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课题一 绪论 互换性及标准化的基本含义 第 1 章 绪论 1.1 互换性概述 1.2 标准化概述 1.3 优先数和优先数系 1.1 互换性概述 1.1.1 互换性的含义 1.1.2 互换性的分类 1.1.3 互换性的作用 1.1.1 互换性interchangeability的含义 含义机器制造中的互换性,是指按规定的几何、 物理及其其它质量参数的极限范围或公差,来分别 制造及其的各个组成部分,使其在装配与更换时不 需辅助加工及修配,便能很好地满足使用和生产上 的要求。 互换性是制造业中产品设计和制造的重要原则 机械制造业中的互换性通常包括几何参数和力学 性能的互换性的互换，本课程仅讨论几何参数的 互换性。 允许零件几何参数的变动量称为公差。 1.1.2 互换性的分类 分类互换性按其互换程度分为完全互换 和不完全互换。 定义 完全互换装配时不需挑选和修配。 不完全互换装配时允许挑选、调整和修配。 应用零部件厂际协作应采用完全互换， 部件或构件在同一厂制造和装配时，可采 用不完全互换。 1.1.3 互换性的作用 设计方面可以最大限度地采用标准件、通用件 和标准部件，大大简化了绘图和计算工作，缩短 了设计周期，并有利于计算机辅助设计和产品的 多样化。 制造方面有利于组织专业化生产，便于采用先 进工艺和高效率的专用设备，有利于计算机辅助 制造，及实现加工过程和装配过程机械化、自动 化。 使用维修方面减少了机器的使用和维修的时间 和费用，提高了机器的使用价值。 1.2 标准化standardization概述 1.2.1 标准的概念 1.2.2 标准的分类 1.2.3 国际标准 1.2.4 标准化 1.2.1 标准的概念 标准standard是对重复性事物和概念所作 的统一规定.它以科学、技术和实践经验的 综合成果为基础,经有关方面协商一致,由主 管机构批准,以特定形式发布, 作为共同遵守 的准则和依据。 标准的范围极广,种类繁多,涉及到人类生活 的各个方面.本课程研究的公差标准、检测 器具和方法标准,大多属于国家基础标准. 1.2.2 标准的级别 标准按不同的级别颁发。我国标准分为国家标准、 行业标准、地方标准和企业标准。 对需要在全国范围内统一的技术要求，应当制定 国家标准，代号为GB， 对没有国家标准而又需要在全国某个行业范围内 统一的技术要求，可制定行业标准，如机械标准 （JB）等； 对没有国家标准和行业标准而又需要在某个范围 内统一的技术要求，可制定地方标准或企业标 准，它们的代号分别用DB、QB表示。 1.2.3 国际标准 国际标准通常指是由 国际标准化组织 ISO, International Standardization Organization和 国际电工委员会 IEC, International Electrotechnical Commission 制定发布的标准. 我国于1978年恢复参加ISO组织后,陆续修订了自己 的标准。修订的原则是，在立足我国生产实际的基 础上向ISO靠拢，以利于加强我国在国际上的技术 交流和产品互换。 1.2.4 标准化 定义标准化是指标准的制订、发布和贯彻实施 的全部活动过程，包括从调查标准化对象开始， 经试验、分析和综合归纳，进而制订和贯彻标 准，以后还要修订标准等等。标准化是以标准的 形式体现的，也是一个不断循环、不断提高的过 程。 意义标准化是组织现代化生产的重要手段，是 实现专业化协作生产的必要前提，是科学管理的 重要组成部分。现代化程度越高，对标准化的要 求也越高。 1.3 优先数和优先数系 preferred number/ series of preferred number 在机械设计中，常常需要确定很多参数，而这些参数往往 不是孤立的，一旦选定，这个数值就会按照一定规律，向 一切有关的参数传播。例如，螺栓的尺寸一旦确定，将会 影响螺母的尺寸、丝锥板牙的尺寸、螺栓孔的尺寸以及加 工螺栓孔的钻头的尺寸等。由于数值如此不断关联、不断 传播，所以，机械产品中的各种技术参数不能随意确定。 1.3.1 什么是优先数系 1.3.2 优先数和优先数系的构成 1.3.2 优先数和优先数系的特点 1.3.1 什么是优先数系 是对各种技术参数的数值进行协调、简化和统一 的一种科学的数值制度 是国际上统一的数值分级制度 是国际上统一的一个重要的基础标准 为使产品的参数选择能遵守统一的规律，使参数 选择一开始就纳入标准化轨道，必须对各种技术 参数的数值作出统一规定。优先数和优先数系 国家标准（GB32180）就是其中最重要的一个 标准，要求工业产品技术参数尽可能采用它。 1.3.2 优先数和优先数系的构成 数系的项值中依次包含 , 0.01, 0.1, 1, 10, 100, 即由10N组成的十进制序列. 十 进 制 序 列 按 , 0.010.1, 0.11, 110, 10100, 的规律分成若干区间,称为“十进段”. 每个“十进段”内都按同一公比q细分为几何级数, 从而形成一个公比为q的几何级数数值系列.这样, 可以根据实际需要取不同公比q,从而得到不同分 级间隔的数值系列,形成优先数系 1.3.2 优先数和优先数系的构成 GB32180中规定以十进制等比数列为优先数 系，并规定了五个系列， 基本系列 R5的公比 R10的公比 R20的分比 R40的公比 补充系列仅用于分级很细的特殊场合 R80的公比 派生系列 R10/3的公比 5 5 101.6q ≈ 10 10 101.25q≈ 20 20 101.12q≈ 40 40 101.06q≈ 80 80 101.03q≈ 310 10/3 102q 1.3.2 优先数和优先数系的构成 优先数系的五个系列中任一个项值均为优先数。 按公比计算得到的优先数的理论值，除10的整数 幂外，都是无理数，工程技术上不能直接应用。 实际应用的都是经过圆整后的近似值。根据圆整 的精确程度，可分为 （1）计算值取五位有效数字，供精确计算用。 （2）常用值即经常使用的通常所称的优先数， 取三位有效数字。 1.3.3 优先数和优先数系的特点 相对差均匀 同一系列中任意两相邻项的相对差近似不变 使用运算方便 依次从R5,R10,R20,R40,后一系列包含前一系列的全部 项值. 系列中的数值可方便的向两头延伸. 任意两项的积/商和任一项的整次幂仍为同系列的优先 数 简单易记 课题二光滑圆柱体结合 的公差与配合 第2章 光滑圆柱体结合的公差与配合 2.1 公差与配合的基本术语及定义 2.2 公差与配合国家标准 2.3 国际标准规定的公差带与配合 2.4 常用尺寸公差与配合的选用 2.5 一般公差 线性尺寸的未注公差 2.1 公差与配合的基本术语及定义 2.1.1 孔和轴 2.1.2 有关“尺寸”的术语和定义 2.1.3 有关“公差与偏差”的术语和定义 2.1.4 有关“配合”的术语和定义 2.1.1 孔hole和轴shaft 在满足互换性的配合中，孔和轴具有 广泛的含义，即 1.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D表示； 2.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，其尺 寸由d 表示。 装配 孔为包容面, 轴为被包容面. 加工 孔由大变小, 轴由小变大. 测量 测孔用内卡尺, 测轴用外卡尺. d1 D1 D2 2.1.2 有关“尺寸”的术语和定义 1.尺寸size用特定单位表示长度值的数字。 2.基本尺寸basic size由设计给定的尺寸，一般要求符合 标准的尺寸系列。用D、d表示。 3.实际尺寸actual size通过测量所得的尺寸。用Da、da 表示。 4.极限尺寸limits of size允许尺寸变化的两个界限值。两 者中大的称为最大极限尺寸，小的称为最小极限尺寸。孔 和轴的最大、最小极限尺寸分别为 Dmax、dmax和Dmin、dmin 表示。 2.1.3 有关“偏差与公差”的术语和定义 1.偏差deviation某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。 包括实际偏差和极限偏差,极限偏差又分为 1上偏差（ES、es） ESDmax-D esdmax-d 2下偏差（EI、ei）。 EIDmin-D eidmin-d 2.公差tolerance允许尺寸的变动量。 Th︱ Dmax- Dmin︱ ︱ ES-EI︱ Ts︱ dmax- dmin︱ ︱ es-ei︱ 3.公差与极限偏差的比较 两者区别 从数值上看极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的； 而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值，也不能 为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。实际计算时 由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略绝对值符号。 从作用上看极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零件是 否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差异程度。 从工艺上看对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程 度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而极限 偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。 两者联系公差是上、下偏差之代数差的绝对值，所以确 定了两极限偏差也就确定了公差。 4.尺寸公差带图 由于公差与偏差的数值相差较大，不便用同一比例表 示， 故采用公差带图。 零线zero line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。 尺寸公差带tolerance zone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，即公差带大小与位置。大小由标准公差 确定，位置由基本偏差确定。 基本偏差fundamental deviation标准中表列 的，用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或 下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。 标准公差standard tolerance标准中表列的， 用确定公差带大小的任一公差。 孔 轴 0 基本尺寸 ES EI es ei Th Ts - 尺寸公差带图（举例） 画出基本尺寸为 50，最 大极限尺寸为 50 .025 、 最小极限尺寸为 50 mm 的孔与最大极限尺寸为 49.975 、最小极限尺寸为 49.959mm的轴的公差带 图。 0 - 50 孔 轴 0.025 -0.025 -0.041 2.1.4 有关“配合fit”的术语和定义 1.配合的概念 2.间隙与过盈 3.配合的种类 4.配合公差 5.配合制 1.配合fit的概念 基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带 之间的关系. D（d） Dmax Dmin dmin dmax ES EI TD Td es ei 零线 孔 轴 2.间隙与过盈 孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代 数差. 差值为正时,称为间隙clearance,用X表示; 差值为负时,称为过盈interference,用Y表示. 3.配合的类别 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，可分为三种类型间 隙配合、过盈配合和过渡配合。 0 - 基本尺寸 孔 轴 孔 轴 孔 轴 1间隙配合clearance fit 具有间隙包括最小间隙为零的配 合称为间隙配合。 其特征值是最大间隙X max和最小 间隙X min。 X maxDmax- dminES - ei X minDmin - d max EI - es X av （X max X min）/2 孔 Xmax Xmin 0 - 轴 2过盈配合interference fit 具有过盈包括最小过盈等于零的 配合称为过盈配合。 其特征值是最大过盈Y max和最小 过盈Y min。 Y max Dmin- dmax EI - es Y min Dmax - dminES - ei Y av （Y max Y min）/2 轴 0 - Ymax Ymin 孔 3过渡配合transition fit 可能具有间隙也可能具有过 盈的配合称为过渡配合。此 时，孔的公差带与轴的公差 带相互重叠。 其特征值是最大间隙X max和 最大过盈Y max。 X max Dmax- dminES - ei Y max D min- dmax EI - es X av 或Y av X max Y max/2 孔 轴 0 - Xmax Ymax 4.配合公差variation of fit 配合公差是指允许间隙或过盈的变动量。 在数值上，它是一个没有正、负号，也不 能为零的绝对值。它的数值用公式表示为 对于间隙配合 Tf ︱XmaxXmin︱ 对于过盈配合 Tf ︱YminYmax︱ 对于过渡配合 Tf ︱XmaxYmax︱ 三类配合的配合公差的共同公式为 Tf ThTs 例 计算孔mm与轴mm 孔mm与轴mm 孔mm与轴mm 配合的极限间隙或极限过盈、配合公差并画出公 差带图，说明配合类别。 025. 0 0 50Φ 025. 0 041. 0 50− − Φ 059. 0 043. 0 50 Φ 018 . 0 002 . 0 50 Φ 025. 0 0 50Φ 025. 0 0 50Φ 000 --- 50 50 50 0.025 -0.025 -0.041 0.025 0.059 0.043 0.025 0.018 0.002 计算 解（1） 最大间隙 XmaxES-ei0.025--0.041 0.066 mm 最小间隙 XminEI-es0--0.025 0.025 mm 配合公差 T f ︱XmaxXmin︱︱0.066-0.025 ︱ 0.041 mm 2 最大过盈 YmaxEI-es0-0.059 -0.059mm 最小过盈 YminES-ei0.025-0.043 -0.018mm 配合公差 T f ︱YminYmax︱︱-0.018--0.059︱ 0.041 mm 3 最大间隙 XmaxES-ei0.025-0.002 0.023 mm 最大过盈 YmaxEI-es0-0.018 -0.018 mm 配合公差 Tf︱XmaxYmax︱︱0.023--0.018︱ 0.041 mm 5.配合制 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种配合制基孔 制和基轴制。 基孔制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。基孔制中的孔为基准 孔，其下偏差为零。 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 配合制（续） 基轴制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。基轴制中的轴为基准 轴，其上偏差为零。 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 线性尺寸精度（公差与配合国家标准） GB/T1800.2-1998的标准规定了有关线性 尺寸精度标准的主要内容 标准公差 基本偏差 公差代号 优先、常用和一般公差带 基孔制、基轴制常用、优先配合的选用 线性尺寸的一般公差 2.2 公差与配合国家标准 2.2.1标准公差 2.2.2基本偏差 2.2.3公差代号 2.2.1标准公差系列 标准公差IT（ISO Tolerance）是国标规定的， 用以确定公差带大小的任一公差值。它等于公差 等级系数和公差单位的乘积。 公差单位i计算公差的基本单位。与基本尺寸呈 一定的线性关系。 i0.45√D0.001D 公差等级系数a确定公差等级的参数。 根据公差等级不同，国标规定标准公差分为20个 等级，即IT01、IT0、IT1、IT2、、IT18。从 IT01到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差 值依次增大。 2.2.1标准公差系列 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，国标对基本尺寸进行了分段。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寸段的几何平 均值来计算。 按几何平均值计算出的公差值经尾数化整，即得出标准公 差值。 1n DDD 标准公差计算举例 基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。 解基本尺寸20mm，属于18～30mm， 则 公差单位 查表 IT610i IT716i 即IT610 1.31μm13.1μm≈13 μm IT716 1.31μm20.96 μm ≈21 μm 18 3023.24mmD 0.450.0011.31μmDDD 标准公差的特点 IT6可读作标准公差6级或简称6级公差。 同一基本尺寸的孔与轴，其标准公差数值大小应 随公差等级的高低而不同。 公差等级↑，公差值↓。 同一公差等级的孔与轴，随着基本尺寸大小的不 同应规定不同的标准公差值。 公差是加工误差的允许值，同一等级的公差具有 相同的加工难易程度。 总之，标准公差的数值，一与公差等级有关，二 为基本尺寸的函数。 2.2.2基本偏差系列 基本偏差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标。除JS和js外，均指靠近零线的偏差。与公差 等级无关。 基本偏差代号用拉丁字母表示。大写表示孔，小写表示轴。在26个 字母中除去易与其它混淆的I、L、O、Q、W，再加上七个用两个字 母表示的代号（CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC），共有28个代 号，即孔和轴各有28个基本偏差。其中JS和js相对于零线完全对称。 对于轴a～h的基本偏差为上偏差es，其绝对值依次减小，j～zc的 基本偏差为下偏差ei，其绝对值依次增大。 对于孔A～H的基本偏差为下偏差EI，其绝对值依次减小，J～ZC的 基本偏差为上偏差ES，其绝对值依次增大。 H为基准孔，基本偏差为下偏差，值为零；h为基准轴，基本偏差为上 偏差，值为零。 基本偏差值 轴的基本偏差是根据科学实验和生产实践 的需要确定的，其计算公式见表2-6，其值 已经标准化。 基本偏差值 孔的基本偏差基本尺寸≤500mm时，孔的基本 偏差是从偏差从轴的基本偏差换算而来。换算规 则为 通用规则用同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值 相等，符号相反。即 ES-eiEI-es 应用A～H，IT ＞IT8的K、M、N和IT ＞ IT7的P ～ZC。 特殊规则用同一字母表示孔、轴基本偏差时，孔基本 偏差和轴的基本偏差符号相反，而绝对值相差一个Δ值。 即 ES -ei Δ 应用IT ≤ IT8的K、M、N和IT≤ IT7的P ～ZC。 尺寸偏差的基本计算 国标列出的孔、轴基本偏差数值见表2-7和 表2-8。其另一偏差根据孔、轴的基本偏差 和标准公差按以下关系计算 EIES-IT ESEIIT eies-IT eseiIT 举例确定 25H7/p6， 25P7/h6孔与轴的极 限偏差。 尺寸偏差计算举例 确定 25H7/p6， 25P7/h6孔与轴的极限偏差。 解查表2-4得 IT613μmIT721μm 查表2-7 ，轴的基本偏差为下偏差， ei22 μm 轴的上偏差es ei IT635 μm 基准孔H7的下偏差为0 则轴的上偏差为ES21 μm 公差带代号 公差带的代号由基本偏差代号与公差等级 代号组成，如H7、h6、M8、d9等等。在 图样上标注尺寸公差时， 可以标注极限偏差 可以标注尺寸公差带代号 Φ50H7 Φ50f6 或者两者都标注 025. 0 0 50Φ 025. 0 041. 0 50− − Φ 0.025 0 50H7 Φ 0.025 0.041 50f6 − − Φ 配合代号 标准规定，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，轴的公差带为分母。例 如Φ40H8/f7，Φ80K7/h6。 基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性 质的配合，如A～H和a～h与基准件配合，形成间隙配 合；J～N和j～n与基准件配合，基本上形成过渡配合，P～ ZC和p～zc与基准件配合，基本上形成过盈配合。 2.3 国家标准规定的公差带与配合 2.3.1优先、常用和一般公差带 2.3.2 优先、常用配合 2.2.3优先、常用和一般公差带 标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组 合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸Ｄ ≤500mm内组成543种孔的公差带和544种轴的公差带。 如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用，显然是 不经济的，而且也不必要的。 为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具和 工艺装备的品种和规格，对基本尺寸至500mm的孔、轴规 定了优先、常用和一般用途公差带。表2-11和表2-12分别 是轴和孔的一般用途公差带（轴119种，孔105种），其中 方框内为常用公差带（轴59种，孔44种），带圆圈的为优 先公差带（轴孔各有13种）。 设计时应优先使优先公差带，其次才使用常用公差带，再 其次才考虑使用一般用途公差带。 2.3.2 优先、常用配合 原则上，任意一对孔、轴公差带都可以构 成配合，为了简化公差配合的种类，减少 定值刀、量具和工艺装备的品种及规格， 国家标准在尺寸≤500mm的范围内，规定 了基孔制和基轴制的优先（基孔制、基轴 制各13种）和常用配合（基孔制59种，基 轴制47种）。 常用尺寸段配合特点 公差设计时，尺寸≤500mm的常用尺寸段配合， 应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序，选 用合适的公差带和配合。 标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则 当孔的标准公差大于IT8时，与同级基准孔相配合，如 H9/h9，H10/d10； 当孔的标准公差小于IT8时，与高一级的基准轴相配 合，如H7/m6，H6/k5； 当孔的标准公差等于IT8，可与同级配合也可与高一级 轴配合。如H8/m7，H8/h8。 其它尺寸段配合特点 大尺寸段（基本尺寸＞500～3150mm）标准规定了常用 轴公差带41种，孔公差带31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（多数情况下是轴）的公差。 “配制公差”的代号为MF。 小尺寸段（尺寸至18mm）主要适用于仪器仪表和钟表工 业，国标规定了163种轴公差带和145种孔公差带，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。配合公差等级也更为复杂。 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/p6 000 --- 50 30 30 0.039 -0.025 -0.050 0.006 0.021 0.035 0.022 -0.015-0.013 2.4常用尺寸公差与配合的选用 圆柱结合的精度设计实际上就是圆柱结合的公差 与配合的选用，它是机械设计与制造中至关重要 的一环，公差与配合的选用是否恰当，对机械的 使用性能和制造成本有着很大的影响。圆柱结合 的精度设计包括 2.4.1配合制的选用 2.4.2公差等级的选用 2.4.3配合的选用 2.4.1配合制的选择 基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满 足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能 满足使用要求。如H7/k6与K7/h6的配合性质基本相 同，称为“同名配合”。所以，配合制的选择与功能要求无 关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。 从制造加工方面考虑，两种基准制适用的场合不同；从 加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸的 孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加 工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。而一种规格 的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。 对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方 便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见对于中小 尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。 基轴制的应用 用冷拉光轴作轴时。冷拉圆型材，其尺寸公差可达IT7～ IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求， 在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。只需按照不 同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性质的配合。 采用标准件时。滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合 无疑应是基孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。 同一基本尺寸的轴与多孔相配合，且配合性质要求不同时。 如图所示的活塞部件中，活塞销和活塞与连杆的配合，根 据功能要求，活塞销和活塞的配合应为过渡配合，而活塞 销与连杆的配合则应为间隙配合。 非基准制的应用 在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采用 非配合制配合。即非基准孔和非基准轴配合，如当机 构中出现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴（孔）配 合时，其中肯定会有一个非配合制配合。如图所示，箱 体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。由于滚动轴承是标 准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配合，箱体孔的公 差带代号为J7，箱体孔与端盖的配合可选低精度的间 隙配合J7/f9 ，既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位， 还有利于降低成本。 2.4.2公差等级的选择原则 公差等级的选择的实质 就是尺寸制造精度的确 定，尺寸的精度与加工 的难易程度、加工的成 本和零件的工作质量有 关。公差等级越高，合 格尺寸的大小越趋一 致，配合精度就越高， 但加工的成本也越高。 因此，公差等级选择的 基本原则是在满足使 用性能的前提下，尽量 选择较低的精度等级。 公差等级的选择方法 公差等级的选择的方法一般采用类比法， 对于已知配合要求的也可以用计算法确定 其公差等级。一般配合尺寸的公差等级范 围为IT5～IT13，表列出配合IT5～IT13级的 应用，供采用类比法时对比选用。 公差等级的应用 配合IT5至IT13级的应用（尺寸≤５００mm） 采用类比法选择公差等级时应考虑 的问题 （1）应遵循工艺等价的原则，即相互结合的零件，其加 工的难易程度应基本相当。根据这一原则， 对于基本尺寸≤500mm的，当公差等级在IT8以上时， 标准推荐孔比轴低一级，如H8/m7，K7/h6； 当公差等级在IT8以下时，标准推荐孔与轴同级，如 H9/h9，D9/h9， IT8属于临界值，IT8级的孔可与同级的轴配合，也可以 与高一级的轴配合，如H8/f8，H8/k7。 对于基本尺寸＞500mm的，一般采用孔、轴同级配合。 （2）相配合的零、部件的精度应相匹配。如与齿轮孔 相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约；与滚动轴承相配 合的外壳孔和轴的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。 采用类比法选择公差等级时应考虑 的问题 续 （3）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级不 能太低。一般孔的公差等级应不低于IT8级，轴的 不低于IT7级。这是因为公差等级过低，使过盈配 合的最大过盈过大，材料容易受到损坏；使过渡 配合不能保证相配的孔、轴既装卸方便又能实现 定心的要求；使间隙配合产生较大的间隙，不能 满足较紧配合的要求。 （4）在非配合制的配合中，当配合精度要求不 高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级相 差2～3级，如图所示的箱体孔与端盖的配合。 2.4.3配合种类的选择 配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求，确 定配合的类型及非配合制的基本偏差代号。选择 的基本方法还是类比法、计算法和试验法三种。 类比法是选择配合种类的主要方法。应用类比法 选择时，要考虑以下因素 配合件的工作情况 各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况 配合件的工作情况 选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运 动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况 等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。 各种基本偏差形成配合的特点 间隙配合有A～H（a～h）共十一种 其特点是利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误 差、弹性变形等所引起的误差。生产中应用广泛，不仅 用于运动配合，加紧固件后也可用于传递力矩。不同基 本偏差代号与基准孔（或基准轴）分别形成不同间隙的 配合。主要依据变形、误差需要补偿间隙的大小、相对 运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。 过渡配合有JS～N（js～n）四种基本偏差 其主要特点是定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固 件后用于传递力矩，主要根据机构受力情况、定心精度 和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。定心要求高、 受冲击负荷、不常拆卸的，可选较紧的基本偏差，如N （n），反之应选较松的配合，如K（k）或JS（js）。 各种基本偏差形成配合的特点（续） 过盈配合有P～ZC（p～zc）13种基本偏差 其特点是由于有过盈，装配后孔的尺寸被胀大而轴的 尺寸被压小，产生弹性变形，在结合面上产生一定的 正压力和摩擦力，用以传递力矩和紧固零件。选择过 盈配合时，如不加键、销等紧固件，则最小过盈应能 保证传递所需的力矩，最大过盈应不使材料破坏，故 配合公差不能太大，所以公差等级一般为IT5～IT7。 基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准来选取。 配合件的生产情况 按大批大量生产时，加工后所得的尺寸通常呈正 态分布；而单件小批量生产时，加工所得的孔的 尺寸多偏向最小极限尺寸，轴的尺寸多偏向最大 极限尺寸，即呈偏态分布。所以，对于同一使用 要求，单件小批生产时采用的配合应比大批大量 生产时要松一些。如大批量生产时的φ50H7/js6 的要求，在单件小批生产时应选择φ50H7/h6。 同样，受其它工作条件的影响，配合的间隙或过 盈也应随之变化。 2.5 一般公差 线性尺寸的未注公差 线性尺寸的一般公差的含义 指在车间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可 保证的公差。它代表经济加工精度。 主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能简化 制图，节省图样设计时间。 有关国标规定GB/T GB/T 1804国家标准规定了线性尺寸一般公差（未注公 差）的规范。 线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级精密级f、 中等级m、和粗糙级c和最粗级v。 2.5 一般公差 线性尺寸的未注公差 表示方法 在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样或 技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。 例如按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标 准中规定的m（中等）级时，可表示为 GB/T 1804－m 这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆半径 尺寸及倒角尺寸）均按m（中等）级加工和验收。 课题三 形状和位置公差 形状和位置公差 内容 3.1概述 3.2形位公差的标注 3.3形位公差 3.4公差原则 3.5形位公差的选择及未注形位公差值的规定 3.1概述 3.1.1形位公差的研究对象 3.1.2形位公差的项目及符号 3.1.1形位公差的研究 对象要素 定义构成零件几何特征的 点、线、面。 分类 （一）按结构特征分 轮廓要素、中心要素； （二）按存在状态分 实际要素、理想要素； （三）按所处地位分 被测要素、基准要素； （四）按功能关系分 单一要素、关联要素 3.1.2形位公差的项目及符号 3.2形位公差的标注 以公差框格的形式标注（两格或多格） 0.05 A 公差特征符号公差值基准指引线 从表4-1中选 以mm为单位 由基准字母表示 指向被测要素 3.2.1公差框格 注意 公差值 如果公差带为圆形或圆柱 形，公差值前加注，如果 是球形，加注Ｓ。 基准符号在公差框格中的标注 单一基准用大写表示; 公共基准由横线隔开的两 个大写字母表示; 如果是多基准，则按基准 的优先次序从左到右分别 置于各格。 3.2.2基准要素的标注 用带小圈的大写字母以细实线与粗的短横线相连 当基准要素是轮廓线或表面时,在要素的外轮廓上或它的 延长线上标注基准符号 3.2.2基准要素的标注 当基准要素是轴线或中心平面时,应与尺寸线对齐 互为基准的标注 3.2.3指引线的标注 用细实线表示。从框格的左端或右端垂直引出， 指向被测要素。 指引线的方向必须是公差带的宽度方向。 3.2.3指引线的标注 或指引线垂直于被测要素 另有规定,必须注明角度 3.2.3指引线的标注 当公差涉及轮廓线或表面时,将箭头置于要素的轮廓 线或轮廓线的延长线,但必须于尺寸线明显错开. 当涉及轴线或中心平面时,则带箭头的指引线应于尺 寸线的延长线对齐. 3.2.4公差框格在图样上的标注 当对同一要素有一个以上的公差特征项目要求时 当一个以上的要素作为被测要素 如果要求在公差带内进一步限定被测要素的形状时 3.2.4公差框格在图样上的标注 对几个表面有同一数值的公差要求 用同一公差带控制几个被测要素,应在公差框格上注明“共 面”或“共线” 3.2.4公差框格在图样上的标注 局部限制的规定 形位公差标注 重要提示 ①指引线指向被测要素时，要注意区分轮廓要素和中心要素。 ②基准符号用带小圆的大写字母以细实线与粗的短实线相连，基 准要素也要注意区分轮廓要素和中心要素。 标注举例标注举例 标注下列技术要求 （1）左端面的平面度为0.01mm，右 端面对左端面的平行度为0.04mm。 （2）70H7的孔的轴线对左端面的垂 直度公差为0.02mm。 （3）210h7对70H7的同轴度为 0.03mm。 （4）4- 20H8孔对左端面（第一基准） 和70H7的轴线的位置度公差为 0.15mm。 210h7 70H7 4- 20H8 0.01 A 0.02 A 0.03B B 0.04 A ∥ 0.15 A B 形状误差形状误差 形状误差一般是对单一要 素而言的，仅考虑被测要 素本身的形状的误差。形 状误差评定时，理想要素 的位置应符合最小条件。 所谓最小条件是指被测实 际要素对其理想要素的最 大变动量为最小。 形状误差形状误差 对于轮廓要素线面轮廓度除外符 合最小条件的理想要素是指处于 实体之外与被测要素相接触，使 被测要素对它的最大变量最小。 评定形状误差时，形状误差值的 大小可用最小包容区域（简称最 小区域）的宽度或直径表示。所 谓最小区域