建筑工程類幾何量公差與檢測(cè)-第3章孔、軸公差與配合(課堂講義)

第三章孔、軸公差與配合基本術(shù)語及其定義孔與軸的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差系列常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇有關(guān)孔和軸的定義

1.孔—圓柱形的內(nèi)表面以及其它非圓柱形的內(nèi)表面。

2.軸

—圓柱形的外表面以及其它非圓柱形的外表面?！?基本術(shù)語及其定義二、有關(guān)尺寸的術(shù)語和定義2.公稱（基本）尺寸——指設(shè)計(jì)確定的尺寸孔(軸)直徑的公稱尺寸符號(hào):D(d),其它長度的公稱尺寸符號(hào):L

1.尺寸——線性尺寸：兩點(diǎn)之間的距離

Dada

孔(軸)直徑的實(shí)際尺寸符號(hào):Da(da)3.實(shí)際尺寸

——零件加工后通過測(cè)量所獲得的尺寸Ｄmindmax4.極限尺寸

——指一個(gè)孔或軸允許的尺寸的兩個(gè)極端值Ｄmaxdmin孔軸零件合格的條件：最大極限尺寸≥實(shí)際尺寸≥最小極限尺寸

Dmax

≥Da≥

Dmin

dmax

≥da≥

dmin三、有關(guān)偏差和公差的術(shù)語及定義

1.尺寸偏差實(shí)際尺寸–

公稱尺寸

=實(shí)際偏差——某一尺寸與公稱尺寸的代數(shù)差

孔

Da

–D

=

Ea

軸

da

–D

=

ea

極限尺寸–

公稱尺寸

=

極限偏差

最大極限尺寸–公稱尺寸=

上偏差孔Dmax–D=

ES軸dmax–D=

es最小極限尺寸–公稱尺寸=

下偏差

孔Dmin–D=

EI軸dmin–D=

ei有了偏差的概念后，尺寸合格條件也可表示為：

上偏差

≥實(shí)際偏差≥

下偏差

ES

≥Ea≥

ＥIes

≥ea≥

ei2.尺寸公差孔、軸的尺寸公差用符號(hào)Th

、Ts

表示:

Th

=Dmax－Dmin=ES－EITs

=dmax

－dmin=es－ei

尺寸公差用符號(hào)T表示（Tolerance）——允許尺寸的變動(dòng)量零線下偏差上偏差軸孔最大極限尺寸最小極限尺寸公稱尺寸公差最大極限尺寸公稱尺寸最小極限尺寸公差下偏差上偏差3.尺寸公差帶圖+0--19…………………………………………………………………………上偏差+0-下偏差下偏差………………………………………………………………TT+260mm+21單位:um(除0偏差外)偏差前必須冠于“+”或“-”公稱尺寸4.零線

——表示公稱尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)，確定偏差上偏差+0-下偏差下偏差DTT+21+0-+2-19605.基本偏差

——上偏差或下偏差中靠近零線的那個(gè)極限偏差。上偏差-1

尺寸公差帶二要素大小——由公差值T確定位置——由基本偏差確定靠近零線的上偏差或下偏差上偏差+0-下偏差下偏差DTT+21+0-+2-1960上偏差-1用普通計(jì)量器具測(cè)量φ30mm軸，若安全裕度為0.0052mm，則該軸的上驗(yàn)收極限為________________mm，下驗(yàn)收極限為__________________mm?例二29.954829.9132+0-EI/eiD/dES/es不考慮安全裕度下驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限安全裕度安全裕度配合（fit）：公稱尺寸相同，相互結(jié)合的孔與軸公差帶之間的關(guān)系。

間隙配合過渡配合過盈配合三種關(guān)系四、有關(guān)配合的術(shù)語及定義間隙配合（Clearancefit）

具有間隙（含最小間隙等于零）的配合?？椎墓顜挥谳S的公差帶之上，通常指孔大、軸小的配合。間隙配合（Clearancefit）

過盈配合（Interferencefit）

具有過盈（含最小過盈等于零）的配合?？椎墓顜挥谳S公差帶之下，通常是指孔小、軸大的配合，過盈配合（Interferencefit）過渡配合（Transitionfit

）

可能產(chǎn)生間隙或過盈的配合?？?、軸公差帶相互交疊，是介于間隙配合與過盈配合之間的配合。

特點(diǎn)：其間隙或過盈的數(shù)值都較小，一般來講，過渡配合的工件精度都較高過渡配合（Transitionfit

）配合制

基準(zhǔn)制------為了設(shè)計(jì)和制造上的經(jīng)濟(jì)性，把其中孔公差帶或軸公差帶的位置固定,而改變軸公差帶或孔公差帶的位置，來實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度?；字?-----固定孔公差帶位置，改變軸公差帶位置來實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度。０-+DTHTSTSTSTSTSTS基軸制------固定軸公差帶位置，改變孔公差帶位置來實(shí)現(xiàn)所需要的各種配合的制度。０-+DTsThThThThThTh例題例2

求下列孔、軸配合的極限間隙（過盈）、配合公差，并繪制公差帶圖

尺寸公差帶二要素大小----由標(biāo)準(zhǔn)公差值T確定位置----由基本偏差確定靠近零線的上偏差或下偏差上偏差+0-下偏差下偏差DTT+21-19+0-+260§2常用尺寸《極限與配合》國家標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成1.公差等級(jí)公差等級(jí)

精度最高

-----------------------------------------------------------精度最低

IT01

IT0IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9...IT18

共20級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差代號(hào)：IT

注：IT是國際公差（ISOTolerance）的縮寫一、孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差系列2.公差因子（公差單位）確定公差因子i與直徑的函數(shù)關(guān)系為：

i=f（D）

而公差可表達(dá)為:

T=a×i標(biāo)準(zhǔn)對(duì)IT5-IT18規(guī)定公差因子的計(jì)算公式為：D—基本尺寸，mmi—公差因子，um表中的高精度等級(jí)IT01、

IT0、IT1的公式,主要考慮測(cè)量誤差。IT2～I(xiàn)T4是在IT1～I(xiàn)T5之間插入三級(jí)，使IT1、IT2、IT3、IT4、IT5成等比數(shù)列。常用的公差等級(jí)IT5～I(xiàn)T18的標(biāo)準(zhǔn)公差計(jì)算公式如下：IT=aii=f(D)3.基本尺寸分段

用首尾兩尺寸的幾何平均值Dj計(jì)算公差因子：D/mmi/um尺寸分段2.公差等級(jí)系數(shù)a

從IT6開始，公差等級(jí)系數(shù)采用R5系列

3.公差單位（公差因子）

i

公差單位是計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位。當(dāng)D≤500時(shí)，例:求基本尺寸為25，IT6、IT7的公差值。

公差值的大小與下列因素有關(guān)（）A．公差等級(jí)和公稱尺寸大小B.公稱尺寸大小C.公差等級(jí)D．與被加工件是軸還是孔思考：二、孔、軸基本偏差系列1.基本偏差的代號(hào)

孔、軸基本偏差各有28種，每種基本偏差的代號(hào)用一個(gè)或兩個(gè)英文字母表示?？子么髮懽帜副硎?，軸用小寫字母代表示。+afgdefcdbhjsgecf0-D基本偏差種類：孔、軸各28個(gè)

jkrmnpstuxzzazbzcvyCDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZC

代號(hào)為H的基本偏差為下偏差EI=0，它是基孔制的基本偏差代號(hào)。

基本偏差代號(hào)為JS的孔的公差帶相對(duì)于零線對(duì)稱分布，基本偏差可取ES=+IT/2或EI=-IT/2。

孔的基本偏差系列軸的基本偏差系列代號(hào)為h的基本偏差為上偏差es=0，它是基軸制中基準(zhǔn)軸的基本偏差代號(hào)?；酒畲?hào)為js的軸的公差帶相對(duì)于零線對(duì)稱分布，基本偏差可取為es=+IT/2或ei=-IT/2。

a)分布簡圖如下圖

孔軸a零線基本尺寸hAZCzc圖aH孔零線基本尺寸軸aAZCzceiESEI圖bHhes特點(diǎn)b)Js完全對(duì)稱，J基本對(duì)稱（孔只有J6、J7、J8；軸只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代）c)基本偏差原則上與公差等級(jí)無關(guān)，有一些除外（K、M、N等有兩種位置）。例：A～H(a～h)與公差等級(jí)無關(guān)。Ф10f7、Ф10f8、Ф10f9d)“A～ZC”（a～zc）除J（j）以外，20個(gè)公差等級(jí)齊全。2.各種基本偏差所形成的配合的特征（1）間隙配合：a～h（或A～H)等11種基本偏差與基準(zhǔn)孔基本偏差H（或基準(zhǔn)軸基本偏差h）形成間隙配合。+afgdefcdbhjsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZCh軸過盈配合

過渡配合

間隙配合（2）過渡配合：js、ｊ、ｋ、ｍ、ｎ（或JS、J、K、M、N)等5種基本偏差與基準(zhǔn)孔基本偏差H（或基準(zhǔn)軸基本偏差h）形成過渡配合。+afgdefcdbhjsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZCh軸過盈配合

過渡配合間隙配合（3）過盈配合：p～zc（或P～ZC)等12種基本偏差與基準(zhǔn)孔基本偏差H（或基準(zhǔn)軸基本偏差h）形成過盈配合。+afgdefcdbhjsgecf0-DjkrmnpstuxzzazbzcvyH孔CDEFFGCDEHBGJSFD0+-AJKRSTPYMNUVXZZAZBZCh軸過盈配合

過渡配合

間隙配合3.孔、軸公差帶代號(hào)及配合代號(hào)①孔、軸公差帶代號(hào)配合代號(hào)→

基本偏差代號(hào)+公差等級(jí)Ф50H7、Ф50K8Ф50js6、Ф50h6②孔、軸配合代號(hào)→基本尺寸+孔公差帶代號(hào)/軸公差帶代號(hào)4.軸基本偏差的確定

孔和軸都有基本偏差系列，先確定軸的基本偏差。軸的基本偏差可按下面公式確定。二、基本偏差系列4.軸基本偏差的確定

軸的基本偏差是在基孔制配合的基礎(chǔ)上制訂的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)試驗(yàn)，并經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，整理出一系列經(jīng)驗(yàn)公式見表2-3。

5.孔基本偏差的確定

基本尺寸≤500㎜時(shí)，孔的基本偏差是從軸的基本偏差換算得出。換算原則：在孔、軸為同一公差等級(jí)或孔比軸低一級(jí)配合條件下，當(dāng)基孔制配合中軸的基本偏差代號(hào)與基軸制配合中孔的基本偏差代號(hào)相當(dāng)，換同名代號(hào)時(shí)，配合性質(zhì)要完全相同。

（1）基本偏差的換算過程基本偏差A(yù)～H的換算過程圖Xmin＝－es基本尺寸＋0－基軸制＋0－a～h基孔制基本尺寸Xmin＇＝+EI1）基本偏差A(yù)～H的換算過程即：EI=-eseiES基本尺寸＋0

－基孔制2.1）低精度的基本偏差J～ZC的換算過程（孔和軸采用同級(jí)精度）基本偏差J～ZC的換算過程圖基軸制

基本尺寸

＋0

－eiES基本尺寸＋0

－基孔制2.2）精度高的（7、8級(jí)精度以上的）基本偏差J～ZC的換算過程（軸比孔的精度高一級(jí)）

基本偏差J～ZC的換算過程圖基軸制

基本尺寸

＋0

－（2）換算規(guī)則1）通用規(guī)則：同名代號(hào)的孔和軸的基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反，即從公差帶圖解看，孔的基本偏差是軸的基本偏差相對(duì)于零線的倒影。2）特殊規(guī)則：同名代號(hào)的孔和軸的基本偏差的符號(hào)相反，而絕對(duì)值相差一個(gè)△值?？椎牧硪粋€(gè)極限偏差可根據(jù)下列公式計(jì)算:EI=ES–IT孔3mm<D<=500mm時(shí)：軸的基本偏差(同名代號(hào)的)孔基本偏差轉(zhuǎn)換總結(jié)：基本偏差的換算規(guī)則（3）基孔制、基軸制同名配合的配合性質(zhì)同名配合：同名同級(jí)配合：與與與孔，軸精度不變，基本偏差代號(hào)互換基孔制、基軸制同名配合的配合性質(zhì)間隙配合：只要是同名配合,配合性質(zhì)一定相同.過渡配合與過盈配合：高精度時(shí),孔的基本偏差用特殊規(guī)則換算,

同名配合且孔比軸低一級(jí),的配合性質(zhì)才相同（此時(shí)是適用特殊規(guī)則）.低精度時(shí),孔的基本偏差用通用規(guī)則換算,孔、軸必須同名同級(jí)配合,配合性質(zhì)才相同（此時(shí)是適用通用規(guī)則）.即：例3：已知基孔制配合φ40H7試確定配合性質(zhì)相同的基軸制配合φ40P7/h6中孔和軸的極限偏差、孔和軸的公差以及配合公差、極限間隙或過盈，并畫出孔、軸公差帶示意圖。1．Th=25um（IT7）,Ts=16um（IT6）,Tf=Th+Ts=41um2.原配合的Ymin=25-26=-1um,Ymax=0-42=-42umφ40P73.通過配合性質(zhì)相同，可求到：③孔、軸公差與配合的標(biāo)注孔或軸尺寸公差帶的表示：

尺寸公差帶→上偏差下偏差基本尺寸例：80+0.020如果:︱上偏差︱=︱下偏差︱=T/2，則尺寸公差帶→

基本尺寸±T/2

例:100±0.05上偏差下偏差孔、軸尺寸公差帶代號(hào)

→

基本偏差代號(hào)+公差等級(jí)

例:H7、M6、T6、E9、j6、r6、js8孔、軸尺寸公差帶的表示①基本尺寸+尺寸公差帶代號(hào)：Ф50H7、

Ф50js6、

Ф50h6

Ф50

、Ф50±0.008、

Ф50③基本尺寸+尺寸公差帶代號(hào)+（）:

Ф50H7()基本尺寸+0.02500-0.016+0.0250上偏差下偏差孔和軸的配合代號(hào)配合代號(hào)→基本尺寸+孔尺寸公差帶代號(hào)/軸尺寸公差帶代號(hào)例：4.孔、軸的常用公差帶和優(yōu)先、常用配合1）孔、軸尺寸公差帶

----一般、常用、優(yōu)先公差帶2）孔、軸配合公差帶

----常用、優(yōu)先配合

孔的一般、常用和優(yōu)先公差帶H1JS1H2JS2H3JS3H4JS4K4M4G5H5JS5K5M5N5P5R5S5

F6G6H6J6JS6K6M6N6P6R6S6T6U6V6X6Y6Z6D7E7F7

G7

H7J7JS7

K7

M7

N7

P7

R7

S7

T7

U7V7X7Y7Z7C8D8E8

F8G8H8J8JS8K8M8N8P8R8S8T8U8V8X8Y8Z8A9B9C9D9

E9F9

H9JS9N9P9A10B10C10D10E10H10

JS10A11B11

C11

D11

H11JS11A12

B12C12H12

JS12H13JS13優(yōu)先公差帶-----13種常用公差帶-----44種一般公差帶-----105種軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5j5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6

h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7

g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13優(yōu)先公差帶-----13種

常用公差帶-----59種一般公差帶-----116種基孔制的優(yōu)先、常用配合軸js間隙配合過渡配合過盈配合H6H6H6f5g5h5js5k5

m5n5p5

r5s5t5

H8H8H8H8d8e8f8h8H9

H9H9H9H9H9c9d9e9f9h9H10H11H11H11H11

H11H11

a11b11

c11d11h11H12H12

H12

b12

h12f6H7js6H7n6H7k6H7m6H7p6H7r6H7s6H7t6H7u6H7v6H7x6H7y6H7z6H7e7H8f7H8g7H8h7H8js7H8k7H8m7H8n7H8p7H8r7H8s7H8t7H8u7H8c9H10d9H10H10g6H7h6H7基準(zhǔn)孔abcdefghjskmnprstuvxyzH6H6H6H6H6H6H7H8c11d11

H12

h9H6H6H6優(yōu)先公差帶-----13種常用公差帶-----59種§3常用尺寸孔、軸公差與配合的選擇一、配合制的選擇（1）優(yōu)先選用基孔制(2)特殊情況采用基軸制

---采用基軸制更經(jīng)濟(jì)合理的情況間隙配合過渡配合

過渡配合連桿活塞銷活塞G7M7h6M7+0

fD_g6

H7m6m6+0（3)與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)基準(zhǔn)制的選擇視標(biāo)準(zhǔn)件而定。(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、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇1.00

1116253962100160原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。