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1、公 差 与 配 合,1互换性概念互换性定义 互换性是指从一批相同的零件中任取一件，不经修配就能装配到机器或部件中，并满足产品的性能要求。互换性意义零件具有互换性有利于组织协作和专业化生产，对保证产品质量，降低成本及方便装配，维修有重要意义。尺寸公差的术语和定义1）基本尺寸设计给定的尺寸。如图a中的30mm。2）实际尺寸零件制成后，通过测量所得的尺寸。3）极限尺寸允许零件实际尺寸变化的两个界限值，其中较大的一个尺寸称为最大极限尺寸，较小的一个尺寸称为最小极限尺寸。,如图b示出了轴30mm的最大极限尺寸为29.993mm，最小极限尺寸为29.980mm。实际尺寸只要在这两个极限尺寸之间均为合格。尺
2、寸偏差（简称偏差）某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有上偏差、下偏差（统称极限偏差）和实际偏差。上偏差最大极限尺寸 - 基本尺寸下偏差最小极限尺寸 - 基本尺寸如上图所示的轴:上偏差(29.993-30)mm-0.007mm下偏差(29.980-30)mm-0.020mm,国家标准规定： 用代号ES和es分别表示孔和轴的上偏差；用代号EI和ei分别表示孔和轴的下偏差。偏差可以为正，负或零值。实际尺寸减去基本尺寸的代数差称为实际偏差。零件尺寸的实际偏差在上、下偏差之间均为合格。5）尺寸公差（简称公差）允许尺寸变动的量。即：公差最大极限尺寸-最小极限尺寸或：公差上偏差-下偏差如上图所示的轴
3、公差(29.993-29.980) mm0.013mm或：公差-0.007-(-0.020) mm0.013mm由于最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以公差总是正值，且不能为零。在零件图上，凡有公差要求的尺寸，通常不是标注两个极限尺寸，而是标注出基本尺寸和上、下偏差，见上图a。,6）尺寸公差带（简称公差带）公差带是表示公差大小和相对于零线位置的一个区域。 上图a表示了一对互相结合的孔与轴的基本尺寸、极限尺寸、偏差、公差的相互关系。为简化起见，一般只画出孔和轴的上、下偏差围成的方框简图，称为公差带图，见上图b。 在公差带图中，零线是表示基本尺寸的一条直线。当零线画成水平线时，正偏差位于零线的上
4、方，负偏差位于零线的下方，偏差值的单位为微米。,标准公差和基本偏差 国家标准公差与配合规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。 标准公差确定公差带的大小， 而基本偏差确定公差带的位置，见下图。1）标准公差（IT） 标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定。其中公差等级是确定尺寸精确程度的等级。标准公差分为20级，即IT01，IT0，IT1，ITI8。其尺寸精确程度从IT01到ITI8依次降低。标准公差的具体数值可查表得到。,2）基本偏差 基本偏差一般是指上下两个偏差中靠近零线的那个偏差。即当公差带位于零线上方时，基本偏差为下偏差；当公差带位于零线下方时，基本偏差为上偏差，见上图。 国家标
5、准对孔和轴均规定了28个不同的基本偏差。基本偏差代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔，小写字母表示轴。下图是孔和轴的28个基本偏差系列图,从基本偏差系列图可知，轴的基本偏差从a到h为上偏差（es），且是负值，其绝对值依次减小；从j到2c为下偏差（ei），且是正值，其绝对值依次增大。 孔的基本偏差从A到H为下偏差（E1），且是正值，其绝对值依次减小，从J到ZC为上偏差（Es），且是负值，其绝对值依次增大；其中H和h的基本偏差为零。JS和js对称于零线，没有基本偏差，其上，下偏差分别为+IT/2和-IT/2。基本偏差系列图只表示了公差带的各种位置，所以只画出属于基本偏差的一端，另一端则是开口的，即公
6、差带的另一端取决于标准公差（IT）的大小。,公差带代号 孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级代号组成。 例：试说明50H8、50f7的含意。,配合 基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。根据使用的要求不同，孔和轴之间的配合有松有紧，因而国标规定：配合分三类，即间隙配合、过盈配合、过渡配合（见下图）。间隙配合 孔与轴装配时，有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。如下图所示，孔的公差带在轴的公差带之上。,过渡配合 孔与轴装配时，可能有间隙或过盈的配合。如下图所示，孔的公差带与铀的公差带互相交叠。,过盈配合 孔与轴装配时有过盈（包括最小过盈等于零的配合。如图c所示，孔的公差
7、带在轴的公差带之下。,国标对配合规定了基孔制和基轴制两种基准制。基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度（下图a）。基准孔的下偏差为零，并用代号H表示。,基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度（下图b）。基准轴的上偏差为零，并用代号h表示。,配合代号 配合代号由孔和轴的公差带代号组成，写成分数形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。凡是分子中含H的为基孔制配合，凡是分母中含h的为基轴制配合。 例 试说明 的含意。该配合的基本尺寸为25mm、基孔制的间隙配合，基准孔的公差带为H7，（基本偏差为H公
8、差等级为7级），轴的公差带为g6 （基本偏差为g，公差等级为6级）。,公差与配合的标注零件图上的标注方法零件图上的尺寸公差可按下面三种形式之一标：1）在基本尺寸右边注出公差带代号，见下图a。2）在基本尺寸右边注出极限偏差，见上图b。3）在基本尺寸右边注出公差带代号和相应的极限偏差。但极限偏差应加上括号，见上图c。,当标注极限偏差时，上、下偏差的小数点必须对齐，小数点后的位数也必须相同；当上偏差或下偏差为“零”时用数字“0”标出（不加正、负号），并与上偏差或下偏差的小数点前的个位数对齐；当公差带相对于基本尺寸对称配置，即两个偏差绝对值相同时，偏差只需注写一次，并应在偏差与基本尺寸之间注出符号“士
9、”，且两者数字高度相同。,装配图上的标注方法 装配图上两结合零件有配合要求时，应在基本尺寸右边注出相应的配合代号，其注写形式为下图中的三种形式之一,公差与配合的应用基准制的选择孔与轴的配合，如果单从使用角度来看，只要形成配合性质相同，则选用基孔制或基轴制都一样。但是，考虑制造工艺等问题，则两种基准制适用场合有所不同。 优先选用基孔制。由于受刀具、量具因素，采用基孔制经济、方便。滚动轴承内圈与轴基孔制滚动轴承外圈与外壳孔基轴制,公差等级的选择公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，即尺寸的一致性越好。根据使用性能对尺寸精度和配合一致的要求高低，来合理地选择公差等级。,公差等级的应用,1、轴5级孔6
10、级公差为精密配合中高的公差等级。用于精密配合的特别重要部位。如：铣床上的刀杆与铣刀孔的配合发动机中活塞销于连杆小头衬套孔及活塞销于活塞销座孔的配合等。2、轴6、7级孔7、8级公差为精密配合中较高的公差等级。用于配合性能的一致性较好，且制造工艺稳定，因而设置的公差带及常用和优先配合的数目最多。机床、发动机应用较多。如：机床传动轴的轴肩及箱体孔与普通精度的滚动轴承的配合，常见泵的轴与轴承及轴承与箱体的配合等。,轴和孔9级公差为中等精密配合中常用的公差等级。标准中设置的公差带及常用和优先配合的数目较多。这类配合松紧一致程度虽不很高，但能完全满足互换要求。因此，应用广泛。常用于次要部位的配合。轴与孔的
11、11级公差为低精密配合的公差等级。其配合性能的一致性差，所以仅适用于粗糙配合处，如：链轮与轴的配合等。13级公差5用于非常粗糙的配合。如：铆钉与铆钉孔的配合。,各种加工方法相应的公差等级,公差等级的选择除考虑使用性能的要求外，还考虑加工难易和经济性。 随着公差等级的提高，孔与轴的加工工艺过程变复杂，完工工序的要求也变高，因此，成本也随之提高。配合的选择配合选择的任务就是：对基孔制，选择轴的基本偏差；对基轴制，选择孔的基本偏差；必需选用上述两种基准制以外额配合时，要同时选定孔和轴的基本偏差。,配合选择的方法有三种，计算法、类比法和试验法计算法：根据配合部位使用性能要求，在理论分析指导下，通过一定
12、的公式计算出极限间隙或极限过盈量，然后从标准中选定合适的孔和轴公差带。对于一般配合，通常采用类比法选择。即通过实践考验，选择恰当的配合相比较，然后选定配合种类。,选择配合的大体方法,间隙配合具有间隙是间隙配合的特征（个别情况间隙为零）。间隙有两种用途。一是利用间隙允许相配件作相对运动，二是利用间隙存在使用配件时容易拆装。常用47种优先选用12种。其中间隙小时配合面形成半液体摩擦，用于一般定位或缓慢移动和摆动的配合；较大间隙时形成层流体摩擦，用于滑动轴承；很大或特大间隙时形成紊流体摩擦，用于缓慢松弛的配合及高温或工作时要求大间隙的配合。,基本偏差,基准件,配合种类,尺寸至500mm常用和优先间隙
13、配合的特征及应用,基本偏差,基准件,配合种类,尺寸至500mm常用和优先间隙配合的特征及应用,过渡配合装配时可能产生间隙，也可能产生过盈，并且间隙和过盈都比较小用于对中性要求高而又需要拆卸的静止结合的部位。常用的配合25种，优先选用5种。,基本偏差,基准件,配合种类,尺寸至500mm常用和优先过渡配合的特征及应用,过盈配合 具有过盈是各种过盈配合的共同特征。由于过盈作用，使装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被押销，若两者的变形为超过材料的弹性极限，则在结合面上形成正压力和摩擦力（孔轴有相对运动趋势时），也就产生了一定的紧固力。我们就利以传递扭矩和固定零件。常用的此类配合28种，优先选用的为6种。,基本偏差,基准件,配合种类,尺寸至500mm常用和优先过盈配合的特征及应用,
