选择公差等级的方法
公差等级的选用
第四节常用尺寸公差与配合的选用一、配合制的选用选用配合制时，应从零件的结构、工艺、经济几方面来综合考虑，权衡利弊。
一般情况下，设计时应优先选用基孔制配合。
因为孔通常用定值刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工，用极限量规检验，所以采用基孔制配合可减少孔公差带的数量，大大减少用定值刀具和极限量规的规格与数量，显然是经济合理的。
但是，在有些情况下采用基轴制配合比较合理。
例如：1）在农业机械，建筑机械等制造中，又是采用具有一定公差等级的冷拉钢材，外径不需要加工，可直接做轴。
在此情况下，应选用基轴制配合。
2）在同一基本尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合性质的零件时，应选用基轴制配合。
3）与标准件相配合的孔或轴，应以标准件来确定配合制。
二、公差等级的选用选用公差等级时，要正确处理使用要求、制造工艺和成本之间的关系。
因此，选用公差等级的基本原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。
另外在确定孔和轴的公差等级关系时，要考虑孔和轴的工艺等价性，即对基本尺寸≤500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差≤IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，由于孔的测量精度比轴容易保证，因而推荐采用同级孔、轴配合。
国家标准推荐的各公差等级的应用范围如下：1）IT01、IT0、IT1级一般用于高精度量块和其他精密尺寸标准块的公差，他们大致相当于量块的1、2、3级精度的公差。
2）IT2~IT5级用于特别精密零件的配合。
3）IT5~IT12级用于配合尺寸公差。
其中IT5（孔到IT6）级用于高精度和重要的配合处。
例如精密机床主轴的轴颈、主轴箱体孔与精密滚动轴承的配合等。
4）IT6（孔到IT7）级用于要求精密配合的情况。
例如机床中一般传动轴和轴承的配合，齿轮、带轮和轴的配合。
5）IT7~IT8级用于一般精度要求的配合。
例如一般机械中速度不高的轴和轴承的配合，在重型机械中用于精度要求较高的配合，在农业机械中则用于较重要的配合。
形位公差的选择方法
2、减少检验项目 各项形位公差的控制功能各不相同，有单一控制项目，如圆度、直线度、平面度，也有综合控制项目，如圆柱度、位置度,选择时充分发挥综合控制项目的功能，尽量减少图样的形位公差项目。
3、避免重复标注：在满足功能要求的前提下，应选用测量简便的项目。 若标注了圆柱度公差，则不再标注圆度公差 标注了位置度公差，则不再标注垂直度公差 同轴度公差常常用径向圆跳动公差或径向全跳动公差代替。 径向圆跳动是同轴度误差与圆柱面形状误差的综合，故代替时，给出的跳动公差值应略大于同轴度公差值，否则就会要求过严。
分析
图a为给定方向上素线的直线度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm的两平行平面间的区域。 图b为轴线在任意方向的直线度，其公差带为直径等于公差值0．02mm的圆柱体内的区域。 图c为给定方向上被测素线对基准素线的平行度，其公差带为宽度等于公差值0．02mm且平行于基准A的两平行平面间的区域。
槽宽为8P9的键槽对称中心面Φ24H7圆柱孔的对称中心面对称度公差为0.02mm
Φ24H7圆孔轴心线的直线度公差为φ0.01mm
圆柱的右端面对该机件的左端面平行度公差为0.08mm;右端面φ24H7圆孔的轴心线垂直度公差为0.05mm
标注举例3
60ο
C
M10
Φ0.01 B C
0.05
由基准符号、圆圈、连线和代表基准的字母组成。基准符号用粗线（约为2d）绘制，长度约等于圆圈直径，应靠近基准要素的可见轮廓线或轮廓线的延长线（相距约为1mm）。基准符号用细实线与圆圈相连，连线方向应是圆圈的径向。圆圈用细实线（约为字高的1/9）绘制，直径为工程字高。基准 字母用大写字母表示。为不致引起 误解，字母E、I、J、M、O、P、L、 R、F不用作基准字母。
《GBT1801-1999-极限与配合公差带和配合的选择》
《GBT18011999极限与配合公差带和配合的选择》一、极限与配合的基本概念极限与配合是机械设计中的重要概念，它涉及到零件的尺寸精度、形状精度和位置精度。
GBT18011999是我国关于极限与配合的国家标准，旨在规范零件加工和检验过程中的尺寸公差、形状公差和位置公差。
1. 极限极限是指零件尺寸允许的最大和最小值。
在实际生产中，由于各种因素的影响，零件尺寸很难达到理想状态。
因此，设定极限值是为了保证零件在一定的尺寸范围内满足使用要求。
2. 配合二、公差带的选择公差带是指在极限尺寸范围内，允许零件尺寸波动的区域。
合理选择公差带，有助于提高零件的加工质量和使用性能。
1. 公差等级的选择（1）零件的功能要求：功能要求高的零件，应选择较高的公差等级；（2）加工工艺：加工难度大、成本高的零件，可选择较低的公差等级；（3）经济性：在满足使用要求的前提下，尽量选择较低的公差等级，以降低生产成本。
2. 配合类型的选择（1）间隙配合：适用于温度变化较大、装配方便、对磨损有一定要求的场合；（2）过渡配合：适用于要求具有一定紧密性和拆卸方便的场合；（3）过盈配合：适用于承受较大载荷、要求较高精度和防松动的场合。
三、公差带和配合的选择方法1. 分析零件的使用要求：了解零件在设备中的功能、工作条件、装配关系等；2. 确定公差等级：根据零件的使用要求，选择合适的公差等级；3. 选择配合类型：根据零件的使用环境和功能要求，选择合适的配合类型；4. 校核：对所选公差带和配合类型进行校核，确保满足使用要求。
《GBT18011999极限与配合公差带和配合的选择》四、公差带和配合的调整与优化在选择公差带和配合的过程中，可能需要对初步方案进行调整和优化，以确保零件的可靠性和经济性。
1. 调整公差带宽度（1）加工能力：若加工设备精度提高，可适当缩小公差带宽度；（2）装配需求：若装配过程中出现困难，可适当增大公差带宽度；（3）成本控制：在满足使用要求的前提下，适当调整公差带宽度，以降低生产成本。
尺寸公差的设定方法
尺寸公差的设定方法
以下是 6 条关于尺寸公差的设定方法：
1. 哇塞，你知道吗？尺寸公差的设定可以先从了解产品的功能需求开始呀！就像给一辆汽车设计零件，你得明白每个零件要起到啥作用，才能确定公差范围呀！比如发动机活塞的尺寸公差就要很严格，不然车怎么能跑得顺畅呢？
2. 嘿呀，选取合适的公差等级也超重要呢！这就好比给衣服选尺码，太大或太小都不行。
像一些高精度的仪器，公差等级就必须选得高高的，这样才能保证精度呀，可不是随便乱来的哟！
3. 哎呀呀，别忘了考虑制造工艺啊！不同的制造工艺能达到的公差精度可不一样呢。
好比做蛋糕，用不同的方法做出来的形状和大小可能就有差别。
如果制造工艺比较粗糙，那公差就得放宽松些，不然很难实现呀！
4. 哇哦，一定要结合成本因素来设定尺寸公差呀！总不能为了追求极小的公差，让成本飙升吧，那不是得不偿失吗？就像你买东西，太贵了你也不乐意呀，对吧？
5. 嘿，和相关人员充分沟通也很关键呢！设计人员、制造人员都得一起商量，不然设计出来的公差制造不出来，那不就傻眼了嘛！大家一起讨论，才能找出最合适的方案呀！
6. 哇，一定要根据实际使用情况来调整呀！比如一个玩具，尺寸公差要求可能就没那么严格，但如果是航天设备，那公差就得精确到发丝啦！这可不能马虎哟！
我的观点结论就是：尺寸公差的设定是个很细致很重要的活儿，需要综合考虑各种因素，才能做到恰到好处！。
选择公差等级的方法
2.类比法
类比法是生产实际中常用的方法，它又称为 对照法。
所谓类比法，就是参考从生产实践中总结出 来的经验资料，进行比照来选择公差等级。
用类比法选择公差等级，确定主次配 合表面 对一般机械而言，主要配合表面的孔选 IT6～IT8，轴选IT5～IT7；
解: 1) 计算配合公差 Tf ＝∣Xmax-Xmin∣＝∣80-30∣μm= 50μm 而配合公差又等于孔公差与轴公差之和:
即 Tf ＝Th十Ts ＝50μm 2）查标准公差数值表得
IT6＝19μm，IT7= 30μm 则Tf =IT6+IT7 = (19+30) μm =49μm 接近且小于50μm，符合使用要求。
IT6（轴）、IT7（孔）为精密配合中较高的 公差等级。
这级精度的配合公差较小，故配合的一致性 较好，一般精密加工即可实现。
它广泛地应用于机床、发动机和夹具中较重 要的配合部位上，称为基本级。
例如，机床中传动轴的轴颈及箱体孔与普通 精度滚动轴承的配合，齿轮与轴的配合,V带轮与 轴的配合，发动机中曲轴与轴承孔的配合，夹具 中衬套与钻模板的配合。
IT11～IT13为低精度中的公差等级。
这几级精度的配合公差大，故配合的一致性 差，用于各种机械中没有工作要求，只要便于连 接的配合处。
(3)考虑配合件的精度 与滚动轴承、齿轮等 配合的零件的公差等级，直接受轴承和齿轮精度 的影响，应按轴承和齿轮的精度等级来确定相配 零件的公差等级。
(4) 掌握各种加工方法能达到的公差等级 当前， 公差等级与加工方法之间的关系，大致如表1.2.1所 示。随着工艺技术的提高，两者的关系也会随着变 化。
轴的公差等级
二.极限与配合的选用
● 公差等级的选用 选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽可能选择较低的 公差等级。 方法：类比法
二.极限与配合的选用
● 公差等级的选用
选择考虑：
1.工艺等价性
2.加工方法 3.公差等级的应用范围 4. 选择时，既要保证设计要求，又要充分考虑加工 工艺的可能性和经济性
二.极限与配合的选用
基轴制有47种常用配合，13种优 先配合 。
基孔制中有59种常用配合，13种 优先配合。
一.尺寸公差带与未注公差
在图样上、技术文件或标注中，用标准号和公差等级符号表示。 例如：选用中等级时 表示为 GB/T1804 — m
2. 线性尺寸未注公差（ GB/T180 4—2000） — c 选用粗糙级时 表示为 GB/T1804 未注公差尺寸：是指图样上只标注基本尺寸，而不标其公差带或极限偏 差。
极限与配合的选择原则
一.尺寸公差带与未注公差
选用原则：选用公差带时，应按优先、常用、一般、任意 公差带的顺序选用 1.尺寸公差带
国家标准: 20个公差等级、28种基本偏差 孔公差带： 20×27＋3 = 543 (J6、J7、J8) 轴公差带: 20×27＋4 = 544 (j5、j6、j7、j8)
● 公差等级的选用
选择考虑：
5. 在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可 与相配合零件的公差等级之差2～3级。 6.熟悉常用公差等级的应用
二.极限与配合的选用
● 配合种类的选择
本质： 在确定了基准制的基础上，根据使用中允许间隙 或过盈的大小及变化范围，选定非基准件的基本偏差代号。有 的配合同时确定基准件与非基准件的公差等级。 方法：1.计算法 2.试验法 3.类比法
公差等级的选择及应用
公差等级 IT01 IT0 IT1 IT2 应用范围及举例
用于特别精密的尺寸传递基准，例如特别精密的标准量块 用于特别精密的尺寸传递基准及宇航中特别重要的精密配合尺寸。例如，特别精密的标准量块，个别特别重要的精密机械 零件尺寸，校对检验IT6级轴用量规的校对量规 用于精密的尺寸传递基准、高精密测量工具特别重要的极个别精密配合尺寸。例如，高精密标准量规，校对检验IT7至IT9 级轴用量规的校对量规，个别特别重要的精密机械零件尺寸 用于高精密的测量工具，特别重要的精密配合尺寸。例如检验IT6至IT7级工件用量规的尺寸制造公差，校对检验IT8至IT11 级轴用量规的校对塞规，个别特别重要的精密机械零件尺寸 用于精密测量工具，小尺寸零件的高精度的精密配合以及和C级滚动轴承配合的轴径与外壳孔径。例如，检验IT8至IT11级 工件用量规和校对检验IT9至IT13级轴用量规的校对量规，与特别精密的P4级滚动轴承内环孔（直径至100mm）相配的机 床主轴，精密机械和高速机械的轴颈，与P4级向心球轴承外环相配合的壳体孔径，航空及航海工业中导航仪器上特殊精密 的个别小尺寸零件的精度配合。 用于精密测量工具、高精度的精密配合和P4级、P5级滚动轴承配合的轴径和外壳孔径。例如，检验IT9至IT12级工件用量 规和校对IT12至IT14级轴用量规的校对量规，与P4级轴承孔（孔径>100mm）及与P5级轴承孔相配的机床主轴，精密机械 和高速机械的轴颈，与P4级轴承相配的机床外壳孔，柴油机活塞销及活塞销座孔径，高精度（1级至4级）齿轮的基准孔或 轴径，航空及航海工业中用仪器的特殊精密的孔径 用于配合公差要求很小，形状公差要求很高的条例下，这类公差等级能使配合性质比较稳定，相当于旧国标中最高精度， 用于机床、发动机和仪表中特别重要的配合尺寸， 一般机械中应用较少。例如，检验IT11至IT14级工件用量规和校对IT14 至IT15级轴用量规的校对量规，与P5级滚动轴承相配的机床箱体孔，与E级滚动轴承孔相配的机床主轴，精密机械及高速 机械的轴颈，机床尾架套筒，高精度分度盘轴颈，分度头主轴，精密丝杠基准轴颈，高精度镗套的外径等；发动机中主轴 仪表中的精密孔的配合，5级精度齿轮的其孔及5级、6级精度齿轮的基准轴 配合表面有较高均匀性的要求，能保证相当高的配合性质，使用稳定可靠，相当于旧国标2级轴和1级精度孔，广泛的应用 于机械中的重要配合例如，检验IT12至IT15级工件用量规和校对IT15至IT16级轴用量规的校对量规；与E级轴承相配的外 壳孔及与滚子轴承相配的机床主轴轴颈，机床制造中装配式青铜蜗轮、轮壳外径安装齿轮、蜗轮、联轴器、皮带轮、凸轮 的轴颈；机床丝杠支承轴颈、矩形花键的定心直径、摇臂钻床的立柱等；机床夹具的导向件的外径尺寸，精密仪器中的精 密轴，航空及航海仪表中的精密轴，自动化仪表，邮电机械，手表中特别重要的轴，发动机中气缸套外径，曲轴主轴颈， 活塞销、连杆衬套，连杆和轴瓦外径；6级精度齿轮的基准孔和7级、8级精度齿轮的基准轴颈，特别精密如1级或2级精度 齿轮的顶圆直径 在一般机械中广泛应用，应用条件IT6相似，但精度稍低，相当于旧国标中级精度轴或2级精度孔的公差。例如检验IT14至 IT16级工件用量规和校对IT16级轴用量规的校对量规；机床中装配式青铜蜗轮轮缘孔径，联轴器、皮带轮、凸轮等的孔 径，机床卡盘座孔，摇臂钻床的摇臂孔，车床丝杠的轴承孔，机床夹头导向件的内孔，发动机中连杆孔、活塞孔，铰制螺 柱定位孔；纺织机械中的重要零件，印染机械中要求较高的零件，精密仪器中精密配合的内孔，电子计算机、电子仪器、 仪表中重要内孔，自动化仪表中重要内孔，7级、8级精度齿轮的基准孔和9级、10级精密齿轮的基准轴 在机械制造中属于中等精度，在仪器、仪表及钟表制造中，由于基本尺寸较小，所以属于较高精度范围，在农业机械、纺 织机械、印染机械、自行车、缝纫机、医疗器械中应用量广。例如，检验IT16级工件用量规，轴承座衬套沿宽度方向的尺 寸配合，手表中跨齿轴，棘爪拨针轮等与夹板的配合无线电仪表中的一般配合， 应用条件与IT8相类似，但精度低于IT8时采用，比旧国标4级精度公差值稍大。例如，机床中轴套外径与孔，操纵件与轴， 空转皮带轮与轴，操纵系统的轴与轴承等的配合，纺织机械、印染机械中一般配合零件，发动机中机油泵体内孔，气门导 管内孔，飞轮与飞轮套的配合，自动化仪表中的一般配合尺寸，手表中要求较高零件的未注公差的尺寸，单键联接中键宽 配合尺寸，打字机中运动件的配合尺寸 应用条件与IT9相类似，但要求精度低于IT9时采用，相当于旧国标的5级精度公差。例如，电子仪器、仪表中支架上的配 合，导航仪器中绝缘衬套孔与汇电环衬套轴，打字机中铆合件的配合尺寸，手表中基本尺寸小于18 mm时要求一般的未注 公差的尺寸，及大于18 mm要求较高的未注公差尺寸，发动机中油封挡圈孔与曲轴皮带轮毂配合的尺寸
形位公差的选择
形位公差
1．形位公差特征的选择 总原则：在保证零件功能要求的前提下，应尽量使形位公差 项目减少，检测方法简便，以获得较好的经济效益。 (1) 考虑零件的几何特征 (2) 考虑零件的使用要求 (3) 考虑形位公差的控制功能
各项形位公差的控制功能不尽相同，选择时应尽量发挥 能综合控制的公差项目的职能，以减少形位公差项目。 (4) 考虑检测的方便性
来确定基准的数量。
(3) 基准顺序的安排 当选用两个或三个基准要素时，就要明确基准要素的次
序，并按顺序填入公差框格中。
形位公差
3．形位公差等级(公差值)的选择
形位公差等级的选择原则与尺寸公差选用原则相同，即在 满足零件使用要求的前提下，尽量选用低的公差等级。
(1) 形位公差和尺寸公差的关系 一般满足关系式：T形状<T位置<T尺寸
除线轮廓度、面轮廓度以及位置度未规定公差等级外， 其余11项均有规定。一般划分为12级，即1～12级，精 度依次降低，仅圆度和圆柱度划分为13级，即增加了一 个0级，以便适应注公差的总原则是：实际要素的功能允许形位公 差等于或大于未注公差值，一般不需要单独注出，而采用未 注公差。如功能要求允许大于未注公差值，而这个较大的公 差值会给工厂带来经济效益，则可将这个较大的公差值单独 标注在要素上，因此，未注公差值是一般机床或中等制造精 度就能保证的形位精度，为了简化标注，不必在图样上注出 的形位公差。
确定公差项目必须与检测条件相结合，考虑现有条件检 测的可能性与经济性。当同样满足零件的使用要求时，应选 用检测简便的项目。
形位公差
2．基准要素的选择
(1) 基准部位的选择 选择基准部位时，主要应根据设计和使用要求，零件
的结构特征，并兼顾基准统一等原则进行。
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这级精度的配合公差很小，故配合的一致性 好，但对加工要求很高。
仅用于精密配合中重要的配合部位。
例如，精密机械和高速机械的轴颈；铣床刀 杆与铣刀孔的配合；镗孔夹具的镗杆与镗套的配 合；发动机中活塞销与连杆小头衬套孔与活塞销 座孔的配合（见图1.2.1）。
例如，手柄的直径、壳体的外形和壁厚尺 寸、端面间的距离等。这些尺寸的变化仅影响 零件重量和材料消耗。
IT11～IT13为低精度中的公差等级。
这几级精度的配合公差大，故配合的一致性 差，用于各种机械中没有工作要求，只要便于连 接的配合处。
例如，螺栓和过孔、铆钉和孔以及销钉和 孔的配合；也常用于农业机械，一般器械中轴 与锻、铸、冲压件上孔的配合。
IT12～IT18一般用于未注公差的尺寸和粗 加工的工序尺寸上。
3)确定孔、轴公差等级。 因孔比轴难加工，考虑工艺等价，则选孔为IT7，轴IT6。
2.类比法
类比法是生产实际中常用的方法，它又称为 对照法。
所谓类比法，就是参考从生产实践中总结出 来的经验资料，进行比照来选择公差等级。
用类比法选择公差等级时，应考虑和掌握以下 几点：
(1) 考虑零件的功用和工作条件，确定主次配 合表面 对一般机械而言，主要配合表面的孔选 IT6～IT8，轴选IT5～IT7；
IT6（轴）、IT7（孔）为精密配中较高的 公差等级。
这级精度的配合公差较小，故配合的一致性 较好，一般精密加工即可实现。
它广泛地应用于机床、发动机和夹具中较重 要的配合部位上，称为基本级。
例如，机床中传动轴的轴颈及箱体孔与普通 精度滚动轴承的配合，齿轮与轴的配合,V带轮与 轴的配合，发动机中曲轴与轴承孔的配合，夹具 中衬套与钻模板的配合。
这级精度的配合公差稍大，故配合的一致性稍 差，但一般尚能满足完全互换的要求。
因此，广泛地用于机床和发动机中的次要配合 部位。
例如单键与键槽宽的配合；发动机中活塞环与 活塞槽宽的配合；农业机械中的一般配合。
IT10用于与IT9类似的情况，但要求的精度 比IT9稍低的配合部位。
例如低精度的链轮和轴的配合；一般速度 (500～700r/min)的平带带轮与轴的配合。
（三）选择公差等级的方法
1.计算－查表法 当配合的极限间隙（或极限 过盈）已知时，可先计算出配合公差，然后根据配 合公差用查表的方法确定孔、轴的公差等级。
【例1.2.1】已知孔、轴配合的基本尺寸为 60mm，根据使用要求，孔与轴的间隙最大不超 过80μm，最小不小于30μm，试确定孔、轴的公 差等级。
(3)考虑配合件的精度 与滚动轴承、齿轮等 配合的零件的公差等级，直接受轴承和齿轮精度 的影响，应按轴承和齿轮的精度等级来确定相配 零件的公差等级。
(4) 掌握各种加工方法能达到的公差等级 当前， 公差等级与加工方法之间的关系，大致如表1.2.1所 示。随着工艺技术的提高，两者的关系也会随着变 化。
解: 1) 计算配合公差 Tf ＝∣Xmax-Xmin∣＝∣80-30∣μm= 50μm 而配合公差又等于孔公差与轴公差之和:
即 Tf ＝Th十Ts ＝50μm 2）查标准公差数值表得
IT6＝19μm，IT7= 30μm 则Tf =IT6+IT7 = (19+30) μm =49μm 接近且小于50μm，符合使用要求。
(5) 掌握各公差等级的应用范围 从影响使用性 能来看，各级公差的应用范围难以严格划分，其大体 适用情况如表1.2.2所示，可供选用时参考。
表1.2.2 公差等级的应用范围
在表1.2.2所列的公差等级中，IT5～IT12用于 一般机械中的常用配合。
以机床和动力机械为例，这些配合分为精密、 中等和低精度三种类型。其相应的公差等级应用情 况如下：
IT7（轴）、IT8（孔）为精密配合中的一般公 差等级。
这级精度的配合公差也较小，故配合的一致 性也较好，加工的难度也不大。
用于一般机械中不太重要的配合部位。
例如，通用机械中速度不高的轴颈与滑动 轴承的配合；发动机中气门导杆与导管的配合， 重型机械和农业机械中较重要的配合。
IT9为中等精度中的常用公差等级。
次要配合表面，孔和轴选IT9～IT12；非配合 表面，孔和轴一般选择IT12以下。
(2) 考虑配合性质 对过盈、过渡配合的公差 等级不能太低（推荐孔≤T8，轴≤IT7）。
对间隙配合，公差等级可高也可低；
但间隙小的孔轴公差等级应较高，间隙大的则 应低些，例如，选用H6/g5和H11/a11是可以的，而 选用H11/g11和H6/a5则不妥。