公差与极限配合课件.ppt

第三节 机械零件的公差与配合 一 、 公 差 与 配 合 的 基 本 概 念 公 差加 工 误 差 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 1. 有 关 “ 尺 寸 ” 的 术 语 和 意义（ 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 1. 有 关 “ 尺 寸 ” 的 术 语 和 意 义（ 3） 实 际 尺 寸 实 际 尺 寸 是 通 过 测 量 所 得 的尺 寸 1. 有 关 “ 尺 寸 ” 的 术 语 和 意 义（ 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 （ 4） 极 限 尺 寸 图 2-8 公 差 与 配 合 示 意 图 图 2-9 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 极 限 偏 差 上 偏 差 =最 大 极 限 尺 寸 基 本 尺 寸 ES（ 孔 ） 、 es（ 轴 ） 下 偏 差 = 最 小 极 限 尺 寸 基 本 尺 寸 EI（ 孔 ） 、 ei（ 轴 ） 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 2. 有 关 “ 公 差 、 偏 差 及 误 差 ” 的 术 语 和 定义 （ 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 上 偏 差下 偏 差 零 线基本尺寸 下 偏 差上 偏 差 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 由 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 。

2. 有 关 “ 公 差 、 偏 差 及 误 差 ” 的 术 语 和 定义 （ 6） 基 本 偏 差 基 本 偏 差 就 是 用 来 确 定 公 差 带 相 对 于 零线 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恒 不 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”ESEI=00 基本尺寸 H 图 2-11 基 孔 制 配 合 与 基 轴 制 配 合 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 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”es=0ei0 基本尺寸 h 图 2-11 基 孔 制 配 合 与 基 轴 制 配 合 (2)配 合 类 型 间 隙 配 合 过 渡 配 合 过 盈 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 ） 图 2-11 基 孔 制 配 合 与 基 轴 制 配 合 (2)配 合 类 型过 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 ） 。

图 2-11 基 孔 制 配 合 与 基 轴 制 配 合 (2)配 合 类 型过 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 图 2-11 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 +最 大 过 盈 (3)配 合 公 差 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 P28 表 2-7 1. 标 准 公 差 系 列（ 1） 公 差 单 位 （ 公 差 因 子 ,单 位 m）当 尺 寸 500mm时 ， （ mm）D001.0D45.0 3i 反 映 加 工 误 差 反 映 测 量 误 差 1. 标 准 公 差 系 列（ 2） 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（ 2） 公 差 等 级 公 差 等 级 系 数 a（ 见 表 2-6） 标 准 公 差 的 值 T= a i 表 2-6 尺 寸 500m m 的 IT5至 IT18级 标 准 公 差 计 算 表 公 差 等 级 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 公 差 值 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 1. 标 准 公 差 系 列（ 3） 基 本 尺 寸 分 段 D001.0D45.0 3i 标 准 公 差 的 值 T= a i 1. 标 准 公 差 系 列（ 3） 基 本 尺 寸 分 段 例 ： 基 本 尺 寸 45 mm（ 在 30mm 50mm 尺 寸段 ） 的 IT6与 IT7的 公 差 值 计 算 基 本 尺 寸 （ mm） 73.385030 D 1. 标 准 公 差 系 列例 ： 基 本 尺 寸 45 mm（ 在 30mm 50mm 尺 寸 段 ） 的 IT6与 IT7的 公 差 值 。

公 差 单 位 (mm ） IT6 = 10 i = 10 1.56 16 (mm ) IT7 = 16 i = 16 1.56 24.97 25 (mm ) 56.173.38001.073.3845.0 3 i 2. 基 本 偏 差 系 列 图 2-15 基 本 偏 差 系 列 2. 基 本 偏 差 系 列（ 1） 轴 的 基 本 偏 差 请 看 P32 表 2-9 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 请 看 P34 表 2-10 2. 基 本 偏 差 系 列（ 2） 孔 的 基 本 偏 差 当 基 本 尺 寸 500mm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 ” 换 算 规 则 ：1） 通 用 规 则 a） 全 部 间 隙 配 合 AH； b） 标 准 公 差 IT8的 K 、 M、 N； c） 标 准 公 差 IT7的 PZC； 孔 的 基 本 偏 差 与 轴 的 基 本 偏 差 数 值 相 等 ， 但 符 号 相 反 但 有 个 别 例 外 ， 对 公 差 等 级 IT8， 基 本 尺 寸 3mm的 N，其 基 本 偏 差 ES = 0 换 算 规 则 ：2） 特 殊 规 则 a） 标 准 公 差 IT8的 K 、 M、 N； b） 标 准 公 差 IT7的 PZC； 孔 的 基 本 偏 差 要 在 上 述 基 础 上 增 加 一 个 值 三 、 公 差 与 配 合 的 基 准 制 与 公 差 等 级 1. 国 家 标 准 规 定 的 公 差 与 配 合 图 2-17 尺 寸 500m m 轴 的 （ 方 框 内 的 ） 一 般 常 用 和 （ 圆圈 内 的 ） 优 先 公 差 图 2-18 尺 寸 500m m 孔 的 （ 方 框 内 的 ） 一 般 常 用 和（ 圆 圈 内 的 ） 优 先 公 差 图 2-19 基 孔 制 优 先 配 合 公 差 带 图 2-20 基 轴 制 优 先 配 合 公 差 带 三 、 公 差 与 配 合 的 基 准 制 与 公 差 等 级 2. 基 准 制 的 选 用 一 般 情 况 下 ， 应 优 先 选 用 基 孔 制 。

三 、 公 差 与 配 合 的 基 准 制 与 公 差 等 级 3. 公 差 与 配 合 的 选 用 选 择 公 差 与 配 合 的 主 要 内 容 有 ： 1） 确 定 基 准 制 ； 2） 确 定 公 差 等 级 ； 3） 确 定 配 合 种 类 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 三 、 公 差 与 配 合 的 基 准 制 与 公 差 等 级 4. 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 4. 公 差 等 级 的 选 用 1） 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 。

2） IT2IT5级 公 差 用 于 特 别 精 密 的 零 件 尺 寸 3） IT5（ 孔 到 IT6） 级 公 差 用 于 高 精 度 和 重 要 表 面 的 配 合 尺 寸 ； 4） IT6（ 孔 到 IT7） 级 公 差 用 于 零 件 较 精 密 的 配 合 尺 寸 ； 5） IT7IT8级 用 于 一 般 精 度 要 求 的 配 合 尺 寸 ； 6） 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 7） IT11IT12级 公 差 用 于 不 重 要 的 配 合 尺 寸 8） IT12IT18级 公 差 用 于 未 注 公 差 的 尺 寸 三 、 公 差 与 配 合 的 基 准 制 与 公 差 等 级 5. 配 合 的 选 用 应 尽 可 能 选 用 优 先 配 合 和 常 用 配 合 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 。

四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 （ 一 ） 形 状 公 差 和 形 状 误 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 四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 形 状 误 差 的 评 定 原 则最 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 例 ： 四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 （ 二 ） 形 状 公 差 的 项 目 （ 二 ） 形 状 公 差 的 项 目1. 直 线 度 公 差 实 际 被 测 要 素 对 理 想 直 线 的 允 许 变 动 量 1. 直 线 度 公 差1） 在 给 定 平 面 内 的 直 线 度 公 差 带 图 2-21 给 定 平 面 内 的 直 线 度 公 差 带 1. 直 线 度 公 差2） 在 给 定 一 个 方 向 上 的 直 线 度 公 差 带 图 2-22 给 定 一 个 方 向 上 的 直 线 度 公 差 带 1. 直 线 度 公 差3） 在 给 定 相 互 垂 直 的 两 个 方 向 上 的 直 线 度 公差 带 图 2-23 给 定 两 个 方 向 上 的 直 线 度 公 差 带 2. 平 面 度 公 差 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 。

图 2-24 平 面 度 公 差 带 3. 圆 度 公 差 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 图 2-25 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 图 2-26 圆 柱 度 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 图 2-27 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 。

图 2-28 面 轮 廓 度 公 差 带 四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 （ 三 ） 位 置 公 差 和 位 置 误 差 几 何 要 素 关 联 要 素 基 准 要 素基 准 四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 （ 三 ） 位 置 公 差 和 位 置 误 差 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 四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 （ 三 ） 位 置 公 差 和 位 置 误 差 位 置 公 差 包 括 ： 定 位 位 置 公 差 定 向 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 图 2-29 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 。

图 2-30 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 图 2-31 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 图 2-32 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 图 2-33 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 图 2-34 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 跳 动 可 分 为 ： 径 向 圆 跳 动 端 面 圆 跳 动 斜 向 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 。

图 2-35 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 图 2-36 端 面 圆 跳 动 公 差 带 斜 面 圆 跳 动 斜 面 圆 跳 动 用 于 控 制 圆 锥 面 在 法 线 方 向 的 跳 动 量 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 斜 向 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 图 2-37 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 图 2-38 端 面 全 跳 动 公 差 带 四 、 形 状 公 差 与 位 置 公 差 （ 四 ） 形 位 公 差 的 选 用 （ 四 ） 形 位 公 差 的 选 用 (1) 形 状 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 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 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。