第3章-1尺寸公差

1、第二章 孔、軸公差配合本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu) 第一節(jié)基本術(shù)語(yǔ)及其定義 第二節(jié)標(biāo)準(zhǔn)公差系列 第三節(jié)基本偏差系列 第四節(jié)常用公差帶與配合 第五節(jié)常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇第一節(jié) 基本術(shù)語(yǔ)及其定義本節(jié)結(jié)構(gòu)本節(jié)結(jié)構(gòu)一一 孔和軸孔和軸二 尺寸 三 偏差四 尺寸公差 五 配合六 配合公差 七 基準(zhǔn)制一、孔和軸的定義 1. 孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面。 2. 軸通常是指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面齒輪箱部件 二、尺寸二、尺寸sizesize1 、基本尺寸D 指設(shè)計(jì)確定的尺寸2 、實(shí)際尺寸Da/da 指完工零件測(cè)量所得尺寸3 、極限尺寸 允許零件實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限值4、體

2、外作用尺寸（1）孔的體外作用尺寸 即在配合面的全長(zhǎng)上，與實(shí)際孔內(nèi)接的最大理想軸的尺寸（2）軸的體外作用尺寸 即在配合面的全長(zhǎng)上，與實(shí)際軸外接的最小理想孔的尺寸零件合格的條件：最大極限尺寸實(shí)際尺寸最小極限尺寸三、偏差 偏差偏差deviation 某一尺寸與基本尺寸的代數(shù)差某一尺寸與基本尺寸的代數(shù)差最大極限尺寸上偏差（孔軸es）實(shí)際尺寸基本尺寸偏差實(shí)際偏差最小極限尺寸下偏差（孔軸ei） 例:已知孔、軸基本尺寸D = d = 25mm孔：Dmax = 25.021mm，Dmin = 25mm軸：dmax = 24.993mm，dmin = 24.98mm確定孔軸的上下偏差。解：孔:上偏差 ES =

3、Dmax D = 25.02125 = + 0.021mm 下偏差 EI = Dmin D = 2525 = 0mm 軸:上偏差 es = dmax d = 24.99325 = 0.007mm 下偏差 ei = dmax d = 24.9825 = 0.020mm四. 尺寸公差tolerance-允許尺寸的變動(dòng)量孔 Th = DmaxDmin = ES EI軸 Ts = dmax dmin = es ei公差帶示意圖及公差帶tolerance zone解說(shuō)詞解說(shuō)詞孔公差帶ESEI零線(xiàn)零線(xiàn) zero line+0-基本尺寸esei軸公差帶公差帶示意圖中有一條表示基本尺寸的零線(xiàn)和相應(yīng)公差帶。零線(xiàn)

4、以上為正偏差，零線(xiàn)以下為負(fù)偏差。公差帶是指在公差示意圖中，由代表上偏差或者最大極限尺寸和最小極限尺寸的兩條直線(xiàn)所限定的一個(gè)區(qū)域。公差帶在零線(xiàn)垂直方向上的寬度代表公差值，沿零線(xiàn)方向的長(zhǎng)度可適當(dāng)選取。五、配合fit 配合是指基本尺寸相同的一批孔和軸結(jié)合，公差帶之間的關(guān)系，有間隙配合，過(guò)盈配合，過(guò)渡配合。1、間隙配合clearance fit-孔的公差帶在軸的公差帶上方 Xmax = ESei0 Xmin = EIes0孔孔軸軸圖例：圖例：孔的公差帶在軸的孔的公差帶在軸的公差帶之上公差帶之上DmaxDmindmindmaxXmaxXminXmaxXmin2、過(guò)盈配合interference fit-

5、孔的公差帶在軸的下方 Ymax = EI-es0 Ymax = EI-es360.40.611.52.545812186100.40.611.52.5469152210180.50.81.2235811182718300.611.52.546913213330500.611.52.5471116253950800.81.22358131930458012011.52.54610152235541201801.223.5581218254063180250234.571014202946722503152.546812162332528131540035791318253657894005004

6、6810152027406397第三節(jié) 基本偏差系列 基本偏差（fundamental deviation)是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的上偏差或下偏差，它一般為靠近零線(xiàn)或位于零線(xiàn)的那個(gè)極限偏差。本節(jié)結(jié)構(gòu)：基本偏差代號(hào)孔和軸的基本偏差系列各種基本偏差所形成配合的特征孔和軸的代號(hào)軸的基本偏差的確定1孔的基本偏差的確定 GB/T1800.21998對(duì)孔和軸分別規(guī)定了28種基本偏差，孔用大寫(xiě)字母，軸用小寫(xiě)字母。在26個(gè)英文字母中，去掉5個(gè)字母(孔去掉I、L、O、Q、W，軸去掉i、 l、o、q、w)，加上7組字母(孔為CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC；軸為cd、ef、fg、js、za、zb、zc)。一

7、基本偏差代號(hào)二二 孔和軸的基本偏差系列孔和軸的基本偏差系列基本偏差系列確定了孔和軸的公差帶位置?；酒钕盗写_定了孔和軸的公差帶位置。ARS TPCDEFFGCDEHYBGJSKM NUVXZZAZBZCFD0+-孔孔J0+rafgdefcdbhjsjkmnps tuxzzazbzcgecfvyD0-軸軸0三三 各種基本偏差所形成配合的特征各種基本偏差所形成配合的特征A H 通常形成間隙配合通常形成間隙配合J N 通常形成過(guò)渡配合通常形成過(guò)渡配合P ZC 通常形成過(guò)盈配合通常形成過(guò)盈配合基軸制：基軸制：NKJSHJMGRSTPU孔孔基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)軸基準(zhǔn)軸rfgefhjsjkmnpstugf軸

8、軸基孔制：基孔制：a h 通常形成間隙配合通常形成間隙配合j n 通常形成過(guò)渡配合通常形成過(guò)渡配合p zc 通常形成過(guò)盈配合通常形成過(guò)盈配合四 孔和軸的代號(hào) 把孔和軸基本偏差代號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)代號(hào)中的阿拉伯?dāng)?shù)字組合，就構(gòu)成它們的公差帶代號(hào)。例如孔公差帶代號(hào)G8，H7；軸公差帶代號(hào)g7,h6。 把孔和軸的公差帶代號(hào)組合，就構(gòu)成 配合代號(hào)，它用分?jǐn)?shù)形式表示，分子為孔的公差帶代號(hào)，分母為軸的公差帶代號(hào)。五 軸的基本偏差的確定通過(guò)查軸的基本偏差數(shù)值表（GB/T1800.3-1998)可得出基本偏差。例：利用標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和軸的基本偏差數(shù)值表，確定50f6軸的極限偏差數(shù)值。解：查得IT6 = 16m；e

9、s = 25m所以ei = esIT = ( 25 )16 = 41m在圖樣上可標(biāo)注為 50-0.025mm -0.041六 孔的基本偏差的確定（1）通用規(guī)則一般情況下，同一字母的孔的基本偏差與軸的基本偏差相對(duì)于零線(xiàn)是完全對(duì)稱(chēng)的，兩者的基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反 EI = es 或 ES = ei （例）例：查表確定80H8/r8和80R8/h8的極限偏差數(shù)值。解：查得IT8=46m ,r的ei=+43m,R的ES=43m80H8/r8配合中,EI = 0,ES = +46m es = ei+IT8 = (+43)+46 = +89m80R8/h8配合中,es = 0,ei = 46m

10、EI = ES IT8 = 4346 = 89m(2)特殊規(guī)則基本尺寸大于3mm至500mm的孔的基本偏差代號(hào)為N，且標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為9級(jí)或9級(jí)以下時(shí)，ES =0基本尺寸大于3mm至500mm的基軸制過(guò)渡和過(guò)盈配合中，孔要與高一級(jí)的軸相配合（如K8/h7,U7/h6）。并要求具有同一基本偏差代號(hào)字母的基孔制配合（如H8/k7,H7/u6）時(shí)，ES = ei + = ITnIT(n1) (例)例：查表確定30H7/p6和30P7/h6的極限偏差數(shù)值。解：查得IT7 = 21m,IT6 = 13m30H7/p6配合中，ES = +21m,EI = 0; 查得 ei = +22m 所以 es = +2

11、2+13 = +35m 30P7/h6配合中， es = 0,ei = 13m 查得ES = 22m+,而 = ITnIT(n1) = IT7IT6 = 2113=8m 因此 ES = 22+8 = 14m EI = ESIT7 = 1421 = 35mGB/T1800.3-1998中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)ITIT8且基本偏差代號(hào)為K、M、N的孔采用與高一級(jí)的軸的配合（如H8/k7,K8/h7）;對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)ITIT7,且基本偏差代號(hào)為P至ZC采用與高一級(jí)的軸的配合（如H7/u6,U7/h6）。IT(n1)eiITnESITnIT(n1)ei+IT(n1) = ES+ITnei ITn = ES

12、IT(n1)基孔制配合基軸制配合軸軸孔孔第四節(jié) 常用公差帶和優(yōu)先、常用配合本節(jié)結(jié)構(gòu)： 一、孔的常用公差帶 二、軸的常用公差帶 三、基孔制的優(yōu)先、常用配合 四、基軸制的優(yōu)先、常用配合 一、孔的常用公差帶紅色的是優(yōu)先公差帶, 所圍部分為常用公差帶. H1 JS1 H2 JS2 H3 JS3 H4 JS4 K4 M4 G5 H5 JS5 K5 M5 N5 P5 R5 S5 F6 G6 H6 J6 JS6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 U6 V6 X6 Y6 Z6 D7 E7 F7 G7 H7 J7 JS7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 V7 X7 Y7 Z7 C8 D8

13、 E8 F8 G8 H8 J8 JS8 K8 M8 N8 P8 R8 S8 T8 U8 V8 X8 Y8 Z8 A9 B9 C9 D9 E9 F9 H9 JS9 N9 P9 A10 B10 C10 D10 E10 H10 JS10 A11 B11 C11 D11 H11 JS11 A12 B12 C12 H12 JS12 H13 JS13 二、軸的常用公差帶紅色的是優(yōu)先公差帶, 所圍部分為常用公差帶. h1 js1 h2 js2 h3 js3 g4 h4 js4 k4 m4 n4 p4 r4 s4 f5 g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 u5 v5 x5 e6 f6

14、 g6 h6 j6 js6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 u6 v6 x6 y6 z6 d7 e7 f7 g7 h7 j7 js7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7 v7 x7 y7 z7 c8 d8 e8 f8 g8 h8 j8 js8 k8 m8 n8 p8 r8 s8 t8 u8 v8 x8 y8 z8 a9 b9 c9 d9 e9 f9 h9 js9 a10 b10 c10 d10 e10 h10 js10 a11 b11 c11 d11 h11 js11 a12 b12 c12 h12 js12 a13 b13 h13 js13 三、基孔制的優(yōu)先、常用配合基

15、準(zhǔn)孔 軸 (紅色為優(yōu)先配合) a b c d e f g h js k m n p r s t u v x y z 間隙配合 過(guò)渡配合 過(guò)盈配合 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 H6 f5 g5 h5 js5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 H7 H8 H8 H8 H8 H8 d8 e8 f8 h8 H9 H9 H9 H9 H9 H9 c9 d9 e9 f9 h9 H10 H11H11H11 H11 H11 H11 a11 b11 c11 d11 h11 H12 H12H12 b12 h12f6H7js6H7n6H7k6H7m6H7p6H7r6H7s

16、6H7t6H7u6H7v6H7x6H7y6H7z6H7e7H8f7H8g7H8h7H8js7H8k7H8m7H8n7H8p7H8r7H8s7H8t7H8u7H8c9H10d9H10h9H10g6H7h6H7四、基軸制的優(yōu)先、常用配合基準(zhǔn)軸 孔 (紅色為優(yōu)先配合) A B C D E F G H JS K M N P R S T U V X Y Z 間隙配合 過(guò)渡配合 過(guò)盈配合 H5 F6 G6 H6 JS6 K6 M6N6 P6 R6 S6 T6 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 h5 H6 F7 G7 H7 JS7 K7M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 h6

17、 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 h6 H7 H8H9 H10 H11H12h7F8h7E8h7H8h7JS8h7K8h7M8h7N8h10D10h10H10h11A11h11B11h11C11h11D11h11H11h12B12h12H12h9D9h9E9h9F9h9H9h8D8h8E8h8F8h8H8第五節(jié) 常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇 孔、軸公差與配合的選擇是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要部分，這直接影響機(jī)械產(chǎn)品的使用精度、性能和加工成本?？住⑤S公差與配合的選擇包括基準(zhǔn)制、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類(lèi)等三方面的選擇。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類(lèi)的選擇方法有計(jì)算法、實(shí)驗(yàn)法和類(lèi)比法。

18、 用計(jì)算法選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類(lèi)，通常要用到相關(guān)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，通過(guò)一些公式計(jì)算出極限間隙或過(guò) 盈，可借助計(jì)算機(jī)完成。 實(shí)驗(yàn)法選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類(lèi)，主要用于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和性能有極大影響的重要配合，通過(guò)一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)，確定出最佳工作性能所需的極限間隙或極限過(guò)盈，這種方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)用頗高，因此很少采用。 類(lèi)比法選擇是較常應(yīng)用的方法，借鑒使用效果良好的同類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)資料或參考有關(guān)資料并加以分析來(lái)確定孔、軸極限尺寸。一、基準(zhǔn)制的選擇1、一般情況下優(yōu)先選用基孔制，因?yàn)榛字瓶蓽p少定值刀具和光滑極限塞規(guī)的規(guī)格種類(lèi)。2、特殊情況采用基軸制。例如在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，常用具有一定精度的冷拉鋼材直接作軸，軸不

19、需加工，應(yīng)采用基軸制。又如，同一根軸的不同部位上裝配幾個(gè)不同配合要求的孔的零件應(yīng)采用基軸制。3、以標(biāo)準(zhǔn)部件為基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)制。例如，滾動(dòng)軸承外圈與箱體孔的配合必須采用基軸制，內(nèi)圈與軸頸的配合必須采用基孔制。4、必要時(shí)采用任何適當(dāng)?shù)目?、軸公差帶組成非基準(zhǔn)制的配合二、公差等級(jí)（tolerance grades）選擇滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量選取低的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。1、應(yīng)熟悉各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍，采用類(lèi)比法 IT01IT1用于量塊的尺寸公差。 IT1IT7用于量規(guī)的尺寸公差，常用于檢驗(yàn)IT6IT16的孔和軸。 IT2IT5用于精密配合，如滾動(dòng)軸承各零件的配合。 IT5IT10用于有精度要求的重要和

20、較重要配合。IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合，例如，精密機(jī)床主軸軸頸與軸承、內(nèi)燃機(jī)的活塞上的兩個(gè)銷(xiāo)孔的配合。IT6的軸與IT7的孔在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用很廣，用于較高精度的重要配合。IT7和IT8通常用于中等精度要求的配合，IT9、IT10用于一般精度要求的配合。 IT11、IT12用于不重要的配合。 IT12IT18用于非配合尺寸。2、同一配合中孔與軸應(yīng)具工藝等價(jià)性，即同一配合中的孔和軸的加工難易程度基本相同。3、某些孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)決定于相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度。4、考慮配合性質(zhì)及加工成本。過(guò)盈、過(guò)渡配合和間隙較小的間隙配合中，孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)不低于8級(jí)，軸的通常不低于7

21、級(jí)，而間隙較大的間隙配合中，孔的公差等級(jí)較低。 間隙較大的間隙配合中，孔和軸之一由于某種原因，必須選用較高的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，則與它配合的軸或孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可低兩三級(jí)。三、配合種類(lèi)的選擇1、考慮孔、軸間是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必須選取間隙配合，無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)且傳遞載荷（轉(zhuǎn)矩或軸向力）時(shí)，應(yīng)選取過(guò)盈配合，也可選取過(guò)渡配合，這時(shí)必須加鍵或銷(xiāo)等連接件。2、考慮孔和軸的定心精度要求。 要求較高時(shí)，不宜采用間隙配合，通常采用過(guò)渡配合或過(guò)盈小的過(guò)盈配合。3、考慮過(guò)盈配合中的受載情況。 傳遞的轉(zhuǎn)矩越大，則所選配合的過(guò)盈應(yīng)越大。4、考慮拆裝情況。 經(jīng)常拆裝零件的配合要比不經(jīng)常拆裝的配合松些，有的零件雖不經(jīng)常拆

22、裝，但拆裝困難，也應(yīng)選取較松的配合。5、考慮工作時(shí)的溫度。如果相互配合的孔、軸工作時(shí)與裝配時(shí)的溫度差別較大，則要考慮熱變形的影響。6、考慮裝配變形。在機(jī)械結(jié)構(gòu)中，有時(shí)會(huì)遇到薄壁套筒裝配后變形的問(wèn)題。如圖所示，套筒外表面與機(jī)座孔的配合為過(guò)盈配合，套筒內(nèi)孔與軸的配合為間隙配合。套筒壓入機(jī)座孔后，套筒內(nèi)孔會(huì)收縮產(chǎn)生變形，因此，要考慮變形量的影響。解決方法有兩個(gè)：一是預(yù)先將套筒孔加工得比60H7稍大；二是用工藝措施保證，將套筒壓入機(jī)座孔后，再按60H7加工套筒內(nèi)孔。80H7/u660H7/f6套筒機(jī)座7、考慮生產(chǎn)類(lèi)型。在大批大量生產(chǎn)時(shí)，多用調(diào)整法加工，加工后尺寸的分布通常遵循正態(tài)分布。在單件小批生產(chǎn)時(shí)

23、，多用試切法加工，孔加工后尺寸多偏向孔的最小極限尺寸，軸加工后尺寸多偏向軸的最大極限尺寸，為了滿(mǎn)足相同的使用要求，單件小批生產(chǎn)時(shí)采用的配合應(yīng)比大批大量生產(chǎn)時(shí)松些。H7H7js6h6+0_50調(diào)整法和試切法加工后的尺寸分布調(diào)整法和試切法加工后的尺寸分布試切法加工后的尺寸分布試切法加工后的尺寸分布四、線(xiàn)性尺寸的未注公差 在零件圖上，對(duì)于在車(chē)間一般加工條件下能夠保證的非配合線(xiàn)性尺寸和倒圓半徑、倒角高度尺寸的公差和極限偏差可以不注出，而來(lái)用GB/T1804-92所規(guī)定的線(xiàn)性尺寸一般公差，以簡(jiǎn)化圖樣標(biāo)注。 GB/T1804-92對(duì)線(xiàn)性尺寸的未注公差規(guī)定了四個(gè)公差等級(jí)，即f級(jí)（精密級(jí)）、m級(jí)（中等級(jí)）、c級(jí)（粗糙級(jí)）和v級(jí)（最粗級(jí)），并制定了相應(yīng)的極限偏差數(shù)值，由車(chē)間在加工時(shí)加以控制。 線(xiàn)性尺寸的未注公差要求應(yīng)寫(xiě)在零件圖上或技術(shù)文件中，用GB/T1804的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)和公差等級(jí)符號(hào)表示，例如選用中等級(jí)時(shí)，表示為“未注公差尺寸按GB/T1804-m”。習(xí)題 3-1 孔的基本尺寸D = 50mm，最小極限尺寸 Dmin = 50.025mm，求孔的上偏差ES、下偏差EI及公差Th，并畫(huà)出公差