模塊1：-機(jī)械零件的公差與配合

第一章

公差與互換性原理

同一批零件，不經(jīng)挑選和輔助加工，任取一個(gè)就可順利地裝到機(jī)器上去，并滿(mǎn)足機(jī)器的性能要求。●

互換性：●

保證零件具有互換性的措施：

由設(shè)計(jì)者確定合理的配合要求和尺寸公差大小。

現(xiàn)代化機(jī)械工業(yè)要求機(jī)器零件具有互換性，這樣既能滿(mǎn)足生產(chǎn)部門(mén)之間的協(xié)作要求，又能進(jìn)行高效率的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。極限與配合二、1.互換性的概念一、孔和軸的極限與配合1.基本術(shù)語(yǔ)（1）尺寸

尺寸是用特定單位表示線性值的數(shù)值。2、極限與配合的概念①基本尺寸:實(shí)際尺寸:極限尺寸:最大極限尺寸:零件合格的條件：最大極限尺寸≥實(shí)際尺寸≥最小極限尺寸零件制成后實(shí)際測(cè)得的尺寸，如：?20.015。允許零件實(shí)際尺寸變化的兩個(gè)界限值允許實(shí)際尺寸的最大值,如：?20.023。允許實(shí)際尺寸的最小值,如：?20.002。⑴

基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸最小極限尺寸:設(shè)計(jì)時(shí)確定的尺寸，如：?20?20.023

≥實(shí)際尺寸≥

?20.002

（2）基本尺寸

基本尺寸是由設(shè)計(jì)者經(jīng)過(guò)計(jì)算或按經(jīng)驗(yàn)確定后，再按標(biāo)準(zhǔn)選取的標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖上的尺寸。

1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語(yǔ)和意義（3）實(shí)際尺寸

實(shí)際尺寸是通過(guò)測(cè)量所得的尺寸。1.有關(guān)“尺寸”的術(shù)語(yǔ)和意義（4）極限尺寸

極限尺寸是允許尺寸變化的兩個(gè)界限值。

其中：較大的一個(gè)稱(chēng)為最大極限尺寸較小的一個(gè)稱(chēng)為最小極限尺寸2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語(yǔ)和定義

6.偏差

偏差=某一尺寸—基本尺寸（代數(shù)差）

偏差包括：實(shí)際偏差=實(shí)際尺寸—基本尺寸極限偏差極限偏差

上偏差=最大極限尺寸—基本尺寸

ES（孔）、es（軸）下偏差=最小極限尺寸—基本尺寸

EI（孔）、ei（軸）例：一根軸的直徑為500.008基本尺寸:最大極限尺寸:最小極限尺寸:50零件合格的條件：50.008≥實(shí)際尺寸≥

49.992。50.00849.992思考并回答

7.尺寸公差（公差）

尺寸公差是指尺寸允許的變動(dòng)量。

尺寸公差=最大極限尺寸—最小極限尺寸=上偏差—下偏差2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語(yǔ)和定義

8.公差帶

在公差帶圖中，由代表上、下偏差兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域稱(chēng)為公差帶。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，公差帶包括：

公差帶大小——由標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶位置——由基本偏差確定

（1）零線

零線是在公差帶圖中，確定偏差的一條基準(zhǔn)直線，也叫零偏差線。2.有關(guān)“公差、偏差及誤差”的術(shù)語(yǔ)和定義

（2）公差帶

上偏差下偏差零線基本尺寸下偏差上偏差

9.標(biāo)準(zhǔn)公差

標(biāo)準(zhǔn)公差就是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所確定的公差。表1.3（P11）

10.基本偏差

基本偏差就是用來(lái)確定公差帶相對(duì)于零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零線的那個(gè)偏差。（軸：表1.5）（孔：表1.6）

11.配合配合就是基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的相配關(guān)系。

基孔制基軸制

基孔制

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?；字频目诪榛鶞?zhǔn)孔，它的下偏差為零?；鶞?zhǔn)孔的代號(hào)為“H”。ESEI=00基本尺寸H圖2-11基孔制配合與基軸制配合基軸制

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?；S制的軸為基準(zhǔn)軸，它的上偏差為零?；鶞?zhǔn)軸的代號(hào)為“h”。es=0ei0基本尺寸h圖2-11基孔制配合與基軸制配合(2)配合類(lèi)型

間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合(2)配合類(lèi)型間隙配合：當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之上，形成具有間隙的配合（包括最小間隙等于零的配合）。圖2-11基孔制配合與基軸制配合(2)配合類(lèi)型過(guò)盈配合：當(dāng)孔的公差帶在軸的公差帶之下，形成具有過(guò)盈的配合（包括最小過(guò)盈等于零的配合）。圖2-11基孔制配合與基軸制配合(2)配合類(lèi)型過(guò)渡配合：當(dāng)孔與軸的公差帶相互交迭，既可能形成間隙配合，也可能形成過(guò)盈配合。圖2-11基孔制配合與基軸制配合(3)配合公差允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量稱(chēng)為配合公差。間隙配合：配合公差=最大間隙—最小間隙過(guò)盈配合：配合公差=最大過(guò)盈—最小過(guò)盈過(guò)渡配合：配合公差=最大間隙+最大過(guò)盈

(3)配合公差配合公差=軸公差+孔公差

二、標(biāo)準(zhǔn)公差系列與基本偏差系列1.標(biāo)準(zhǔn)公差系列

P11表1.31.標(biāo)準(zhǔn)公差系列公差等級(jí)——確定公差帶寬度

P11表1.3

標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值

標(biāo)準(zhǔn)公差共分20級(jí):

IT01、IT0、IT1、IT2、…到IT18。

IT—國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公差（ISOTolerance）的縮寫(xiě)代號(hào)

IT7表示標(biāo)準(zhǔn)公差7級(jí)。從IT01至IT18，公差等級(jí)依次降低，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值依次增大。

例：

例：基本尺寸φ45mm（在＞30mm～50mm尺寸段）的IT6與IT7的公差值。

例：基本尺寸φ30mm的IT6與IT7的公差值。2.基本偏差系列基本偏差確定公差帶位置基本偏差代號(hào)：孔、軸各28種。

軸（用小寫(xiě)字母表示）（1）軸的基本偏差

請(qǐng)看P14表1.5如：?30f7（-0.041）（1）軸的基本偏差

有了基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差，就不難求出軸的另一個(gè)偏差（上偏差或下偏差）：

es=ei+IT

ei=es–IT

如：?30f7

es=-0.020

ei=es–IT=-0.041

如：?30f7（

-0.041

）-0.020孔（用大寫(xiě)字母表示）

1）孔的基本偏差

請(qǐng)看P15表1.6⑶公差帶代號(hào)、基本偏差代號(hào)、公差等級(jí)代號(hào)?50f7軸的公差帶代號(hào)?50H8軸的基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)孔的公差帶代號(hào)孔的基本偏差代號(hào)公差等級(jí)代號(hào)?30F8EI=+0.020IT8=0.033ES=EI+IT=+0.020+0.033=+0.053?30F8（+0.020

）+0.053⒋配合⑴配合的概念

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(guò)盈:δ=孔的實(shí)際尺寸－軸的實(shí)際尺寸配合：δ≥0間隙δ≤0過(guò)盈4.配合：①間隙配合具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合。最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大間隙孔的公差帶在軸的公差帶之上最大間隙最小間隙最小間隙最小間隙為零軸孔基本尺寸相同的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系稱(chēng)為配合配合代號(hào)：孔的公差帶代號(hào)軸的公差帶代號(hào)或：H8/f7H8f7如：②過(guò)盈配合具有過(guò)盈(包括最小過(guò)盈等于零)的配合。最大過(guò)盈最小過(guò)盈最大極限尺寸最小極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大過(guò)盈最小過(guò)盈最小過(guò)盈為零孔的公差帶在軸的公差帶之下軸孔③過(guò)渡配合可能具有間隙或過(guò)盈的配合。最大間隙最大過(guò)盈最小極限尺寸最大極限尺寸最小極限尺寸最大極限尺寸最大過(guò)盈最大間隙孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊軸孔5.配合的基準(zhǔn)制

⑴基孔制配合

基本偏差為一定的孔的公差帶,與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種不同配合的制度。基準(zhǔn)孔間隙配合過(guò)渡配合過(guò)盈配合-0+基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)為“H”。Ha~hjjskmnp~zcH-公差帶圖：00+Ha~hjjskmnp~zc⑵基軸制配合基準(zhǔn)軸間隙配合過(guò)渡配合公差帶圖：

基本偏差為一定的軸的公差帶,與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種不同配合的制度?；鶞?zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)為“h”。h過(guò)盈配合P~ZCJJSKMNA~H0００-+h與基準(zhǔn)軸h

相配的孔：基準(zhǔn)孔基準(zhǔn)軸軸0rfgefhjsjkmnpstugfA——H通常形成間隙配合J——N通常形成過(guò)渡配合P——ZC通常形成過(guò)盈配合孔0NKJSHFGFJMGRSTPUEF與基準(zhǔn)孔H

相配的軸：a——h通常形成間隙配合j——n通常形成過(guò)渡配合p——zc

通常形成過(guò)盈配合6.極限與配合的標(biāo)注⑴在裝配圖上的標(biāo)注標(biāo)注形式為：基本尺寸—————————————孔的基本偏差代號(hào)、公差等級(jí)軸的基本偏差代號(hào)、公差等級(jí)

①采用基孔制時(shí)，分子為基準(zhǔn)孔代號(hào)H及公差等級(jí)?；字崎g隙配合基孔制過(guò)渡配合?30H8f7?40H7n6軸軸套箱體?30H8f7?40H7n6基孔制H：a——h通常形成間隙配合j——n通常形成過(guò)渡配合Ha~hHj~n底座滑輪銷(xiāo)軸開(kāi)口銷(xiāo)②采用基軸制時(shí)，分母為基準(zhǔn)軸代號(hào)h及公差等級(jí)。例如：基軸制間隙配合基軸制過(guò)渡配合?12F8h7?12F8h7?12Js8h7基軸制h：A——H通常形成間隙配合J——N通常形成過(guò)渡配合A~HhJ~Nh12Js8h7⑵在零件圖上的標(biāo)注①

在基本尺寸后注出基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)。?30H8?30f7

配合精度明確，標(biāo)注簡(jiǎn)單，但數(shù)值不直觀。適用于量規(guī)檢測(cè)的尺寸。?30H8（0）?30表示什么？f7表示什么代號(hào)？

f表示什么代號(hào)？7表示什么代號(hào)？H表示什么代號(hào)？8表示什么代號(hào)？?30H8?30f7?30H8?30f7提問(wèn)：?30表示什么？f7表示什么代號(hào)？

f表示什么代號(hào)？7表示什么代號(hào)？答案：?30表示基本尺寸、f7表示軸的公差帶代號(hào)；

f表示軸的基本偏差代號(hào)、7表示公差等級(jí)代號(hào)。查表：?30f7查表：?30H8答案：ES=、EI=?30f7（

-0.041

）-0.020?30H8（

0

）+0.033?30H8（

0

）+0.033?30f7（

-0.041

）-0.020答案：es=、ei=③

公差帶代號(hào)與上下偏差值都注?30H8()+0.0330?30f7()-0.020-0.041

既明確配合精度又有公差數(shù)值。適用于生產(chǎn)規(guī)模不確定的情況。即：在基本尺寸后，注出基本偏差代號(hào)、公差等級(jí)數(shù)值及上、下偏差值，偏差值要加上括號(hào)。H7―n6H8―f7JS8―h7F8―h7單位:微米m

孔的極限偏差(GB/T1801-1979(優(yōu)先公差帶)+330返回單位:微米m

軸的極限偏差(GB/T1801-1979(常用優(yōu)先公差帶)

-20

-41

計(jì)算下列配合中孔、軸尺寸的極限偏差，配合的極限間隙或極限過(guò)盈，配合公差?？祝篒T7=0.021EI=0ES=+0.021軸：IT6=0.013ei=+0.015es=+0.015+0.013=0.028Ymax=EI-es=0-0.028=-0.028Xmax=ES-ei=+0.021-0.015=0.006ES=+0.021EI=0es=+0.028ei=+0.015Xmax=0.006Ymax=-0.028Tf=0.031ES=-0.007EI=-0.028es=0ei=-0.013Xmax=0.006Ymax=-0.028Tf=0.031．有一基孔制配合，基本尺寸為φ30mm，要求配合最大間隙0.02，最大過(guò)盈0.015，試確定孔、軸公差等級(jí)、配合代號(hào)。1.優(yōu)先基孔制，孔基本偏差代號(hào)選H2.Tf=IXmax-YmaxI=Th+Ts=0.035

孔選IT7=0.021

軸選IT6=0.013

Tf=Th+Ts=0.021+0.013=0.034<[Tf]

可滿(mǎn)足要求3.孔：EI=0ES=+0.0214.軸：

Xmax=ES-eiei=ES-Xmax

=(+0.021)-0.02=+0.001k=+0.002接近配合代號(hào)φ30H7/k66.6閱讀零件圖的一般步驟1.3形狀與位置公差（一）形狀公差和形狀誤差

1.

形狀公差構(gòu)成機(jī)械零件形狀的幾何要素所允許的變動(dòng)量稱(chēng)為形狀公差。四、形狀公差與位置公差（一）形狀公差和形狀誤差

2.

形狀誤差：形狀誤差是指被測(cè)實(shí)際要素對(duì)理想要素的變動(dòng)量。四、形狀公差與位置公差

形狀誤差的評(píng)定原則最小條件：是指被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小。例：四、形狀公差與位置公差（二）形狀公差的項(xiàng)目

（二）形狀公差的項(xiàng)目1.直線度公差

實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想直線的允許變動(dòng)量。

1.直線度公差1）在給定平面內(nèi)的直線度公差帶

圖2-21給定平面內(nèi)的直線度公差帶1.直線度公差2）在給定一個(gè)方向上的直線度公差帶

圖2-22給定一個(gè)方向上的直線度公差帶1.直線度公差3）在給定相互垂直的兩個(gè)方向上的直線度公差帶

圖2-23給定兩個(gè)方向上的直線度公差帶2.平面度公差平面度公差是實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想平面的允許變動(dòng)量，其公差帶是距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。圖2-24平面度公差帶3.圓度公差實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想圓的允許變動(dòng)量，其公差帶是垂直于軸線的任一截面上半徑差為公差值t的兩個(gè)同心圓間的區(qū)域。圖2-25圓度公差帶4.圓柱度公差實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想圓柱的允許變動(dòng)量，其公差帶是半徑差為公差值t的兩同軸圓柱面之間的區(qū)域。

圖2-26圓柱度公差帶5.線輪廓度公差實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想輪廓線的允許變動(dòng)量，其公差帶是距離為公差值t，對(duì)理想輪廓線對(duì)稱(chēng)分布的兩等距曲線之間的區(qū)域。

圖2-27線輪廓度公差帶6.面輪廓度公差

實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想輪廓面的允許變動(dòng)量，其公差帶是距離為公差值t，對(duì)理想輪廓面對(duì)稱(chēng)分布的兩等距曲面之間的區(qū)域，理想輪廓面由理論正確尺寸標(biāo)出。

圖2-28面輪廓度公差帶四、形狀公差與位置公差（三）位置公差和位置誤差

幾何要素→關(guān)聯(lián)要素→基準(zhǔn)要素→基準(zhǔn)

四、形狀公差與位置公差（三）位置公差和位置誤差

位置公差是關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)的變動(dòng)全量。位置公差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，被測(cè)實(shí)際要素要在此區(qū)域內(nèi)才合格。

四、形狀公差與位置公差（三）位置公差和位置誤差

位置公差包括：定位位置公差定向位置公差跳動(dòng)位置公差

1.定向位置公差—平行度

被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成0o的要求。

圖2-29以平面為基準(zhǔn)的平行度公差帶1.定向位置公差—垂直度被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成90o的要求。

圖2-30以軸線為基準(zhǔn)的垂直度公差帶1.定向位置公差—傾斜度被測(cè)實(shí)際要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素的方向成一定角度的要求。

圖2-31傾斜度公差帶2.定位位置公差—同軸度要求被測(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素同軸。圖2-32同軸度公差帶2.定位位置公差—對(duì)稱(chēng)度要求被測(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素共面。圖2-33對(duì)稱(chēng)度公差帶2.定位位置公差—位置度要求被測(cè)實(shí)際要素與基準(zhǔn)要素有一定的位置關(guān)系。圖2-34孔軸線的位置度公差帶3.跳動(dòng)位置公差

圓跳動(dòng)全跳動(dòng)3.跳動(dòng)位置公差—圓跳動(dòng)單個(gè)被測(cè)實(shí)際要素在任一截面上相對(duì)于基準(zhǔn)要素的允許跳動(dòng)量。根據(jù)允許變動(dòng)的方向的不同，圓跳動(dòng)可分為：

徑向圓跳動(dòng)端面圓跳動(dòng)斜向圓跳動(dòng)

徑向圓跳動(dòng)徑向圓跳動(dòng)用于控制圓柱表面任一橫截面上的跳動(dòng)量。

圖2-35徑向圓跳動(dòng)公差帶端面圓跳動(dòng)

端面圓跳動(dòng)用