機械基礎(chǔ)知識(公差與配合)

1、2014年3月19日 在現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)中要求零件具有互換性： 即同一規(guī)格的一批零件中任取一件，不經(jīng)修 配就能裝配到機器或部件中，并能保證使用 要求。 零件具有互換性有利于組織協(xié)作和專業(yè)化生 產(chǎn)，對保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本及方便裝配， 對維修具有重要意義。 在實際生產(chǎn)中，零件的尺寸不可能加工得 絕對精確，為保證能實現(xiàn)零件的互換性， 在加工零件時允許零件的實際尺寸在一個 合理的范圍內(nèi)變動。 這允許尺寸的變動量就是尺寸公差，簡稱 公差。 當軸裝進孔時，為了滿足使用過程中不同 程度的松緊程度要求，必須對軸和孔的直 徑給出一個尺寸大小的限制范圍。如圖所 示 （1)基本尺寸與極限尺寸。 基本尺寸 設(shè)計給定

2、的尺寸：30. 極限尺寸 允許尺寸變動的兩個極限值： 孔 30+0.021=30.021 最大極限尺寸 軸 30+（-0.007）=29.993 孔 30-0=30 最小極限尺寸 軸 30-0.02=29.98 零件經(jīng)過測量所得的尺寸稱為實際尺寸，若實際 尺寸在最大和最小極限尺寸之間，即為合格。 （2)極限偏差與尺寸公差 極限偏差 極限尺寸減基本尺寸所得的代數(shù)差。 上偏差 最大極限尺寸減基本尺寸所得的代數(shù)差。 下偏差 最小極限尺寸減基本尺寸所得的代數(shù)差。 孔的上、下偏差代號用大寫字母ES、EI表示。 軸的上、下偏差代號用小寫字母es、ei表示。 上偏差ES=30.021-30=0.021 上偏

3、差es=29.993-30=-0.007 孔孔 軸軸 下偏差EI=0 下偏差ei=29.98-30=-0.02 尺寸公差 （簡稱公差）零件尺寸的允許變動量。 公差=最大極限尺寸-最小極限尺寸=上偏差-下偏差 孔的公差 30.021-30=0.021或+0.021-0=0.021 軸的公差 29.993-29.98=0.013或-0.007-（-0.02）=0.013 （3）公差帶。 為便于分析尺 寸公差和進行有關(guān)計算，可以基本尺寸為基準（零線）， 用夸大了間距的兩條直線表示上、下偏差，這兩條直線 所限定的區(qū)域稱為公差帶。用這種方法畫出的圖稱為公 差帶圖。它表示了尺寸公差的大小和相對零線（即基本

4、 尺寸線）的位置。 在公差帶圖中，零線是確定正、負偏差的基準線，零線 以上為負偏差。在零件圖上標注的尺寸公差，其上、下 偏差有時都是正值，有時都是負值，有時一正一負。上 下偏差值中可以有一個值是“0”。公差值必定為正值， 公差不應(yīng)是“0”或負值。 (4) 標準公差與基本偏差 國家標準公差與配合規(guī)定了公差帶公差帶由標準公差標準公差 和基本偏差基本偏差兩個要素組成。 標準公差標準公差確定公差帶的大小公差帶的大小. 而基本偏差基本偏差確定公差帶的位置公差帶的位置 1）標準公差（標準公差（IT） 標準公差的數(shù)值由基本尺寸和公差等級來決定。其 中公差等級是確定尺寸精確程度的等級。 標準公 差分為20個等

5、級，即：IT01、IT0、IT1、 IT2IT18。IT表示標準公差，數(shù)字表示公差等級。 IT01公差值最小，精度最高；IT18公差值最大，精 度最低（如圖） 2）基本偏差 基本偏差一般是指上下兩個偏差中靠近零線的那個 偏差。即當公差帶位于零線上方時，基本偏差為下 偏差；當公差帶位于零線下方時，基本偏差為上偏 差?；酒畹拇栍米帜副硎荆嚎祝‥I、ES）,軸 （ei.es） 國家標準對孔和軸均規(guī)定了28個不同的基本偏差。 （5）公差帶代號）公差帶代號 孔、軸的尺寸公差可用公差帶代號表示?？?、軸的公差 帶代號由基本偏差代號（字母）和公差等級代號（數(shù)字） 組成。 基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸

6、公差帶之間的關(guān)系， 稱為配合。根據(jù)使用的要求不同，孔和軸之間的配合有 松有緊，因而國標規(guī)定：配合分三類，即間隙配合、過 盈配合、過渡配合。 1）間隙配合 孔的實際尺寸總比軸的實際尺寸大，裝配在一起后，軸 與孔之間存在間隙（包括最小間隙為零的情況），軸在 孔中能相對運動。 條件：軸的最大極限尺寸孔的最小極限尺寸 如下圖所示，孔的公差帶在軸的公差帶之 上。 2）過盈配合：孔的實際尺寸總比軸的實際尺寸小， 在裝配時需要一定的外力或使帶孔零件加熱膨脹后， 才能把軸壓入孔中，所以軸與孔裝配在一起后不能產(chǎn) 生相對運動。這時，孔的公差帶在軸的公差帶之下。 條件：孔的最大極限尺寸軸的軸最小極限尺寸 （3）過渡

7、配合 ：軸的實際尺寸比孔的實際尺寸 有時小，有時大。它們裝在一起后，可能出現(xiàn)間 隙，或出現(xiàn)過盈，但間隙或過盈都相對較小。這 種介于間隙與過盈之間的配合，即為過渡配合。 這時，孔的公差帶與軸的公差帶將出現(xiàn)相互重疊 部分 孔和軸公差帶形成配合的一種制度，稱為配合制。 根據(jù)生產(chǎn)實際需要，國家標準規(guī)定了兩種配合制。 1）基孔制配合 基本偏差一定的孔的公差帶，與 不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種 制度?；字婆浜系目追Q為基準孔，其基本偏差 代號為H，下偏差為零，即它的最小極限尺寸等 于基本尺寸 （2）基軸制配合 基本偏差一定的軸的公差帶，與不 同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。 基

8、軸制配合的軸稱為基準軸，其基本偏差代號為h， 其上偏差為零，即它的最大極限尺寸等于基本尺寸。 3）配合代號 配合代號由孔和軸的公差帶代號組成，寫成分 數(shù)形式，分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公 差帶代號。凡是分子中含H的為基孔制配合，凡 是分母中含h的為基軸制配合。 例試說明 含意。 4、極限與配合的標注與查表 1）在裝配圖上的標注方法 在裝配圖上標注配合代號 時，采用組合式注法。在基本尺寸后面用分式表示， 分子為孔的公差帶代號，分母為軸的公差帶代號。 2）在零件圖上的標注方法 在零件圖上標注公差有三 種形式：在基本尺寸后只標注公差帶代號，或只標注 極限偏差，或代號和偏差均標注。 注：當標注極

9、限偏差時，上、下偏差的小數(shù)點必須對 齊，小數(shù)點后的位數(shù)也必須相同；當上偏差或下偏差 為“零”時用數(shù)字“0”標出（不加正、負號），并與上 偏差或下偏差的小數(shù)點前的個位數(shù)對齊；當公差帶相 對于基本尺寸對稱配置，即兩個偏差絕對值相同時， 偏差只需注寫一次，并應(yīng)在偏差與基本尺寸之間注出 符號“士”，且兩者數(shù)字高度相同 1、概念 零件經(jīng)加工后，不僅會存在尺寸的誤差，而且會產(chǎn)生 幾何形狀及相互位置的誤差。如加工軸時可能會出現(xiàn) 軸線彎曲，這種現(xiàn)象屬于零件的形狀誤差。如下圖所 示的圓柱體，即使在尺寸合格時，也有可能出現(xiàn)一端 大、另一端小或中間細兩端粗等情況，其截面也有可 能不圓，這屬于形狀方面的誤差； 如下圖所示的階梯軸、加工后可能出現(xiàn)各軸段不同 軸線的情況，這屬于位置方面的誤差。 形狀公差是指實