機(jī)械進(jìn)度課件3

第二章尺寸精度機(jī)械零件在加工時(shí)必存在尺寸誤差！

尺寸誤差影響機(jī)械的裝配性及工作性能！尺寸公差尺寸誤差控制

本章研究尺寸公差相關(guān)基本概念、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成、尺寸公差設(shè)計(jì)及尺寸誤差檢測(cè)！

相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)及名稱：GB/T1800.1—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS)極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》GB/T1800.2—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS)極限與配合第2部分：標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和孔、軸的極限偏差表》GB/T1801—2009《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS)極限與配合公差帶和配合的選擇》GB/T1803—2003《極限與配合尺寸至18mm孔、軸公差帶》GB/T1804—2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》§2-1基本術(shù)語(yǔ)及其定義

尺寸精度設(shè)計(jì)是指對(duì)有配合要求的孔、軸（廣義概念），確定它們的尺寸公差和配合種類(lèi)，也包括確定非配合表面的尺寸公差。一.孔、軸的定義孔：通常指工件圓柱形內(nèi)尺寸要素，也包括非圓柱形內(nèi)尺寸要素。軸：通常指工件圓柱形外尺寸要素，也包括非圓柱形外尺寸要素?？祝簝?nèi)表面軸：外表面二.有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)及定義1.線性尺寸尺寸線性尺寸角度線性尺寸簡(jiǎn)稱尺寸，是指兩點(diǎn)之間的距離，如直徑、寬度、高度、深度、厚度及中心距離等。2.公稱尺寸

由圖樣規(guī)范確定的理想尺寸，是設(shè)計(jì)確定的尺寸。根據(jù)強(qiáng)度、剛度等的計(jì)算，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并化整為優(yōu)先數(shù)。從GB/T2822—2005《標(biāo)準(zhǔn)尺寸》查取，以利于加工和測(cè)量。公稱尺寸用符號(hào)D表示。3.極限尺寸極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸

極限尺寸是指孔或軸允許的兩個(gè)極端尺寸。其中一個(gè)極端尺寸為上極限尺寸，它是孔或軸允許的最大尺寸，孔或軸上極限尺寸分別用符號(hào)Dmax和dmax表示。

另一個(gè)極端尺寸為下極限尺寸，它是孔和軸允許的最小尺寸，孔和軸允許的下極限尺寸分別用符號(hào)Dmin和dmin表示。公稱尺寸DdmaxdminDmaxDmin軸孔4.實(shí)際尺寸

實(shí)際尺寸是指零件加工后通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸?？缀洼S實(shí)際尺寸分別用符號(hào)Da和da表示。

由于測(cè)量誤差，實(shí)際尺寸并非真實(shí)尺寸！而是一個(gè)近似于真實(shí)尺寸的尺寸！零件的合格條件：Dmin≤Da≤Dmax；dmin≤da≤dmax

三.有關(guān)偏差和公差的術(shù)語(yǔ)及定義1.尺寸偏差

尺寸偏差簡(jiǎn)稱偏差，是指某一尺寸（如極限尺寸、實(shí)際尺寸等）減去公稱尺寸所得的代數(shù)差。該代數(shù)差可能是正值（稱為正偏差）、負(fù)值（稱為負(fù)偏差）或零（稱為零偏差）。

尺寸偏差值除零外，前面必須冠以正、負(fù)號(hào)。上極限偏差

=上極限尺寸–公稱尺寸

孔：ES=Dmax—D

軸：es=dmax—D尺寸偏差極限偏差實(shí)際偏差上極限偏差下極限偏差下極限偏差

=下極限尺寸–公稱尺寸

孔：EI=Dmin—D

軸：ei=dmin—D公稱尺寸DdmaxdmineseiEIESDmaxDmin軸孔

實(shí)際偏差

=實(shí)際尺寸–公稱尺寸

孔：

Ea=Da—D

軸：ea=da—D零件的合格條件：下偏差≤實(shí)際偏差≤上偏差孔：EI≤Ea≤ES軸：

ei≤ea≤es2.尺寸公差

尺寸公差簡(jiǎn)稱公差，是指上極限尺寸減去下極限尺寸所得的代數(shù)差，或者上極限偏差減去下極限偏差所得的代數(shù)差。

尺寸公差是尺寸允許的變動(dòng)量！！孔的公差Th=Dmax—Dmin

=ES—EI軸的公差Ts=dmax—dmin

=es—ei上極限尺寸>下極限尺寸，公差必為正，不需要加符號(hào)。公稱尺寸DdmaxdmineseiEIESDmaxDmin軸孔0-+ThTs3.尺寸公差帶

GB/T1800.1-2009

規(guī)定公差帶圖的形式：

以公稱尺寸為零線，零線以上為正偏差，零線以下為負(fù)偏差，孔的公差帶畫(huà)斜線，軸的公差帶畫(huà)點(diǎn)。對(duì)于具體公差值要標(biāo)出數(shù)值，公稱尺寸單位取mm，極限偏差單位取μm。公稱尺寸例題：畫(huà)公差帶圖，一對(duì)相互配合的孔和軸在零件圖上的尺寸公差分別標(biāo)注為孔：軸：解：D=50mmES=+0.025mmes=-0.009mmEI=0mmei=-0.025mmTh=0.025mmTs=0.016mm=25μm=16μm4.標(biāo)準(zhǔn)公差

標(biāo)準(zhǔn)公差是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的極限與配合制中的任一公差值。5.基本偏差

基本偏差是指極限與配合制中，確定公差帶相對(duì)于零線位置的那個(gè)極限偏差?？拷憔€或者位于零線的那個(gè)極限偏差。公稱尺寸四.有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)及定義1.配合

公稱尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。2.間隙或過(guò)盈

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差。該代數(shù)差為正時(shí)，叫做間隙，用符號(hào)X表示；該代數(shù)差為負(fù)時(shí)，叫做過(guò)盈，用符號(hào)Y表示。φΦ3.配合的分類(lèi)配合間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合間隙配合：具有間隙的配合（孔公差帶在軸公差帶的上方）。間隙值前面冠以正號(hào)！Xmin孔Xmax軸Xmax

=

Dmax–dmin=ES-ei

Xmin

=

Dmin–dmax=EI-es

Xav

=

(

Xmax+Xmin

)/2Xmin=0孔Xmax軸過(guò)盈配合：具有過(guò)盈的配合（孔公差帶在軸公差帶的下方）。過(guò)盈值前面冠以負(fù)號(hào)。Ymin孔Ymax軸Ymax

=

Dmin–dmax=EI-es

Ymin

=

Dmax–dmin=ES-ei

Yav

=

(

Ymax+Ymin

)/2Ymin=0孔Ymax軸過(guò)渡配合：可能具有間隙或過(guò)盈的配合（孔公差帶與軸公差帶有交疊）。孔Ymax軸XmaxXmax

=

Dmax–dmin=ES-ei

Ymax

=

Dmin–dmax=EI-es

Xav

或Yav

=

(

Xmax+Ymax

)/2孔軸XmaxYmax4.配合公差

配合公差是間隙或過(guò)盈允許的變動(dòng)量，等于孔、軸公差之和。用Tf表示。間隙配合：Tf

=Xmax-Xmin=Th

+Ts過(guò)盈配合：Tf

=Ymin-Ymax=Th

+Ts過(guò)渡配合：Tf

=Xmax-Ymax=Th

+Ts例2-1

組成配合的孔和軸在零件圖上標(biāo)注的公稱尺寸和極限偏差分別為：孔mm，

軸mm，試計(jì)算該配合的最大間隙、最小間隙、平均間隙和配合公差，并畫(huà)出孔、軸尺寸公差帶示意圖。解：Xmax

=

ES

-ei

=+0.025-(-0.025)=+0.050mmXmin

=

EI

-es

=0-(-0.009)=+0.009mmXav

=

(Xmax+Xmin)/2

=+0.0295mmTf

=Xmax

-Xmin=+0.050-(+0.009)=0.041mmD=50mm

ES=+0.025mm

EI=0mm

Th=0.025mm=25μm

es=-0.009mm

ei=-0.025mm

Ts=0.016mm=16μmφ50+25-90-+-25五.配合基準(zhǔn)制

在機(jī)械產(chǎn)品中，有各種不同的配合要求，這就需要由各種不同的孔、軸公差帶組成的配合實(shí)現(xiàn)。

為了設(shè)計(jì)和制造上的經(jīng)濟(jì)性，把其中孔公差帶（或軸公差帶）的位置固定，而改變軸公差帶（或孔公差帶）的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度。配合基準(zhǔn)制：將孔或軸的公差帶固定，改變軸或孔的公差帶的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的配合的制度。D0-+孔軸0-+D軸孔1.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配合的一種制度（優(yōu)先選擇基孔制）。D0-+孔軸軸軸軸軸2.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配合的一種制度。D0-+孔軸孔孔孔孔§2-2極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成公稱尺寸孔、軸公差帶位置關(guān)系決定了孔、軸的配合性質(zhì)?？住⑤S的公差帶位置又由各自的兩個(gè)要素決定！孔、軸公差帶各自的大小和位置！大小由公差值確定，位置由基本偏差確定。一.標(biāo)準(zhǔn)公差系列GB/T1800.1—2009規(guī)定了一系列標(biāo)準(zhǔn)化的公差值。標(biāo)準(zhǔn)公差值主要由標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)公差因子確定。1.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)及其代號(hào)GB/T1800.1—2009將標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)。

IT01、IT0、IT1、IT2、……IT18.精度高精度低常用等級(jí)IT5—IT92.標(biāo)準(zhǔn)公差因子標(biāo)準(zhǔn)公差因子是用以確定標(biāo)準(zhǔn)公差值的基本單位，也是制定標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值系列的基礎(chǔ)。

體現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值不僅與公差等級(jí)有關(guān)，也與公稱尺寸有關(guān)。

機(jī)械產(chǎn)品中，公稱尺寸≤500mm時(shí)，IT5至IT8的標(biāo)準(zhǔn)公差因子i

用下式計(jì)算。式中D—公稱尺寸mm。

機(jī)械產(chǎn)品中，500mm≤公稱尺寸≤3150時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子I

用下式計(jì)算。公差等級(jí)公式公差等級(jí)公式公差等級(jí)公式IT010.3+0.008DIT610iIT13250iIT00.5+0.012DIT716iIT14400iIT10.8+0.020DIT825iIT15640iIT2IT940iIT161000iIT3IT1064iIT171600iIT4IT11100iIT182500iIT57iIT12160i3.標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算

表公稱尺寸小于500mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算公式

延伸性、插入性可應(yīng)用于此獲得更多公差等級(jí)公差值由表可見(jiàn)20個(gè)公差等級(jí)分為3檔：1.IT01、IT0、IT1為最高精度等級(jí)，公差值公式不計(jì)加工誤差，只記檢測(cè)誤差。系數(shù)采用優(yōu)先數(shù)派生數(shù)系R10/2中的優(yōu)先數(shù)。2.IT2、IT3、IT4為高精度等級(jí)，公差值在IT1和IT5之間呈等比分布。公比：3.IT5—IT18等級(jí)IT=aia為常數(shù)，從IT6級(jí)開(kāi)始，a采用R5系列中化簡(jiǎn)優(yōu)先數(shù)。公差等級(jí)公式公差等級(jí)公式公差等級(jí)公式IT01IT610IIT13250IIT0IT716IIT14400IIT12IIT825IIT15640IIT22.7IIT940IIT161000IIT33.7IIT1064IIT171600IIT45IIT11100IIT182500IIT57IIT12160I

表公稱尺寸在500—3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算公式4.尺寸分段

由于標(biāo)準(zhǔn)公差因子i是公稱尺寸D的函數(shù)，對(duì)于每一個(gè)公差等級(jí)，給一個(gè)公稱尺寸就可以計(jì)算對(duì)應(yīng)的公差值，公差表格非常龐大。

為了把標(biāo)準(zhǔn)公差值的數(shù)目減少到最低限度，簡(jiǎn)化表格，將公稱尺寸分段。

對(duì)于每一個(gè)公差等級(jí)，同一尺寸分段內(nèi)的各個(gè)尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差值相同。

將公稱尺寸取為該尺寸分段首末2個(gè)尺寸的幾何平均值

Dj

。公稱尺寸公稱尺寸25二.基本偏差系列

為了統(tǒng)一基本偏差數(shù)值，GB/T1800.1-2009規(guī)定了一系列的基本偏差數(shù)值。

基本偏差是指確定公差帶相對(duì)零線位置的上極限偏差或下極限偏差，一般為靠近零線或位于零線的那個(gè)極限偏差。1.基本偏差代號(hào)

GB/T1800.1-2009對(duì)孔和軸分別規(guī)定28種基本偏差，用拉丁字母表示。

孔用大寫(xiě)字母表示；軸用小寫(xiě)字母表示。

在26個(gè)字母中，去掉5個(gè)字母：

I（i）、L（l）、O（o）、

Q（q）、W（w）

增加7個(gè)雙寫(xiě)字母：

CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS（js）、

ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）2.軸的基本偏差系列3.孔的基本偏差系列基本偏差規(guī)定可分為三段：（1）孔：A-H基本偏差為下偏差EI

軸：a-h基本偏差為上偏差es（2）孔JS、軸js公差帶均各自對(duì)稱于零線，基本偏差取上偏差，也可取下偏差。

對(duì)于IT7-IT11，若公差值為偶數(shù)，基本偏差為公差值的一半；若公差值為奇數(shù)，基本偏差為公差值減1之后的一半。

IT偶數(shù)，基本偏差=IT奇數(shù)，基本偏差=（3）孔：J-ZC基本偏差為ES

軸：j-zc基本偏差為ei

4.各種基本偏差所形成的配合的特征過(guò)渡配合過(guò)盈配合間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合間隙配合配合類(lèi)型可分為三段：（1）A-H與h成間隙配合；a-h與H配合成間隙配合。（2）JS-M與h成過(guò)渡配合；js-m與H配合成過(guò)渡配合。（3）N或P與h配合，n或p與H配合。配合性質(zhì)可能是過(guò)渡或過(guò)盈，取決于公差等級(jí)。（4）R-ZC與h成過(guò)盈配合；r-zc與H成過(guò)盈配合。

配合代號(hào)：孔和軸的公差帶組合，用分?jǐn)?shù)形式表示。如或標(biāo)注在裝配圖上。基本偏差代號(hào)+

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)如G8、H7、g7、h6標(biāo)注在零件圖上。5.公差帶代號(hào)6.軸的基本偏差的確定

軸的基本偏差數(shù)值按GB/T1800.1-2009

所規(guī)定的公式計(jì)算，這些計(jì)算公式是以基孔制配合為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得到的（見(jiàn)附表2-3）。查表！例2-2

利用標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（附表2-2）和軸的基本偏差數(shù)值表（附表2-3），確定軸的極限偏差數(shù)值。解：①由附表2-2查得公稱尺寸為50mm的IT6=16μm；②由附表2-3查得公稱尺寸為50mm且基本偏差代號(hào)為f的基本偏差為上極限偏差es=-25μm；

③則ei=es-IT=-25–16=-41μm7.孔的基本偏差的確定孔的基本偏差數(shù)值由相同字母代號(hào)軸的基本偏差數(shù)值換算而得。同名配合示例：H7/u6

和U7/h6

換算的原則：從基孔制轉(zhuǎn)換到基軸制同名配合，配合性質(zhì)不變。以及加工工藝等價(jià)性！

通用規(guī)則：一般情況下，同一字母的孔的基本偏差與軸的基本偏差相對(duì)于零線是完全對(duì)稱的。

即

EI=-es或

ES=-ei

通用規(guī)則不適用的地方：

采用軸比孔高一級(jí)的過(guò)盈配合、過(guò)渡配合（如H7/u6和

U7/h6

）。此時(shí)，采用特殊規(guī)則：

在公稱尺寸大于3mm至500mm，給定某一標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的孔與高一級(jí)的軸形成過(guò)盈配合或過(guò)渡配合并要求配合性質(zhì)相同時(shí)，

ES=-ei+△Dei+IT(n-1)

=(-ES)+ITn0-+基孔制配合基軸制配合軸軸孔孔ITneiIT(n-1)IT(n-1)ITnESei-ITn=(-ES)-IT(n-1)ES=-ei+△=-ei+ITn-IT(n-1)=-ei+Th-Ts

換算原則不適用的地方：

在公稱尺寸大于3mm至500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為9級(jí)或9級(jí)以下時(shí)，代號(hào)為N

的孔的基本偏差（ES）的數(shù)值等于零。

查表確定孔的基本偏差時(shí)，注意△值！例題2—3

利用標(biāo)準(zhǔn)公差表（附表2—2）和軸、孔的基本偏差表（附表2—3和2—4），確定Φ80H8/r8和Φ80R8/h8的極限偏差。例題2—4

利用標(biāo)準(zhǔn)公差表（附表2—2）和軸、孔的基本偏差表（附表2—3和2—4），確定Φ30H7/p6和Φ30P7/h6的極限偏差。三.公差與配合在圖樣上的標(biāo)注2.多用于印刷書(shū)寫(xiě)

配合代號(hào)的標(biāo)注用在裝配圖上，孔的公差帶代號(hào)放在分子上，軸的公差帶代號(hào)放在分母上。

有兩種標(biāo)注形式：⒈

常用于畫(huà)圖

公差帶代號(hào)的標(biāo)注用在零件圖上，有三種標(biāo)注形式。

⒈孔：Φ50H7、

Φ

30F8、

Φ

100U7

軸：

Φ

50g6、Φ

30h6、

Φ

100k6

采用基本偏差代號(hào)與公差等級(jí)表示，用于大批量生產(chǎn)的零件圖的尺寸公差標(biāo)注。

這類(lèi)零件的尺寸公差用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)是否合格，但不能測(cè)出零件實(shí)際尺寸的大小。50f650H7⒉

孔：

軸：

采用極限偏差數(shù)值表示尺寸公差，用于單件、小批量生產(chǎn)的零件圖的尺寸公差標(biāo)注。

常用具有刻度值的通用量具測(cè)量，如卡尺、千分尺等。⒊孔：

軸：

標(biāo)注采用公差帶代號(hào)加極限偏差的形式表示尺寸公差要求，用于批量不定的情況。

在圖樣上標(biāo)注極限偏差時(shí)，零偏差必須用數(shù)字“0”標(biāo)出，不得省略。

0

0

在圖樣上標(biāo)注極限偏差時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后右端的“0”一般不予注出；如果為了使上下偏差的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)相同，可以用“0”補(bǔ)齊。四.常用公差帶與優(yōu)先、常用配合

GB/T1800.1-2009規(guī)定了20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和28種基本偏差，孔、軸公差帶數(shù)量眾多。

為了獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，減少定值刀具的數(shù)量，對(duì)孔和軸分別規(guī)定了常用公差帶。

公稱尺寸至500mm的孔常用公差帶105種。

公稱尺寸至500mm的軸常用公差帶116種。1.孔的常用公差帶優(yōu)先選用圓圈中的，其次選用方框中的，最后選其他的。2.軸的常用公差帶優(yōu)先選用圓圈中的，其次選用方框中的，最后選其他的。3.基孔制優(yōu)先、常用配合4.基軸制優(yōu)先、常用配合五.線性尺寸的未注公差

線性尺寸和倒圓、倒角尺寸的未注公差及其圖樣表示法GB/T1804-2000

一般情況下，一張零件圖中的尺寸，有配合功能要求的是少數(shù)，大多數(shù)的尺寸為非配合尺寸。配合尺寸必須注出公差。非配合尺寸通常不需標(biāo)注公差。線性尺寸和倒圓、倒角尺寸的未注公差及其圖樣表示法GB/T1804-2000

未注公差分四個(gè)等級(jí)：精密級(jí)f

中等級(jí)m

粗糙級(jí)c

最粗級(jí)v

未注公差的極限偏差均采用相對(duì)于零線對(duì)稱分布的方式，可以避免由于孔類(lèi)、軸類(lèi)、長(zhǎng)度類(lèi)尺寸如何分類(lèi)而引發(fā)的操作者和檢驗(yàn)人員間的爭(zhēng)議。

設(shè)計(jì)采用了GB/T1804-2000規(guī)定的未注公差（一般公差）等級(jí)后，無(wú)需再在圖樣中的這類(lèi)尺寸的公稱尺寸后一一注寫(xiě)公差等級(jí)。應(yīng)在圖樣的標(biāo)題欄附近的技術(shù)要求中統(tǒng)一標(biāo)注。表一般線性尺寸的極限偏差表倒圓角半徑與倒角高度的一般尺寸的極限偏差

例如，未注尺寸公差選用中等級(jí)時(shí)，標(biāo)注為：技術(shù)要求⒈…………。⒉…………。⒊線性和角度尺寸的未注公差

按GB/T1804-m。六.大尺寸孔、軸配制配合

有配合要求的公稱尺寸大于500mm的孔、軸或高精度孔、軸配合，除采用互換性原則加工外，還可以采用配制配合的方式加工。

配制配合是指以有配合要求的孔和軸中的孔或軸的實(shí)際尺寸為基數(shù)，配制加工軸或孔的工藝措施。

配制配合用代號(hào)MF表示，借用基準(zhǔn)孔代號(hào)H表示孔為先加工；借用基準(zhǔn)軸代號(hào)h表示軸為先加工。例2—5公稱尺寸的孔軸配合，要求配合的最大間隙為0.45mm，最小間隙為0.14mm。對(duì)于公稱尺寸大于500mm的配合一般采用同級(jí)配合。按互換性生產(chǎn)可由附表2-2、2-3，附表2-4選用或，其最大間隙為+0.415mm，最小間隙為+0.145mm。現(xiàn)確定采用配制配合？在裝配圖上應(yīng)標(biāo)明按互換性原則加工時(shí)的配合要求！最大間隙為+0.415mm，最小間隙為+0.145mm若實(shí)際孔尺寸為mm，則配制件（軸）的極限尺寸計(jì)算：上極限尺寸dmax=3000.195–0.145=3000.05mm下極限尺寸dmin=3000.195–0.355=2999.84mm§2-3尺寸精度設(shè)計(jì)

尺寸精度設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要部分，它對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的使用精度、性能和加工成本影響很大。

尺寸精度設(shè)計(jì)包括基準(zhǔn)制、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類(lèi)三方面的選擇。選擇的原則：

在滿足使用要求的前提下，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。選擇的方法：

計(jì)算法、實(shí)驗(yàn)法和類(lèi)比法。

一.基準(zhǔn)制的選擇1.優(yōu)先采用基孔制2.特殊情況采用基軸制3.取決于標(biāo)準(zhǔn)件4.必要時(shí)采用任意孔、軸公差帶的配合二.標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇原則：要正確處理使用要求、制造工藝與成本之間的關(guān)系，在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的公差等級(jí)，以降低加工成本。

選取方法：類(lèi)比法和一些專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)用法。

用類(lèi)比法選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)時(shí)，還應(yīng)考慮：1.同一配合中，孔與軸的工藝等價(jià)性

對(duì)于間隙配合和過(guò)渡配合，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為8級(jí)或高于8級(jí)的孔應(yīng)與高一級(jí)的軸配合；

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為9級(jí)或低于9級(jí)的孔可與同一級(jí)的軸配合。

對(duì)于過(guò)盈配合，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為7級(jí)或高于7級(jí)的孔應(yīng)與高一級(jí)的軸配合；

標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為8級(jí)或低于8級(jí)的孔可與同一級(jí)的軸配合。2.相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度

例如，與滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈配合的軸頸和外殼孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)決定于相配件滾動(dòng)軸承的類(lèi)型和公差等級(jí)以及配合尺寸的大小。3.配合性質(zhì)

過(guò)盈配合、過(guò)渡配合和小間隙配合中，孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)不低于8級(jí)，軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)通常不低于7級(jí)，而大間隙配合中，孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)較低（9級(jí)或9級(jí)以下）。說(shuō)明：對(duì)于過(guò)盈配合、過(guò)渡配合，一般不允許其間隙或過(guò)盈的變動(dòng)太大，因此應(yīng)選較高的公差等級(jí)是合理的

就間隙配合而言，間隙小，則公差等級(jí)應(yīng)較高，間隙大，則公差等級(jí)應(yīng)較低，它反映了間隙配合的使用要求。

例如：選H6/g5，H8/g7較為合理ΦDH60-+g5ΦDH80-+g7

例如：選H10/g10，H6/a5不合理ΦDH100-+g10ΦDH60-+a5

選H6/g5，H8/g7較為合理，

選H10/g10或H6/a5就不合理了，

可見(jiàn)，公差等級(jí)與基本偏差是有聯(lián)系的。4考慮加工成本三.配合種類(lèi)及基本偏差的選擇1.配合種類(lèi)的選擇

基準(zhǔn)制、孔軸公差等級(jí)選定之后，進(jìn)行配合種類(lèi)的選擇。配合種類(lèi)的選擇就是根據(jù)機(jī)器的性能要求，選定孔軸間的配合性質(zhì)。間隙配合？過(guò)盈配合？過(guò)渡配合？選擇配合種類(lèi)時(shí)應(yīng)考慮如下主要因素：（1）孔、軸之間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必須選間隙配合；無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)且傳遞載荷（轉(zhuǎn)矩或軸向力）時(shí)，應(yīng)選過(guò)盈配合或過(guò)渡配合。小過(guò)盈或過(guò)渡配合傳遞載荷時(shí)，必須加鍵或銷(xiāo)等連接件。（2）孔和軸的定心精度要求

當(dāng)對(duì)孔和軸的定心精度有要求時(shí)，不宜采用間隙配合，通常采用過(guò)渡配合或小過(guò)盈配合。總體來(lái)看，配合種類(lèi)可按下述選擇：

間隙配合：工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)、要求裝拆方便的孔軸配合。

過(guò)渡配合：既要求對(duì)中性，又要求裝拆方便的孔軸配合。

過(guò)盈配合：保證固定或傳遞載荷的孔軸配合。2.配合松緊的其它考慮配合種類(lèi)選定之后，間隙大點(diǎn)還是小點(diǎn)？過(guò)盈大點(diǎn)還是小點(diǎn)？需考慮如下因素：（1）過(guò)盈配合中的過(guò)盈量大小

利用過(guò)盈傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，轉(zhuǎn)矩越大，則配合的過(guò)盈量應(yīng)越大。

另需考慮材料的許用應(yīng)力、裝拆條件、工作溫度。（2）間隙配合中的間隙大小

確定間隙配合的松緊程度，應(yīng)考慮運(yùn)動(dòng)特性（滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)等），運(yùn)動(dòng)條件（高速、低速、高溫、常溫等）及運(yùn)動(dòng)精度等。（3）過(guò)渡配合的松緊程度確定過(guò)渡配合的松緊程度，應(yīng)考慮對(duì)定心要求及裝卸要求等。另外，（4）帶孔零件和軸的拆裝情況

經(jīng)常拆裝的零件，孔與軸配合要比不經(jīng)常拆裝零件孔軸配合松些。如帶輪的孔與軸配合，滾齒機(jī)、機(jī)床的變換齒輪的孔軸配合等。

有的零件不經(jīng)常拆裝，但是，拆裝困難，也應(yīng)選取較松的配合。（5）裝配時(shí)溫度與工作時(shí)溫度不同的影響

如何控制間隙大還是小？過(guò)盈大還是小？通過(guò)合理的選擇非基準(zhǔn)軸（基孔制）或非基準(zhǔn)孔（基軸制）的基本偏差來(lái)控制！3.非基準(zhǔn)軸或孔基本偏差選擇

對(duì)于間隙配合，由于基本偏差的絕對(duì)值等于最小間隙的絕對(duì)值，故可按要求的最小間隙來(lái)選擇基本偏差代號(hào)。

對(duì)于過(guò)盈配合，在確定基準(zhǔn)件公差等級(jí)后，可按要求的最小過(guò)盈來(lái)選擇基本偏差代號(hào)。

另外，可參考如下示例進(jìn)行選擇，并針對(duì)具體情況適當(dāng)修改。（1）a（A）、b（B)可得到特別大的間隙，很少采用。主要用于工作時(shí)溫度高、熱變形大的零件的配合，如內(nèi)燃機(jī)中鋁活塞與氣缸鋼套孔的配合為H9/a9。（2）c（C）可得到很大的間隙。一般用于工作條件較差（如農(nóng)業(yè)機(jī)械）、工作時(shí)受力變形大及裝配工藝性不好的零件的配合，也適用于高溫工作的間隙配合，如內(nèi)燃機(jī)排氣閥桿與導(dǎo)管的配合為H8/c7。（3）d（D）與IT7-IT11對(duì)應(yīng)，適用于較松的間隙配合（如滑輪、活套的帶輪與軸的配合），以及大尺寸滑動(dòng)軸承與軸頸的配合（如渦輪機(jī)、球磨機(jī)的滑動(dòng)軸承）?；钊h(huán)與活塞環(huán)槽的配合可用H9/d9。（4）e（E）與IT6-IT9對(duì)應(yīng)，具有明顯的間隙，用于大跨距及多支點(diǎn)的轉(zhuǎn)軸軸頸與軸承的配合，以及高速、重載的大尺寸軸頸與軸承的配合，如大型電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)的主要軸承處的配合為H8/e7。（5）f（F）多與IT6-IT8對(duì)應(yīng)，用于一般的轉(zhuǎn)動(dòng)配合，受溫度影響不大、采用普通潤(rùn)滑油的軸頸與滑動(dòng)軸承的配合，如齒輪箱、小電機(jī)、泵等的轉(zhuǎn)軸軸頸與滑動(dòng)軸承的配合為H7/f6。（6）g（G）多與IT5-IT7對(duì)應(yīng)，形成配合的間隙較小，用于輕載精密裝置中的轉(zhuǎn)動(dòng)配合，用于插銷(xiāo)的定位配合，滑閥、連桿銷(xiāo)等處的配合多為H7/g6，鉆套導(dǎo)向孔多為G6。（7）h（H）多與IT4~IT11對(duì)應(yīng)，廣泛用于無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的配合、一般的定位配合。若沒(méi)有溫度、變形的影響，也可用于精密軸向移動(dòng)部位，如車(chē)床尾座導(dǎo)向孔與滑動(dòng)套筒的配合為H6/h5。（8）js（JS）多用于IT4~IT7具有平均間隙的過(guò)渡配合，用于略有過(guò)盈的定位配合，如聯(lián)軸器，齒圈與輪轂的配合，滾動(dòng)軸承外圈與外殼孔的配合（外圈固定，輕負(fù)荷、正常負(fù)荷的情況）多用JS7。一般用手或木槌裝配。（9）

j（J），k（K）多用于IT4~IT7平均間隙接近于零的配合，用于定位配合，如滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈分別與軸頸、外殼孔的配合。用木槌裝配。（10）m（M）多用于IT4~IT7平均過(guò)盈較小的配合，用于精密的定位配合，如渦輪的青銅輪緣與輪轂的配合為H7/m6。用木槌或壓力機(jī)裝配。（11）

n（N）多用于IT4~IT7平均過(guò)盈較大的配合，很少形成間隙。用于加鍵傳遞較大轉(zhuǎn)矩的配合，如沖床上齒輪的孔與軸的配合為H7/n6。用槌子或壓力機(jī)裝配。（12）

p（P

）用于過(guò)盈較小的配合。與H6或H7的孔形成過(guò)盈配合。而與H8的孔形成過(guò)渡配合。碳鋼和鑄鐵零件形成的配合為標(biāo)準(zhǔn)壓入配合，如卷?yè)P(yáng)機(jī)繩輪的輪轂與齒圈的配合為H7/p6。合金鋼零件的配合需要過(guò)盈小時(shí)可用p或P。（13）

r（R）用于傳遞大轉(zhuǎn)矩或受沖擊負(fù)荷而需要加鍵的配合，如渦輪孔與軸的配合為H7/r6。必須注意，

H8/r8配合在公稱尺寸小于100mm時(shí)，為過(guò)渡配合。（14）

s（S）用于鋼和鑄鐵零件的永久性和半永久性結(jié)合，可產(chǎn)生相當(dāng)大的結(jié)合力，如套環(huán)壓在軸或閥座上用H7/s6配合。（16）

u（U

）用于過(guò)盈大的配合，最大過(guò)盈需驗(yàn)算，用熱套法進(jìn)行裝配，如火車(chē)車(chē)輪輪轂孔與軸的配合為H6/u5。（17）v（V），x(X)，y(Y)，z(Z)用于特大過(guò)盈的配合。目前，使用經(jīng)驗(yàn)和資料較少，必須試驗(yàn)后使用。（15）

t（T）用于鋼和鑄鐵零件的永久性結(jié)合，不用鍵就能傳遞轉(zhuǎn)矩，需用熱套法或冷軸法裝配，如聯(lián)軸器與軸的配合為H7/t6。4.依據(jù)具體情況對(duì)示例進(jìn)行修正（1）材料許用應(yīng)力小，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈（2）經(jīng)常裝卸，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈（3）有沖擊載荷，應(yīng)適當(dāng)增大過(guò)盈或減小間隙（4）工作時(shí)孔的溫度高于軸的溫度，應(yīng)適當(dāng)增大過(guò)盈或減小間隙（5）工作時(shí)軸的溫度高于孔的溫度，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或增大間隙（6）配合長(zhǎng)度較大，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或增大間隙（7）幾何誤差大，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或增大間隙（8）裝配時(shí)可能歪斜，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或增大間隙（9）有軸向運(yùn)動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)增大間隙（10）潤(rùn)滑油粘度大，應(yīng)適當(dāng)增大間隙（11）表面粗糙度值大，應(yīng)適當(dāng)增大過(guò)盈或減小間隙（12）裝配精度高，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或減小間隙（13）裝配變形大，應(yīng)適當(dāng)減小過(guò)盈或采用其他工藝措施（14）生產(chǎn)批量的影響

單件、小批生產(chǎn)應(yīng)減小過(guò)盈或增大間隙（尺寸分布特性對(duì)配合性質(zhì)有影響）ΦDH80-+g7ΦDH80-+g7例題2-6

設(shè)計(jì)一過(guò)盈配合，孔、軸的公稱尺寸為

Φ40mm，要求過(guò)盈在-0.018--0.059mm的范圍內(nèi)，并采用基孔制。試確定孔和軸的極限偏差。解：（1）求孔、軸的公差

Tf

=Ymin-Ymax

=Th+Ts

=0.041mm根據(jù)工藝等價(jià)性一般取Th=（1-1.6）Ts

初選Th=Ts=0.0205mm，查附表2-2，該值在IT6-IT7之間。軸取IT6，孔取IT7。（2）求孔、軸的極限偏差

按基孔制，則EI=0，因此

ES=Th+EI=0.025+0=+0.025mm

由Ymin=ES–ei得ei=+0.043mm

則es=ei+Ts=+0.059mm，查附表2-3，得軸的基本偏差代號(hào)為s。

所以，孔、軸的配合代號(hào)為：例題2-7§2-4孔、軸精度的檢測(cè)一.普通計(jì)量器具測(cè)量

中、小批量——普通計(jì)量器具

大批量——光滑極限量規(guī)

按圖樣的要求，孔、軸的真實(shí)尺寸必須位于規(guī)定的上下限尺寸范圍內(nèi)。

由于測(cè)量誤差的存在，測(cè)得的實(shí)際尺寸通常不是真實(shí)尺寸。

可能造成誤收或誤廢。誤收：將真實(shí)尺寸位于

公差帶兩端外側(cè)附近的不合

格品，誤判為合格品。誤廢：將真實(shí)尺寸位于

公差帶兩端內(nèi)側(cè)附近的合格

品，誤判為不合格品。

驗(yàn)收極限是指驗(yàn)收孔、軸實(shí)際尺寸時(shí)，判斷合格與否的尺寸界線。有兩種方式！1.驗(yàn)收極限方式一

驗(yàn)收極限從規(guī)定的上下極限尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度A來(lái)確定。A為公差帶寬度的十分之一Ks=Lmax-AKi=Lmin+A

方式1應(yīng)用場(chǎng)合：

a.遵循包容要求的孔、軸和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)

b.高精度的孔、軸的驗(yàn)收極限

c.對(duì)于工藝能力指數(shù)Cp≥1且遵循包容要求的孔、軸，其最大實(shí)體尺寸一邊的驗(yàn)收極限

d.對(duì)于尺寸呈偏態(tài)分布的孔、軸，可以僅對(duì)偏態(tài)一邊采用內(nèi)縮方式確定方式二

驗(yàn)收極限等于規(guī)定的上下極限尺寸，即安全裕度A值等于零。Ks=LmaxKi=Lmin