《機(jī)械基礎(chǔ)》課件第4章 極限與配合基礎(chǔ)

第4章極限與配合基礎(chǔ)4.1極限的基本概念4.2配合的基本概念4.3形位公差與表面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介4.1極限的基本概念4.1.1互換性及其標(biāo)準(zhǔn)化互換性指同一規(guī)格的零部件不需要作任何挑選、調(diào)整或修配，就能裝配到機(jī)器上去，且符合使用要求的特性。例如，打印機(jī)、汽車、手表等機(jī)器或儀表的零部件壞了，買一個(gè)相同規(guī)格的新零件換上即可?；Q性在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和使用等方面有很重要的實(shí)際意義。從設(shè)計(jì)方面看，按互換性進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，大大減少計(jì)算、繪圖等工作量，縮短設(shè)計(jì)周期，并有利于產(chǎn)品品種的多樣化和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。從制造方面看，互換性有利于組織大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)；有利于采用先進(jìn)工藝和高效率的專用設(shè)備，以至用計(jì)算機(jī)輔助制造；有利于實(shí)現(xiàn)加工和裝配過程的機(jī)械化、自動(dòng)化，從而減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。從使用方面看，零部件具有互換性，可以及時(shí)更換那些已經(jīng)磨損或損壞了的零部件，因此減少了機(jī)器的維修時(shí)間和費(fèi)用，保證機(jī)器能連續(xù)而持久地運(yùn)轉(zhuǎn)，提高設(shè)備的利用率。綜上所述，互換性對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和增加經(jīng)濟(jì)效益具有重大的意義。不僅在大批量生產(chǎn)中，而且在單件小批量生產(chǎn)中，也常常采用已標(biāo)準(zhǔn)化了的具有互換性的零部件。因此，互換性已成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中一個(gè)普遍遵守的原則。標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)重復(fù)性事物和概念所作的統(tǒng)一的規(guī)定，即為達(dá)到產(chǎn)品的互換性，對(duì)產(chǎn)品的型號(hào)、規(guī)格（尺寸）、材料和質(zhì)量等統(tǒng)一制定出強(qiáng)制性的規(guī)定和要求。標(biāo)準(zhǔn)以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，經(jīng)協(xié)商一致，由主管部門批準(zhǔn)，以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)代表了先進(jìn)的生產(chǎn)力，對(duì)生產(chǎn)具有特別重要的意義?，F(xiàn)代化大生產(chǎn)的特點(diǎn)是大規(guī)模、多品種和多協(xié)作。為使社會(huì)生產(chǎn)有序地進(jìn)行，必須通過標(biāo)準(zhǔn)化使產(chǎn)品規(guī)格品種簡(jiǎn)單化，使分散的、局部的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。標(biāo)準(zhǔn)化是組織現(xiàn)代化大生產(chǎn)的重要手段，是實(shí)現(xiàn)互換性的必要條件。標(biāo)準(zhǔn)有不同的級(jí)別。我國的標(biāo)準(zhǔn)分為國家標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)為GB；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為JB；地方標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)為DB；企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，代號(hào)為QB。為加強(qiáng)各國的交流與協(xié)作，在國際上也制定有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO。與標(biāo)準(zhǔn)化密切相關(guān)的是通用化、系列化。通用化是指盡量減少和合并產(chǎn)品品種、形式、尺寸等，使同一零部件盡可能在不同的機(jī)械產(chǎn)品中通用。例如，螺釘、鉚釘、彈簧、軸承、聯(lián)軸器等，是在各類機(jī)器中通用的零部件。4.1.2極限的基本術(shù)語和定義

1.尺寸的基本術(shù)語和定義

1）尺寸尺寸是用特定單位表示的兩點(diǎn)之間距離的數(shù)值。如軸的半徑、直徑，零件的長、寬、高等。2）基本尺寸基本尺寸是設(shè)計(jì)給定的尺寸，用D和d表示。Ｄ表示孔的基本尺寸，d表示軸的基本尺寸。基本尺寸的大小是根據(jù)使用要求，通過強(qiáng)度計(jì)算或類比的方法按標(biāo)準(zhǔn)尺寸圓整后得到的。圖4-1中?20mm及30mm為圓柱銷直徑和長度的基本尺寸。圖4-1圓柱銷3）實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸是通過測(cè)量所得的尺寸。由于加工誤差的存在，按同一圖紙要求加工的零件，其實(shí)際尺寸往往不相同。即使是同一零件的不同位置、不同方向的實(shí)際尺寸也往往不相同。所以，實(shí)際尺寸是實(shí)際零件上某一位置的測(cè)量值，且測(cè)量時(shí)還存在誤差，故實(shí)際尺寸并非真值。4)極限尺寸極限尺寸是指允許尺寸變化范圍的兩個(gè)界限值（以基本尺寸為基準(zhǔn)點(diǎn)）。兩個(gè)界限值中較大的一個(gè)稱為最大極限尺寸(Dmax,dmax)，較小的一個(gè)稱為最小極限尺寸(Dmin,dmin)。如圖4-2所示。

圖4-2公差配合示意圖2.公差與偏差的基本術(shù)語和定義

1）尺寸偏差（偏差）尺寸偏差是指某一尺寸減去其基本尺寸所得的代數(shù)差。其值可是正、負(fù)或零。偏差包括實(shí)際偏差和極限偏差。實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸減基本尺寸所得的代數(shù)差。

實(shí)際偏差=Da-D

（或da-d）

極限偏差：極限尺寸減基本尺寸所得的代數(shù)差。最大極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為上偏差。最小極限尺寸減其基本尺寸所得的代數(shù)差稱為下偏差。用以下代號(hào)表示所得的代數(shù)差：

ES——孔的上偏差；

es——軸的上偏差；

EI——孔的下偏差；

ei——軸的下偏差。

ES=Dmax-D，EI=Dmin-Des=dmax-d，ei=dmin-d（4-1）

2）尺寸公差（公差）尺寸公差是允許尺寸的變動(dòng)量，用Th和Ts表示，其值等于最大極限尺寸與最小極限尺寸代數(shù)差的絕對(duì)值，也等于上偏差與下偏差的代數(shù)差的絕對(duì)值。公差值永遠(yuǎn)為正值?？坠頣h=Dmax-Dmin=ES-EI

軸公差Ts=dmax-dmin=es-ei（4-2）【例4-1】已知軸的基本尺寸為?40mm，最大極限尺寸為?40.008mm，最小極限尺寸為?39.992mm，求上、下偏差及公差。

解上偏差es=dmax-d=40.008-40=+0.008

下偏差ei=dmin-d=39.992-40=-0.008

公差Ts=dmax-dmin=es-ei=+0.008-(-0.008)=0.016

公差與偏差是兩個(gè)不同的概念。公差是指允許尺寸的變動(dòng)范圍，偏差是指相對(duì)于基本尺寸的偏離量。3）公差帶圖上述有關(guān)尺寸、極限偏差及公差是利用圖4-2進(jìn)行討論的。從圖中可見，由于公差的數(shù)值比基本尺寸的數(shù)值小得多，不便用同一比例表示。因此，專門設(shè)置公差帶圖來表示尺寸、極限偏差及公差之間的關(guān)系。公差帶圖由兩部分組成，零線和公差帶,見圖4-3。零線：在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線稱為零線。它是偏差的起始線。正偏差位于零線上方，負(fù)偏差位于零線下方。畫公差帶圖時(shí)，分別注上相應(yīng)的符號(hào)（“0”、“+”和“-”號(hào)），在其下方畫上帶單箭頭的尺寸線，并注上基本尺寸值。公差帶：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的區(qū)域稱為公差帶。在公差帶圖中，垂直于零線方向的寬度代表公差值，尺寸單位為mm時(shí)可省略不寫。在公差與配合中，公差帶是一個(gè)很重要的概念，應(yīng)用公差帶圖能直觀地分析、計(jì)算和表達(dá)公差與配合的關(guān)系。圖4-3公差帶圖

4）標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差是指國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.3—1998所規(guī)定的已標(biāo)準(zhǔn)化的公差值，它規(guī)定了公差帶的大小，見表4－1。4）標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)公差是指國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.3—1998所規(guī)定的已標(biāo)準(zhǔn)化的公差值，它規(guī)定了公差帶的大小，見表1-1。表4-1標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（摘自GB/T1800.3—1998）

表4-1列出的是國家標(biāo)準(zhǔn)制定出的一系列標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差系列。標(biāo)準(zhǔn)公差系列包含三項(xiàng)內(nèi)容：基本尺寸分段、公差等級(jí)和公差單位。下面主要介紹公差等級(jí)。公差等級(jí)：確定尺寸精確程度的等級(jí)。為滿足各種機(jī)器零件的設(shè)計(jì)和制造所需的不同精確要求，并減少刀具和量具的規(guī)格，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了20個(gè)公差等級(jí)，用IT01，IT0，IT1，IT2，…，IT17，IT18來表示。其公差等級(jí)由高到低，標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值由小到大，加工由難到易。屬同一公差等級(jí)的公差，對(duì)所有基本尺寸，雖數(shù)值不同，但被認(rèn)為具有同等的精確程度。5)基本偏差基本偏差：指用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差（見圖4-4）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以靠近零線的那個(gè)極限偏差作為基本偏差。圖4-4是孔的公差帶圖，當(dāng)公差帶在零線上方或靠近零線上方時(shí)，其下偏差EI為基本偏差；當(dāng)公差帶在零線下方或靠近零線下方時(shí)，其上偏差ES為基本偏差；當(dāng)公差帶對(duì)稱地分布在零線上、下方時(shí)，其上、下偏差中的任何一個(gè)都能作為基本偏差。圖4-4孔的公差帶4.2配合的基本概念4.2.1配合的基本術(shù)語和定義配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。間隙或過盈是孔的尺寸減去相配合的軸的尺寸所得的代數(shù)差，其值為正時(shí)稱為間隙，其值為負(fù)時(shí)稱為過盈。1.間隙配合間隙配合是指孔的公差帶位于軸的公差帶之上，具有間隙（包括最小間隙為零）的配合（如圖4-5所示）。圖4-5間隙配合

最大間隙Xmax：孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差，或孔的上偏差減軸的下偏差所得的代數(shù)差。

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei(4-3)

最小間隙Xmin：孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差，或孔的下偏差減軸的上偏差所得的代數(shù)差。

Xmin=Dmin-dmax=EI-es(4-4)

平均間隙Xav：最大間隙與最小間隙的算術(shù)平均值。(4-5)2.過盈配合過盈配合是指孔的公差帶位于軸的公差帶之下，具有過盈（包括最小過盈為零）的配合（如圖4-6所示）。由于孔、軸的實(shí)際尺寸是變動(dòng)的，因此配合的過盈也是變動(dòng)的。最小過盈Ymin：孔的最大極限尺寸減軸的最小極限尺寸所得的代數(shù)差，或孔的上偏差減軸的下偏差所得的代數(shù)差。

Ymin=Dmax-dmin=ES-ei(4-6)圖4-6過盈配合

最大過盈Ymax：孔的最小極限尺寸減軸的最大極限尺寸所得的代數(shù)差，或孔的下偏差減軸的上偏差所得的代數(shù)差。

Ymax=Dmin-dmax=EI-es(4-7)

平均間隙Yav：最大過盈與最小過盈的算術(shù)平均值。(4-8)3.過渡配合過渡配合是指孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，可能具有間隙或過盈的配合，如圖4-7所示。它是介于間隙配合與過盈配合之間的一類配合，但其間隙或過盈都不大。圖4-7過渡配合

過渡配合的性質(zhì)用最大間隙Xmax、最大過盈Ymax和平均間隙Xav或平均過盈Yav來表示。其計(jì)算式如下：

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

Ymax=Dmin-dmax=EI-es4.2.2配合公差配合公差是指允許間隙或過盈的變動(dòng)量。它表示配合精度，是評(píng)定配合質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。其大小計(jì)算如下：對(duì)于間隙配合Tf=|Xmax-Xmin|(4-9)

對(duì)于過盈配合Tf=|Ymax-Ymin|(4-10)

對(duì)于過渡配合Tf=|Xmax-Ymax|(4-11)

配合公差另一表達(dá)式為孔公差與軸公差之和：

Tf=Th+Ts(4-12)

【例4-2】

孔與軸組成間隙配合，求最大、最小間隙，平均間隙及配合公差。圖4-8間隙配合公差帶圖

解間隙計(jì)算如下:最大間隙

Xmax=ES-ei=+0.021-(-0.033)=+0.054(mm)最小間隙

Xmin=EI-es=0-(-0.020)=+0.020(mm)平均間隙配合公差Tf=Xmax-Xmin=(+0.054)-(+0.020)=+0.034(mm)或Tf=Th+Ts=(+0.021-0)+［(-0.020)-(-0.033)］

=0.021+0.013=0.034(mm)圖4－8間隙配合公差帶圖

【例4-3】

孔與軸組成過渡配合，求其最大間隙、最大過盈、平均間隙（過盈）及配合公差。圖4-9過渡配合公差帶圖

解計(jì)算如下:最大間隙

Xmax=ES-ei=(+0.021)-(+0.002)=+0.019(mm)最大過盈

Ymax=EI-es=0-(+0.015)=-0.015(mm)因?yàn)閨Xmax|＞|Ymax|，所以

配合公差

Tf=Xmax-Ymax=(+0.019)-(-0.015)=0.034(mm)或

Tf=Th+Ts=(+0.021-0)+［(+0.015)-(+0.002)］ =0.021+0.013=0.034(mm)

4.2.3孔與軸孔是指圓柱形內(nèi)表面，也包括其他形狀內(nèi)表面由單一尺寸確定的部分。軸是指圓柱形外表面，也包括其他形狀外表面由單一尺寸確定的部分?？着c軸如圖4-10所示。圖4-10孔與軸1.基準(zhǔn)制基準(zhǔn)制是以兩個(gè)相配合的零件之一為基準(zhǔn)，選定標(biāo)準(zhǔn)公差帶，通過改變另一零件（非標(biāo)準(zhǔn)）的公差帶位置而形成各種配合的一種制度。國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)配合規(guī)定了兩種基準(zhǔn)制：基孔制與基軸制。并且優(yōu)先采用基孔制?；鶞?zhǔn)制如圖4-11所示。

圖4-11基準(zhǔn)制(a)基孔制；(b)基軸制1）基孔制基本偏差為一定的孔，其公差帶與各種不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，稱基孔制。即為了得到松緊程度不同的各種配合，將孔的公差帶位置固定不變（基準(zhǔn)件），而變動(dòng)軸的公差帶位置?；字频目追Q為基準(zhǔn)孔，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)孔的公差帶位于零線之上，其下偏差為零。基準(zhǔn)孔的代號(hào)為H。實(shí)際工作中優(yōu)先采用基孔制（見圖4-11（a））。2）基軸制基本偏差為一定的軸，其公差帶與各種不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，稱基軸制。即為了得到松緊程度不同的各種配合，將軸的公差帶位置固定不變（基準(zhǔn)件），而變動(dòng)孔的公差帶位置?；S制的軸稱為基準(zhǔn)軸，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)軸的公差帶位于零線之下，其上偏差為零?；鶞?zhǔn)軸的代號(hào)為h（見圖4-11（b））。

2.基本偏差系列基本偏差指用以確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，是公差帶位置標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)。基本偏差的數(shù)量決定配合種類的數(shù)量。國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)孔和軸分別規(guī)定了28種基本偏差，以滿足松緊程度不同的各種配合要求，以利互換。這28種基本偏差分別用拉丁字母表示，其中孔用大寫字母表示，軸用小寫字母表示。28種基本偏差代號(hào)，由26個(gè)拉丁字母中去掉5個(gè)易與其他參數(shù)相混淆的字母I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w），剩下的21個(gè)字母加上7個(gè)雙寫字母CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc）組成。這28種基本偏差代號(hào)反映了28種公差帶的位置，構(gòu)成了基本偏差系列，如圖4-12所示。圖4-12基本偏差系列

在實(shí)際工作中，為方便使用，編制了軸和孔的基本偏差數(shù)值表，以供直接查用。如表4-2為軸的基本偏差數(shù)值表；表4-3為孔的基本偏差數(shù)值表。由于孔比軸加工困難，為使孔和軸在工藝上等價(jià)，國標(biāo)規(guī)定，在高精度等級(jí)的配合中，孔比軸的公差等級(jí)低一級(jí)；在低精度等級(jí)的配合中，孔與軸采用相同的公差等級(jí)?！纠?-4】用查表法確定φ20H7/p6和φ20P7/h6的孔和軸的極限偏差，繪制公差與配合圖解，寫出極限偏差標(biāo)注，并指出各是什么配合。

解

(1)確定孔和軸的標(biāo)準(zhǔn)公差。查表1-1得IT6=13μm，IT7=21μm。

(2)確定孔和軸的基本偏差。查表1-2得h的基本偏差es=0，p的基本偏差

ei=+22μm；查表4-3得H的基本偏差EI=0，P的基本偏差

ES=-22+Δ=-22+8=-14μm。(3)計(jì)算孔、軸的另一極限偏差。軸h6的另一極限偏差ei=es-IT6=0-13=-13μm；軸p6的另一極限偏差es=ei+IT6=+22+13=35μm；孔H7的另一極限偏差ES=EI+IT7=0+21=+21μm；孔P7的另一極限偏差EI=ES-IT7=-14-21=-35μm。(4)作公差與配合圖（見圖4-13）。(5)極限偏差標(biāo)注。圖4-13公差與配合圖4.2.4極限與配合應(yīng)用簡(jiǎn)介

1.常用和優(yōu)先的公差帶與配合國家標(biāo)準(zhǔn)提供了軸常用的公差帶59個(gè)，孔常用的公差帶44個(gè)；孔和軸優(yōu)先選用的公差帶13個(gè)。國家標(biāo)準(zhǔn)在上述基礎(chǔ)上，還推薦了孔、軸公差帶的配合，對(duì)基孔制規(guī)定有59種常用配合，13種優(yōu)先配合；對(duì)基軸制規(guī)定有47種常用配合，13種優(yōu)先配合。如表4-4和表4-5所示。表4-4基孔制優(yōu)先、常用配合(摘自GB/T1801—1999)表4-5基軸制優(yōu)先、常用配合(摘自GB/T1801—1999)2.公差與配合的應(yīng)用實(shí)例在工程機(jī)械中，優(yōu)先選用基孔制。這主要是從工藝上考慮的。若與標(biāo)準(zhǔn)件（零部件）配合，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來決定是采用基孔制還是基軸制。例如用冷拔鋼材、光軋成型的鋼絲等直接做軸，采用基軸制經(jīng)濟(jì)些。再如滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)部件，其外圈與機(jī)座孔配合應(yīng)采用基軸制；內(nèi)圈與軸配合時(shí)應(yīng)采用基孔制。有配合尺寸的零件公差等級(jí)通常選IT5，IT6，…，IT12級(jí)。圖4-14所示為基準(zhǔn)制配合示例。圖4-14基準(zhǔn)制配合示例1）間隙配合的選用基準(zhǔn)孔H與相應(yīng)公差等級(jí)的軸a～h形成間隙配合，其中H/a組成的配合間隙最大，H/h的配合間隙最小，其最小間隙為零。

H/a、H/b、H/c配合：這三種配合的間隙很大，不常使用。一般使用在工作條件較差，要求靈活動(dòng)作的機(jī)械上；或用于受力變形大，軸在高溫下工作需保證有較大間隙的場(chǎng)合。如內(nèi)燃機(jī)的排汽閥和導(dǎo)管，見圖4-15。圖4-15內(nèi)燃機(jī)的排汽閥和導(dǎo)管圖4-16滑輪與軸的配合H/d、H/e配合：這兩種配合的間隙較大，用于要求不高易于轉(zhuǎn)動(dòng)的支承。其中H/d適用于較松的轉(zhuǎn)動(dòng)配合，如密封蓋、滑輪和空轉(zhuǎn)帶輪等與軸的配合，也適用于大直徑滑動(dòng)軸承的配合，如球磨機(jī)、軋鋼機(jī)等重型機(jī)械的滑動(dòng)軸承，適用于IT7～I(xiàn)T11級(jí)。滑輪與軸的配合如圖4-16所示。H/e適用于要求有明顯間隙、易于轉(zhuǎn)動(dòng)的支承配合，如大跨度支承、多支點(diǎn)支承等配合，也適用于大的、高速、重載的支承，如蝸輪發(fā)電機(jī)、大電動(dòng)機(jī)的支承以及凸輪軸的支承等。H/f配合：這個(gè)配合的間隙適中，多用于IT7～I(xiàn)T9的一般轉(zhuǎn)動(dòng)配合，如齒輪箱、小電動(dòng)機(jī)、泵等轉(zhuǎn)軸及滑動(dòng)軸承的配合。圖4-17所示為齒輪套與軸的配合。圖4-17齒輪軸套與軸2）過渡配合的選用基準(zhǔn)孔H與相應(yīng)公差等級(jí)的軸j～n形成過渡配合。

H/j、H/js：這兩種過渡配合適用于間隙比h小并略有過盈的定位配合，如帶輪與軸的配合（見圖4-18）。

H/k配合：獲得的平均間隙接近于零，定心好，裝配后零件接觸應(yīng)力較小，能夠拆卸，該配合適用于如剛性聯(lián)軸器的配合（見圖4-19）。這幾種過渡配合多用于IT4～I(xiàn)T7級(jí)，常見于聯(lián)軸器、齒圈與剛制輪轂及滾動(dòng)軸承與箱體的配合等。

圖4-18帶輪與軸的配合圖4-19剛性聯(lián)軸器的配合圖4-20聯(lián)軸器與軸的配合3)過盈配合的選用基準(zhǔn)孔H與相應(yīng)公差等級(jí)的軸p～zc形成過盈配合。

H/p、H/r：這兩種配合屬于小過盈量的配合，它們主要用于定心精度高、零件有足夠的剛性、受到?jīng)_擊載荷的定位配合，裝配方式用錘打或壓力機(jī)。如圖4-17中齒輪與軸套的配合。H/s、H/t：這兩種配合屬于中過盈量的配合，它們主要用于零件的永久或半永久的結(jié)合。依靠過盈配合產(chǎn)生的結(jié)合力可以直接傳遞中等載荷，裝配方式用熱套或冷軸法。如圖4-20所示的聯(lián)軸器與軸的配合。

H/s和H/t之后的配合屬更大過盈量的配合，適于傳遞大扭矩或大的沖擊載荷，完全依靠過盈產(chǎn)生的結(jié)合力連接。其裝配方式用熱套或冷軸法。以上過盈配合常用于IT6～I(xiàn)T8的公差等級(jí)?？傊?，采用何種配合需根據(jù)具體情況而定。4.3形位公差與表面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介4.3.1形位公差為了滿足零部件的互換性和裝配要求，一個(gè)零件除了應(yīng)控制尺寸公差，還需控制形狀和位置誤差。形狀誤差影響連接強(qiáng)度和剛度、耐磨性，位置誤差影響機(jī)械運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和使用壽命等。為合理地確定這兩種誤差，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了形狀誤差和位置誤差——即形位公差。1.基本概念

1）要素要素是構(gòu)成零件幾何特征的點(diǎn)、線、面，它是考慮對(duì)零件規(guī)定形位公差的具體對(duì)象。如圖4-21所示，零件的要素有：球心、錐（頂）點(diǎn)；圓柱和圓錐的素線、軸線；端平面、球面、圓錐面、圓柱面等。圖4-21零件的要素2）理想要素和實(shí)際要素具有幾何意義的要素稱為理想要素，如直線、平面、圓柱面、圓等。零件上實(shí)際存在的要素稱為實(shí)際要素，它是通過測(cè)量反映出來的要素。由于測(cè)量誤差是不可避免的，故實(shí)際要素并非加工后的真實(shí)要素。

3）單一要素和關(guān)聯(lián)要素單一要素規(guī)定形狀公差的具體對(duì)象，它可以是一個(gè)平面、一個(gè)圓柱面、一個(gè)球面、兩個(gè)平行面等。關(guān)聯(lián)要素規(guī)定位置公差的具體對(duì)象。如圖4-21中，若圓錐面對(duì)圓柱面的軸線有跳動(dòng)要求，則為關(guān)聯(lián)要素。4）被測(cè)要素和基準(zhǔn)要素被測(cè)要素是指圖樣上給出形狀或位置公差要求的要素，是檢測(cè)的對(duì)象?；鶞?zhǔn)要素是指用來確定被測(cè)要素方向或位置的要素。

2.形狀公差和位置公差形狀公差是單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量。合格零件的形狀誤差必須在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。形狀公差包括直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度和面輪廓度等六項(xiàng)。位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置和方向?qū)鶞?zhǔn)所允許的變動(dòng)全量。合格零件的位置誤差必須在規(guī)定的公差范圍內(nèi)。位置公差包括平行度、垂直度、傾斜度、同軸度、對(duì)稱度、位置度、圓跳動(dòng)度及全跳動(dòng)度等八項(xiàng)。

3.形位公差的特征符號(hào)及標(biāo)注

1）特征符號(hào)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的形位公差特征符號(hào)為14種，其名稱及符號(hào)如表4-6所示。表4-6形位公差特征符號(hào)（摘自GB/T1182—1996）2）標(biāo)注方法形位公差在圖紙上用框格的形式標(biāo)注（見圖4-22）。公差框格應(yīng)水平或垂直繪制，其線型為細(xì)實(shí)線。圖4-22形位公差框格

框格內(nèi)容包括：特征符號(hào)、公差值及相關(guān)符號(hào)、基準(zhǔn)字母及相關(guān)符號(hào)。特征符號(hào)、公差值及相關(guān)符號(hào)可由國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)表查出?；鶞?zhǔn)字母由大寫英文字母A、B、C等（E、I、J、M等不可用）表示。單一基準(zhǔn)由一個(gè)字母表示；基準(zhǔn)體系由二或三個(gè)字母表示，分別為第Ⅰ基準(zhǔn)、第Ⅱ基準(zhǔn)和第Ⅲ基準(zhǔn)。形位公差標(biāo)注示例見圖4-23。圖4-23形位公差標(biāo)注示例3）形位公差數(shù)值選擇各種形位公差數(shù)值見表1-7～表1-10（摘自GB/T1184—1996）。表4-7直線度、平面度公差值表4-8圓度、圓柱度公差值表4-9平行度、垂直度、傾斜度公差值表4-10同軸度、對(duì)稱度、圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)公差值4.3.2表面粗糙度

1.基本概念在實(shí)際工程中，不管是用機(jī)械加工還是用其他方法獲得的零件表面，都不可能是絕對(duì)光滑的。零件表面總會(huì)存在著由較小的間距和峰谷組成的微量高低不平的痕跡。它是一種微觀幾何形狀誤差，也稱為微觀不平度。這種微觀幾何特性可用表面粗糙度來表示。表面粗糙度越小，表面越光滑。表面粗糙度反映了零件表面微觀幾何形狀誤差，是評(píng)定零件表面質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

表面粗糙度應(yīng)與形狀誤差（宏觀幾何形狀誤差）和表面波度區(qū)別開，它們?nèi)咧g通?？砂聪噜彶ǚ搴筒ü戎g的距離（波距）加以區(qū)分：波距在1mm以下屬表面粗糙度范圍，波距在1～10mm之間屬表面波度范圍，波距在10mm以上屬形狀誤差范圍，如圖4-24所示。圖4-24形狀誤差、表面粗糙度、表面波度

表面粗糙度對(duì)機(jī)械零件的耐磨性、抗腐蝕性、穩(wěn)定性、疲勞強(qiáng)度和鋼度等都有很大的影響。例如，粗糙表面凹凸不平，易積聚腐蝕性物質(zhì)，造成表面銹蝕；易在周期性交變載荷下產(chǎn)生疲勞裂紋，降低材料的疲勞強(qiáng)度。

2.表面粗糙度評(píng)定指標(biāo)為了滿足表面不同功能的要求，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1031—1995規(guī)定了相應(yīng)的評(píng)定參數(shù)。下面是兩個(gè)常用的評(píng)定參數(shù)。

1）輪廓算術(shù)平均偏差輪廓算術(shù)平均