选择公差等级和基本偏差的计算法
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基本偏差课件
一种制度动画\2_2基孔制.SWF 动画\基孔制公差带图.swf 间隙配合：H/a～h
过渡配合：H/j～n
过盈配合：H/p～zc
二、基本偏差系列
2.基准制配合
基轴制
：基准轴h与非基准件（A～ZC）孔形成各
种配合的一种制度动画\基轴制2_1.SWF 间隙配合：A～H/h 过渡配合：J～N/h 过盈配合：P～ZC/h
【基准制】采用基准制是为了统一基准件的极限偏差，从而达 到减少零件加工定值刀具和量具的规格数量，国家标准规定了 两种配合制度：基孔制和基轴制。
二、基偏本差系列
3.基本偏差构成规律
(1)轴的基本偏差 轴的基本偏差是在基孔制配合的基础上制订的。根 据设计要求、生产经验、科学试验，并经数理统计分 析，整理出一系列经验公式见表2-4。 轴的基本偏差数值确定后，在已知公差等级的情况 下，可求出轴的另一极限偏差的数值（对公差带的另 一端进行封口）
二、基本偏差系列
过渡配合
（J～N）：由于J～N都是靠近零线，而
且与j～n形成倒影：即在孔的较高精度配合时
（≤IT8），国家标准推荐采用孔比轴低一级的配合。 从而就形成了孔的基本偏差在－ ei 的基础上加一个 △。若孔与轴的配合为同级配合，则△即为零，正 如倒影图里的体现：大小相等，负号相反。
例:求基本尺寸为25，IT6、IT7的公差值。
标准公差数值表（摘自GB/T 1800.3－1998）
标 准 公 IT8 差 IT9 等 级 IT9 IT11 IT12 IT13 mm 3 4 4 5 6 7 8 9 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 11 13 16 19 22 25 29 32 36 40 9 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 90 115 130 140 155 40 48 58 70 84 90 120 140 160 185 29 230 250 60 75 90 19 130 160 190 220 250 290 320 360 400 0.1 0.12 0.15 0.18 0.21 0.25 0.3 0.35 0.4 0.46 0.52 0.57 0.63 0.14 0.18 0.22 0.27 0.33 0.39 0.46 0.54 0.63 0.72 0.81 0.89 0.97 0.25 0.3 0.36 0.43 0.52 0.62 0.74 0.87 1 1.15 1.3 1.4 1.55 0.4 0.48 0.58 0.7 0.84 1 1.2 1.4 1.6 1.85 2.1 2.3 2.5 0.6 0.75 0.9 1.1 1.3 1.6 1.9 2.2 2.5 2.9 3.2 3.6 4 1 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3 3.5 4 4.6 5.2 5.7 6.3 1.4 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.6 5.4 6.3 7.2 8.1 8.9 9.7 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18
(完整版)3标准公差与基本偏差
既明确配合精度又有公差数值。适用 于生产规模不确定的情况。
练习：孔的尺寸为Ø50H7,轴的尺寸为Ø50f6
箱体 轴套
轴
小结
1. 公差与配合的基本概念：
2.配合的种类
间隙配合 过盈配合 配合的基准制 过渡配合
基孔制 基轴制
⒊ 公差与配合在图纸上的标注方法。 ⒋ 公差与配合的选用。
第二节 尺寸的公差与配合
配合的种类是由孔、轴公差带的相互位置 所决定。
公差带的大小和位置又分别由标准公差与 基本偏差决定 ，即国标中的两大系列。
一、标准公差系列
用以确定公差带的大小，国家标准共规定了20 个等级。 即：IT01、IT0、 IT1~IT18 IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 … IT15 IT16 IT17 IT18
js k
轴
0
j
a —— h 通常形成间隙配合
a 基孔制： j —— n 通常形成过渡配合
p—— zc 通常形成过盈配合
2.基本偏差数值确定 国标规定了孔、轴基本偏差数值。 表P34表3-4、P38表3-5。
查表法确定孔、轴基本偏差数值的步骤： ➢据基本偏差代号的大小写确定是孔or轴； ➢在横行中找到代号所在纵列，并查出该代号对应 的基本偏差是上偏差or下偏差；
1.基本偏差系列
A —— H 通常形成间隙配合
A 基轴制： J —— N 通常形成过渡配合
B
P —— ZC 通常形成过盈配合
+
CCD D E EF F FG
孔
0-
G
H
JS J
K
M
N
P
RS
T
UV
X Y Z ZA ZB
0
练习：孔的尺寸为Ø50H7,轴的尺寸为Ø50f6
箱体 轴套
轴
小结
1. 公差与配合的基本概念：
2.配合的种类
间隙配合 过盈配合 配合的基准制 过渡配合
基孔制 基轴制
⒊ 公差与配合在图纸上的标注方法。 ⒋ 公差与配合的选用。
第二节 尺寸的公差与配合
配合的种类是由孔、轴公差带的相互位置 所决定。
公差带的大小和位置又分别由标准公差与 基本偏差决定 ，即国标中的两大系列。
一、标准公差系列
用以确定公差带的大小，国家标准共规定了20 个等级。 即：IT01、IT0、 IT1~IT18 IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 … IT15 IT16 IT17 IT18
js k
轴
0
j
a —— h 通常形成间隙配合
a 基孔制： j —— n 通常形成过渡配合
p—— zc 通常形成过盈配合
2.基本偏差数值确定 国标规定了孔、轴基本偏差数值。 表P34表3-4、P38表3-5。
查表法确定孔、轴基本偏差数值的步骤： ➢据基本偏差代号的大小写确定是孔or轴； ➢在横行中找到代号所在纵列，并查出该代号对应 的基本偏差是上偏差or下偏差；
1.基本偏差系列
A —— H 通常形成间隙配合
A 基轴制： J —— N 通常形成过渡配合
B
P —— ZC 通常形成过盈配合
+
CCD D E EF F FG
孔
0-
G
H
JS J
K
M
N
P
RS
T
UV
X Y Z ZA ZB
0
4公差基本偏差系列
解：查表2-2得 IT6=13μm IT7=21μm 查表2-5 ，轴的基本偏差代号为p，它代表一个下极 限偏差，其值为：ei=+22 μm 轴的上极限偏差es= ei+ IT6= + 35μm 基准孔H7的基本偏差为下极限偏差，即EI=0 则孔的上极限偏差为ES= EI+ IT7 =0+21= +21μm Y’max=EI-es=0-(+35)=-35μm Y’min=ES-ei=+21-(+22)=-1μm
ITn-1
在基孔制中（左图），最小过盈Y’min=ES-ei=ITn-ei; 在基轴制中（右图），最小过盈Ymin=ES-ei= ES-[-IT（n-1）]= ES+ IT（n-1） 所以 ES=-ei+[ITn- IT(n-1)]=-ei+△ 令△= ITn- IT(n-1) ＞0,则：ES=-ei+△ 即：△是由于孔轴不同级造成的，这也就是图2-11中K、 M、N有阶梯台阶的原因,对不同等级的孔，△不一样 。 es
公式计算原理 考虑热膨胀的影响 要求形成良好的液 体摩擦
a,b,c
d,e,f
g h cd,ef ,fg j～ n p～zc
旋转的动配合 较精确的滑动及定位 配合
精确定位
形成半液体摩擦且 拆卸方便
定位准确，拆卸较 方便，相配件间可 有微小的相对运动 减小相邻两基本偏 差数值之间的差距， 满足10mm以下尺寸 的精密机械和钟表 行业需要。
再如：表2-6中IT ＞ IT8级的K和N以及J的各级均 不符合上述通用规则
A、通用规则
（1）对于间隙配合；A~H
在下图(左)基孔制中，最小间隙Xmin=EI-es=-es 在下图(右)基轴制中，最小间隙X‘min=EI-es=EI 根据换算前提有Xmin = X‘min， ES 因而 EI=-es (A~H) 孔 EI ES + 孔 EI 0 es 轴 es ei 轴 ei
互换性与技术测量一些知识
第一章:尺寸偏差：实际偏差=实际尺寸-公称尺寸极限偏差：上极限偏差（es、ES）=上极限尺寸-公称尺寸;下极限偏差（ei、EI）=下极限尺寸-公称尺寸；尺寸公差：（公差）公差=上极限尺寸-下极限尺寸=上极限偏差-下极限偏差；零线：在极限配合图中表示公称尺寸的那一条线。
公差带：由公差在图纸上确定的一个区域。
基本偏差：公差带中接近零线的那个偏差。
间隙：孔的尺寸-轴的尺寸>0;过盈：孔的尺寸-轴的尺寸<0;基孔制：基准孔代号为H时；基轴制：基准轴代号为h时；间隙配合:孔的公差带在轴的公差带之上，保证具有间隙的配合包括最小间隙为0的配合，称为间隙配合。
( 间隙----符号：X)配合公差：T f=Xmax+Xmin=T H+Ts (孔的公差+轴的公差)过盈配合：孔的公差带位于轴的公差带之下，保证具有过盈的配合包括最小间隙为0的配合称为过盈配合。
(过盈符号---Y)配合公差：T f=Ymax+Ymin=T H+Ts (孔的公差+轴的公差)过渡配合：在孔与轴的配合中，孔与轴两者的公差带相互交叠，配合时既有可能是过盈也有可能是间隙的配合-----称为过渡配合。
配合公差：T f=|Xmax-Ymax|=T H-Ts(孔的公差+轴的公差)重点：孔轴配合公差带图除了孔轴的公差带大小不要标以外其余的尺寸都要标出。
标准公差：国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差值。
注：Js与js的基本偏差，上偏差+IT/2，下偏差-IT/2；轴的基本偏差：轴的基本偏差是在基孔制的基础上制定的。
轴的极限偏差：上极限偏差es=ei+IT；下极限偏差ei=es-IT；孔的基本偏差：由公式计算得出；孔的极限偏差：上极限偏差ES=EI+IT；下极限偏差EI=ES-IT；注：上面规则除外的规则：书P21重点：在较高的公差等级中，孔比同级轴的加工要困难，所以生产中孔的精度等级通常采用比轴的低一级来相配。
并要求按基轴制与基孔制形成配合,具有相同的极限间隙或过盈。
尺寸公差与偏差
对于轴：a～h的基本偏差为上偏差es，其绝对值依 次减小，j～zc的基本偏差为下偏差ei，其绝对值依 次增大。 对于孔：A～H的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依 次减小，J～ZC的基本偏差为上偏差ES，其绝对值依 次增大。
A
B
孔
EI
+0-
CCDD
E EF F FGG H J K M N JS
P
R
S
基孔制中有59种常用配合，13种 优先配合。
优先、常用和一般公差带
标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，即 可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸Ｄ≤500mm内组成 ５４３种孔的公差带和５４４种轴的公差带。如果将这些孔轴公 差带在生产实际中都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要 的。
为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装 备的品种和规格，对基本尺寸至500mm的孔、轴规定了优先、常 用和一般用途公差带。书中表2-11和表2-12分别是轴和孔的一般 用途公差带（轴119种，孔105种），其中方框内为常用公差带 （轴59种，孔44种），带圆圈的为优先公差带（轴孔各有13种）。
基本偏差的换算规则
1）通用规则：同名字母代号的孔和轴的基 本偏差的绝对值相等，而符号相反，即 从公差带图解看，孔的基本偏差是轴的 基本偏差相对于零线的倒影。
2）特殊规则：同名代号的孔和轴的基本偏差的符号 相反，而绝对值相差一个△值。
公差带与配合代号
由基本偏差代号及公差等级代号组成。
位置
大小
或用数字(mm)表示（或两者结合）
练习
下列配合属于哪种基准制的哪种配合，确定其 配合的极限间隙（过盈）和配合公差。并画出 其公差带图。
ø50H8/f7， ø30K7/h6， ø30H7/p6
标准公差与基本偏差
2.极限与配合
概内述基容极本公限术公差与语差带配及与与合定配配的义合合国的的家选代标择号准及标注
（二）基准制的选择
1. 一般情况下应优先选用基孔制
孔难加工，定径刀具
2.特殊情况下选用基轴制
（1）直接使用有一定公差等级（ IT8 ～IT11 ） 而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是 按基准轴的公差带制造）制作轴。 （2）加工尺寸小于 1mm 的精密轴比同级孔要 困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线电工 程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴， 这时采用基轴制较经济。
ei = es – IT5 = 0 - 0.006 = - 0.006
(4)公差带图
·
2.极限与配合
概内述基容极本公限术公差与语差带配及与与合定配配的义合合国的的家选代标择号准及标注
45H 7 / k6 配合种类
基公
基
准差
本
制等
偏
级
差
2.极限与配合
概内述基容极本公限术公差与语差带配及与与合定配配的义合合国的的家选代标择号准及标注
等 级
精度最高 -----------------------------------------------------
精度最低
IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9...IT18
高精度 级
精度级
中、低 级
共20级
2.极限与配合
概述内容基本极术限语与及配定合义的国家标准
2.极限与配合
概内述容基极本公限术差与语带配及与合定配的义合国的家代标号准及标注
（一）公差带标注
?轴公差带 基本尺寸≤500mm,国家标准规定了一般、常用和优
标准公差与基本偏差
（1） 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，如 图 8.5.4-4 所示。
图 8.5.4-3
Байду номын сангаас
图 8.5.4-4
基孔制的孔为基准孔，基准孔的基本偏差代号为 H，其下偏差为零。
（2） 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，如 图 8.5.4-5 所示。
经过加工的零件，除了会产生尺寸误差外，也会产 生表面形状和位置误差。
形状误差是指加工后实际表面形状对理想表面形状 的误差。
如图 8.6.1-1 中的小轴，加工后双点画线表示的表面 形状与理想表面形状产生了形状误差。
位置误差是指零件的各表面之间、轴线之间或表面 与轴线之间的实际相对位置对理想相对位置的误差。
如图 8.6.1-2 中的轴套，其端面对轴线不垂直，产生 了位置误差。
形状误差和位置误差都会影响零件的使用性能，因 此，对一些零件的重要工作面和轴线，常规定其形状和 位置误差的最大允许值，即形状和位置公差（简称形位 公差）。
图 8.6.1-1 图 8.6.1-2
最大间隙=孔的最大极限尺寸-轴的最小极限尺寸
（2） 过盈配合：只能具有过盈（包括最小过 盈等于零）的配合。此时， 孔的公差带在轴的公差带之 下，如图 8.5.4-2 所示。
最小过盈=孔的最大极限尺寸-轴的最小极限尺寸
最大过盈=孔的最小极限尺寸-轴的最大极限尺寸 （3） 过渡配合：可能具有过盈，也可能具有
图 8.5.4-5 基轴制的轴为基准轴，基准轴的基本偏差代号为 h，其上偏差为零。
基孔制和基轴制配合的应用，如图 8.5.4-6 所示。
4． 常用和优先选用配合
图 8.5.4-3
Байду номын сангаас
图 8.5.4-4
基孔制的孔为基准孔，基准孔的基本偏差代号为 H，其下偏差为零。
（2） 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，如 图 8.5.4-5 所示。
经过加工的零件，除了会产生尺寸误差外，也会产 生表面形状和位置误差。
形状误差是指加工后实际表面形状对理想表面形状 的误差。
如图 8.6.1-1 中的小轴，加工后双点画线表示的表面 形状与理想表面形状产生了形状误差。
位置误差是指零件的各表面之间、轴线之间或表面 与轴线之间的实际相对位置对理想相对位置的误差。
如图 8.6.1-2 中的轴套，其端面对轴线不垂直，产生 了位置误差。
形状误差和位置误差都会影响零件的使用性能，因 此，对一些零件的重要工作面和轴线，常规定其形状和 位置误差的最大允许值，即形状和位置公差（简称形位 公差）。
图 8.6.1-1 图 8.6.1-2
最大间隙=孔的最大极限尺寸-轴的最小极限尺寸
（2） 过盈配合：只能具有过盈（包括最小过 盈等于零）的配合。此时， 孔的公差带在轴的公差带之 下，如图 8.5.4-2 所示。
最小过盈=孔的最大极限尺寸-轴的最小极限尺寸
最大过盈=孔的最小极限尺寸-轴的最大极限尺寸 （3） 过渡配合：可能具有过盈，也可能具有
图 8.5.4-5 基轴制的轴为基准轴，基准轴的基本偏差代号为 h，其上偏差为零。
基孔制和基轴制配合的应用，如图 8.5.4-6 所示。
4． 常用和优先选用配合
公差与配合的选择原则
二、极限与配合的选用
计算法选择配合 若两工件结合面间的过盈或间隙量确定后，可以通 过计算并查表选定其配合。根据极限间隙（或极限过 盈）确定配合的步骤是： 1) 首先确定基准制， 2) 根据极限间隙（或极限过盈）计算配合公差， 3) 根据配合公差查表选取孔、轴的公差等级， 4) 按公式计算基本偏差值， 5) 反查表确定基本偏差代号， 6) 校核计算结果。
活塞 连杆 过渡配合 活塞销 + 0 _ m6 H7 g6 m6
+ 0 _
fD
G7
M7
h6
M7
Байду номын сангаас
间隙配合
教材图2-16基准制选择示例(一)
fD
过渡配合
（4）与标准件配合的基准制选择 若与标准件(零件或部件)配合，应以标准件为 基准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件， 键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈与箱 体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配 合应采用基孔制。
极限与配合的选择原则:实质上是尺寸的精度设计。
圆柱结合的精度设计
圆柱结合的精度设计实际上就是圆柱结合 的公差与配合的选用，它是机械设计与制造中 至关重要的一环，公差与配合的选用是否恰当， 对机械的使用性能和制造成本有着很大的影响。 圆柱结合的精度设计包括：
配合制的选用 公差等级的选用 配合的选用
配合制的选用
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
二、极限与配合的选用