机械零件的公差配合资料

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1、机械零件的公差与配合,一、公差与配合的基本概念,1. 有关“尺寸”的术语和意义,（1）尺寸 尺寸是用特定单位表示长度的数字。 （2）基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后，再按标准选取的标注在设计图上的尺寸。 （3）实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的尺寸。 （4）极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。其中：较大的一个称为最大极限尺寸，较小的一个称为最小极限尺寸,公差与配合示意图 公差带图,2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,（1）尺寸偏差 尺寸偏差=某一尺寸-基本尺寸 偏差包括： 实际偏差=实际尺寸-基本尺寸 极限偏差 上偏差=最大极限尺寸基本尺寸 下偏差=最小极限

2、尺寸基本尺寸,2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,（2）尺寸公差（公差） 尺寸公差是指尺寸允许的变动量。 尺寸公差 = 最大极限尺寸-最小极限尺寸 = 上偏差-下偏差 （3）零线 零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线。,2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,（4）公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线所限定的一个区域称为公差带。 在国家标准中，公差带包括： 公差带大小标准公差确定 公差带位置由基本偏差确定,2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,（5）标准公差 标准公差就是国家标准所确定的公差。 （6）基本偏差 基本偏差就是用来确定公差带相对于零线

3、位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零线的那个偏差。,2. 有关“公差、偏差及误差”的术语和定义,（7）误差 误差是指零件的设计值X0与加工后的实测值Xi之差，用Xi表示。 即 Xi = Xi X0 式中，i = 1、2、3、n，为测量次数。 误差Xi不恒为零 ！,3. 有关“配合”的术语和定义,（1）配合 配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的相配关系。 基孔制 基轴制,基孔制,基孔制是基本偏差固定不变的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。 基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。基准孔的代号为“H”。,基轴制,基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带，与不同基本偏差的

4、孔公差带形成各种配合的一种制度。 基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。基准轴的代号为“h”。,基孔制配合与基轴制配合,(2)配合类型,间隙配合 当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）。 过盈配合 当孔的公差带在轴的公差带之下，形成具有过盈的配合（包括最小过盈等于零的配合）。 过渡配合 当孔与轴的公差带相互交迭，既可能形成间隙配合，也可能形成过盈配合。,基孔制配合与基轴制配合,基孔制配合与基轴制配合,(3)配合公差,允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。 间隙配合：配合公差=最大间隙最小间隙 过盈配合：配合公差=最大过盈最小过盈 过渡配合：配合公差=最大间隙+

5、最大过盈 配合公差=轴公差+孔公差,二、标准公差系列与基本偏差系列,1. 标准公差系列,（1）公差等级 标准公差共分20级: IT01、IT0、IT1、IT2、到IT18。 IT国际标准公差 （ISO Tolerance）的缩写代号 IT7表示标准公差7级。 从IT01至IT18，公差等级依次降低，相应的标准公差数值依次增大。,1. 标准公差系列,IT01 =0.3+0.008D IT0 =0.5+0.012D IT1=0.8+0.020D IT2=(IT1)(IT5/IT1)1/4 IT3=(IT1)(IT5/IT1)2/4 IT4=(IT1)(IT5/IT1)3/4 IT5=7i,IT6

6、=10i IT7 =16i IT8=25i IT9=40i IT10=64i IT11=100i IT12=160i,IT13 =250i IT14 =400i IT15=640i IT16=1000i IT17=1600i IT18=2500i,（2）标准公差的计算,1. 标准公差系列,（3）公差单位（公差因子,单位m） 当尺寸500mm时，,反映加工误差,反映测量误差,1. 标准公差系列,（4）基本尺寸分段 例：基本尺寸45 mm（在30mm50mm 尺寸段）的IT6与IT7的公差值。 计算基本尺寸 公差单位 IT6 = 10 i = 101.5616 (mm) IT7 = 16 i =

7、161.5624.9725 (mm),2. 基本偏差系列,基本偏差系列,2. 基本偏差系列,（1）轴的基本偏差 有了基本偏差和标准公差，就不难求出轴的另一个偏差（上偏差或下偏差）： es = ei + IT ei = es IT,2. 基本偏差系列,（1）轴的基本偏差 1）a、b、c三种用于大间隙或热动配合； 2）d、e、f主要用于旋转运动； 3）g主要用于滑动和半液体摩擦，或用于定位配合； 4）cd、ef、fg适用于小尺寸的旋转运动件； 5）j h主要用于过渡配合，对中性好； 6）p zc主要用于过盈配合，保证轴和孔有足够的连接强度。,2. 基本偏差系列,（2）孔的基本偏差 当基本尺寸500

8、mm时，孔的基本偏差是从轴 的基本偏差换算得来的。 孔与轴基本偏差换算的前提是： “基本偏差代号相当时，应保持配合相同”。,三、公差与配合的基准制与公差等级,尺寸500mm轴的（方框内的）一般常用和（圆圈内的）优先公差,1. 国家标准规定的公差与配合,尺寸500mm孔的（方框内的）一般常用和（圆圈内的）优先公差,1. 国家标准规定的公差与配合,基孔制优先配合公差带 基轴制优先配合公差带,1. 国家标准规定的公差与配合,2. 公差与配合的选用,选择公差与配合的原则： 是在保证机械产品基本性能的前提下，充分考虑制造的可行性，并应使制造成本最低。 选择公差与配合的主要内容有： 1）确定基准制； 一般

9、情况下，应优先选用基孔制。 2）确定公差等级； 3）确定配合种类。 应尽可能选用优先配合和常用配合。,公差等级的选用,选用的原则如下： (1) 对于基本尺寸500mm的轴孔配合，当标准公差IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合；但当标准公差IT8级或基本尺寸500mm的配合，推荐采用同级孔、轴配合。 (2) 选择公差等级，既要满足设计要求，又要考虑加工的可能性与经济性。,公差等级的选用,IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标准量块的尺寸。 IT2IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。 IT5（孔到IT6）级公差用于高精度和重要表面的配合尺寸； IT6（孔到IT7）级公差用

10、于零件较精密的配合尺寸； IT7IT8级用于一般精度要求的配合尺寸； IT9IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高的与键配合的槽宽尺寸。 IT11IT12级公差用于不重要的配合尺寸。 IT12IT18级公差用于未注公差的尺寸。,四、形状公差与位置公差,（一） 形状公差和形状误差,1. 形状公差 构成机械零件形状的几何要素所允许的变动量称为形状公差。 2. 形状误差： 形状误差是指被测实际要素对理想要素的变动量。,（二） 形状公差的项目,直线度 平面度 圆度 圆柱度 线轮廓度 面轮廓度,直线度：实际被测要素对理想直线的允许变动量,1）在给定平面内的直线度公差带,给定平面内的直线度公差

11、带,直线度：实际被测要素对理想直线的允许变动量,2）在给定一个方向上的直线度公差带,给定一个方向上的直线度公差带,直线度：实际被测要素对理想直线的允许变动量,3）在给定相互垂直的两个方向上的直线度公差带,给定两个方向上的直线度公差带,2. 平面度,平面度公差是实际被测要素对理想平面的允许变动量，其公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。,平面度公差带,3.圆度,实际被测要素对理想圆的允许变动量，其公差带是垂直于轴线的任一截面上半径差为公差值t的两个同心圆间的区域。,圆度公差带,4.圆柱度公差,实际被测要素对理想圆柱的允许变动量，其公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。,圆柱度

12、公差带,5.线轮廓度公差,实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量，其公差带是距离为公差值t，对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域。,线轮廓度公差带,6.面轮廓度公差,实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量，其公差带是距离为公差值t，对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域，理想轮廓面由理论正确尺寸标出。,面轮廓度公差带,（三）位置公差的概念,位置公差是关联实际要素的位置对基准的变动全量。 位置公差带是限制关联实际要素变动的区域，被测实际要素要在此区域内才合格,（三）位置公差的种类,定向位置公差 定位位置公差 跳动位置公差,1.定向位置公差平行度,被测实际要素相对于基准要素的方向成0的要求。

13、,以平面为基准的平行度公差带,1.定向位置公差垂直度,被测实际要素相对于基准要素的方向成90的要求。,以轴线为基准的垂直度公差带,1.定向位置公差倾斜度,被测实际要素相对于基准要素的方向成一定角度的要求。,倾斜度公差带,2.定位位置公差同轴度,要求被测实际要素与基准要素同轴。,同轴度公差带,2.定位位置公差对称度,要求被测实际要素与基准要素共面。,对称度公差带,2.定位位置公差位置度,要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。,孔轴线的位置度公差带,3.跳动位置公差,圆跳动 全跳动,3.跳动位置公差圆跳动,单个被测实际要素在任一截面上相对于基准要素的允许跳动量。 根据允许变动的方向的不同，圆

14、跳动可分为： 径向圆跳动 端面圆跳动,径向圆跳动,径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。,径向圆跳动公差带,端面圆跳动,端面圆跳动用于控制端面任一测量直径处，在轴向方向的跳动量。,端面圆跳动公差带,3.跳动位置公差全跳动,整个被测实际要素相对于基准要素的允许跳动总量。 根据允许变动的方向的不同，全跳动可分为: 径向全跳动 端面全跳动,径向全跳动,径向全跳动用于控制整个圆柱表面上的跳动总量。,径向全跳动公差带,端面全跳动,端面圆跳动用于控制整个端面在轴向方向的跳动总量。,端面全跳动公差带,（四）形位公差的选用,（1） 形位公差应比尺寸公差小： 例如： 圆柱形零件的形状公差（轴线直线度除

15、外），一般情况下应小于其尺寸公差值，平行度公差值应小于相应的距离尺寸公差值。 圆度、圆柱度公差值约为同级的尺寸公差值的50%，故一般可按同级选取。比如，尺寸公差为IT6，则圆度、圆柱度公差也选6级。 但并不是圆度、圆柱度公差必须按尺寸公差同级选取，也可根据零件的功能要求选取相邻级，必要时可按比尺寸公差等级高半级到2级。,（四）形位公差的选用,（2）一般形状公差应比位置公差小 同一要素上给定的形状公差值应小于位置公差值。如同一平面上，平面度公差值应小于该平面对基准的平行度公差值。 （3）表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系： 通常，表面粗糙度的Ra值可取为形状公差值的(20%25%)。,（四）形

16、位公差的选用,（4）对于制造难度大的零件应该选取较大的形位公差 对刚性较差的零件（如细长轴）和结构特殊的要素（如大跨距的孔或轴的同轴度公差），在保证零件功能的前提下，考虑到制造较困难，应适当降低1-2级形位公差值。,（五）形位公差在图样上的表示方法,一、被测要素的标注方法 被测要素的形位公差采用框格的形式标注； 该框格具有带箭头的指引线。 从框格的左边起， 第一格填写形位公差特征项目的符号， 第二格填写形位公差值， 第三格及往后填写基准的字母。 被测要素为单一要素时，框格只有两格，只标注前两项内容。,二、指引线表示法 指引线的弯折点最多两个。靠近框格的那一段指引线一定要垂直于框格的一条边。 指引线箭头的方向应是公差带变动的宽