1、目录目录 极限与配合 几何公差 表面粗糙度 金属材料与热处理 机械传动基础知识 金属切削知识和常用刀具、量具、夹具第第1章章 极限与配合极限与配合 讨论：找找图中有哪些元素？第第1章章 极限与配合极限与配合 1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 基本术语及其定义基本术语及其定义 1.3 1.3 极限与配合国家标准的组成极限与配合国家标准的组成 1.4 1.4 尺寸公差与配合的选择尺寸公差与配合的选择 1.5 1.5 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71.1 1.1 概概 述述 “极限极限”用于协调机器零件使用要用于协调机器零件使用要求与制造经济性之间的矛盾，求与制造经
2、济性之间的矛盾，“配合配合”则是反映零件组合时相互之间的关系。则是反映零件组合时相互之间的关系。经标准化的极限与配合制，有利经标准化的极限与配合制，有利于机器的设计、制造、使用与维修，于机器的设计、制造、使用与维修，有利于保证产品精度、使用性能和寿有利于保证产品精度、使用性能和寿命等，也有利于刀具、量具、夹具和命等，也有利于刀具、量具、夹具和机床等工艺装备的标准化。机床等工艺装备的标准化。81.2 基本术语及其定义基本术语及其定义 尺寸要素尺寸要素 组成要素组成要素 提取组成要素提取组成要素 拟合组成要素拟合组成要素 导出要素导出要素 提取导出要素提取导出要素由一定大小的由一定大小的线性尺寸或
3、角线性尺寸或角度尺寸确定度尺寸确定的几何形状的几何形状由一个或几个由一个或几个组成要素得到组成要素得到的中心点、中的中心点、中心线或中心面心线或中心面1.2.1 1.2.1 有关要素的术语定义有关要素的术语定义9 1.2.2 1.2.2 有关尺寸的术语定义有关尺寸的术语定义 1.1.尺寸尺寸 2.2.公称尺寸公称尺寸(D(D，d)d)公称尺寸是确定偏差位置的起始尺寸。公公称尺寸是确定偏差位置的起始尺寸。公称尺寸是从零件的功能出发，通过强度、刚度称尺寸是从零件的功能出发，通过强度、刚度等方面的计算或结构需要，并考虑工艺方面的等方面的计算或结构需要，并考虑工艺方面的其他要求后确定的，它一般应按标准
4、尺寸（其他要求后确定的，它一般应按标准尺寸（GB GB 2822-20052822-2005）选取并在图样上标注。）选取并在图样上标注。1.2 1.2 基本术语及其定义基本术语及其定义以特定单位表示线以特定单位表示线性尺寸值的数值性尺寸值的数值公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸公称尺寸是由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。10 图图1.1 1.1 极限与配合示意图极限与配合示意图111.2.1 有关尺寸的术语定义 3.3.实际尺寸实际尺寸(D Da a ,d da a)由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。又由于存在形状误差，工件上各处的
5、实的真值。又由于存在形状误差，工件上各处的实际尺寸往往是不同的。际尺寸往往是不同的。局部实际尺寸：任何两相对点之间测得的尺寸。局部实际尺寸：任何两相对点之间测得的尺寸。4.4.极限尺寸极限尺寸 孔或轴允许的最大尺寸称为上极限尺寸，分别孔或轴允许的最大尺寸称为上极限尺寸，分别以以 D Ds s 和和 d ds s表示。孔或轴允许的最小尺寸称为表示。孔或轴允许的最小尺寸称为下极限尺寸，分别以下极限尺寸，分别以D Di i 和和d di i表示。表示。通过测量获得的尺通过测量获得的尺寸寸尺寸要素允许的尺寸的两个极端尺寸要素允许的尺寸的两个极端121.2.1 有关尺寸的术语定义 5.5.最大实体状态（
6、最大实体状态（MMCMMC）与最大实体尺寸）与最大实体尺寸(MMS)MMS)6.6.最小实体状态最小实体状态（LMCLMC）与最小实体尺寸）与最小实体尺寸(LMS)LMS)孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态称为最大孔或轴具有允许的材料量为最多时的状态称为最大实体状态，在最大实体状态下的极限尺寸称为最大实实体状态，在最大实体状态下的极限尺寸称为最大实体尺寸。它是孔的下极限尺寸和轴的上极限尺寸的统体尺寸。它是孔的下极限尺寸和轴的上极限尺寸的统称。孔和轴的最大实体尺寸分别以称。孔和轴的最大实体尺寸分别以D DM M和和d dM M表示。表示。孔或轴具有允许的材料量为最少时的状态称为最小孔或轴具有允
7、许的材料量为最少时的状态称为最小实体状态，在最小实体状态下的极限实体状态，在最小实体状态下的极限 尺寸称为最小实尺寸称为最小实体尺寸。体尺寸。它是孔的上极限尺寸和轴的下极限尺寸的统它是孔的上极限尺寸和轴的下极限尺寸的统称。孔和轴的最小实体尺寸分别以称。孔和轴的最小实体尺寸分别以D DL L和和d dL L表示。表示。138.8.极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则(泰勒原则泰勒原则)孔或轴的作用尺寸不允许超过其最大孔或轴的作用尺寸不允许超过其最大实体尺寸，且在任何位置上的实际尺寸不实体尺寸，且在任何位置上的实际尺寸不允许超过其最小实体尺寸。允许超过其最小实体尺寸。即用极限尺寸判断原则判断合格的孔即
8、用极限尺寸判断原则判断合格的孔或轴，其尺寸应符合：或轴，其尺寸应符合：对于孔：对于孔：D Df f Dmin Dmin ；Da DmaxDa Dmax对于轴：对于轴：d df f dmax dmax ；da dminda dmin141.2.2 1.2.2 有关公差与偏差的术语有关公差与偏差的术语 1.1.尺寸偏差（简称偏差）尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减某一尺寸减 其基本尺寸所得的代数差。其基本尺寸所得的代数差。孔：上偏差孔：上偏差ES=DmaxES=Dmax-D-D；下偏差下偏差 EI=DminEI=Dmin-D-D；实际偏差实际偏差 Ea=DaEa=Da-D-D轴：上偏差轴：上偏差 es
9、=dmax-des=dmax-d；下偏差下偏差 ei=dmin-dei=dmin-d；实际偏差实际偏差 ea=da-dea=da-d151.2.2 1.2.2 有关公差与偏差的术语有关公差与偏差的术语 2.2.尺寸公差（简称公差）尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。允许尺寸的变动量。孔公差：孔公差：T Th h=Dmax-DminDmax-Dmin =ES-EIES-EI轴公差：轴公差：T Ts s=dmax-dmindmax-dmin =es-eies-ei163.3.公差带图公差带图 公差带图是公差带的图解表示，由零线公差带图是公差带的图解表示，由零线和公差带组成。和公差带组成。零线零线
10、 在公差带图中，表示公称在公差带图中，表示公称 尺寸的一条直线，以其为基准确尺寸的一条直线，以其为基准确 定偏差的零起点，正偏差位于零定偏差的零起点，正偏差位于零 线上方，负偏差位于零线的下方。线上方，负偏差位于零线的下方。公差带公差带 在公差带图中，由代表在公差带图中，由代表 上、下偏差的两平行直线所限定上、下偏差的两平行直线所限定 的区域。的区域。17公差带示例公差带示例181.2.2 1.2.2 有关公差与偏差的术语有关公差与偏差的术语 4.4.标准公差标准公差 5.5.基本偏差基本偏差 极限与配合制标准中，所规定的（确定极限与配合制标准中，所规定的（确定公差带大小的）任一公差。（见表公
11、差带大小的）任一公差。（见表1.41.4）极限与配合制标准中，所规定的确定公极限与配合制标准中，所规定的确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差。它差带相对于零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差可以是上偏差或下偏差,一般为靠近零线的一般为靠近零线的那个极限偏差。那个极限偏差。191.2.3 1.2.3 有关配合的术语定义有关配合的术语定义 1.1.孔和轴孔和轴201.2.3 1.2.3 有关配合的术语定义有关配合的术语定义 轴：轴：通常指工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非通常指工件的圆柱形外尺寸要素，也包括非圆柱形外尺寸要素圆柱形外尺寸要素（由二平行平面或切面形成的（由二平行平面或切面形
12、成的被包容面）。如图被包容面）。如图1.31.3所示零件的各外表面上，所示零件的各外表面上，d d1 1、d d2 2、d d3 3 各尺寸都称为轴。各尺寸都称为轴。孔：孔：通常指工件的圆柱形内尺寸要素，也包括非通常指工件的圆柱形内尺寸要素，也包括非圆柱形内尺寸要素（由二平行平面或切面形成的圆柱形内尺寸要素（由二平行平面或切面形成的包容面）。如图包容面）。如图1.31.3所示零件的各内表面上，所示零件的各内表面上，D D1 1、D D2 2、D D3 3、D D4 4各尺寸都称为孔。各尺寸都称为孔。21 孔孔(D)(D)和轴和轴(d)(d)221.2.3 1.2.3 有关配合的术语定义有关配合
13、的术语定义 2.2.配合配合 公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公称尺寸相同的，相互结合的孔和轴公差带之间的关系。根据孔和轴公差带之公差带之间的关系。根据孔和轴公差带之间的关系不同，配合分为三大类，即：间的关系不同，配合分为三大类，即：间隙配合：孔公差带在轴公差带之上间隙配合：孔公差带在轴公差带之上 过渡配合：孔公差带与轴公差带重叠过渡配合：孔公差带与轴公差带重叠 过盈配合：孔公差带在轴公差带之下过盈配合：孔公差带在轴公差带之下23三类配合公差带三类配合公差带241.2.3 1.2.3 有关配合的术语定义有关配合的术语定义 3.3.间隙或过盈间隙或过盈 4.4.间隙配合间隙配合 孔的尺寸减去相配
14、合的轴的尺寸所得的孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时称为间隙，用代数差。此差值为正时称为间隙，用X X表表示；为负时称为过盈，用示；为负时称为过盈，用Y Y表示。表示。具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。见此时，孔的公差带在轴的公差带之上。见图图1.4a1.4a所示。所示。281.2.3 1.2.3 有关配合的术语定义有关配合的术语定义 5.5.过盈配合过盈配合 6.6.过渡配合过渡配合 具有过盈（包括最小过盈为零具有过盈（包括最小过盈为零)）的配合。）的配合。此时此时,孔的公差带在轴的公差带的下方。如孔
15、的公差带在轴的公差带的下方。如图图1.4b 1.4b 所示。所示。可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。见图公差带与轴的公差带相互交叠。见图1.4c1.4c297.7.配合公差（配合公差（T Tf f）组成配合的孔、轴公差之和。它是允组成配合的孔、轴公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量。许间隙或过盈的变动量。308.配合公差带图 用来直观地表达配合性质，即配合松紧及其用来直观地表达配合性质，即配合松紧及其变动情况的图。在配合公差带图中，横坐标为零变动情况的图。在配合公差带图中，横坐标为零线，表示间隙或过盈为零；零线上方的纵坐标为线，
16、表示间隙或过盈为零；零线上方的纵坐标为正值，代表间隙，零线下方的纵坐标为负值，代正值，代表间隙，零线下方的纵坐标为负值，代表过盈。表过盈。31例例 题题已知已知D=60mm Tf=49 m Xmax=+19m D=60mm Tf=49 m Xmax=+19m TD=30m eiTD=30m ei=+11m =+11m 求作尺寸公差带图求作尺寸公差带图与配合公差带图。与配合公差带图。1 1，作尺寸公差带图：，作尺寸公差带图：因为因为Tf=TD+Td Td=TfTf=TD+Td Td=Tf-TD=49-30=19-TD=49-30=19Td=es-ei es=Td+ei=19+11=30Td=es
17、-ei es=Td+ei=19+11=30Xmax=ES-ei ES=Xmax+ei=19+11=30Xmax=ES-ei ES=Xmax+ei=19+11=30TD=ES-EI EI=ES-TD=30-30=0TD=ES-EI EI=ES-TD=30-30=032作图如下作图如下2，作配合公差带图 已知 Xmax=+19 Ymax=EI-es=0-30=-30331.3 1.3 极限与配合国家标准的组成极限与配合国家标准的组成 经标准化的公差与偏差制度称为极经标准化的公差与偏差制度称为极限制。它是一系列标准的孔、轴公差数限制。它是一系列标准的孔、轴公差数值和极限偏差数值。配合制则是同一极值和
18、极限偏差数值。配合制则是同一极限的孔和轴组成配合的一种制度。极限限的孔和轴组成配合的一种制度。极限与配合国家标准主要由基准制，标准公与配合国家标准主要由基准制，标准公差系列，基本偏差系列组成。差系列，基本偏差系列组成。341.3.1 1.3.1 基准制基准制 基准制是指以两个相配合的零件中基准制是指以两个相配合的零件中 的一个零件为基准件的一个零件为基准件,并确定其公差带并确定其公差带 位置位置,而改变另一个零件而改变另一个零件(非基准件非基准件)的的 公差带位置公差带位置,从而形成各种配合的一种从而形成各种配合的一种 制度制度.国家标准中规定有基孔配合制和国家标准中规定有基孔配合制和 基轴配
19、合制。基轴配合制。351.1.基孔配合制基孔配合制 基本偏差为一定的孔的公差带，与基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。如图的一种制度。如图1.8a1.8a所示。所示。基孔制配合中的孔称为基准孔，基基孔制配合中的孔称为基准孔，基准孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，准孔的最小极限尺寸与基本尺寸相等，即孔的下偏差为即孔的下偏差为0,0,其基本偏差代号为其基本偏差代号为H,H,基本偏差为：基本偏差为：EI=0 EI=0。362.2.基轴配合制基轴配合制 基本偏差为一定的轴公差带，与不基本偏差为一定的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差
20、带形成各种配合的同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。如图一种制度。如图1.8b1.8b所示。所示。基轴制配合中的轴称为基准轴，基基轴制配合中的轴称为基准轴，基准轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，准轴的最大极限尺寸与基本尺寸相等，即轴的上偏差为即轴的上偏差为0,0,其基本偏差代号为其基本偏差代号为h h，基本偏差为：基本偏差为：eses=0 =0。37基孔制与基轴制公差带图基孔制与基轴制公差带图381.3.2 1.3.2 标准公差系列标准公差系列 标准公差系列是国家标准制定标准公差系列是国家标准制定出的一系列标准公差数值出的一系列标准公差数值,如表如表1.41.4所列。从表中可知，标准公差
21、取决所列。从表中可知，标准公差取决于公差等级和基本尺寸两个因素。于公差等级和基本尺寸两个因素。391.1.公差等级公差等级 确定尺寸精确程度的等级称为公差确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。国家标准将标准公差分为等级。国家标准将标准公差分为2020级，级，各级标准公差用代号各级标准公差用代号ITIT及数字及数字0101、0 0、1 1、2 2、1818表示，表示，ITIT是国际公差是国际公差(ISO Tolerance)(ISO Tolerance)的缩写。如的缩写。如IT8IT8称为称为标准公差标准公差8 8级级.从从IT01IT01IT18IT18等级依次等级依次降低。降低。402.2.公
22、差单位公差单位(公差因子公差因子)公差单位是随公称尺寸而变化用来计公差单位是随公称尺寸而变化用来计算标准公差的一个基本单位。生产实践表算标准公差的一个基本单位。生产实践表明，影响其因素有三个：公称尺寸（明，影响其因素有三个：公称尺寸（D D）、）、加工误差和测量误差。加工误差和测量误差。当公称尺寸当公称尺寸500mm500mm时，公差单位时，公差单位i i按按 下式计算：下式计算：413.3.标准公差的计算规律标准公差的计算规律 GB/T1800.3GB/T1800.319981998中各个公差等级的中各个公差等级的标准公差值，在公称尺寸标准公差值，在公称尺寸500mm500mm时的计算时的计
23、算公式见表公式见表1.2 1.2。可见对。可见对IT5IT5IT18IT18标准公差标准公差IT=aiIT=ai 。其中。其中a a为公差等级系数为公差等级系数 对高精度对高精度IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1级，主要考级，主要考虑测量误差，所以标准公差与公称尺寸呈虑测量误差，所以标准公差与公称尺寸呈线性关系。线性关系。IT2IT2IT4IT4是在是在IT1IT1IT5IT5之间插入三级，之间插入三级，使之成等比数列，公比使之成等比数列，公比q=q=（IT5/IT1IT5/IT1）1/41/4。42表表1.2 1.2 尺寸尺寸500mm500mm的标准公差计算式的标准公差计算式43
24、4.4.公称尺寸分段公称尺寸分段 公差等级相同而公称尺寸相近的公差公差等级相同而公称尺寸相近的公差数值计算结果相差甚微，因此，国标将公数值计算结果相差甚微，因此，国标将公称尺寸分成若干段（见表称尺寸分成若干段（见表1.31.3），以简化公），以简化公差表格。差表格。尺寸分段后，标准公差计算式中的公尺寸分段后，标准公差计算式中的公称尺寸称尺寸D D按每一尺寸分段首尾两尺寸的几何按每一尺寸分段首尾两尺寸的几何平均值代入计算。平均值代入计算。44例例 题题1.2 1.2 公称尺寸为公称尺寸为30mm30mm，求，求IT6=?IT7=?IT6=?IT7=?解：解：30mm30mm属于属于181830m
25、m30mm尺寸分段尺寸分段计算直径：计算直径：D=D=23.24(mm)23.24(mm)公差单位：公差单位：i=0.45i=0.45 +0.001D +0.001D =0.45 =0.45 +0.001 +0.00123.2423.241.31(1.31(m)m)标准公差：标准公差：IT6=10i=10IT6=10i=101.311.311313(m m）IT7=16i=16IT7=16i=161.311.312121(m m）45表表1.4 1.4 标准公差数值标准公差数值461.3.3 1.3.3 基本偏差系列基本偏差系列 1.1.基本偏差代号及其规律基本偏差代号及其规律 基本偏差的代号
26、用拉丁字母表示，大写字基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写字母代表孔，小写字母代表轴。母代表孔，小写字母代表轴。47基本偏差系列图基本偏差系列图482.2.公差带代号与配合代号公差带代号与配合代号(1)(1)公差带的代号公差带的代号 由基本偏差代号与公差等由基本偏差代号与公差等级数组成。级数组成。标注在零件图上，有三种标注方法标注在零件图上，有三种标注方法 ：1)1)用于大批量用于大批量 2 2）用于中、小批量）用于中、小批量3 3）用于不定批量）用于不定批量492.2.公差带代号与配合代号公差带代号与配合代号 （2 2）配合代号）配合代号 孔和轴的公差带代号以孔和轴的公差带代号以分数形式组成配
27、合代号，其中，分子为孔分数形式组成配合代号，其中，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。的公差带代号，分母为轴的公差带代号。如：如：30H8/f7 30H8/f7 表示基孔制的间隙配合；表示基孔制的间隙配合；50K7/h6 50K7/h6 表示基轴制的过渡配合。表示基轴制的过渡配合。503.3.轴的基本偏差数值轴的基本偏差数值 轴的基本偏差数值是以基孔制为轴的基本偏差数值是以基孔制为基础，根据各种配合的要求，在生产基础，根据各种配合的要求，在生产实践和大量试验的基础上，依据统计实践和大量试验的基础上，依据统计分析的结果整理出一系列公式而计算分析的结果整理出一系列公式而计算出来的。轴的基本
28、偏差计算公式如表出来的。轴的基本偏差计算公式如表1.51.5所示。所示。51表表1.5 1.5 公称尺寸公称尺寸500mm500mm的的轴的基本偏差计算公式轴的基本偏差计算公式(m m)52例例 题题 1.3 1.3 计算计算25g725g7的基本偏差的基本偏差 解：解：2525属于属于181830mm30mm尺寸段，尺寸段，故故 D=23.24mmD=23.24mm 查表查表1.5 g1.5 g的基本偏差计算式为：的基本偏差计算式为：eses=2.5D2.5D0.340.34 =2.52.523.2423.240.340.347(m)7(m)故故25g725g7的基本偏差的基本偏差eses=
29、7(m)7(m)534.4.孔的基本偏差数值孔的基本偏差数值 公称尺寸公称尺寸500mm500mm时，孔的基本偏差是从轴的基时，孔的基本偏差是从轴的基本偏差换算得到的。本偏差换算得到的。通用规则：通用规则：特殊规则：特殊规则：对于标准公差对于标准公差IT8IT8的的K K、M M、N N和和IT7IT7的的P PZCZC 对于对于A AH EI=H EI=eses 对于对于K KZC ES=ZC ES=eieiES=ES=eiei =ITn=ITnIT(n-1)IT(n-1)545.5.基本偏差表格基本偏差表格查表应注意：查表应注意：区别孔（大写字母查表区别孔（大写字母查表1-71-7）、轴（
30、小写字母查表）、轴（小写字母查表1-61-6）代号。）代号。注意所属尺寸段及单位。注意所属尺寸段及单位。JS JS和和jsjs的偏差为的偏差为IT/2IT/2，对，对IT7IT11IT7IT11级若级若ITIT的值的值为奇数，则取偏差值为为奇数，则取偏差值为(IT-1)/2(IT-1)/2。对孔对孔PZCIT7PZCIT7级及级及K K、M M、NIT8 NIT8 级的基本偏差，级的基本偏差，查表时应注意查表时应注意值的问题。值的问题。特例：当特例：当D D250315mm250315mm时，时，M6M6的的ES=-9(-11)ES=-9(-11)。55例例 题题 1.4 1.4 查表确定查表
31、确定25f625f6的极限偏差的极限偏差 查表查表1.41.4确定标准公差值确定标准公差值 IT6=13m IT6=13m 查表查表1.61.6确定确定25f625f6的基本偏差的基本偏差 eses=20m20m 25f625f6的下偏差的下偏差 ei=esei=esIT6=IT6=202013=13=33(m)33(m)25f6 25f6的极限偏差表示为的极限偏差表示为2525 56例例 题题例例1 1：由代号查上下偏差：由代号查上下偏差50f6 IT6=16 es50f6 IT6=16 es=-25=-2540js8 IT8=39 es40js8 IT8=39 es=+19=+1925P8
32、 IT8=33 ES=-2225P8 IT8=33 ES=-2225P7 IT7=21 ES=-22+8=-1425P7 IT7=21 ES=-22+8=-1457例例 题题 例例2 2：由上下偏差查代号：由上下偏差查代号 25 25 由由eses=0=0可查得代号为可查得代号为h,h,由由IT6=13IT6=13可知代号为可知代号为h6h6。25 25 由由eses=-0.02=-0.02查得代号为查得代号为f,f,由由IT6=13IT6=13可知代号为可知代号为f6f6。260 260 由由ES=-20+9=-11(ES=-20+9=-11(符合特例规定符合特例规定)查得代号为查得代号为M
33、 M，由，由IT6=32IT6=32可知代号为可知代号为M6M6。50 50 由由ES=-34+9=-25ES=-34+9=-25查得代号为查得代号为R R，由由IT7=25IT7=25得代号得代号R7R7。581.3.4 1.3.4 公差带与配合的标准化公差带与配合的标准化 在极限与配合制中，对公称尺寸在极限与配合制中，对公称尺寸500mm500mm的常用尺寸段，标准推荐了孔、轴的一般、常的常用尺寸段，标准推荐了孔、轴的一般、常用和优先公差带。如表用和优先公差带。如表1.81.8和表和表1.91.9所示。表中所示。表中为一般用途公差带，轴有为一般用途公差带，轴有116116个个,孔有孔有10
34、5105个个;线线框内为常用的公差带框内为常用的公差带,轴有轴有5959个个,孔有孔有4444个；圆个；圆圈内为优先公差带，轴、孔均有圈内为优先公差带，轴、孔均有1313个。在选用个。在选用时，应首先考虑优先公差带，其次是常用公时，应首先考虑优先公差带，其次是常用公差带，再次为一般用途公差带。差带，再次为一般用途公差带。59尺寸至尺寸至500mm500mm的一般、常用和优先的轴公差带的一般、常用和优先的轴公差带60尺寸至尺寸至500mm500mm的一般、常用和优先的孔公差带的一般、常用和优先的孔公差带61表表1.10 1.10 基孔制优先、常用配合基孔制优先、常用配合62表表1.11 1.11
35、 基轴制优先、常用配合基轴制优先、常用配合631.4 1.4 极限与配合的选择极限与配合的选择 极限与配合的选择是机械设计与制造极限与配合的选择是机械设计与制造中的一个重要环节。公差与配合的选择中的一个重要环节。公差与配合的选择是否恰当，对产品的性能、质量、互换是否恰当，对产品的性能、质量、互换性及经济性都有着重要的影响。选择的性及经济性都有着重要的影响。选择的原则应使机械产品的使用价值与制造成原则应使机械产品的使用价值与制造成本的综合经济效果最好。本的综合经济效果最好。极限与配合的选择主要包括配合制、极限与配合的选择主要包括配合制、公差等级及配合种类的选择。公差等级及配合种类的选择。641.
36、4.1 1.4.1 配合制的选用配合制的选用 1 1一般情况下优先选用基孔制一般情况下优先选用基孔制 采用基孔制可减少备用定值刀、量具的规格采用基孔制可减少备用定值刀、量具的规格 和数量，故经济性好。和数量，故经济性好。2.2.特殊情况下采用基轴制特殊情况下采用基轴制 轴结构复杂刚性差：如曲轴、细长轴；轴结构复杂刚性差：如曲轴、细长轴；基本尺寸相同，各段配合性质不同：基本尺寸相同，各段配合性质不同：如活塞销；（见图如活塞销；（见图1.111.11）3.3.取决于标准部件：如滚动轴承。取决于标准部件：如滚动轴承。4.4.为满足配合的特殊需要为满足配合的特殊需要,有时可采用非基准制有时可采用非基准
37、制651.4.2 1.4.2 公差等级的选用公差等级的选用 选择公差等级时，要正确处理使用选择公差等级时，要正确处理使用要求、制造工艺和成本之间的关系。选要求、制造工艺和成本之间的关系。选用的基本原则是，在满足使用要求的前用的基本原则是，在满足使用要求的前提下，尽量选用较低的公差等级。提下，尽量选用较低的公差等级。公差等级可采用计算法或类比法进公差等级可采用计算法或类比法进行选择。行选择。661.1.计算法计算法 计算法选择公差等级的依据是：计算法选择公差等级的依据是：T Tf f =T=Th hT TS S 对对500mm500mm的公称尺寸，当公差等级在的公称尺寸，当公差等级在IT8IT8
38、及其以上高精度时，推荐孔比轴低一级，及其以上高精度时，推荐孔比轴低一级，当公差等级在当公差等级在IT9IT9及以下较低精度级时，一及以下较低精度级时，一般采用同级孔、轴配合。般采用同级孔、轴配合。对对500mm500mm的公称尺寸，一般采用同级的公称尺寸，一般采用同级 孔、轴配合。孔、轴配合。672.2.类比法类比法 相配合的孔、轴应加工难易程度相当，相配合的孔、轴应加工难易程度相当，即使孔、轴工艺等价。即使孔、轴工艺等价。各种加工方法能够达到的公差等级如各种加工方法能够达到的公差等级如 表表1.121.12所示，可供选择时参考。所示，可供选择时参考。与标准零件或部件相配合时应与标准与标准零件
39、或部件相配合时应与标准 件的精度相适应。件的精度相适应。过渡配合与过盈配合的公差等级不能过渡配合与过盈配合的公差等级不能 太低太低，一般不低于一般不低于IT8IT8级级 。68表表1.13 1.13 公差等级应用范围公差等级应用范围691.4.3 1.4.3 配合种类的选用配合种类的选用 1.1.计算法计算法 根据配合部位的使用要求和工根据配合部位的使用要求和工 作条件，按一定理论建立极限间隙作条件，按一定理论建立极限间隙 或极限过盈的计算公式。然后按计或极限过盈的计算公式。然后按计 算出的极限间隙或过盈选择相配合算出的极限间隙或过盈选择相配合 孔、轴的公差等级和配合代号（选孔、轴的公差等级和
40、配合代号（选 择步骤见例题择步骤见例题1.51.5）。）。70例例 题题 1.5 1.5 公称尺寸为公称尺寸为40mm40mm的某孔、轴配合，的某孔、轴配合，由计算法设计确定配合的间隙应在由计算法设计确定配合的间隙应在+0.022mm+0.022mm+0.066mm+0.066mm之间，试选用合适的孔、轴公差等级之间，试选用合适的孔、轴公差等级和配合种类。和配合种类。解：解：选择公差等级选择公差等级 由由 T Tf f =X XmaxmaxX Xminmin=T=Th hT TS S 得：得：T Th hT TS S=66662222=44=44（mm）查表查表1.41.4知：知：IT7=25
41、m IT7=25m，IT6=16mIT6=16m，按工艺，按工艺价原则，取孔为价原则，取孔为IT7IT7级，轴为级，轴为IT6IT6级，级，则：则：T Th hT TS S=25=2516=41(m16=41(m)接近接近44m44m，符合设计要求符合设计要求。71 选择基准制选择基准制优先选用基孔制，则孔的公差带代号为：优先选用基孔制，则孔的公差带代号为：40H740H7 选择配合种类选择配合种类因为是间隙配合，故轴的基本偏差应在因为是间隙配合，故轴的基本偏差应在a ah h之间，之间，且其基本偏差为上偏（且其基本偏差为上偏（eses）。）。由由X Xminmin=EI=EIeses得：得：
42、eses=EI=EIX Xminmin=0=022=22=22(m)22(m)查表查表1.51.5选取轴的基本偏差代号为选取轴的基本偏差代号为f f(es(es=25m)25m)能保证能保证X Xminmin的的要求要求 验算：所选配合为验算：所选配合为40H7/f6 40H7/f6 X Xmaxmax=ES=ESeiei=25=25(41)=41)=66m66mX Xminmin=EI=EIeses=0=0(25)=25)=25m25m均在均在0.022mm0.022mm0.066mm0.066mm之间，故所选符合之间，故所选符合要求。要求。722.2.试验法试验法 对于与产品性能关系很大的
43、关键对于与产品性能关系很大的关键配合配合,可采用多种方案进行试验比较，可采用多种方案进行试验比较，从而选出具有最理想的间隙或过盈从而选出具有最理想的间隙或过盈量的配合。这种方法较为可靠，但量的配合。这种方法较为可靠，但成本较高，一般用于大量生产的产成本较高，一般用于大量生产的产品的关键配合。品的关键配合。733.3.类比法类比法 a ah h（或（或A AH H）1111种基本偏差与基准孔种基本偏差与基准孔(或基准轴或基准轴)形成间隙配合，主要用于结合件有相对运动或需形成间隙配合，主要用于结合件有相对运动或需方便装拆的配合。方便装拆的配合。jsjsn n（或（或JSJSN N）5 5种基本偏差
44、与基准孔（或基准种基本偏差与基准孔（或基准轴）一般形成过渡配合，主要用于需精确定位和轴）一般形成过渡配合，主要用于需精确定位和便于装拆的相对静止的配合。便于装拆的相对静止的配合。p pzczc（或（或P PZCZC）1212种基本偏差与基准孔（或基种基本偏差与基准孔（或基准轴）一般形成过盈配合，主要用于孔、轴间没准轴）一般形成过盈配合，主要用于孔、轴间没有相对运动，需传递一定的扭矩的配合。有相对运动，需传递一定的扭矩的配合。741.5 1.5 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 1.5.1 1.5.1 线性尺寸的一般公差的概念线性尺寸的一般公差的概念 线性尺寸的一般公差是在
45、车间普通工艺条件下机床设备线性尺寸的一般公差是在车间普通工艺条件下机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表车间的一般加工的经济加工精度。它代表车间的一般加工的经济加工精度。采用一般公差的尺寸和角度，在正常车间精度保证的条采用一般公差的尺寸和角度，在正常车间精度保证的条件下，一般可不检验。件下，一般可不检验。1.5.2 1.5.2 标准的有关规定标准的有关规定 1.5.3 1.5.3 线性尺寸的一般公差的表示方法线性尺寸的一般公差的表示方法 精密级精密级f f、中等级、中等级m m、粗糙级、粗糙级c c、最粗级、最粗级v
46、v。例如，选用中等级时，表示为例如，选用中等级时，表示为GB/T1804GB/T1804m m75习习 题题 1 1 1.1 1.1 判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确1.1.一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。一般来说，零件的实际尺寸愈接近公称尺寸愈好。2.2.公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。3.3.孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。孔和轴的加工精度愈高，则其配合精度也愈高。4.4.过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，过渡配合的孔轴结合，由于有些可能得到间隙，有些可能得到过盈，因此，过渡配合可能是间隙有些可能得到
47、过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。配合，也可能是过盈配合。5.5.若某配合的最大间隙为若某配合的最大间隙为15m15m，配合公差为，配合公差为41m41m，则该配合一定是过渡配合。则该配合一定是过渡配合。761.2 1.2 填空填空 1.1.国标规定有国标规定有 和和 两两 种配合制度，一般应优先选用种配合制度，一般应优先选用 ，以减，以减少少 ，降低生，降低生产成本。产成本。2.2.国标规定的标准公差有国标规定的标准公差有 1818 级，其中最高级级，其中最高级为为 ，最低级为，最低级为 ，而常用的配合公，而常用的配合公差等级为差等级为 。3.3.配合种类分为配合种类分为 、以以 及及 三大类，当相配合的孔轴需有相三大类，当相配合的孔轴需有相对运动或需经常拆装时，应选对运动或需经常拆装时，应选 配合。配合。771.3 1.3 查表确定下列公差带的极限偏差查表确定下列公差带的极限偏差 25f7 25f7 60d8 60d8 50k6 50k6 40m540m5 50D9 50D9 40P7 40P7 30M7 30M7 80JS880JS8781.4 1.4 查表确定下列各尺寸的公差带代号查表确定下列各尺寸的公差带代号 轴轴 孔孔 轴轴 孔孔79
