第2章 孔轴尺寸精度设计与检测

1、本章内容基本术语及其定义尺寸公差带与配合的标准化尺寸精度设计孔、轴尺寸的检测,第二章孔、轴尺寸精度设计与检测,本章有关依据标准GB/T1800.1-1997极限与配合基础第一部分：词汇GB/T1800.2-1998极限与配合基础第二部分：公差、偏差和配合的基本规定GB/T1800.3-1998极限与配合基础第三部分：标准公差和基本偏差数值表GB/T1800.4-1999极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表GB/T1801-1999极限与配合公差带和配合的选择GB/T1804-2000一般偏差未注公差的线性和角度尺寸的公差,第二章孔、轴尺寸精度设计与检测,一、孔和轴的定义1.孔通常指工件的

2、圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。2.轴通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。注意：孔、轴概念广义性,图21孔、轴定义图例,2-1基本术语及其定义,二、有关尺寸的术语及定义线性尺寸（尺寸）用特定单位（mm)表示两点之间距离。基本尺寸（名义尺寸）指设计给定的尺寸，根据零件的强度、刚度等要求计算并经修约后确定的。一般采用标准尺寸，以减少定值刀具、量具的规格。基本尺寸孔用D、轴用d表示。极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。孔用Dmax、Dmin，轴用dmax、dmin表示。极限尺寸用于控制完工零件的实际尺寸。,2-1基本术语及其定义,实际尺寸：是指零件加工后通过测量获得的尺寸零件表面存在形

3、状误差，测量同一表面不同部位得到的实际尺寸不尽相同存在测量误差，实际尺寸并非尺寸真值，而是近似真值的尺寸一个孔或轴的任意横截面中任何两相对点之间测得的尺寸称为局部实际尺寸孔用Da、轴用da表示孔、轴实际尺寸合格条件,2-1基本术语及其定义,最大实体尺寸实际要素(孔或轴)在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最大(即材料最多)时的状态，称为最大实体状态（MMC）。实际要素(孔或轴)在最大实体状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸(MMS)。最大实体尺寸，对于外表面（轴）为最大极限尺寸，对于内表面（孔）为最小极限尺寸。孔和轴的最大实体尺寸分别用DM和dM表示。,2-1基本术语及其定义,最小实体尺寸实

4、际要素(孔或轴)在给定长度上处处位于尺寸极限之内并具有实体最小(即材料最少)时的状态，称为最小实体状态（LMC）。实际要素(孔或轴)在最小实体状态下的极限尺寸称为最小实体尺寸(LMS)。最小实体尺寸，对于外表面（轴）为最小极限尺寸，对于内表面（孔）为最大极限尺寸。孔和轴的最大实体尺寸分别用DL和dL表示。,2-1基本术语及其定义,作用尺寸在被测要素(孔或轴)的给定长度上，与实际内表面体外相接的最大理想面或与实际外表面相接的最小理想面的直径或宽度，称为体外作用尺寸。在被测要素(孔或轴)的给定长度上，与实际内表面体内相接的最小理想面或与实际外表面相接的最大理想面的直径或宽度，称为体内作用尺寸。内、

5、外表面的体外作用尺寸分别用Dfe和dfe表示。内、外表面的体内作用尺寸分别用Dfi和dfi表示。,2-1基本术语及其定义,图22单一要素的体外作用尺寸和体内作用尺寸,2-1基本术语及其定义,三、有关偏差、公差及公差带的术语及定义尺寸偏差（偏差）实际偏差（孔,轴)极限偏差上偏差（孔,轴)下偏差（孔,轴)实际偏差合格条件,2-1基本术语及其定义,尺寸公差（公差）是指允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸减掉最小极限尺寸所得的差值，也等于上偏差减下偏差所得差值。孔THDmaxDminESEI轴Tsdmaxdminesei注意：公差代表制造精度要求，反映加工难易程度；偏差与加工难易无关。公差值为不为零的正

6、值；偏差值为代数差，可正、负、零。公差用于控制尺寸变动范围；而极限偏差用于控制实际偏差,2-1基本术语及其定义,基本尺寸、极限偏差、公差之间相互关系,2-1基本术语及其定义,公差带示意图及公差带公差带示意图是由零线和公差带组成。零线确定偏差的一条基准线，即零偏差线。通常其表示基本尺寸。公差带代表上下极限偏差的两直线所限定区域。由大小与位置两要素确定。基本尺寸单位mm极限偏差单位m孔公差带用斜线表示，轴公差带用网点表示,公差带示意图,2-1基本术语及其定义,标准公差国标规定的标准公差数值（见P29表22）基本偏差国标所规定的上偏差或下偏差，一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。,2-1基本术语

7、及其定义,四、有关配合及配合公差的术语及定义配合基本尺寸相同的相互结合的孔、轴公差带之间的关系。组成配合的孔与轴的公差带位置不同，便形成不同的配合性质。间隙或过盈在孔与轴配合中，孔的尺寸减去相配合轴的尺寸所得代数差值，此差为正时是间隙（X），为负时是过盈（Y)。,2-1基本术语及其定义,配合种类间隙配合具有间隙(包括最小间隙为零)的配合称为间隙配合，即孔公差带在轴公差带之上。表征参数有Xmax=Dmax-dminESeiXmin=Dmin-dmaxEIesXav=(Xmax+Xmin)/2间隙公差(即配合公差）间隙数值前必须冠以正号（）,2-1基本术语及其定义,例题：孔、轴基本尺寸50mm,孔

8、ES0.025mm,EI=0,轴es0.025mm,ei=0.041mm,求极限间隙与平均间隙。解：画出公差带示意图极限间隙XmaxESei25（41）66mXminEIes0（25）25m平均间隙Xav=(Xmax+Xmin)/245.5m间隙公差,2-1基本术语及其定义,过盈配合具有过盈(包括最小过盈为零)的配合称为过盈配合,即孔公差带在轴公差带之下表征参数Ymax=Dmin-dmaxEIesYmin=Dmax-dminESeiYav=(Ymax+Ymin)/2过盈公差（配合公差）过盈数值前必须冠以负号（）,2-1基本术语及其定义,例题：孔、轴基本尺寸50mm,孔最大极限尺寸50.025m

9、m,最小极限尺寸50mm，轴最大极限尺寸50.042mm,最小极限尺寸50.026mm,求极限过盈与平均过盈。解：画出公差带示意图极限过盈Ymax=EIes0（42）42mYmin=ESei25（26）1m平均过盈Yav=(Ymax+Ymin)/221.5m过盈公差,2-1基本术语及其定义,过渡配合可能具有间隙也可能具有过盈的配合称为过渡配合,即孔公差带与轴公差带相互交叠表征参数Xmax=Dmax-dminESeiYmax=Dmin-dmaxEIesXav（或Yav）=(XmaxYmax)/2若|Xmax|Ymax|,则Xav0,多数情况为间隙若|Xmax|Ymax|,则Xav0,多数情况为过

10、盈配合公差,2-1基本术语及其定义,例题：孔、轴基本尺寸50mm,孔最大极限尺寸50.025mm,最小极限尺寸50mm，轴最大极限尺寸50.008mm,最小极限尺寸49.992mm,求最大间隙、最大过盈、平均过盈或间隙。解：画出公差带示意图XmaxESei25（8）33mYmax=EIes0（8）8m因为|Xmax|Ymax|,所以Xav=(XmaxYmax)/212.5m结论：多数情况为间隙配合公差,2-1基本术语及其定义,配合公差(TF)允许间隙或过盈的变动量。评定配合质量的一个重要指标。间隙：TFXmaxXmin过盈：TFYminYmax过渡：TFXmaxYmaxTFTHTS为了使间隙或

11、过盈的变化范围变小，则应该减小零件公差，提高零件加工精度。反映使用要求与制造要求，配合精度与加工精度之间的关系。设计时可根据配合精度的要求确定孔和轴的尺寸公差。,2-1基本术语及其定义,基准制在机械产品中，有各种不同的配合要求，这就需要各种不同的孔、轴公差带来实现。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，这种制度称为基准制。基孔制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。基孔制的孔为基准孔，它的基本偏差(下偏差)为零。,2-1基本术语及其定义,基轴制基本偏差为一定的轴的公差

12、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。基轴制的轴为基准轴，它的基本偏差(上偏差)为零。,2-1基本术语及其定义,例题：孔、轴基本尺寸30mm,孔最大极限尺寸30.033mm,最小极限尺寸30mm，轴最大极限尺寸29.993mm,最小极限尺寸29.972mm,求孔、轴极限偏差、公差、极限间隙(或过盈）、平均间隙（或过盈）、配合公差，画出公差带图，说明配合类型及基准制。,2-1基本术语及其定义,解：孔的极限偏差ES=DmaxD30.033300.033mmEI=DminD30300轴的极限偏差es=dmax-d29.993300.007mmei=dmind29.972300.028

13、mm孔的公差THDmaxDminESEI0.033mm轴的公差TSdmaxdminesei0.021mm极限间隙XmaxESei0.033（0.028）0.061mmXminEIes0（0.007）0.007mm平均间隙Xav=(Xmax+Xmin)/20.034mm配合公差TFTHTS0.054mm公差带图如右边所示该配合为基孔制间隙配合。,2-1基本术语及其定义,例题：孔、轴基本尺寸30mm,孔极限偏差ES0.033mm,EI0，最大间隙Xmax0.011mm，最大过盈Ymax0.043mm。求孔、轴极限偏差、极限尺寸、公差、配合公差，画出公差带图，说明配合类型及基准制。,2-1基本术语及

14、其定义,解：轴的极限偏差es=EIYmax0（0.043）0.043mmei=ESXmax0.033（0.011）0.022mm孔的公差THESEI0.033mm轴的公差TSesei0.021mm极限尺寸DmaxDES300.03330.033mmDminDEI30030mmdmaxd+es=30+0.043=30.043mmdmin=d+ei=30+0.022=30.022mm配合公差TFTHTS0.054mm公差带图如右边所示该配合为基孔制过渡配合。,2-1基本术语及其定义,例题：孔、轴基本尺寸60mm,孔极限偏差ES0.030mm,EI0.060mm，es0，ei0.019mm。求孔、轴

15、公差、配合公差，极限间隙（或过盈），画出公差带图，说明配合类型及基准制。,2-1基本术语及其定义,解：孔的公差THESEI0.030mm轴的公差TSesei0.019mm极限过盈YmaxEIes0.06000.060mmYminESei0.030（0.019）0.011mm平均过盈Yav=(Ymax+Ymin)/20.0355配合公差TFTHTS0.049mm公差带图如右边所示该配合为基轴制过盈配合。,2-1基本术语及其定义,机械产品中，基本尺寸不大于500mm的尺寸段在生产中应用最广，该尺寸段称为常用尺寸进行尺寸精度设计就是要合理确定组成机器的零部件的公差与配合，也就是说选择公差带的大小和公

16、差带的位置国家标准GBT1800.21998对公差带的这两个基本要素分别予以标准化，规定了标准公差系列和基本偏差系列,2-2尺寸公差带与配合的标准化,一、公差带大小标准化标准公差系列标准公差是国家标准表列的用以确定公差带大小的任一公差值标准公差的数值由标准公差等级和标准公差因子确定公差等级及代号国标将标准公差分为20个公差等级，用IT和阿拉伯数字表示（IT01、IT0、IT1、IT18），其中IT01最高，等级依次降低，IT18最低在基本尺寸相同的前提下，公差等级越高，公差值越小，越难加工；公差等级越低，公差值越大，越易于加工,2-2尺寸公差带与配合的标准化,标准公差数值标准公差数值由三部分构

17、成，即标准公差因子、公差等级系数和基本尺寸分段。其中标准公差因子是制定标准公差数值表的基础。标准公差数值计算公式表：,2-2尺寸公差带与配合的标准化,基本尺寸500mm、公差等级IT5的各级标准公差按下式计算：式中，a标准公差等级系数，采用R5系列化整优先数i公差因子,2-2尺寸公差带与配合的标准化,标准公差因子尺寸公差是用来控制尺寸误差的，通过大量生产实践和科学实验，发现机械零件的制造误差不仅与加工方法有关，而且与基本尺寸的大小有关。当尺寸较小时，是立方抛物线关系；当尺寸较大时，近似呈线性关系。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,考虑温度变化所产生的测量误差，故引入公差因子i概念，它是计算标准

18、公差基本单位，是基本尺寸的函数，是制订标准公差数值系列的基础在IT5IT18范围，对于基本尺寸D（）500的常用尺寸段，标准公差因子（u）计算公式：第一项主要反映工件加工误差；第二项用于补偿由于测量时温度不稳定和偏离基准温度所引起的与基本尺寸成正比的测量误差，以及量规变形误差等。当基本尺寸很小时，第二项所占比例很小随着基本尺寸的增加，标准公差因子相应增大，与生产实际情况中误差变化的规律基本相同,2-2尺寸公差带与配合的标准化,公差等级系数基本尺寸一定时，公差等级系数a是决定标准公差大小的唯一参数，a的大小在一定程度上反映了加工的难易程度，所以说a是标准公差分级的依据。由前面表可见，IT5级的a

19、=7，从IT6开始，a值为优先数系R5的优先数（公比为1.6）,2-2尺寸公差带与配合的标准化,尺寸分段在作精度设计时，标准公差数值并不直接计算，而是从公差表格中选取。公差表格按标准公差计算公式求出，然后加以修约不同的基本尺寸就有相应公差值，必然使表格非常庞大而不实用，为了减少公差数值数目，统一公差数值，简化公差表格，为此，国标对基本尺寸进行分段（尺寸至500mm范围内的基本尺寸分为13段）在同一尺寸段的尺寸用该尺寸段首尾尺寸的几何平均值来计算公差，使一个公差段只规定有一个公差值，编制出标准公差数值表,2-2尺寸公差带与配合的标准化,例题：分别计算基本尺寸20mm、25mm、30mm的IT6标

20、准公差数值。解：因为20、25、30mm均属于1830尺寸段，它们的IT6标准公差数值相同。该尺寸段的几何平均值标准公差因子由表2-1知经尾数圆整,2-2尺寸公差带与配合的标准化,二、公差带位置标准化基本偏差系列基本偏差定义基本偏差指国标所规定的上偏差或下偏差，一般为靠近零线或位于零线的那个极限偏差。当孔或轴的标准公差和基本偏差确定后，就可以确定其另一极限偏差。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,基本偏差代号孔、轴各28个。每种基本偏差代号用一个或两个英文字母表示，孔用大写字母，轴用小写字母表示。在26个英文字母中，去掉5个易混淆字母I(i)、L(l)、O(o)、Q(q)、W(w),增加两个字母

21、组成的7组字母CD(cd)、EF(ef)、FG(fg)、JS(js)、ZA(za)、ZB(zb)、ZC(zc)。JS、js形成的公差带，在各个公差等级中完全对称于零线，其基本偏差可为上偏差(+IT/2)，也可为下偏差(-IT/2)。JS、js将逐渐取代近似对称的基本偏差J、j，目前在国标中孔仅保留J6、J7、J8，轴仅保留j5、j6、j7和j8。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,轴的基本偏差系列示意图,2-2尺寸公差带与配合的标准化,孔的基本偏差系列示意图,2-2尺寸公差带与配合的标准化,基本偏差布置特点AH的基本偏差为下偏差EI，JZC的基本偏差为上偏差ES；ah的基本偏差为上偏差es，jz

22、c的基本偏差为下偏eiH和h的基本偏差为0，即H的EI=0，h的es0，故H代表基准孔，h代表基准轴以JS（js）为基本偏差组成的公差带完全对称于零线，其基本偏差为+IT/2或-IT2；以J(j)为基本偏差的公差带跨在零线上，成不对称分布，它们的基本偏差不一定是靠近零线的那个偏差K、M和N的基本偏差为上偏差；k的基本偏差为下偏差，但精度等级不同，其基本偏差数值不同,2-2尺寸公差带与配合的标准化,各种基本偏差所形成配合的特征间隙配合ah(或AH)等11种基本偏差与H(或h)形成间隙配合。其中a与H(或A与h)形成配合的间隙最大。此后，间隙依次减小，h与H形成配合的间隙最小（为0）。过渡配合js

23、、j、k、m、n(或JS、J、K、M、N)等5种基本偏差与H(或h)形成过渡配合。其中js与H(或JS与h)形成配合较松，获得间隙的概率较大。此后，配合依次变紧，n与H(或N与h)形成配合较紧，获得过盈的概率较大。而标准公差等级很高的n与H(或N与h)形成的配合则为过盈配合过盈配合pzc(或PZC)等12种基本偏差与H(或h)形成过盈配合。其中p与H(或P与h)形成的配合的过盈最小。此后，过盈依次增大，zc与H(或ZC与h)形成配合的过盈最大,2-2尺寸公差带与配合的标准化,孔、轴公差带代号及配合代号孔、轴公差带代号孔、轴基本偏差代号和标准公差等级代号中阿拉伯数字组合，构成公差带代号。如：孔G

24、8、H7、U6，轴g7、h6、u6。公差带代号标注在零件图上孔、轴配合代号孔与轴公差带代号组合，构成配合代号。分数形式表示，分子为孔公差带代号，分母为轴公差带代号。如：H8/g7等。配合代号标注在装配图上,2-2尺寸公差带与配合的标准化,轴的基本偏差的确定轴的各种基本偏差计算公式利用轴的基本偏差计算公式，以尺寸分段的几何平均值代入公式求得数值，化整后编制轴的基本偏差数值表。（课本P34表2-4）,2-2尺寸公差带与配合的标准化,孔的基本偏差的确定孔的基本偏差数值由相同字母代号轴的基本偏差数值换算而得换算前提基孔制配合变成同名的基轴制配合，它们配合性质须相同，即两种基准制配合的极限间隙或过盈必须

25、相同（称为“同名配合”）。如：H8/f8变成F8/h8,H6/f5变成F6/h5。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,两个换算规则通用规则同一字母的孔与轴基本偏差相对零线完全对称。孔与轴的基本偏差对应（如A对应a）时，两者绝对值相等，符号相反。即：EI-es或ES-ei该规则适用情况对于A至H，因其基本偏差(EI)和对应轴的基本偏差（es)的绝对值都等于最小间隙的绝对值、故不论孔、轴是否采用同级配合，均适用此原则对于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，故适用此原则,2-2尺寸公差带与配合的标准化,特殊规则基本尺寸3500mm的孔基本偏差代号N

26、，且等级9级或9级以下时，基本偏差（ES）等于零（P36表2-5）；基本尺寸3500mm的基轴制过渡和过盈配合，给定某一标准公差等级的孔要与高一级的轴配合，（如K8/h7),并要求具有与同一基本偏差代号字母的基孔制配合（如H8/k7)相同的极限间隙或过盈时，该给定孔的基本偏差由ESei，式中，ITn-IT(n-1)。按照上述通用规则与特殊规则计算出孔的基本偏差数值，化整后，编制出孔的基本偏差数值表（P36表2-5）,2-2尺寸公差带与配合的标准化,例题：查表确定和的孔、轴极限偏差，计算两个配合的极限间隙。解：（1）确定孔、轴极限偏差由表2-2查得，基本尺寸50mm的IT8=39m，IT7=25

27、m。基准孔50H8，EI=0，ES=EI+IT8=0+39=+39（m）基准轴50h7，es=0，ei=es-IT7=0-25=-25（m）查表2-4的g上偏差es=-9m，查表2-5的G下偏差EI=+9m。所以，g7下偏差为ei=es-IT7=-9-25=-34m，G8上偏差ES=EI+IT8=9+39=+48m。两配合孔、轴极限偏差如下：基孔制配合为；基轴制配合为。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,（2）计算配合的极限间隙的极限间隙：的极限间隙：计算结果表明，和的最大间隙、最小间隙相等，说明其配合性质相同。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,例题：查表确定和的孔、轴极限偏差，计算两个配合的极

28、限过盈。解（1）确定孔、轴极限偏差查表2-2得，30mm的IT7=21m，IT6=13m。基准孔30H7，EI=0，ES=EI+IT7=0+21=+21（m）基准轴30h6，es=0，ei=es-IT6=0-13=-13（m）查表2-4得30p6轴的基本偏差ei=+22m，则另一极限偏差es=ei+IT6=+22+13=+35m。基孔制配合孔、轴极限偏差为。查表2-5得30P7孔的基本偏差ES=(-22）+=（-22）+(IT7-IT6）=-22+(21-13)=-14m。另一极限偏差EI=ES-IT7=-14-21=-35m。基轴制配合孔、轴极限偏差为。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,（2

29、）计算配合的极限过盈的极限过盈：的极限过盈：计算结果表明，和的最大过盈、最小过盈相等，说明其配合性质相同。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,三、公差带与配合的标准化理论上，标准公差系列和基本偏差系列可组成各种大小和位置不同的公差带在基本尺寸小于等于500mm范围内，轴的公差带有544种、孔的公差带有543种。而这些孔、轴公差带又可组成数目更多的配合。如此大量的公差带及配合全部投入使用，显然是不经济的，而且也没有必要,2-2尺寸公差带与配合的标准化,下图列出国标规定的105种孔的常用公差带，优先选用圆圈中13种公差带，其次方框中公差带，最后选用其它公差带。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,下图列

30、出国标规定的116种轴常用公差带，优先选用圆圈中13种公差带，其次方框中公差带，最后选用其它公差带。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,国标规定的基孔制13种优先配合、59种常用配合,2-2尺寸公差带与配合的标准化,国标规定的基轴制13种优先配合、47种常用配合,2-2尺寸公差带与配合的标准化,四、大尺寸公差与配合大尺寸指基本尺寸大于500mm至3150mm的尺寸。随着基本尺寸增大，测量误差、温度及形状误差等因素影响将显著增加,测量误差(包括温度影响)在总误差中所占比率随基本尺寸增大而增加,并逐步转化成主要部分。大尺寸标准公差因子I与基本尺寸D呈线性关系,2-2尺寸公差带与配合的标准化,大尺寸公

31、差等级分为18个等级，即IT1IT18级。大尺寸孔、轴加工和测量都比较困难，选用大尺寸的标准公差等级时，以IT6IT18为宜。标准公差数值。IT5IT18的公差等级系数a和常用尺寸的a值相同。IT1IT4的计算公式中，大尺寸的a值依次为2、2.7、3.7、5。（可得到大尺寸孔、轴基本偏差数值表，表略，可见国标）大尺寸孔和轴一般采用基孔制配合，且孔、轴采用相同标准公差等级国标规定大尺寸31种常用孔公差带、41种常用轴公差带,2-2尺寸公差带与配合的标准化,大尺寸孔或轴可按互换性原则加工。但单件小批生产时标准公差等级较高的大尺寸孔或轴按互换性原则加工不经济，在这种情况下，可采用配制配合。配制配合是

32、指以相互配合的孔和轴中的孔或者轴的实际尺寸为基数，来配制与它配合的轴或者孔的工艺措施。当采用配制配合时，配制配合的极限间隙或极限过盈必须与按互换性原则选取的配合的极限间隙或极限过盈相符合。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,如何配制？采用配制配合时，通常选择相互配合的孔和轴中较难加工的那一件(多数情况下取孔)作为先加工件，按照比较容易达到的尺寸公差把它加工好，并且用尽可能准确的测量方法测出它的实际尺寸。然后，按设计所要求的配合公差，给定另一件即配制件(通常取轴)一个适当的公差来加工它。配制件的极限尺寸以先加工件的实际尺寸为基数来确定。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,装配图、零件图上，配制配合要

33、用代号MF表示在装配图上的标注，须借用基准孔的代号H或基准轴的代号h表示先加工件，如：表示先加工件为孔，表示先加工件为轴。在零件图上则标明配制加工的公差带代号，如：先加工件（孔）按加工，配制件(轴)按加工。,2-2尺寸公差带与配合的标准化,五、一般公差在零件图上，对于在车间一般加工条件下能够保证的非配合线性尺寸、倒圆半径、倒角高度尺寸的公差和极限偏差可不注出，而采用GB/T18042000规定的线性尺寸一般公差，以简化图样标注。一般公差是指在车间一般加工条件能够保证的公差GB/T18042000对线性尺寸未注公差规定4个公差等级：f（精密）、m（中等）、c（粗糙）、v（最粗糙），制定了相应极限

34、偏差数值（P42表2-8），这些数值在图样上不标出，而由车间在加工时加以控制。线性尺寸的未注公差要求应写在零件图上或技术文件中，用GB/T1804的标准号和公差等级符号表示如：选用中等级时，表示为“GB1804-m”,2-2尺寸公差带与配合的标准化,表28未注公差线性尺寸的极限偏差值,2-2尺寸公差带与配合的标准化,精度设计:选择基准制选择公差等级选择配合种类精度设计的基本原则是在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。标准公差等级和配合种类选择方法:计算法实验法类比法。,2-3尺寸精度设计,一、基准制的选择（与使用要求无关，主要从产品结构的合理性、工艺的经济性来考虑）优先选用基孔制：减

35、少定值刀具和量具数量，经济性好,2-3尺寸精度设计,特殊情况采用基轴制（可获得明显的经济效益）使用冷拉钢材直接作轴：在农业机械、纺织机械和仪器、仪表制造中，常用不需切削加工的冷拉棒材直接作轴，则选用基轴制最为合理。结构上的需要,2-3尺寸精度设计,以标准件为基准选用基准制,2-3尺寸精度设计,必要时采用非基准制例：齿轮减速器箱体孔与轴承盖配合，箱体孔公差带已由与轴承外圈相配合而确定为100J7，与之相配合的轴承盖只要求轴向定位和拆装方便，故可松一些，允许配合间隙较大，选e9，构成100J7e9，可满足使用要求。同理，轴上的隔套与55外轴颈的配合采用55D9/j6非基准制间隙配合。,2-3尺寸精

36、度设计,二、公差等级的选择选择基本原则：在满足使用要求的前提下，尽量采用低的公差等级。公差等级的选择方法有类比法和计算法。在实际应用中，大多采用类比法（即：参照实践验证的、合理的同类产品中相似结构、相同要求、相近尺寸的孔轴公差等级，经分析后确定选用的公差等级）。,2-3尺寸精度设计,2-3尺寸精度设计,2-3尺寸精度设计,三、配合种类的选择配合种类的选择就是确定基孔制中的非基准轴或基轴制中的非基准孔的基本偏差代号选择配合时一般可采用计算法、类比法和试验法计算法根据一定的理论和公式，计算出所需的间隙或过盈对于滑动轴承的间隙配合，可以根据液体润滑理论计算允许的最小间隙，按承载能力计算允许的最大间隙

37、，从而选择适当的配合。对于完全靠过盈传递负荷的过盈配合，可根据传递负荷的大小计算允许的最小过盈，根据材料的弹性极限计算允许的最大过盈，从而选择相近的配合。计算的理论根据比较充分，但工作量比较大，一般可借助计算机来完成，目前应用范围正在逐步扩大。,2-3尺寸精度设计,试验法：对产品性能影响很大的一些配合，往往用试验法来确定机器工作性能的最佳间隙或过盈。例如，风镐锤体与镐筒配合的间隙量对风镐工作性能有很大影响，一般采用试验法较为可靠，但需做大量试验，故费用昂贵。类比法分析机器或机构的功能、工作条件和技术要求，明确零件的工作条件和使用要求、并对照典型的、经过实践检验的应用实例来确定。采用类比法选择孔

38、或轴的基本偏差代号，且应尽量采用GBT180l一1999规定的优先配合（P46表211、表212所列各种基本偏差和优先配合的应用实例可供参考）。,2-3尺寸精度设计,类比法选择标准公差等级时考虑因素同一配合中孔与轴的工艺等价性（同一配合中孔与轴加工难易程度基本相同）相关件或相配件的结构或精度配合性质及加工成本根据零件的功能要求和工作条件，确定主次配合表面掌握各种加工方法所能达到的公差等级（表）掌握各公差等级应用范围（表）,2-3尺寸精度设计,类比法选择配合种类考虑因素孔、轴是间否相对运动过盈配合受载情况孔与轴定心精度要求拆装情况工作温度（P48以铝活塞与气缸钢套孔的配合举例说明）精度储备为了长

39、期保持精密机械和仪器的良好工作性能，提高其工作可靠性和使用寿命，需要在公差与配合精度的选择方面像机械零件的强度计算那样，引入安全系数，建立一定的精度储备。,2-3尺寸精度设计,装配变形（薄壁套筒装配变形）选择套简内孔与轴配合，应考虑变形量影响。具体办法有两个：其一是预先将套筒内孔加工得比好60H7稍大，以补偿装配变形；其二是用工艺措施保证，将套筒压入机座孔后，再按60H7加工套筒内孔。,2-3尺寸精度设计,生产批量一般大批量生产，多用“调整法”加工，实际尺寸接近正态分布；而单件小批生产，多用“试切法”加工，实际尺寸呈偏态分布，分布中心偏向最大实体极限。,2-3尺寸精度设计,2-3尺寸精度设计,

40、配合应用实例,2-3尺寸精度设计,2-3尺寸精度设计,四、尺寸精度设计实例C616型车床尾座装配图。已知尾座在车床上的作用是它与主轴的顶尖共同支持工件，承受切削力。尾座工作时，扳动手柄11，通过偏心机构将尾座夹紧在床身上，再转动手轮9，通过丝杠、螺母，使套筒3带动顶尖l向前移动，顶住工件。最后转动手柄21，使夹紧套20靠摩擦夹住套筒，从而使顶尖的位置固定。试分析确定尾座部件有关部位的配合。,2-3尺寸精度设计,解:根据各零件的作用与特点，按照尺寸精度设计的内容，分析有关部位的配合如下：(1)尾座体2孔与套筒3外圆柱面的配合,2-3尺寸精度设计,结合件无相对转动、高精度和最小间隙为零。承受较大切

41、削力，顶尖应保证较高的精度基孔制。套筒3外圆柱面与尾座体2孔是主要的配合部位，因此尾座体2孔的公差等级确定为IT6，公差带为H6。加工高精度孔与轴的工艺等价性，确定套筒3外圆柱面为IT5；又因套筒在调整时要在孔中滑动，应有一定的间隙，而在工作时顶尖却要保证较高的精度，而又不能有较大的间隙，故套筒3外圆柱面的公差带确定为h5。60H6/h5,(2)套筒3内孔与螺母6外圆柱面的配合基孔制，套筒3内孔公差等级为IT7，公差带则为H7；螺母6外圆柱面的公差等级确定为IT6。由于螺母零件装入套筒，靠其圆柱面来径向定位，并用螺钉固定。为了装配方便，应该没有过盈，但也不允许间隙过大，以免螺母在套筒中偏心，影

42、响丝杠移动的灵活性，因此相配件螺母6外圆柱面的公差带确定为h6。故该配合确定为30H7/h6。,2-3尺寸精度设计,(3)套筒3上长槽与定位块4侧面的配合此处配合起导向作用，但不影响机床加工精度，属一般要求的配合.公差等级可选用IT9、IT10。定位块4的宽度按平键标准，为基轴制配合，取公差带为h9；考虑长槽与套筒轴线有歪斜，故采用较松配合，长槽公差带为D10。此处配合应为12D10/h9。,2-3尺寸精度设计,(4)丝杠5的轴颈与后盖8内孔的配合选用基孔制配合，根据丝杠在传动中的作用，该配合为重要配合部位，应选内孔公差等级为IT7，公差带为H7；遵循工艺等价原则，丝杠5轴颈公差等级确定为IT

43、6。由于丝杠可在后盖8内孔中转动，故选定丝杠5轴颈公差带为g6。该配合为20H7/g6。,(5)后盖8凸肩与尾座体2孔的配合由于此处配合面较短，尾座体2孔按H6加工，孔口易做成喇叭状，因此相配件后盖8凸肩选用公差带js5，即可满足使用要求，实际配合是有间隙的。装配时，此间隙可使后盖8窜功，以补偿偏心误差，使丝杠轴能够灵活转动。此处配合为60H6/js5。,2-3尺寸精度设计,(6)手轮9孔与丝杠5轴端的配合由于手轮9通过半圆键带动丝杠一起转动，考虑装拆方便并避免手轮9在丝杠5轴端上晃动。故此处配合应选18H7/js6。,(7)手柄11孔与偏心轴10的配合因手柄11通过销转动偏心轴10，装配时，

44、销与偏心轴10配合。配合前要调整手柄11处于紧固位置，同时偏心轴10也处于偏心向上的位置。此处配合既有定位要求又需调整方便，配合不能有过盈。故该配合应为19H7/h6。,2-3尺寸精度设计,(8)偏心轴10两轴颈与尾座体2上两支承孔的配合该配合应能使偏心轴10在尾座两支承孔中转动。考虑偏心轴10两轴颈和尾座两支承孔可能分别产生同轴度误差，故采用间隙较大的间隙配合。因此，这两处的配合分别选择35H8d7和18H8d7。,(9)偏心轴10偏心圆柱面与拉紧螺钉12的配合此处配合没有其他要求，主要考虑装配方便，故采用较大间隙的配合26H8d7。,2-3尺寸精度设计,(10)夹紧套20外圆柱面与尾座体2

45、槽孔的配合考虑夹紧手柄21放松后，夹紧套易于退出，便于套筒3移动，此处配合应选间隙较大的配合32H8e7。,国家标准规定了两种检验方法。普通计量器具测量，如用游标卡尺、千分尺等，测量工件的实际尺寸是否超越尺寸公差所允许的极限；光滑极限量规检验。,2-4孔、轴尺寸的检测,孔、轴的尺寸公差与形位公差的关系采用独立原则时，其实际尺寸和形位误差分别用普通计量器具来测量。普通计量器具按两点法进行测量，测量结果获得的是孔、轴实际尺寸的具体数值；形位误差用普通计量器具测量，能获得形位误差的具体数值用光滑极限量规进行检验，检验的结果可以判断实际孔、轴合格与否，但不能获得孔、轴实际尺寸和形状误差的具体数值。量规的使用极为方便，检验效率高，因而在大批量生产中得到广泛应用。,2-4孔、轴尺寸的检测,一、用普通计量器具测量孔、轴实际尺寸的验收极限验收极限确定的重要性验收极限：判断孔、轴实际尺寸合格与否的尺寸界限误收：可能把真实尺寸位于公差带上下两端外侧附近的不合格品误判为合格品而接收误废：可能把真实尺寸位于公差带上下两端内侧附近的合格品误判为不合格品而报废,2-4孔、轴尺寸的检测,验