互換性與測(cè)量技術(shù)-第三章

互換性與測(cè)量技術(shù)第3章極限與配合3.1極限與配合的基本術(shù)語及定義3.2極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3.3極限與配合的選擇3.1極限與配合的基本術(shù)語及定義3.1.1尺寸要素1．尺寸要素尺寸要素是指由一定大小的線性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀。2．實(shí)際（組成）要素實(shí)際（組成）要素是指由接近實(shí)際（組成）要素所限定的工件實(shí)際表面的組成要素部分。孔、軸的實(shí)際（組成）要素分別用Da和da表示，它通常采用兩點(diǎn)法測(cè)量。3．提取組成要素提取組成要素是指按規(guī)定方法，由實(shí)際（組成）要素提取有限數(shù)目的點(diǎn)所形成的實(shí)際（組成）要素的近似替代。4．?dāng)M合組成要素?cái)M合組成要素是指由提取組成要素形成的并具有理想形狀的組成要素。3.1.2孔和軸1．孔孔通常是指工件的圓柱形內(nèi)尺寸要素，也包括非圓柱形的內(nèi)尺寸要素（由兩平行平面或切面所形成的包容面）?？椎某叽缬肈表示。2．軸軸通常是指工件的圓柱形外尺寸要素，也包括非圓柱形的外尺寸要素（由兩平行平面或切面所形成的被包容面）。軸的尺寸用d表示。

從裝配關(guān)系看，孔是包容面，在它之內(nèi)無材料，其尺寸越加工越大；軸是被包容面，在它之外無材料，其尺寸越加工越小。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，孔和軸既可以是圓柱形的，也可以是非圓柱形的。（a）

（b）圖3-1孔和軸例如，在圖3-1中，D1、D2、D3和D4均可稱為孔，d1、d2、d3和d4均可稱為軸。3.1.3尺寸

尺寸公稱尺寸極限尺寸公稱尺寸是指由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸?？住⑤S的公稱尺寸分別用D和d表示。設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的使用性能要求（如強(qiáng)度、剛度、運(yùn)動(dòng)、造型、工藝和結(jié)構(gòu)等），參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)直徑或標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度數(shù)值進(jìn)行圓整，給定公稱尺寸。公稱尺寸只表示尺寸的基本大小，不表示在加工中準(zhǔn)確得到的尺寸。公稱尺寸可以是一個(gè)整數(shù)值，也可以是一個(gè)小數(shù)值，如8、15、32、75、0.5等極限尺寸是指尺寸要素允許的尺寸的兩個(gè)極端。提取組成要素的局部尺寸應(yīng)位于其中，也可以達(dá)到極限尺寸

極限尺寸是依據(jù)公稱尺寸來確定的，兩個(gè)極端中，較大的一個(gè)稱為上極限尺寸，較小的一個(gè)稱為下極限尺寸。

如圖3-2所示，孔、軸的上極限尺寸分別用Dmax和dmax表示，下極限尺寸分別用Dmin和dmin表示。圖3-2極限尺寸3.1.4偏差與公差

偏差極限偏差實(shí)際偏差上極限偏差實(shí)際偏差是指零件的實(shí)際（組成）要素減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。孔、軸的實(shí)際偏差分別用Ea和ea表示。合格零件的實(shí)際偏差應(yīng)在極限偏差范圍內(nèi)。

偏差是指某一尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。偏差可以為正，可以為負(fù)，也可以為零。下極限偏差是指上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差?？?、軸的上極限偏差分別用ES和es表示是指下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。孔、軸的下極限偏差分別用EI和ei表示實(shí)際偏差與誤差的區(qū)別在于：對(duì)單個(gè)零件，只能測(cè)出尺寸的實(shí)際偏差；對(duì)數(shù)量足夠多的一批零件，才能確定尺寸誤差。1．偏差

尺寸公差簡(jiǎn)稱公差，是指上極限尺寸減下極限尺寸之差，或上極限偏差減下極限偏差之差，它是尺寸的允許變動(dòng)量。孔、軸的公差分別用Th和Ts表示。尺寸公差是一個(gè)沒有符號(hào)的絕對(duì)值。2．尺寸公差

孔的公差

軸的公差

公差是用以限制誤差的，合格工件的誤差應(yīng)在公差范圍內(nèi)。公差代表尺寸的制造精度要求，用以反映加工的難易程度。這一點(diǎn)應(yīng)與偏差區(qū)別開來，因?yàn)槠顑H表示尺寸與公稱尺寸的偏離程度，與加工的難易程度無關(guān)。如圖3-3所示為尺寸、偏差及公差的關(guān)系。

圖3-3尺寸、偏差及公差

標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的公差值。3．標(biāo)準(zhǔn)公差

4．公差帶圖由于公差的數(shù)值（μm級(jí)）與尺寸的數(shù)值（mm級(jí)）相差很大，不便于用同一比例繪制，因此，在作圖時(shí)，通常將公差“放大”繪制，只畫出放大的孔與軸的公差帶位置關(guān)系示意圖形，這種圖形稱為尺寸公差帶圖，簡(jiǎn)稱公差帶圖，如圖3-4所示。圖3-4公差帶圖

①畫零線，在零線附近標(biāo)注相應(yīng)的符號(hào)“＋、0、－”，在零線下方畫一個(gè)帶單箭頭并垂直指向零線的尺寸線表示公稱尺寸。5．公差帶圖的畫法②畫出兩條平行于零線的直線，上面的一條直線代表上極限偏差，下面的一條直線代表下極限偏差，這兩條直線之間的寬度代表公差帶的大?。垂钪档拇笮。?，在公差帶的上、下界線旁標(biāo)注極限偏差值ES、EI或es、ei。

【例3-1】公稱尺寸D（d）＝φ50mm，孔的極限尺寸為：Dmax＝50.025mm，Dmin＝50mm；軸的極限尺寸為：dmax＝49.950mm，dmin＝49.934mm?，F(xiàn)測(cè)得孔和軸的實(shí)際（組成）要素分別為：Da＝50.010mm，da＝49.946mm。求孔和軸的極限偏差、實(shí)際偏差及公差，判別零件的合格性，并畫出公差帶圖。

【解】（1）計(jì)算孔和軸的極限偏差、實(shí)際偏差及公差孔的極限偏差：ES＝Dmax－D＝50.025－50＝＋0.025（mm）EI＝Dmin－D＝50－50＝0軸的極限偏差：es＝dmax－d＝49.950－50＝－0.050（mm）ei＝dmin－d＝49.934－50＝－0.066（mm）孔的實(shí)際偏差Ea＝Da－D＝50.010－50＝＋0.010（mm）軸的實(shí)際偏差ea＝da－d＝49.946－50＝－0.054（mm）孔的公差：軸的公差：

【例3-1】公稱尺寸D（d）＝φ50mm，孔的極限尺寸為：Dmax＝50.025mm，Dmin＝50mm；軸的極限尺寸為：dmax＝49.950mm，dmin＝49.934mm?，F(xiàn)測(cè)得孔和軸的實(shí)際（組成）要素分別為：Da＝50.010mm，da＝49.946mm。求孔和軸的極限偏差、實(shí)際偏差及公差，判別零件的合格性，并畫出公差帶圖。

【解】（1）計(jì)算孔和軸的極限偏差、實(shí)際偏差及公差（2）判別零件的合格性，并畫公差帶圖由于孔和軸的實(shí)際偏差都在兩個(gè)極限偏差之內(nèi)，所以孔和軸都合格。圖3-5例3-1圖3.1.5配合

配合是指公稱尺寸相同、并且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。1．間隙與過盈間隙是指孔的尺寸減去與其相配合的軸的尺寸之差為正，用X表示。過盈是指孔的尺寸減去與其相配合的軸的尺寸之差為負(fù)，用Y表示。2．配合種類配合種類間隙配合過盈配合過渡配合

（1）間隙配合間隙配合是指具有間隙（包括最小間隙等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之上，如圖3-6所示?？椎纳蠘O限尺寸與軸的下極限尺寸之差稱為最大間隙，用Xmax表示，即Xmax＝Dmax－dmin＝ES－ei孔的極限尺寸與軸的上極限尺寸之差稱為最小間隙，用Xmin表示，即Xmin＝Dmin－dmax＝EI－es（a）

（b）圖3-6間隙配合

（2）過盈配合過盈配合是指具有過盈（包括最小過盈等于零）的配合。此時(shí)，孔的公差帶在軸的公差帶之下，如圖3-7所示。孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差稱為最大過盈，用Ymax表示，即Ymax＝Dmin－dmax＝EI－es孔的上極限尺寸與軸的下極限尺寸之差稱為最小過盈，用Ymin表示，即Ymin＝Dmax－dmin＝ES－ei（a）

（b）圖3-7過盈配合

（3）過渡配合過渡配合是指可能具有間隙或過盈的配合。此時(shí)，孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊，如圖3-8所示。過渡配合是介于間隙配合和過盈配合之間的一種配合形式，其間隙或過盈都不大?？椎纳蠘O限尺寸與軸的下極限尺寸之差稱為最大間隙，用Xmax表示；孔的下極限尺寸與軸的上極限尺寸之差稱為最大過盈，用Ymax表示。（a）

（b）

（c）圖3-8過渡配合

3．配合公差配合公差是指組成配合的孔和軸的公差之和。它是允許間隙或過盈的變動(dòng)量，反映配合的松緊變化程度。配合公差用Tf表示，它是一個(gè)沒有符號(hào)的絕對(duì)值。間隙配合：過盈配合：過渡配合：三種配合的配合公差均為Tf＝Th＋Ts

，配合公差（配合精度）是由相互配合的孔和軸的尺寸公差（尺寸精度）決定的。

4．配合公差帶圖配合公差帶是指由配合允許的最大間隙（或最小過盈）和最小間隙（或最大過盈）所限制的帶域。配合公差帶圖是指表示相配合的孔與軸間隙或過盈變動(dòng)范圍的圖形，如圖3-9所示。（a）間隙配合

（b）過盈配合

（c）過渡配合圖3-9配合公差帶圖【例3-2】若已知某配合的公稱尺寸為φ60mm，配合公差Tf為49μm，最大間隙Xmax為19μm，孔的公差Th為30μm，軸的下極限偏差ei為＋11μm，試畫出該配合的尺寸公差帶圖和配合公差帶圖，并說明配合的種類。

【解】（1）計(jì)算孔和軸的極限偏差軸的公差：Ts＝Tf－Th＝49－30＝19（μm）軸的上極限偏差：es＝Ts＋ei＝19＋11＝＋30（μm）孔的上極限偏差：ES＝Xmax＋ei＝19＋11＝＋30（μm）孔的下極限偏差EI＝ES－Th＝30－30＝0【例3-2】若已知某配合的公稱尺寸為φ60mm，配合公差Tf為49μm，最大間隙Xmax為19μm，孔的公差Th為30μm，軸的下極限偏差ei為＋11μm，試畫出該配合的尺寸公差帶圖和配合公差帶圖，并說明配合的種類。

【解】（1）計(jì)算孔和軸的極限偏差（2）畫尺寸公差帶圖，判斷配合類型（3）求最大過盈，畫配合公差帶圖由該圖可以看出，孔和軸的公差帶有交疊，故為過渡配合最大過盈為：Ymax＝Xmax－Tf＝19－49＝－30（μm），該圖為配合公差帶圖3.2極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)3.2.1標(biāo)準(zhǔn)公差系列1．公稱尺寸分段表3-1公稱尺寸分段國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將公稱尺寸分為了主段落和中間段落，如表3-1所示。標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差都是按表3-1中的公稱尺寸段進(jìn)行計(jì)算的。計(jì)算各公稱尺寸段的標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差時(shí)，會(huì)用到公稱尺寸段的幾何平均值D，其為所屬尺寸段（＞D1～D2）內(nèi)首、尾兩項(xiàng)的幾何平均值，即對(duì)于小于或等于3mm的公稱尺寸段，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差時(shí)，D為1mm和3mm的幾何平均值

。2．標(biāo)準(zhǔn)公差因子標(biāo)準(zhǔn)公差因子是指用來確定標(biāo)準(zhǔn)公差的基本單位，它是公稱尺寸的函數(shù)，是制訂標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的基礎(chǔ)。公稱尺寸≤500mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子用i表示，單位為μm，其計(jì)算公式為：公稱尺寸＞500～3150mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差因子用I表示，單位為μm，其計(jì)算公式為：

3．標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：公稱尺寸≤500mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)，分別為IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18，其中，IT01級(jí)精度最高，公差數(shù)值最小，IT18級(jí)精度最低，公差數(shù)值最大；公稱尺寸＞500～3150mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差分為18個(gè)等級(jí)，分別為IT1、IT2、…、IT18。表3-2公稱尺寸≤500mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算公式公稱尺寸≤500mm時(shí)：①IT01、IT0和IT1級(jí)：因加工誤差很小，測(cè)量誤差成為零件誤差的主體，故標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算采用線性關(guān)系式。

②IT2、IT3和IT4級(jí)：在IT1和IT5的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值之間大致按幾何級(jí)數(shù)遞增。

③IT5～I(xiàn)T18級(jí)：采用標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)a與標(biāo)準(zhǔn)公差因子i的乘積來確定，且標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)a按R5優(yōu)先數(shù)系逐漸增大。公稱尺寸≤500mm的各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算公式如表3-2所示。公稱尺寸＞500～3150mm時(shí)，IT1～I(xiàn)T18級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值采用標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)系數(shù)a與標(biāo)準(zhǔn)公差因子I的乘積來確定，其各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值的計(jì)算公式如表3-3所示。表3-3公稱尺寸＞500～3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算公式4．標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值在確定公稱尺寸和公差等級(jí)后，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值計(jì)算公式可算出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。公稱尺寸至3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值如表3-4所示。表3-4公稱尺寸至3150mm的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值【例3-3】公稱尺寸為20mm，求公差等級(jí)為IT6、IT7時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值（用計(jì)算法求）。

【解】公稱尺寸為20mm，屬于18～30mm尺寸段，故有標(biāo)準(zhǔn)公差因子i為查表可知，公差等級(jí)為IT6時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差值為公差等級(jí)為IT7時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)公差值為3.2.2基本偏差系列1．基本偏差代號(hào)圖3-11基本偏差系列圖基本偏差是決定公差帶位置的參數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)公差帶位置的標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)孔和軸各規(guī)定了28個(gè)基本偏差，如圖3-11所示?；酒钕盗袌D中，僅繪出了公差帶屬于基本偏差一端的極限偏差，而另一端則是開口的，其取決于公差帶的大小。2．基本偏差分布規(guī)律①軸的基本偏差a～h，與基準(zhǔn)孔形成間隙配合，配合間隙從a～h依次減小，基準(zhǔn)孔與h軸形成最小間隙為零的配合。②軸的基本偏差js～n與基準(zhǔn)孔形成過渡配合，配合的最大過盈從js～n依次增大。

③軸的基本偏差p～zc與基準(zhǔn)孔形成過盈配合，配合過盈從p～zc依次增大。①對(duì)于軸：a～h的基本偏差為上極限偏差es，其絕對(duì)值逐漸減?。籮～zc的基本偏差為下極限偏差ei，其絕對(duì)值逐漸增大。②對(duì)于孔：A～H的基本偏差為下極限偏差EI，其絕對(duì)值逐漸減??；J～ZC的基本偏差為上極限偏差ES，其絕對(duì)值逐漸增大。3．軸的基本偏差軸的基本偏差數(shù)值是在基孔制的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種配合性質(zhì)，經(jīng)過理論計(jì)算、實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析得到的。當(dāng)軸的基本偏差確定后，軸的另一個(gè)極限偏差可由es＝ei＋I(xiàn)Tn

或ei＝es－ITn計(jì)算。4．孔的基本偏差孔的基本偏差是由軸的基本偏差換算得到的。一般對(duì)同一字母的孔和軸的基本偏差相對(duì)零線呈對(duì)稱分布，即孔和軸的基本偏差對(duì)應(yīng)（如A對(duì)應(yīng)a等）時(shí)，兩者基本偏差的絕對(duì)值相等，而符號(hào)相反：ES＝－ei或EI＝－es當(dāng)孔的基本偏差確定后，孔的另一個(gè)極限偏差可由ES＝EI＋I(xiàn)Tn

或EI＝ES－ITn計(jì)算。①孔的基本偏差A(yù)～H與基準(zhǔn)軸形成間隙配合，配合間隙從A～H依次減小，基準(zhǔn)軸與H軸形成最小間隙為零的配合。

②孔的基本偏差JS～N與基準(zhǔn)軸形成過渡配合，配合的最大過盈從JS～N依次增大。③孔的基本偏差P～ZC與基準(zhǔn)軸形成過盈配合，配合過盈從P～ZC依次增大。上述規(guī)則適用于所有的基本偏差，但以下兩種情況例外：①公稱尺寸＞3～500mm、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)大于IT8的孔的基本偏差N，其數(shù)值（ES）等于零。②公稱尺寸＞3～500mm、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)小于或等于IT8的孔的基本偏差K、M、N和標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)小于或等于IT7的孔的基本偏差P～ZC，其基本偏差數(shù)值應(yīng)在計(jì)算值上附加一個(gè)Δ值，即ES＝ES（計(jì)算值）＋Δ式中：Δ——公稱尺寸段內(nèi)給定的某一標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值ITn與更精一級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值ITn－1的差值。當(dāng)孔的基本偏差確定后，孔的另一個(gè)極限偏差可由ES＝EI＋I(xiàn)Tn

或EI＝ES－ITn計(jì)算。3.2.3公差帶及配合的表示與標(biāo)注

1．公差帶的表示與標(biāo)注公差帶用基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)數(shù)字表示，稱為公差帶代號(hào)。例如，H7為孔的公差帶代號(hào)；f6為軸的公差帶代號(hào)。公差帶的標(biāo)注方法有三種，如圖3-12所示。（a）

（b）

（c）圖3-12公差帶的標(biāo)注

2．配合的表示與標(biāo)注配合用公稱尺寸后跟孔和軸的公差帶表示，孔和軸的公差帶寫成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔公差帶，分母為軸公差帶，如

或30H7/f6。其標(biāo)注如圖3-13所示。（a）

（b）圖3-13配合的標(biāo)注【例3-4】確定φ25H8/p8、φ25P8/h8配合中孔與軸的極限偏差。

【解】25mm在18～30mm尺寸段內(nèi)，查表可知IT8＝33μm。（1）確定φ25H8/p8孔與軸的極限偏差孔H8的下極限偏差為0，則其上極限偏差為ES＝EI＋I(xiàn)T8＝0＋33＝＋33（μm）軸p8的基本偏差為下極限偏差，查表可知ei＝＋22μm根據(jù)es＝ei＋I(xiàn)Tn，可得軸p8的上極限偏差為es＝ei＋I(xiàn)T8＝＋22＋33＝＋55（μm）（2）確定φ25P8/h8孔與軸的極限偏差孔P8的基本偏差為上極限偏差，查表可知ES＝－22μm根據(jù)EI＝ES－ITn，可得孔P8的下極限偏差為EI＝ES－IT8＝－22－33＝－55（μm）軸h8的上極限偏差為0，其下極限偏差為ei＝es－IT8＝0－33＝－33（μm）綜上所述，φ25H8＝φ

，φ25p8＝φ；φ25P8＝φ

，φ25h8＝φ

【例3-5】確定φ25H7/p6、φ25P7/h6孔與軸的極限偏差。

【解】查表可知，IT6＝13μm，IT7＝21μm。（1）確定φ25H7/p6孔與軸的極限偏差孔H7的下極限偏差為0，可得其上極限偏差為ES＝EI＋I(xiàn)T7＝0＋21＝＋21（μm）軸p6的基本偏差為下極限偏差，查可知ei＝＋22μm根據(jù)es＝ei＋I(xiàn)Tn，可得軸p6的上極限偏差為es＝ei＋I(xiàn)T6＝＋22＋13＝＋35（μm）（2）確定φ25P7/h6孔與軸的極限偏差孔P7的基本偏差為上極限偏差，應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)棣ぃ絀T7－IT6＝21－13＝8（μm）且查表可知，孔P的上極限偏差為ES（計(jì)算值）＝－22μm所以孔P7的上極限偏差為ES＝ES（計(jì)算值）＋Δ＝－22＋8＝－14（μm）可得孔P7的下極限偏差為EI＝ES－IT7＝－14－21＝－35（μm）軸h6的上極限偏差為0，其下極限偏差為ei＝es－IT6＝0－13＝－13（μm）綜上所述，φ25H7＝φ

，φ25p6＝φ

；φ25P7＝φ

，φ25h6＝φ

。3.2.4配合

配合制基孔制基軸制基孔制配合的孔為基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)孔，以基本偏差代號(hào)H表示。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)孔的下極限尺寸與公稱尺寸相等，即下極限偏差EI（基本偏差）為零基軸制配合的軸為基準(zhǔn)件，稱為基準(zhǔn)軸，以基本偏差代號(hào)h表示。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定基準(zhǔn)軸的上極限尺寸與公稱尺寸相等，即上極限偏差es（基本偏差）為零（a）基孔制

（b）基軸制圖3-14配合制3.2.5常用和優(yōu)先選用的公差帶與配合

1．一般、常用和優(yōu)先公差帶公稱尺寸≤500mm的孔，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先孔公差帶共105種，如表3-7所示。表3-7公稱尺寸≤500mm孔的一般、常用和優(yōu)先公差帶公稱尺寸≤500mm的軸，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先軸公差帶共119種，如表3-8所示。表3-8公稱尺寸≤500mm軸的一般、常用和優(yōu)先公差帶

2．常用和優(yōu)先配合公稱尺寸≤500mm時(shí)，規(guī)定了59種基孔制常用配合，其中，標(biāo)注黑三角符號(hào)的13種為優(yōu)先配合，如表3-9所示。表3-9基孔制優(yōu)先、常用配合

公稱尺寸≤500mm時(shí)，規(guī)定了47種基軸制常用配合，其中，標(biāo)注黑三角符號(hào)的13種為優(yōu)先配合，如表3-10所示。表3-10基軸制優(yōu)先、常用配合3.2.6一般公差

1．一般公差的適用范圍及優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)采用一般公差的要素在圖樣上可不單獨(dú)注出其公差，而在技術(shù)要求或技術(shù)文件中作出總的說明，這樣可簡(jiǎn)化制圖，使圖面清晰易讀。

設(shè)計(jì)人員不必逐一考慮或計(jì)算公差值，大大減小了設(shè)計(jì)工作量，節(jié)約了圖樣設(shè)計(jì)時(shí)間。

圖樣明確了由一般工藝水平保證的要素，可簡(jiǎn)化檢驗(yàn)要求，有助于質(zhì)量管理。

突出了圖樣上注出公差的尺寸，使其能在加工和檢驗(yàn)時(shí)引起重視。

一般公差是指在車間普通工藝條件下可保證的公差，適用于金屬切削加工的尺寸，也適用于一般沖壓加工的尺寸。非金屬材料和其他工藝方法加工的尺寸可參照采用。

2．一般公差的公差等級(jí)和極限偏差國(guó)標(biāo)規(guī)定，一般公差分精密f、中等m、粗糙c和最粗v四個(gè)等級(jí)。各公差等級(jí)線性尺寸的極限偏差數(shù)值如表3-11所示。表3-11線性尺寸的極限偏差數(shù)值倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數(shù)值，以及角度尺寸的極限偏差數(shù)值查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3．一般公差的表示方法采用一般公差時(shí)，應(yīng)在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求、技術(shù)文件中注出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及公差等級(jí)代號(hào)。例如，選取中等級(jí)時(shí)，標(biāo)注為GB/T1804—m。3.2.7標(biāo)準(zhǔn)參考溫度

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)參考溫度為20℃，即技術(shù)文件及設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的尺寸、公差與配合，如果沒有特殊說明均為20℃時(shí)的數(shù)值。測(cè)量零件時(shí)，如果偏離標(biāo)準(zhǔn)參考溫度，則需對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正；選擇配合時(shí)，應(yīng)考慮不同工作溫度對(duì)配合性質(zhì)的影響。3.3極限與配合的選擇極限與配合的選擇方法計(jì)算法試驗(yàn)法類比法是指按一定的理論與公式，通過計(jì)算來確定所需的間隙或過盈。計(jì)算法理論根據(jù)比較充分，但計(jì)算較麻煩，且計(jì)算時(shí)對(duì)許多條件作了近似處理，因此，計(jì)算結(jié)果不一定完全符合實(shí)際。計(jì)算法生產(chǎn)中應(yīng)用較少是指通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析來確定所需的間隙或過盈。試驗(yàn)法確定的極限與配合最為合理可靠，但成本較高，故一般只用于比較重要的場(chǎng)合是指以經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證的、類似的機(jī)構(gòu)和零部件為參照，結(jié)合自己的具體情況來選擇極限與配合。類比法是實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最多的方法極限與配合的選擇主要包括配合制的選擇、公差等級(jí)的選擇及配合種類的選擇三個(gè)方面，其選擇原則是在充分滿足使用要求的前提下盡可能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。3.3.1配合制的選擇1．選擇基軸制配合的情況

選擇配合制時(shí)，應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性等幾個(gè)方面綜合考慮，合理選擇。一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合。（1）采用冷拉鋼材作基準(zhǔn)軸（2）根據(jù)結(jié)構(gòu)需要和加工方便采用基軸制配合（3）特小尺寸的配合應(yīng)選用基軸制配合（a）

（b）

（c）圖3-15活塞銷與活塞孔和連桿套孔的配合

例如，滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，其內(nèi)圈（孔）與軸配合時(shí)采用基孔制配合，外圈（軸）與軸承座孔配合時(shí)采用基軸制配合；平鍵為標(biāo)準(zhǔn)件，其與鍵槽配合時(shí)，應(yīng)采用基軸制配合。非配合制配合是指由不包含基本偏差H和h的孔、軸公差帶組成的配合。如圖3-16所示為外殼孔同時(shí)與滾動(dòng)軸承外圈和端蓋組成定位配合的情況。2．與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)選以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)制3．特殊需要時(shí)，可采用非配合制配合圖3-16非配合制配合3.3.2公差等級(jí)的選擇1．孔和軸的工藝等價(jià)性公差等級(jí)的選擇原則是在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)，可參考公差等級(jí)的劃分范圍、公差等級(jí)的應(yīng)用范圍，以及各種加工方法的加工精度等情況進(jìn)行選擇。此外，還應(yīng)考慮以下幾個(gè)問題?？缀洼S的工藝等價(jià)性是指孔和軸的加工難易程度應(yīng)相當(dāng)。在公稱尺寸≤500mm、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)高于IT8時(shí)，由于相同尺寸、同一公差等級(jí)的孔比軸難加工，因此應(yīng)選用孔比軸低一級(jí)配合；但公稱尺寸≤500mm、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)低于IT8或公稱尺寸＞500mm時(shí)，由于孔的測(cè)量精度比軸容易保證，因此應(yīng)采用同級(jí)孔、軸配合。過渡和過盈配合的公差等級(jí)不宜太低，一般孔的公差等級(jí)≤IT8，軸的公差等級(jí)≤IT7；間隙配合中，間隙小的配合，公差等級(jí)應(yīng)高些，間隙大的配合，公差等級(jí)可低些。

例如，齒輪孔與軸的配合，其公差等級(jí)取決于齒輪的精度等級(jí)；滾動(dòng)軸承與軸頸和外殼孔的配合，其公差等級(jí)取決于滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)。2．配合性質(zhì)3．與相配件的精度匹配為滿足配合公差要求，所選孔、軸應(yīng)符合Th＋Ts≤Tf。在此前提下，為了降低加工成本，應(yīng)盡可能選取較低公差等級(jí)。4．加工成本【例3-6】基本尺寸為φ10mm，要求配合間隙為0.013～0.038mm之間。試確定孔、軸的公差等級(jí)。

【解】由題意可知，配合公差為從加工成本角度考慮，應(yīng)滿足：Tf

＝Th＋Ts＝0.025mm。由GB/T1800.1—2009標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可知，IT5＝0.006mm，IT6＝0.009mm，IT7＝0.015mm，IT8＝0.022mm。結(jié)合工藝等價(jià)原則，只能選Th＝IT7，Ts＝IT6，這樣，Th＋Ts＝0.024mm≤Tf。如果選Th＝IT6，Ts＝IT6，不僅增加了加工難度，也增加了加工成本。3.3.3配合的選擇