制造误差精密注塑模具安装误差（1）间隙配合H/a～h

0X

min特征：具有保证间隙Xmin作用：③补偿温度、受力引起的变形（1）间隙配合H/a～h用途①有相对运动之处②有定位要求之处（转动、滑动）——间隙定位配合间隙配合分组（基孔制）a b c 大间隙组 高速重载d e f g 中等间隙组

中速中载h 小间隙组低速轻载g

h——滑动配合h——定位配合（1）间隙配合H/a～h内燃机气门杆与导管的配合（1）间隙配合H/a～h内燃机曲轴颈与连杆轴瓦的配合H7/e6H/e6～9 具有明显间隙（高速、重载大直径滑动轴承，大跨距、多支点支承）（1）间隙配合H/a～hH/f6～8一般转动配合（滑动轴承，润滑支承）（1）间隙配合H/a～h凸轮导杆与衬套的配合（1）间隙配合H/a～h剖分式滑动轴承壳体的定位配合间隙定位配合特点：零件可自由拆装，工作时一般相对静止过盈百分率趋势低高（2）过渡配合H/j

js

km

n用途：有对中、定心要求的静止结合部位j…………n松紧配合情况（2）过渡配合H/j

js

km

n考虑因素①所受载荷大小和类型②孔与轴对中性要求③装拆经常性和方便性（2）过渡配合H/j

js

km

n精密齿轮孔与轴颈配合蜗轮青铜轮缘与铸铁轮芯配合（2）过渡配合H/j

js

km

n内燃机气门导管与气缸盖的配合（2）过渡配合H/j

js

km

n各种过渡配合比较（基孔制）js

j

k

m

n

p

r配合情况

平均稍有间隙 接近0 很小过盈 过盈稍大装拆性

好 较好 手锤 压力机受力情况

较小静载荷 一般 较大 大扭矩或冲击性载荷抗振性 差 一般 好

0Ymin（3）过盈配合H/p～zc特征：具有保证过盈用途：①结合件相对静止②传递扭矩、轴向力不加连接件的选择原则：最小过盈能承受和传递载荷，验算最大过盈时的应力小于材料的许用应力（3）过盈配合H/p～zc过盈配合分类n p rs t u vx y z类型轻型中型 重型特重型装配方法手锤或压力机压力机、热涨或冷缩法应用精确定位配合传较小载荷 大扭矩试验后用加连接件传载荷加连接件传 动载荷较大载荷（3）过盈配合H/p～zc内燃机排气门座圈与气缸盖配合冷缩法装配（3）过盈配合H/p～zc火车车轮轮毂与轮芯、轮芯与车轴的配合（3）过盈配合H/p～zc热涨法装配压入法装配3、本部分小结常用类比法选择配合种类三类配合的应用场合典型配合几何公差与几何误差检测概述1.几何误差零件的形状、方向误差加工后的零件存在形状误差、方向误差、位置误差2.几何误差对零件使用性能的影响连杆衬套活塞销连杆普通车床活塞连杆机构3.几何公差几何公差：允许实际几何要素形状、方向和相互位置等几何误差的变动范围。几何公差是控制几何误差的：f几何≤

t几何4.本章的主要目标1.几何精度设计并标注2.几何误差检测几何公差的标注几何公差带公差原则几何公差的选择几何误差及其检测4.本章的主要目标5.几何公差现行标准体系几何公差标注通则符号GB/T1182-2008公差标注原则GB/T4249-2009公差原则GB/T16671-2009最大、最小实体要求公差数值