1、 第二章 极限与配合基础第一节 概 述 机械设计包括： 1、原理设计:运动分析 运动机构 2、零件设计：刚度、强度 尺寸 3、精度设计：满足产品使用性能的 要求。精度设计包括精度设计包括： 零件的精度零件的精度 尺寸精度尺寸精度 形状精度形状精度 位置精度位置精度 零件与零件之间零件与零件之间 部件与部件之间的相互部件与部件之间的相互 位置精度位置精度位置精度包括：位置精度包括：1 1两零件之间的距离。两零件之间的距离。2 2两零件空间的位置。两零件空间的位置。3 3两相联接零件联接的松紧程度。两相联接零件联接的松紧程度。一、有关尺寸的定义一、有关尺寸的定义1 1尺寸尺寸 用特定单位表示线性尺
2、寸值的数值。用特定单位表示线性尺寸值的数值。2 2基本尺寸基本尺寸（D D、d d） 通过它应用上下偏差可以算出极限尺寸的尺通过它应用上下偏差可以算出极限尺寸的尺寸。寸。第二节 基本术语及定义3极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。最大极限尺寸Dmax、 dmax 。最小极限尺寸 Dmin、dmin。4实际尺寸 是指通过测量获得的尺寸。局部实际尺寸：不同部位的实际尺寸是 不相同。例：已知衬套内孔直25H7(+ )mm求孔的极限尺寸. .解：解： D Dmaxmax=25+0.021=25.021mm =25+0.021=25.021mm D Dminmin25250=25mm0=25mm练习：已知
3、：中间轴25f6（ ）mm 求:轴径的极限尺寸。020. 0033. 00021. 0二、有关孔和轴的定义1 孔: 通常指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面。2轴: 通常指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面。 轴是指由单一尺寸确定的被包容面。 有时由单一尺寸确定的既不是孔，又不是轴的那部分，则称为长度。三、有关偏差公差和公差带的定义1. 偏差 ：指某一尺寸减去其基本尺寸的代 数差。包括 实际偏差 极限偏差 上偏差 下偏差 （1 1）实际偏差：）实际偏差： 实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。 （2 2）极限偏差：）极限偏差： 上偏差：最大极限尺寸减区其基本尺寸 所得的代数差。 下偏
4、差：最小极限尺寸减区其基本尺寸 所得的代数差。上下偏差可用公式表示：ESDmaxD EIDminDesdmax d eidmin d孔和轴的上偏差分别用符号孔和轴的上偏差分别用符号ESES和和eses表示表示 下偏差分别用符号下偏差分别用符号EI和和ei表示表示如：如：25 mm标准规定：标准规定：上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。当上下偏差数值相等符号相本尺寸的右下角。当上下偏差数值相等符号相反时则标注为反时则标注为250.065mm020. 0033. 0 2.尺寸公差尺寸公差 指尺寸的允指尺寸的允 许变动量。许变动量。孔的公差
5、孔的公差TD 轴的公差轴的公差Td公差与极限尺寸和极限偏差的关系如下：公差与极限尺寸和极限偏差的关系如下：TD DmaxDmin ESEI Tddmax dmi n esei 注意：公差值永远是正值。注意：公差值永远是正值。例如：孔例如：孔25H7+ mm和轴和轴25f6 mm 计算公差计算公差.解解: TD=0.021mm Td=0.013mm020. 0033. 0021. 003. 公差带图：公差带图：上、下偏差所确定的一个允许尺寸变动的区域。例：已知孔的尺寸100+ mm，轴的尺寸为100 mm，试画出孔和轴的公差带图。035. 00045. 0023. 0练习：作孔25H7+ mm
6、和轴25f6 mm公差带图. 020. 00020. 0033. 0四、有关配合的定义：1 1、配合：、配合：基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差关系。2 2、配合的条件：、配合的条件：相互结合的孔、轴，其中孔处于包容状态，轴处于被包容状态。且相互结合的孔和轴其基本尺寸相同。3、配合类别：1）间隙配合：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。孔的公差带在轴的公差带之上。用X表示间隙。最大极限间隙Xmax、最小极限间隙Xmin和平均间隙Xav，按下式计算：Xmax=Dmax-dmin=ES-eiXmin=Dmin-dmax=EI-esXa v= Da v- da v= ( Xm a x+ Xm i
7、 n) / 2 例1:齿轮衬套孔25H7 + mm和中间轴轴径25f6( )mm这配合的极限间隙和平均间隙.解: Xmax=Es-ei =+0.021-(-0.033)mm=+0.054mm Xmin=Ei-es =0-(-0.020)mm=+0.020mm Xav= =+0.037mm020. 0033. 02minmaxXX021. 00 2）过盈配合 :过盈配合是指保证有过盈的配合,把孔做得最大，把轴做得最小，装配后仍有一定的过盈。（包括最小过盈等于零）最大极限过盈Ymax 、最小极限过盈Ymin 和平均盈Yav，按下式计算： YmaxDmindmaxEIes YminDmaxdminE
8、Sei Yav ( Ymax+Ymin)/2 例2:齿轮孔32H7(+ )mm和齿轮衬套外径32p6( )mm这对配合的极限过盈和平均过盈.解: Ymin=Dmax-dmin=0.025-0.026 =-0.001mm Ymax=Dmin-dmax=0-0.042=-0.042mm Yav= =-0.0215mm2minmax YY042. 0026. 0025. 00 3）过渡配合 过渡配合是指可能形成间隙，也可能形成过盈的配合。按下式计算：XmaxDmaxdminESeiYmaxDmindmaxEIes Xav(Yav)Davdav=(Xmax+Ymax)/2 正时平均间隙Xav负时平均过
9、盈Yav5 5配合公差及配合公差带图配合公差及配合公差带图配合公差是指间隙或过盈的允许变动量，用Tf表示。对于间隙配合：TfXmaxXmin对于过盈配合：TfYminYmax 对于过渡配合：TfXmaxYmax不管是哪一类配合，其配合公差都应为： TfTDTd 例4. 计算孔30（+ ）mm与轴30（ )mm配合的极限间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、轴公差带和配合公差带图。解：先画出孔、轴公差带图020. 0033. 0021. 00 利用公式计算极限间隙、平均间隙： Xmax Es-ei=21（33）54m Xmin EI-es=0（20） 20mXav =37mTfXmaxXmin54
10、20=34m2minmaxXX例5 计算孔30+ mm与轴30 mm 配合的极限过盈、平均过盈和配合公差，并画出孔、轴公差带和配合公差带图。021. 00061. 0048. 0利用公式计算极限过盈、平均过盈：YminES-ei =21-48-27mYmaxEI-es =0-61-61mYav(Ymax+Ymin)/2 -44m利用公式（1-5）计算配合公差 TfYmin-Ymax-27-（-61）34m例6 计算孔30+ mm与轴30 mm配合的极限间隙、极限过盈、平均间隙（或平均过盈）和配合公差，并画出孔、轴公差带和配合公差带图。021. 00021. 0008. 0解：先画出孔、轴公差带
11、图。孔、轴公差带图配合公差带图利用公式计算极限间隙、极限过盈、平均值： XmaxES-ei=21813m YmaxEI-es= 02121m Yav(Xmax+Ymax)/24m利用公式计算配合公差 TfXmaxYmax13（21）34m五、基准制五、基准制国家标准规定了基孔制和基轴制两种。国家标准规定了基孔制和基轴制两种。基孔制：基孔制：以孔的公差带位置为基准固定不以孔的公差带位置为基准固定不变，改变轴公差带的位置，得到不同性质变，改变轴公差带的位置，得到不同性质的配合的一种制度。的配合的一种制度。孔轴轴轴轴基轴制：基轴制：以轴的公差带位置为基准固定不变，以轴的公差带位置为基准固定不变，改变
12、孔公差带的位置，得到不同性改变孔公差带的位置，得到不同性质配合的一种制度。质配合的一种制度。轴孔孔孔孔注意：1、基孔制的孔称为基准孔，基本偏差 （EI）为零，公差带在零线以上。 2、基轴制的轴称为基准轴，基本偏差、基轴制的轴称为基准轴，基本偏差（es）同样为零，公差带在零以下。）同样为零，公差带在零以下。本课小结本课小结孔和轴不仅表示通常慨念的圆柱体内、外表面，而孔和轴不仅表示通常慨念的圆柱体内、外表面，而且具有广泛的含义，表示由二平行平面或切面形成且具有广泛的含义，表示由二平行平面或切面形成的包容面、被包容面。的包容面、被包容面。 公差与偏差是两种不同的概念。从工艺上讲，公差公差与偏差是两种
13、不同的概念。从工艺上讲，公差大小决定了允许尺寸变动范围的大小大小决定了允许尺寸变动范围的大小; ;而而极限偏差极限偏差表表示每个零件尺寸示每个零件尺寸允许变动的极限值允许变动的极限值，是判断零件尺寸是判断零件尺寸是否合格的依据。从作用上看，是否合格的依据。从作用上看，极限偏差用于控制实极限偏差用于控制实际偏差，际偏差，影响配合的松紧；而影响配合的松紧；而公差则影响配合的精度。公差则影响配合的精度。v配合公差是设计人员根据机器配合部位使用性能的配合公差是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对要求对配合松紧变动的程度配合松紧变动的程度给定的给定的允许值允许值。配合公差。配合公差的大小反映了的大小
14、反映了配合精度的高低配合精度的高低，配合公差等于孔的公配合公差等于孔的公差与轴的公差之和。要提高配合精度，应减小零件的差与轴的公差之和。要提高配合精度，应减小零件的公差。公差。 公差与配合国家标准公差与配合国家标准 实现互换性和满足各种使用要求，公差与实现互换性和满足各种使用要求，公差与配合国家标准对形成各种配合的公差带进行配合国家标准对形成各种配合的公差带进行了标准化，它的基本组成包括了标准化，它的基本组成包括“标准公差系标准公差系列列”和和“基本偏差系列基本偏差系列”，前者确定前者确定公差带公差带的大小，的大小，后者确定后者确定公差的位置，公差的位置，二者结合构二者结合构成了不同的孔、轴公
15、差带；而孔、轴公差带成了不同的孔、轴公差带；而孔、轴公差带之间不同的相互关系则形成了不同的配合。之间不同的相互关系则形成了不同的配合。 1.1.标准公差系列标准公差系列 1.1. 公差等级公差等级 是确定尺寸精确程度的等级。是确定尺寸精确程度的等级。GB/T1800.3-1998GB/T1800.3-1998将标准公差分为将标准公差分为2020个公差等级，用个公差等级，用ITIT和阿拉伯数字组成的代和阿拉伯数字组成的代号表示，按顺序为号表示，按顺序为IT01IT01，IT0IT0，IT1IT1IT18IT18，等级依次降低，等级依次降低，标准公差值依次增大。标准公差值依次增大。2.2.尺寸分段
16、尺寸分段 GB/T1800.3-1998GB/T1800.3-1998将小于等于将小于等于500mm500mm的的基本尺寸分成十三个尺寸段。这样的尺寸段叫主段落。基本尺寸分成十三个尺寸段。这样的尺寸段叫主段落。在一个主段落中的一段又分成在一个主段落中的一段又分成2 23 3段中间段落以供确段中间段落以供确定基本偏差时使用。定基本偏差时使用。基本尺寸分段如表基本尺寸分段如表2-22-2所示。所示。 2. 2. 基本偏差系列基本偏差系列 1 1 基本偏差代号基本偏差代号 基本偏差代号用拉丁字母来表示，其中孔用基本偏差代号用拉丁字母来表示，其中孔用大写大写字母表示，轴用字母表示，轴用小写小写字母表示
17、，构成字母表示，构成2828种基本偏差代种基本偏差代号号, ,分别形成孔、轴的基本偏差系列。分别形成孔、轴的基本偏差系列。 在孔的基本偏差系列中，代号在孔的基本偏差系列中，代号A AH H的基本偏差为的基本偏差为下偏差下偏差EI,EI,其绝对值逐渐减小，其中其绝对值逐渐减小，其中A AG G的的EIEI为正值，为正值，H H的的IE=0IE=0，代号为，代号为J JZCZC的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差ESES（除（除J J外，一般为负值）绝对值逐步增大。代号为外，一般为负值）绝对值逐步增大。代号为JSJS的公的公差带相对于零线对称分布，因此其基本偏差可以为差带相对于零线对称分布，因此其
18、基本偏差可以为上偏差上偏差ES=+ ES=+ 或下偏差或下偏差EI=EI= 。 2IT2IT 2. 2. 基本偏差系列基本偏差系列 1 1 基本偏差代号基本偏差代号 在轴的基本偏差系列中，代号在轴的基本偏差系列中，代号a ah h的基本偏差为的基本偏差为上偏差上偏差eses，其绝对值也是逐渐减小，其中，其绝对值也是逐渐减小，其中a ag g的的eses为负值，为负值，h h的的eses= 0= 0，代号为，代号为j jzczc的基本偏差为下偏的基本偏差为下偏差差eiei（除（除J J外，一般为正值）绝对值也逐步增大。代外，一般为正值）绝对值也逐步增大。代号为号为jsjs的公差带相对于零线对称分
19、布，因此其基本的公差带相对于零线对称分布，因此其基本偏差可以为上偏差偏差可以为上偏差es = + es = + 或下偏差或下偏差ei =ei = 。2IT2IT 在基本偏差系列图中，在基本偏差系列图中，仅绘出公差带的一端（由仅绘出公差带的一端（由基本偏差决定），而公差带的另一端取决于基本偏差决定），而公差带的另一端取决于标准公标准公差值差值的大小。的大小。因此，任何一个公差带代号都由基本因此，任何一个公差带代号都由基本偏差代号和公差等级代号联合表示。偏差代号和公差等级代号联合表示。 基孔制配合中基孔制配合中的孔是基准件，的孔是基准件，称为称为基准孔，代基准孔，代号为号为H H，其基本其基本偏差
20、（下偏差）偏差（下偏差）为为0 0，即，即EI=0EI=0，上偏差值为带有上偏差值为带有正号的孔公差值。正号的孔公差值。Tde i过 盈 配 合过 渡 配 合间 隙 配 合e sTD某一等级基准孔的标准公差Td基本尺寸(1)(1)基孔制基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带，基本偏差为一定的孔的公差带，与不与不同偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，称同偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，称为基孔制。如图所示。为基孔制。如图所示。 基轴制配合中的基轴制配合中的轴是基准件，轴是基准件，称为称为基准轴，代号为基准轴，代号为h h，其基本偏差（上偏其基本偏差（上偏差）为差）为0 0，即，即es =
21、0es =0，下偏差值为带有负下偏差值为带有负号的轴的公差值。号的轴的公差值。 (2)(2)基轴制基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带，与不基本偏差为一定的轴的公差带，与不同偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称同偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称为基轴制。如图所示。为基轴制。如图所示。某一等级基准轴的标准公差间 隙 配 合过 渡 配 合过 盈 配 合基本尺寸TdE SE ITD图2-11基轴制公差带3.3.基本偏差构成规律基本偏差构成规律 (1)(1)轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值 在基孔制中轴的基本偏差从在基孔制中轴的基本偏差从a ah h，用于，用于间隙配合间隙配合，其基本偏
22、差的绝对值正好等于最小间隙。其基本偏差的绝对值正好等于最小间隙。 a a、b b、c c三种用于大间隙或者热动配合，基本偏差三种用于大间隙或者热动配合，基本偏差采用与直径成正比的关系计算。采用与直径成正比的关系计算。 d d、e e、f f主要用于一般润滑条件下的旋转运动，主要用于一般润滑条件下的旋转运动，为了保证良好的液体摩擦，最小间隙与直径成平方根为了保证良好的液体摩擦，最小间隙与直径成平方根关系，但考虑到表面粗糙度的影响，间隙应适当减小，关系，但考虑到表面粗糙度的影响，间隙应适当减小，所以，计算式中所以，计算式中D D的指数略小于的指数略小于0.50.5。 g g主要用于滑动、定心或半液
23、体摩擦的场合，要主要用于滑动、定心或半液体摩擦的场合，要求间隙小，所以求间隙小，所以D D的指数更要减小。的指数更要减小。 cdcd、efef、fgfg基本偏差的绝对值分别按基本偏差的绝对值分别按c c与与d d、e e与与f f、f f与与g g基本偏差的绝对值的几何平均值确定。基本偏差的绝对值的几何平均值确定。 j jn n与基孔制形成与基孔制形成过渡配合过渡配合，基本偏差的数值，基本偏差的数值采用了与直径成立方根的关系。其中采用了与直径成立方根的关系。其中j j目前主要用于目前主要用于与滚动轴承相配合的孔与轴。与滚动轴承相配合的孔与轴。 p pzczc用于用于过盈配合过盈配合，常按所需的
24、最小过盈和相，常按所需的最小过盈和相配合基准孔的公差等级来确定基本偏差值。配合基准孔的公差等级来确定基本偏差值。(1)(1)轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值 (2)(2)孔的基本偏差数值孔的基本偏差数值 孔的基本偏差数值是从孔的基本偏差数值是从同名轴的基本偏差数值同名轴的基本偏差数值换换算得来的，算得来的，换算原则是：应保证同名代号的孔和轴换算原则是：应保证同名代号的孔和轴的基本偏差所组成的公差带，在基轴制和基孔制中的基本偏差所组成的公差带，在基轴制和基孔制中分别与基准轴和基准孔相配合，两者的配合性质相分别与基准轴和基准孔相配合，两者的配合性质相同，即应保证两者有相同的极限间隙或极限过盈，同，
25、即应保证两者有相同的极限间隙或极限过盈，如如 与与 , , 与与 。99fH99hF67pH67hP 由于孔比轴加工困难，因此国家标准规定，为使由于孔比轴加工困难，因此国家标准规定，为使孔和轴在工艺上等价，孔和轴在工艺上等价，在较高精度等级的配合中，在较高精度等级的配合中，孔比轴的公差等级低一级孔比轴的公差等级低一级；在较低精度等级的配合在较低精度等级的配合中，孔与轴采用相同的公差等级中，孔与轴采用相同的公差等级。在孔与轴的基本。在孔与轴的基本偏差换算中，有以下两种规则。偏差换算中，有以下两种规则。 (2)(2)孔的基本偏差数值孔的基本偏差数值 通用规则通用规则 同名代号的孔与轴的基本偏差的绝
26、同名代号的孔与轴的基本偏差的绝对值相等，而符号相反，即对值相等，而符号相反，即 ： 对于对于AH 对于对于JZC esEIeiES 特殊原则特殊原则 同名代号的孔与轴的基本偏差的符同名代号的孔与轴的基本偏差的符号相反，而绝对值相差一个号相反，而绝对值相差一个值。即：值。即： 此式适用于此式适用于3mm3mm基本尺寸基本尺寸500mm500mm，标准公差小，标准公差小于于IT8IT8的的J JN N和标准公差和标准公差IT7IT7的的P PZCZC。 孔的孔的另一个极限偏差另一个极限偏差可根据下列公式计算：可根据下列公式计算： 或或eiESshnnITITITIT1hITEIEShITESEI
27、例例2-52-5 查表确定查表确定25 25 和和25 25 两种配合的孔、两种配合的孔、轴的极限偏差，计算极限过盈，并画出孔、轴公差轴的极限偏差，计算极限过盈，并画出孔、轴公差带图。带图。67rH67hR 解：由表解：由表2-22-2查得：基本尺寸为查得：基本尺寸为25mm25mm、IT6IT6的的d d=13m=13m， IT7IT7级级 的的T TD D=21m=21m。 对于对于25 25H725 25H7为为7 7级基准孔的级基准孔的EI=0,ES=+21mEI=0,ES=+21m 25r6 25r6 基本偏差为下偏差，查表基本偏差为下偏差，查表2-42-4得得67rH ei=+28
28、m es= ei+Tei=+28m es= ei+Td d=+41m=+41m 极限过盈极限过盈 = ES-ei=21-28 )m= ES-ei=21-28 )m=-7m=-7m =EI-es=EI-es = =（ 0-41 0-41 ）mm =-41m =-41m 对于对于25 25R725 25R7基本偏差为上偏差，查表基本偏差为上偏差，查表2-52-5得得 ES=-28m+ES=-28m+=(-28+8)m=-20m=(-28+8)m=-20m67hR EI=ES-TEI=ES-TD D=(-20-21)m=-41m=(-20-21)m=-41m25h625h6为为6 6级基准轴级基准轴
29、 eses=0,ei=-13m=0,ei=-13m 极限过盈极限过盈 =ESei=ESei= =-20-20-（-13-13）mm=-7m=-7m =EI-es =EI-es =(-41-0 =(-41-0 ）m =-41mm =-41m 公差带图见图。由于公差带图见图。由于25 25 和和25 25 是同名配合，所是同名配合，所以配合性质相同，即极限过盈相同。以配合性质相同，即极限过盈相同。67rH67hRminYmaxYmaxYminY例例7 7 查孔的基本偏差数值表和标准公差数值查孔的基本偏差数值表和标准公差数值表，确定表，确定 35E735E7孔的上、下偏差。孔的上、下偏差。解：解：先
30、查孔的基本偏差数值表（表先查孔的基本偏差数值表（表2-52-5）确定孔的）确定孔的基本偏差数值。基本尺寸基本偏差数值。基本尺寸 35mm35mm处于处于3030 40mm40mm尺寸分段内，基本偏差为下偏差，尺寸分段内，基本偏差为下偏差，EIEI的数值为的数值为5050 m m，于是，于是EIEI5050 m m 。查标准公差数值表（表。查标准公差数值表（表2-22-2），确定孔的上偏差。），确定孔的上偏差。基本尺寸处于基本尺寸处于3050mm尺寸分段内尺寸分段内IT725mEI50m IT725m因为因为: : ThESEI 故故: : ESEITh 502575 m 例8 查孔的基本偏差数
31、值表和标准公差数值表，确定35M7孔的上、下偏差。解：先查孔的基本偏差数值表，确定孔的基本偏差数值。基本尺寸35处于30 40mm尺寸分段内，因孔的公差等级为7，应属等级8这一栏内.M的数值为 9,值可在表2-5的最右端查出，9m，由该表可知，M为上偏差，即 ES990查标准公差数值（表2-2），确定孔的下偏差。由例7知孔的公差为， Th25m，于是EIESTh02525 m例9 查孔的基本偏差数值表和标准公差数值表，确定35U7孔的上、下偏差。解：先查孔的基本偏差数值表（表2-5），确定孔的基本偏差数值。基本本尺寸35处于30 40mm尺寸分段内，U为上偏差，当公差等级7时，值为60m，但这
32、不符合本题的要求。题意该孔的公差等级为7级，应属7这一条件，故应按表中左端的说明，即“在7级的数值上增加一个值”，在该表右端查出9m.U的上偏差数值应为： ES - 609 - 51m例7已知 Th25 m， 所以：EIES - Th - 51 - 25-76 m注：已知轴和孔的公差带，用查表法确定 轴和孔的基本偏差的步骤：1、根据基本偏差代号是小写还是大写，决 定查轴或孔的基本偏差表。2、在表中横行找到该代号并查出该代号基 本偏差是上偏差还是下偏差。3、以该代号为竖列，以基本尺寸所在的尺 寸分段为横行，其相交处即基本偏差值。 其偏差值一定有“+”、“-”号。 4 、对几个特殊公差带数值的规定
33、。三、公差与配合在图样上的标注1、在装配图的孔、轴配合处应标出配合 代号。2、滚动轴承的内圈与轴的配合，外 圈与 机座孔的配合，不需标出轴承的公差 带代号，只标轴的机座孔的公差带代号。3、零件图上只标公差带代号或极限 偏差 数值，或同时标注。当上、下偏差的 数值有一个是零时也必须标出。本课小结本课小结v 孔、轴的公差带由标准公差和基本偏差组成，标准公差确定公差带的大小 ，基本偏差确定公差带的位置。孔、轴公差带之间不同的相互关系则形成了不同的配合 。v基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度。 v基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同偏差的孔的公差带形
34、成各种配合的一种制度。 本课小结本课小结v 孔、轴的基本偏差确定后，另一个极限偏差可根据孔、轴的基本偏差和标准公差数值按下列关系式计算： 上偏差上偏差：ES = EI + ITh 下偏差下偏差：EI = ES-ITh 下偏差下偏差：ei = es IT 上偏差上偏差：es =ei +IT孔轴作业：作业：p36 2-1p36 2-1（1 1）（）（4 4）（）（5 5）,2-2 2-3,2-2 2-3第四节第四节 极限与配合的应用原则极限与配合的应用原则 重点：基准制、公差等级和配合种类的选择重点：基准制、公差等级和配合种类的选择。 难点：公差等级和配合种类的选择。难点：公差等级和配合种类的选择
35、。 新课导入：新课导入：从理论上说，孔和轴公差带的组合数目从理论上说，孔和轴公差带的组合数目（即配合）非常多，但许多配合在实际生产中根本（即配合）非常多，但许多配合在实际生产中根本用不着，因此，根据生产实际需要，同时为了减少用不着，因此，根据生产实际需要，同时为了减少定值刀具、量具的数量，国家标准推荐了一般、常定值刀具、量具的数量，国家标准推荐了一般、常用和优先配合及公差带，了解这些配合和公差带是用和优先配合及公差带，了解这些配合和公差带是合理选用配合的基础。合理选用配合的基础。1 1 一般、常用和优先公差带一般、常用和优先公差带 GB/T1801-1999GB/T1801-1999规定了基本
36、尺寸规定了基本尺寸500mm500mm的一般用的一般用途轴的公差带途轴的公差带119119个和孔的公差带个和孔的公差带105105个个, ,见表见表2-2-6(p24)6(p24)。其中选出常用其中选出常用轴的公差带轴的公差带5959个个和和孔的公差带孔的公差带4444个个, ,并进一步选出并进一步选出孔和轴的优先孔和轴的优先公差带公差带1313个。个。2 2 常用和优先配合常用和优先配合 对对基孔制，规定有基孔制，规定有5959种常用配合种常用配合；对；对基轴制，规定基轴制，规定有有47 47 种常用配合种常用配合。在此基础上，又从中各选取了。在此基础上，又从中各选取了13 13 种优先配合
37、种优先配合。如表。如表2-72-7所示和表所示和表2-82-8所示所示(p24-p25)(p24-p25)。1 1 国标中规定的公差带与配合国标中规定的公差带与配合 2 2 线性尺寸的一般公差线性尺寸的一般公差 一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差，是机床设备在正常维护操作情况下，能达到公差，是机床设备在正常维护操作情况下，能达到的经济加工精度。采用一般公差时，在该尺寸后不的经济加工精度。采用一般公差时，在该尺寸后不标注极限偏差或其他代号，所以也称未注公差。标注极限偏差或其他代号，所以也称未注公差。GB/T1804-2000GB/T1804-
38、2000对线性尺寸的一般公差规定了对线性尺寸的一般公差规定了4 4个公个公差等级：精密级、中等级、粗糙级和最粗级。分别差等级：精密级、中等级、粗糙级和最粗级。分别用字母用字母f f、m m、c c和和v v表示，而对尺寸也采用了大的分表示，而对尺寸也采用了大的分段，具体数值见表段，具体数值见表2-15(p33)2-15(p33)。 当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，当采用一般公差时，在图样上只注基本尺寸，不不注极限偏差，而应在图样的技术要求或有关技术文注极限偏差，而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表示。件中，用标准号和公差等级代号作出总的表示。例例如，当
39、选用中等级如，当选用中等级m m时则表示为时则表示为GB/T1804-mGB/T1804-m。3 3 公差配合的选用公差配合的选用一、基准制的选用一、基准制的选用: : 1 1、优先采用基孔制、优先采用基孔制 2.2.下列条件下选用基轴制：下列条件下选用基轴制： 1 1）直接使用有一定公差等级（）直接使用有一定公差等级（IT8IT8IT11IT11）而不再）而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材按基准轴的公差进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材按基准轴的公差带制造）做轴。带制造）做轴。 2 2）加工尺寸小于）加工尺寸小于1mm1mm的精密轴比同级孔要困难，因的精密轴比同级孔要困难，因此在仪表制造、
40、钟表生产、无线电工程中，常使用经此在仪表制造、钟表生产、无线电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。过光轧成形的钢丝直接做轴，这时采用基轴制较经济。 3 3）根据结构上的需要，同一基本尺寸的轴上装配）根据结构上的需要，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用基轴制。有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。. .与标准件配合时，与标准件配合时，必须按必须按标准件标准件来选择基准制。来选择基准制。 3 3 公差配合的选用公差配合的选用4 4、非基准制的应用、非基准制的应用: : 当机器上出现一个非基准孔（轴）和两个以上当机器上出现一个非基准孔（轴）和两个以上
41、的轴（孔）要求组成不同性质配合时，其中至少的轴（孔）要求组成不同性质配合时，其中至少有一个非基准配合。有一个非基准配合。4.4.为了满足配合的特殊需要为了满足配合的特殊需要, ,允许选用非基准制的配合。允许选用非基准制的配合。 二二 公差等级的选用公差等级的选用 选择公差等级的基本原则是：选择公差等级的基本原则是：在满足使用要求的在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。前提下，尽量选取低的公差等级。 公差等级的选择可用类比法公差等级的选择可用类比法, ,用类比法选择公差等用类比法选择公差等级时，应注意以下几个方面：级时，应注意以下几个方面： 1 1）相互配合的孔与轴的工艺等价性）相互配合
42、的孔与轴的工艺等价性 2 2）相配零件或部件精度的匹配性）相配零件或部件精度的匹配性 3 3）加工成本）加工成本 例例 已知轴承、轴的基本尺寸已知轴承、轴的基本尺寸 45mm45mm，用计算法已，用计算法已确定配合间隙要求确定配合间隙要求0.0220.0220.066mm0.066mm之间，采用基孔之间，采用基孔制，试确定轴承、轴的公差等级和配合各类。制，试确定轴承、轴的公差等级和配合各类。解：解： 1) 1) 选择公差等级选择公差等级 由公式知：由公式知： T Tf fX XmaxmaxX XminminT TD DT Td d 则则T TD DT Td d666622224444 m m
43、查附表查附表A A确定确定T TD D和和T Td d值值 由于轴承、轴的公差等级应符合由于轴承、轴的公差等级应符合“工艺等价工艺等价”原则，原则，同时同时T TD DT Td d最接近最接近T Tf f ，且不大于，且不大于T Tf f 。 先假设：先假设：T TD DT Td dT Tf f2 244442 22222 m m 。查附表。查附表2-22-2，此值介于，此值介于IT6IT6和和IT7IT7之间，按之间，按“工艺工艺”等价原等价原则，取轴承则，取轴承IT7IT7、轴、轴IT6IT6，则，则T TD DT Td d(25+16)=41(25+16)=41 m,m,该值符合上述原则
44、。该值符合上述原则。根据题意采用基孔制，故轴承孔根据题意采用基孔制，故轴承孔 45H745H7（+ + ）mmmm。025. 002) 2) 选择配合种类选择配合种类 即选择轴的基本偏差，条件是即选择轴的基本偏差，条件是轴承和轴组成配合的最大间隙和最小间隙都要求在轴承和轴组成配合的最大间隙和最小间隙都要求在0.0220.0220.066mm0.066mm的范围内。的范围内。由公式知：由公式知：X XminminEIEIeses, ,而而EIEI0 0；则；则esesX Xminmin2222 m m，那么，那么eses是基本偏差。是基本偏差。 查附表查附表2-42-4轴的基本偏差表，轴的基本偏
45、差表，2222 m m介于介于2525 m (f)m (f)和和-9-9 m (g)m (g)这间，根据上述条件，只有这间，根据上述条件，只有选取选取f (esf (es2525 m) m) 才能配合最小间隙（才能配合最小间隙（X Xminmin2525 m m）在规定（）在规定（22226666） m m之间。轴为之间。轴为 45f645f6（ ）mmmm。 025. 0041. 03) 3) 验算结果验算结果 所选配合为所选配合为 45H745H7f6f6，其公差带图，其公差带图其其X Xmaxmax+25+25( (41) 41) m =m =6666 m=m=0.066mm0.066m
46、m，X Xminmin=0=0( (25)25) m m2525 m m0.025mm0.025mm则均在则均在0.0220.0220.066mm0.066mm之内。选择的配合符合题意的要求。之内。选择的配合符合题意的要求。三三 配合种类的选择配合种类的选择 1.1.配合种类的选择配合种类的选择 配合分为三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。配合分为三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。 1 1）间隙配合具有一定的间隙量，间隙量小时主要用）间隙配合具有一定的间隙量，间隙量小时主要用于精确定心又便于拆卸的静联接，或结合件间只有缓于精确定心又便于拆卸的静联接，或结合件间只有缓慢移动或转动的动联接慢移动
47、或转动的动联接; ;间隙量较大时主要用于结合间隙量较大时主要用于结合件间有转动、移动或复合运动的动联接。件间有转动、移动或复合运动的动联接。 2 2）过渡配合可能具有间隙或过盈，但不论是间隙量）过渡配合可能具有间隙或过盈，但不论是间隙量还是过盈量都很小，主要用于精确定心，结合件间无还是过盈量都很小，主要用于精确定心，结合件间无相对运动相对运动, ,可拆卸的静联接。可拆卸的静联接。 三三 配合种类的选择配合种类的选择 1.1.配合种类的选择配合种类的选择 配合分为三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。配合分为三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合。 3)3)过盈配合具有一定的过盈量，主要用于结合件无过
48、盈配合具有一定的过盈量，主要用于结合件无相对运动不可拆卸的静联接。当过盈量较小时，只作相对运动不可拆卸的静联接。当过盈量较小时，只作精确定心用精确定心用; ;过盈量较大时，可直接用于传递力矩过盈量较大时，可直接用于传递力矩。 2.2.配合种类选择的基本方法配合种类选择的基本方法 配合种类选择的基本方法有三种：计算法、试验配合种类选择的基本方法有三种：计算法、试验法和类比法。在实际工作中，大多采用类比法来选择法和类比法。在实际工作中，大多采用类比法来选择公差与配合。公差与配合。 四各种配合的特征及应用四各种配合的特征及应用 1.1.间隙配合间隙配合 （1 1）H/aH/a、H/bH/b、H/cH
49、/c配合为特大间隙配合，应用不广配合为特大间隙配合，应用不广泛，一般应用于泛，一般应用于受力变形较大或较大间隙受力变形较大或较大间隙的场合，如的场合，如起重机吊钩的铰链等。起重机吊钩的铰链等。 （2 2）H/dH/d配合一般用于配合一般用于IT7IT7IT11IT11级级间隙较大间隙较大，适用，适用于较松的配合，如滑轮、空转带轮等与轴的配合，推于较松的配合，如滑轮、空转带轮等与轴的配合，推荐的配合荐的配合H9/d9H9/d9。 （3 3）H/eH/e配合多用于配合多用于IT7IT7IT9IT9级，通常适用于要求级，通常适用于要求有明显间隙，易于转动的支撑配合，如内燃机主轴承有明显间隙，易于转动
50、的支撑配合，如内燃机主轴承的配合的配合。 （4 4）H/fH/f配合多用于配合多用于IT6IT6IT8IT8级的一般转动配合。级的一般转动配合。当温度影响不大时，被广泛用于普通润滑油（或润当温度影响不大时，被广泛用于普通润滑油（或润滑脂）润滑的支承。推荐的配合为滑脂）润滑的支承。推荐的配合为H8/f7 H8/f7 。 （5 5）H/gH/g配合多用于配合多用于IT5IT5IT7IT7级，配合间隙很小，级，配合间隙很小，制造成本高，该配合最适合不回转的精密滑动配合，制造成本高，该配合最适合不回转的精密滑动配合，也用于插销等的定位配合。也用于插销等的定位配合。 （6 6）H/hH/h配合多用于配合
