公差配合與測量技術(shù) 第2版 課件 項目一 光滑圓柱的公差與配合

公差配合與測量技術(shù)目錄

第一部分基礎(chǔ)知識

任務(wù)一

光滑圓柱公差的基本術(shù)語及定義

任務(wù)二

配合的術(shù)語及定義

任務(wù)三標準公差與基本偏

差代號

任務(wù)四公差代號、公差帶

的選擇及在圖樣上的標注任務(wù)五配合的選用任務(wù)六公差等級的選擇任務(wù)七一般公差——線性

尺寸的未注公差 項目一光滑圓柱的公差與配合第二部分技能實訓實訓一分析圖樣中標注

的尺寸、公差、偏差和計算實訓二查表確定孔、軸

極限偏差的數(shù)值實訓三配合類型的判別練習題項目一光滑圓柱的公差與配合理解孔、軸的概念理解尺寸、極限尺寸、偏差、公差的概念，掌握它們之間的關(guān)系掌握標準公差數(shù)值表和基本偏差數(shù)值表、極限偏差數(shù)值表的查表方法能讀懂機械圖樣上標注的極限偏差值，公差帶代號的意義能夠根據(jù)配合公差帶代號判斷基準制及配合松緊

通常是指工件圓柱形的內(nèi)尺寸要素，也包括非圓柱形的內(nèi)尺寸要素（由二平行平面或切面形成的包容面）。一、光滑圓柱公差的基本術(shù)語定義（1）孔第一部分基礎(chǔ)知識（2）軸通常是指工件圓柱形的外尺寸要素，也包括非圓柱形的外尺寸要素（由二平行平面或切面形成的被包容面）。1.孔、軸的術(shù)語和定義鍵（軸）鍵槽（孔）孔(圓柱內(nèi)表面)軸(圓柱內(nèi)表面)第一部分基礎(chǔ)知識（1）尺寸要素

1）線性尺寸要素或者角度尺寸要素

指由一定大小的線性尺寸確定幾何形狀。用㎜表示（常省略）圖1-1線性尺寸與角度尺寸要素第一部分基礎(chǔ)知識2.尺寸的術(shù)語和定義

2）角度尺寸要素

指由一定大小的角度尺寸確定幾何形狀。

由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸.設(shè)計者給定的尺寸，其尺寸可根據(jù)零件的使用要求，通過計算、試驗或經(jīng)驗確定孔的公稱直徑尺寸用“D”表示，軸的公稱直徑尺寸用“d”表示。第一部分基礎(chǔ)知識（2)公稱尺寸（D,d）圖1-2公稱尺寸第一部分基礎(chǔ)知識實際尺寸是通過測量得到的尺寸

局部實際尺寸da注意：實際尺寸并非尺寸真值da1da2da3da4圖1-3實際尺寸第一部分基礎(chǔ)知識（3）實際尺寸（Da,da）由接近實際（組成）要素所限定的工件實際表面的組成要素部分。（4）極限尺寸

第一部分基礎(chǔ)知識尺寸要素的尺寸所允許的極限值。實際尺寸位于上下極限尺寸之間，含極限尺寸1）上極限尺寸（Dmax或dmax）尺寸要素允許的最大尺寸2）下極限尺寸（Dmin或dmin）尺寸要素允許的最小尺寸完工后零件的尺寸合格條件是：Dmax

≥Da

≥Dmindmax

≥da

≥dmin第一部分基礎(chǔ)知識孔的公稱尺寸：D=Φ40mm孔的上極限:Dmax=Φ40.020mm軸的公稱尺寸：孔的下極限：Dmin=Φ40mmd=Φ40mm軸的上極限：dmax=Φ39.990mmdmin=Φ39.980mm軸的下極限：圖1-4上下極限尺寸（1）偏差（E、e)

某值與其參考值之差。某值是實際尺寸，參考值是公稱尺寸，實際尺寸或（極限尺寸）減去公稱尺寸得到的代數(shù)差值,其值可正、可負或零。

相對于公稱尺寸的上極限偏差和下極限偏差。極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差值）上極限偏差ES(es)——上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差下極限偏差EI(ei)——下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差第一部分基礎(chǔ)知識3.偏差與公差的術(shù)語和定義（2）極限偏差實際偏差Ea(ea)——實際尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差第一部分基礎(chǔ)知識一根軸mm的極限尺寸，若該軸加工后測得實際尺寸為?50.022mm，試判斷該零件尺寸是否合格？軸的上極限尺寸dmax=d+es=50+0.056=50.056mm

方法一:由于?50.017mm<?50.022mm<?50.056mm因此該零件尺寸合格。方法二：軸的實際偏差

ea=da-d=50.022-50=+0.022mm

由于+0.017mm<+0.022mm<+0.056mm

因此該零件合格。解：軸的下極限尺寸dmin=d+ei=50+0.017=50.017mm例題第一部分基礎(chǔ)知識4.尺寸公差（T）尺寸公差是指上極限尺寸與下極限尺寸之差，或上極限偏差與下極限偏差之差，簡稱公差。它是尺寸允許的變動量。公差是一個沒有符號的絕對值Th=︱Dmax－Dmin︱=︱ES－EI︱孔的公差Ts=︱dmax－dmin︱=︱es－ei︱軸的公差公差恒為正第一部分基礎(chǔ)知識圖1-7極限與配合示意圖第一部分基礎(chǔ)知識5.公差帶由代表上極限偏差和下極限偏差或上極限尺寸和下極限尺寸的兩條直線所限定的一個區(qū)域圖1-6公差帶圖第一部分基礎(chǔ)知識例題：畫公差帶圖下極限偏差公差帶+0.021-0.020-0.033

公差帶圖可以直觀地表示出公差的大小及公差帶相對于零線的位置30-0.020-0.033＋－00公稱尺寸30上極限偏差30+0.0210圖1-9公差帶圖畫法第一部分基礎(chǔ)知識二、配合的術(shù)語定義公稱尺寸相同的，相互結(jié)合的孔、軸公差帶之間的關(guān)系。對一批零件而言配合反映了機器上相互結(jié)合的零件間的松緊程度?？椎某叽?軸的尺寸=代數(shù)差

(1)

+:間隙X

(2)-:過盈Y第一部分基礎(chǔ)知識1.配合2.間隙與過盈過渡配合間隙配合過盈配合根據(jù)形成間隙或過盈的情況，配合分為三類第一部分基礎(chǔ)知識3.配合的種類（1）間隙配合

孔和軸裝配時，總是存在間隙的配合?？椎南聵O限尺寸大于或在極端的情況下等于軸的上極限尺寸。

具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合上極限尺寸下極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸最大間隙最小間隙最大間隙最小間隙孔的公差帶在軸的公差帶之上圖1-10間隙配合第一部分基礎(chǔ)知識

孔

和軸

相配合，試判斷配合類型，求極限間隙或極限過盈30-0.020-0.033

30+0.0210解：作孔軸公差帶圖，該配合為間隙配合例題圖1-11公差帶圖第一部分基礎(chǔ)知識（2）過盈配合

孔和軸裝配時，總是存在過盈的配合?？椎纳蠘O限小于或在極端情況下等于軸的下極限尺寸。具有過盈(包括最小過盈等于零)的配合

最大過盈最小過盈下極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸上極限尺寸最大過盈最小過盈孔的公差帶在軸的公差帶之下圖1-12過盈配合第一部分基礎(chǔ)知識

孔

和軸

相配合，試判斷配合類型，求極限間隙或極限過盈

25+0.025025+0.042+0.026解：作孔軸公差帶圖，由圖可知該配合為過盈配合Ymax=EI－es=0－(+0.042)=－0.042mmYmin=ES－ei=+0.025－(+0.026)=－0.001mm例題圖1-13公差帶圖第一部分基礎(chǔ)知識（3）過渡配合

孔和軸裝配時，可能具有間隙或過盈的配合最大間隙最大過盈下極限尺寸上極限尺寸上極限尺寸下極限尺寸孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊最大過盈最大間隙圖1-14過渡配合第一部分基礎(chǔ)知識

孔

和軸

相配合，試判斷配合類型，求極限間隙或極限過盈例題

40+0.025040+0.018+0.002解：作孔軸公差帶圖

由圖可知該配合為過渡配合Xmax=ES－ei=+0.025－(+0.002)=+0.023mmYmax=EI－es=0－(+0.018)=－0.018mm圖1-15公差帶圖第一部分基礎(chǔ)知識4.配合公差允許間隙或過盈的變動量成為配合公差，用Tf表示?對于間隙配合公差

Tf=︱Xmax—Xmin︱?對于過盈配合公差

Tf=︱Ymax—Ymin︱?對于過渡配合公差

Tf=︱Xmax+Ymax︱三類配合的配合公差的共同公式為：Tf=Th+Ts第一部分基礎(chǔ)知識三、標準公差與基本偏差代號1.標準公差是由國家標準GB/T1800.1-2020中，所規(guī)定的任一公差稱為標準公差，用于確定公差帶大小。標準公差用符號“IT”表示。標準公差的數(shù)值與兩個因素有關(guān)，即標準公差等級和公稱尺寸段。第一部分基礎(chǔ)知識

表1-1標準公差數(shù)值第一部分基礎(chǔ)知識2.標準公差等級用以確定尺寸精度等級，國家標準共規(guī)定了20個等級。即：IT01、IT0、IT1~IT18

公差等級高低IT01、IT0、IT1…IT18

標準公差數(shù)值小大第一部分基礎(chǔ)知識3.基本偏差用以確定公差帶相對于零線的位置。一般為靠近零線的那個偏差基本偏差基本偏差標準公差公稱尺寸+—00標準公差第一部分基礎(chǔ)知識（1）基本偏差定義（2）基本偏差代號

表1-2孔、軸基本偏差代號孔ABCDEFGHJKMNPRSTUVXYZCDEFFGJSZAZBZC軸abcdefghjkmnprstuvxyzcdeffg

jszazbzc第一部分基礎(chǔ)知識（3）基本偏差系列圖及其特征RSTPCDEFFGCDEHYABGJSKMNUVXZZAZBZCF公稱尺寸零線0+-孔J0+rafgdefcdbhjsjkmnpstuxzzazbzcgecfvy公稱尺寸零線0-軸0圖1-13基本偏差系列圖第一部分基礎(chǔ)知識

表1-4軸的基本偏差數(shù)值表

第一部分基礎(chǔ)知識第一部分基礎(chǔ)知識

表1-5孔的基本偏差數(shù)值表

第一部分基礎(chǔ)知識第一部分基礎(chǔ)知識四、公差帶代號、公差帶的選擇及在圖樣上的標注?60H8公差等級為8級孔的公差帶代號

公稱尺寸?60f8軸的基本偏差代號公差等級為8級軸的公差帶代號

公稱尺寸1．公差帶代號孔的基本偏差代號第一部分基礎(chǔ)知識2．圖樣上標注尺寸公差的方法30H830f7

配合精度明確，標注簡單，但數(shù)值不直觀。適用于量規(guī)檢測的尺寸及大批量生產(chǎn)。（1）標注公稱尺寸和公差帶代號圖1-15圖樣上標注尺寸公差的方法(a)第一部分基礎(chǔ)知識30+0.0330-0.04130-0.020（2）標注公稱尺寸和極限偏差值方便零件加工，適用于單件或小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品圖樣上。圖1-15圖樣上標注尺寸公差的方法(b)第一部分基礎(chǔ)知識（3）標注公稱尺寸、公差帶代號和極限偏差值30H8(

)+0.033030f7()-0.020-0.041此種標注適用范圍廣泛。圖1-15圖樣上標注尺寸公差的方法(c)第一部分基礎(chǔ)知識3．公差帶系列

國家標準:20個公差等級、28種基本偏差，軸js為對稱公差帶，公差帶：20×27+4=544種?？譐S為對稱公差帶，20×27+3=543種國家標準對公稱尺寸至500mm的軸公差帶規(guī)定了優(yōu)先配合、一般性用途配合兩類公差帶。軸的常用配合公差帶50種，如圖1-18所示，優(yōu)先配合公差帶17種（圓圈中），其余為一般性用途配合公差帶33種。圖1-18公稱尺寸≤500mm的軸的一般、常用優(yōu)先軸公差帶選用原則：選用公差帶時，應(yīng)按優(yōu)先、一般性用途配合公差帶的順序選用第一部分基礎(chǔ)知識圖1-19公稱尺寸≤500mm的孔的一般、常用優(yōu)先孔公差帶選用原則：選用公差帶時，應(yīng)按優(yōu)先、一般性用途配合公差帶的順序選用第一部分基礎(chǔ)知識國家標準對公稱尺寸至500mm的孔公差帶規(guī)定了優(yōu)先配合、一般性配合兩類公差帶?？椎某Ｓ门浜瞎顜?5種，如圖1-19所示。優(yōu)先公差帶17種（圓圈中），其余為一般性用途配合公差帶28種。國標GB/T1800.2-2020規(guī)定了孔、軸基本偏差數(shù)值見（附表A、附表B）查表法確定孔、軸基本偏差數(shù)值的步驟：1.根據(jù)基本偏差代號的大小寫確定是孔或是軸；2.找到公稱尺寸所在尺寸段確定橫行位置；4.行與列相交處的框格有上下兩個偏差數(shù)值，上方的為上極限偏差，下方的為下極限偏差。3.找到基本偏差代號和公差等級所在的縱列第一部分基礎(chǔ)知識4．孔軸極限偏差數(shù)值的確定

已知孔

φ25H8mm與軸

φ25f7mm相配合，查表確定孔和軸的極限偏差，并計算極限尺寸和公差，畫出公差帶圖。判定配合類型，并求配合的極限間隙或極限過盈及配合公差。解：從附表四查到孔H8的上極限偏差為+0.033mm,下極限偏差0，即孔尺寸為

mm例題Dmax=D+ES=25+0.033=25.033mmDmin=D+EI=25+0=25mmTh=|0.033-0|=0.033mm從附表三查到軸f7的上極限偏差為：-0.020mm，下極限偏差為-0.041mm即軸尺寸為

mmdmax=d+es=25+(-0.020)=24.980mmdmin=d+ei=25+(-0.041)=24.959mmTs=|es-ei|=|(-0.020)-(-0.041)|=0.021mm第一部分基礎(chǔ)知識此配合為間隙配合Xmax=ES-ei=+0.033-（-0.041）=+0.074mmXmin=EI-es=0-(0.020)=+0.020mmTf=Th+Ts=0.033+0.021=0.054mm圖1-20孔軸公差帶圖第一部分基礎(chǔ)知識五、配合的選用1.配合制

是公稱尺寸相同的孔和軸，由線性尺寸公差、公差帶代號、公差等級確定組成的一種配合制度。⑴基孔制配合

孔的基本偏差為零的配合，其下極限偏差等于零?；酒顬橐欢ǖ目椎墓顜?與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種不同配合的制度。基準孔的基本偏差代號為“H”，第一部分基礎(chǔ)知識圖1-21基孔制和基軸制第一部分基礎(chǔ)知識圖1-21基孔制和基軸制配合示意第一部分基礎(chǔ)知識

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。（2）基軸制配合

軸的基本偏差為零的配合，其上極限偏差等于零。基準軸的基本偏差代號為“h”，第一部分基礎(chǔ)知識圖1-21基孔制和基軸制第一部分基礎(chǔ)知識圖1-21基孔制和基軸制配合示意第一部分基礎(chǔ)知識圖1-22混合配合示意圖（3）混合配合在實際生產(chǎn)中，根據(jù)需求有時也采用非基準孔和非基準軸相配合，這種沒有基準件的配合稱為混合配合第一部分基礎(chǔ)知識2.配合代號公稱尺寸—————————孔的基本偏差代號、公差等級軸的基本偏差代號、公差等級25H7g6

公稱尺寸孔的公差帶代號軸的公差帶代號基孔制間隙配合

采用基孔制時，分子為基準孔代號H及公差等級。

采用基軸制時，分母為基準軸代號h及公差等級。第一部分基礎(chǔ)知識3.

常用和優(yōu)先配合

表1-6基孔制優(yōu)先、常用配合第一部分基礎(chǔ)知識

表1-7基軸制優(yōu)先、常用配合第一部分基礎(chǔ)知識4.圖樣上孔軸配合標注方法

30H8f740H7n630H8f740H7n6基孔制間隙配合基孔制過渡配合軸軸套箱體圖1-21圖樣上孔軸配合標注方法（a）第一部分基礎(chǔ)知識底座滑輪銷軸開口銷12F8h712J8h712F8h7基軸制間隙配合基軸制過渡配合12J8h7圖1-21圖樣上孔軸配合標注方法(b)第一部分基礎(chǔ)知識5.配合制的選用原則

配合制選擇是在滿足使用條件下，主要從生產(chǎn)、工藝的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性等方面綜合考慮。第一部分基礎(chǔ)知識（1）一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合鉆頭圖1-22孔軸加工示意圖

(2)在有些情況下可采用基軸制a.冷拉鋼材直接作軸應(yīng)采用基軸制b.特種材料小尺寸的孔、軸配合應(yīng)選用基軸制具有一定精度，外圓表面不需加工第一部分基礎(chǔ)知識（3）與標準件配合應(yīng)以標準件為基準圖1-23軸承裝配示意圖(a)圖1-23軸承裝配配合標注（b）第一部分基礎(chǔ)知識(4)多件配合要具體分析一根軸和多個孔相配時，考慮結(jié)構(gòu)需要，宜采用基軸制圖1-24活塞銷、活塞和連桿頭襯套的配合第一部分基礎(chǔ)知識6.配合松緊的選用無相對運動要傳遞轉(zhuǎn)矩要精確同軸永久結(jié)合過盈配合可拆結(jié)合過渡配合或基本偏差為H(h)①的間隙配合加緊固件②無須精確同軸間隙配合加緊固件②不傳遞轉(zhuǎn)矩過渡配合或小過盈配合有相對運動只有移動基本偏差為H(h)

①，G(g)①的間隙配合轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動和移動復(fù)合運動基本偏差為A～F(a～f)①的間隙配合

表1-8配合類別選擇的基本原則第一部分基礎(chǔ)知識六、公差等級的選擇在滿足使用要求的前提下，盡可能選擇較低的公差等級。方法：類比法應(yīng)掌握各公差等級的應(yīng)用范圍，以便類比選擇是有所依據(jù)。第一部分基礎(chǔ)知識1.基本原則2.公差等級的選用

表1-9公差等級的應(yīng)用范圍第一部分基礎(chǔ)知識公差等級主要應(yīng)用實例IT01～IT1一般用于精密標準量塊。IT1也用于檢驗IT6和IT7級軸用量規(guī)的校對量規(guī)IT2～IT7用于檢驗IT5～IT6的量規(guī)的尺寸公差I(lǐng)T3～IT5(孔為IT6)用于精度要求較很高的配合。例如機床主軸與精密滾動軸承的配合、發(fā)動機活塞銷與連桿孔和活塞孔的配合配合公差很小，對加工要求很高，應(yīng)用較少IT6(孔為IT7)用于機床、發(fā)動機和儀表中的重要配合。例如機床傳動機構(gòu)中齒輪和軸的配合，軸和軸承的配合，發(fā)動機中活塞和氣缸、曲軸與軸承、氣閥桿與導套的配合等配合公差較小，一般精密加工能夠?qū)崿F(xiàn)，在精密機械中廣泛應(yīng)用

表1-10公差等級的主要應(yīng)用實例第一部分基礎(chǔ)知識IT7,IT8用于機床和發(fā)動機中不太重要的配合，也用于重型機械、農(nóng)用機械、紡織機械、機車車輛等的重要配合。例如機床上操縱桿的支承配合、發(fā)動機中活塞環(huán)與活塞環(huán)槽的配合、農(nóng)業(yè)機械中齒輪與軸的配合等配合公差中等，加工易于實現(xiàn)，在一般機械中廣泛應(yīng)用IT9,IT10用于一般要求，或長度精度要求較高的配合。某些非配合尺寸的特殊要求，例如飛機機身的外殼尺寸，由于質(zhì)量限制，要求到達IT9或IT10IT11,IT12多用于各種嚴格要求，只要求便于連接的配合。例如螺栓和螺孔、鉚釘和孔等的配合IT12～IT18用于非配合尺寸和粗加工的工序尺寸。例如手柄的直徑、殼體的外形和壁厚尺寸，以及端面之間的距離等第一部分基礎(chǔ)知識加工方法公差等級IT01012345678910111213141516研磨———————珩————圓磨—————平磨—————金剛石車———金剛石鏜———拉削————鉸孔—————車—————鏜—————銑————刨、插——鉆孔————滾壓、擠壓——沖壓—————壓鑄————粉末冶金成型———粉末冶金燒結(jié)————砂型鑄造、氣割—鍛造—

表1-11各種加工方法與公差等級的關(guān)系第一部分基礎(chǔ)知識七、一般公差——

線性尺寸的未注公差

線性尺寸的一般公差是在車間普通工藝條件下，機床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。在正常維護和操作情況下，它代表經(jīng)濟加工精度。

采用一般公差的尺寸在正常車間精度保證的條件下，一般可以不進行檢驗。第一部分基礎(chǔ)知識1.線性尺寸的一般公差的概念2.線性尺寸的一般國家標準的規(guī)定

線性尺寸的一般公差標準既適用于金屬切削加工尺寸，也適用于一般沖壓加工的尺寸，非金屬材料和其他工藝加工的尺寸也參照采用。國家標準規(guī)定線性尺寸的一般公差適用于非配合尺寸。第一部分基礎(chǔ)知識（1）適用范圍（2）公差等級與數(shù)值

表1-12一般線性尺寸未注公差極限偏差數(shù)值公

差

等

級公

稱

尺

寸

＞3～6＞6～30＞30～120＞120～400＞400～1000＞1000～2000＞2000～4000ITf精密級±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3±0.5——m中等級±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2c粗糙級±0.3±0.5±0.8±1.2±2±3±4v最粗級±0.5±1±1.5±2.5±4±6±8mm第一部分基礎(chǔ)知識公

差

等

級公

稱

尺

寸＞3～6＞6～30＞30f精密級±0.5±1±2m中等級c粗糙級±1±2±4v最粗級

表1-13