二章尺寸公差与圆柱结合的互换

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1、第二章第二章 尺寸公差与圆柱结合尺寸公差与圆柱结合的互换性的互换性姓名：农机化教研室姓名：农机化教研室学院：工程学院学院：工程学院电话：电话：13897908498 88492629邮箱：邮箱：主要内容主要内容第一节第一节 基本术语和定义基本术语和定义 第二节第二节 标准公差系列标准公差系列第三节第三节 基本偏差系列基本偏差系列第四节第四节 公差带与配合的标准化公差带与配合的标准化 第五节第五节 极限与配合的选择极限与配合的选择第六节第六节 一般公差线性尺寸的未注公差一般公差线性尺寸的未注公差复习思考题复习思考题第一节第一节 基本术语和定义基本术语和定义 一一 孔和轴孔和轴二二 尺寸尺寸三三

2、偏差和公差偏差和公差四四 配合配合第二节第二节 标准公差系列标准公差系列一一 标准公差等级标准公差等级二二 标准公差因子标准公差因子三三 标准公差计算标准公差计算四四 基本尺寸分段基本尺寸分段五五 例题例题2-5极限与配合国家标准主要是由极限与配合国家标准主要是由标准公差系列标准公差系列和和基本偏差基本偏差系列系列两部分构成的。两部分构成的。标准公差见标准公差见表表2-12-1。标准公差的数值是由标准公差的数值是由公差等级公差等级和和基本尺寸基本尺寸确定的。确定的。第三节第三节 基本偏差系列基本偏差系列一一 基本偏差及其代号基本偏差及其代号二二 孔轴的基本偏差孔轴的基本偏差第四节第四节 公差带

3、与配合标准化公差带与配合标准化 一一 常用尺寸段的极限与配合常用尺寸段的极限与配合二二 大尺寸段的公差与配合大尺寸段的公差与配合第五节第五节 极限与配合的选择极限与配合的选择一一 基准制的选择基准制的选择 二二 标准公差等级的选择标准公差等级的选择三三 配合的选择配合的选择第六节第六节 一般公差线性尺寸的未注公差一般公差线性尺寸的未注公差一一 线性尺寸的一般公差线性尺寸的一般公差二二 一般公差的作用一般公差的作用 三三 线性尺寸一般公差的极限偏差线性尺寸一般公差的极限偏差 复习思考题复习思考题一一 孔和轴孔和轴（一）（一） 孔孔（二）轴（二）轴（三）（三） 孔与轴的关系孔与轴的关系二二 尺寸尺

4、寸（一）尺寸（一）尺寸（二）基本尺寸（二）基本尺寸（三）实际尺寸（三）实际尺寸（四）极限尺寸（四）极限尺寸（五）作用尺寸（五）作用尺寸 三三 偏差和公差偏差和公差（一）偏差（一）偏差（二）公差（二）公差（三）零线与公差带（三）零线与公差带（四）加工误差和公差的关系（四）加工误差和公差的关系四四 配合配合（一）配合（一）配合（二）间隙或过盈（二）间隙或过盈（三）配合的种类（三）配合的种类（四）配合制（四）配合制（五）例题（五）例题一一 标准公差等级标准公差等级在基本尺寸在基本尺寸不大于不大于500mm范围内，规定了范围内，规定了20个标准公差个标准公差等级，即等级，即IT01、IT0、IT1、I

5、T2、IT18。从从IT01到到IT18，等级依次降低，而相应的标准公差值依，等级依次降低，而相应的标准公差值依次增大，加工精度依次降低；次增大，加工精度依次降低；在基本尺寸在在基本尺寸在500-3150mm范围内，规定了范围内，规定了IT1IT18共共18个标准公差等级。个标准公差等级。二二 标准公差因子标准公差因子i和和I标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位。标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位。 对于基本尺寸对于基本尺寸不大于不大于500mm的常用尺寸段，的常用尺寸段，对于基本尺寸在对于基本尺寸在500-3150mm的大尺寸段范围内，的大尺寸段范围内，D基本尺寸（基本尺寸（cm）

6、三三 标准公差计算标准公差计算基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm的各公差等级的标准公差计算的各公差等级的标准公差计算公式见公式见表表2-2。基本尺寸大于基本尺寸大于500mm3150mm的公差等级的标准公的公差等级的标准公差计算公式见差计算公式见表表2-3。四四 基本尺寸分段基本尺寸分段为了减少标准公差的数目，简化公差表格，便于应用，将基本为了减少标准公差的数目，简化公差表格，便于应用，将基本尺寸分成若干段，见尺寸分成若干段，见表表2-4。 在标准公差计算公式中，基本尺寸在标准公差计算公式中，基本尺寸D是每一尺寸段的首、尾两个是每一尺寸段的首、尾两个尺寸的几何平均值，即尺寸的几何平均值，即

7、基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公差等级相同，不论基本尺寸分段后，在同一尺寸段内，只要公差等级相同，不论尺寸大小，标准公差值都相同。尺寸大小，标准公差值都相同。 五五 例题例题2-5已知基本尺寸为已知基本尺寸为20mm，求，求IT6、IT7的公差值。的公差值。 一一 基本偏差及其代号基本偏差及其代号（一）基本偏差（一）基本偏差（二）基本偏差代号（二）基本偏差代号（三）公差带和配合的表示方法（三）公差带和配合的表示方法 （四）配合制经验结论（四）配合制经验结论二二 孔轴的基本偏差孔轴的基本偏差（一）轴的基本偏差值的确定（一）轴的基本偏差值的确定（二）孔的基本偏差值的确定（二）孔的基本偏差值的

8、确定（三）轴、孔的基本偏差的关系（三）轴、孔的基本偏差的关系（四）例题（四）例题一一 常用尺寸段的极限与配合常用尺寸段的极限与配合（一）孔轴公差带（一）孔轴公差带（二）孔轴公差带组合（二）孔轴公差带组合二二 大尺寸段的公差与配合大尺寸段的公差与配合（一）大尺寸段公差与配合的特点（一）大尺寸段公差与配合的特点（二）大尺寸段孔轴的公差带与配合（二）大尺寸段孔轴的公差带与配合 一一 基准制的选择基准制的选择（一）一般情况下优先选用基孔制配合（一）一般情况下优先选用基孔制配合（二）某些情况下选用基轴制配合（二）某些情况下选用基轴制配合（三）以标准件为基准件确定基准制（三）以标准件为基准件确定基准制（四

9、）特殊场合允许非基准件配合（四）特殊场合允许非基准件配合二二 标准公差等级的选择标准公差等级的选择（一）标准公差等级选用原则（一）标准公差等级选用原则（二）标准公差等级选用注意事项（二）标准公差等级选用注意事项（三）例题（三）例题2-10三三 配合的选择配合的选择（一）计算法和试验法（一）计算法和试验法（二）类比法（二）类比法一一 线性尺寸的一般公差线性尺寸的一般公差在车间一般工艺条件下，机床设备的一般加工能力可以在车间一般工艺条件下，机床设备的一般加工能力可以保证的公差。保证的公差。 对于一般公差，在对于一般公差，在图样上只标注基本尺寸，不标注极限图样上只标注基本尺寸，不标注极限偏差，零件加

10、工后可不检验偏差，零件加工后可不检验。若对其合格性发生争议，。若对其合格性发生争议，可根据极限偏差表中的极限偏差作为判断的依据。对较可根据极限偏差表中的极限偏差作为判断的依据。对较低精度的非配合尺寸，或功能上允许的公差等于或大于低精度的非配合尺寸，或功能上允许的公差等于或大于一般公差时，均可采用一般公差。一般公差时，均可采用一般公差。 二二 一般公差的作用一般公差的作用（1）简化制图，使图样清晰易读；）简化制图，使图样清晰易读；（2）节省图样设计时间，设计人员只要熟悉一般公差的）节省图样设计时间，设计人员只要熟悉一般公差的规定和应用即可，不必逐一考虑公差值；规定和应用即可，不必逐一考虑公差值；

11、（3）明确了哪些要素可由一般工艺水平保证，可简化对）明确了哪些要素可由一般工艺水平保证，可简化对这些要素的检验要求，从而有助于质量管理；这些要素的检验要求，从而有助于质量管理；（4）突出了图样上注出公差的要素，这些要素大多是重）突出了图样上注出公差的要素，这些要素大多是重要的且需要控制的，以便在加工和检验时引起重视；要的且需要控制的，以便在加工和检验时引起重视；（5）由于明确了图样上要素的一般公差要求，便于供需）由于明确了图样上要素的一般公差要求，便于供需双方达成加工和销售合同协议，交货时也可避免不必要双方达成加工和销售合同协议，交货时也可避免不必要的争议。的争议。三三 线性尺寸一般公差的极限

12、偏差线性尺寸一般公差的极限偏差GB/T1804 -2002中规定了四个公差等级：中规定了四个公差等级：精密级（精密级（f）、）、中等级（中等级（m）、粗糙级（）、粗糙级（c）、最粗级（）、最粗级（v）。线性尺寸一般公差的极限偏差见表线性尺寸一般公差的极限偏差见表2-22，倒角高度尺寸及，倒角高度尺寸及倒圆半径的一般公差的极限偏差见表倒圆半径的一般公差的极限偏差见表2-23。一般公差的极限偏差不分孔、轴或长度尺寸，一律对称分一般公差的极限偏差不分孔、轴或长度尺寸，一律对称分布。布。线性尺寸的一般公差在图样上，技术文件或标准中应采用线性尺寸的一般公差在图样上，技术文件或标准中应采用标准号和公差等级

13、符号表示。标准号和公差等级符号表示。例如，例如，GB/T1804-m表示线表示线性尺寸中等级；性尺寸中等级；GB/T1804-c表示线性尺寸一般公差粗糙表示线性尺寸一般公差粗糙级。级。（一）孔（一）孔 圆柱形内表面，以及其它内表面中由单一尺寸确定圆柱形内表面，以及其它内表面中由单一尺寸确定的部分。尺寸用的部分。尺寸用D D表示。表示。图图2-1 2-1 孔与轴的示意图孔与轴的示意图（二）轴（二）轴 圆柱形的外表面，以及其它外表面中由单一尺寸圆柱形的外表面，以及其它外表面中由单一尺寸确定的部分。尺寸用确定的部分。尺寸用d d 表示。表示。图图2-1 2-1 孔与轴的示意图孔与轴的示意图（三）孔与

14、轴的关系（三）孔与轴的关系图2-1 孔与轴的示意图装配关系：孔是包容面，轴是被包容面；装配关系：孔是包容面，轴是被包容面；孔和轴既可以是圆柱形的，也可以是非圆柱形的。孔和轴既可以是圆柱形的，也可以是非圆柱形的。键连接：其配合表面是由单一尺寸形成的内、外表键连接：其配合表面是由单一尺寸形成的内、外表面，即键宽表面为轴，孔槽和轴槽宽表面皆为孔。面，即键宽表面为轴，孔槽和轴槽宽表面皆为孔。（一）尺寸（一）尺寸尺寸是以特定单位表示尺寸是以特定单位表示线性尺寸值线性尺寸值的数值。的数值。线性尺寸是指两点之间的距离线性尺寸是指两点之间的距离，如直径、半径、，如直径、半径、宽度、深度、高度及中心距等。宽度、

15、深度、高度及中心距等。一般，尺寸单位为毫米（一般，尺寸单位为毫米（mm）。）。（二）基本尺寸（二）基本尺寸基本尺寸是根据使用要求，通过强度、刚度计算和结基本尺寸是根据使用要求，通过强度、刚度计算和结构方面的考虑，或根据试验或经验而确定的尺寸。构方面的考虑，或根据试验或经验而确定的尺寸。它可以是一个整数或一个小数值。它可以是一个整数或一个小数值。孔、轴孔、轴的基本尺寸分别用的基本尺寸分别用D、d表示。表示。（三）实际尺寸（三）实际尺寸通过通过测量测量获得的尺寸。获得的尺寸。孔：孔：Da轴：轴：da由于存在测量误差，实际尺寸并不是被测尺寸的真值。由于存在测量误差，实际尺寸并不是被测尺寸的真值。 例

16、例1：（四）极限尺寸（四）极限尺寸极限尺寸是孔或轴允许的尺寸的两个极端。极限尺寸是孔或轴允许的尺寸的两个极端。最大极限尺寸：孔轴允许的最大尺寸，最大极限尺寸：孔轴允许的最大尺寸，Dmax、dmax；最小极限尺寸：孔轴允许的最小尺寸，最小极限尺寸：孔轴允许的最小尺寸，Dmin、dmin。图图2-2 极限尺寸极限尺寸（五）作用尺寸（五）作用尺寸1 孔的（体外）作用尺寸孔的（体外）作用尺寸2 轴的（体外）作用尺寸轴的（体外）作用尺寸（一）偏差（一）偏差1 实际偏差实际偏差2 极限偏差极限偏差即尺寸偏差，是即尺寸偏差，是某一尺寸某一尺寸减去减去基本尺寸基本尺寸所得的所得的代数差代数差。（二）公差（二）

17、公差1 孔、轴的公差孔、轴的公差2 公差与偏差比较公差与偏差比较3 例题例题2-1（三）零线与公差带（三）零线与公差带1 公差带图公差带图2 零线零线3 尺寸公差带尺寸公差带4 基本偏差和标准公差基本偏差和标准公差5 例题例题（四）加工误差和公差的关系（四）加工误差和公差的关系1 加工误差加工误差2 加工误差与公差的关系加工误差与公差的关系（一）配合（一）配合 基本尺寸相同基本尺寸相同的、的、相互结合相互结合的孔公差带和轴公差带的孔公差带和轴公差带之间的关系。之间的关系。 图图2-6 2-6 公差与配合公差与配合（二）间隙或过盈（二）间隙或过盈间隙：间隙：孔尺寸减去相配合的轴尺寸之差为孔尺寸减

18、去相配合的轴尺寸之差为正正，（，（X X）。）。过盈：过盈：孔尺寸减去相配合的轴尺寸之差为孔尺寸减去相配合的轴尺寸之差为负负，（，（Y Y）。）。 图图2-7 2-7 间隙与过盈间隙与过盈 （三）配合的种类（三）配合的种类1 间隙配合间隙配合2 过盈配合过盈配合3 过渡配合过渡配合（四）配合制（四）配合制1 基孔制配合基孔制配合2 基轴制配合基轴制配合 同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度，亦称同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度，亦称基准制基准制。 GB/T1800.11997规定了两种配合制。规定了两种配合制。（五）例题（五）例题1 例题例题2-22 例题例题2-33 例题例题2-4（一）

19、基本偏差（一）基本偏差确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差。为为了了满满足足不不同同配配合合，国国标标对对孔孔和和轴轴分分别别规规定定了了2828种种基基本偏差。本偏差。除除JS、js以以外外，其其它它均均为为靠靠近近零零线线的的偏偏差差，其其与与公公差差等等级级无无关关；而而JS、js的的公公差差带带对对称称零零线线分分布布，其其基基本本偏偏差差是上偏差或下偏差，它与公差等级有关。是上偏差或下偏差，它与公差等级有关。轴的基本偏差系列轴的基本偏差系列孔的基本偏差系列孔的基本偏差系列（二）基本偏差代号（二）基本偏差代号1 基本偏差代号基本偏差代号2 基本

20、偏差特点基本偏差特点（三）公差带和配合表示方法（三）公差带和配合表示方法1 公差带的表示方法公差带的表示方法 2 配合的表示方法配合的表示方法 （四）配合制经验结论（四）配合制经验结论基孔制配合基孔制配合基孔制配合基孔制配合: :轴的基本偏差代号为轴的基本偏差代号为轴的基本偏差代号为轴的基本偏差代号为a ah h，则为间隙配合；，则为间隙配合；，则为间隙配合；，则为间隙配合；轴的基本偏差代号为轴的基本偏差代号为轴的基本偏差代号为轴的基本偏差代号为p pzczc，则为过盈配合；轴的基本偏，则为过盈配合；轴的基本偏，则为过盈配合；轴的基本偏，则为过盈配合；轴的基本偏差代号为差代号为差代号为差代号为

21、js js、j j、k k、mm、n n，则为过渡配合。，则为过渡配合。，则为过渡配合。，则为过渡配合。基轴制配合基轴制配合基轴制配合基轴制配合: :孔的基本偏差代号为孔的基本偏差代号为孔的基本偏差代号为孔的基本偏差代号为A AHH，则为间隙配合；，则为间隙配合；，则为间隙配合；，则为间隙配合；孔的基本偏差代号为孔的基本偏差代号为孔的基本偏差代号为孔的基本偏差代号为P PZCZC，则为过盈配合；孔的基本，则为过盈配合；孔的基本，则为过盈配合；孔的基本，则为过盈配合；孔的基本偏差代号为偏差代号为偏差代号为偏差代号为JSJS、J J、KK、MM、N N，则为过渡配合。，则为过渡配合。，则为过渡配合

22、。，则为过渡配合。（一）轴的基本偏差值的确定（一）轴的基本偏差值的确定轴的基本偏差按表轴的基本偏差按表2-62-6给出的公式计算。给出的公式计算。在在轴轴的的基基本本偏偏差差计计算算公公式式中中，D D以以基基本本尺尺寸寸分分段段的的首首、尾两个尺寸的几何平均值代入。尾两个尺寸的几何平均值代入。表表2-72-7为为基基本本尺尺寸寸不不大大于于500mm500mm轴轴的的基基本本偏偏差差数数值值表表。计算使用时可直接查此表，不必再进行计算。计算使用时可直接查此表，不必再进行计算。（二）孔的基本偏差值的确定（二）孔的基本偏差值的确定孔的基本偏差按表孔的基本偏差按表2-6中给出的公式计算。中给出的公

23、式计算。表表2-8为基本尺寸不大于为基本尺寸不大于500mm的孔的基本偏差数值表。的孔的基本偏差数值表。应用时，可直接从表中查取孔的基本偏差值。应用时，可直接从表中查取孔的基本偏差值。（三）轴、孔基本偏差的关系（三）轴、孔基本偏差的关系1 基本原则基本原则2 通用规则通用规则3 特殊规则特殊规则孔轴基本偏差换算关系包括一个基本原则和由其推孔轴基本偏差换算关系包括一个基本原则和由其推导出的两个导出的两个“规则规则”（四）例题（四）例题例题例题2-6例题例题2-7例题例题2-8例题例题2-9（一）孔轴公差带（一）孔轴公差带国家标准对基本尺寸不大于国家标准对基本尺寸不大于500mm的孔、轴分别规定了

24、的孔、轴分别规定了一般、常用和优先公差带，见一般、常用和优先公差带，见表表2-10和表和表2-11。一般公差带：孔有一般公差带：孔有105种，轴有种，轴有119种；常用公差带：孔种；常用公差带：孔有有44种，轴有种，轴有59种；优先公差带：孔、轴各有种；优先公差带：孔、轴各有13种。种。 选用公差带时，应按照优先、常用和一般公差带的顺序选用公差带时，应按照优先、常用和一般公差带的顺序选取。若一般公差带也不能满足要求，允许按国家标准选取。若一般公差带也不能满足要求，允许按国家标准规定的基本偏差和标准公差等级组成所需的公差带。规定的基本偏差和标准公差等级组成所需的公差带。（二）孔轴公差带组合（二）

25、孔轴公差带组合基孔制配合：基孔制配合：常用配合常用配合59种，见种，见表表2-12；优先配合优先配合13种种 。基轴制配合：基轴制配合：常用配合常用配合47种，见种，见表表2-13；优先配合优先配合13种。种。 表表2-12，当轴的公差小于或等于，当轴的公差小于或等于IT7时，与低一级的基准时，与低一级的基准孔相配合；大于或等于孔相配合；大于或等于IT8时，与同级基准孔相配合。时，与同级基准孔相配合。表表2-13，当孔的标准公差小于，当孔的标准公差小于IT8或少数等于或少数等于IT8时，与高时，与高一级的基准轴相配合，其余是与同级基准轴相配合。一级的基准轴相配合，其余是与同级基准轴相配合。 （

26、一）大尺寸段公差与配合的特点（一）大尺寸段公差与配合的特点（1）在大尺寸段零件的公差单位公式中，应充分反映）在大尺寸段零件的公差单位公式中，应充分反映测量误差影响，并注意测量误差对配合性质的影响。测量误差影响，并注意测量误差对配合性质的影响。（2）由于大尺寸零件制造和测量的困难，因此在大尺）由于大尺寸零件制造和测量的困难，因此在大尺寸范围内一般选用寸范围内一般选用IT6IT12公差值。公差值。（3）由于大轴比大孔更难测量，所以推荐孔、轴采用）由于大轴比大孔更难测量，所以推荐孔、轴采用同级配合。同级配合。（4）除采用互换配合外，根据其制造特点，可采用配）除采用互换配合外，根据其制造特点，可采用配

27、制配合。制配合。（二）大尺寸段孔轴的公差带与配合（二）大尺寸段孔轴的公差带与配合国标规定，基本尺寸在国标规定，基本尺寸在5003150mm范围内的常用孔、范围内的常用孔、轴公差带分别见轴公差带分别见表表2-14和和表表2-15。其中只规定了常用孔。其中只规定了常用孔公差带公差带33种，常用轴公差带种，常用轴公差带46种。种。对尺寸对尺寸5003150mm，国标规定一般采用基孔制的同，国标规定一般采用基孔制的同级配合，推荐基孔制优先和常用配合件见表级配合，推荐基孔制优先和常用配合件见表2-16所示。所示。（一）一般优先选用基孔制配合（一）一般优先选用基孔制配合采用基孔制配合可以减少孔的公差带数量

28、，减少孔用定采用基孔制配合可以减少孔的公差带数量，减少孔用定值刀具和量具的规格数量，从而获得显著的经济效益。值刀具和量具的规格数量，从而获得显著的经济效益。（二）某些情况选用基轴制配合（二）某些情况选用基轴制配合1 在纺织机械、农业机械中，有些光轴常常适用具有一定在纺织机械、农业机械中，有些光轴常常适用具有一定精度的冷拉钢材，不需要再加工，此时选用基轴制配合较精度的冷拉钢材，不需要再加工，此时选用基轴制配合较为经济合理。为经济合理。2 由于结构的需要，同一基本尺寸的轴与多个孔相配合，由于结构的需要，同一基本尺寸的轴与多个孔相配合，且配合性质不同。在这种情况下采用基轴制配合更为经济且配合性质不同

29、。在这种情况下采用基轴制配合更为经济合理。合理。 （三）以标准件为基准件确定基准制（三）以标准件为基准件确定基准制标准件即标准零件或部件，如滚动轴承、键、销等，一标准件即标准零件或部件，如滚动轴承、键、销等，一般由专业厂家生产，供各行业使用。因此，当与标准件般由专业厂家生产，供各行业使用。因此，当与标准件配合时，应以标准件为基准件来确定基准制。配合时，应以标准件为基准件来确定基准制。 举例：举例：（四）特殊场合允许非基准件配合（四）特殊场合允许非基准件配合非基准件配合是指相配合的两个零件既不是基准孔，也非基准件配合是指相配合的两个零件既不是基准孔，也不是基准轴。当一个孔与几个轴相配合，或一个轴

30、与几不是基准轴。当一个孔与几个轴相配合，或一个轴与几个孔配合，其配合性质又各不相同时，有的配合采用非个孔配合，其配合性质又各不相同时，有的配合采用非基准件的配合较为合理。基准件的配合较为合理。 （一）标准公差等级选用原则（一）标准公差等级选用原则原则：在充分满足使用要求的前提下，尽量选择原则：在充分满足使用要求的前提下，尽量选择精度较低的公差等级。精度较低的公差等级。 选择标准公差等级就是正确处理零件的使用要求与制造选择标准公差等级就是正确处理零件的使用要求与制造工艺的复杂程度及成本之间的矛盾。公差等级选择过低，工艺的复杂程度及成本之间的矛盾。公差等级选择过低，零件制造工艺简单，但精度无法保证

31、；公差等级选择过零件制造工艺简单，但精度无法保证；公差等级选择过高，零件制造工艺复杂，成本增加，两者都不利于综合高，零件制造工艺复杂，成本增加，两者都不利于综合经济效益的提高。必须综合考虑，合理选择。经济效益的提高。必须综合考虑，合理选择。（二）标准公差等级选用注意事项（二）标准公差等级选用注意事项1 孔和轴的工艺等价性孔和轴的工艺等价性2 相配件的精度相配件的精度3 配合性质配合性质4 根据零件的功能要求和工作条件确定主次配根据零件的功能要求和工作条件确定主次配合表面合表面 5 掌握各种加工方法所能达到的公差等级掌握各种加工方法所能达到的公差等级 6 掌握各种公差等级的应用范围掌握各种公差等

32、级的应用范围 （三）例题（三）例题2-10某配合的基本尺寸为30mm，根据使用要求，配合间隙应在2156mm范围内。确定孔、轴的公差等级。（一）计算法和试验法（一）计算法和试验法1 计算法计算法例如，根据流体润滑理论来计算保证液体摩擦状态所需的例如，根据流体润滑理论来计算保证液体摩擦状态所需的间隙，根据弹性变形理论计算过盈配合所需的最小过盈等。间隙，根据弹性变形理论计算过盈配合所需的最小过盈等。依据计算结果选择适当的配合。由于影响间隙和过盈的因依据计算结果选择适当的配合。由于影响间隙和过盈的因素很多，计算法中所导出的基本计算公式都是近似的，目素很多，计算法中所导出的基本计算公式都是近似的，目前

33、还缺乏较为成熟的公式，所以用计算法选出的配合，一前还缺乏较为成熟的公式，所以用计算法选出的配合，一般还需要经过试验才能确定其是否符合实际。般还需要经过试验才能确定其是否符合实际。2 试验法试验法对机器性能影响比较大的重要配合，需用试验法来确定合对机器性能影响比较大的重要配合，需用试验法来确定合理的极限间隙或极限过盈。试验法需做大量的试验，成本理的极限间隙或极限过盈。试验法需做大量的试验，成本较高。较高。（二）类比法（二）类比法1 确定配合的类别确定配合的类别 2 按工作条件确定配合的松紧按工作条件确定配合的松紧3 了解各种配合的特征及应用了解各种配合的特征及应用1 孔的（体外）作用尺寸孔的（体

34、外）作用尺寸在给定长度上，与实际孔体外相接的在给定长度上，与实际孔体外相接的最大理想轴最大理想轴的尺寸的尺寸称为孔的（体外）作用尺寸，用符号称为孔的（体外）作用尺寸，用符号Dfe表示。表示。Dfe=Da-f式中，式中，f中心要素的形状误差中心要素的形状误差LDfeDaLdadfe图图2-3 2-3 孔和轴的作用尺寸孔和轴的作用尺寸（a）（b）2 轴的（体外）作用尺寸轴的（体外）作用尺寸在给定长度上，与实际轴体外相接的在给定长度上，与实际轴体外相接的最小理想孔最小理想孔的尺寸的尺寸称为轴的（体外）作用尺寸，用符号称为轴的（体外）作用尺寸，用符号dfe表示。表示。dfe=da+f LDfeDaLd

35、adfe图2-3 孔和轴的作用尺寸1 实际偏差实际偏差实际尺寸实际尺寸减去其减去其基本尺寸基本尺寸所得的代数差。所得的代数差。2 极限偏差极限偏差最大极限尺寸最大极限尺寸减去其减去其基本尺寸基本尺寸所得的所得的代数差代数差称为上偏差；称为上偏差；最小极限尺寸最小极限尺寸减去其减去其基本尺寸基本尺寸所得的所得的代数差代数差称为下偏差。称为下偏差。 1 孔轴的公差孔轴的公差它是允许尺寸的变动量。它是允许尺寸的变动量。举例说明举例说明最大极限尺寸最大极限尺寸减去减去最小极限尺寸最小极限尺寸之差，或之差，或上偏差上偏差减去减去下下偏差偏差之差。之差。注意：公差不等于零，更不可能为负值。注意：公差不等于

36、零，更不可能为负值。为什么？为什么？2 公差与偏差比较公差与偏差比较（1）偏差可以为正值、负值或零，而公差一定是正值。）偏差可以为正值、负值或零，而公差一定是正值。（2）极限偏差用于限制实际偏差，而公差用于限制误差。）极限偏差用于限制实际偏差，而公差用于限制误差。（3）对于单个零件，只能测出尺寸）对于单个零件，只能测出尺寸“实际偏差实际偏差”，而对，而对数量足够多的一批零件，才能确定尺寸误差。数量足够多的一批零件，才能确定尺寸误差。（4）偏差取决于加工机床的调整（如车削时进刀的位置）偏差取决于加工机床的调整（如车削时进刀的位置），不反映加工难易；而公差表示制造精度，反映加工难，不反映加工难易；

37、而公差表示制造精度，反映加工难易。易。（5）基本偏差主要反映公差带位置，影响配合松紧程度，）基本偏差主要反映公差带位置，影响配合松紧程度，而公差反映公差值的大小，影响配合精度。而公差反映公差值的大小，影响配合精度。3 例题例题2-1已知孔已知孔 ，轴，轴 ，求孔与轴，求孔与轴的极限尺寸与公差。的极限尺寸与公差。 1 公差带图公差带图 由于公差及偏差的数值与尺寸数值相比，差别甚大，由于公差及偏差的数值与尺寸数值相比，差别甚大，不能使用同一比例表示，故采用公差与配合图解，简称不能使用同一比例表示，故采用公差与配合图解，简称公差带图。公差带图。举例说明举例说明Th基本尺寸孔轴0ESEIeseiT s

38、+-图图2-4 2-4 公差公差带图带图2 零线零线表示表示基本尺寸基本尺寸的一条直线称为零线，以其为基准确定偏的一条直线称为零线，以其为基准确定偏差和公差。差和公差。正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方。正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方。图图2-4 2-4 公差公差带图带图零线零线3 尺寸公差带尺寸公差带由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，称为由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，称为尺寸公差带。尺寸公差带。公差带基本参数：公差带基本参数：公差带大小与公差带位置公差带大小与公差带位置。其。其大小由大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定标准公差确定，位置由基本偏差确定。图

39、图2-4 2-4 公差公差带图带图4 基本偏差和标准公差基本偏差和标准公差图图2-5 2-5 基本偏差示意图基本偏差示意图用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差称为基本偏差。基本偏差。一般为靠近零线或位于零线上的极限偏差。一般为靠近零线或位于零线上的极限偏差。 国家标准中规定的任一公差称为标准公差。用国家标准中规定的任一公差称为标准公差。用IT表示。表示。5 例题例题基本尺寸为基本尺寸为50mm，最大极限尺寸为最大极限尺寸为50.025mm 、最小极限尺寸为最小极限尺寸为50 mm的孔与最大极限尺寸为的孔与最大极限尺寸为49.975mm 、

40、最小极限尺寸为最小极限尺寸为 49.959mm的轴配的轴配合。合。 求孔和轴的极限偏差和公差，并绘制公差带图。求孔和轴的极限偏差和公差，并绘制公差带图。0+-50孔轴+0.025-0.025-0.0411 加工误差加工误差工件在加工中，由于工艺系统误差的影响，使加工后零件的几何工件在加工中，由于工艺系统误差的影响，使加工后零件的几何参数与理想值不相符合，其差别称为加工误差。参数与理想值不相符合，其差别称为加工误差。(1)尺寸误差尺寸误差:工件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。工件加工后的实际尺寸与理想尺寸之差。(2)几何形状误差几何形状误差:它包括宏观几何形状误差、表面微观形状特性及它包括宏观几

41、何形状误差、表面微观形状特性及表面波度误差。表面波度误差。(3)位置误差位置误差:工件加工后，各要素之间的实际相互位置与理想位置工件加工后，各要素之间的实际相互位置与理想位置的差值。的差值。2 加工误差与公差的关系加工误差与公差的关系加工误差是不可避免的，但零件在使用中也不是绝对不加工误差是不可避免的，但零件在使用中也不是绝对不允许有误差允许有误差, ,其误差值在一定范围内变化是允许的。其误差值在一定范围内变化是允许的。因此，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零因此，加工后的零件的误差只要不超过零件的公差，零件就是合格的。所以，件就是合格的。所以，公差是限制加工误差的。公差是限制加工误差

42、的。1 间隙配合间隙配合1.1 间隙配合间隙配合1.2 最大、最小、实际和平均间隙最大、最小、实际和平均间隙1.3 间隙公差间隙公差2 过盈配合过盈配合2.1 过盈配合过盈配合2.2 最大、最小、实际和平均过盈最大、最小、实际和平均过盈2.3 过盈公差过盈公差3 过渡配合过渡配合3.1 过渡配合过渡配合3.2 最大间隙和最大过盈最大间隙和最大过盈 平均间隙或平均过盈平均间隙或平均过盈 实际间隙或实际过盈实际间隙或实际过盈3.3 配合公差配合公差1 基孔制配合基孔制配合基本偏差为一定的孔的公差带，与基本偏差不同的轴的基本偏差为一定的孔的公差带，与基本偏差不同的轴的公差带形成各种配合的制度，见公差

43、带形成各种配合的制度，见图图2-11（a）。）。基孔制配合中，孔为基准孔，其基孔制配合中，孔为基准孔，其公差带位于零线上方公差带位于零线上方，基本偏差为下偏差基本偏差为下偏差，用代号，用代号H表示，且表示，且EI0。基孔制配合演示基孔制配合演示2 基轴制配合基轴制配合基本偏差为一定的轴的公差带，与基本偏差不同的孔的基本偏差为一定的轴的公差带，与基本偏差不同的孔的公差带形成各种配合的一种制度，见公差带形成各种配合的一种制度，见图图2-11（b）。）。基轴制配合中，轴为基准轴，其基轴制配合中，轴为基准轴，其公差带位于零线下方，公差带位于零线下方，基本偏差为上偏差基本偏差为上偏差，用代号，用代号h表

44、示，且表示，且es0。一般地，在基孔制配合中给出的配合种类，在基轴制一般地，在基孔制配合中给出的配合种类，在基轴制配合中也有相应的配合。配合中也有相应的配合。基轴制配合演示基轴制配合演示1 基本偏差代号基本偏差代号用拉丁字母表示，大写代表孔，小写代表轴。在用拉丁字母表示，大写代表孔，小写代表轴。在26个字个字母中，除去易与其它混淆的五个字母：母中，除去易与其它混淆的五个字母：I、L、O、Q、W（i、l、o、q、w），再加上七个用两个字母表示的代），再加上七个用两个字母表示的代号：号：CD、EF、FG、JS、ZA、ZB、ZC（cd、ef、fg、js、za、zb、zc），共有），共有28个代号，即

45、孔和轴各有个代号，即孔和轴各有28个个基本偏差。基本偏差。JS、js将逐渐代替将逐渐代替J和和j。在国家标准中，孔仅保留。在国家标准中，孔仅保留J6、J7和和J8，轴仅保留，轴仅保留j5、j6、j7和和j8。 2 基本偏差特点基本偏差特点（1）孔基本偏差：）孔基本偏差：AG的基本偏差为的基本偏差为EI，JZC的基的基本偏差为本偏差为ES。轴基本偏差：。轴基本偏差：ag的基本偏差为的基本偏差为es，jzc的基本偏差为的基本偏差为ei。（2）H和和h分别为基准孔和基准轴的基本偏差代号，分别为基准孔和基准轴的基本偏差代号，H的基本偏的基本偏差差EI0，h的基本偏差的基本偏差es0。（3）JS和和js

46、的公差带对称分布于零线两侧，其基本偏差既可以的公差带对称分布于零线两侧，其基本偏差既可以是上偏差（是上偏差（IT/2）也可以是下偏差（）也可以是下偏差（IT/2）。）。（4）基本偏差的大小一般与公差等级无关，如）基本偏差的大小一般与公差等级无关，如AH和和ah的基本偏差值。但对于的基本偏差值。但对于js、j、k以及以及JS、JZC，其基本偏差值则与公差等级有关。其基本偏差值则与公差等级有关。1 公差带的表示方法公差带的表示方法 公差带用基本偏差代号和公差等级数字表示，称为公公差带用基本偏差代号和公差等级数字表示，称为公差带代号。差带代号。F8、H7是孔公差带代号；是孔公差带代号；f6、g7是轴

47、公差带代号。是轴公差带代号。在零件图上，应在基本尺寸之后标注公差带代号或标在零件图上，应在基本尺寸之后标注公差带代号或标注上、下偏差值，或同时标注公差带代号和上、下偏注上、下偏差值，或同时标注公差带代号和上、下偏差值。差值。 2 配合的表示方法配合的表示方法配合代号由相互配合的孔公差带和轴公差带代号组成，配合代号由相互配合的孔公差带和轴公差带代号组成，写成分数的形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴写成分数的形式，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。的公差带代号。 在装配图上，应在同一基本尺寸之后标注配合代号。在装配图上，应在同一基本尺寸之后标注配合代号。1 基本原则基本原则孔基本偏差与

48、对应的轴基本偏差之间，在数值上应遵循：孔基本偏差与对应的轴基本偏差之间，在数值上应遵循：基孔制配合与同名代号的基轴制配合的配合性质应相同，基孔制配合与同名代号的基轴制配合的配合性质应相同，即两种配合的极限间隙或极限过盈应分别相等。即两种配合的极限间隙或极限过盈应分别相等。2 通用规则通用规则2.1 通用规则通用规则2.2 通用规则适用范围通用规则适用范围3 特殊规则特殊规则3.1 特殊规则内容特殊规则内容3.2 特殊规则适用范围特殊规则适用范围基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm内，当标准公差等级较高时，同内，当标准公差等级较高时，同等级的孔要比轴难加工。为了保证孔轴加工的工艺等价等级的孔要

49、比轴难加工。为了保证孔轴加工的工艺等价性，设计时要使孔的公差等级比轴的低一级。性，设计时要使孔的公差等级比轴的低一级。1 孔和轴的工艺等价性孔和轴的工艺等价性基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm时，高精度（时，高精度（IT8）的孔比相同）的孔比相同精度的轴难加工，为使相配的孔与轴加工难易程度相当，精度的轴难加工，为使相配的孔与轴加工难易程度相当，即具有工艺等价性，一般推荐孔的公差等级比轴的公差即具有工艺等价性，一般推荐孔的公差等级比轴的公差等级低一级；通常，等级低一级；通常，6、7、8级的孔分别与级的孔分别与5、6、7级的级的轴配合。轴配合。低精度（低精度（IT8）或基本尺寸大于）或基本尺寸

50、大于500mm的孔和轴采用的孔和轴采用同级配合。对于非基准件配合，若其中有的零件精度要同级配合。对于非基准件配合，若其中有的零件精度要求不高，则相配件的公差等级可差求不高，则相配件的公差等级可差23级，以降低加工级，以降低加工成本。成本。2 相配件的精度相配件的精度例如与滚动轴承、齿轮等配合的孔和轴的公差等级与滚例如与滚动轴承、齿轮等配合的孔和轴的公差等级与滚动轴承、齿轮的精度等级有关。动轴承、齿轮的精度等级有关。与滚动轴承配合的外壳孔为与滚动轴承配合的外壳孔为IT5IT8，轴径为，轴径为IT4IT7。3 配合性质配合性质由于孔、轴公差等级的高低直接影响到配合间隙或过盈由于孔、轴公差等级的高低

51、直接影响到配合间隙或过盈的变动量，即影响配合的一致性和稳定性，因此的变动量，即影响配合的一致性和稳定性，因此:对过渡配合和过盈配合一般不允许其间隙或过盈的变动对过渡配合和过盈配合一般不允许其间隙或过盈的变动量太大，应选较高的公差等级，推荐孔量太大，应选较高的公差等级，推荐孔IT8，轴，轴IT7。对于间隙配合，间隙小，公差等级应高；间隙大，公差对于间隙配合，间隙小，公差等级应高；间隙大，公差等级可以低些。例如依次选用等级可以低些。例如依次选用H6/g5、H11/a11是可以的，是可以的，而选用而选用H11/g11、H6/a5则不妥。则不妥。4 根据零件功能要求和工作条件确定根据零件功能要求和工作

52、条件确定主次配合表面主次配合表面 对于一般机械而言，主要配合表面的孔和轴选用对于一般机械而言，主要配合表面的孔和轴选用IT5IT8；次要配合表面的孔和轴选用；次要配合表面的孔和轴选用IT9IT12；非配合表；非配合表面的孔和轴一般选用面的孔和轴一般选用IT12以下。以下。5 掌握加工方法所达到的公差等级掌握加工方法所达到的公差等级表表2-17列出了目前各种加工方法所能达到的公差等级。列出了目前各种加工方法所能达到的公差等级。在选择公差等级时，应考虑工厂的加工能力，否则，外在选择公差等级时，应考虑工厂的加工能力，否则，外协加工会提高产品成本。还需要注意，随着工艺水平的协加工会提高产品成本。还需要

53、注意，随着工艺水平的不断发展和提高，某种加工方法所能达到的公差等级也不断发展和提高，某种加工方法所能达到的公差等级也会有所提高。会有所提高。6 掌握各种公差等级的应用范围掌握各种公差等级的应用范围各公差等级的应用范围难以严格划分，大体应用情况如各公差等级的应用范围难以严格划分，大体应用情况如表表2-18所示。其中，所示。其中，IT5IT12用于一般机械中的常用配用于一般机械中的常用配合，具体应用情况见表合，具体应用情况见表2-19，供选择时参考。，供选择时参考。1 确定配合的类别确定配合的类别 2 按工作条件确定配合的松紧按工作条件确定配合的松紧3 了解各种配合的特征及应用了解各种配合的特征及

54、应用1.1 间隙配合间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。是指具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。特征：特征：孔公差带在轴公差带上方孔公差带在轴公差带上方。动画演示动画演示1 1：图图2-8 2-8 间隙配合间隙配合1.2 最大、最小间隙和实际间隙最大、最小间隙和实际间隙 1.3 间隙公差间隙公差配合公差或称间隙公差，是允许间隙的变动量配合公差或称间隙公差，是允许间隙的变动量，即即2.1 过盈配合过盈配合指具有过盈（包括最小过盈量等于零）的配合。指具有过盈（包括最小过盈量等于零）的配合。特征：特征：孔公差带在轴公差带下方孔公差带在轴公差带下方。动画演示动画演示2 2图图2-9 过

55、盈配合过盈配合2.2 最大、最小、实际和平均过盈最大、最小、实际和平均过盈2.3 过盈公差过盈公差配合公差或过盈公差是允许过盈的变动量，即配合公差或过盈公差是允许过盈的变动量，即3.1 过渡配合过渡配合过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。特征：特征：孔的公差带与轴的公差带相互交叠孔的公差带与轴的公差带相互交叠。动画演示动画演示3 3：问：具体到某批孔轴，其配合具有几种？问：具体到某批孔轴，其配合具有几种？3 3种还是种还是2 2种？种？图图2-10 过度配合过度配合3.2 最大间隙和过盈、平均间隙最大间隙和过盈、平均间隙或过盈、实际间隙或过盈或过盈、实际

56、间隙或过盈3.3 配合公差配合公差“可能具有间隙或过盈可能具有间隙或过盈”是对一批孔轴而言的。具体的是对一批孔轴而言的。具体的一对孔、轴装配后，不是具有间隙就是具有过盈（包括一对孔、轴装配后，不是具有间隙就是具有过盈（包括间隙或过盈为零），而间隙或过盈为零），而不会出现不会出现“过渡过渡”情况情况。一般地，过渡配合的间隙量比间隙配合的间隙量小，过一般地，过渡配合的间隙量比间隙配合的间隙量小，过渡配合的过盈量比过盈配合的过盈量小。渡配合的过盈量比过盈配合的过盈量小。2.1 通用规则通用规则用同名代号（例如用同名代号（例如A和和a）表示的孔、轴的基本偏差绝）表示的孔、轴的基本偏差绝对值相等，而符号

57、相反。即对值相等，而符号相反。即“符号相反符号相反”：一是基本偏差的符号相反，二是数：一是基本偏差的符号相反，二是数学符号相反学符号相反2.2 通用规则适用范围通用规则适用范围基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm，所有标准公差等级的，所有标准公差等级的AH（无论孔、轴的公差等级是否相同）；（无论孔、轴的公差等级是否相同）；基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm，标准公差等级低于，标准公差等级低于IT8（IT9、IT10）的）的K、M、N（孔、轴公差等级相同）（孔、轴公差等级相同）；基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm，标准公差等级低于，标准公差等级低于IT7（IT8、IT9）的）的PZC（

58、孔、轴公差等级相同）；（孔、轴公差等级相同）；基本尺寸大于基本尺寸大于500mm，所有标准公差等级的孔的所，所有标准公差等级的孔的所有基本偏差（孔、轴公差等级相同）。有基本偏差（孔、轴公差等级相同）。3.1 特殊规则内容特殊规则内容用同名代号表示的孔、轴的基本偏差，其符号相反，用同名代号表示的孔、轴的基本偏差，其符号相反，而绝对值相差一个而绝对值相差一个值。值。 ITn：孔的公差等级：孔的公差等级ITn-1：轴的公差等级：轴的公差等级3.2 特殊规则适用范围特殊规则适用范围基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm，标准公差等级等于或高，标准公差等级等于或高于于IT8（IT8、IT7、 IT6）的

59、）的J、K、M、N（孔的公（孔的公差等级比轴低一级）；差等级比轴低一级）；基本尺寸不大于基本尺寸不大于500mm，标准公差等级等于或高，标准公差等级等于或高于于IT7（IT7、IT6、 IT5）的）的PZC（孔的公差等级（孔的公差等级比轴低一级）。比轴低一级）。例例1如孔的尺寸如孔的尺寸25.985mm，测量误差在，测量误差在0.001mm，实测，实测尺寸的真值将在尺寸的真值将在25.98425.986mm之间。之间。真值是客观存在的，但是不确定，只能以测得尺寸作为真值是客观存在的，但是不确定，只能以测得尺寸作为实际尺寸。实际尺寸。但是由于形状误差等的影响，零件同一表面但是由于形状误差等的影响

60、，零件同一表面不同部位的实际尺寸往往是不相等的。不同部位的实际尺寸往往是不相等的。间隙配合动画演示间隙配合动画演示1过盈配合动画演示过盈配合动画演示2过渡配合动画演示过渡配合动画演示3图图2-11表表2-2 D500mm标准公差计算公式标准公差计算公式(IT1)(IT1)(IT1)公差等级公式公差等级公式公差等级公式IT010.3+0.008DIT57iIT12160iIT00.5+0.012DIT610iIT13250iIT10.8+0.020DIT716iIT14400iIT2IT825iIT15640iIT940iIT161000iIT3IT1064iIT171600iIT4IT1110

61、0iIT182500i表表2-3 D5003150mm标准公差计算公式标准公差计算公式表表2-4 基本尺寸分段基本尺寸分段基孔制配合动画演示基孔制配合动画演示基轴制配合动画演示基轴制配合动画演示表表2-12 基孔制优先、常用配合基孔制优先、常用配合表表2-13 基轴制优先、常用配合基轴制优先、常用配合表表2-14 尺寸尺寸500-3150mm孔常用公差带孔常用公差带 f6g6h6js6k6m6n6p6r6s6t6u6e7f7g7h7js7k7m7n7p7r7s7t7u7d8e8f8g8h8js8d9e9f9h9js9d10e10h10js10d11h11js11d12h12js12表表2-15

62、 尺寸尺寸500-3150mm轴常用公差带轴常用公差带 G6 H6JS6K6 S6T6F7 G7 H7JS7K7T7D8 E8F8 G8 H8JS8D9 E9F9 G9 H9JS9D10H10JS10D11H11JS11D12H12JS12如图，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制配合，如图，滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制配合，轴径按轴径按35k6加工；滚动轴承外圈与外壳孔的配合应加工；滚动轴承外圈与外壳孔的配合应采用基轴制配合，外壳孔按采用基轴制配合，外壳孔按 72J7加工加工1 例题例题2-22 例题例题2-33 例题例题2-4例题例题2-6例题例题2-7例题例题2-8例题例题2-9确定确定25H7/p6, 25P7/h6孔与孔与轴轴的极限偏差（公式的极限偏差（公式计计算孔基本算孔基本偏差）。偏差）。表表2-1 标准公差数值标准公差数值