第3章-孔軸極限與配合

互換性與技術測量

InterchangeabilityandTechnicalMeasurement互換性與技術測量第3章孔軸極限與配合

3.1基本術語及定義

3.2極限與配合國家標準

3.3極限與配合的選用

3.4線性尺寸的一般公差第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量本章重點：基本術語及定義；公差帶與配合；公差與配合的選擇。本章難點：公差帶與配合。公差與配合的選擇?！?-1基本術語及定義

一、有關孔和軸的定義軸是指圓柱形外表面，也包括形成凸肩厚度的外表面，例如平鍵的寬度表面，如圖3-1a所示?？资侵笀A柱形內表面，也包括形成凹槽寬度的表面，例如鍵槽的寬度表面，如圖3-1b所示。從裝配關系講，孔是包容面，軸是被包容面。從加工過程看，隨著余量的切除，孔的尺寸由小變大，軸的尺寸由大變小。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量二、有關尺寸的定義1.線性尺寸線性尺寸（簡稱尺寸）是指兩點之間的距離。2.公稱尺寸設計給定的尺寸?？缀洼S的公稱尺寸分別用符號D和d表示。3.提取組成要素的局部尺寸（孔Da；軸da）4.極限尺寸允許孔或軸尺寸變化的兩個界限值。兩個界限值較大的一個稱為上極限尺寸，用符號Dmax、dmax表示；較小的一個稱為下極限尺寸，用符號Dmin、dmin表示。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量三、有關偏差和公差的術語及定義

1、尺寸偏差指某一尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。

2.實際偏差

實際尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。合格零件的實際偏差應控制在規(guī)定的極限偏差范圍之內?？缀洼S的實際偏差分別用Ea和ea表示:

Ea=Da-Dea=da-d3、極限偏差極限尺寸減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。上偏差=上極限尺寸－公稱尺寸下偏差=下極限尺寸－公稱尺寸代號：孔為ES軸為es代號：孔為EI軸為ei第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量4、尺寸公差(簡稱公差):允許實際尺寸的變動量。Th、Ts公差

=上極限尺寸－下極限尺寸

=上偏差－下偏差例：500.008上偏差=50.008－50=+0.008下偏差=49.992－50=-0.008公差=0.008－(-0.008)=0.016偏差可正可負公差恒為正第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量下偏差公差帶+0.008-0.008+0.008+0.024-0.006-0.0225、尺寸公差示意圖（公差帶圖）

公差帶圖可以直觀地表示出公差的大小及公差帶相對于零線的位置。50+0.024+0.00850-0.006-0.022＋－00基本尺寸50例:50±0.008上偏差第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量基本偏差基本偏差標準公差6、標準公差

用以確定公差帶的大小，國家標準共規(guī)定了20個等級。

標準公差的數(shù)值由基本尺寸和公差等級確定。7、基本偏差用以確定公差帶相對于零線的位置。一般為靠近零線的那個偏差?；境叽?—00標準公差第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量（1）已知公稱尺寸為φ50mm的軸，其下極限尺寸為φ49.98mm，公差為0.01mm，則它的上極限偏差是

mm，下極限偏差是

mm。（2）mm孔的基本偏差數(shù)值為

mm，

mm軸的基本偏差數(shù)值為

mm。（3）孔和軸的公差帶由

決定大小，由

決定位置。（4）寫出孔軸的基本尺寸，最大、最小極限尺寸，上下偏差、公差、公差帶圖。練習第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量四、有關配合的術語及定義

1、配合

指基本尺寸相同的,相互結合的孔、軸公差帶之間的關系。根據(jù)孔、軸公差帶之間的不同關系，配合可分為間隙配合、過盈配合和過渡配合三大類。

2、間隙與過盈

指的是孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。此差值為正時是間隙，用符號X表示；為負時是過盈，用符號Y表示。

注意間隙數(shù)值的前面必須冠以正號過盈數(shù)值的前面必須冠以負號

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量3、間隙配合

指間隙配合是指具有間隙的配合（包括最小間隙等于零的配合）。此時，孔公差帶在軸公差帶的上方。

孔軸圖例：最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大間隙最小間隙最大間隙最小間隙孔的公差帶在軸的公差帶之上。Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

Xmin=Dmin-dmax=EI-es

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量4、過盈配合指具有過盈的配合（包括最小過盈等于零的配合）。此時，孔公差帶在軸公差帶的下方

。

最大過盈最小過盈孔軸圖例：最大過盈最小過盈孔的公差帶在軸的公差帶之下最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

Ymax=Dmin-dmax=EI-es

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量平均間隙最大間隙與最小間隙的平均值稱為平均間隙，實際設計中經(jīng)常會用到。間隙配合中的平均間隙用符號Xav表示，即

Xav=（Xmax+Xmin)/2

平均過盈最大間隙與最小間隙的平均值稱為平均過盈，實際設計中經(jīng)常會用到。過盈配合中的平均過盈用符號Yav表示，即

Yav=（Ymax+Ymin)/2

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量5、

過渡配合過渡配合是指可能具有間隙或過盈的配合。此時，孔公差帶與軸公差帶相互交疊?？纵S圖例：最大間隙最大過盈孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊最小極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大過盈最大間隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

Ymax=Dmin-dmax=EI-es

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量過渡配合中的平均間隙或平均過盈為：

Xav(或Yav)=（Xmax+Ymax）/2

計算結果為正時為平均間隙；計算結果為負時為平均過盈。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量6、

配合公差（Tf

）允許間隙或過盈的變動量。間隙配合中：

Tf=Xmax-Xmin=Th+Ts最大間隙最小間隙孔軸圖例：最大過盈最小過盈過盈配合中：

Tf=Ymin-Ymax=Th+Ts最大過盈最大間隙過渡配合中：

Tf=Xmax-Ymax=Th+Ts1、配合公差等于相互配合的孔公差和軸公差之和。2、配合公差只能為正值。3、配合公差越大，配合精度越低；配合公差越小，配合精度越高。結論第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量【例3-2】

求下列三種孔、軸配合的最大、最小間隙或過盈，平均間隙或過盈及配合公差，并畫出配合公差帶圖。（1）孔mm與軸mm相配合。（2）孔mm與軸mm相配合。（3）孔mm與軸mm相配合。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量

基孔制——基本偏差為一定的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種不同配合的制度。基準孔間隙配合過渡配合過盈配合公差帶圖：0-0+五、基準制第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量基準軸間隙配合過渡配合過盈配合公差帶圖：００-+

基軸制——基本偏差為一定的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種不同配合的制度。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量§3-2極限與配合國家標準

一、標準公差系列基本偏差基本偏差標準公差基本尺寸+—00標準公差1、公差等級標準公差分為多少個等級？20個最高、最低公差等級各為多少？最高IT01，最低IT18常用公差等級是多少？IT5~IT9第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量2、標準公差值的確定方法（計算法、查表法）對于基本尺寸≤500mm，IT5～IT18的標準公差計算公式如下：

式中：T——標準公差數(shù)值（μm）；

a——等級系數(shù)，其數(shù)值見表3-1；

i——標準公差因子（μm）。對于基本尺寸≤500mm的公差因子的計算公式如下：

式中：D——孔或軸的基本尺寸（mm）。

T=ai

i=0.45D1/3+0.001D（1）計算法（了解）第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量對于基本尺寸≥500～3150mm，IT5～IT18的標準公差計算公式如下：

式中：T——標準公差數(shù)值（μm）；

a——等級系數(shù)，其數(shù)值見表3-1；

I——標準公差因子（μm）。對于基本尺寸≥500～3150mm的公差因子的計算公式如下：

式中：D——孔或軸的基本尺寸（mm）。

T=aI

I=0.004D+2.1第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量（2）查表法（掌握）表3-2標準公差值（GB/T1800.2）如何確定φ90IT7的公差值？解：由φ90IT7查表3-2可得：IT7=0.035課堂練習：查表確定φ50IT6的公差值第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量特點4

JS（js）公差帶完全對稱地跨在零線上。上、下偏差值為±IT/2。上、下偏差均可作為基本偏差。

特點3

H和h的基本偏差數(shù)值都為零，前者為下偏差，后者為上偏差。二、基本偏差系列1、基本偏差系列代號及特征基本偏差系列確定了孔和軸的公差帶位置。RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF基本尺寸0+-孔J0+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy基本尺寸0-軸0特點1

28個偏差等級，變化趨勢特點2各公差帶只畫出基本偏差一端，而另一個極限偏差沒有畫出

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量2、基本偏差的數(shù)值（1）軸的基本偏差的數(shù)值。

軸的基本偏差數(shù)值是以基孔制為基礎，依據(jù)各種配合的要求，從生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和有關統(tǒng)計分析的結果中整理出一系列公式而計算出來的。

實際應用中可以直接查表（3-3）確定基本偏差。例如孔公差帶代號H7、R6、K7，軸公差帶代號f6、k5、r6?；酒畲柟畹燃壌_定位置確定大小公差帶代號第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量（2）孔的基本偏差的數(shù)值。

孔的基本偏差數(shù)值是從軸的基本偏差數(shù)值換算出來的。

換算前提：同一字母表示孔和軸的基本偏差所組成的公差帶按基孔制形成的配合與按基軸制形成的配合性質相同。

實際應用中可以直接查表（3-4）確定基本偏差。【例3-3】

試用查表法確定基孔制配合如：

Φ20H7/p6與Φ20P7/h6中孔和軸的極限偏差，計算極限過盈并畫出孔、軸公差帶圖。三、極限與配合在圖樣上的標注1、在零件圖上的標注（3種）在基本尺寸后注出基本偏差代號和公差等級。30H830f7配合精度明確，標注簡單，但數(shù)值不直觀。適用于大規(guī)模檢測的尺寸。標注方式特點方式一第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量注出基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）。30+0.0330-0.04130-0.020

數(shù)值直觀，用萬能量具檢測方便。試制單件及小批生產(chǎn)用此法較多。標注方式特點方式二第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量在基本尺寸后，注出基本偏差代號、公差等級及上、下偏差值，偏差值要加上括號。30H8()+0.033030f7()-0.020-0.041既明確配合精度又有公差數(shù)值。適用于生產(chǎn)規(guī)模不確定的情況。標注方式特點方式三第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量2、在裝配圖上的標注基本尺寸———————————孔的基本偏差代號、公差等級軸的基本偏差代號、公差等級例如：基孔制間隙配合基孔制過渡配合30H8f740H7n6軸軸套箱體30H8f740H7n6例外與標準件有配合要求的零件，僅標出該零件的公差帶代號即可，不必標注標準件的公差帶代號

第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量四、優(yōu)先常用公差帶與優(yōu)先常用配合一般、常用和優(yōu)先孔公差帶常用優(yōu)先圖例：一般：105常用：44優(yōu)先：13第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量一般、常用和優(yōu)先軸公差帶常用優(yōu)先圖例：一般：119常用：59優(yōu)先：13第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量【例】某配合的基本尺寸為Φ50mm，要求其裝配后的過盈量在-0.045mm至-0.086mm之間變化，試按照基孔制配合確定其配合代號。2、優(yōu)先、常用配合（表3-5、3-6）第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量§3-3極限與配合的選用

40H7n6配合①基準制類型（基孔制或基軸制）②公差等級③基本偏差代號第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量一、基準制的選擇1、優(yōu)選選用基孔制Φ50H7一把定值Φ50H7鉆頭Φ50f6Φ50x6Φ50p6一把通用車刀基孔制的經(jīng)濟性第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量Φ50M7一把車刀Φ50h6Φ50F7Φ50X7三把定值鉆頭基軸制的經(jīng)濟性第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量結論：采用基軸制，對實際生產(chǎn)而言，會增大定值刀具、量具的數(shù)目。優(yōu)先采用基孔制！思考：那什么情況下采用基軸制呢？第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量2、有明顯經(jīng)濟效益時選擇基軸制（1）與冷拉軸相配時，采用基軸制（2）一軸多配時，采用基軸制第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量3、與標準件相配時，應以標準件為基準件選用配合制4、特殊情況下，可以選擇任意孔、軸公差帶配合第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量二、公差等級的選擇1、公差等級的選擇原則在滿足使用要求的前提下，盡量選取較低的公差等級。2、公差等級的選擇方法

（1）計算法若已知Xmin、Xmax或Ymax、Ymin，由公式：Tx(或Ty)=ITh＋ITs；根據(jù)孔軸配合的工藝等價性要求，可以由表3-2，采用試湊法，分配孔軸公差。（2）類比法（常用方法）類比法就是參考從生產(chǎn)實踐中總結出來的經(jīng)驗資料進行對比來選擇。具體參照表3-10.第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量應用公差等級（IT）010123456789101112131415161718量塊√√√量規(guī)√√√√√√√特精密零件√√√√配合尺寸√√√√√√√√非配合尺寸√√√√√√√原材料√√√√√√√國標推薦的公差等級應用范圍第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量用類比法選擇公差等級時，還應該考慮以下幾方面問題：★（1）對相配合的孔和軸，應保證工藝等價性。

基本尺寸≤500mm時①≤IT8的孔與軸組成配合時，孔的公差等級比軸的公差等級低一級。如H7/m6，H8/f7;②少量8級公差的孔與8級公差的軸組成孔、軸同級的配合，如H8/f8；③>IT8時，孔、軸采用同級配合。基本尺寸>500mm時孔、軸采用同級配合，并盡量保證孔、軸加工難易程度相同。（2）相關件或相配件的結構或精度。如與滾動軸承相配合的軸頸和外殼孔的公差等級取決于與之相配的滾動軸承的類型和公差等級以及配合尺寸的大小。（3）配合性質及加工成本。對于間隙配合，小間隙應選高的公差等級，反之，選低的公差等級；對于過渡、過盈配合公差等級不應低于8級。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量三、配合種類的選擇

選擇配合的目的是為了解決配合零件（孔和軸）在工作時的相互關系，保證機器工作時各個零件之間的協(xié)調，以實現(xiàn)預定的工作性質。選擇配合的任務，當孔軸公差等級確定的情況下：①對基孔制配合，主要是確定軸的基本偏差代號；②對基軸制配合，主要是確定孔的基本偏差代號；

1、配合代號的選用方法（1）計算法：通過一定的公式計算出極限間隙或極限過盈量。然后從標準中選定合適的孔和軸的公差帶。重要的配合部位才采用。（2）類比法：經(jīng)過實踐考驗認為選擇得恰當?shù)哪撤N類似配合相比較，然后選取定其配合種類。一般的配合部位采用。（3）試驗法：用于特別重要的關鍵性配合。第3章孔軸極限與配合互換性與技術測量2、配合種類的選擇（1）間隙配合

a～ｈ（或Ａ～Ｈ）11種基本偏差與基準孔（或基準軸）形成間隙配合。間隙大→小應用場合：有相對運動，有活動結合的部位，要求經(jīng)常拆卸，某些需要方便裝卸的靜止連接中（要加緊固件），也可采用間隙配合。（2）過渡配合

js、j、k、m、n（或JS、K、