§4.2 公差与配合的标准化
公差与配合国标的组成与特点
2
公差等级
国标根据零件的要求和功能，将公差划分为不同等级，使制造过程更加灵活。
3
技术条件
国标提供了基本技术条件，包括公差表、配合表等，为制造和检验提供依据泛应用
2 提高产品质量
国标适用于各个行业的机械零件制造、 装配和检验。
国标的应用能够提高产品的一致性、可 靠性和耐久性。
总结和展望
公差与配合国标的制定和应用为机械制造提供了规范，将继续进一步发展和 完善，以满足不断变化的工程需求。
公差与配合国标的组成与 特点
公差与配合是机械制造中非常重要的概念，国标对其进行了统一和规范。
国标的定义和作用
国标是对公差与配合进行统一标准化的规范文件，旨在保证零件的制造与组 装精度，提高产品质量。
公差的定义和意义
公差是指零件制造或装配过程中允许存在的尺寸偏差范围，确保零件的互换 性和装配性。
常见的公差类型和表示方法
尺寸公差
控制零件尺寸的偏差范围，如直径、长度等。
形位公差
控制零件的几何形状和位置关系的偏差范围，如圆度、平行度等。
配合公差
控制零件间的配合间隙或间隙偏差范围，如过盈配合、干涉配合等。
公差与配合的关系
公差与配合密切相关，合理选择公差可以保证零件的装配质量和性能要求。
国标的组成和特点
1
方法和规则
国标规定了公差的计算方法和规则，确保公差计算的一致性和准确性。
轴孔公差与配合标准表
轴孔公差与配合标准表引言在机械设计与加工中，轴孔公差与配合是一个重要的概念。
轴孔公差是指轴孔的尺寸变动范围，配合是指轴与孔之间的连接方式。
了解和掌握轴孔公差与配合标准表对于正确设计和加工零件至关重要。
本文将介绍常见的轴孔公差等级以及国内外通用的配合标准表。
轴孔公差等级轴孔公差等级通常由字母和数字表示，常见的轴孔公差等级包括H、K、N、P、U等。
轴孔公差等级的选择应根据零件的要求和加工工艺来确定。
•H等级：高精度轴孔公差等级，适合精密机械和仪表等要求较高的场合。
•K等级：精度较高的轴孔公差等级，适用于一般机械和设备。
•N等级：普通轴孔公差等级，广泛应用于一般机械制造。
•P等级：较宽松的轴孔公差等级，适合一些要求不严格的场合。
•U等级：松散的轴孔公差等级，通常用于热胀冷缩较大的场合。
配合标准表配合标准表是用来规定轴与孔之间配合的标准。
国内外有许多不同的配合标准表，常见的包括GB/T 1800、ISO 286和ANSI B4.1等。
GB/T 1800GB/T 1800是国家标准中轴孔配合用的标准表。
该标准表包括轴的基本尺寸和公差、孔的基本尺寸和公差以及配合的规定。
GB/T 1800将配合分为轴段和孔段，使用不同的字母和数字组合表示。
例如，H7/h6表示轴孔的配合，其中H7表示轴的公差等级为H，h6表示孔的公差等级为h。
ISO 286ISO 286是国际标准化组织制定的轴孔配合标准。
ISO 286将轴孔配合分为四个基本制度：制度系列、制度尺寸、制度公差和制度偏差。
例如，H7/d9表示轴的公差等级为H7，孔的公差等级为d9。
ANSI B4.1ANSI B4.1是美国国家标准化协会制定的轴孔配合标准。
该标准将配合分为带有字母和数字的代码组合来表示。
例如，RC2/HC7表示轴的公差等级为RC2，孔的公差等级为HC7。
轴孔配合设计原则正确的轴孔配合设计可以保证零件在工作中的正常运行。
以下是一些轴孔配合设计的原则：1.选择合适的轴孔公差等级和配合标准表，根据零件的要求和实际工作情况进行选择。
公差配合
一、公差与配合、形状和位置公差一）互换性同一批规格大小相同的零件，任取其中一件，不经选择和再加工，就能顺利地装配成符合使用要求的产品，这种性质称为互换性。
在现代化的大量或成批生产中，互换性是工业产品必备的基本性质，日常生活中使用的自行车、钟表等它们所用的零件都有互换性。
零件具有互换性，有利于生产分工协作，也有利于采用先进工艺和专用设备进行高效率的专业化生产。
这不仅可以缩短生产周期、降低成本和保证质量，还可以为产品提供备件，以利维修。
公差与配合制度是实现互换性的必要条件。
国家标准《公差与配合》（GB1800～1804-79）适用于圆柱面及其他由单一尺寸确定的表面或结构的尺寸公差，以及由它们组成的配合。
在实际生产中要严格遵守，在图样上必须正确标注。
二）公差与配合的定义及有关术语1、公差在零件的加工过程中，由于受到机床、刀具、夹具、量具和操作者技术水平等方面的影响，加工出来的零件尺寸必然存在一定的误差，一批零件的尺寸也不可能绝对相等。
因此，在设计时，为了保证零件的互换性，应根据零件的使用要求和加工条件，合理地给零件的某种尺寸规定一个允许的变动量，这个允许尺寸的变动量就是尺寸公差，简称公差。
由4-1（a）表示孔和轴的配合尺寸为φ50图4-1（b）、（c）分别注出了孔和轴直径的允许变动量。
图4-2是说明图4-1所注尺寸公差与配合的示意图。
现以轴的尺寸为例[图4-1（c）]（图4-2），介绍有关尺寸公差的术语和定义。
（1）基本尺寸设计给定的尺寸。
例如图中φ50。
（2）实际尺寸通过测量所得的尺寸（存在测量误差）。
（3）极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值，它以基本尺寸为基数来确定。
最大极限尺寸两个极限尺寸中较大的一个。
例如图中轴的尺寸φ49.991。
最小极限尺寸两个极限尺寸中较小的一个。
例如图中轴的尺寸φ49.975。
实际尺寸在两个极限尺寸所决定的区间内算合格。
（4）尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
公差配合
h6
Ф 25H7为7级基准孔的EI = 0,ES = +21μ m
4. 圆柱孔、轴公差配合在图样上的标注法 （1)孔和轴的公差带在零件 图上的标注如图2-13所示，主 要标注上下偏差数值，也可附 注基本偏差代号及公差等级。
（2)孔和轴的公差带在装配图 上标注如图2-14所示，主要标注配 合代号，即标注孔、轴的基本偏差 代号及公差等级，也可附注上下偏 差数值。
最 大 间 隙
(2) 间隙配合 孔的公差带在轴的
轴公差带 最小间隙等于零 轴公差带
图2-4 间隙配合
(3)过盈配合 孔的
轴公差带
最小过盈 等于零
包括最小过盈为零的配
合）如图2-5所示。过盈 配合的性质可用最小过
最 大 过 盈
孔公差带 孔公差带
盈Y min、最大过盈Y max
和平均过盈Yav来表示。
图2-12
φ68 H7 +0.03 0
φ136+0.078 -0.059
图2-13 零件图上标注
图2-14 装配图上标注
H7 φ68 s6
) (+0.03 0 +0.078 (-0.059 )
2.3.1 一般、常用和优先公差带
GB/T1801-1999规定了基本尺寸≤500mm的一般用途轴的公差带119个和孔的公 差带105个,再从中选出常用轴的公差带59个和孔的公差带44个,并进一步选出孔和 轴的优先公差带13个。
ES
+ 0 -
EI 零线 es
基本尺寸
ei 轴公 差带
4
配合和配合公差
基本尺寸相同的相互结合的孔与轴公差带之间的关系。
公差与配合_知识
公差与配合培训-李刚志
3）在公差等级≤IT8级（P至ZC ≤IT7级） 的高精度配合中，选择孔比轴低一个标准 公差等级；而在＞IT8级的一般配合时，孔 与轴的公差等级相同。 4）有时为了特殊需要，也可选用非基准制 配合，达到既提高配合精度，又不减小工 件的制造公差的目的。此外，也可采用分 组装配、配制配合等方法。
公差与配合培训-李刚志
如图1—2中孔的公差为
Th=30.012mm-30mm=0.012mm 或 Th=+0.012mm- 0mm =0.012mm 又如轴的公差为
Ts=29.980mm-29.967mm=0.013mm 或 Ts=-0.020mm-（-0.033）mm=0.013mm
公差值是一个没有符号的绝对值，也不可能为零。必 须注意的是：公差和偏差是两个不同的概念，千 万不能将两者混为一谈。
某一尺寸（实际尺寸或极限尺寸）减其基本 尺寸所得到的代数差称为尺寸偏差（简称偏差）。 实际尺寸减其基本尺寸所得到的代数差称为实际 偏差。由于实际尺寸可能大于、小于或等于基本 尺寸，因此实际偏差可能为正、负或零值，不论 书写或计算时均须标注正号或负号。极限尺寸减 其基本尺寸的代数差称为极限偏差，由于极限尺 寸有两个，所以极限偏差也有两个。
一般由设计人员根据零件使用要求，通过计算或 结构等方面的考虑，并按标准圆整后确定。
3．实际尺寸
通过测量后获得的某一孔、轴的尺寸称为实际 尺寸。在测量过程中总有测量误差存在，因此实 际尺寸并不一定是尺寸的真值 。另外，由于零件 的形状误差等影响，不同部位的实际尺寸也不一 定相等，如图1—1所示。
公差配合的一般常识
公差配合的一般常识作为一名优秀的维修钳工必须要懂得公差与配合的基本知识，一个钳工的水平到底怎么样，不是看你做得快不快，而是看你做得精不精，精就体现在控制公差与配合上。
1、公差公差是指允许工件尺寸、几何形状和相互位置变动的范围，用以限制加工误差。
它是由设计人员给定的，不能为篆，是绝对值。
它反映对制造精度的要求，体现加工的难易程度。
成批大量生产要求零、部件有互换性，而制造又必然存在误差，因此，只有将公差控制在一定的范围内才有可能实现互换性生产。
所以我们在设计中标注公差时，一定要使所标注的公差能保证篆件的互换性。
规定公差值T的大小顺序应为：T“〉T位.>T和〉R, (R )其中R (R )—一表面粗糙度参数。
A Z公差与配合在机核制造中使用得最广眨的是孔与轴的结合。
为了经济地满足使用要求，应该对尺寸公差与配合进行标准化。
公差与配合的标准化不仅可以防止产品尺寸设计中的混乱现象，有利于工艺过程的经济性及产品的使用与维护，而且还可实现刀具和量具的标准化。
公差与配合标准已成为机械工业中应用最广、涉及面最大的一个极为重要的基础标准。
孔主要指圆柱形的内表面，也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。
轴主要指圆柱形的外表面，也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。
从装配关系讲，孔是包容面，在它之内无材料，称为內表面；轴是被包容面，在它之外无材料，称为外表面。
尺寸：用特定单位表示长度值的数字。
在机械制造中一般用mm作为特定单位。
基本尺寸设计给定的尺寸。
孔的基本尺寸以D表示，轴的基本尺寸以d表示。
基本尺寸是在设计中通过运动、强度、刚度、结构等条件计算并经标准化了的尺寸。
它是精度设计的起始尺寸，只表示尺寸的基本大小，并不一定是在实际加工中要求得到的尺寸。
实际尺寸：通过测量得到的尺寸。
孔的实际尺寸以Da表示，轴的实际尺寸以da表示。
由于存在测量器具、方式、人员和环境等因素造成的测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值。
同时由于工件存在形状误差，所以同一表面不同部位的实际尺寸也不相同。
公差与配合的选择
制度
是规定了公差和配合最大最小值之间的范围、 精度和符号的规程。
公差选择的原则与方法
在进行公差选择时，需要根据设计要求和生产工艺等因素，遵循一些基本的原则和方法。
1
确定公差带
根据零件尺寸和精度要求，选择合适的公差带。
2
确定基本偏差
根据公差带确定基本偏差。
3
确定配合形式
根据零件要求和工艺要求，选择合适的配合形式。
常见问题 螺纹接合力不够 轴配合过紧或不可装配 薄壁零件变形
解决方法 重新选择公差尺寸和等级，或更换材料。 重新选择公差带和等级，或调整制造工艺。 重新设计零件的结构和厚度，或考虑铸造、锻 造等制造工艺。
总结与结论
选择公差和配合要根据零件的材料、加工工艺、要求的精度和功能等因素综合考虑，以达到设计要求和 生产要求。 要在实际工程中正确选用公差和配合，需要深入理解这些概念和方法的含义，保证产品的质量和可靠性。
常见的配合类型和标准
配合类型和标准随着工业的发展和种国际标准化组织， 对配合标准提出了全球通用的 标准。
装配工具
各种类型的配合都需要使用不 同的装配工具进行组装。
配合测试
需要对不同的配合类型进行一 系列的基础实验和测试。
配合选择的实际案例分析
在机械设计中，实际的配合选择通常需要综合考虑零部件的功能、材料、制造工艺和成本等因素。
1 案例一
选择红色基本偏差，配合清K9,结构尺寸min,max确定W，选入R7公差等级。
2 案例二
选择中间基本偏差，配合过盈H8/f8,选择公差等级IT6。
3 案例三
选择绿色基本偏差，配合过渡H7/j6，选择公差等级IT7。
公差与配合的常见问题与解决方法
标准公差
6
IT01、IT0、IT1、IT2、•••••• IT18。共 20 个等级。
精度高
精度低
表示
例： Φ50
IT7：25 m Φ 30 IT7：21 m
➢ 既注公差带代号又注上、下偏差
• 基本尺寸分段可见标准公差表。
11
2、基本偏差
用以确定公差带相对于零线的位置。一般为靠近零 线的那个偏差。
代号: 孔用大写字母，轴用小字母表示。
标准公差
基本偏差（下偏差）
+
0–
基本偏差（0上偏差）
标准公差
基本尺寸
孔、轴各 28 个基本偏差构成基本偏差系列 12
结束 目录
A
A~H，EI为基本偏差
• B/T1800.2－1998将标准公差分为20 个等级，用IT（ISO Tolerance的缩写） 和阿拉伯数字
• 表示为IT01,IT0,IT1,IT2,IT3……IT18。 其中最高IT01，最低IT18 。
5
• 为了简化和统一对公差的要求，使其满 足使用要求，且能代表加工方法的精度， 便于零件设计和制造，因而合理地规定 和划分公差等级。
H7 Φ40
g6
19
-0.050 -0.025
+0.038 0
4、公差与配合的标注
1.零件图中的标注形式
➢ 标注基本尺寸及上、下偏差值（常用方法）
数值直观，适 应单件或小批量生 产。零件尺寸使用 通用的量具进行测 量。必须注出偏差 数值。
20
Φ50
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两种配合中， Ø25
H6 p6
0.013 0 0.035 0.022
和Ø25
P7 h6
0.02 2 0.04 3 0 0.01 3
其中，公差带Ø25P7
0.021 0 0.035 0.022
H9 F9 20 与 20 f9 h9
同名配合：
H7 R7 50 与 50 r6 h6
例 Ø25
H6 p6
0.013 0 0.035 0.022
和Ø25
P6 h6
是基孔制的同级配合， Ø25 是基轴制的同级配合。但是， 这两种配合， 由于公差等级较高，采用同级配 合一般来说是不合理的，不符合工艺等价原则。若将上述两种基准 制的配合改为孔比轴低一级的配合，则为： Ø25
IT2 IT3
IT 5 (IT1) IT1
IT 5 (IT1) IT1
1
IT8
2
IT9 IT10
1000i 1600i 2500i
IT4
IT 5 (IT1) IT1
3
4
IT11
3. 基本尺寸分段
分段后取基本尺寸分段中首、 尾两值 的几何平均值作为基本尺寸值。
mm
0.60 0.75 0.90 1.00 1.20 1.50 1.40 1.80 2.20
＞10～
18
0.5
0.6 0.6 0.8 1.0 1.2 2.0 2.5 3.0 4.0
0.8
1.0 1.0 1.2 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
1.2
1.5 1.5 2.0 2.5 3.5 4.5 6.0 7.0 8.0
— 3 6 10 18 500 630 800 至 3 6 10 18 30 630 800 1000
尺寸分段表
主 大 于
30 50 80 120 180 1000 1250 1600
段 至
50 80 120 180 250 1250 1600 2000
落 大 于
250 315 400
至 315 400 500
优先、常用、一般（P.65、.71）。
孔和轴的配合分为：
优先、常用配合
（P.70、.71）。
一般、常用和优先用途孔公差带
X min
轴
D
要使配合性质相同，即
基孔制时： 基轴制时：
X min X / min
X min es
EI X min
即：EI es
IT n 0
轴 H
ITm
基轴制
X max
基孔制
D
ITn
孔
h
ITm
已知：孔公差 TH ITh ,轴公差 TS ITm
X max
要使配合性质相同，既 X max X / max 基孔制时： X max ES ei ITn ei 基轴制时： X / min ES ei ES ITm ES ITm
1.10
1.30 1.60 1.90 2.20 2.50 2.90 3.20 3.60 4.00
1.80
2.10 2.50 3.00 3.50 4.00 4.60 5.20 5.70 6.30
2.70
3.30 3.90 4.60 5.40 6.30 7.20 8.10 8.90 9.70
＞18～
30
IT IT
基孔制时： Ymin ES ei ITn ei 基轴制时： Y / min ES ei ES ITm ES ITm
Y Y
min
/ min
通用规则：
特殊规则：
EI es
ES ei
ES ei
ITn ITn1
2.0
2.5 2.5 3.0 4.0 5.0 7.0 8.0 9.0 10
3.0
4.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10. 12 13 15
5
6 7 8 10 12 14 16 18 20
8
9 11 13 15 18 20 23 25 27
11
13 16 19 22 25 29 32 36 40
ITm
基轴制
h 孔
D
基孔制
ITn
已知：孔公差 TH ITh ,轴公差 TS ITn 1 要使配合性质相同，既
Y
/
Y
min
/
max
即：ITn ei ES ITn1 ES ei 若 m n ，则 ES ei ITn ITm ES ei 若m n - 1 ，则
i 0.453 D 0.0 0 1 D( m)
Ø25：IT7=21µ m； Ø250：，IT7=46µ m
2. 公差等级分为20级，分别为 IT01，IT0， IT1，IT2 ，….，IT18
高
低
公差等级相同， 表示加工精度相同。
IT= a × i
式中： a 为公差等级系数，
采用 R5 优先数系。
IT4至IT7
D
n p r D ≤50mm D＞50mm
c
-（95+0.8）D
cd
16 D 11 D
0.44
+IT7+(0至5)
ps
cd
d e ef f fg g h
+IT8+(1至4) +IT7+0.4D +IT7+0.63D +IT7+D +IT7+1.25D +IT7+1.6D +IT7+2D +IT7+2.5D +IT8+3.15D +IT9+4D +IT10+5D
基本偏差系列
孔
K M N P R S T
+ 0 |
c b a
H
U V
X
Y
Z ZA ZB ZC
cd d
e ef
f fg
g
h
k j js m
n
p
r s
t
u
v
x
y z
za zb
zc
+ 0 |
轴
基孔制与基轴制图
基准孔 基准轴
基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一
种制度，称基孔制。基孔制的孔称为基准孔，其基本偏差(即下偏差)为零，代号为H。
s t u v x y z za zb zc js±IT/2
0.41
e f
5.5 D
0.41
f g
0.34
2.5 D
0
注：式中D的单位为mm,计算结果的单位为 m
4.孔的基本偏差值：由一定的换算规则换算得到。
换算原则：在孔、轴为同一公差等级或孔比轴低一级
的配合条件下，按基孔制形式的配合和按 基轴制形式的配合，两者的配合性质相同。 即： 同名配合得到相同的配合性质。
＞30～
50
＞50～
80
＞80～
120
＞120～
180
＞180～
250
＞250～
315
＞315～
400
＞400～
500
5 注：基本尺寸小于1mm时，无IT14至IT18
4.2.2. 基本偏差的标准化：
1. 基本偏差系列图：
（a） 图中的表示
（b）分部规律
（c）特殊偏差 （d）另一端
A J B C CD D JS E EF F FG G
基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种
制度，称为基轴制。基轴制的轴称为基准轴，其基本偏差(上偏差)为零，代号为h。
+ 0 |
2. 公差带与配合的代号及图纸标注：
零件图上： 1.
500
0.039
50 0.050
0.025
2. 50 H 8
18
21 25 30 35 40 46 52 57 63
27
33 39 46 54 63 72 81 89 97
43
52 62 74 87 10 0 11 5 13 0 14 0 15
70
84 100 120 140 160 185 210 230 250
110
130 160 190 220 250 290 320 360 400
表示按通用规则(基本偏差不加补偿值)取得基本偏差(上偏差)，再 用标准公差值计算出下偏差。很明显Ø25 的配合性质不同。
H7 p6
和Ø25
P7 h6
0.02 2
0.04 3 0
0.01 3
基孔制
0
孔 H
X min
h 基轴制
H7 p6 0.021 0 0.035 0.022
0.022 0.035 0 0.013 0.022 P 6 0.035 h6 0 0.013
4. 尾数化整：按标准规定的要求化整。 例： 求 Ø25 的 IT7 和 IT11值。
D 18 30 23.24
i 0.45 23.24 0.001 23.24 1.31( m)
3
IT7=16 i = 21µ m ， IT11= 100 i =130µ m