公差配合和测量技术.pdf

第一章第一章 绪论绪论 学习指导学习指导 本章学习目的是了解本课程的性质和任务。学 习要求是懂得互换性的含义；了解互换性与标 准化的关系及其在现代化生产中的重要意义； 了解优先数的基本原理及其应用。 第一节第一节 互换性概述互换性概述 一、一、 互换性的定义互换性的定义 互换性互换性互换性互换性：在同一规格的一批零件或部件中，任取在同一规格的一批零件或部件中，任取在同一规格的一批零件或部件中，任取在同一规格的一批零件或部件中，任取 其一，不需要任何挑选或附加修配其一，不需要任何挑选或附加修配其一，不需要任何挑选或附加修配其一，不需要任何挑选或附加修配( (如钳工修配如钳工修配如钳工修配如钳工修配) )就能装在机就能装在机就能装在机就能装在机 器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为器上，达到规定的功能要求。这样的一批零件或部件就称为 具有互换性的零、部件。具有互换性的零、部件。具有互换性的零、部件。具有互换性的零、部件。 由定义可知，具有互换性的零部件在装配过程中，必 须满足三个条件： 装配后满足使用要求 装配前不挑 装配时不调整或修配却一不可 二、互换性的种类二、互换性的种类二、互换性的种类二、互换性的种类 尺寸 形状 相对位置 对几何要素的 提出互换性要求。 1.按决定的参数或使用要求分为： 1)几何参数互换性 (主要保证装配) 2)功能互换（保证使 用） 机械 物理 化学 对性能提出互换性要求。 2.按程度分： 1)完全互换装配或更换时，不挑、不调、不修的互换 性。 2)不完全互换包括采用概率法装配、分组装配或在装 配 时采用调整等措施。（还要附加修配、辅助加工的，则不 具有互换性） 3. 对标准件：内互换： （例如：滚动轴承）外互换： 三、互换性的重要性 不仅是使用上的需要，也是设计、制造上的需要。 1.使用上 1)军用 2)民用 2.制造上 可采用先进的生产方式（专业化生产、流水线、自动 线）, 产品单一，分工精细，可采用专用设备，提高生产 率，进行文明生产。 给日常生活带来极大方便(举例：备胎、电子元件等等) 军工产品易损件：子弹、炮弹都具有互换性。 3.设计上 采用了互换性原则设计和生产的标准零部件，可简化 设计、计算、制图工作量，缩短了设计周期，并便于用计 算机进行辅助设计。 总之，遵循互换性原则进行设计、制造 和使用，可大大降低产品成本，提高生产 率，降低劳动强度。也为标准化、系列化、 通用化奠定了基础。 所以，互换性原则是机械工业中的重要原 则，是我们设计、制造中必须遵循的，即使是单 件、小批生产，零件不具有互换性，此原则也必须 遵循。 第二节第二节 实现互换性的条件实现互换性的条件 一、公差与检测一、公差与检测 1.1.1.1.公差公差公差公差: : : :允许零件尺寸和几何参数的变动范围称允许零件尺寸和几何参数的变动范围称 为为“ “公差公差” ” 二、标准和标准化（自学）二、标准和标准化（自学） 2.检测：2.检测：检测包含检验与测量。 3.实现互换性的条件：标准化是实现互换性的前提。 三、优先数和优先数系三、优先数和优先数系 （GB/T321GB/T3211980 1980 ） 优先数就是一种对各种技术参数进行简化、协 调和统一的一种科学的数值制度。 1.优先数系的构成 由一系列十进制等比数列构成，代号Rr( r=5、10、 20、40、80)，每个数都是一个优先数。 2. 优先数的派生系列和复合系列 （自学） 3. 优先数系的应用举例（自学） R5 公比q=51.6 R10 公比q=101.25 基本系列 R20 公比q=201.12 R40 公比q=401.06 R80 公比q=801.03 补充系列 第四节第四节 本课程的性质、内容和本课程的性质、内容和 基本要求基本要求 本课程是机械类各专业的重要技术基础课 它包含几何量精度设计与误差检测两方面的内容，是联系机械 设计、机械制造工艺学、机械制造装备设计等课程及其课 程设计的纽带，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁。 学生学完本课程以后，应达到如下基本要求： （1）掌握标准化和互换性的基本概念及有关的基本术语及定义； （2）基本掌握几何量公差标准的主要内容、特点和应用原则； （3）初步学会根据机器和零件的功能要求，选用公差与配合； （4）能够查用本课程讲授的公差表格和正确标注图样； （5）建立技术测量的基本概念，了解基本测量原理与方法和初步学 会使用常用计量器具，知道分析测量误差与处理测量结果，会设计检 验圆柱形零件的量规。 总之，本课程的任务在于使学生获得机械工程技术人员所必须具备的 几何量公差与检测方面的基本知识和技能。 小小小小结结结结 1. 互换性的概述 互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此互相替换的性能。 零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后能满足使用要求的互 换性称完全互换；零、部件在装配时要采用分组装配或调整等工艺措施，才能满 足装配精度要求的互换性称不完全互换。如装配时，还需要附加修配的零件，则 不具有互换性。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们在设计、制造中必 须遵循的。既便是采用修配法保证装配精度的单件或小批量生产的产品（此时 零、部件没有互换性）也必须遵循互换性原则。 2. 实现互换性的前提 标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设计和制造，并按一定 的标准进行检验，互换性才能实现。 3. 优先数系 由一系列十进制等比数列构成，代号Rr。优先数系中的每个数都是一个优 先数。每个优先数系中，相隔 r项的末项与首项相差10倍；每个十进制区间中各 有r个优先数。 第二章第二章 尺寸的极限与圆柱结合的互换性尺寸的极限与圆柱结合的互换性 学 习 指 导 本章学习的目的是掌握基础标准极限与配合 的一般规律，为合理选用尺寸公差与配合、学习其它 典型零件的公差与配合，进行尺寸精度设计打下基础 。学习要求是对极限与配合标准中的术语定义，要着 重搞清其概念与作用，并抓住它们之间的区别与联系 进行分析，避免单纯从定义上孤立地去理解；重点要 掌握标准公差与基本偏差的结构、特点和基本规律以 及尺寸公差与配合的选用原则。 第一节第一节 概述概述 19441944年：国民党政府制定了年：国民党政府制定了年：国民党政府制定了年：国民党政府制定了“ “尺寸公差与配合尺寸公差与配合尺寸公差与配合尺寸公差与配合” ”的国家标准，但实际使的国家标准，但实际使的国家标准，但实际使的国家标准，但实际使 用的是日本、德国、美国标准。用的是日本、德国、美国标准。用的是日本、德国、美国标准。用的是日本、德国、美国标准。 19551955年：参照苏联标准，第一机械工业部颁布年：参照苏联标准，第一机械工业部颁布年：参照苏联标准，第一机械工业部颁布年：参照苏联标准，第一机械工业部颁布“ “公差与配合公差与配合公差与配合公差与配合” ”的部颁标的部颁标的部颁标的部颁标 准，此标准只是将苏联标准（准，此标准只是将苏联标准（准，此标准只是将苏联标准（准，此标准只是将苏联标准（OCTOCT标准）付与了中文名词。标准）付与了中文名词。标准）付与了中文名词。标准）付与了中文名词。 19591959年：颁布了年：颁布了年：颁布了年：颁布了“ “公差与配合公差与配合公差与配合公差与配合” ”的国家标准的国家标准的国家标准的国家标准GB159GB15917417419591959（简简简简 称称称称“ “旧国标旧国标旧国标旧国标” ”）（精度等级偏低、配合种类偏少）（精度等级偏低、配合种类偏少）（精度等级偏低、配合种类偏少）（精度等级偏低、配合种类偏少） 19791979年：参照国际标准制定了年：参照国际标准制定了年：参照国际标准制定了年：参照国际标准制定了“ “公差与配合公差与配合公差与配合公差与配合” ”的国家标准的国家标准的国家标准的国家标准GB1800GB1800 1804 1804 19791979（简称简称简称简称“ “新国标新国标新国标新国标” ”）取代）取代）取代）取代GB159GB15917417419591959 1992199219961996年上述新国标进行了部分修订，将年上述新国标进行了部分修订，将年上述新国标进行了部分修订，将年上述新国标进行了部分修订，将公差与配合公差与配合公差与配合公差与配合改为改为改为改为 极限与配合极限与配合极限与配合极限与配合，用，用，用，用极限与配合极限与配合极限与配合极限与配合 基础基础基础基础 第一部分：词汇第一部分：词汇第一部分：词汇第一部分：词汇 （GB/T1800.1GB/T1800.119961996）替代替代替代替代GB1800GB1800- -19791979中的中的中的中的公差与配合的公差与配合的公差与配合的公差与配合的 术语及定义术语及定义术语及定义术语及定义，用，用，用，用一般公差一般公差一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差（GB/T1804GB/T1804 19921992）替代替代替代替代未注公差尺寸的极限偏差未注公差尺寸的极限偏差未注公差尺寸的极限偏差未注公差尺寸的极限偏差（GB1804GB180419791979）。）。）。）。 国家标准极限与配合中，公差与配合部分的标准国家标准极限与配合中，公差与配合部分的标准 主要包括：主要包括： GB/T1800.11997极限与配合极限与配合 基础基础 第第1部部 分：词汇分：词汇 GB/T1800.21998极限与配合基础极限与配合基础 第第2部部 分：公差、偏差和配合的基本规定分：公差、偏差和配合的基本规定 GB/T1800.31998极限与配合基础极限与配合基础 第第3部部 分：标准公差和基本偏差数值表分：标准公差和基本偏差数值表GB/T1800.41999 极限与配合极限与配合 标准公差等级和孔、轴的极限偏差表标准公差等级和孔、轴的极限偏差表 GB/T18011999极限与配合极限与配合 公差带和配合的公差带和配合的 选择选择 GB/T18042000一般公差一般公差 未注公差的线性和未注公差的线性和 角度尺寸的公差角度尺寸的公差 第二节第二节 极限与配合的常极限与配合的常 用术语与定义用术语与定义 一、有关尺寸的术语及定义一、有关尺寸的术语及定义 （GB/T1800.1GB/T1800.119971997） 1尺寸尺寸 以特定单位表示线性尺寸值的数值。如 直径、宽度、高度、中心距等。 2孔和轴孔和轴孔通常指工件的圆柱形内表 面，也包括非圆柱形内表面，即由两平行平 面或切平面形成的包容面。 3基本尺寸基本尺寸通过它并应用上、下偏差可 算出极限尺寸的尺寸（如图2-1）。它可以是 一个整数或一个小数值。 4实际尺寸实际尺寸通过测量获得的某一孔、轴的 尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da表示。 由于测量误差际尺寸不一定是尺寸的真 值。 由于形状误差同一表面不同部位的实际尺 寸往往不相等，因此要用二点法进行测量。 零线零线 下偏差下偏差 上偏差上偏差 轴轴 孔孔 最大极限尺寸 最小极限尺寸 基本尺寸 公差公差 最大极限尺寸 基本尺寸 最小极限尺寸公差公差 下偏差下偏差 上偏差上偏差 图2-1 5极限尺寸极限尺寸一个孔或轴允许的尺寸的两个 极端。实际尺寸应位于其中，也可达到极限 尺寸。孔或轴允许的最大尺寸称为最大极限 尺寸；孔或轴允许的最小尺寸称为最小极限 尺寸 孔和轴的最大极限尺寸分别用Dmax和 dmax表示，最小极限尺寸分别用Dmin和dmin表 示。 尺寸合格条件尺寸合格条件：D：Dmin minD Da aDDmax max d dmin mind da addmax max 6最大实体尺寸最大实体尺寸 孔或轴具有允许材料量为 最多时状态（最大实体状态，简称MMC）下 的极限尺寸。孔和轴的最大实体尺寸分别用 DMMS和dMMS表示。 7最小实体尺寸最小实体尺寸 孔或轴具有允许材料量为最少时 状态（最小实体状态，简称LMC）下的极限尺寸。孔 和轴的最小实体尺寸分别用DLMS和dLMS表示。 极限尺寸与实体尺寸有如下关系极限尺寸与实体尺寸有如下关系 DMMSD min，DLMSDmax dMMSdmax，dLMSdmin 特点：特点： 1）实际存在的，对一批零件而言是一随机变 量。 2）Dfe Da，dfeda 3)只有Dfe dfe，孔、轴才能自由装配（不是 Da da） 8. 体外作用尺寸体外作用尺寸（见下图）（见下图） 定义定义：在配合面的全长上与实际孔相内接的最大理 想轴的尺寸孔的作用尺寸（Dfe） 在配合面的全长上与实际轴相外接的最小理想孔的 尺寸轴的体外作用尺寸（dfe） 内接的最大理想轴 Dfe 图2-2 孔和轴的体外作用尺寸 实际孔 外接的最大理想孔 dfe 实际轴 9.极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则 孔或轴的体外作用尺寸不允许超过MMS； 任何部位的实际尺寸不允许超过LMS。 Dfe变小 保证配合不要小于Dmin dfe变大不要大于dmax 有配合要求的零件尺寸合格条件： Dmin Dfe Da Dmax dmin da dfedmax 小结小结小结小结 二、有关二、有关二、有关二、有关“ “公差与偏差公差与偏差公差与偏差公差与偏差” ”的术语和定义的术语和定义的术语和定义的术语和定义 3.3.公差带公差带公差带公差带 1)公差带图解：1)公差带图解： 基本尺寸 孔公差带 轴公差带 0 + - ES EI es ei a)零线：a)零线： b)公差带特性：b)公差带特性： 两个要素两个要素大小大小 T 标准公差T 标准公差 位置位置极限偏差极限偏差基本偏差基本偏差 标准化标准化 标准化标准化 c）画法：）画法： (1)零线。零线。 (2)确定公差带大小位置。确定公差带大小位置。 (3)孔、孔、轴轴(或或) 或在公差带里写孔、轴。或在公差带里写孔、轴。 (4)作图比例基本一致，单位作图比例基本一致，单位 µm 、mm均可。均可。 (5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。 公差与偏差的区别：公差与偏差的区别： 4极限制极限制 公差带有两个参数：一是公差带的大公差带有两个参数：一是公差带的大 小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位小（即宽度）；二是公差带相对于零线的位 置。置。国标已将它们标准化，形成标准公差和 基本偏差两个系列。 5标准公差标准公差（IT） 指国家标准（GB/T 1800.31998）极限与配合制中，所规定 的任一公差。字母IT为“国际公差”的符号。标 准公差确定了公差带的大小。 6基本偏差基本偏差 ei es 基本尺寸 基本偏差 为下偏差 基本偏差 为上偏差 EI ES 孔 轴 轴孔 0 + - 基本偏差基本偏差 三、有关三、有关三、有关三、有关“ “配合配合配合配合” ”的术语及定义的术语及定义的术语及定义的术语及定义 1）间隙配合）间隙配合 孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的孔的公差带在轴公差带上方，即具有间隙的 配合（包括配合（包括Xmin0的配合）。对一批零件而言，所有孔的的配合）。对一批零件而言，所有孔的 尺寸轴的尺寸尺寸轴的尺寸 孔 轴 Xmax 孔 轴 Xmax Xmin Xmin=0 特征参数：特征参数： XmaxDmaxdminESei XminDmindmaxEIes 2) 过盈配合过盈配合 孔 孔 轴 轴 Ymin=0 Ymax Ymin Ymax 特征参数：特征参数： YminDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes 3)过渡配合过渡配合 :孔、轴公差带相互重叠，即可能具有孔、轴公差带相互重叠，即可能具有X或或Y的配合的配合 轴 孔 轴 孔 轴 孔 Ymax Xmax Ymax Xmax Xmax Ymax 过渡配合过渡配合主要用于主要用于孔、轴间的定位联结孔、轴间的定位联结 (既要求装拆方便；又要求对中性好既要求装拆方便；又要求对中性好) 特征参数：特征参数： XmaxDmaxdminESei YmaxDmindmaxEIes XmaxXmin XmaxYmax|ESei（EIes）|TDTd |YminYmax| Tf 若要提高配合精度（即Tf）可减小相 配合的孔、轴尺寸公差（即提高相配合的 孔、轴加工精度）。 设计时，应使TfTDTd。 3.配合公差配合公差 2基孔制、基轴制基孔制、基轴制 第三节第三节 标准公差系列标准公差系列 一、标准公差代号及等级一、标准公差代号及等级一、标准公差代号及等级一、标准公差代号及等级 1代号代号 国家标准（GB/T1800.21998） 2公差等级公差等级 在基本尺寸至500mm内，国家标准将标准公差等级 规定为20个等级，在基本尺寸大于500至3150mm内规定 了IT1至IT18共18个标准公差等级。依次为 IT01 IT0 IT1 IT18 等级高低IT7 称为低于IT7级 公差值小大IT7称为 高于IT7级 即公差等级相同，尺寸的精确程度相同 二、标准公差数值二、标准公差数值二、标准公差数值二、标准公差数值 小小小小结结结结 1.有关“公差与偏差”的小结： 2.有关配合的小结： 3.有关“标准公差”的小 结： IT01 IT0 IT1IT18 等级高低 第五节第五节 一般、常用和优先的公差带与配合一般、常用和优先的公差带与配合 GB/T1801GB/T180119991999规定了基本尺寸规定了基本尺寸规定了基本尺寸规定了基本尺寸 500500mmmm的一般用途的一般用途的一般用途的一般用途轴轴轴轴的公差带的公差带的公差带的公差带116116个和个和个和个和孔孔孔孔的公的公的公的公 差带差带差带差带105105个，再从中选出个，再从中选出个，再从中选出个，再从中选出常用常用常用常用轴轴轴轴的公差带的公差带的公差带的公差带5959个和个和个和个和孔孔孔孔 的公差带的公差带的公差带的公差带4444个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途个，并进一步挑选出孔和轴的优先用途 公差带各公差带各公差带各公差带各1313个，如教材图个，如教材图个，如教材图个，如教材图2 2- -1717（一般、常用和优（一般、常用和优（一般、常用和优（一般、常用和优 先轴的公差带）和图先轴的公差带）和图先轴的公差带）和图先轴的公差带）和图2 2- -1818（一般、常用和优先孔的（一般、常用和优先孔的（一般、常用和优先孔的（一般、常用和优先孔的 公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈公差带）所示。图中方框中的为常用公差带，圆圈 中的为优先公差带。中的为优先公差带。中的为优先公差带。中的为优先公差带。选用时，以优先、常用、一 般、任一孔、轴公差带为顺序;以优先、常用、任一 孔、轴公差带组成配合为顺序。 选用时，以优先、常用、一 般、任一孔、轴公差带为顺序;以优先、常用、任一 孔、轴公差带组成配合为顺序。 一、一般、常用和优先的孔、轴公差带一、一般、常用和优先的孔、轴公差带一、一般、常用和优先的孔、轴公差带一、一般、常用和优先的孔、轴公差带 （GB/T1801GB/T180119991999） 图2-17一般、常用和优先轴的公差带 图2-18一般、常用和优先孔的公差带 二、常用和优先配合二、常用和优先配合二、常用和优先配合二、常用和优先配合 表28基孔制常用和优先配合（摘自GB/T18011999） 第六节第六节 一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公差 （GB/T1804GB/T180419921992） 一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差）一、一般公差的定义（线性尺寸的未注公差） 一般公差一般公差是指在车间一般加工条件下可以保 证的公差。它是机床在正常维护和操作下，可达到 的经济加工精度。国家标准GB/T 18042000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 等效地采用了国际标准中的有关部分，替代了GB/T 18041992一般公差 线性尺寸的未注公 差。 简单地说一般公差就是只标注基本尺寸，未简单地说一般公差就是只标注基本尺寸，未 标注公差。（如：标注公差。（如：30、100）即通常所说的“自 由尺寸”。 一般公差正常情况下，一般不测量。一般公差正常情况下，一般不测量。 二、一般公差的规定二、一般公差的规定二、一般公差的规定二、一般公差的规定 一般公差规定四个等级：f（精密级）、m （中等级）、c（粗糙级）、v（最粗级）。这4个 公差等级相当于ITl2、ITl4、IT16和IT17。 在基本尺寸0.54000mm范围内分为8个尺 寸段。极限偏差均对称分布。具体值见教材表2- 9。标准同时也对倒圆半径与倒角高度尺寸的极限 偏差的数值作了规定，见教材表2-10。 三、应用三、应用三、应用三、应用 主要用于不重要的，较低精度的非配合尺寸 及以工艺方法可保证的尺寸（铸、模锻）。（简化 制图，节约设计、检验时间，突出重要尺寸） 四、标注四、标注四、标注四、标注 当采用一般公差时，当采用一般公差时，在图样上只注基本 尺寸，不注极限偏差，但应在图样的技术要 求或有关技术文件中，用标准号和公差等级 代号作出总的说明。例如，当选用中等级m 时，则表示为GB/T 1804m。 如用比一般公差还大的公差，则应在 尺寸后标注相应的极限偏差（如：盲孔深度 尺寸） 第七节第七节 尺寸公差与配合的选用尺寸公差与配合的选用 一、基准制的选用一、基准制的选用一、基准制的选用一、基准制的选用 1一般情况下应优先选用基孔制一般情况下应优先选用基孔制 2基轴制的选择基轴制的选择 （1）直接使用有一定公差等级（）直接使用有一定公差等级（IT8 IT11）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这 种钢材是按基准轴的公差带制造）制作轴。种钢材是按基准轴的公差带制造）制作轴。若 需要各种不同的配合时，可选择不同的孔公差 带位置来实现。这种情况主要应用在农业机械 和纺织机械中。 （2）加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔 要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线 电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接使用经过光轧成形的钢丝直接 做轴，这时采用基轴制较经济。做轴，这时采用基轴制较经济。 （3）根据结构上的需要）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的，在同一基本尺寸的 轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采 用基轴制。如下图所示。用基轴制。如下图所示。 间隙配合 过渡配合 过渡配合 连杆 活塞销 活塞 g6 H7 m6m6+ 0 D _ G7 M7 h6 M7 + 0 D _ 教材图2-19基准制选择示例(一) （4）与标准件配合的基准制选择）与标准件配合的基准制选择 若与标准件若与标准件(零件或部件零件或部件)配合，应以标准件为基配合，应以标准件为基 准件、来确定采用基孔制还是基轴制。准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准 件，键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈 与箱体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴 的配合应采用基孔制，如教材图2-20所示选择箱体 孔的公差带为J7，选择轴颈的公差带为k6。 3非基准制配合的采用非基准制配合的采用 图2-20基准制选择示例（二） k650 110J7 J7 110 f9 二、公差等级的选用二、公差等级的选用二、公差等级的选用二、公差等级的选用 1.依据：TDTdTf 2.选择原则: 1）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大 的公差值。 2）满足GB推荐的公差等级组合规定P25。(工艺等价) 对于基 本尺寸500mm有较高公差等级的配合，因孔比同级轴难加 工，当标准公差IT8时，国标推荐孔比轴低一级相配合，使 孔、轴的加工难易程度相同。但对IT8级或基本尺寸 500mm的配合，因孔的测量精度比轴容易保证，推荐采用孔、 轴同级配合。 3.方法：方法： 1）计算）计算 查表（下面将举例说明）查表（下面将举例说明） 2）类比法：）类比法：参照类似的机构、工作条件和使用要求的经验资 料，进行比照。（常用方法）（常用方法） 类比法应考虑以下几点：类比法应考虑以下几点： 1）公差等级的应用范围）公差等级的应用范围，见教材表，见教材表2-11；配合尺寸公；配合尺寸公 差等级的应用见教材表差等级的应用见教材表2-12。 2） 工艺等价工艺等价 3）各种加工方法能够达到的公差等级）各种加工方法能够达到的公差等级，见教材表，见教材表2- 13，可供选择时参考。，可供选择时参考。 4）相配零件或部件精度要匹配。）相配零件或部件精度要匹配。如如与滚动轴承相配合的 轴和孔的公差等级与轴承的精度有关，如教材图2-20所 示。再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度 影响。 5）配合性质：过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一 般孔的标准公差般孔的标准公差IT8，轴的标准公差，轴的标准公差IT7。间隙配合 则不受此限制。但间隙小的配合，公差等级应较高；而间 隙大的配合，公差等级可以低些。例如，选用H6/g5和 H11/a11是可以的，而选用H11/g11和H6/a5则不合 适。 6）在非基准制配合中）在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相，有的零件精度要求不高，可与相 配合零件的公差等级差配合零件的公差等级差23级，如图级，如图2-20中箱体孔与轴中箱体孔与轴 承端盖的配合。承端盖的配合。 三、配合的选用三、配合的选用三、配合的选用三、配合的选用 1根据使用要求确定配合的类别根据使用要求确定配合的类别 配合的选择首先要确定配合的类别。选择时，应根据 具体的使用要求确定是间隙配合还是过渡或过盈配合。例 如，孔、轴有相对运动(转动或移动)要求，必须选择间隙配 合；若孔、轴间应无相对运动，应根据具体工作条件的不同 确定过盈、过渡甚至间隙配合。教材表2-14给出了配合类别 选择的大体方向。 永久结合较大过盈的过盈配合 要精确同轴 轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为H(h)的间隙 配合加紧固件 不要精确同轴间隙配合加紧固件 不需要传递转矩，要精确同轴过渡配合或轻的过盈配合 只有移动基本偏差为H(h)、G(g) 等间隙配合 转动或转动和移动的复合运动基本偏差AF(af) 等间隙配合 有相对运动 可 拆 结 合 要传递 转矩 无相对运动 表2-14 配合类别选择的大体方向 2选定基本偏差（配合）的方法 计算法计算法就是根据理论公式，计算出使用要求的间隙或 过盈大小来选定配合的方法。对依靠过盈来传递运动和负载 的过盈配合，可根据弹性变形理论公式，计算出能保证传递 一定负载所需要的最小过盈和不使工件损坏的最大过盈。由 于影响间隙和过盈的因素很多，理论的计算也是近似的，所 以在实际应用中还需经过试验来确定，一般情况下，很少使 用计算法。 试验法试验法就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙 或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经 验的场合。试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较 少。 类比法类比法就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证 的配合的实例，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来 确定配合。该方法应用最广。 3用类比法选择配合时应考虑的因素用类比法选择配合时应考虑的因素 用类比法选择配合，首先要掌握各种配合的特 征和应用场合，尤其是对国家标准所规定的优先配 合要非常熟悉。教材表2-15是轴的基本偏差选用说 明和应用。教材表2-16是尺寸至500mm基孔制优 先配合的特征及应用。配合的选择应尽可能地选用 优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如 果仍不能满足要求，可以选择其他的配合。选择方 法主要是类比法。 相对运 动情况 无定心要求的 慢速转动 高速 转动 中速 转动 精密低速转动或移 动或手动移动 选择基 本偏差 c(C) d(D) 或 e(E) f(F)g(G) h (H) 各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合 大致总结如下：大致总结如下： 间隙配合按相对运动速度选择间隙配合按相对运动速度选择 各种过盈配合基本偏差的比较与选择各种过盈配合基本偏差的比较与选择 过盈程度 选择根据 较小或小的过盈 中等与大的 过盈 很大与特大的过盈 传递扭矩的 大小 加紧固件传递一 定的扭矩与轴向 力，属轻型过盈 配合。不加紧固 件可用于准确定 心仅传递小扭 矩， 需轴向定位（过 盈配合时） 不加紧固件 可传递较小 的扭矩与轴 向力，属中 型过盈配合 不加紧固件可传递大的扭矩 与轴向力、特大扭矩和动载 荷， 属重型、特重型过盈配合 装卸情况 用于需要拆卸 时， 装入时使用压入 机 用于很少拆 卸时 用于不拆卸时，一般不推荐 使用。对于特重型过盈配合 （后三种）需经试验才能应用 应选择的 基本偏差 p（P）、r（R） s（S）、 t（T） u（U）、v(V)、x（X）、 y（Y）、z（Z） 盈、隙 情况 过盈率很小 稍有平均 间隙 过盈率中等 平均过盈接近 为零 过盈率较大 平均过盈 较小 过盈率大 平均过盈稍大 定心 要求 要求较好定心 时 要求定心精度 较高时 要求精密定心 时 要求更精密定心 时 装配与 拆卸 情况 木锤装配 拆卸方便 木锤装配 拆卸比较方便 最大过盈时需 相当的压入 力，可以拆卸 用锤或压力机装 配 拆卸较困难 应选择 的基本偏 差 js（JS）k（K）m（M）n（N） 各种过渡配合基本偏差的比较与选择各种过渡配合基本偏差的比较与选择 用类比法选择配合时还必须用类比法选择配合时还必须 考虑如下一些因素：考虑如下一些因素： 受载情况受载情况 拆装情况拆装情况 配合件的结合长度和配合件的结合长度和 形位误差形位误差 配合件的材料配合件的材料 温度的影响温度的影响 装配变形的影响装配变形的影响 生产类型生产类型 TD D max D min Td d max dmin f6 60 H7 。 80 H7 u6 4. 4. 已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法 间隙 配合 可按Xmin来选择 基本偏差代号 对基孔制间隙配合有 es-Xmin 对基轴制间隙配合有 EI+Xmin 过渡 配合 可按Xmax来选择 基本偏差代号 对基孔制过渡配合有 TD-eiXmax 对基轴制过渡配合有 ES-(-Td)Xmax 过盈 配合 可分别按Ymin来选择 基本偏差代号 基孔制过渡配合有 TD-eiYmin 对基轴制过渡配合有 ES-(-Td)Ymin 计算查表法确定基本偏差代号的计算公式 小小小小结结结结 本次课讲授了国家标准规定的一般、常用和优先的公差 带与配合、一般公差的规定以及公差与配合的选择，其中配 合的选择包括基准制的选择，公差等级的选择，配合（即与 基准件相配合的非基准件的基本偏差代号）的选择。选择方 法主要是类比法。应优先选用基孔制。 确定公差等级的基本原则是，在满足使用要求的前提 下，尽量选取较低的公差等级。确定方法主要是类比法。 配合的选择应尽可能地选用优先配合，其次是常用配 合，再次是一般配合。如果仍不能满足要求，可以选择其他 的配合。选择方法主要是类比法。要非常熟悉各类基本偏差 在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合。 习题课习题课习题课习题课 定配 合。 例2-10 图所示为钻模 的一部分。钻模板4上装 有固定衬套2，快换钻套 1与固定衬套配合，在工 作中要求快换钻套1能迅 速更换。在压紧螺钉3松 开（不必取下）的情况 下，当快换钻套1以其铣 成的缺边A对正压紧螺 钉3时，可以直接进行装 卸；当快换钻套1的台阶 面B旋至螺钉3的下端面 时，拧紧螺钉3，快换钻 套1就被固定，防止了它 的轴向窜动和周向转 动。若用如图a)所示钻 模来加工工件上的 12mm孔，试选择固 定衬套2与钻模板4、快 换钻套1与固定衬套2以 及快换钻套1的内孔与钻 头之间的配合（基本尺 寸见图）。 3压紧螺钉 4 1钻套 2固定衬套 12 25 18 A 缺边 B 台阶面 例210图钻模 钻模板 解 （1）基准制的选择对固定衬套2与钻模板4的配合以及快换钻套1 与固定衬套2的配合，因结构无特殊要求，按国标规定，应优先选用 基孔制。 对钻头与钻套1内孔的配合，因钻头属标准刀具，应采用基轴制配合。 （2）公差等级的选择参看表2-11，钻模夹具各元件的连接，可按用 于配合尺寸的IT5IT12级选用。 参看表2-12，重要的配合尺寸，对轴可选IT6，对孔可选IT7。本例中 钻模板4的孔、固定衬套2的孔、钻套的孔统一按IT7选用。而固定衬 套2 的外圆、钻套1的外圆则按IT6选用。 （3）配合种类的选择固定衬套2与钻模板4的配合，要求联接牢 靠，在轻微冲击和负荷下不能发生松动，即使固定衬套内孔磨损了， 需更换拆卸的次数也不多。因此参看表2-15可选平均过盈率大的过渡 配合n，本例配合选为25H7/n6. 钻套1与固定衬套2的配合,要求经常用手更换，故需一定间隙保证更 换迅速。但因又要求有准确的定心，间隙不能过大，为此参看表2-15 可选精密滑动的配合g。本例选为18H7/g6。 至于钻套1内孔，因要引导旋转着的刀具进给，既要保证一定的导向 精度，又要防止间隙过小而被卡住。根据钻孔切削速度多为中速，参 看表2-15应选中等转速的基本偏差F，本例选为12F7。 必须指出：钻套1与固定衬套2的内孔的配合，根据上面分析本应选 18H7/g6，考虑到GB/T 22631991（夹具标准）为了统一钻套内孔 与衬套内孔的公差带，规定了统一的公差带F7，因此钻套1与固定衬 套2内孔的配合，应选相当于H7/g6的配合F7/k6。因此，本例中钻套1 与固定衬套2内孔的配合应为18F7/k6（非基准制配合）。下图为 18H7/g6与18F7/k6这两种配合的公差带图解。 H7 F7 g6 +1 +12 +16 +34 +18 -6 -17 + 0 - k6 18 H7/g6与F7/k6两种公差带的比较 本本本本 章章章章 小小小小 结结结结 1有关“尺寸“的术语有：基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、实体尺 寸、体外作用尺寸。 2尺寸合格条件：实际尺寸在极限尺寸的范围内。 3有关“公差与偏差”的小结见教材表2-1。 4“极限与配合图解”简称“公差带图解”，其画法见