互換性的基礎(chǔ)知識(shí)

互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)1互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024第一章1-1

互換性簡(jiǎn)史1-2

互換性與公差2互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024

1-1

互換性簡(jiǎn)史

互換性原理始于兵器制造。在中國(guó)，早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期（公元前476～前222）生產(chǎn)的兵器便能符合互換性要求。西安秦始皇陵兵馬俑坑出土的大量弩機(jī)（當(dāng)時(shí)的一種遠(yuǎn)射程的弓箭）的組成零件都具有互換性。這些零件是青銅制品，其中方頭圓柱銷(xiāo)和銷(xiāo)孔已能保證一定的間隙配合。18世紀(jì)初，美國(guó)批量生產(chǎn)的火槍實(shí)現(xiàn)了零件互換。隨著織布機(jī)、縫紉機(jī)和自行車(chē)等新的機(jī)械產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)的需要,又出現(xiàn)了高精度工具和機(jī)床,促使互換性生產(chǎn)由軍火工業(yè)迅速擴(kuò)大到一般機(jī)械制造業(yè)。3互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202420世紀(jì)初，汽車(chē)工業(yè)迅速發(fā)展，形成了現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)，由于批量大和零部件品種多，要求組織專業(yè)化集中生產(chǎn)和廣泛的協(xié)作。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)專業(yè)化與協(xié)作的基礎(chǔ)。機(jī)械工業(yè)中最重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之一是公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。1902年英國(guó)紐瓦爾公司編制出版的“極限表”，是世界上最早的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)。30年代前后，各工業(yè)國(guó)家都頒布了公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。4互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20245互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20246互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20241-2

互換性與公差一、互換性的定義互換性

同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑選或附加修配就能裝在機(jī)器上，達(dá)到規(guī)定的功能要求。例燈頭和燈泡，螺釘螺母，滾動(dòng)軸承汽車(chē)、自行車(chē)、縫紉機(jī)、手表日用工業(yè)品、機(jī)床、汽車(chē)、電子產(chǎn)品、軍工產(chǎn)品互換性應(yīng)該同時(shí)具備兩個(gè)條件：不需經(jīng)過(guò)任何選擇、修配或調(diào)整便能裝配、維修更換；裝配或更換后的整機(jī)能滿足其使用性能要求?；Q性是機(jī)械制造、儀器儀表和其他許多工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的重要原則。7互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024互換性的分類(lèi)按其互換程度分為完全互換和不完全互換。完全互換（絕對(duì)互換）：要求零部件在裝配時(shí)，不需要挑選和輔助加工，在幾何參數(shù)上互相替換。不完全互換（有限互換）：允許零部件在加工完后，通過(guò)測(cè)量將零件按實(shí)際尺寸大小分為若干組，使各組組內(nèi)零件間實(shí)際尺寸的差別減小，裝配按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行。廠際合作既可保證裝配精度和使用要求，又能解決加工上的困難，降低成本。但此時(shí)，僅組內(nèi)零件可以互換，組與組之間不可互換。廠內(nèi)制造裝配8互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024互換性的意義設(shè)計(jì)方面：可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和標(biāo)準(zhǔn)部件，大大簡(jiǎn)化了繪圖和計(jì)算工作，縮短了設(shè)計(jì)周期，并有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的多樣化。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)CAD制造方面：有利于組織專業(yè)化生產(chǎn)，便于采用先進(jìn)工藝和高效率的專用設(shè)備，有利于計(jì)算機(jī)輔助制造，及實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程和裝配過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化，從而可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。優(yōu)質(zhì)高效低成本使用維修方面：具有互換性的零部件在磨損及損壞后可及時(shí)更換，因而減少了機(jī)器的使用和維修的時(shí)間和費(fèi)用，提高了機(jī)器的使用價(jià)值。9互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024二、幾何量的誤差與公差1.誤差：尺寸、形狀、位置、表面粗糙度。2.公差：允許零件幾何參數(shù)的變動(dòng)量。是允許的最大誤差。3.誤差與公差的區(qū)別：誤差是在加工中產(chǎn)生的，要控制在規(guī)定的公差范圍內(nèi)；公差是在設(shè)計(jì)中給定的?；Q性幾何參數(shù)：尺寸大小，幾何形狀（宏、微觀），形面間相互位置關(guān)系等。機(jī)械（力學(xué)）性能：硬度、強(qiáng)度。理化性能：化學(xué)成分。設(shè)計(jì)者的任務(wù)在于正確地確定公差，并把它在圖樣上明確地表示出來(lái)。完全一致不可能。達(dá)到互換性并不要求相同規(guī)格的零、部件幾何參數(shù)絕對(duì)相同，而是允許保持在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)。10互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024第二章圓柱結(jié)合的極限與配合2-1

極限與配合的常用詞匯2-2

標(biāo)準(zhǔn)公差系列2-3

基本偏差系列2-4

標(biāo)準(zhǔn)公差帶2-5

尺寸精度及配合的設(shè)計(jì)2-6

一般公差11互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242－1

極限與配合的常用詞匯國(guó)標(biāo)(GB/T1800.1-1997)《極限與配合基礎(chǔ)第1部分：詞匯》規(guī)定了極限與配合的基本術(shù)語(yǔ)和定義。一、有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)1.尺寸：以特定單位表示線性尺寸值的數(shù)值。廣義地說(shuō)：尺寸也包括以角度單位表示角度尺寸的數(shù)值。12互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242.孔和軸孔(hole)：指工件的圓柱形內(nèi)表面，也包括非圓柱形內(nèi)表面（由兩平行平面或切面形成的包容面）。軸(shaft)：指工件的圓柱形外表面，也包括非圓柱形外表面（由兩平行平面或切面形成的被包容面）。理解：從加工看：孔的尺寸越加工越大，軸的尺寸越加工越??；從配合看：孔是包容面，如軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑，軸上鍵槽寬度等；軸是被包容面，如圓柱體直徑、長(zhǎng)度；長(zhǎng)方體長(zhǎng)、寬、高；鍵寬等。一般來(lái)說(shuō)，零部件上的尺寸要么是孔，要么是軸，但有一類(lèi)尺寸例外，既不是孔，也不是軸，如兩個(gè)孔的中心距尺寸。d1D1D213互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024分析孔、軸尺寸及非孔軸尺寸圖2-114互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20243.基本尺寸設(shè)計(jì)給定的尺寸。D——孔的基本尺寸d——軸的基本尺寸盡量符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列，減少加工用刀具、量具和夾具的種類(lèi)。例如、35、中35都是基本尺寸。15互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20244.實(shí)際尺寸通過(guò)測(cè)量獲得的尺寸。Da——孔的實(shí)際尺寸da——軸的實(shí)際尺寸按同一圖紙要求加工的各個(gè)零件，其實(shí)際尺寸往往是不相同的，這是由于加工誤差的存在。甚至同一個(gè)零件的不同位置、不同方向的實(shí)際尺寸也往往不同，存在形狀誤差。16互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20245.極限尺寸允許尺寸變化的兩個(gè)極限值。最大極限尺寸——Dmax、dmax最小極限尺寸——Dmin、dmin極限尺寸是以基本尺寸為基數(shù)來(lái)確定的。極限尺寸用于控制實(shí)際尺寸，合格的零件其實(shí)際尺寸應(yīng)位于極限尺寸之中，也可達(dá)到極限尺寸。17互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20246.最大實(shí)體極限(MML)最大實(shí)體極限(MML)：孔或軸在尺寸極限范圍內(nèi)，具有材料最多時(shí)的那個(gè)極限尺寸。對(duì)于孔：對(duì)于軸：是最小極限尺寸Dmin是最大極限尺寸dmax18互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20247.最小實(shí)體極限(LML)最小實(shí)體極限(LML)：孔或軸在尺寸極限范圍內(nèi)，具有材料最少時(shí)的那個(gè)極限尺寸。對(duì)于孔：對(duì)于軸：是最大極限尺寸Dmax是最小極限尺寸dmin19互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024二、有關(guān)偏差與公差的術(shù)語(yǔ)1.尺寸偏差：某一尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱尺寸偏差，簡(jiǎn)稱偏差?？祝荷掀?/p>

ES=Dmax-D

下偏差

EI=Dmin-D軸：上偏差

es=dmax-d

下偏差

ei=dmin-d上偏差：最大極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差孔ES,軸es下偏差：最小極限尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差孔EI,軸ei極限偏差：上偏差和下偏差統(tǒng)稱實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸減其基本尺寸的代數(shù)差由于滿足孔與軸配合的不同松緊要求，極限尺寸可能大于、小于或等于其基本尺寸。因此，極限偏差的數(shù)值可能是正值、負(fù)值或零值。故在偏差值的前面除零值外，應(yīng)標(biāo)上相應(yīng)的“+”號(hào)或“－”號(hào)。偏差的標(biāo)注：上偏差標(biāo)在基本尺寸右上角；下偏差標(biāo)在基本尺寸右下角。例：表示基本尺寸為25，上偏差為－0.020mm，下偏差為－0.033mm。20互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242.尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量。最大極限尺寸與最小極限尺寸的代數(shù)差的絕對(duì)值上偏差與下偏差的代數(shù)差的絕對(duì)值精度要求↑，給定T↓，制造愈難。公差值無(wú)正負(fù)含義。它表示尺寸變動(dòng)范圍的大小。不應(yīng)出現(xiàn)“+”、“-”號(hào)。21互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024公差與極限偏差的比較兩者區(qū)別：從數(shù)值上看：極限偏差是代數(shù)值，正、負(fù)或零值是有意義的；而公差是允許尺寸的變動(dòng)范圍，是沒(méi)有正負(fù)號(hào)的絕對(duì)值，也不能為零（零值意味著加工誤差不存在，是不可能的）。實(shí)際計(jì)算時(shí)由于最大極限尺寸大于最小極限尺寸，故可省略絕對(duì)值符號(hào)。從作用上看：極限偏差用于控制實(shí)際偏差，是判斷完工零件是否合格的根據(jù)，而公差則控制一批零件實(shí)際尺寸的差異程度。從工藝上看：對(duì)某一具體零件，公差大小反映加工的難易程度，即加工精度的高低，它是制定加工工藝的主要依據(jù)，而極限偏差則是調(diào)整機(jī)床決定切削工具與工件相對(duì)位置的依據(jù)。兩者聯(lián)系：公差是上、下偏差之代數(shù)差的絕對(duì)值，所以確定了兩極限偏差也就確定了公差。22互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024有關(guān)尺寸的術(shù)語(yǔ)圖2-223互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20243.公差帶：以基本尺寸為零線，用適當(dāng)比例畫(huà)出的代表上偏差和下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域。孔軸0基本尺寸ESEIeseiTDTd+-標(biāo)準(zhǔn)公差：確定公差帶大小。零線：表示基本尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差，零線以上為正，以下為負(fù)。尺寸公差帶：由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域，表示尺寸允許變化的界限。公差帶有兩個(gè)基本參數(shù)，即公差帶大小與位置。大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。基本偏差：用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差。一般為距離零線最近的那個(gè)極限偏差。24互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024尺寸公差帶圖（舉例）畫(huà)出基本尺寸為?50，最大極限尺寸為?50.025、最小極限尺寸為?50mm的孔與最大極限尺寸為?49.975

、最小極限尺寸為?49.959mm的軸的公差帶圖。0+-?50孔軸+0.025-0.025-0.04125互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024解：孔的上偏差ES孔的下偏差EI軸的上偏差es軸的下偏差ei孔的公差軸的公差26互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024三、有關(guān)配合的術(shù)語(yǔ)1.間隙與過(guò)盈間隙：孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差>0；用S表示。過(guò)盈：孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸之差<0。用

表示。2.配合基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系?；緱l件：孔和軸的基本尺寸必須相同。具有包容和被包容的特性，即孔和軸的結(jié)合。配合是指一批孔和軸的裝配關(guān)系，用公差帶相互位置關(guān)系反映配合比較確切。DmaxDmindmindmaxESEIeseiD（d）零線孔軸27互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024配合制：配合的兩種基準(zhǔn)制基孔制

是基本偏差固定不變的孔公差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成各種配合的一種制度。

0+-基本尺寸孔軸軸軸軸軸軸軸間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合

過(guò)渡或過(guò)盈軸基本偏差即下偏差EI=0

基準(zhǔn)孔代號(hào)：H28互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024配合制：配合的兩種基準(zhǔn)制基軸制

是基本偏差固定不變的軸公差帶，與不同基本偏差的孔公差帶形成各種配合的一種制度。

0+-軸孔孔孔孔孔孔孔間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合

過(guò)渡或過(guò)盈孔基本偏差即上偏差es=0

基準(zhǔn)軸代號(hào)：h29互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024通過(guò)公差帶圖，我們能清楚地看到孔、軸公差帶之間的關(guān)系。根據(jù)其公帶位置不同，可分為三種類(lèi)型：0+-基本尺寸孔軸孔軸孔軸配合類(lèi)型間隙配合過(guò)盈配合過(guò)渡配合30互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024保證具有間隙（包括最小間隙為零）的配合稱為間隙配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上。其特征值是最大間隙Smax和最小間隙Smin。孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大間隙，用Smax表示。Smax=Dmax-dmin=ES–ei孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小間隙，用Smin表示。Smin=Dmin-dmax=EI–es實(shí)際生產(chǎn)中，平均間隙更能體現(xiàn)其配合性質(zhì)。

Sav=（Smax+Smin）/2孔SmaxSmin0+-軸間隙配合的孔與的軸相配是基孔制間隙配合31互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024過(guò)盈配合保證具有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合稱為過(guò)盈配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下。其特征值是最大過(guò)盈

max和最小過(guò)盈

min。孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過(guò)盈，用

max表示。

max=Dmin-dmax=EI-es孔的最大極限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最小過(guò)盈，用

min表示。

min=Dmax-dmin=ES–ei實(shí)際生產(chǎn)中，平均過(guò)盈更能體現(xiàn)其配合性質(zhì)。

av=（

max+

min）/2軸0+-

max

min孔的孔與的軸相配是基孔制過(guò)盈配合32互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024過(guò)渡配合可能具有間隙也可能具有過(guò)盈的配合稱為過(guò)渡配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互重疊。其特征值是最大間隙Smax和最大過(guò)盈

max?？椎淖畲髽O限尺寸減去軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大間隙，用Smax表示。Smax=Dmax-dmin=ES–ei孔的最小極限尺寸減去軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差稱為最大過(guò)盈，用

max表示。

max=Dmin-dmax=EI–es實(shí)際生產(chǎn)中，其平均松緊程度可能表示為平均間隙，也可能表示為平均過(guò)盈。Sav

(或

av

)=(Smax+

max)/2孔軸0+-Smax

max的孔與的軸相配是基孔制過(guò)渡配合33互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024在數(shù)值上，它是一個(gè)沒(méi)有正、負(fù)號(hào)，也不能為零的絕對(duì)值。它的數(shù)值用公式表示為：3.配合公差配合公差:指允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量。它反映配合的松緊變化程度，表示配合精度，是評(píng)定配合質(zhì)量的一個(gè)重要的綜合指標(biāo)。間隙配合Tf=︱Smax—Smin︱過(guò)盈配合Tf=︱

min—

max︱過(guò)渡配合Tf=︱Smax—

max︱?qū)⒆畲?、最小間隙和過(guò)盈分別用孔、軸極限尺寸或極限偏差換算后代入上式，則得三類(lèi)配合的配合公差的共同公式為：Tf=TD+Td配合精度取決于相互配合的孔和軸的尺寸精度。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用要求得到配合公差，再根據(jù)配合公差確定孔和軸的尺寸公差。34互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024舉例計(jì)算:孔mm與軸mm

孔mm與軸mm

孔mm與軸mm配合的極限間隙或極限過(guò)盈、配合公差并畫(huà)出公差帶圖，說(shuō)明配合類(lèi)別。0+-?50孔軸+0.025-0.025-0.041解：（1）間隙配合最大間隙：Smax=ES-ei=+0.025-(-0.041)=+0.066mm最小間隙：Smin=EI-es=0-(-0.025)=+0.025mm配合公差：Tf=︱Smax—Smin︱=︱+0.066-(+0.025)︱=0.041mm35互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024計(jì)算0+-?50孔+0.025軸+0.059+0.043（2）過(guò)盈配合最大過(guò)盈

max=EI-es=0-(+0.059)=-0.059mm最小過(guò)盈

min=ES-ei=+0.025-(+0.043)=-0.018mm配合公差Tf=︱

min-

max︱=︱-0.018-(-0.059)︱=0.041mm（3）過(guò)渡配合最大間隙Smax=ES-ei=+0.025-(+0.002)=+0.023mm最大過(guò)盈

max=EI-es=0-(+0.018)=-0.018mm配合公差Tf=︱Smax—

max︱=︱+0.023-(-0.018)︱=0.041mm0+-?50孔+0.025軸+0.018+0.00236互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242－2標(biāo)準(zhǔn)公差系列標(biāo)準(zhǔn)公差系列是GB《極限與配合》制定出的一系列標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)公差是在GB《極限與配合》中所規(guī)定的任一公差，它確定了公差帶的大小，即公差帶垂直于零線方向的高度。標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T(ISOTolerance)由三項(xiàng)內(nèi)容組成：公差等級(jí)、公差因子和基本尺寸分段。當(dāng)公差等級(jí)在5~18級(jí)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差等于公差等級(jí)系數(shù)a（與加工方法等因素有關(guān)）和公差因子i（是基于尺寸的函數(shù)）的乘積值。即T=ai37互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024尺寸D≤500

第一項(xiàng)主要反映加工誤差，呈拋物線規(guī)律。第二項(xiàng)用于補(bǔ)償與直徑成正比的誤差，包括測(cè)量誤差。1.公差因子i計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，是制定標(biāo)準(zhǔn)公差系列表的基礎(chǔ)。D>500~3150

大尺寸時(shí)i與D成線性關(guān)系---與基本尺寸有關(guān)38互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242.公差等級(jí)T=ai基本尺寸一定，公差等級(jí)系數(shù)唯一決定公差大小。公差等級(jí)分為20級(jí)IT01,IT0,IT1,…,IT18

依次降低，系數(shù)依次增大。各級(jí)公差值計(jì)算方法表2－2，表2－339互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－2IT6~IT18級(jí)，a值按R5優(yōu)先數(shù)系增加，公比為尺寸

500mm、公差等級(jí)從IT5~IT18,尺寸>500~3150mm、公差等級(jí)從IT1~IT18的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式40互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024IT01~IT1級(jí)，線性關(guān)系，主要考慮測(cè)量誤差；IT2~IT4級(jí)，幾何級(jí)數(shù)分布。表2－3公差等級(jí)41互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024為了減少公差數(shù)目、統(tǒng)一公差值、簡(jiǎn)化公差表格和便于應(yīng)用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基本尺寸進(jìn)行了分段。如P13表2-4。尺寸分段后，對(duì)同一尺寸分段內(nèi)的所有基本尺寸，在公差等級(jí)相同的情況下，規(guī)定相同的標(biāo)準(zhǔn)公差。基本尺寸

3150mm內(nèi)，分成21個(gè)主段落。在相應(yīng)的尺寸分段內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)公差是按首、尾兩個(gè)尺寸的幾何平均值來(lái)計(jì)算的。3.基本尺寸分段例：尺寸段10~18：42互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202443互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024例2-1IT6=10i＝10X1.31＝13.113mIT7=16i＝16X1.31＝20.9621m基本尺寸為

30mm，求IT6和IT7的標(biāo)準(zhǔn)公差值。解：

30mm屬于>18～30mm的尺寸分段，幾何平均值：公差單位：44互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202445互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024標(biāo)準(zhǔn)公差（P14表2-5）的特點(diǎn)IT6可讀作：標(biāo)準(zhǔn)公差6級(jí)或簡(jiǎn)稱6級(jí)公差。同一基本尺寸的孔與軸，其標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值大小應(yīng)隨公差等級(jí)的高低而不同。公差等級(jí)↑，公差值↓同一公差等級(jí)的孔與軸，隨著基本尺寸大小的不同應(yīng)規(guī)定不同的標(biāo)準(zhǔn)公差值?；境叽纭?，公差值↑公差是加工誤差的允許值，同一等級(jí)的公差具有相同的加工難易程度。標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值，一與公差等級(jí)有關(guān)，二為基本尺寸的函數(shù)。46互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242－3基本偏差系列基本偏差是靠近零線的那個(gè)偏差，用來(lái)確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差。各種位置的公差帶與基準(zhǔn)件將形成不同的配合，配合種類(lèi)的多少取決于基本偏差的數(shù)量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)孔和軸分別規(guī)定了28個(gè)基本偏差?；酒畹拇?hào)用拉丁字母表示，大寫(xiě)字母代表孔，小寫(xiě)字母代表軸。26個(gè)字母－I,L,O,Q,W+CD,EF,FG,JS,ZA,ZB,ZC.基本偏差的數(shù)值按表2-6所列公式計(jì)算。這些公式是根據(jù)設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)試驗(yàn)，經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析得出。H和h的基本偏差為0，H為基準(zhǔn)孔，h為基準(zhǔn)軸。Js和js是對(duì)稱分布，基本偏差為+IT/2或-IT/2，逐漸取代近似對(duì)稱的偏差J和j。公差帶的另一極限偏差由公差等級(jí)決定。47互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024在基軸制的情況下孔的28種基本偏差在基孔制的情況下軸的28種基本偏差基本偏差為下偏差EI基本偏差為上偏差es基本偏差為上偏差ES基本偏差為下偏差ei48互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024……49互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024一、軸的基本偏差是以基孔制配合為基礎(chǔ)而制定的。50互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024一、軸的基本偏差a～h：用于間隙配合，基本偏差的絕對(duì)值等于最小間隙；j～n：主要用于過(guò)渡配合，保證孔軸配合時(shí)對(duì)中，拆卸不困難；p～zc：過(guò)盈配合，基本偏差為下偏差，保證足夠連接強(qiáng)度，正常傳遞扭矩。按表計(jì)算后，軸的基本偏差值見(jiàn)P19表2－7：GB/T1800.3-1998例如：查表求

50f6的上、下偏差。es=-25mIT6=16m軸的另一個(gè)偏差計(jì)算：es=ei+IT,ei=es-IT51互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202452互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202453互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024二、孔的基本偏差通用規(guī)則：用同一字母表示的孔、軸基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反。應(yīng)用范圍：A～H:EI=-esK.M.N>IT8、P~ZC>IT7:ES=-ei是以軸的基本偏差換算得來(lái)的。換算的前提是：保證按基軸制形成的配合和按基孔制形成的同名配合性質(zhì)相同。φ25F7/h6與φ25H7/f6φ25H8/f8與φ25F8/h854互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024二、孔的基本偏差（續(xù)）特殊規(guī)則：基本尺寸>3~500mm，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)低于IT8的孔的基本偏差N,其數(shù)值ES=0;基本尺寸>3~500mm，且在公差等級(jí)

IT8的K、M、N和公差等級(jí)

IT7的P~ZC的孔的基本偏差和相應(yīng)軸的基本偏差ei符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差Δ因?yàn)樵谳^高公差等級(jí)中，孔比同級(jí)的軸加工困難，常采用孔比軸低一級(jí)相配合?？椎幕酒钪狄?jiàn)P21表2－8：GB/T1800.3-1998孔的另一個(gè)偏差計(jì)算：ES=EI+IT,EI=ES-IT例如：查表求

25P7的上、下偏差。ES=-22+=-22+8=-14mIT7=21m55互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202456互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202457互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024例2-2計(jì)算

25H7/x6,25X7/h6的基本偏差以及兩種配合的極限過(guò)盈。解：由例2-1或查表2-525IT6=13m25IT7=21mH是基準(zhǔn)孔，其基本偏差EI=0h是基準(zhǔn)軸，其基本偏差es=0查表2-6x是軸的基本偏差，查表2-6計(jì)算為：X是孔的基本偏差，利用特殊規(guī)則計(jì)算為：兩種配合的極限偏差分別為：58互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024例2-2計(jì)算

25H7/x6,25X7/h6的基本偏差以及兩種配合的極限過(guò)盈。0+-?25孔+0.021軸+0.077+0.064過(guò)盈配合

max=EI-es=0-(+0.077)=-0.077mm

min=ES-ei=+0.021-(+0.064)=-0.043mm0+-?25孔-0.013軸-0.056-0.077過(guò)盈配合

max=EI-es=-0.077-0=-0.077mm

min=ES-ei=-0.056-(-0.013)=-0.043mm59互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024舉例查表寫(xiě)出以下軸

50f6,108m6,180p6的公差帶,及孔

50H7,108M7,180P7的公差帶。解：查表2－750f6es=-0.025,IT6=0.016,ei=-0.041108m6ei=+0.013,IT6=0.022,es=+0.035180p6ei=+0.043,IT6=0.025,es=+0.068即查表2－850H7EI=0,IT7=0.025,ES=+0.025108M7ES=0,IT7=0.035,EI=-0.035180P7ES=-0.028,IT7=0.04,EI=-0.068即60互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024作業(yè)P204361互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242－4標(biāo)準(zhǔn)公差帶1.公差及配合代號(hào)與標(biāo)注（1）公差帶代號(hào)＝基本偏差代號(hào)＋公差等級(jí)代號(hào)如H7，h6，M8，d9等標(biāo)注：可以標(biāo)注極限偏差，也可以標(biāo)注尺寸公差帶代號(hào)或兩者都標(biāo)注。（2）配合代號(hào)由相互配合的孔軸公差帶以分?jǐn)?shù)形式組成，孔公差帶為分子，軸公差帶為分母。62互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242.標(biāo)準(zhǔn)公差帶圖2-10基本尺寸至500mm的孔的標(biāo)準(zhǔn)公差帶（202種）圖2-11基本尺寸大于500mm至3150mm的孔的標(biāo)準(zhǔn)公差帶（82種）圖2-12基本尺寸至500mm的軸的標(biāo)準(zhǔn)公差帶（204種）圖2-13基本尺寸大于500mm至3150mm的軸的標(biāo)準(zhǔn)公差帶（79種）按國(guó)標(biāo)提供的標(biāo)準(zhǔn)公差（20等級(jí)）和基本偏差（28種），可以組成543個(gè)孔公差帶和544個(gè)軸公差帶。這么龐大和繁雜的公差帶全部使用將不利于生產(chǎn)。GB/T1800.4-1999對(duì)公差帶進(jìn)行了規(guī)定：63互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202464互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202465互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202466互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/202467互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20243.一般、常用、優(yōu)先公差帶和配合標(biāo)準(zhǔn)公差帶種數(shù)仍然太多，對(duì)生產(chǎn)不利。為盡可能減少零件、定值刀、量具和工藝裝備的品種，降低生產(chǎn)成本，GB/T1801.4-1999對(duì)尺寸

500mm軸孔公差帶又做了進(jìn)一步規(guī)定：68互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024圖2-14一般、常用和優(yōu)先的軸公差帶一般：116常用：59優(yōu)先：1369互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024圖2-15一般、常用和優(yōu)先的孔公差帶一般：105常用：44優(yōu)先：1370互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2-10基孔制常用、優(yōu)先配合常用59、優(yōu)先13種，軸的標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7，與低一級(jí)的孔相配合，其余同級(jí)71互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2-11基軸制常用、優(yōu)先配合常用47、優(yōu)先13種，孔的標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7、8，與高一級(jí)的相配軸合72互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242－5尺寸精度及配合的設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類(lèi)。原則：既要保證機(jī)械產(chǎn)品的性能優(yōu)良，同時(shí)兼顧制造上的經(jīng)濟(jì)可行。一、基準(zhǔn)制的選用基孔制和基軸制是兩種平行的配合制?；字婆浜夏軡M足要求的，用同一偏差代號(hào)按基軸制形成的配合，也能滿足使用要求。如H7/k6與K7/h6配合性質(zhì)基本相同，稱為同名配合?；鶞?zhǔn)制的選用主要根據(jù)加工工藝、結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)性來(lái)選擇。73互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024一、基準(zhǔn)制的選用1.一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。因?yàn)榭准庸ぽ^軸困難，減少孔加工用的定尺寸刀、量具?；S制僅用于有明顯經(jīng)濟(jì)效果的情況。用冷拉鋼材作軸，外圓不經(jīng)加工。在同一基本尺寸的軸上，需裝上不同配合的零件。74互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242.與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，依標(biāo)準(zhǔn)件而選。3.在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊需要，允許采用非基準(zhǔn)制配合。當(dāng)機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)一個(gè)非基準(zhǔn)孔（軸）和兩個(gè)以上的軸（孔）配合時(shí)，其中肯定有一個(gè)非配合制配合。例如：滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸配合：基孔制外圈與外殼孔配合：基軸制75互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024實(shí)質(zhì)：確定尺寸的制造精度，與加工難易程度、加工成本和零件的工作質(zhì)量有關(guān)。公差等級(jí)越高，合格尺寸的大小越趨一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。二、公差等級(jí)的選用選用的基本原則：保證產(chǎn)品質(zhì)量條件下，盡可能選擇較低的精度等級(jí)。選用的方法：一般采用類(lèi)比法。已知配合要求的也可采用計(jì)算法。76互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024選用時(shí)的一般原則：1.應(yīng)遵循工藝等價(jià)的原則，即相互結(jié)合的零件，其加工難易程度應(yīng)基本相當(dāng)。尺寸

500mm，公差等級(jí)高于IT8時(shí)，推薦孔比軸低一級(jí)。例如H8/m7、K7/h6等；尺寸

500mm，公差等級(jí)低于IT8時(shí)，推薦孔與軸同級(jí)。例如H9/h9、D9/h9等；公差等級(jí)IT8為臨界值，孔與軸可同級(jí)，也可孔比軸低一級(jí)。例如H8/f8、H8/k7等；尺寸>500mm，一般采用孔軸同級(jí)配合。77互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024選用時(shí)的一般原則：2.相配合的零部件精度應(yīng)相匹配。如：與齒輪孔相配合的軸的精度受齒輪精度制約；與滾動(dòng)軸承相配合的外殼孔和軸的精度應(yīng)與滾動(dòng)軸承精度相匹配。3.過(guò)盈、過(guò)渡和較緊的間隙配合，精度等級(jí)不能太低，一般孔

IT8，軸

IT7。4.非基準(zhǔn)制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高，為降低成本，允許配合零件公差等級(jí)相差2～3級(jí)。78互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024公差等級(jí)的應(yīng)用范圍79互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024各種加工方法的合理加工精度80互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024三、配合的選用主要就是根據(jù)零件的使用要求，確定配合類(lèi)型，確定與基準(zhǔn)件相配的孔、軸的基本偏差代號(hào)，確定基準(zhǔn)件及配合件的公差等級(jí)。優(yōu)先常用一般合用基本方法：計(jì)算法、試驗(yàn)法和類(lèi)比法三種。1.計(jì)算法根據(jù)一定的理論和公式，計(jì)算出所需的間隙或過(guò)盈。根據(jù)公式計(jì)算可以求出為滿足機(jī)械零件功能要求的間隙或過(guò)盈的極限值，根據(jù)這些數(shù)值便可選擇最接近的配合種類(lèi)。必要時(shí)，再根據(jù)所選配合的間隙或過(guò)盈的極限值，用上述公式校核，看最后結(jié)果是否滿足其功能要求。81互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20242.試驗(yàn)法對(duì)產(chǎn)品性能影響大的一些配合，往往需用試驗(yàn)法來(lái)確定機(jī)器工作性能的最佳間隙或過(guò)盈。試驗(yàn)法比較可靠，但進(jìn)行大量試驗(yàn)成本較高。3.類(lèi)比法類(lèi)比法是按同類(lèi)機(jī)器或機(jī)構(gòu)中，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)用情況，再考慮所設(shè)計(jì)機(jī)器的使用條件，確定需要的配合。生產(chǎn)實(shí)踐中，廣泛應(yīng)用的選擇配合的方法是類(lèi)比法。掌握這種方法首先必須分析機(jī)器或機(jī)構(gòu)的功用、工作條件及技術(shù)要求，進(jìn)而研究結(jié)合性的使用要求，其次要了解各種配合的特性和應(yīng)用。82互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/20241）分析零件的工作條件及使用要求工作時(shí)結(jié)合件的相對(duì)位置狀態(tài)：運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)方向、停歇時(shí)間、運(yùn)動(dòng)精度等；承受負(fù)荷情況；潤(rùn)滑條件；溫度變化；配合的重要性；裝卸條件；材料的物理機(jī)械性能…3.類(lèi)比法83互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－12工作情況對(duì)過(guò)盈或間隙的影響84互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024間隙配合有A～H（a～h）共11種。特點(diǎn)：利用間隙貯存潤(rùn)滑油及補(bǔ)償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤差。生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，不僅用于運(yùn)動(dòng)配合，加緊固件后也可用于傳遞力矩。不同基本偏差代號(hào)與基準(zhǔn)孔（或基準(zhǔn)軸）分別形成不同間隙的配合。主要依據(jù)變形、誤差需要補(bǔ)償間隙的大小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、是否要求定心或拆卸來(lái)選定。過(guò)渡配合有JS～N（js～n）4種。特點(diǎn)：定心精度高且可拆卸。也可加鍵、銷(xiāo)緊固件后用于傳遞力矩，主要根據(jù)機(jī)構(gòu)受力情況、定心精度和要求裝拆次數(shù)來(lái)考慮基本偏差的選擇。定心要求高、受沖擊負(fù)荷、不常拆卸的，可選較緊的基本偏差，如N(n),反之應(yīng)選較松的配合，如:K(k)或JS(js)。2）了解各類(lèi)配合的特性和應(yīng)用85互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024過(guò)盈配合有P～ZC（p～zc）13種。特點(diǎn)：由于有過(guò)盈，裝配后孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，產(chǎn)生彈性變形，在結(jié)合面上產(chǎn)生一定的正壓力和摩擦力，用以傳遞力矩和緊固零件。選擇過(guò)盈配合時(shí)，如不加鍵、銷(xiāo)等緊固件，則最小過(guò)盈應(yīng)能保證傳遞所需的力矩，最大過(guò)盈應(yīng)不使材料破壞，故配合公差不能太大，所以公差等級(jí)一般為IT5～I(xiàn)T7?；酒罡鶕?jù)最小過(guò)盈量及結(jié)合件的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取。86互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－13軸的基本偏差選用說(shuō)明（對(duì)孔也適用）87互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－13軸的基本偏差選用說(shuō)明（續(xù)）（對(duì)孔也適用）88互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－13軸的基本偏差選用說(shuō)明（續(xù)）（對(duì)孔也適用）89互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－13軸的基本偏差選用說(shuō)明（續(xù)）（對(duì)孔也適用）90互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－14優(yōu)先配合選用說(shuō)明91互換性的基礎(chǔ)知識(shí)5/8/2024表2－14優(yōu)先配合選用說(shuō)明（續(xù)）92互換性的基礎(chǔ)知識(shí)