第二章 圓柱體結(jié)合的公差及配合

第一節(jié)概述第二節(jié)公差配合的基本術(shù)語和定義第三節(jié)公差配合國家標準的組成與特點第四節(jié)公差與配合的選用第二章圓柱體結(jié)合的公差與配合公差配合的基本術(shù)語及定義術(shù)語偏差孔軸尺寸配合基本尺寸實際尺寸極限尺寸極限偏差實際偏差最大極限尺寸最小極限尺寸上偏差下偏差間隙配合過盈配合過渡配合公差一孔、軸1、孔工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面

特點（1）裝配后孔是包容面（2）加工過程中，零件實體材料變小，孔的尺寸變大。一孔、軸2、軸工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面

特點（1）裝配后軸是被包容面（2）加工過程中，零件實體材料變小，孔的尺寸變小。二尺寸1、定義以特定單位表示線性尺寸的數(shù)值。國標中把mm作為特定的長度單位，可以不標注。2、基本尺寸設(shè)計時給定的尺寸?？譊軸d3、實際尺寸通過測量獲得的實際尺寸?？譊a

軸da二尺寸4、極限尺寸允許尺寸的界限值Dmax，Dmin——表示孔的最大與最小極限尺寸。dmax，dmin——表示軸的最大與最小極限尺寸。三偏差某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。1、極限偏差上偏差：最大極限尺寸減去基本尺寸。ES=Dmax-Des=dmax-d下偏差：最小極限尺寸減去基本尺寸。EI=Dmin-Dei=dmin-d2、實際偏差實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差。

孔：Ea=Da-D

軸：ea=da-d三偏差

在圖樣中，一般標注基本尺寸和上下偏差標注形式為：基本尺寸，如偏差一定大于0嗎？極限偏差的標注說明①

極限偏差數(shù)字比基本尺寸的數(shù)字小一號；②

上偏差應(yīng)注在基本尺寸數(shù)字的右上方，下偏差注在基本尺寸數(shù)字的右下方，并且下偏差的數(shù)字必須與基本尺寸數(shù)字注在同一底線上；③

上下偏差的小數(shù)點必須對齊，為了使上、下偏差值的小數(shù)點后的位數(shù)相同，可以用“0”補齊；

④

當極限偏差中的某一偏差為“零”時，用數(shù)字“0”標出，“0”不能省略，前不加“+”或“-”，后不加小數(shù)點；⑤

當上下偏差的絕對值相同符號相反時，偏差數(shù)字只寫一次，并應(yīng)在數(shù)字與基本尺寸之間注出符號“±”，且兩者數(shù)字高度相同；例:基本尺寸d=Ф

50㎜，dmax

=Ф50.004㎜，

dmin=

Ф49.992㎜，試計算偏差。

解:es=50.004－50=0.004㎜=4μm

ei

=49.992－50=－0.008㎜=－8μm練一練四公差1、尺寸允許的變動量。計算孔的公差軸的公差TD=Dmax–Dmin=ES–EITd=dmax–dmin=es–ei練一練有一孔的尺寸

，求孔的直徑尺寸公差。解：TD=ES–EI=0.048-0.009=0.039公差一定大于0嗎？公差的大小決定了允許尺寸變動范圍的大小公差值大，允許尺寸變動范圍

，要求的加工精度

；公差值小，允許尺寸變動范圍

，要求加工精度

。大高小低四公差2、尺寸公差帶零線:表示基本尺寸公差帶:由代表上下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域表示零件的尺寸相對其基本尺寸所允許變動的范圍叫公差帶。用圖表示的公差帶稱為公差帶圖。四公差

公差帶包括公差帶的大小和公差帶位置兩個部分。公差帶的大小是由標準公差確定的，公差帶的位置是由基本偏差確定的?；酒睿簶O限偏差中靠近零線的那個偏差?？椎某叽纾S的尺寸，畫出孔軸的公差帶圖。練一練對一對孔軸裝配來說，所產(chǎn)生的效果有三種：孔＞軸、孔＜軸、孔＝軸，所以就有間隙或過盈存在。

五配合基本尺寸相同,相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的位置關(guān)系。

定義：1、間隙配合

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為正值的配合。Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esTf=Xmax-Xmin=TD+TdXmaxXmin0+-基本尺寸孔軸Xa=1/2（Xmax+Xmin）例:孔軸相配合,孔

50,軸50,計算最大間隙、最小間隙、配合公差。+0.0250-0.025-0.050解：+0.025-0.025-0.0500+-孔軸xmax=0.025-(-0.050)=0.075xmin=0-(-0.025)=0.025Tf=0.075-0.025=0.050?502、過盈配合:

孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差為負值的配合。Ymax=Dmin-dmax=EI-esYmin=Dmax-dmin=ES-eiTf=Ymin-Ymax=TD+TdYmaxYmin0+-基本尺寸孔軸Ya=1/2（Ymax+Ymin）例:孔軸相配合,孔

50,軸50,計算最大過盈、最小過盈、配合公差+0.0250+0.043+0.059+0.0250+-孔+0.043+0.059軸解：Ymax=0-0.059=-0.059Ymin=0.025-0.043=-0.018Tf=-0.018-(-0.059)=0.041?503、過渡配合:

可能具有間隙也可能具有過盈的配合。Tf=Xmax-Ymax

=TD+Td0+-基本尺寸孔軸XmaxYmaxXmax=Dmax-dmin=ES-eiYmax=Dmin-dmax=EI-esXa（Ya）=1/2（Xmax+Ymax）例:孔軸相配合,孔

50,軸50,計算間隙（過盈）和配合公差+0.0250+0.038+0.002+0.0250+-孔+0.002+0.038軸解：Xmax=0.025-0.002=0.023Ymax=0-0.038=-0.038Tf=0.023-(-0.038)=0.061?504、配合公差帶圖先畫出零線代表基本尺寸，零線的上方為正，代表極限間隙；下方為負，代表極限過盈。用極限間隙和極限過盈兩條直線所限定的區(qū)域，就是配合公差帶。5、三種配合的特點（1）間隙配合①除零間隙外，孔的實際尺寸永遠大于軸的實際尺寸②配合存在間隙，允許相對轉(zhuǎn)動③孔的公差帶在軸的公差帶上方（2）過盈配合①除零過盈外，孔的實際尺寸永遠小于軸的實際尺寸②配合存在過盈，不允許相對轉(zhuǎn)動③孔的公差帶在軸的公差帶下方（3）過渡配合①孔的實際尺寸可能小于或大于軸的實際尺寸②配合可能存在間隙也可能存在過盈③孔、軸的公差帶相互交疊6、配合性質(zhì)的判斷：EI≥es時，為

，ei≥ES時，為

，以上兩條不成立時，是

。間隙配合過盈配合過渡配合1、間隙配合的孔、軸零件，孔的尺寸為，軸的尺寸為，求最大間隙Xmax，最小間隙Xmin，平均間隙Xa，間隙配合公差Tf。

2、過渡配合的孔、軸零件，孔的尺寸為，軸的尺寸為，求最大間隙Xmax，最大過盈Ymax，過渡配合公差Tf，判斷其具有平均間隙Xa還是平均過盈Ya并求之。測驗：一、標準公差系列

標準中規(guī)定的用以確定公差帶大小的任意公差值。用IT來表示。

1、

公差等級

IT01、IT0、IT1、IT2、……IT18高公差等級低小標準公差大如：IT6可讀作標準公差6級或6級標準公差，簡稱6級公差。高精度低標準公差數(shù)值是國標規(guī)定的，用以確定公差帶大小的任一公差值。它等于公差等級系數(shù)和公差單位的乘積。公差單位（公差因子）：

為了評定零件精度等級或公差等級的高低，合理規(guī)定公差數(shù)值，需要建立公差單位（i/I）。（1）基本尺寸至500mm，IT5～IT18，公差單位用i表示：2、標準公差數(shù)值T=ai（2）基本尺寸大于500～3150mm的公差單位用I表示：T=aI

單位計算IT6級、大于18-30mm尺寸段的標準公差值。

解：幾何平均尺寸mm

公差單位

μm查表2-2得a=10IT6=10×1.31μm=13.1μm≈13μm標準公差計算舉例標準公差數(shù)值表3、尺寸分段共13段

（1）基本尺寸相同，隨公差等級的降低，標準公差數(shù)值增大；（2）公差等級相同，隨基本尺寸的增大，標準公差數(shù)值增大。（3）公差是加工誤差的允許值，同一等級的公差具有相同的加工難易程度。4、公差等級的選用

公差等級高，零件的精度

，使用性能

，但加工難度

，易產(chǎn)生不合格產(chǎn)品，生產(chǎn)成本

。公差等級低，零件的精度

，使用性能

，但加工難度

，成產(chǎn)成本

。在滿足零件使用要求的前提下，盡可能選用

的公差等級，目的在于解決零件的使用性能要求和制造成本之間的矛盾。高好大高低差小低較低較高標準公差基本偏差基本偏差標準公差（下偏差）（上偏差）基本尺寸+–00用來確定公差帶相對于零線的位置，一般為靠近零線的那個極限偏差。二基本偏差系列軸的基本偏差系列（用小寫字母來表示）：28種a—zc孔的基本偏差系列（用大寫字母來表示）：28種A—ZC26個字母中，去掉了i，l，o，q，w(I，L，O，

Q，W)增設(shè)了cd，ef，fg，za，zb，zc，js(CD，

EF，F(xiàn)G，ZA，ZB，ZC，JS)1、基本偏差代號（用拉丁字母表示）2、孔和軸的基本偏差系列J~NESP~ZCEIA~H0h+-基本尺寸3、孔的基本偏差

A—H:間隙配合

J—N:過渡配合

P—ZC:過盈配合基本偏差EI≥0ES=EI+IT基本偏差ES，EI=ES-IT基本偏差ES<0，EI=ES-IT查表Ф50H7IT7=0.025EI=0ES=EI+IT70+0.025=+0.025Ф50H7(+0.0250)解:4、軸的基本偏差

a—h:間隙配合

0+-基本尺寸Hesa~heij~neip~zcj—n:過渡配合

p—zc:過盈配合基本偏差es≤0，ei=es-IT基本偏差ei，es=ei+IT基本偏差ei＞0，es=ei+ITIT6=0.013es=-0.020ei=es-IT6=-0.020-(0.013)=-0.033Ф25f6(-0.020-0.033)解:查表Ф25f6

三基準制（配合制）

把兩個相配合的孔公差帶（或軸公差帶）的位置固定，改變軸公差帶（或孔公差帶）的位置，從而形成所需要的各種配合的一種制度稱為基準制。

基本偏差固定不變的孔的公差帶,與不同基本偏差

的軸公差帶形成各種配合的一種制度。1、基孔制:在基孔制配合中選作基準的孔叫基準孔?；字浦校着c軸的公差帶位置如圖所示?；字频奶攸c：(1)基孔制中的孔為基準孔，用“H”表示。(2)基準孔的公差帶位于零線上方，其下偏

差為零。(3)基準孔的最小極限尺寸等于基本尺寸。基本偏差固定不變的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度。在基軸制配合中選作基準的軸叫基準軸?；S制中，孔與軸的公差帶位置如圖所示。2、基軸制:基軸制的特點：(1)基軸制中的軸為基準軸，用“h”表示。(2)基準軸的公差帶位于零線下方，其上偏差為零。(3)基準軸的最大極限尺寸等于基本尺寸。3、基準制的選用（1）優(yōu)先選用基孔制。由于孔的加工比軸困難，所以盡可能選用基孔制，以孔為基準來配軸的尺寸，便于生產(chǎn)。（2）如果已經(jīng)有了軸的尺寸，要求配以相應(yīng)的孔的尺寸，這時選用基軸制較為合理，如滾動軸承配以軸承座內(nèi)孔，即用基軸制。（3）必要時選用非基準制。

四公差與配合在圖樣上的標注1、公差帶代號與配合公差帶代號公差帶代號公差帶代號組成基本偏差代號，如：H、f。標準公差等級代號如：8、7。如:H8

f7孔的基本偏差代號孔的標準公差等級代號軸的標準公差等級代號軸的基本偏差代號配合公差帶代號1、公差帶代號與配合公差帶代號配合代號由孔的公差帶代號和軸的公差帶代號組合而成，寫成分數(shù)形式，分子代表孔的公差帶代號，分母代表軸的公差帶代號。H7/g6?45H7/g6

2、零件圖中尺寸公差帶的三種標注形式（1）標注基本尺寸和極限偏差值Φ50-0.025-0.050Φ500+0.039

數(shù)值直觀，適應(yīng)單件或小批量生產(chǎn)。零件尺寸使用通用的量具進行測量。必須注出偏差數(shù)值。（2）標注基本尺寸和公差帶代號Φ50f7Φ50H8

此注法能和專用量具檢驗零件尺寸統(tǒng)一起來，適應(yīng)大批量生產(chǎn)。零件圖上不必標注尺寸偏差數(shù)值。（3）標注基本尺寸、公差帶代號和極限偏差值Φ50H8()0+0.039Φ50f7()-0.025-0.050上下偏差加注括號

既明確配合精度又有公差數(shù)值。3、裝配圖中配合的三種標注形式

k750H850H8/k7+0.0390?50-0.025-0.050

★標注方法：可以只標注偏差值，也可只標注公差帶代號，兩者同時標注也可以。但一般習慣零件圖上標注偏差值，便于加工檢測零件是否合格；裝配圖上標注公差帶代號，便于了解兩零件之間的裝配關(guān)系及公差等級。識別的順序：基本尺寸是多少公差等級是幾級基本偏差是多少例1?10b6基本尺寸是?10公差等級是6級基本偏差是b4、公差帶代號的識別是孔還是軸軸1、?

30T82、?

40H53、?

60f9基本尺寸?30，公差等級8級，基本偏差是T的孔基本尺寸?40，公差等級5級，基本偏差是H的孔基本尺寸?60，公差等級9級，基本偏差是f的軸練一練識別的順序：基本尺寸是多少相配合孔、軸公差等級基本偏差是多少是哪種基準制例題3?30H7/g6基本尺寸是?30公差等級：孔7級，軸6級基本偏差：孔是H，軸是g基孔制5、配合代號的識別1、?40H11/h112、?50U7/h6基本尺寸∮50，基軸制，公差等級孔是7級，軸是6級，基本偏差孔是U，軸是h的過盈配合?；境叽?40，基孔制，公差等級孔是11級，軸是11級，基本偏差孔是H，軸是h的間隙配合?；境叽?40，基軸制，公差等級孔是11級，軸是11級，基本偏差孔H，軸是h的間隙配合。練一練五常用和優(yōu)先的公差帶與配合根據(jù)GB1800.1-2009規(guī)定的20個等級的標準公差和28種基本偏差，可以組成很多公差帶。由孔、軸公差帶又能組成大量的配合?？椎墓顜?摘自GB/1801—2009)一般的公差帶（105）常用公差帶（44）優(yōu)先公差帶（13）

孔的基本偏差和公差等級可組成543種孔的公差帶，國標規(guī)定以下常用公差帶。

軸的基本偏差和公差等級可組成543種軸的公差帶,國標規(guī)定以下常用公差帶。軸的公差帶（摘自GB/1801-2009）一般公差帶（116）常用公差帶（59）優(yōu)先公差帶（13）盡量選用國標規(guī)定的常用、優(yōu)先的標準的配合。表基孔制優(yōu)先、常用配合盡量選用國標規(guī)定的常用、優(yōu)先的標準的配合。

六、公差與配合的選用設(shè)計工作中，公差與配合的選用包含以下三方面：

(1)基準制的選用

(2)公差等級的選用

(3)配合的選用----基本偏差代號的確定

1、基準制的選擇（1）一般情況下，優(yōu)先選用基孔制

（2）基軸制軸用型材：如冷拉鋼做軸軸為標準件：鍵、銷、軸承外圈

鍵與軸槽、輪轂槽配合，孔與軸承外圈“一軸多孔”配合，且配合性質(zhì)不同例:內(nèi)燃機中的活塞銷與活塞及連桿3的配合

內(nèi)圈與軸徑采用基孔制外圈與殼體孔采用基軸制（3）與標準件配合時,隨標準件（4）在特殊應(yīng)用時,允許采用任一孔、軸

公差帶組成配合即混合配合2、公差等級的確定(1)選用的基本原則：在滿足使用要求前提下，盡量選用較低的公差等級。(2)工藝性：按工藝等價原則，尺寸≤500㎜,以IT8為界

高于IT8時，與高一級的軸相配合低于IT8時，與同級的軸想配合等于IT8時，可與高一級或同級的軸相配合(3)考慮相配件的精度：

齒輪孔與軸配合：公差等級取決于齒輪的精度軸承孔與軸承外圈配合：公差等級取決于軸承的精度

公差等級說明6/5：精密級7/6：基本級8/7：一般級9級以上：中低級

例

已知D(d)=φ95，要求Xmax≤+55μm，Xmin≥+10μm，確定孔、軸公差等級。解:Tf=|Xmax-Xmin|=45μm

根據(jù)Tf=45μm=TD+Td和D(d)=φ95查表2-4

得:IT5=15μm，IT7=35μmIT6=22μm2-4

如果孔、軸都選6級，則Tf=44＜

45μm），雖然符合上述公式要求，但不符合此時孔必須比軸低一級的標準要求（考慮工藝等價）。因此，孔選6

級，軸選5級。即Tf=15+22=37＜

45（μm）符合D(d)=φ95，Xmax≤+55μm，Xmin≥+10μm要求的是TD=IT6，Td=IT5。

無相對運動

傳遞轉(zhuǎn)矩精確同軸永久配合

過盈配合可拆結(jié)合過渡配合或基本偏差為H(h)間隙配合+緊固件不要求精確同軸稍大的間隙配合+緊固件不需要傳遞轉(zhuǎn)矩（定位要求）過渡配合或小的過盈配合有相對運動只有移動基本偏差為H(h)、G(g)等間隙配合轉(zhuǎn)動或移動轉(zhuǎn)動和移動的復(fù)合運動基本偏差為A-F(a-f)間隙配合3、配合的選用（1）配合類別的選用：

（2）孔、軸偏差值的選擇計算法就是根據(jù)理論公式計算出使用要求的間隙或過盈大小來選定配合的方法。試驗法就是用試驗的方法確定滿足產(chǎn)品工作性能的間隙或過盈范圍。經(jīng)驗法

就是參照同類型機器或機構(gòu)中經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證

的配合的實例，再結(jié)合所設(shè)計產(chǎn)品的使用要求和

應(yīng)用條件來確定配合。該方法應(yīng)用最廣。

例已知D(d)=φ40，要求X=+20~+90μm，若采用基孔制，利用標準公差表和基本偏差表，求