孔、轴极限偏差的计算
基孔制、基轴制公差带、配合、基本偏差数值表
内容摘要:国家标准《公差与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。
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，见下图。
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。
其中公差国家标准《公差与配合》规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。
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，见下图。
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级，即IT01，IT0，IT1，…，ITI8。
其尺寸精确程度从IT01到ITI8依次降低。
标准公差的具体数值可查表得到。
2）基本偏差基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差。
即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，见上图。
国家标准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。
基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。
下图是孔和轴的28个基本偏差系列图。
从基本偏差系列图可知，轴的基本偏差从a到h为上偏差（es），且是负值，其绝对值依次减小；从j到2c为下偏差（ei），且是正值，其绝对值依次增大。
孔的基本偏差从A到H为下偏差（E1），且是正值，其绝对值依次减小，从J到ZC为上偏差（Es），且是负值，其绝对值依次增大；其中H和h的基本偏差为零。
JS和js对称于零线，没有基本偏差，其上，下偏差分别为+IT/2和-IT/2。
基本偏差系列图只表示了公差带的各种位置，所以只画出属于基本偏差的一端，另一端则是开口的，即公差带的另一端取决于标准公差（IT）的大小。
7-6 极限与配合按零件图要求加工出来的零件，装配时不需要经过选择或修配，就能达到规定的技术要求，这种性质称为互换性。
零件具有互换性，便于装配和维修，有利于组织生产协作，提高经济效益。
建立极限与配合制度是保（GB/T1800、证零件具有互换性的必要条件。
第二章 孔和轴的极限与配合
第二章 孔与轴的极限与配合
（3）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，如图1-7所示。它是介于间隙配合与过盈配合之间的 一种配合，但间隙和过盈量都不大。 过渡配合主要用于孔、 轴间的定位联结(既要 最大间隙 Xmax =Dmax -dmin =ES-ei 求装拆方便；又要求对 最大过盈 Ymax =Dmin -dmax =EI-es 中性好)
第二章 孔与轴的极限与配合
最大间隙
Xmax =Dmax -dmin =ES-ei
最小间隙 Xmin =Dmin -dmax =EI-es
图2-8 间隙配合公差带示意图
第二章 孔与轴的极限与配合
.021 例1:齿轮衬套孔Ø25H7 +0 mm和中间轴轴径 0 0.020 Ø25f6( )mm ，求此配合的极限间隙。 0.033
(1)零线。 (2)确定公差带大小位置。 (3)孔 、轴 (或 ) 或在公差带里写孔、轴。 (4)作图比例基本一致，单位 µ m 、mm均可。 (5)基本尺寸相同的孔、轴公差带才能画在一张图上。
第二章 孔与轴的极限与配合
.035 例：已知孔的尺寸Ø100+ 0 mm，轴的尺 0 0.045 寸为Ø100 0.023 mm，试画出孔和轴的公差 带图。
图1-7过渡配合图
第二章 孔与轴的极限与配合
3、配合公差
∣Xmax－Xmin∣ Tf＝ ∣Xmax－Ymax∣＝|ES－ei－（EI－es）|＝TD＋Td |Ymax －Ymin| 若要提高配合精度（即↓Tf）可减小相配合的孔、轴尺 寸公差（即提高相配合的孔、轴加工精度）。
第二章 孔与轴的极限与配合
解： （２）孔的实际偏差 = 65.010 – 65 = +0.010 （mm） 轴的实际偏差 = 64.980 – 65 = -0.020 (mm) （３）孔的公差： Th = Dmax – Dmin = 65.0190–65 = 0.019 (mm) 轴的公差： Ts = dmax – dmin = 64.990–64.977 = 0.013 (mm)
第二章 孔和轴的公差与配合分析
8
12
18
30
48
75
0.12 0.15
0.18
0.48
0.75
1.2
1.8
0.4
0.6
1
2.5
4
6
9
15
22
36
58
90
0.22
0.36
0.58
0.90
1.5
2.2
0.5
0.8
1.2
2
358源自111827
43
70
110
0.18
0.27
0.43 0.52
0.70
1.10
1.8
2.7
＞18～30
2.5 0.6 0.6 1 1.5 1.5 2.5 4 4 7 6 11 9 13 16 21 25 33 39 52 62 84 100 130 160
一
极限偏差的数值可能是正值、负值或零值。故
基 本 术 语 及 定 义
在偏差值的前面除零值外，应标上相应的“+”
号或“-”号。 2) 实际偏差：实际尺寸-基本尺寸所得代数差。 综上所述： 偏差是以基本尺寸为基数，从偏离基本尺 寸的角度来表述有关尺寸的术语。
一
尺寸公差(简称公差)
允许尺寸的变动量。
数值：等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差的 绝对值或上偏差与下偏差的差的绝对值。 表示：孔用Th表示；轴用Ts表示。 Th=︱Dmax- Dmin︱=︱ES-EI︱ Ts=︱dmax-dmin︱=︱es-ei︱ 注意：公差值无正负含义；不应出“+”“-”号。
Ymin
轴
一
过渡配合
过渡配合：可能具有间隙也可能具有过盈的配合。 此时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei + 0 Xav(或Yav)=(Xmax+Ymax)/2 Ymax=Dmin-dmax=EI-es 孔
第1章4节孔与轴极限与配合(公差配合选择)-2
中等尺寸、高精度的孔，通常需要采用价格较贵的扩孔钻、铰 刀、拉刀等定值刀具。而且，一种刀具只能加工一种尺寸的孔， 而加工轴则不同，一把车刀或砂轮可加工不同尺寸的轴。
1．一般情况下应优先选用基孔制
对于大尺寸、低精度的孔，一般不采用定尺寸刀具、量具来 加工、检验，从工艺上将，采用基孔制、基轴制均一样，但 为了统一起见和考虑习惯，一般也采用基孔制。
选择公差等级，既要满足设计要求，又要考虑加工的可能 性与经济性。在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的 公差等级或较大的公差值。 (工艺等价) 对于基本尺寸≤500mm有较高公差等级的配合， 因孔比同级轴难加工，当标准公差≤IT8时，国标推荐孔比 轴低一级相配合，使孔、轴的加工难易程度相同。但对＞ IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，因孔的测量精度比轴 容易保证，推荐采用孔、轴同级配合。
—— 过渡配合，甚至小过盈配
合 孔轴有定心精度要求，且孔轴间有相对运动时
——小间隙配合，一般H/h
3) 过盈配合中的受载情况：载荷大或冲击载荷——过盈量大
4. 配合时基本偏差的选择 各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用 场合大致总结如下（参教材表1-22）： 间隙配合按相对运动速度选择基本偏差
过盈率中等 平均过盈接近 为零
要求定心精度 较高时 木锤装配 拆卸比较方便 k（K）
过盈率较大 平均过盈 较小
要求精密定心 时
过盈率大 平均过盈稍大
要求更精密定心时
最大过盈时需 用锤或压力机装配 相当的压入力， 拆卸较困难 可以拆卸 m（M） n（N）
应选择 的
（3）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的轴上装配有不 同配合要求的几个孔件时应采用基轴制。如下图所示。
互换性部分习题答案
20举例1⏹计算：孔与轴⏹孔与轴⏹孔与轴⏹画出公差带，写出配合的极限间隙（过盈），说明配合类别，配合公差025.0050+φ025.0041.050--φ025.0050+φ059.0043.050++φ025.0050+φ018.0002.050++φ解: (1) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm配合公差 T f =︱Xmax —Xmin ︱=︱+0.066-(+0.025) ︱ = 0.041 mm(2) 最大过盈 Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059mm最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm配合公差 T f =︱Ymin —Ymax ︱=︱-0.018-(-0.059)︱= 0.041 mm(3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm配合公差 T f =︱Xmax —Ymax ︱=︱+0.023-(-0.018)︱= 0.041 mm标准公差计算举例基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。
解：基本尺寸20mm，查表2-3属于18～30mm，则几何平均值D=(18×30)0.5=23.24mm标准公差因子查表2-1 IT6=10i IT7=16i即IT6=10 ×1.31μm=13.1μm≈13 μmIT7=16 ×1.31μm=20.96 μm ≈21 μm4.孔的基本偏差(查表2-8)孔的基本偏差值可按表2-6给出的公式计算，同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，符号相反。
即：EI=-es，ES=-ei。
特殊情形：(1) 当基本尺寸>3~500mm，标准公差等级为IT9~IT16的基本偏差N，其数值(ES)等于零；(2) 标准公差等级≤IT8(IT8,IT7,IT6…)的基本偏差J、K、M、N以及公差等级≤IT7的基本偏差P~ZC，计算孔的基本偏差时同一字母的孔和轴的基本偏差的符号相反，绝对值相差一个∆值，如下：ES=-ei+ ∆，∆＝ITn- ITn-1 =Th-TsITn：某一级孔的标准公差；ITn-1：比某一级孔高一级的轴的标准公差37因孔加工更困难，规定：较高精度等级的配合中，孔比轴的公差等级低一级；在较低等级配合中，孔轴采用相同的公差等级。
孔、轴的公差与国家标准
孔的基本直径为40mm，上偏差为+0.034m 下偏差为+0.009mm ，公差为0.025mm
ф 65M8
ф 120h7
ф 60s7
五、一般公差——线性尺寸的未注公差
任务提出 1．线性尺寸的一般公差概念
任务分析 相关知识 任务实施 任务评价
线性尺寸：一般公差是在车间普通工艺条件下， 机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维 护和操作情况下，它代表经济加工精度。 国标规定：采用一般公差时，在图样上不单独注 出公差，而是在图样上、技术文件或技术标准中 作出总的说明。
任务提出：
为了便于生产，实现零部件的互换 性和满足不同的使用要求，国标对相 应的零部件的加工尺寸的变动量进行 了统一的规定。现在我们就来研究是 如何规定的，通过学习，我们应该掌 握如何应用。
用两种方法分别查表确定下列尺寸的 极限偏差和公差值。 ф 40G7 ф 36f6 ф 30S5 ф 50js7 ф 65H4 ф 35F8 ф 80m8 ф 50R6
任务提出 任务分析 相关知识 任务实施 任务评价
任务提出 任务分析
二、基本偏差 1．基本偏差及其代号
国标《极限与配合》中规定，用以确定公差带相 对于零线位置的上偏差或下偏差，称为基本偏差。 基本偏差一般为靠近零线的那个偏差。
相关知识
任务实施 任务评价
特别注意：一个零件有声偏差和下偏差两个，但 对一个零件的尺寸公差带只能规定其中一个偏差 为基本偏差。
任务提出 任务分析 相关知识 任务实施 任务评价
六、温度条件
极限与配合》标准中明确规定：尺 寸的基准温度为20℃。
规定的含义：图样上和标准中规定的 极限与配合是在20℃时给定的，因此 测量结果应以工件和测量器具的温度 在20℃时为准。
量规极限偏差尺寸计算-3种方式
塞规（止） 0 8.015 0.0018
磨损极限 8
卡规（止） 0 0 0 校止-通 0 0
磨损极限 0
基本尺寸 孔上偏差
孔下偏差 0
（Z+T/2）值
8
0.015
0.0033
基本尺寸 轴上偏差
轴下偏差
（Z+IT12 100～140 0.011 0.004 0.009 120～180 0.0135 0.005 0.011 150～220 0.016 0.006 0.013 180～270 0.0185 0.007 0.015 210～330 0.022 0.008 0.018 250～390 0.027 0.01 0.022 300～400 0.037 0.012 0.026 350～540 0.037 0.014 0.03 400～630 0.043 0.016 0.035 460～720 0.049 0.018 0.04 520～810 0.055
IT7 10～14 0.0022 0.0012 0.016 12～18 0.0027 0.0014 0.002 15～22 0.0033 0.0018 0.0024 18～27 0.0038 0.002 0.0028 21～33 0.0046 0.0024 0.0034 25～39 0.0055 0.003 0.004 30～46 0.0075 0.0036 0.0046 35～54 0.0075 0.0042 0.0054 40～63 0.0084 0.0048 0.006 46～72 0.0097 0.0054 0.007 52～81 0.011
IT13 140～250 0.017 0.006 0.014 180～300 0.0195 0.007 0.016 220～360 0.024 0.008 0.02 270～430 0.029 0.01 0.024 330～520 0.034 0.012 0.028 390～620 0.041 0.014 0.034 400～740 0.056 0.016 0.04 540～870 0.056 0.02 0.046 0.063 0.022 0.052 0.073 0.026 0.06 0.08
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。
轴与孔结合的公差与配合
一、公差与配合的基本术语及定义1、尺寸的术语及定义：（1）尺寸：指用特定单位表示线性长度的数值，由数字和长度单位两部分组成。
（2）孔、轴尺寸：孔—主要指圆柱形内表面，也包括其他非圆柱形内表面中由单一尺寸确定的部分。
轴—主要指圆柱形外表面，也包括其他非圆柱形外表面中由单一尺寸确定的部分。
（3）基本尺寸：指设计给定的尺寸，也是图样中标注的尺寸。
孔的基本尺寸代号用D 表示，轴的基本尺寸代号用d表示。
（4）实际尺寸：指对实际零件通过测量获得的尺寸。
孔、轴的实际尺寸分别用D a、d a 表示。
（5）极限尺寸：指允许实际尺寸变化的两个界限值。
孔、轴的最大极限尺寸分别用D max、d max表示；孔、轴的最小极限尺寸分别用D min、d min表示。
2、偏差与公差的术语及定义：（1）尺寸偏差（简称偏差）：尺寸偏差是由某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差，可为正值、负值或零。
在计算和标注时，除零外的值必须带有正、负号。
极限偏差：极限偏差分为上偏差和下偏差。
上偏差：最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。
孔用ES、轴用es表示。
下偏差：最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。
孔用EI、轴用ei表示。
孔、轴的极限偏差可表示为：孔：孔的上偏差=孔的最大极限尺寸-孔的基本尺寸ES=D max-D孔的下偏差=孔的最小极限尺寸-孔的基本尺寸EI=D min-D轴：轴的上偏差=轴的最大极限尺寸-轴的基本尺寸es=d max-d轴的下偏差=轴的最小极限尺寸-轴的基本尺寸ei=d min-d②实际偏差：实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
③孔、轴极限偏差的标注形式。
（2）尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量称为尺寸公差。
它等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差之差的绝对值。
孔：T h=|D max-D min|=|ES-EI|轴：T s=|d max-d min|=|es-ei|注意：公差与偏差是两个根本不同的概念，公差是绝对值，不能为零，它代表制造精度的要求，反映加工难易程度；而偏差是代数差，表示与基本尺寸偏离的程度，与加工难易度无关。
孔与轴的极限与配合基本术语和定义
第一节 概述
圆柱体零件的结合（由孔和轴组成）是机械制 造中应用最广泛的一种结合。这种结合由结合直 径和结合长度二个参数确定。 孔：通常指圆柱形的内表面及其它内表面，其
尺寸用D表示 ，孔为包容面 。 轴：通常指圆柱形的外表面及其它外表面，其
尺寸用d表示，轴为被包容面。
从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程 度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而 极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。
公差与极限偏差的比较
•两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值， 所以确定了两极限偏差也就确定了公差。
名称 基本尺寸
代号 轴孔
dD
有关计算公式和要求
尺寸公差带图（举例）
❖孔： Ø 50 ❖轴： Ø 50 ❖绘制公差带图 ❖画法
+0.025
+
孔
0
-
-0.025
轴 -0.041
第二节 极限与配合的基本词汇
在国家标准中，公差带包括了两个基本参数，即公差带 大小（宽度）与公差带位置（指相对于零线的位置）。前 者由标准公差确定，后者由基本偏差确定。 4）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。 5）基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或 下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。
其为基准确定偏差和公差，零线以上 为正，以下为负。
TD
孔
+
2）公差带（尺寸公差带）：由代表上、
0 -
下偏差的两条直线所限定的一个区域。
Td
轴
基本尺寸
3）公差带图：以基本尺寸为零线，用适 当比例，画出两极限偏差或两极限尺 寸，以表示尺寸允许的界限及范围， 称为公差带图（或尺寸公差带图）