《公差配合与测量技术》教学课件02认识极限与配合

项目二认识极限与配合one任务一孔和轴的极限与配合1(1)孔和轴的定义。(2)尺寸的定义。(3)尺寸偏差和尺寸公差的定义。(4)配合及配合公差带图的定义。知识点1任务引入“互换性”是什么？让我们通过参观汽车生产总装车间来寻找答案，如图1-1所示。任务引入机械零件中孔和轴应用极为广泛，在现代机械产品及零件制造生产中，都要科学合理地设计孔和轴的极限与配合,极限是几何量变化的两个界限值，配合是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。图2-1所示为齿轮减速器，其工作原理是由电机或其他原动机（经联轴器等）驱动输入轴2，输入轴上的小齿轮与大齿轮11啮合，大齿轮经键12带动输出轴9转动，输出轴可降速增矩驱动其他工作机械，如何设计其中孔和轴的公差与配合？任务一孔和轴的极限与配合任务一孔和轴的极限与配合图2-1齿轮减速器1-箱体

2-输入轴

3、10-轴承

4、8、14、18-端盖5、12、16-键6、15-密封圈

7-螺栓

9-输出轴

11-大齿轮

13-套筒

16-键

17-垫片

19-定位销任务分析该齿轮减速器由二十多种零部件装配而成，其中标准零部件有轴承、键、销、螺栓、密封圈、垫片等，非标准件有箱座、箱盖、输入轴、输出轴、端盖和套筒等。这些零部件中，轴承由专业化的轴承厂制造，键、销、螺栓、密封圈、垫片等由专业化的标准件厂生产，非标准件一般由各机器制造厂加工。图2-2所示为减速器中的输出轴端盖与箱体孔的配合，输出轴端盖外径尺寸与箱体孔内径尺寸的基本尺寸都等于轴承外径基本尺寸，其主要工作就是按照其功能作用和制造工艺性等对孔和轴的极限与配合的设计进行选择。任务一孔和轴的极限与配合任务一孔和轴的极限与配合图2-2输出轴端盖与箱体孔的配合任务一孔和轴的极限与配合知识链接一、有关孔和轴的定义1.孔孔通常是指工件的圆柱形内表面,也包括非圆柱形内表面(由两平行平面或切面形成的包容面)。2.轴轴通常是指工件的圆柱形外表面,也包括非圆柱形外表面(由两平行平面或切面形成的被包容面)。在极限与配合中,孔和轴的关系表现为包容和被包容的关系,孔为包容面,轴为被包容面,图2-3所示为几种轴与孔的配合任务一孔和轴的极限与配合图2-1轴与孔的配合a)轴为被包容面、孔为包容面b)键为被包容面、键槽为包容面c)轴为被包容面、两切面为包容面d)两切面形成的被包容面和包容面任务一孔和轴的极限与配合二、有关尺寸的定义1.尺寸尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。在技术图样中或在一定范围内，已注明共同单位（如在尺寸标注中以mm为通用单位）时，均可只写数字，不写单位。任务一孔和轴的极限与配合2.公称尺寸公称尺寸也称为基本尺寸，是设计时给定的尺寸，它是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。孔用D表示，轴用d表示。公称尺寸是根据零件应具备的强度、刚度和结构等要求计算，并经圆整而得到的。公称尺寸可以是一个整数值或一个小数，应尽量采用优先数系中的数值。

公称尺寸一经确定，便成为确定孔和轴尺寸偏差的起始点。任务一孔和轴的极限与配合3.实际尺寸实际尺寸是用两点法测得的尺寸。由于零件存在着形状误差，所以不同部位的实际尺寸不尽相同，故往往把它称为局部实际尺寸。用两点法测量的目的在于排除形状误差对测量结果的影响。因为测量误差的存在，实际尺寸不可能等于真实尺寸，它只是接近真实尺寸的一个随机尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da来表示。任务一孔和轴的极限与配合4.极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变动的两个界限尺寸。两个界限尺寸中较大的一个称为上极限尺寸，较小的称为下极限尺寸。孔和轴的上极限尺寸与下极限尺寸分别用Dmax、dmax与Dmin、dmin表示。实际尺寸的大小由加工决定，而极限尺寸是设计时给定的尺寸，不随加工而变化。任务一孔和轴的极限与配合图2-4孔、轴极限与配合示意图实际尺寸的大小由加工决定,而极限尺寸是设计时给定的尺寸,不随加工而变化。极限尺寸是在设计中确定基本尺寸的同时,考虑加工经济性并满足使用要求而确定的。任务一孔和轴的极限与配合三、有关偏差和公差的定义1.尺寸偏差尺寸偏差简称为偏差，是指某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸）减去其公称尺寸所得的代数差。孔用E表示，轴用e表示。偏差可能为正或负，亦可为零。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小上极限尺寸与公称尺寸的代数差称为上极限偏差，孔和轴的上极限偏差分别用ES和es表示；单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小下极限尺寸与公称尺寸的代数差称为下极限偏差，孔和轴的下极限偏差分别用EI和ei表示。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小

上极限偏差与下极限偏差统称为极限偏差。

实际尺寸与公称尺寸的代数差称为实际偏差，孔和轴的实际偏差分别用Δa和δa表示。2孔和轴的极限与配合尺寸偏差分为极限偏差和实际偏差。任务一孔和轴的极限与配合各种偏差的计算公式为上、下极限偏差可以为正、负或零。偏差值除零外，前面必须冠以正负号。极限偏差用于控制实际偏差。实际偏差若介于上极限偏差与下极限偏差之间，则该尺寸合格。任务一孔和轴的极限与配合2.尺寸公差尺寸公差是上极限尺寸与下极限尺寸之差，或上极限偏差与下极限偏差之差。它是允许尺寸的变动量任务一孔和轴的极限与配合公差与极限尺寸金额极限偏差的关系为

孔和轴的公差分别用TD和Td表示。由上式可知，尺寸公差是一个没有符号的绝对值。1二、互换性的作用四、尺寸公差带和公差带图

由以上分析可知,公差的数值比基本尺寸的数值小得多,不能用同一比例画在同一张示意图上,故采用简明的极限与配合图解(简称公差带图)来表示,如图2-5所示为孔、轴公差带图。任务一孔和轴的极限与配合任务一孔和轴的极限与配合图2-5孔、轴公差带图1二、互换性的作用1.零线

在公差带图中,确定偏差的一条基准线称为零线。通常以零线表示基本尺寸,偏差由此零线算起,零线以上为正偏差,零线以下为负偏差。任务一孔和轴的极限与配合1二、互换性的作用2.尺寸公差带

在公差带图中,由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域称为尺寸公差带(简称公差带)。公差带在垂直零线方向的宽度代表公差值,上线表示上偏差,下线表示下偏差。公差带沿零线方向长度可适当选取。图2-5中,尺寸、偏差及公差单位都为毫米(mm)任务一孔和轴的极限与配合1.配合

配合是指基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。因为配合是指一批孔、轴的装配关系,而不是指单个孔和单个轴的装配关系,所以只有用公差带关系来反映配合才比较准确。五、有关配合及配合公差带图的定义2.间隙和过盈间隙和过盈是指相配合的孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时称为间隙,用X表示;为负时称为过盈,用Y表示,如图2-6所示。任务一孔和轴的极限与配合任务一孔和轴的极限与配合图2-6间隙和过盈任务一孔和轴的极限与配合3.配合种类1）间隙配合间隙配合是指具有间隙（包括最小极限间隙等于零）的配合。即使把孔做得最小，把轴做得最大，装配后仍具有一定的间隙(包括最小极限间隙等于零)。对于这类配合，孔的公差带在轴的公差带之上，如图2-7所示。任务一孔和轴的极限与配合图2-7间隙配合及其图解这类配合的最大极限间隙Xmax、最小极限间隙Xmin和平均间隙Xav的计算公式分别为任务一孔和轴的极限与配合

过盈配合是指具有过盈（包括最小极限过盈等于零）的配合。即使把孔做得最大，把轴做得最小，装配后仍具有一定的过盈(包括最小极限过盈等于零)。对于这类配合，孔的公差带在轴的公差带之下，如图2-8所示。2）过盈配合图2-8过盈配合及其图解任务一孔和轴的极限与配合这类配合的最大极限过盈Ymax、最小极限过盈Ymin和平均过盈Y的计算公式分别为任务一孔和轴的极限与配合过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。对于这类配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图2-9所示。

3）过渡配合图2-9过盈配合及其图解任务一孔和轴的极限与配合这类配合没有最小极限间隙和最小极限过盈，只有最大极限间隙Xmax和最大极限过盈Ymax，其计算公式为最大极限间隙和最大极限过盈的平均值为正时，表示平均间隙Xav；为负时，表示平均过盈Yav。任务一孔和轴的极限与配合4.配合公差及配合公差带图

配合公差是指间隙或过盈的允许变动量，用Tf表示。

配合公差指间隙或过盈的允许变动量,用Tf表示。对于间隙配合Tf=|Xmax-Xmin|对于过盈配合Tf=|Ymin-Ymax|对于过渡配合Tf=|Xmax-Ymax|将最大、最小间隙和最大、最小过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差换算后代入上述三个式子中,得出三类配合的配合公差都为任务一孔和轴的极限与配合4.配合公差及配合公差带图该式说明:当基本尺寸一定时,配合精度要求越高,则孔、轴的精度也应越高(公差值越小);配合精度要求越低,则孔、轴的精度也越低(公差值越大)。配合公差的特性可用配合公差带图来表示,如图2-10所示。画配合公差带图的规则与画孔、轴公差带图一样,配合公差带图用一长方形区域表示。零线以上为正,表示间隙;零线以下为负,表示过盈。配合公差带完全在零线以上为间隙配合;完全在零线以下为过盈配合;跨在零线上为过渡配合。公差带上、下两端到零线的距离为极限间隙或极限过盈,而公差带上、下两端之间的距离为配合公差。任务一孔和轴的极限与配合图2-10配合公差带图

为了直观地表示配合精度和配合性质，国家标准提出了配合公差带图，如图2-10所示。的基本尺寸都等于轴承外径公称尺寸。由于箱体孔同时与轴承外环、端盖两个零件的外径尺寸配合,因而箱体孔内径尺寸公差由与标准件轴承的配合性质决定。考虑在满足功能要求前提下的装配工艺,箱体孔与轴承外环选择过渡配合,代号为J7。箱体孔内径尺寸公差等级按与轴承配合要求被确定为IT7(公差值为0.035mm),直径最大极限尺寸为ϕ100.022mm(100mm+0.022mm),直径最小极限尺寸为ϕ99.987mm(100.022mm-0.035mm),即ϕ100J7(+0.022-0.013)。任务实施减速器中输出轴端盖与箱体孔的配合如图2-2所示,输出轴端盖外径尺寸与箱体孔内径尺寸任务一孔和轴的极限与配合轴端盖主要起轴向定位和密封作用,外径尺寸要求不高,确定尺寸公差等级为IT9(公差值为0.087mm),直径最大极限尺寸为ϕ99.964mm(100mm-0.036mm),直径最小极限尺寸为ϕ99.877mm(99.964mm-0.087mm),即ϕ100f9(-0.036-0.12的3);输出轴端盖与箱体孔的配合代号为任务实施任务一孔和轴的极限与配合2拓展知识two任务二公差与配合的国家标准2(1)标准公差系列及基本偏差系列。(2)公差与配合的标注形式。知识点2任务引入为了实现互换性和满足各种使用要求,极限与配合国家标准对形成各种配合的公差带进行了标准化,它的基本组成包括“标准公差系列”和“基本偏差系列”,前者确定公差带的大小,后者确定公差带的位置。两者结合构成不同的孔、轴公差带,而孔、轴公差带之间不同的相互关系则形成了不同的配合。2任务引入本任务以图2-1所示减速器中的箱体孔与轴承,输入、输出轴轴颈与轴承,大齿轮内孔与输出轴轴颈的公差与配合为例,说明公差与配合在不同场合的应用。2任务引入在减速器的箱体孔与轴承,输入、输出轴轴颈与轴承,大齿轮内孔与输出轴轴颈结合中,其配合质量和性质(如可动配合的松紧程度或不可动配合的紧固程度等)由相互配合的轴和孔的公差带位置与大小决定,试分析其公差带的情况。任务二认识误差与公差减速器是应用极广的已经系列化的通用机械产品,其技术条件应具备在广大区域范围实现社会化、现代化、互换性生产,因此其公差与配合必须按照国家标准规定,具有科学性、严谨性和权威性。而减速器箱体孔与轴承,输入、输出轴轴颈与轴承,大齿轮内孔与输出轴轴颈等结合都是关键部位,其公差与配合的设计直接关系到产品的性能、制造与互换性。任务分析任务二认识误差与公差图1-3阶梯轴零件的零件图任务二公差与配合的国家标准知识链接

公差与配合的国家标准包括以国家标准为主线的一系列标准文件和应用技术规定说明，主要包括标准公差系列、基本偏差系列、常用公差带及配合、未注公差等。

任务二公差与配合的国家标准一、标准公差系列标准公差（IT)是国家标准规定的极限制中列出的任一公差数值。书本中表2-1列出了常用尺寸（尺寸≤500mm）的标准公差数值。标准公差的数值与标准公差等级和基本尺寸分段有关。

任务二公差与配合的国家标准1.标准公差等级及其代码

标准公差等级是指确定尺寸精确程度的等级。国家标准在基本尺寸至500mm范围内规定了20个标准公差等级，用符号IT和数值表示。

精度从IT01、IT0、IT1I、T2~IT18依次降低。IT01精度等级最高，IT18等级最低。基本尺寸相同，标准公差数值随公差等级的降低而依次增大。只要公差等级相同，所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。

任务二公差与配合的国家标准2.公差等级系数公差等级系数a是IT5～IT18各级标准公差所包含的公差单位系数，按等比数列排列，高精度的IT01、IT0、IT1的标准公差与基本尺寸呈线性关系。公差等级IT2～IT4的标准公差数值在IT1和IT5的数值之间大致按等比数列递增。任务二认识误差与公差知识链接一、几何参数表征零件空间形体特征的参数就称为零件的几何参数，包括尺寸、几何、表面微观形状等。

尺寸：由数字和特定单位组成的表征长度大小的参数量称为尺寸，如5mm、20μm等。长度包括直径、半径、宽度、高度、深度和中心距等。

几何：零件的空间结构，由点、线、面按一定的几何关系组合而成。

表面微观形状：加工表面上所具有的、较小间距的峰和谷所组成的微观几何形状特性。任务二公差与配合的国家标准3.标准公差因子标准公差因子计算公式为式中，i为标准公差因子，D(d)为孔（轴）的基本尺寸（mm)。

任务二公差与配合的国家标准4.基本尺寸分段基本尺寸计算公式为式中，D1(d1)为尺寸分段中首位尺寸，D1表示孔尺寸，d1表示轴尺寸（mm）；D2(d2)为尺寸分段中末尾尺寸，D2表示孔尺寸，d2表示轴尺寸（mm）。任务二公差与配合的国家标准５.标准公差数值计算由书本中表2-2可知，机械行业常用的公差等级IT5~TT18的标准差计算公式为任务二公差与配合的国家标准二、基本偏差系列

基本偏差是公差带的位置要素，是公差带中靠近零线的那个偏差。为实现各种配合的需要，轴和孔的公差带位置必须标准化。

任务二公差与配合的国家标准1.基本偏差的种类及其代号国家标准对轴和孔各规定了28个公差带位置,分别由28个基本偏差来确定。基本偏差代号用英文字母表示,轴用小写,孔用大写。26个英文字母中去掉5个容易混淆的字母I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)、W(w),再增加7个双写字母CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、J(js)、ZA(za)、ZB(zb)、ZC(zc),作为28种基本偏差代号。任务二公差与配合的国家标准1.基本偏差的种类及其代号28种基本偏差代号对应轴、孔的28种公差带位置,构成了基本偏差系列,如图2-11所示。基本偏差系列图表示基本尺寸相同的28种轴、孔基本偏差相对零线的位置。图中画的是“开口”公差带,这是因为基本偏差只表示公差带的位置,而不表示公差带的大小。图中只画出公差带基本偏差的偏差线,另一极限偏差线则由公差等级决定。任务二公差与配合的国家标准图2-11轴与孔的基本偏差系列任务二公差与配合的国家标准轴和孔的各基本偏差图形基本对称,它们的性质和规律见表2-2。任务二公差与配合的国家标准2.基准制(1)基孔制。基准制是由同一种限制的轴和孔的公差带组成配合的一种制度,国家标准规定了两种配合制:基孔制和基轴制。基孔制是基本偏差为一定的孔的公差带,与不同偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制配合中的孔是基准件,称为基准孔,代号为H,其基本偏差(下偏差)为0,即EI=0,上偏差值为带有正号的孔公差值。任务二公差与配合的国家标准2.基准制(2)基轴制。基轴制是基本偏差为一定的轴的公差带,与不同偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制配合中的轴是基准件,称为基准轴,代号为h,其基本偏差(上偏差)为0,即es=0,下偏差值为带有负号的轴公差值。基准制公差带如图2-12所示。任务二公差与配合的国家标准图2-12基准制公差带任务二公差与配合的国家标准（1）通用规则用同一字母表示的孔、轴的基本偏差数值的绝对值相等，符号相反。孔的基本偏差与轴的基本偏差相对于零线对称分布，即呈倒影关系。孔的基本偏差计算规则（2）特殊规则特殊规则是指孔的基本偏差等于用通用规则换算得到的基本偏差再加上一个修正值Δ。其中，Δ为孔的公差等级比轴低一级时，两者标准公差值的差值，即Δ=ITn－ITn-1任务二公差与配合的国家标准三、公差带系列１）公差带代号1.公差带系列(1)公差带代号。公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成,公差带相对零线的位置由基本偏差确定,公差带的大小由公差等级确定。例如,H8、F7、J7、P7、U7等为孔的公差带代号,h7、g6、r6、p6、s7等为轴的公差带代号。图2-13中,ϕ80J7可解释为基本尺寸为ϕ80mm的孔,基本偏差代号为J,公差等级为7级的孔公差带。ϕ20h9可解释为基本尺寸为ϕ20mm的基准轴,基本偏差代号为h,公差等级为9级的轴公差带。任务二公差与配合的国家标准图2-13公差带代号任务二公差与配合的国家标准2）尺寸公差带代号在零件图中的标注形式图2-14尺寸公差带代号的标注形式尺寸公差的标注形式有两种：一是标注公差尺寸的表示，二是未注公差尺寸的表示。尺寸公差带代号在零件图中的标注形式是以标注公差尺寸的形式表示。可根据实际要求按下列三种形式标注，如图2－14所示。任务二公差与配合的国家标准

（1）标注基本尺寸和极限偏差值。

（2）标注基本尺寸、公差带代号和极限偏差值。

（3）标注基本尺寸和公差带代号。任务二公差与配合的国家标准3）国家标准推荐选用的尺寸公差带根据国家标准规定的20个等级的标准公差和轴、孔各28种基本偏差代号，从理论上讲，可组成560种公差带。但是实际上有许多种公差带在生产上几乎不用，如A01，ZA18等。而且，公差带种类过多会使公差带表格过于庞大而不便使用，生产中需要配备相应的刀具和量具，这显然不经济。为了减少定值刀具、量具和工艺装备的数量和规格，国家标准对公差带种数加以限制。任务二公差与配合的国家标准①轴公差带

公称尺寸≤500mm的国家标准推荐的一般、常用和优先选用的轴公差带共有116种，如图2-11所示。其中，方框内（除括号外）为常用公差带，有46种；括号内的为优先选用的公差带，有13种。任务二公差与配合的国家标准图2-15公称尺寸不大于500mm的轴的一般、常用和优先公差带任务二公差与配合的国家标准②孔公差带。国家标准推荐公称尺寸不大于500mm的孔的一般、常用和优先公差带共105种,如图2-16所示。其中,方框内(除括号外)为常用公差带,有31种;括号内的为优先选用的公差带,有13种。选用公差带时,应按优先、常用、一般公差带的顺序选取。任务二公差与配合的国家标准图2-16公称尺寸不大于500mm的孔的一般、常用和优先公差带任务二公差与配合的国家标准2.配合制

(1)配合代号。

标准规定,配合代号用孔和轴的公差带代号以分数形式表示。其中,分子为孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号,如ϕ30H7/g6,可解释为基本尺寸为ϕ30mm,基孔制,由孔公差带H7与轴公差带g6组成的间隙配合。(2)配合代号的标注形式。图2-17所示为常见的孔与轴配合代号在装配图上的标注形式。当孔与轴有一个是标准件时,装配图上只在非标准件的基本尺寸后标注出偏差代号与公差等级,如图2-18中轴承内圈内径不标注公差带代号,ϕ55k6即为配合代号。国家规定的配合制任务二公差与配合的国家标准图2-17常见的孔与轴配合代号在装配图上的标注形式任务二公差与配合的国家标准表2-7所示为基孔制优先、常用配合,表2-8所示为基轴制优先、常用配合。由表2-7和表2-8可知:当相配合的孔和轴公差带均为优先公差带时,可组成优先配合。当相配合的孔和轴公差带均是常用公差带,或其中一个是常用公差带,另一个是优先公差带时,则组成常用配合。任务二公差与配合的国家标准同理,选用配合时,应尽量选用优先、常用配合。优先配合选用说明见表2-9。在实际生产中,如有特殊需要或其他充分的理由,也允许采用非基准制的配合,即采用非基准孔和非基准轴相配合,如图2-1所示减速器中的ϕ100J7/f9和ϕ55D9/k6等。这些配合习惯上称为混合配合。任务二公差与配合的国家标准四、一般公差1.一般公差的概念所谓线性尺寸的一般公差是指在车间普通工艺条件下,机床设备可以保证的公差。在正常维护和操作情况下,它代表经济的加工精度。对于低精度的非配合尺寸,或功能上允许公差等于或大于一般公差时,均可采用一般公差。《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》(GB/T1804—2000)对一般公差规定了4个公差等级,其公差等级从高到低依次为精密级(f)、中等级(m)、粗糙级(c)、最粗级(v)。在保证正常车间精度的条件下,零件加工后一般可不检验采用一般公差的尺寸。若对其合格性发生争议,可以线性尺寸的极限偏差数值作为评判依据。线性尺寸的一般公差的极限偏差数值见表2-10。任务二公差与配合的国家标准四、一般公差1.一般公差的概念由表2-10中的极限偏差数值可看出:线性尺寸的公差带均相对零线对称分布,不分孔、轴或长度尺寸。当零件上的某尺寸采用一般公差时,在零件的图样上只标注基本尺寸,不标注极限偏差,而是在图样的技术要求中做出说明。应用一般公差可简化制图,节省图样设计时间,使图样清晰易读,按一般公差的有关规定,可不必逐一考虑其公差值;突出了图样上标注出公差的尺寸,即重要的且需要控制的尺寸,以便在加工和检验时引起重视。倒圆半径和倒角高度尺寸的一般公差的极限偏差数值见表2-11任务二公差与配合的国家标准1.一般公差的的公差等级和极限偏差GB/T1804—2000《一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差》对一般公差规定了4个公差等级，其公差等级从高到低依次为精密级（f）、中等级（m)、粗糙级（c)、最粗级（v)。线性尺寸的一般公差的极限偏差数值参见表2-12，倒圆半径和倒角高度尺寸的一般公差的极限偏差任务二公差与配合的国家标准任务实施减速器装配图中，轴承外圈外径与箱座孔的配合代号为Φ

100J7、输出轴上的键与输出轴上的键槽的配合代号16N9/h8，键与齿轮毂槽的配合代号为16JS9/h8，输出轴与套筒的配合代号为Φ

55D9/k6，箱体孔与端盖凸缘的配合代号为Φ

100J7/f9，输出轴与大齿轮的配合代号为Φ

56H7/h6。而轴肩宽15mm、长23mm的尺寸公差未注出，这类尺寸称为一般公差—线性尺寸任务二公差与配合的国家标准图2-19输出轴零件简图2拓展知识THREE任务三了解标准及标准化3（1）公差与配合的选择原则。（2）公差与配合的选择实例。知识点2任务引入机械产品中轴、孔的公差与配合是其几何量互换性的关键因素。应用前面的知识与案例，对图2-1所示减速器中箱体孔、输入输出轴轴颈与轴承，大齿轮内孔与输出轴轴颈选用它们的公差与配合。知识链接一、基准配合制的选择任务三公差与配合的选择基准配合制的选择主要考虑两方面的因素：一是零件的加工工艺可行性及检测经济性，二是机械设备及机械产品结构形式的合理性。基准配合制的选择原则是：优先采用基孔配合制，其次采用基轴配合制，特殊场合应用非基准制。由于孔的加工比轴的加工难度大，尤其是中、小孔的加工，一般采用定值尺寸的刀具和量具进行加工和检测。任务三公差与配合的选择１.基轴配合制的应用场合１）用冷拉钢制圆柱型材制作光轴作为基准轴。这一类圆柱型材的规格已标准化，尺寸公差等级一般为IT7～IT9。它作为基准轴，轴颈可以免去外圆的切削加工，只要按照不同的配合性质来加工孔，可实现技术与经济的最佳效果。

任务三公差与配合的选择２）轴为标准件（如键、销、轴承等）如图1-1所示减速器中的轴承外圈外径与箱座孔的配合Φ

100J7，输出轴上的键与输出轴上的键槽的配合16N9/h8和键与齿轮毂槽的配合16JS9/h8均采用基轴配合制。3）一轴多孔且构成多处配合的松紧程度要求不同。所谓一轴多孔是指一轴与两个或两个以上的孔配合。如图2-16所示的内燃机中活塞销与活塞孔及连杆套孔的配合，它们组成三处两种性质的配合。任务三公差与配合的选择任务三公差与配合的选择图2-20内燃机中活塞销与活塞孔及连杆套孔的配合1—活塞销;2—活塞;3—连杆小头任务三公差与配合的选择2.非基准制应用的场合国家标准规定：为了满足配合的特殊需要，允许采用非基准制配合，即采用任一孔、轴公差带（基本偏差代号非H的孔或非h的轴）组成的配合。在图1-1所示减速器中，输出轴与套筒的配合为55D9/k6，箱座孔与端盖凸缘的配合为Φ

100J7/f9，两者均为非基准制配合。目前，在各种机械设备及产品中，大多数采用基孔配合制，少数采用基轴配合制，非基准制配合仅在个别特殊情况下应用。任务三公差与配合的选择二、公差等级的选择１.公差等级的选择原则在满足使用性能的前提下，尽量选取较低的公差等级。比如某一级及其以上的公差等级都能满足性能要求，那么就以选择该级为宜，它既能保证使用性能，又可获得最佳的经济效益。任务三公差与配合的选择2.公差等级的选择方法

1）类比法：

类比法即经验法，就是参考经过实践证明合理的类似产品的公差等级，将所设计的机械（机构、产品）的使用性能、工作条件、加工工艺装备等情况与之进行比较，从而确定合理的公差等级。2）计算法：

根据工作条件和使用性能要求确定配合部位的间隙或过盈允许的界限，然后通过计算法确定相配合的孔、轴的公差等级。计算法多用于重要的配合。

任务三公差与配合的选择1.选择配合的任务配合的选择就是根据功能、工作条件和制造装配要求确定配合的种类和精度,即确定配合代号。1.选择配合的任务当基准配合制和孔、轴公差等级确定之后,选择配合的任务是:确定非基准件(基孔配合制中的轴或基轴配合制中的孔)的基本偏差代号。任务三公差与配合的选择2.选择配合的方法选择配合的方法通常有类比法、计算法和试验法三种。(1)类比法。与选择公差等级相似,通过查表将所设计的配合部位的工作条件和功能要求与相同或相似的工作条件或功能要求的配合部位进行分析比较,参考已成功的配合做适当的调整,从而确定配合代号。此种选择方法主要应用在一般、常见的配合中。任务三公差与配合的选择2.选择配合的方法(2)计算法。计算法主要用于两种情况:一是用于保证与滑动轴承的间隙配合,当要求保证液体摩擦时,可以根据滑动摩擦理论计算允许的最小间隙,从而选择适当的配合;二是完全依靠装配过盈传递负荷的过盈配合,可以根据要求传递负荷的大小计算允许的最小过盈,再根据孔、轴材料的弹性极限计算允许的最大过盈,从而选择适当的配合。任务三公差与配合的选择2.选择配合的方法(3)试验法。试验法主要用于新产品和特别重要配合的选择。这些配合的选择需要进行专门的模拟试验,以确定工作条件要求的最佳间隙或过盈及其允许变动的范围,然后确定其配合性质。这种方法只要实验设计合理、数据可靠,选用的结果就会比较理想,但成本较高。任务三公差与配合的选择3.选择配合的步骤按类比法配合时231

定配合的大致类别。根据配合部位的功能要求确定配合的类别。功能要求及对应的配合类别见书本中表2－14，可按表中的情况选择。

根据配合部位具体的功能要求，通过查表、比照配合的应用实例以及参考各种配合的性能特征，选择较合适的配合。各种配合的性能特征分别见表2-15～表2-18。

任务三公差与配合的选择依据配合部位的功能要求和各类配合的性能特征选择松紧合适的配合。(1)间隙配合的选择。间隙配合主要应用于孔、轴之间有相对运动和需要拆卸的无相对运动的配合部位。由表2-7和表2-8可知:基孔制的间隙配合,轴的基本偏差