公差与配合
机械基础知识公差与配合
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在现代化大规模生产中要求零件具有互换性： 即同一规格的一批零件中任取一件，不经修 配就能装配到机器或部件中，并能保证使用 要求。
零件具有互换性有利于组织协作和专业化生 产，对保证产品质量，降低成本及方便装配， 对维修具有重要意义。
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在实际生产中，零件的尺寸不可能加工得 绝对精确，为保证能实现零件的互换性， 在加工零件时允许零件的实际尺寸在一个 合理的范围内变动。
标准公差确定公差带的大小. 而基本偏差确定公差带的位置
1）标准公差（IT）
标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。其 中公差等级是确定尺寸精确程度的等级。 标准公 差分为20个等级，即：IT01、IT0、IT1、 IT2…IT18。IT表示标准公差，数字表示公差等级。 IT01公差值最小，精度最高；IT18公差值最大，精 度最低（如图）
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孔和轴公差带形成配合的一种制度，称为配合制。 根据生产实际需要，国家标准规定了两种配合制。
1）基孔制配合 基本偏差一定的孔的公差带，与 不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种 制度。基孔制配合的孔称为基准孔，其基本偏差 代号为H，下偏差为零，即它的最小极限尺寸等 于基本尺寸
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例试说明 含意。
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4、极限与配合的标注与查表
1）在装配图上的标注方法 在装配图上标注配合代号时， 采用组合式注法。在基本尺寸后面用分式表示，分子为 孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。
2）在零件图上的标注方法 在零件图上标注公差有三种 形式：在基本尺寸后只标注公差带代号，或只标注极限 偏差，或代号和偏差均标注。
在公差带图中，零线是确定正、负偏差的基准线，零线 以上为负偏差。在零件图上标注的尺寸公差，其上、下 偏差有时都是正值，有时都是负值，有时一正一负。上 下偏差值中可以有一个值是“0”。公差值必定为正值， 公差不应是“0”或负值。
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。
公差与配合知识培训
公差与配合在机械制造中的作用
提高产品质量
通过合理的公差与配合选择，可以减 小产品尺寸误差，提高产品精度和稳 定性，从而提高产品质量。
保证互换性
促进机械制造业发展
公差与配合知识的应用和发展，促进 了机械制造业的技术进步和创新，提 高了机械产品的竞争力和市场占有率 。
公差与配合是实现机械零件互换性的 基础，有利于提高生产效率和降低生 产成本。
形状公差带
形状公差带是指在某一形 状范围内，满足形状要求 的区域。
形状公差的标注
在图纸上标注形状和位置 公差，常用的标注方法有 最大实体状态和最小实体 状态。
位置公差
位置公差定义
位置公差是指零件上各要素间的 相对位置误差，用于控制加工过 程中各要素间的相对位置变化。
位置公差带
位置公差带是指在某一位置范围内 ，满足位置要求的区域。
跳动公差
对旋转零件的径向跳动、端面跳动等进行标注，以确保旋转精度 。
配合的标注方法
间隙配合
01
标注孔和轴的基本尺寸及极限偏差，表示孔和轴可以有一定的
间隙。
过盈配合
02
标注孔和轴的基本尺寸及极限偏差，表示孔和轴需要过盈连接
。
过渡配合
03
标注孔和轴的基本尺寸及极限偏差，表示孔和轴的连接状态介
于间隙配合和过盈配合之间。
位置公差的标注
在图纸上标注位置和定向公差，常 用的标注方法有基准线和基准面。
公差值与公差等级
公差值
公差值是指允许的尺寸变化范围 或形状、位置误差值的大小。
公差等级
公差等级是指根据加工制造的难 易程度而划分的等级，不同等级
对应不同的公差值范围。
公差值的选用
根据零件的功能要求和加工制造 的实际情况，选择合适的公差值 和等级，以确保零件的性能和质
公差与配合
一、公差与配合的概念（一）零件的互换性在成批生产进行机器装配时，要求一批相配合的零件只要按零件图要求加工出来，不经任何选择或修配，任取一对装配起来,就能达到设计的工作性能要求，零件间的这种性质称为互换性。
零件具有互换性，可给机器装配、修理带来方便，也为机器的现代化大生产提供了可性。
（二）公差的有关术语零件在加工过程中，足球机床精度、刀具磨损、测量误差等的影响，不可能把零件的尺寸加工得绝对准确。
为了保证互换性，必须将零件尺寸的加工误差限制在一定范围内，为例，说明公差的有关术语（轴，类同）。
1、基本尺寸根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。
其数值应优先用标准直径或标准长度。
2、实际尺寸通过测量所得到的尺寸。
3、极限尺寸允许尺寸变动的两个界限值。
它是以基本尺寸为基数来确定的。
两个界限值中较大的一个称为最大极限尺寸；较小的一个称为最小极限尺寸。
4、尺寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。
尺寸偏差有：上偏差=最大极限尺寸—基本尺寸下偏差=最小极限尺寸—基本尺寸上、下偏差统称为极限偏差，上、下偏差可以是正值、负值或零。
国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es,轴的下偏差代号为ei.5、尺寸公差（简称公差）允许尺寸的变动量。
尺寸公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=上偏差—下偏差因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，亦即上偏差总是大于下偏差，所以尺寸公差一定为正值。
如图１a所示的孔径：基本尺寸＝Ø30最大极限尺寸＝Ø30.010最小极限尺寸= Ø29.990上偏差ES=最大极限尺寸—基本尺寸=30.010-30=+0。
010下偏差EI=最小极限尺寸—基本尺寸=29.990-30=-0.010公差=最大极限尺寸—最小极限尺寸=3。
010-29.990=0.020=ES-EI=+0.010-（-0.010）=0。
020如果实际尺寸在Ø30.010与Ø29.990这间，即为合格。
公差与配合
• Rz的值越大，则表面越粗糙。 Rz只能反 映轮廓的峰高和谷深，不能反映峰顶和 谷底的尖锐或平钝的几何特性。
Rz
y
i 1
5
pi
yvi
i 1
5
5
• 3）轮廓最大高度Ry: 在取样长度内，轮廓峰顶线与轮廓谷底线之 间的距离。
3 表面粗糙度的选用
（1）评定参数类型的选择 Ra、Rz、Ry选定一种测量方式即可。 • 在常用范围内优选Ra，可用轮廓仪测量。 • 在粗糙度很小或很大时，用干涉显微镜测Rz • 当零件的疲劳强度和密封性要求较高时，不 允许零件表面出现较深的加工痕迹，可用Ry。 一般Ry要和Ra、Rz联合使用。
(2）评定参数值的选用
• 表面粗糙度参数的选用原则是在满 足工作性能要求的情况下，尽量把 数值取大。以减少加工难度，降低 加工成本。 常用方法：类比法。 （考虑重要性和加工方法）
表面微观特征
Ra Rz (μm) (μm)
加工方法
应 用 举 例
粗糙表 面
可见刀痕
≤20
≤80
粗车、粗铣 粗加工过的表面，非 、粗刨、 配合的加工表面 钻、锯断 ，如轴端面、倒 等 角钻孔等
≤0.32 ≤1.6
≤0.16 ≤0.8 ≤0.08 ≤0.4 精磨、研磨、 普通抛光
特别精密 接合 面量 块接 合面
镜状光泽面
雾状镜面 镜面
≤0.04 ≤0.2
≤0.02 ≤0.1 ≤0.01 ≤0.05
超精磨、精抛 光、镜面 磨削
镜面磨削、超 精研
（3）表面特征代号及其标注
1）表面粗糙度的基本特征代号为： • ① ——用去除材料的方法（如车、铣、磨 等）获得的表面； • ② ——用不去除材料的方法（如铸、锻等） 获得的表面； • ③ ——基本符号，若单独使用则无意义。
公差与配合详解
ES dmin
dmax
TTd ddemsaxedi minei demsin dmax
Td es ei ei es
轴的公差：
.
3)．零线与公差带
在公差与配合图解（简称公 差带图）中，确定偏差的一 条基准直线，称为零线。
通常用零线来表示基本尺寸。
公差带：在公差带图中，由
代表上、下偏差的两条直线
.
互换性包括几何参数、物理化学性能等 因素。
我们主要介绍零件的几何参数的互换性， 包括零件的尺寸、形状和相互位置的互 换性。
.
2 互换性的作用
1) 有利于组织专业化生产； 2) 产品设计标准化，缩短设计周期 3) 维修时易更换配件，减少修理时
间和费用，保证设备原有的性能。
.
3 误差和公差
.
3）过渡配合
过渡配合：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
.
4）配合公差
配合公差：间隙或过盈允许的变动量， 用Tf表示。
Tf Xmax Xmin Xmin Xmax Tf Ymax Ymin Ymin Ymax Tf Xmax Ymax Ymax Xmax Tf TD Td
配合分类：间隙配合、过盈配合、过渡配合
.
1）间隙配合
具有间隙（包括 最小间隙等于零） 的配合。它的特 点是孔的公差带 在轴的公差带之 上。
Xmax=Dmax－dmin
Xmin=Dmin－dmax
.
2）过盈配合
具有过盈（包括 最小过盈等于零） 的配合。其特点 为孔的公差带在 轴的公差带之下
Ymax=Dmin－dmax Ymin=Dmax－dmin
孔的下偏差 EI=Dmin－D=25-25=0 轴的上偏差 es=dmax－d=24.980-25=-0.02mm
公差与配合ppt课件
过渡配合
配合松弛，影响零件的稳定性 和功能。
间隙配合
配合间隙过大，可能导致零件 之间的相对位置不稳定。
总结和要点
公差与配合是机械设计中的重要概念，对零件质量和性能至关重要。合理控制公差，选择合适的配合类型，确 保零件的装配和功能。
对零件的形状和相对位置进行控制和限制。
3 配合类型
包括过盈配合、过渡配合和间隙配合等。
公差与配合的应用
装配
通过控制公差和选择合适的配合类型，实现零件的 精确装配。
汽车制造
在汽车工业中，公差与配合的控制尤为重要，确保 汽车零件的质量和可靠性。
公差与配合的常见问题
过盈
配合过于紧密，导致装配困难 或零件损坏。
原理
根据机械设计的要求和实际情况，确定合适的公差， 确保零件的功能和可靠性。
配合的定义和原理
定义
配合是指零件之间的形位关系，包括配合类型和配 合公差。
原理
根据机械零件的功能和运动方式，选择合适的配合 类型和配合公差，保证零件的相互协调性。
公差与配合的分类
1 尺寸公差
2 形位公差
对零件的尺寸进行控制和限制。
公差与配合ppt课件
公差与配合是机械设计中至关重要的概念。通过掌握公差的定义、原理以及 配合的定义、原理，我们可以确保机械部件的质量和性能。
Hale Waihona Puke 公差与配合是什么公差
指针对零件尺寸、形状、位置等方面的允许偏差。
配合
指零件之间相对位置关系的要求，包括配合类型、配合公差等。
公差的定义和原理
定义
公差是指允许的偏差范围，表示零件的制造精度。
常用公差与配合
常用配合及其它
1、轴承与轴的配合 k6(gc)▽7=Ra1.6
2、轴承与轴承壳的配合 (D)JS7、 H7▽7=Ra1.6
3、定位配合，如支口与突沿的配合
H8/h7(D3/d3)▽5=Ra 6.3
4、联轴器、齿轮等与轴的配合
H7/k6、H7/r6(D/gc)▽7=Ra1.6
5、滑动轴承与轴的配合 H8/f7(D/dc)▽7=Ra1.6
6、大跨度、多支点轴承与长轴的配合
H9/d9(D4/dc4)▽7=Ra1.6
7、轴承盖与座体的配合 H7/d11▽5=Ra 6.3
8、永久性装配的配合（例如加套、加箍） H7/s6▽7=Ra1.6
9、定位套与轴的配合 D11/k6.H9/k6▽7=Ra1.6
10、键与键槽的配合：轴---N9/h9；孔—JS9/h9▽7=Ra1.6
11、表面光洁度是表面粗糙度的对应关系:
表面光洁度14级=Ra 0.012 表面光洁度13级=Ra 0.025 表面光洁度12级=Ra 0.050 表面光洁度11级=Ra 0.1 表面光洁度10级=Ra 0.2 表面光洁度9级=Ra 0.4
表面光洁度8级=Ra 0.8 表面光洁度7级=Ra 1.6
表面光洁度6级=Ra 3.2 表面光洁度5级=Ra 6.3
表面光洁度4级=Ra 12.5 表面光洁度3级=Ra 25
表面光洁度2级=Ra 50 表面光洁度1级=Ra 100
12、公差与配合在图样上的标注
)(665021.0002.0++∅k 6730f H ∅6
65k ∅。
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怎样选用基孔制和基轴制？
1.当轴的公差不适合改变时，选基轴制。
例如滚动轴承的外圈与孔的配合，就只能选基轴制。
2.当孔的公差不适合改变时，选基孔制。
例如滚动轴承的内圈与轴的配合，就只能选基孔制。
3.当无所谓的时候，应该选基孔制。
因为轴相对好加工一些，轴的加工成本小一些。
公差配合讲的就是配合关系的尺寸数据，举例，对于Φ40的孔，与Φ40的轴配合：
一、当需要能够转动时，叫间隙配合
1、需要非常大的间隙，或着是农用机械：可以选择H11/c11
2、需要间隙稍微小一点：选择H9/d9
3、需要非常小的间隙：选择H8/f7
二、当不需要转动时（包括轴承与轴的配合），叫过渡配合
1、紧密配合，用于定位：H7/js6
2、轴承与轴的配合：H7/k6
三、当需要轴、孔完全固联在一起时，叫过盈配合
1、过盈配合的轴要做得比孔要小，需要用压力机装配，或温差法装配
四、配合前面的字母由A、B、C……X、Y、Z，A级间隙最大，Z级间隙为负值（不仅没有间隙，而其轴比孔小）
五、字母后面的是精度等级，数字越小精度越高
六、基本尺寸是设计的基准值，相互配合的轴与孔都应该是同一个基准值
七、公差是以基本尺寸为基准的一系列配合形式
八、非刚性的过盈配合，可以选择过盈量大的配合，如：H7/z6（这需要用压力机装配的）
九、设计顺序是：首先要确定基本尺寸，而后再选择配合形式
常用优先公差带与配合：
/C12/Course/user/admin/jxsj/hb/gc/7.htm
%%C 直径%%P +- %%D 角度
《机械制图》国家标准（GB4458-84）对零件图线性尺寸公差的标注式样，规定有三种：
1 公差代号标注，如Ф65K7；
2 极限公差标注，如Ф65-0.021+0.009;
3 同时标注公差代号和极限偏差，如Ф65K7-0.021+0.009.
AutoCAD2000所提供的尺寸公差标注，是在尺寸管理命令（Dimension style Manager）中建立一个“公差标注式样”，在（Tolerance）(公差)和（primary Unit）(主要单位)选项卡中进行上下偏差等有关参数的预先设置（具体略过），每标注一个不同的尺寸公差都要返回（Dimension Style Manager）中进行设置，很麻烦，且只能完成上述标注式样的第2种——标注极限偏差。
对尺寸公差标注获得一些体验，现总结如下：
一、属性匹配法：[主要命令：（Properties）属性工具]
利用预先设置的一个尺寸公差式样，然后通过（Properties）属性工具进行修改。
例如把Ф65-0.021+0.009的上下偏差改为Ф65-0.015+0.004
1 单击（Properties）命令按钮，弹出（Properties）属性工具对话框。
2 单击已标注尺寸Ф65-0.021+0.009，回到（Properties）对话框，在（Tolerance）选项中对Tolerances limit upper/Tolerances limit lower显示的上下偏差值进行分别修改即可。
二、尺寸修改法：[主要命令：（Dimension Edit）尺寸标注编辑命令]
利用“尺寸标注编辑命令”标注尺寸公差，是对图中已经标注的尺寸进行修改，不论原尺寸是什么式样，都城可以方便进行修改，如把尺寸58改为
Ф65-0.021+0.009。
1 单击（Dimension Edit）命令按钮。
2 命令提示行显示Enter type of dimension
editing(Home/New/Rotate/Oblique/),输入N确认，显示（Multline Text Editor）多线文本编辑对话框。
3 在（Character）(字符)选项卡中输入%%C65+0.009^-0.021(注意插入“^”)
分开上下偏差），删除“<>”(原尺寸)，拖动鼠标选中+0.009^-0.021，单击（a/b）(堆叠/取消堆叠)按钮，单击（OK）按钮。
，退出对话框。
4 鼠标变成捕捉框，捕捉已标尺寸58，确认就修改成Ф65-0.021+0.009（对图中任何尺寸都可以完成修改，有点像（Match Properties）命令。
形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量。
位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量。
两者简称形位公差。
2、用多行文字（M）编辑标注尺寸公差十分方便，操作如下：点击第一条尺寸界限
原点和第二条尺寸界限原点后，输入M回车，弹出多行文字编辑器，在“< >”后输入上偏差、“^”(Shift+6)和下偏差，再将上、下偏差选中，点击堆叠键(a/b)然后点确定。
若不采用自动测量的尺寸，则删去“< >”，输入尺寸数字即可。