13-画法几何及工程制图-第13章-极限与配合形位公差
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第十三讲 零件图
b×
b
倒角宽度b按轴（孔）径查标准确定。
=45°，也可取30°或60°。
2) 退刀槽和砂轮越程槽
作用：便于退刀和零件轴向定位。
退刀槽 b b 砂轮越程槽 砂轮
图中 ：槽的直径；b：槽宽
b
3） 钻孔端面
作用：避免钻孔偏斜和钻头折断。
90°
4）凸台和凹坑
作用：减少机械加工量及保证两表面接触良好。
选择其它视图
用左视图表达孔、槽的分布情况。
A
端盖零件
三、零件的表面粗糙度
1.表面粗糙度的概念
表面粗糙度是指零件的加工表面上具有的较小 间距和峰谷所形成的微观几何形状特性。
2. 评定表面粗糙度的参数
★ 轮廓算术平均偏差——Ra
★ 轮廓最大高度——Rz
优先选用轮廓算术平均偏差Ra
轮廓算术平均偏差——Ra
二、零件图的视图选择
1.视图选择的要求:
完全
正确 清楚 零件各部分的结构、形状及其相对位置 表达完全且唯一确定。 视图之间的投影关系及表达方法要正确 。 所画图形要清晰易懂。 几何形体、结构 要分清主要 和次要形体 功用 形状与功用有关 加工方法 形状与加工方法有关
2.视图选择的方法及步骤
1)分析零件
铸件表面相交处应有圆角，以免铸件冷却 时产生缩孔或裂纹，同时防止脱模时砂型落砂。
缩孔
裂纹
过渡线 ：
由于铸造圆角的存在，使得铸件表面的相贯线变得 不明显，为了区分不同表面，以过渡线的形式画出。
两曲面相交
过渡线不与 圆角轮廓接触 铸造圆角
过渡线
两等直径圆柱相交
铸造圆角
切点附近断开
平面与平面、平面与曲面过渡线画法
图样画法、形位公差、配合、粗糙度
1.6 尺寸注法（ GB/T 4458.4-1984)
在图样中，除需表达零件的 结构形状外，还需标注尺寸，以 确定零件的大小。
1.6.1 基本规则 （ 1 ）尺寸数值为零件的真实大小，与绘 图比例及绘图的准确度无关。 （ 2 ）以毫米为单位，如采用其它单位时， 则必须注明单位名称。
（ 3 ）图中所注尺寸为零件完工后的尺寸。
一般规定：
图样中的字体书写必须做到： 字体工整、笔画清除、间隔均匀、 排列整齐。
字体高度（用 h 表示，单位为 公厘)的公称尺寸系列为 1.8, 2.5, 3.5, 5, 7, 10, 14, 20 。
1.3.1 汉字 汉字书写的要点在于横平竖直，注
意起落，结构均匀，填满方格。
汉字应写成长仿宋体字，并应采用国 家正式公布推行的《汉字简化方案》中规
各种图线应用示例
1.4.2 图线宽度
所有线型的图线宽度（ d ）应按图样的类型和
尺寸大小在下列数系中选择：
0.13 mm， 0.18 mm， 0.25 mm，0.35 mm， 0.5 mm， 0.7 mm， 1.0 mm， 1.4 mm，2 mm。
在同一图样中，同类图线的宽度应一致。
机械工程图样上采用两类线宽，称为粗线和细线，
孔的最大极限尺寸以Dmax 表示，最小极限尺寸Dmin 以表示；
轴的最大极限尺寸以dmax 表示，最小极限尺寸以 dmin 表示。
二、偏差
偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 偏差为代数差，可以为正值、负值或零，在进行计 算时，必须带有正、负号。
1、实际偏差 实际偏差是实际尺寸减其基本尺寸所得的代数
其宽度比例关系为 2:l 。
1.5 剖面符号（ GB/T 4457.5-1984)
极限与配合、形位公差
极限与配合、形位公差
在机械设计中，正确的配合设计和公差分配是非常重要的。本次演示将介绍 极限与配合的概念、分类和选择原则，形位公差的种类和优点以及它们的应 用举例。
极限与配合的定义
极限尺寸
额定最大尺寸和最小尺寸的代表值。
配合
两个零件间的运动与定位关系，包括间隙、过盈和间隔等。
形位公差的概念
定位公差
形位公差的种类
轴线度公差
用于控制轴心位置的误差。
直线度公差
用于控制直线加工表面的误差，如导轨和 拖链。
圆度公差
用于控制圆轮或圆柱的形状误差。
平面度公差
用于控制平面零件的形状误差，如底板等。
极限与配合的选用原则
根据零件作用确定
根据零件在装配后的作用关 系选择合适的配合方式。
根据精度确定
根据零件加工精度选择合适 的公差等级和配合公差。
机床导轨
导轨表面使用直线度公差 及平面度公差，轴线度公 差加工时控制在粗加工和 精加工两个阶段，提高生 产效率。
车身件
汽车轻质化设计，针对连 接孔的形位公差进行了优 化，提高了整车工艺性与 质量。
经验法则确定
依据经验法则选择合适的极 限尺寸和配合公差。
形位公差的优点
1 提高互换性
形位公差精度高，能够保证零件的互换性。
2 提高生产效率
合理的形位公差设计能够简化生产过程，提高生产效率。
3 减小加工工艺难度
制造和检测难度降低，大大减少了生产成本。
极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与配合、形位公差的应用举例
齿轮传动
配合形式一般为过盈配合， 精度等级为中等。
用于控制零件之间的位置关 系。
方向公差
形状公差
用于控制零件方向上的误差。
在机械设计中，正确的配合设计和公差分配是非常重要的。本次演示将介绍 极限与配合的概念、分类和选择原则，形位公差的种类和优点以及它们的应 用举例。
极限与配合的定义
极限尺寸
额定最大尺寸和最小尺寸的代表值。
配合
两个零件间的运动与定位关系，包括间隙、过盈和间隔等。
形位公差的概念
定位公差
形位公差的种类
轴线度公差
用于控制轴心位置的误差。
直线度公差
用于控制直线加工表面的误差，如导轨和 拖链。
圆度公差
用于控制圆轮或圆柱的形状误差。
平面度公差
用于控制平面零件的形状误差，如底板等。
极限与配合的选用原则
根据零件作用确定
根据零件在装配后的作用关 系选择合适的配合方式。
根据精度确定
根据零件加工精度选择合适 的公差等级和配合公差。
机床导轨
导轨表面使用直线度公差 及平面度公差，轴线度公 差加工时控制在粗加工和 精加工两个阶段，提高生 产效率。
车身件
汽车轻质化设计，针对连 接孔的形位公差进行了优 化，提高了整车工艺性与 质量。
经验法则确定
依据经验法则选择合适的极 限尺寸和配合公差。
形位公差的优点
1 提高互换性
形位公差精度高，能够保证零件的互换性。
2 提高生产效率
合理的形位公差设计能够简化生产过程，提高生产效率。
3 减小加工工艺难度
制造和检测难度降低，大大减少了生产成本。
极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与配合、形位公差的应用举例
齿轮传动
配合形式一般为过盈配合， 精度等级为中等。
用于控制零件之间的位置关 系。
方向公差
形状公差
用于控制零件方向上的误差。
几何公差、极限与配合页PPT文档
几何要素
1、GB/T 18780.1-2019 2、GB/T 18780.2-2019
产品几何 技术规范 （GPS）
极限与配合
1、GB/T 1800.1—2009 2、GB/T 1800.2—2009 3、GB/T 1801—2009 4、GB/T 1803—2019 5、GB/T 1804—2000
1、按照ISO/TC 213的 估算：新一代GPS可以 减少10%设计中几何规 范的修订成本，节约 20%制造过程中材料的 浪费，节约20%检测过 程中仪器、测量与评 估的成本，缩短30%产 品开发的周期。 2、可促进国际贸易 和国际交流，增强各 国间相互理解和认可。
它是国际上近年才提 出的、正在研究与发 展中的、引领世界制 造业前进方向的、基 础性的新型国际标准 体系,是实现数字化制 造和发展先进制造技 术的关键。
GPS总体规划（GPS矩阵模型）
GPS通用标准矩阵简图
表A.1 现行GPS国家 标准在GPS矩阵模型
中的分布
对偶性原则（Duality principle)
——即公差设计的规范过程和误差评定的检 验认证过程相对应，把计量检验和设计规 范集成在一起，以保证设计功能的实现和 计量检定、校准及测量结果量值的可溯源 性。
我国在“十五”期间，科技部就提出了“人才、专利、 技术标准”三大战略，并首次将标准化科学研究纳入国家重 大科技攻关计划，设立了技术标准专项。“谁占有了标准， 谁就会赢得市场。”企业在通过高科技手段提高竞争力的同的是，采用国际标准是消除技术性贸易壁垒 的重要基础之一，是我国的一项重要技术经济政策，可促进 国际贸易和国际交流，增强各国间相互理解和认可，而且是 引进国际先进技术的一种有效途径。
产品几何技术规范（GPS）
画法几何及工程制图极限与配合形位公差分解
未注公差的旋转尺寸的公差
定义：未注公差 的旋转尺寸的公 差是指在图纸上 未特别标注公差 的旋转尺寸的允 许变动范围。
目的：确保零件 在装配或使用过 程中的准确性和 互换性。
确定方法：根据 实际制造情况、 使用要求和行业 标准来确定未注 公差的旋转尺寸 的公差。
应用范围：适用 于所有图纸上未 特别标注公差的 旋转尺寸。
添加副标题
画法几何及工程制图、极限 与配合、形位公差分解
汇报人：
目录
CONTENTS
01 添加目录标题
03 极限与配合
02 画法几何及工程制 图
04 形位公差分解
添加章节标题
画法几何及工程制图
画法几何及工程制图的基本概念
画法几何：通过投影法将三维物体转化为二维图形的方法
工程制图：利用图形符号和文字说明来表示工程结构和零部件的形状、大小、材料和技术要 求
添加项标题
公差等级：根据不同的使用场合，未注公差的线性尺寸可分为精密、 中等和粗糙三个公差等级。
添加项标题
极限偏差：未注公差的线性尺寸的极限偏差应按照GB/T 18042000的规定确定，分为上偏差和下偏差。
添加项标题
标注方法：未注公差的线性尺寸通常采用简化标注法，即在图样中 不标注公差值，仅标注尺寸数字。
形位公差的分类及标注方法
形位公差的基本概念：描述零件形状和位置 精度的参数，包括形状公差和位置公差。
形位公差的分类：按几何特征分为直线度、 平面度、圆度、圆柱度等；按基准关系分 为定向公差、定位公差和跳动公差。
形位公差的标注方法：在工程图纸上，形位 公差采用代号标注，包括形位公差符号、框 格指引线、被测要素的标注、基准字母及有 关符号。
根据零件的功能要 求选择合适的尺寸 公差与配合
极限与配合、形位公差
上偏差ES 下偏差EI
孔
零线
轴
上偏差es 下偏差ei
轴的最小极限尺寸 公差 轴的最大极限尺寸
基本尺寸
8
由代表上、下偏差的两条直线所限定的区域称为
公差带，用简化形式表达孔与轴公差带关系的图形称 为公差带图。图中偏差为零的线称为零线。
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•标准公差——国家标准“标准公差数值 表”规定的任一公差。国家标准把≦500 毫米的基本尺寸范围分成13段，按不同的 公差等级列出了各段基本尺寸的公差值。
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3.形位公差的识读
形状公差的识读： 必须指出被测要素、形状公差项
目的名称、公差值三项内容。 位置公差的识读：
必须指出被测要素相对于基准要 素的位置公差项目的名称、公差值四 项内容。
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Φd2轴线相对于 Φd1轴线 Φd1的圆柱度公差为0.008 的同轴度公差为Φ0.05
(b) 零件图 大批量生产，只注偏差代号
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b.标注偏差数值
偏差的数字比基本尺寸数字小一号，偏差数值前注出正 负号。如果上偏差或下偏差数值为零时，可简写为“0”，另 一偏差仍标在原来的位置上。如果上、下偏差的数值相同时， 则在基本尺寸之后标注“±”符号，再填写一个偏差数值。这 时，数值的字体高度与基本尺寸字体的高度相同。
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标注说明
• 形位公差框格用细实线水平或垂直地绘 制，指引线直接指向被测要素（零件上 的面或线）。
《极限与配合》课件
间隙配合主要用于孔与轴的活动 连接，如滑动轴承、气瓶压力表
等。
间隙配合的选择主要取决于工作 条件、材料性能和加工工艺等因
素。
过盈配合
过盈配合是指孔与轴的基本偏差代号相同的配合，其特点是孔的实际尺寸小于轴的 实际尺寸，装配后存在过盈量。
过盈配合主要用于固定连接，如齿轮、键等。
过盈配合的选择主要取决于过盈量的大小、工作温度的变化以及材料性质等因素。
在选择配合时，需要考虑孔与 轴的相对运动方式、载荷大小 和方向、工作温度等因素。
在实际应用中，应根据具体的 工作条件和要求选择合适的配 合类型，以保证机器或部件的 正常工作。
04
CATALOGUE
极限与配合的检测
检测方法
01
02
03
04
尺寸检测
通过测量工具对零件的尺寸进 行精确测量，确保其符合设计
概念
极限与配合旨在确保机械零件在 制造、装配和使用过程中的互换 性和功能性，以满足机械系统的 性能要求。
极限与配合的分类
01
02
03
尺寸极限与配合
涉及零件尺寸的公差和偏 差的确定，以确保零件之 间的尺寸匹配。
功能极限与配合
根据使用要求，确定零件 之间的功能参数，如间隙 、过盈等。
几何公差与配合
涉及形状、位置、方向等 几何参数的公差和配合。
表面粗糙度检测
在零件表面选取几个代表 性位置进行测量，取平Байду номын сангаас 值作为结果。
检测步骤与注意事项
形位公差检测
材料成分检测
根据图纸要求，检查零件的形状和位置公 差，判断是否满足要求。
按照标准操作流程进行检测，确保数据的 准确性和可靠性。
粗糙度极限与配合和形位公差
与基准孔H
j —— n 通常形成过渡配合
相配的轴：
p—— zc 通常形成过盈配合
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（二）公差与配合在图样上的标注：
①在基本尺寸后注出基本偏差代号和公差等级:
配合精度明确，标注简单，但数值不直观。这种注法和采用专用量具
检验零件统一起来，以适应大批量生产的需要。
基本尺寸
基准轴的基本偏差代号为“h”。
间隙配合 ０
29
30
EF F FG
孔0
G 基准孔
H JS J
K
MN
P RS
U T
与基准轴h 相配的孔：
A —— H 通常形成间隙配合 J —— N 通常形成过渡配合 P —— ZC 通常形成过盈配合
基准轴
m n p rs t
轴0
ef
f
fg g
h
js j
k
u
a —— h 通常形成间隙配合
（二）公差与配合的标注 1．在装配图中的标注方法 2．在零件图中的标注方法
（三）公差与配合的选用
15
（一） 公差与配合的概念 1．零件的互换性 在装配机器时，把同样零件中的任一零件，不经挑选或修配， 便可装到机器上去，机器就能正常运转；在修配时，把任一同样 规格的零件配换上去，仍能保持机器的原有性能。这就称为互换 性。 零件具有互换性，不但给机器装配、修理带来方便，更重要的 是为机器的现代化大量生产提供可能性。
2.2
3.5
5.4
120
180
1.2
2
3.5
5
8
12
18
25
40
63
90
160 250
0.4 0.63
1
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互换性处处存在
19:56:28 东华大学机械工程学院 3
§13.1 概述 互换性的概念
从大批量生产的相同规格零部件中，任取一个，就能 从大批量生产的相同规格零部件中，任取一个， 顺利装配到产品上，并达到预期使用要求。 顺利装配到产品上，并达到预期使用要求。这批零件 部件所具有的这种性质称为互换性。 部件所具有的这种性质称为互换性。
1/2 过盈
最大过盈
轴公差带 孔公差带
轴径
过盈配合图解规律
1/2
过盈
零线
孔公差带在轴公差带之下
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最小过盈
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极限与配合的概念与标注-概念 概念-配合 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 配合 孔和轴的公差带相互交叠， 孔和轴的公差带相互交叠，这时任取其中一对孔和轴 相配，可能具有间隙，也可能具有过盈， 过渡配合 相配，可能具有间隙，也可能具有过盈，但所产生的 间隙和过盈的数值均极小，形成不很松， 间隙和过盈的数值均极小，形成不很松，也不很紧的 配合。 配合。
间隙配合
孔的公差带完全在轴的公差带之上， 孔的公差带完全在轴的公差带之上，这时任取其中一 对孔和轴相配，都成为具有间隙的配合（ 对孔和轴相配，都成为具有间隙的配合（包括最小间 隙等于零）。 隙等于零）。
间隙
孔公差带 最大间隙 最小间隙
零线
轴径
基本尺寸
孔径
轴公差带
间隙配合图解规律
孔公差带在轴公差带之上
j5 j6 j7
js1 js2 js3 js4 js5 js6 js7 js8 js9 js10 js11 js12 js13
k4 k5 k6 k7 k8
m4 m5 m6 m7 m8
n4 n5 n6 n7 n8
p4 p5 p6 p7 p8
r4 r5 r6 r7 r8
s4 s5 s6 s7 s8
t5 t6 t7 t8
零件图可以采用三种形式进行标注。 零件图可以采用三种形式进行标注。
东华大学机械工程学院 φ40g6 φ40K7 φ40 φ40H7 19
-0.009 -0.025
φ40H7
+0.025 0
φ φ40
0 -0.016
φ40h6
+0.007 -0.018
基轴制
+0.007 -0.018
φ40h6
0 -0.016
H1 H2 Js1 Js2 Js3
常用公差带
优先选用公 差带
G5 F6 G6 D7 E7 F7 G7 C8 D8 E8 F8 G8 A9 B9 C9 D9 E9 F9 A10 B10 C10 D10 E10 A11 B11 C11 D11 A12 B12 C12
H3 H4
Js4 K4 M4 Js5 K5 M5 N5 P5 R5 S5 H5 H6 J6 Js6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 U6 V6 X6 Y6 Z6 H7 J7 Js7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 V7 X7 Y7 Z7 H8 J8 Js8 K8 M8 N8 P8 R8 S8 T8 U8 V8 X8 Y8 Z8 Js9 N9 P9 H9 Js10 H10 H11 H12 H13 Js11 Js12 Js13
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φ40
装配图上一 般标注配合代号。 般标注配合代号。
H 7g6
基轴制
K7/ h6
φ40
K7 h6
东华大学机械工程学院
φ40
18
19:56:28
零件图
基孔制
φ40H7 φ40 φ40g6
-0.009 -0.025
φ40
+0.025 0
极限与配合的概念与标注-标注 §13.2 极限与配合的概念与标注 标注
基 孔 制
基本偏差为H的孔的公差带， 基本偏差为H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（间隙、过渡或过盈）的一种制度。 形成各种配合（间隙、过渡或过盈）的一种制度。
0 轴 轴 轴
间隙配合
过渡配合
过盈配合
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极限与配合的概念与标注-概念 基孔/轴制 概念-基孔 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 基孔 轴制
a9 a10 a11 a12 b12 c12 a13 b13
e6 d7 e7 c8 d8 e8 b9 c9 d9 e9 b10 c10 d10 e10 b11 c11 d11
f5 f6 f7 f8 g8 f9
g4 g5 g6 g7
h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h9 h10 h11 h12 h13
轴套 轴 轴座
Φ18f6 ( -0.027 ) 18f6 )
+0.028 Φ26n6( +0.015 ) 26n6( -0.016 +0.018
Φ18H7( 0 18H7(
+0.021
H7 f6
H7 n6
H7/f6表示基孔制配合， H7/f6表示基孔制配合，孔为 表示基孔制配合 公差等级7级的基准孔H 公差等级7级的基准孔H，轴 的基本偏差代号为f 的基本偏差代号为f，公差等 级为6 间隙配合。 级为6级，间隙配合。
东华大学机械工程学院 20
Φ26H7( 0 26H7(
φ18 18
φ26
)
极限与配合的概念与标注-标注 标注-例 §13.2 极限与配合的概念与标注 标注 例2
21 -0.2 8 -0.036
0 0
φ25
齿轮
19:56:28
H7/n6表示基孔制配合， H7/n6表示基孔制配合，轴套外径相当 表示基孔制配合 底座中孔为公差等级7 于“轴”，底座中孔为公差等级7级的 基准孔H 轴套外径基本偏差代号为n 基准孔H，轴套外径基本偏差代号为n， 公差等级为6 这是一种过渡配合。 公差等级为6级，这是一种过渡配合。
Amax
Amin
A
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δ
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极限与配合的概念与标注-概念 概念-基本术语 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 基本术语 上偏差
δ
Amax
Amin
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下偏差
A
7
极限与配合的概念与标注-概念 公差带（ 概念-公差带 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 公差带（图） 公差带 由代表上、下偏差的两条线所定的区域称为公差带。 由代表上、下偏差的两条线所定的区域称为公差带。
轴
19:56:28 东华大学机械工程学院
图
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极限与配合的概念与标注-概念 基孔/轴制 概念-基孔 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 基孔 轴制 同一基本尺寸的孔和轴组成配合的一种制度称为配合制。 同一基本尺寸的孔和轴组成配合的一种制度称为配合制。国家标 配合。 准规定了两种配合制 —— 基孔制和基轴制配合。优先基孔制
画法几何及工程制图
Descriptive Geometry and Engineering Drawing
国家十一五规划教材配套课件
机械工程学院
第13章 极限与配合、形位公差 13章 极限与配合、
§13.1 概述 §13.2 极限与配合的概念及标注 §13.3 形位公差的概念及标注
机械工程学院
§13.1 概述
高 精度 低
IT01、IT0、IT1 … IT12 、 、
IT13、IT14 … IT18 、
用于配合尺寸
用于非配合尺寸
GB/T1800.4－1999 －
同一基本尺寸，公差等级越高，标准公差数值越小，尺寸精确度越高。 同一基本尺寸，公差等级越高，标准公差数值越小，尺寸精确度越高。 同一公差等级，基本尺寸越大，标准公差数值也越大。 同一公差等级，基本尺寸越大，标准公差数值也越大。
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极限与配合的概念与标注-概念 概念-基本偏差 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 基本偏差 孔 基本偏差是在公差 带图中靠近零线的 那个偏差。 那个偏差。国标分 别对孔和轴各规定 了28个不同的基本 个不同的基本 偏差， 偏差，其代号用拉 丁字母按顺序表示。 丁字母按顺序表示。 图
基 轴 制
基本偏差为h的轴的公差带， 基本偏差为h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（间隙、过渡或过盈）的一种制度。 形成各种配合（间隙、过渡或过盈）的一种制度。
0 轴
间隙配合
过渡配合 过盈配合
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极限与配合的概念与标注-概念 概念-配合 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 配合 配同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。 配合分类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。 配合分类：间隙配合、过盈配合和过渡配合。
最大过盈
最大过盈
最大过盈
孔公差带 最大间隙
孔公差带 轴公差带
最大间隙
孔公差带
零线
轴公差带
过渡配合图解规律
孔公差带与轴公差带相互交叠
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最大间隙
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轴公差带
极限与配合的概念与标注-概念 概念-常用公差带 §13.2 极限与配合的概念与标注 概念 常用公差带
优先与常用的轴公差带（GB/T1801－1999） 优先与常用的轴公差带（GB/T1801－1999） 优先选用 公差带 常用公 差带
u5 u6 u7 u8
v5 v6 v7 v8
x5 x6 x7 x8
y6 z6 y7 z7 y8 z8
一般用途 的公差带
19:56:28