互换性与测量第一章课件

第一章第一章 圆柱公差与配合圆柱公差与配合本章重点与难点：本章重点与难点：n 公差与配合的基本术语及定义；公差与配合的基本术语及定义；n 公差与配合的国家标准；公差与配合的国家标准；n 公差与配合的选用。公差与配合的选用。第一章 圆柱公差与配合1.1 1.1 1.1 1.1 概述概述概述概述 圆柱体零件的结合是机械制造中应用最圆柱体零件的结合是机械制造中应用最广泛的一种结合。广泛的一种结合。由孔和轴组成由孔和轴组成，这种结合由结，这种结合由结合直径和结合长度二个参数确定。合直径和结合长度二个参数确定。“公差公差”主要反应机器零件使用要求与制主要反应机器零件使用要求与制造工艺之间的矛盾；造工艺之间的矛盾；“配合配合”则反应组成机器零则反应组成机器零件之间的关系。件之间的关系。目前我国使用目前我国使用“公差与配合公差与配合”的标准为的标准为:（GB/T1800.1-1997GB/T1800.1-1997）（GB/T1800.2 GB/T1800.3-1998 GB/T1800.2 GB/T1800.3-1998）（GB/T1800.4-1992GB/T1800.4-1992）第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合孔和轴孔和轴孔和轴孔和轴在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含在满足互换性的配合中，孔和轴具有广泛的含义，即：义，即：孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺孔指圆柱形内表面及其它内表面中，由单一尺寸确定的部分，其尺寸由寸确定的部分，其尺寸由D表示；表示；轴指圆柱形的外表面及其它轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分，外表面中由单一尺寸确定的部分，其尺寸由其尺寸由d表示。表示。即：孔为包容面，轴为被即：孔为包容面，轴为被包容面包容面。如图所示。如图所示。从加工过程来看，随着余从加工过程来看，随着余量的切除，孔的尺寸越来越大，量的切除，孔的尺寸越来越大，轴的尺寸越来越小。轴的尺寸越来越小。d1D1D2第二节第二节第二节第二节 公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义公差与配合的基本术语及定义 一、一、一、一、有关有关有关有关“尺寸尺寸尺寸尺寸”的术语和定义的术语和定义的术语和定义的术语和定义 1.1.尺寸尺寸(size)：用特定单位表示长度的数字。（用特定单位表示长度的数字。（单位单位通常用通常用mmmm，表示，机械制图中省略表示，机械制图中省略 。）2.2.基本尺寸基本尺寸(basicsize)（孔孔D D；轴轴d d）：）：设计时给定设计时给定的尺寸。的尺寸。3.3.实际尺寸实际尺寸(actualsize)（孔孔D Da a；轴轴d da a）：）：通过通过测量所得尺寸。测量所得尺寸。4.极限尺寸极限尺寸(limitofsize)（孔孔Dmax、孔孔Dmin；轴轴dmax、dmin）：）：允许尺寸变化的两允许尺寸变化的两个界限值，统称为极限尺寸。个界限值，统称为极限尺寸。第一章 圆柱公差与配合注注意意：极极限限尺尺寸寸是是以以基基本本尺尺寸寸为为基基数数来来确确定定的的，极限尺寸用于控制实际尺寸。极限尺寸用于控制实际尺寸。基本尺寸、极限尺寸为设计时给定。基本尺寸、极限尺寸为设计时给定。5.5.最大实体状态最大实体状态(MMC)MMC)与最大实体尺（与最大实体尺（MMSMMS）：）：对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个对应于孔或轴的最大材料量（实体大小）的那个极限尺寸，极限尺寸，即即：轴轴的的最最大大极极限限尺尺寸寸d dmaxmax；孔孔的的最最小小极极限限尺尺寸寸D Dminmin。6.6.最最小小实实体体状状态态(LMC)LMC)与与最最小小实实体体尺尺寸寸（LMSLMS）：对对应应于于孔孔或或轴轴的的最最小小材材料料量量（实实体体大大小小）的的那那个个极限尺寸，极限尺寸，即即：轴轴的的最最小小极极限限尺尺寸寸d dminmin；孔孔的的最最大大极极限限尺寸尺寸D Dmaxmax。第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合7.7.7.7.作用尺寸作用尺寸作用尺寸作用尺寸 孔的作用尺寸孔的作用尺寸D Dmm：在配合的全在配合的全长上，与实际孔长上，与实际孔内接的最大理想内接的最大理想轴的尺寸；轴的尺寸；D Dmm=D Da a-T-T形形 轴的作用尺寸轴的作用尺寸d dmm ：在配合的全：在配合的全长上，与实际轴长上，与实际轴外接的最小理想外接的最小理想孔的尺寸：孔的尺寸：内接的最大理想轴外接的最小理想孔实际孔实际轴孔的作用尺寸轴的作用尺寸d dmm=d da a+T+T形形 第一章 圆柱公差与配合8.8.8.8.合格性判定原则合格性判定原则合格性判定原则合格性判定原则极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则极限尺寸判断原则 (泰勒原则泰勒原则泰勒原则泰勒原则)工件除线性尺寸误差外，还存在形状工件除线性尺寸误差外，还存在形状误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规误差，为正确地判断工件尺寸的合格性，规定了极限尺寸判断原则，即定了极限尺寸判断原则，即泰勒原则泰勒原则。其内。其内容为：容为：孔或轴的孔或轴的作用尺寸作用尺寸不超过不超过最大实体尺最大实体尺寸寸，任何位置的任何位置的实际尺寸实际尺寸不允许超过不允许超过最小实最小实体尺寸体尺寸。D DmmDDminmin ，D Da aDDmaxmaxdmdmax，dadmin二、二、二、二、有关有关有关有关“公差与偏差公差与偏差公差与偏差公差与偏差”的术语与定义的术语与定义的术语与定义的术语与定义1.尺寸偏差尺寸偏差(简称偏差简称偏差)：某某一一尺尺寸寸减减其其基基本本尺尺寸寸所所得得的的代代数数差差称称尺尺寸偏差，简称偏差。寸偏差，简称偏差。（1）极极限限偏偏差差：极极限限尺尺寸寸减减基基本本尺尺寸寸所所得得代代数数差。差。孔：孔：上偏差上偏差ES=ES=D DmaxmaxD D下偏差下偏差EI=EI=D DminminD D 轴：轴：上偏差上偏差eses=d dmaxmaxd d 下偏差下偏差eiei=d dminmind d 第一章 圆柱公差与配合注意注意：由由于于满满足足孔孔与与轴轴配配合合的的不不同同松松紧紧要要求求，极极限限尺尺寸寸可可能能大大于于、小小于于或或等等于于其其基基本本尺尺寸寸。因因此此，极极限限偏偏差差的的数数值值可可能能是是正正值值、负负值值或或零零值值。故故在在偏偏差差值值的的前前面面除除零零值值外外，应应标标上上相相应应的的“+”号或号或“”号。号。偏偏差差的的标标注注：上上偏偏差差标标在在基基本本尺尺寸寸右右上上角；下偏差标在基本尺寸右下角。角；下偏差标在基本尺寸右下角。例例：25 25 表表示示基基本本尺尺寸寸为为2525，上上偏偏差差为为0.0200.020，下偏差为下偏差为0.0330.033。第一章 圆柱公差与配合(2)实际偏差实际偏差实际偏差实际偏差Ea=实际尺寸实际尺寸Da基本尺寸基本尺寸D注注意意：由由于于零零件件同同一一表表面面上上不不同同位位置置的的实际尺寸往往不同。实际尺寸往往不同。偏偏差差是是以以基基本本尺尺寸寸为为基基数数，从从偏偏离离基基本本尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。尺寸的角度来表述有关尺寸的术语。第一章 圆柱公差与配合2.2.2.2.公差公差公差公差公差公差：允许尺寸的变动量。等于最大极限：允许尺寸的变动量。等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值。孔、轴的公差分别用轴的公差分别用T Th h和和T Ts s表示。表示。T Th h=D Dmaxmax-D Dminmin =ES-EI ES-EI T Ts s=d dmaxmax-d dminmin =es-eies-ei注注意意：公公差差值值无无正正负负含含义义。它它表表示示尺尺寸寸变变动动范围的大小。不应出现范围的大小。不应出现“+”“”号。号。加工误差不可避免加工误差不可避免T0 T0 第一章 圆柱公差与配合公差带图公差带图公差带图公差带图公差与偏差的特点比较：公差与偏差的特点比较：1 1）“偏偏差差”是是代代数数差差，可可以以为为正正，负负或或零零；“公公差差”是绝对值，无正、负可言且不能为零。是绝对值，无正、负可言且不能为零。2 2）“极极限限偏偏差差”限限制制“实实际际偏偏差差”；“公公差差”限限制实际尺寸的变动量。制实际尺寸的变动量。3 3）单单个个工工件件只只测测得得尺尺寸寸的的“实实际际偏偏差差”；成成批批工工件才能确定尺寸的变动量。件才能确定尺寸的变动量。4 4）“上上、下下偏偏差差”只只反反映映进进刀刀位位置置；“公公差差”反反映映加工的难易加工的难易，当基本尺寸一定时可表示制造精度要求。，当基本尺寸一定时可表示制造精度要求。5 5）“极限偏差极限偏差”反映反映公差带的位置公差带的位置，影响配，影响配合的松紧程度；合的松紧程度；“公差公差”反映反映公差带的大小公差带的大小，影响配合，影响配合的精度。的精度。第一章 圆柱公差与配合3 3、零线与尺寸公差带图：、零线与尺寸公差带图：零线：零线：表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确表示基本尺寸的一条直线，以其为基准确定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。定偏差和公差，零线以上为正，以下为负。尺寸公差带：尺寸公差带：由代表上、下偏差的两条直线所限由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小定的一个区域。公差带有两个基本参数，即公差带大小与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。与位置。大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。4 4、基本偏差：、基本偏差：标准中表列的，用以确定公标准中表列的，用以确定公 差带相对于零线位置的上偏差差带相对于零线位置的上偏差 或下偏差。或下偏差。一般一般为为靠近零线靠近零线 的那个极限偏差。的那个极限偏差。5 5、标准公差、标准公差：标准中表列的，用确定公差带标准中表列的，用确定公差带 大小的任一公差。大小的任一公差。基本偏差示意图 孔轴0基本尺寸ESEIeseiTDTd+-第一章 圆柱公差与配合三、有关三、有关三、有关三、有关配合的术语和定义配合的术语和定义配合的术语和定义配合的术语和定义1.1.配合配合 基本尺寸相基本尺寸相同，相互结合的孔、同，相互结合的孔、轴公差带之间的关轴公差带之间的关系，称为配合。系，称为配合。在在前面我们学过有关前面我们学过有关尺寸、偏差和公差尺寸、偏差和公差的有关术语和定义，的有关术语和定义，为清楚表示各术语为清楚表示各术语间关系，可作公差间关系，可作公差与配合示意图。简与配合示意图。简化它们的关系，即化它们的关系，即可作公差带图。可作公差带图。D（d）DmaxDmindmindmaxESEITDTdesei零线孔轴 第一章 圆柱公差与配合配合制配合制配合制配合制 改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，改变孔和轴的公差带位置可以得到很多配合，为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两为便于现代大生产，简化标准，标准对配合规定了两种配合制：种配合制：基孔制基孔制和和基轴制基轴制。基孔制：基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。基孔制中的孔为制中的孔为基准孔基准孔，其，其下偏差为零，下偏差为零，代号为代号为“H H”。0+-基本尺寸孔轴轴轴轴轴轴轴间隙配合过渡配合过盈配合 过渡或过盈轴 第一章 圆柱公差与配合配合制（续）配合制（续）配合制（续）配合制（续）基轴制：基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带与不基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制中的轴为基轴制中的轴为基准轴基准轴，其，其上偏差为零上偏差为零。代号为。代号为“h h”。0+-轴孔孔孔孔孔孔孔间隙配合过渡配合过盈配合 过渡或过盈孔基本尺寸 第一章 圆柱公差与配合配合的类别配合的类别配合的类别配合的类别 通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公通过公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为三差带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为三种类型：种类型：间隙配合、过盈配合间隙配合、过盈配合和和过渡配合过渡配合。0+-基本尺寸孔轴孔轴孔轴 第一章 圆柱公差与配合2 2 2 2、间隙配合、间隙配合、间隙配合、间隙配合具有间隙（包括最小间具有间隙（包括最小间隙为零）的配合称为间隙隙为零）的配合称为间隙配合配合。此时，孔的公差带。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。在轴的公差带之上。间隙配合公差带图 其特征值是其特征值是最大间隙最大间隙X X max max和和最小间隙最小间隙X X min min。孔孔的的最最大大极极限限尺尺寸寸减减去去轴轴的的最最小小极极限限尺尺寸寸所所得的代数差称为最大间隙，用得的代数差称为最大间隙，用X X max max表示。表示。X X max max=D=D max max-d dminmin=ES=ES-eiei 孔孔的的最最小小极极限限尺尺寸寸减减去去轴轴的的最最大大极极限限尺尺寸寸所所得的代数差称为最小间隙，用得的代数差称为最小间隙，用X X minmin表示。表示。X X min min=D=D min min-d d max max=EI=EI-eses实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质。X X avav=（X X max max+X+X min min）/2/2孔XmaxXmin0+-轴 第一章 圆柱公差与配合3 3 3 3、过盈配合、过盈配合、过盈配合、过盈配合具有过盈（包括最具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合小过盈等于零）的配合称为过盈配合称为过盈配合。此时，。此时，孔的公差带在轴的公差孔的公差带在轴的公差过盈配合公差带带之下。带之下。其特征值是其特征值是最大过盈最大过盈Y Y max max和和最小过盈最小过盈Y Y min min。孔孔的的最最小小极极限限尺尺寸寸减减去去轴轴的的最最大大极极限限尺尺寸寸所所得得的代数差称为最大过盈，用的代数差称为最大过盈，用Y Y max max表示。表示。Y Y max max=D=D min min-d d max max=EI=EI-eses孔孔的的最最大大极极限限尺尺寸寸减减去去轴轴的的最最小小极极限限尺尺寸寸所所得得的代数差称为最小过盈，用的代数差称为最小过盈，用Y Y minmin表示。表示。Y Y min min=D=D max max-d dminmin=ES=ES-eiei实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。实际生产中，平均过盈更能体现其配合性质。Y Y avav=（Y Y max max+Y+Y min min）/2/2轴0+-YmaxYmin孔 第一章 圆柱公差与配合4 4 4 4、过渡配合、过渡配合、过渡配合、过渡配合可能具有间隙可能具有间隙也也可可能具有过盈的配合称为能具有过盈的配合称为过渡配合过渡配合。此时，孔的。此时，孔的公差带与轴的公差带相公差带与轴的公差带相过度配合公差带图互重叠。互重叠。其其特征值是特征值是最大间隙最大间隙X X max max和和最大过盈最大过盈Y Y max max。孔孔的的最最大大极极限限尺尺寸寸减减去去轴轴的的最最小小极极限限尺尺寸寸所所得得的的代数差称为最大间隙，用代数差称为最大间隙，用X X maxmax表示。表示。X X max max=D=D max maxd dminmin=ES=ES-eiei孔孔的的最最小小极极限限尺尺寸寸减减去去轴轴的的最最大大极极限限尺尺寸寸所所得得的的代代数差称为最大过盈，用数差称为最大过盈，用Y Y max max表示。表示。Y Y max max=D=D min mind d max max=EI=EI-eses 实实际际生生产产中中，其其平平均均松松紧紧程程度度可可能能表表示示为为平平均均间隙，也可能表示为平均过盈。间隙，也可能表示为平均过盈。即即：X X avav （或或Y Y avav ）=（X X max max+Y+Y max max）/2/2孔轴0+-XmaxYmax 第一章 圆柱公差与配合5 5 5 5、配合公差、配合公差、配合公差、配合公差配配合合公公差差是是指指允允许许间间隙隙或或过过盈盈的的变变动动量量。它它是是设设计计人人员员根根据据机机器器配配合合部部位位使使用用性性能能的的要要求求对对配配合合松松紧紧变变动动的的程程度度给给定定的的允允许许值值。它它反反映映配配合合的的松松紧紧变变化化程程度度，表表示示配配合合精精度度，是是评评定定配配合合质质量量的的一一个个重重要要的的综综合指标。合指标。在在数数值值上上，它它是是一一个个没没有有正正、负负号号，也也不不能能为为零零的绝对值的绝对值。它的数值用公式表示为：。它的数值用公式表示为：对于间隙配合对于间隙配合 T Tf f =X XmaxmaxX Xminmin对于过盈配合对于过盈配合 T Tf f =Y YminminY Ymaxmax对于过渡配合对于过渡配合 T Tf f =X XmaxmaxY Ymaxmax将将最最大大、最最小小间间隙隙和和过过盈盈分分别别用用孔孔、轴轴极极限限尺尺寸寸或或极极限限偏偏差差换换算算后后代代入入上上式式，则则得得三三类类配配合合的的配配合合公公差的共同公式为：差的共同公式为：T Tf f =T=Td d+T+TD D 第一章 圆柱公差与配合6 6 6 6、有关、有关、有关、有关计算例题计算例题计算例题计算例题1 1 1 1计算:孔 与轴 孔 与轴 孔 与轴 配配合合的的极极限限间间隙隙或或极极限限过过盈盈、配配合合公公差差并并画出公差带图，说明配合类别。画出公差带图，说明配合类别。000+-505050+0.025-0.025-0.041+0.025+0.059+0.043+0.025+0.018+0.002 第一章 圆柱公差与配合计算计算计算计算解解：1.1.最最 大大 间间 隙隙 X Xmaxmax=ES-=ES-eiei=+0.025-(-0.041)=+0.025-(-0.041)=+0.066+0.066 最小间隙最小间隙 X Xminmin=EI-=EI-eses=0-(-0.025)=+0.025=0-(-0.025)=+0.025 配合公差配合公差 T T f f=X XmaxmaxX Xminmin=+0.066-(+0.025)+0.066-(+0.025)=0.041=0.041 2.2.最大过盈最大过盈 Y Ymaxmax=EI-=EI-eses=0-(+0.059)=-0.059=0-(+0.059)=-0.059 最最小小过过盈盈 Y Yminmin=ES-=ES-eiei=+0.025-(+0.043)=+0.025-(+0.043)=-0.0180.018 配合公差配合公差 T T f f=Y YminminY Ymaxmax=-0.018-(-0.059)-0.018-(-0.059)=0.041=0.041 3.3.最最 大大 间间 隙隙 X Xmaxmax=ES-=ES-eiei=+0.025-(+0.002)=+0.025-(+0.002)=+0.023+0.023 最大过盈最大过盈 Y Ymaxmax=EI-=EI-eses=0-(+0.018)=-0.018=0-(+0.018)=-0.018 配合公差配合公差 T Tf f =X XmaxmaxY Ymaxmax=+0.023-(-0.018)+0.023-(-0.018)=0.041=0.041 第一章 圆柱公差与配合第三节第三节第三节第三节 公差与配合国家标准公差与配合国家标准公差与配合国家标准公差与配合国家标准 标准公差标准公差ITIT（ISO ToleranceISO Tolerance）：）：是国标是国标规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。它规定的，用以确定公差带大小的任一公差值。它等于等于公差等级系数和公差单位的乘积公差等级系数和公差单位的乘积。IT=a*i=a*IT=a*i=a*f(Df(D)公差单位公差单位i i：计算公差的基本单位计算公差的基本单位。与基。与基本尺寸呈一定的线性关系。本尺寸呈一定的线性关系。当尺寸当尺寸500mm500mm时，国家标准的公差单位时，国家标准的公差单位I I按按下式计算：下式计算：i=0.45D+0.001D i=0.45D+0.001D（mm）公差等级系数公差等级系数a a：确定公差等级的参数。确定公差等级的参数。见书表见书表1-41-4。3一、标准公差系列一、标准公差系列一、标准公差系列一、标准公差系列 根据公差等级不同，国标规定标准公差根据公差等级不同，国标规定标准公差分为分为2020个等级，个等级，即即IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2、IT18IT18。从从IT01IT01到到IT18IT18，等级依次降低，而相等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大。应的标准公差值依次增大。基本尺寸分段：为减少标准公差的数基本尺寸分段：为减少标准公差的数目，简化公差表格以利生产，国标对基本尺目，简化公差表格以利生产，国标对基本尺寸进行了分段，见表寸进行了分段，见表1-71-7。在标准公差和基本。在标准公差和基本偏差的计算公式中，基本尺寸一律以所属尺偏差的计算公式中，基本尺寸一律以所属尺寸段的几何平均值来计算。寸段的几何平均值来计算。按按几何平均值计算出的公差值经尾数几何平均值计算出的公差值经尾数化整，即得出标准公差化整，即得出标准公差值。见表值。见表1 1-8。第一章 圆柱公差与配合表表表表18 18 18 18 标准公差数值标准公差数值标准公差数值标准公差数值表表表表19 19 19 19 基本尺寸基本尺寸基本尺寸基本尺寸500mm500mm500mm500mm轴的基本偏差公式轴的基本偏差公式轴的基本偏差公式轴的基本偏差公式 第一章 圆柱公差与配合标准公差计算标准公差计算标准公差计算标准公差计算举例举例举例举例例题有待修正例题有待修正例题有待修正例题有待修正 例题例题2 2：基本尺寸为：基本尺寸为35mm35mm，求求IT6IT6、IT7IT7的公差值。的公差值。解：解：基本尺寸基本尺寸35mm35mm，属于属于30305 50 0mmmm，则几何平均值则几何平均值 D=3050=23.24mmD=3050=23.24mm 公差单位公差单位 i=0.45D+0.001D=1.31mi=0.45D+0.001D=1.31m 查表查表2-1 2-1 IT6=10i IT7=16iIT6=10i IT7=16i 即即IT6=10 1.31m=13.1m13 IT6=10 1.31m=13.1m13 mm IT7=16 1.31m=20.96 IT7=16 1.31m=20.96 mm 21 21 mm 查表查表1-81-8进行查对。进行查对。3 第一章 圆柱公差与配合标准公差的标准公差的标准公差的标准公差的特点：特点：特点：特点：IT6 IT6可读作：标准公差可读作：标准公差6 6级或简称级或简称6 6级公差。级公差。同同一一基基本本尺尺寸寸的的孔孔与与轴轴，其其标标准准公公差差数数值值大小应随公差等级的高低而不同。大小应随公差等级的高低而不同。公公差差等等级级，公公差差值值，见见表表1-1-8 8。同同一一公公差差等等级级的的孔孔与与轴轴，随随着着基基本本尺尺寸大小的不同应规定不同的标准公差值。寸大小的不同应规定不同的标准公差值。公公差差是是加加工工误误差差的的允允许许值值，同同一一等等级级的公差具有相同的加工难易程度。的公差具有相同的加工难易程度。总总之之，标标准准公公差差的的数数值值，一一与与公公差差等等级有关，二为基本尺寸的函数。级有关，二为基本尺寸的函数。第一章 圆柱公差与配合1.3.21.3.21.3.21.3.2基本偏差系列基本偏差系列基本偏差系列基本偏差系列 基本偏差基本偏差：确定零件公差带相对于零线位：确定零件公差带相对于零线位置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指置的极限偏差。它是公差带位置标准化的唯一指标。除标。除JSJS和和jsjs外，均指靠近零线的偏差。一般与外，均指靠近零线的偏差。一般与公差等级无关。公差等级无关。基本偏差代号基本偏差代号：用拉丁字母表示。大写表：用拉丁字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在示孔，小写表示轴。在2626个字母中除去易与其它个字母中除去易与其它混淆的混淆的I I、L L、O O、Q Q、WW，再加上七个用两个字母再加上七个用两个字母表示的代号（表示的代号（CDCD、EFEF、FGFG、JSJS、ZAZA、ZBZB、ZCZC），），共有共有2828个代号，即个代号，即孔和轴各有孔和轴各有2828个基本偏差个基本偏差。其其中中JSJS和和jsjs相对于零线完全对相对于零线完全对称。对于轴：对于轴：a ah h的基本偏差为上偏差的基本偏差为上偏差eses，其绝对值依次减小，其绝对值依次减小，j jzczc的基本偏差的基本偏差为下偏差为下偏差eiei，其绝对值依次增大。其绝对值依次增大。对于孔：对于孔：A AH H的基本偏差为下偏差的基本偏差为下偏差EIEI，其绝对值依次减小，其绝对值依次减小，J JZCZC的基本偏差的基本偏差为上偏差为上偏差ESES，其绝对值依次增大。其绝对值依次增大。H H为基准孔代号为基准孔代号，基本偏差为，基本偏差为下偏差下偏差，值为零值为零；h h为基准轴代号为基准轴代号，基本偏差为，基本偏差为上偏上偏差差，值为零值为零。第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合图1-9例题例题例题例题3 3 3 3.查表求查表求查表求查表求200J6200J6200J6200J6的基本偏的基本偏的基本偏的基本偏差差差差解:查表查表1-8 1-8 IT6=0.029mmIT6=0.029mm 查表查表1-111-11可知，可知，J J的基本偏差为上偏差，的基本偏差为上偏差，ES=0.022mm;ES=0.022mm;根据标准公差与上、下偏差的关系有：根据标准公差与上、下偏差的关系有：EI=ES-IT6=0.022-0.029=-0.007mmEI=ES-IT6=0.022-0.029=-0.007mm 我们可以看出我们可以看出:-0.007mm-0.007mm比比0.022mm0.022mm更更靠近零线靠近零线,而而0.022mm0.022mm是基本偏差是基本偏差,-0.007mm-0.007mm反反而不是基本偏差而不是基本偏差.这就是特殊的情况这就是特殊的情况,所以在基本偏所以在基本偏差的定义中应用了差的定义中应用了“一般一般”的字眼的字眼,而没有一概而论而没有一概而论.还是更特殊的情况还是更特殊的情况,在表在表1-101-10和表和表1-111-11中中,对对于于jsjs和和JSJS，没有提到基本偏差，只是说偏差没有提到基本偏差，只是说偏差=IT/IT/2 第一章 圆柱公差与配合 在图在图1-91-9中，可以注意到，不论是孔的公中，可以注意到，不论是孔的公差带还是轴的公差带，有一端是不封口的，为什差带还是轴的公差带，有一端是不封口的，为什么呢？么呢？例题例题4 4：求：求30f5 30f5、30f630f6、30f7 30f7的基本偏的基本偏差和另一侧偏差差和另一侧偏差。解：查表解：查表1-101-10，30f 30f的基本偏差为上偏差，的基本偏差为上偏差，eses=-0.020mm,=-0.020mm,查表查表1-81-8可知：可知：IT5=0.009mm;IT6=0.013mm;IT7=0.021mmIT5=0.009mm;IT6=0.013mm;IT7=0.021mm 所以所以30f5 30f5、30f630f6、30f7 30f7的另一侧偏的另一侧偏差分别为差分别为:eiei=-0.020-0.009=-0.029mm;=-0.020-0.009=-0.029mm;eiei=-0.020-0.013=-0.033mm;=-0.020-0.013=-0.033mm;eiei=-0.020-0.021=-0.041mm;=-0.020-0.021=-0.041mm;第一章 圆柱公差与配合通过上例，我们可以得出结论：通过上例，我们可以得出结论：一般情况下，一旦我们选定了基本偏一般情况下，一旦我们选定了基本偏差代号（本例中的差代号（本例中的f f），），对于一定的基本尺寸，对于一定的基本尺寸，它的基本偏差是不变的，不随公差等级的变化它的基本偏差是不变的，不随公差等级的变化而变化，而另一侧的极限偏差却随公差等级的而变化，而另一侧的极限偏差却随公差等级的不同而变化不同而变化，因此图，因此图1-91-9中，靠近零线的这一中，靠近零线的这一侧是封口的，而与之相对的另一侧在公差带图侧是封口的，而与之相对的另一侧在公差带图中是不封口的，特殊的中是不封口的，特殊的JSJS、jsjs两端都不封口。两端都不封口。这个结论也不是普遍规律，我们可以从这个结论也不是普遍规律，我们可以从图图1-91-9中可以看出：中可以看出：K K、MM、N N以及以及k k的公差带是的公差带是阶梯状的，这说明对于一定的基本尺寸的同一阶梯状的，这说明对于一定的基本尺寸的同一基本偏差代号，随着公差等基本偏差代号，随着公差等级的不同它们的基级的不同它们的基本偏差不是唯一的。本偏差不是唯一的。第一章 圆柱公差与配合例题5：求50M5、50M8、50M9的基本偏差。解：查表查表1-111-11可知：可知：它们的基本偏差是上偏差它们的基本偏差是上偏差Es;Es;50M5:Es=-9+=-9+4=-5 50M5:Es=-9+=-9+4=-5 mm;50M8:Es=-9+=-9+14=5 50M8:Es=-9+=-9+14=5 mm;50M9:Es=-9 m;50M9:Es=-9 m;都是都是MM，而基本偏差却是不同的，产生的而基本偏差却是不同的，产生的原因主要是孔轴不同级造成的原因主要是孔轴不同级造成的。第一章 圆柱公差与配合1 1 1 1、轴的基本偏差、轴的基本偏差、轴的基本偏差、轴的基本偏差 轴的基本偏差：轴的基本偏差：是根据科学实验和生产实践是根据科学实验和生产实践的需要确定的的需要确定的，其计算公式见表，其计算公式见表1-91-9，其值已经标准，其值已经标准化列表化列表1-101-10。例题例题6 6：求：求25e25e的基本偏差的基本偏差。解：解：根据表根据表1-91-9可知：可知：25e 25e的基本偏差为上偏差。的基本偏差为上偏差。且：且：eses=-11D=-11D 0.41 0.41 mm 注意：这里的注意：这里的D D依然是基本尺寸分段计算依然是基本尺寸分段计算直径。直径。查表查表 1-7 1-7，即，即252518301830 D=1830=23.24mm D=1830=23.24mm e=-11(23.24)e=-11(23.24)0.41 0.41=-40=-40 mm 查表查表1-101-10校对，这也是表校对，这也是表1-101-10的由来。的由来。第一章 圆柱公差与配合2 2 2 2、孔的基本偏差、孔的基本偏差、孔的基本偏差、孔的基本偏差 当基本尺寸当基本尺寸500500mmmm时，孔时，孔的基本偏差是从轴的的基本偏差是从轴的基本偏差换算而来的，由于基孔制和基轴制是平行等效基本偏差换算而来的，由于基孔制和基轴制是平行等效的配合制度的配合制度，所以孔的基本偏差没有必要另外编制一套，所以孔的基本偏差没有必要另外编制一套计算公式，可以直接从轴的基本偏差换算得来。计算公式，可以直接从轴的基本偏差换算得来。（1 1）JS=JS=I T/2;I T/2;(2)(2)按一定的规则进行换算；按一定的规则进行换算；换算前提换算前提：在孔轴为同一级配合或者孔比轴低：在孔轴为同一级配合或者孔比轴低一级的配合条件下，当基轴制中的孔的基本偏差代号与一级的配合条件下，当基轴制中的孔的基本偏差代号与基孔制中轴的基本偏差代号相当（例如孔的基孔制中轴的基本偏差代号相当（例如孔的F F对应轴的对应轴的f f）时，使基轴制形成的配合（如时，使基轴制形成的配合（如F6/h5F6/h5）与基孔制形成与基孔制形成的配合的配合（H6/f5H6/f5）的极限间隙和极限过盈相等，配合性的极限间隙和极限过盈相等，配合性质不变。质不变。根据这一换算前提，在基本尺寸根据这一换算前提，在基本尺寸500500mmmm时，孔时，孔的基本偏差按以下两种规则换算。的基本偏差按以下两种规则换算。第一章 圆柱公差与配合A A、通用通用规则规则 （1 1 1 1）对于对于对于对于间隙配合；间隙配合；间隙配合；间隙配合；AHAHAHAH 在在在在下图下图下图下图(左左左左)基孔制中，最小间隙基孔制中，最小间隙基孔制中，最小间隙基孔制中，最小间隙X X X Xminminminmin=EI-es=-es=EI-es=-es=EI-es=-es=EI-es=-es 在在在在下图下图下图下图(右右右右)基轴制中，最小间隙基轴制中，最小间隙基轴制中，最小间隙基轴制中，最小间隙XXXXminminminmin=EI-es=EI=EI-es=EI=EI-es=EI=EI-es=EI 根据根据根据根据换算前提有换算前提有换算前提有换算前提有X X X Xminminminmin=XXXXminminminmin，因而因而因而因而 EI=-es (AH)EI=-es (AH)EI=-es (AH)EI=-es (AH)第一章 圆柱公差与配合+0-孔轴ESEIeseiXminESEIeseiXmin孔轴基孔制基轴制(2)(2)(2)(2)对于过盈配合（同级配合，孔、轴同级）对于过盈配合（同级配合，孔、轴同级）对于过盈配合（同级配合，孔、轴同级）对于过盈配合（同级配合，孔、轴同级）在在在在下图下图下图下图(左左左左)基孔制中，最小过盈基孔制中，最小过盈基孔制中，最小过盈基孔制中，最小过盈YYYYminminminmin=ES-=ES-=ES-=ES-ei=ITei=ITei=ITei=ITn n n n-ei-ei-ei-ei;在在在在下图下图下图下图(右右右右)基轴制中，最小过盈基轴制中，最小过盈基轴制中，最小过盈基轴制中，最小过盈Y Y Y Yminminminmin=ES-ei=ES-ei=ES-ei=ES-ei=ES-(-IT=ES-(-IT=ES-(-IT=ES-(-ITn n n n)=Es+IT)=Es+IT)=Es+IT)=Es+ITn n n n 根据根据根据根据换算前提有：换算前提有：换算前提有：换算前提有：YYYYmin min min min=Y=Y=Y=Yminminminmin 即即即即：ES=-ei (JZCES=-ei (JZCES=-ei (JZCES=-ei (JZC孔、轴同级配合孔、轴同级配合孔、轴同级配合孔、轴同级配合)第一章 圆柱公差与配合 基本尺寸 +0-孔孔轴轴基孔制基轴制YminYminITnITnESESEIEIeseseiei 通过以上推算我们可以知道通过以上推算我们可以知道：用同一字母：用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，符号相反。表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，符号相反。也就是说孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零也就是说孔的基本偏差是轴的基本偏差相对于零线的倒影。线的倒影。即：即：EI=-EI=-eses (AH)(AH)ES=-ES=-eiei (JZC(JZC孔、轴同级配合孔、轴同级配合)适用范围：适用范围：包括包括A AH H和标准公差等级低和标准公差等级低于于IT8IT8的的K K、MM、N N和标准公差等级低于和标准公差等级低于IT7IT7的的P P ZCZC。但也有个别例外，对于标准公差等级低但也有个别例外，对于标准公差等级低于于IT8IT8且基本尺寸大于且基本尺寸大于3 3mmmm的的N N，其基本偏差其基本偏差ES=0ES=0。第一章 圆柱公差与配合例题例题6 6、求、求25F525F5的基本偏差的基本偏差。解：解：FAHFAH，基本偏差是下偏差基本偏差是下偏差EIEI。EI=-EI=-eses 在表在表1-101-10中查同级同符号的中查同级同符号的25f525f5的基本的基本偏差，偏差，eses=-20=-20 mm.则：则：EI=20 EI=20 mm 查表查表1-111-11校对。校对。例题例题7 7、求、求40M940M9的基本偏差。的基本偏差。解：解：MJZCMJZC，基本偏差是上偏差基本偏差是上偏差ESES。在表在表1-101-10中查同级同符号的中查同级同符号的40m940m9的基的基本偏差，本偏差，eiei=9=9 mm.则：则：ES=-9 ES=-9 mm 查表查表1-111-11校对。校对。第一章 圆柱公差与配合B B B B、特殊规则特殊规则特殊规则特殊规则 国家标准规定：国家标准规定：在常用尺寸段在常用尺寸段（500mm500mm）,当孔的标准公差低于或等于当孔的标准公差低于或等于IT8IT8时，时，与同级基准孔相配合，如：与同级基准孔相配合，如：H9/h9H9/h9，H10/d10H10/d10；当孔的标准公差高于或等于当孔的标准公差高于或等于IT8IT8时，与高一级的基时，与高一级的基准轴相配合，如：准轴相配合，如：H7/m6H7/m6，H6/k5H6/k5；当孔的标准当孔的标准公差等于公差等于IT8IT8，可与同级配合也可与高一级轴配合。可与同级配合也可与高一级轴配合。如：如：H8/m7H8/m7，H8/h8H8/h8。但不管怎么样配，都要求但不管怎么样配，都要求二种基准制形成的同名配合的配合性质相同，即二种基准制形成的同名配合的配合性质相同，即符合换算前提。符合换算前提。适用范围：适用范围：在基本尺寸至在基本尺寸至500mm500mm 范围内，范围内，且标准公差等级高于等于且标准公差等级高于等于 IT8 IT8的的K K、MM、N N和标准和标准公差等级高于等于公差等级高于等于 IT7 IT7的的P P ZCZC。第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合 在在在在基孔制中（左图），最小过盈基孔制中（左图），最小过盈基孔制中（左图），最小过盈基孔制中（左图），最小过盈YYYYminminminmin=ES-ei=ES-ei=ES-ei=ES-ei=ITITITITn n n n-ei;ei;ei;ei;在在在在基轴制中（右图），最小过盈基轴制中（右图），最小过盈基轴制中（右图），最小过盈基轴制中（右图），最小过盈Y Y Y Yminminminmin=ES-ei=ES-ei=ES-ei=ES-ei=ES-ES-ES-ES-(-IT(-IT(-IT(-ITn-1n-1n-1n-1)=ES+IT)=ES+IT)=ES+IT)=ES+ITn-1n-1n-1n-1 所以所以所以所以 ES=-ei+(ITES=-ei+(ITES=-ei+(ITES=-ei+(ITn n n n-IT-IT-IT-ITn-1n-1n-1n-1)=-ei+)=-ei+)=-ei+)=-ei+0,0,0,0,经过推导，我们知道：经过推导，我们知道：经过推导，我们知道：经过推导，我们知道：是由于孔轴不同级造成的，这也就是图是由于孔轴不同级造成的，这也就是图是由于孔轴不同级造成的，这也就是图是由于孔轴不同级造成的，这也就是图1-91-91-91-9中中中中K K K K、MMMM、N N N N有阶梯台阶的原因。有阶梯台阶的原因。有阶梯台阶的原因。有阶梯台阶的原因。基本尺寸 +0-孔孔轴轴基孔制基轴制YminYminITnITn-1ESESEIEIeseseiei例题例题8 8、将、将25H7/p625H7/p6换成基轴制后，求孔的基换成基轴制后，求孔的基本偏差和另一侧极限偏差，并画出公差带图。本偏差和另一侧极限偏差，并画出公差带图。解：解：25H7/p6 25P7/h6;25H7/p6 25P7/h6;查表查表1-71-7：IT6=13 mIT6=13 m；IT7=21 IT7=21 mm；查表查表1-101-10可知：可知：p6p6的基本偏差的基本偏差eiei=22=22 mm.孔孔P7P7属于特殊规则的适用范围，属于特殊规则的适用范围，P P的基本偏差为上偏的基本偏差为上偏差差ESES，因而应按特殊规则计算：因而应按特殊规则计算：=IT7-IT6=21-13=8 IT7-IT6=21-13=8 mm;ES=-ES=-eiei+=-22+8=-14=-22+8=-14mm;EI=ES-IT7=-14-21=-35m EI=ES-IT7=-14-21=-35m 孔孔 基轴制中基轴制中:YYminmin=EI-=EI-eses=-0.035mm=-0.035mm YYminmin=ES-=ES-eiei=-0.001mm=-0.001mm 基孔制中基孔制中:Y Ymaxmax=EI-=EI-eses=-0.035mm=-0.035mm Y Yminmin=Es-=Es-eiei=-0.001mm.=-0.001mm.见见P18P18图图1-111-11（c)c)第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合公差带代号公差带代号公差带代号公差带代号 公公差差带带的的代代号号由由基基本本偏偏差差代代号号与与公公差差等等级级代代号号组组成成，如如H7H7、h6h6、M8M8、d9d9等等等等。在在图图样样上上标标注注尺尺寸寸公公差差时时，可可以以标标注注极极限限偏偏差差，（上上偏偏差差放放在在基基本本尺尺寸寸的的 右右 上上 角角，下下 偏偏 差差 放放 在在 基基 本本 尺尺 寸寸 的的 右右 下下 角角 例例）；如如：、，也也可可以以标标注注尺尺寸寸公公差差带带代代号号，如如：50H750H7、50f650f6或或者者两两者者都都标标注注50H750H7（）、50f650f6（）。+0.0250-0.025-0.0411.41.41.41.4国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合国家标准规定的公差带与配合 标标准准公公差差系系列列中中的的任任一一公公差差与与基基本本偏偏差差系系列列中中任任一一偏偏差差组组合合，即即可可得得到到不不同同大大小小和和位位置置的的公公差差带带。在在基基本本尺尺寸寸500500mmmm内内组组成成543543种种孔孔的的公公差差带带和和544544种种轴轴的的公公差差带带。如如果果将将这这些些孔孔轴轴公公差差带带在在生生产产实实际际中中都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。都投入使用，显然是不经济的，而且也不必要的。为为了了简简化化公公差差带带种种类类，减减少少与与之之相相适适应应的的定定值值刀刀、量量具具和和工工艺艺装装备备的的品品种种和和规规格格，对对基基本本尺尺寸寸至至500500mmmm的的孔孔、轴轴规规定定了了优优先先、常常用用和和一一般般用用途途公公差差带带。书书中中表表1-11-13 3和和表表1-11-14 4分分别别是是轴轴和和孔孔的的一一般般用用途途公公差差带带（轴轴119119种种，孔孔105105种种），其其中中方方框框内内为为常常用用公公差差带带（轴轴5959种种，孔孔4444种种），带带圆圆圈圈的的为为优优先先公公差差带带（轴轴孔孔各有各有1313种种）。）。设设计计时时应应优优先先使使优优先先公公差差带带，其其次次才才使使用用常常用用公公差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合表1-13 一般、常用和优先的轴的公差带（尺寸500mm）第一章 圆柱公差与配合表1-14 一般、常用和优先的孔的公差带（尺寸500mm）标准规定，标准规定，配合代号由相互配合的孔和轴的公配合代号由相互配合的孔和轴的公差带以分数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的差带以分数的形式组成，孔的公差带为分子，轴的公差带为分母公差带为分母。例如：。例如：40H8/f740H8/f7，80K7/h680K7/h6。基基准准孔孔和和基基准准轴轴与与各各种种非非基基准准件件配配合合时时，得得到到各各种种不不同同性性质质的的配配合合，如如：A AH H和和a ah h与与基基准准件件配配合合，形形成成间间隙隙配配合合；J JN N和和j jn n与与基基准准件件配配合合，基基本本上上形形成成过过渡渡配配合合，P PZCZC和和p pzczc与与基基准准件配合，基本上形成件配合，基本上形成过盈配合过盈配合。原原则则上上，任任意意一一对对孔孔、轴轴公公差差带带都都可可以以构构成成配配合合，为为了了简简化化公公差差配配合合的的种种类类，减减少少定定值值刀刀、量量具具和和工工艺艺装装备备的的品品种种及及规规格格，国国家家标标准准在在尺尺寸寸500500mmmm的的范范围围内内，规规定定了了基基孔孔制制和和基基轴轴制制的的优优先先（基基孔孔制制、基基轴轴制制各各1313种种）和和常常用用配配合合（基基孔孔制制5959种，基轴制种，基轴制4747种）。种）。第一章 圆柱公差与配合 第一章 圆柱公差与配合 表1-15 基孔制常用、优先配合 第一章 圆柱公差与配合 表1-16 基轴制常用、优先配合 第一章 圆柱公差与配合其它尺寸段配合其它尺寸段配合其它尺寸段配合其它尺寸段配合特点特点特点特点:大尺寸段（基本尺寸大尺寸段（基本尺寸50050031503150mmmm）：）：标准规标准规定了常用轴公差带定了常用轴公差带4141种，孔公差带种，孔公差带3131种，没有推荐配种，没有推荐配合，规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造合，规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情况，可采用配制配合。先按互换性特点和生产实际情况，可采用配制配合。先按互换性生产选取配合；再选取较难加工的那个零件作为先加生产选取配合；再选取较难加工的那个零件作为先加工件（多数情况下是孔），给它一个容易达到的公差；工件（多数情况下是孔），给它一个容易达到的公差；最后再根据所选的配合公差确定配制件（多数情况下最后再根据所选的配合公差确定配制件（多数情况下是轴）的公差。是轴）的公差。“配制公差配制公差”的代号为的代号为MFMF。小尺寸段（尺寸至小尺寸段（尺寸至1818mmmm）：）：主要适用于仪器仪主要适用于仪器仪表和钟表工业，国标规定了表和钟表工业，国标规定了163163种轴公差带和种轴公差带和145145种孔种孔公差带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。由于公差带，标准未指明选用次序，也未推荐配合。由于小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较多。配合小尺寸段轴比孔难加工，所以基轴制用的较多。配合公差等级也更为复杂。公差等级也更为复杂。第一章 圆柱公差与配合练习练习练习练习 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。50H8/f7，30K7/h6，30H7/p6000+-503030+0.039-0.025-0.050+0.006+0.021+0.035+0.022-0.015-0.013例题有待修整例题有待修整1.5 1.5 1.5 1.5 公差公差公差公差与配合选用与配合选用与配合选用与配合选用1.5.1 1.5.1 基准制的选用基准制的选用一般一般采用基孔制采用基孔制，减少备用的定值刀量具的品减少备用的定值刀量具的品种规格；种规格；相配标准件时，相配标准件时，将就标准件；多件配合要将就标准件；多件配合要具体分析：光轴与多个孔的配合，优先采用具体分析：光轴与多个孔的配合，优先采用基轴制，基轴制，如果如果采用基孔制，要用阶梯轴；采用基孔制，要用阶梯轴；光孔与多个轴的配光孔与多个轴的配合，优先采用合，优先采用基孔制，基孔制，如果如果采用采用基轴制基轴制，要用阶梯，要用阶梯孔。最后协调不了，才用非孔。最后协调不了，才用非基准制基准制。基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制