《公差配合》PPT课件.ppt

1,公差配合与测量技术,2,第1章 公差配合,本章主要内容为：,公差与配合的选用,公差配合的基本术语及定义,公差配合标准的基本知识,3,公差配合设计包括零件精度，零件与零件之间、部件与部件之间的相互位置精度。零件的公差配合分为尺寸公差、形状(宏观和微观)公差以及同一零件上各要素之间的位置公差，这三者往往又是相互关联的。零件在制造过程中，由于工艺系统本身存在误差，加上操作者的主观原因，最后所获得的尺寸不可能正好等于设计值，这样就存在尺寸误差。尺寸误差必须限制在尺寸公差带之内，而尺寸公差带的大小和位置是否合格又直接取决于尺寸公差的大小。为了保证零件的互换性便于设计、制造、检测与维修，需要对零件的尺寸公差与它们之间的配合实行标准化。,4,对于零件的尺寸公差配合设计，主要是根据国家标准进行的。本章介绍极限与配合国家标准的基本概念、主要内容及其应用。现行的极限与配合国家标准主要有：（1）GB/T 1800.12009极限与配合第1部分：公差、偏差和配合的基础。（2）GB/T 1800.22009极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表。（3）GB/T 18012009极限与配合公差带和配合的选择。（4）GB/T 18042007一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差。,5,1.孔孔通常是指工件的圆柱形内表面，也包括非圆柱形内表面（由两平行平面或切平面形成的包容面），如图1-1（a）所示。2.轴轴通常是指工件的圆柱形外表面，也包括非圆柱形外表面（由两平行平面或切平面形成的被包容面），如图1-1（b）所示。3.长度长度是指由单一尺寸确定的既非孔又非轴的那部分，如图1-1（c）所示。,1.1.1 孔和轴,1.1 公差配合的基本术语及定义,6,图1-1 孔、轴和长度,1.1.2 有关尺寸的定义,1.尺寸尺寸是指用特定单位表示线性尺寸值的数值。在技术图样中或在一定范围内，已注明共同单位(如在尺寸标注中以mm为通用单位)时，均可只写数字，不写单位。,7,2.公称尺寸公称尺寸也称为基本尺寸，是设计时给定的尺寸，它是计算极限尺寸和极限偏差的起始尺寸。孔用D表示，轴用d表示。公称尺寸是根据零件应具备的强度、刚度和结构等要求计算，并经圆整而得到的。公称尺寸可以是一个整数值或一个小数，应尽量采用优先数系中的数值。3.实际尺寸实际尺寸是用两点法测得的尺寸。由于零件存在着形状误差，所以不同部位的实际尺寸不尽相同，故往往把它称为局部实际尺寸。用两点法测量的目的在于排除形状误差对测量结果的影响。因为测量误差的存在，实际尺寸不可能等于真实尺寸，它只是接近真实尺寸的一个随机尺寸。孔和轴的实际尺寸分别用Da和da来表示。,8,4.极限尺寸极限尺寸是允许尺寸变动的两个界限尺寸。两个界限尺寸中较大的一个称为上极限尺寸，较小的称为下极限尺寸。孔和轴的上极限尺寸与下极限尺寸分别用Dmax、dmax与Dmin、dmin表示。实际尺寸的大小由加工决定，而极限尺寸是设计时给定的尺寸，不随加工而变化。,9,1.1.3 有关偏差、公差的定义,1.尺寸偏差尺寸偏差简称为偏差，是指某一尺寸（实际尺寸、极限尺寸）减去其公称尺寸所得的代数差。孔用E表示，轴用e表示。偏差可能为正或负，亦可为零。尺寸偏差分为极限偏差和实际偏差。上极限尺寸与公称尺寸的代数差称为上极限偏差，孔和轴的上极限偏差分别用ES和es表示；下极限尺寸与公称尺寸的代数差称为下极限偏差，孔和轴的下极限偏差分别用EI和ei表示。上极限偏差与下极限偏差统称为极限偏差。实际尺寸与公称尺寸的代数差称为实际偏差，孔和轴的实际偏差分别用a和a表示。各种偏差的计算公式为,10,上、下极限偏差可以为正、负或零。偏差值除零外，前面必须冠以正负号。极限偏差用于控制实际偏差。实际偏差若介于上极限偏差与下极限偏差之间，则该尺寸合格。2.尺寸公差尺寸公差是上极限尺寸与下极限尺寸之差，或上极限偏差与下极限偏差之差。它是允许尺寸的变动量。孔和轴的公差分别用TD和Td表示。公差与极限尺寸和极限偏差的关系为,11,各种尺寸、偏差与公差的关系如图1-2所示。,图1-2 各种尺寸、偏差与公差的关系,12,3.公差带及公差带图公差带是由上、下极限偏差所确定的一个允许尺寸变动的区域。为了说明公称尺寸、极限偏差和公差三者之间的关系，需要画出公差带图，如图1-3所示。,图1-3 孔、轴公差带图,13,由图1-3可以看出，公称尺寸是公差带图的零线，是衡量公差带位置的起始点。图中EI和es是决定孔、轴公差带位置的极限偏差。若EI和es的绝对值越大，孔、轴公差带离零线就越远；若绝对值越小，则孔、轴公差带离零线就越近。国家标准把用以确定公差带相对零线位置的上极限偏差或下极限偏差称为基本偏差，它往往是离零线近的或位于零线的那个偏差。公差的大小即公差值的大小，它是指沿垂直于零线方向度量的公差带宽度。沿零线方向的宽度是画图时任意确定的，不具有特定含义。在画公差带图时，公称尺寸以mm为单位标出，公差带的上、下极限偏差以m（或mm）为单位标出，单位也可以省略不标。上、下极限偏差的数值前冠以“”或“”号，零线以上为正，以下为负。与零线重合的偏差，其数值为零，不必标出，如图1-4所示。,14,图1-4 公差带图示例,1.1.4 有关配合的定义1.配合配合是指公称尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。由于配合是指一批孔、轴的装配关系，而不是指单个孔和单个轴的装配关系，所以只有用公差带关系来反映配合才比较准确。2.间隙或过盈间隙或过盈是指相配合的孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差，此差值为正时称为间隙，用X表示；为负时称为过盈，用Y表示。,15,3.配合类别1）间隙配合间隙配合是指具有间隙（包括最小极限间隙等于零）的配合。即使把孔做得最小，把轴做得最大，装配后仍具有一定的间隙(包括最小极限间隙等于零)。对于这类配合，孔的公差带在轴的公差带之上，如图1-5所示。,图1-5 间隙配合,16,这类配合的最大极限间隙Xmax、最小极限间隙Xmin和平均间隙Xav的计算公式分别为,2）过盈配合过盈配合是指具有过盈（包括最小极限过盈等于零）的配合。即使把孔做得最大，把轴做得最小，装配后仍具有一定的过盈(包括最小极限过盈等于零)。对于这类配合，孔的公差带在轴的公差带之下，如图1-6所示。,17,图1-6 过盈配合,这类配合的最大极限过盈Ymax、最小极限过盈Ymin和平均过盈Yav的计算公式分别为,18,3）过渡配合过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合。对于这类配合，孔的公差带与轴的公差带相互交叠，如图1-7所示。,图1-7 过渡配合,19,这类配合没有最小极限间隙和最小极限过盈，只有最大极限间隙Xmax和最大极限过盈Ymax，其计算公式为,最大极限间隙和最大极限过盈的平均值为正时，表示平均间隙Xav；为负时，表示平均过盈Yav。,20,4.配合公差及配合公差带图配合公差是指间隙或过盈的允许变动量，用Tf表示。对于间隙配合Tf=XmaxXmin对于过盈配合Tf=YminYmax对于过渡配合Tf=XmaxYmax从上式看出，不论是哪一类配合，其配合公差都应表示为,为了直观地表示配合精度和配合性质，国家标准提出了配合公差带图，如图1-8所示。画配合公差带图的规则与画孔、轴公差带图一样，配合公差带图用一长方形区域表示。零线以上为正，表示间隙；零线以下为负，表示过盈。公差带上、下两端到零线的距离为极限间隙或极限过盈，而公差带上、下两端之间的距离为配合公差。极限间隙和极限过盈以m或 mm为单位。,21,图1-8 配合公差带图,例1-1 计算 mm孔与 mm轴配合的极限间隙、平均间隙和配合公差，并画出孔、轴公差带图和配合公差带图。解（1）画出孔、轴公差带图，如图1-9（a）所示。（2）计算极限间隙、平均间隙和配合公差,22,(3)画出配合公差带图，如图1-9（b）所示。,图1-9 例1-1图,23,例1-2 计算 mm孔与 mm轴配合的极限过盈、平均过盈和配合公差，并画出孔、轴公差带图和配合公差带图。解（1）画出孔、轴公差带图，如图1-10（a）所示。（2）计算极限过盈、平均过盈和配合公差。,（3）画出配合公差带图，如图1-10（b）所示。,24,图1-10 例1-2图,例1-3 计算 mm孔与 mm 轴配合的极限间隙、极限过盈、平均间隙（或平均过盈）和配合公差，并画出孔、轴公差带图和配合公差带图。解（1）画出孔、轴公差带图，如图1-11（a）所示。（2）计算极限间隙、极限过盈、平均间隙（或平均过盈）和配合公差。,25,（3）画出配合公差带图，如图1-11（b）所示。,图1-11 例1-3图,26,1.1.5 配合制国家标准规定了基孔制和基轴制两种配合制，也称为基准制。1.基孔制基孔制是指以孔的公差带位置为基准固定不变，与不同基本偏差的轴的公差带形成不同配合的一种制度，如图1-12（a）所示。基孔制的孔称为基准孔，它的基本偏差为下极限偏差EI，偏差值为零。2.基轴制基轴制是指以轴的公差带位置为基准固定不变，与不同基本偏差的孔的公差带形成不同配合的一种制度，如图1-12（b）所示。基轴制的轴称为基准轴，它的基本偏差为上极限偏差es，偏差值为零。基孔制和基轴制中两个基准件的公差带都是按向体原则分布的，即按加工时尺寸变化的方向分布的，它们均处于工件的实体之内。基准孔的公差带在零线以上，基准轴的公差带在零线以下。,27,图1-12 基准制配合,1.2 公差配合标准的基本知识公称尺寸不大于500 mm的零件在产品中应用最广，因此，这一尺寸段称为常用尺寸段。为了使极限与配合实现标准化，规范尺寸精度设计，我国国家标准GB/T 1800.12009中规定了两个基本系列，即标准公差系列和基本偏差系列。其中，标准公差决定公差带的大小，基本偏差决定公差带的位置。,28,1.2.1 标准公差系列1.标准公差的等级和作用GB/T 1800.12009在公称尺寸不大于500 mm内规定了IT01、IT0、IT1、IT2、IT17、IT18共20个标准公差等级，在公称尺寸5003 150 mm内规定了IT1IT18共18个标准公差等级。其中，IT01等级最高，依次降低，IT18为最低级。标准公差的大小，即标准公差等级的高低，决定了孔、轴的尺寸精度和配合精度。在确定孔、轴公差时，应按标准公差等级取值，以满足标准化和互换性的要求。2.标准公差数值表的确定对于公称尺寸不大于500 mm的标准公差，IT5IT18标准公差数值的计算公式为,29,对于公称尺寸在5003 150 mm的标准公差，IT1IT18标准公差数值是标准公差因子I的函数。标准公差因子I的计算公式为,例1-4 试求公称尺寸为30 mm时IT7级的标准公差数值。解 查表得，30 mm属于1830 mm的尺寸分段。其公称尺寸的计算值为,30,查表得IT7=16i，即,1.2.2 基本偏差系列1.基本偏差及其作用基本偏差一般是指上极限偏差或下极限偏差中离零线最近的那一个。它的作用是决定孔、轴公差带相对于零线的位置。为了改变配合性质，只要改变孔或轴当中一个零件的公差带位置就可达到目的。采用基孔制时则改变轴的公差带位置，采用基轴制时则改变孔的公差带位置。为了满足设计和生产的需要，国家标准对孔和轴各规定了28个基本偏差，即对孔和轴各给出了28个公差带位置供选择使用。孔的基本偏差用大写英文字母表示，轴的基本偏差用小写英文字母表示，它们的排列次序如图1-13所示。,31,图1-13 基本偏差系列,32,从图1-13可以看出，孔、轴基本偏差相对于零线对称分布，孔的基本偏差中AH位于零线上方，其基本偏差为下极限偏差EI；KZC位于零线下方，其基本偏差为上极限偏差ES，JS位于零线中间，是双向对称偏差，其基本偏差为上极限偏差ES或下极限偏差EI。而轴的基本偏差中，ah位于零线下方，其基本偏差为上极限偏差es；kzc位于零线上方，其基本偏差为下极限偏差ei；同样，js位于零线中间，是双向对称偏差，其基本偏差为上极限偏差es或下极限偏差ei。H和h的基本偏差为零，符合基孔制和基轴制中的基准件偏差，故H代表基孔制的基准孔，h代表基轴制的基准轴。2.轴的基本偏差数值的确定轴的基本偏差数值实质是按相应的公式计算，并经过尾数圆整得到的。这些计算公式是通过实验和统计分析得到的。,33,与各种等级的基准孔H相配合时，ah形成间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙。其中a、b、c这3种用于大间隙的热动配合，最小间隙采用与直径成正比的关系式计算；d、e、f主要用于旋转运动，为保证良好的液体摩擦，最小间隙按直径的平方根关系计算，并应考虑表面粗糙度的影响，适当减小间隙；g主要用于滑动和半液体摩擦，或用于定位配合，故直径指数减小；cd、ef、fg分别是相邻两个基本偏差的几何插入值。jn主要用于形成过渡配合，所得间隙或过盈均不太大，以保证孔、轴配合时能够对中、定心和拆卸方便。其计算公式由经验和统计方法确定，采用与直径的立方根成正比的关系式。pzc主要用于形成过盈配合，其基本偏差按与一定公差等级的基孔制相配合时，最小过盈采用R5和R10系列优先数依次递增的规律确定。,34,3.孔的基本偏差数值的确定孔的基本偏差数值是以相应轴的基本偏差为基础换算得到的。换算的原则是：在孔和轴为同一公差或孔比轴低一级的配合条件下，按基孔制形成的配合和按基轴制形成的配合，两者的配合性质相同，即两种基准制的同名配合应得到相同的配合性质。例如，30H7/f6和30F7/h6、30H7/m6和30M7/h6、30H7/u6和30U7/h6即为两种基准制的同名配合。这一换算原则是基于工艺等价原则提出来的。所谓工艺等价是指加工孔和轴的难易程度相当。在常用尺寸段，加工同一公称尺寸和公差的孔和轴时，显然加工孔要比加工轴难一些，为了使它们的加工难易程度相当，需要使孔的公差等级比轴的公差等级低一级，如上述所列的3组配合。根据上述换算原则，孔的基本偏差分别按两种规则进行换算。,35,1）通用规则通用规则是指用同一字母(孔大写、轴小写)所代表的孔、轴基本偏差绝对值相同，符号相反。即,2）特殊规则特殊规则是指孔的基本偏差等于用通用规则换算得到的基本偏差再加上一个修正值。其中，为孔的公差等级比轴低一级时，两者标准公差值的差值。即,36,特殊规则仅适用于公称尺寸大于3 mm、标准公差等级小于或等于IT8的孔的基本偏差K、M、N和标准公差等级小于或等于IT7的孔的基本偏差PZC。例1-5 查孔的基本偏差数值表和标准公差数值表，确定30D7孔的上、下极限偏差。解 先查孔的基本偏差数值表，确定孔的基本偏差数值。公称尺寸30 mm处于2430 mm尺寸分段内，基本偏差为下极限偏差，D的偏差数值为+65 m，于是EI=+65 m。查标准公差数值表，确定孔的上极限偏差。公称尺寸30 mm处于1830 mm尺寸分段内，IT7级对应的公差数值为21 m，因为 故有,37,例1-6 查表确定30M7孔的上、下极限偏差。解 先查孔的基本偏差数值表，确定孔的基本偏差数值。孔的公称尺寸30 mm处于2430 mm的尺寸分段内，因孔的公差等级为IT7级，应属于等级小于或等于IT8级这一栏内，M的偏差数值为,由=8 m，M为上极限偏差，得,例1-7 查表确定30U7孔的上、下极限偏差。解 先查孔的基本偏差数值表，确定孔的基本偏差数值。孔的公称尺寸30 mm处于2430 mm的尺寸分段内，U的基本偏差为上极限偏差，当公差等级大于IT7级时，数值为-48 m，但这不符合本题的要求。按题意该孔的公差等级为IT7级，应属于小于或等于IT7级这一栏内，故应按表中的说明，即“在大于IT7级的相应数值上增加一个值”，在该表右端查出=8 m，于是U的上极限偏差数值应为,38,因为IT7级对应的公差数值为21m，所以,1.2.3 公差带与配合在图样上的标注1.公差带代号国家标准规定，孔、轴公差带由公称尺寸、基本偏差代号与公差等级代号组成，并且采用同一号大小字体书写。零件图上的标注如图1-14（a）、（b）所示。2.配合代号配合代号由相配合的孔、轴公差带代号组成，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。装配图上的标注如图1-14（c）所示。在零件图上只标公差带代号或极限偏差数值，或两者同时标注(此时上、下极限偏差标在公差带代号后面，并用括号括上)，见图1-14（c）。,39,图1-14 公差带与配合的标注,但也有例外，如滚动轴承内圈与轴的配合、外圈与机座孔的配合，不需标出轴承的公差带代号，只标轴和机座孔的公差带代号，如图1-15所示。这是因为滚动轴承是一个标准部件，它的尺寸精度另有专门的标准规定，由专门工厂制造，不需另行设计。,40,图1-15 孔、轴与轴承配合的标注,1.3 公差与配合的选用1.3.1 基准制的选用基孔制和基轴制是两种平行的配合制度，在一定的条件下，同名配合的性质相同。国家标准规定基准制的目的是获得一系列不同配合性质的配合，以满足零件配合需要，又不致使实际选用的零件极限尺寸数目繁杂，以便于制造，从而获得良好的技术效果和经济效益。因此，基准制的选择主要应考虑零件结构、加工工艺、装配工艺以及经济性。也就是说，所选择的基准制应当有利于零件的加工、装配和降低制造成本。,41,国家标准推荐优先选用基孔制，因为加工轴所用的刀具一般为非定值刀具，同一把刀可加工不同尺寸的轴件。采用基孔制可减少刀具和量具的品种、规格、数量，降低孔的加工成本。显然，基孔制是经济合理的选择。但并不是在所有情况下基孔制都是最好的选择，如在以下几种情况下就应当采用基轴制。（1）在同一公称尺寸的轴上，同时安装几个不同配合的孔件时，采用基轴制。如图1-16所示，活塞连杆机构中，活塞销需要同时与活塞和连杆形成不同的配合。销轴两端活塞孔的配合为M6/h5，销轴与连杆孔的配合为H6/h5，显然它们的配合是不同的，应当采用基轴制。这样销轴各部位的直径尺寸是相同的(h5），以便于加工；活塞孔和连杆孔则分别按M6和H6加工。装配时也比较方便，不致将连杆孔表面划伤。相反，如果采用基孔制，由于活塞孔和连杆孔尺寸相同，为了获得不同的配合，销轴的尺寸势必应当两端大中间小。这样的销轴较难加工，且装配时容易将连杆孔表面划伤。,42,图1-16 活塞连杆机构中的配合1活塞；2活塞销；3连杆,（2）采用冷拉棒材直接做轴时，不需进行机加工，可获得较明显的经济效益。因此，可把轴作为标准件，采用基轴制。这种情况在农机等行业中比较常见。（3）标准件的外表面与其他零件的内表面配合时，也要采用基轴制，如轴承外圈与机座孔的配合应采用基轴制。但轴承的内圈与轴配合时，则应采用基孔制。,43,有时根据实际情况，也可以采用非基准制配合，即相配合的孔和轴都不是基准件。如图1-17所示，为了使轴承盖与孔、轴承挡圈与轴获得更松的配合，轴承盖与孔的配合和轴承挡圈与轴的配合分别为100J7/e9和55D9/j6，它们既不是基孔制也不是基轴制。轴承孔的公差带J7是由轴承孔与轴承外圈配合决定的，轴的公差带j6是由轴与轴承内圈的配合决定的。,图1-17 轴承盖与孔、轴承挡圈与轴的配合,44,1.3.2 公差等级的选用选用公差等级是为了解决零件使用要求与制造经济性之间的矛盾。公差等级选用的基本原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选用较低的公差等级。公差等级越高，加工难度越大，生产成本也随之增加；反之，成本将相应降低。在确定公差等级时要注意以下几个问题：(1)一般非配合尺寸要比配合尺寸的精度低。(2)遵守工艺等价原则孔、轴的加工难易程度应相当。在公称尺寸等于或小于500 mm时，孔的公差等级比轴要低一级；在公称尺寸大于500 mm时，孔、轴的公差等级相同。这一原则主要用于中高精度（公差等级小于或等于IT8）的配合。,45,(3)在满足配合要求的前提下，孔、轴的公差等级可以任意组合，不受工艺等价原则的限制。见图1-17，轴承孔的连接可靠性主要是靠螺钉连接来保证，它的配合要求很松，对配合精度要求很低，相配合的孔件和轴件既没有相对运动，又不承受外界负载，所以轴承盖的配合外径采用IT9是经济合理的。孔的公差等级IT7是由轴承的外径精度决定的，如果轴承盖的配合外径按工艺等价原则采用IT6，反而是不合理的设计。因为这样做势必要提高制造成本，同时对提高产品质量又起不到任何作用。同理，轴承挡圈的公差等级为IT9，轴颈的公差等级为IT6也是合理的。(4)与标准件配合的零件，其尺寸精度由标准件的精度要求所决定。见图1-17，与轴承配合的孔和轴，其尺寸精度由轴承的精度等级来决定。与齿轮孔相配合的轴，其配合部分的尺寸精度由齿轮的精度等级所决定。,46,(5)用类比法确定尺寸精度时，可参考各公差等级的应用范围和公差等级的应用选择实例。(6)在满足设计要求的前提下，应尽量考虑工艺的可行性和经济性。(7)表面粗糙度是影响配合性质的一个重要因素，在选择尺寸公差等级时，应同时考虑表面粗糙度的要求。1.3.3 配合的选用由前面已知，国家标准中规定了20个公差等级和孔、轴的28种基本偏差。这样，在公称尺寸小于或等于500 mm的常用尺寸范围内，孔可组成543种公差带，轴可组成544种公差带，这些孔、轴公差带又可组成更多数目的配合。如果不加限制，任意选用这些公差带和配合，将不利于生产。为了减少零件、定值刀具、量具和工艺装备的品种和规格，国家标准对所选用的公差带与配合作了必要的限制。,47,在常用尺寸段，GB/T 18012009规定了一般、常用和优先孔公差带105种，其中带方框的44 种为常用公差带，带圈的13种为优先公差带，如图1-18所示；一般、常用和优先轴公差带119种，其中带方框的59种为常用公差带，带圈的13种为优先公差带，如图1-19所示。,图1-18 公称尺寸不大于500mm时推荐使用的孔的公差带,48,图1-19 公称尺寸不大于500mm时推荐使用的轴的公差带,对于公称尺寸大于5003 150 mm的孔，国家标准规定了31种常用公差带，如图1-20所示。对于公称尺寸大于5003 150 mm的轴，国家标准规定了41种常用公差带，如图1-21所示。在这一尺寸范围内国家标准没有推荐配合。基于工艺等价原则，国家标准规定在这一尺寸段一般采用基孔制的同级配合。,49,图1-20 公称尺寸大于5003150mm的孔的公差带,图1-21 公称尺寸大于5003150mm的轴的公差带,50,1.3.4 线性尺寸的一般公差构成零件的所有几何要素总是具有一定的尺寸和几何形状。由于尺寸误差和几何特征（形状、方向、位置）误差的存在，为保证零件的使用功能就必须对它们加以限制，否则将会损害其功能。对功能上无特殊要求的要素可给出一般公差。一般公差可应用在线性尺寸、角度尺寸、形状和位置等几何要素。为了明确而统一地处理这类尺寸的公差要求问题，国家标准GB/T 18042007中规定了线性尺寸一般公差的等级和极限偏差。线性尺寸和角度尺寸的一般公差是指在车间普通工艺条件下，机床设备可保证的尺寸公差。在正常维护和操作情况下，它代表车间正常的加工精度。线性尺寸的一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。采用一般公差的线性尺寸，在正常车间加工精度得到保证的条件下，一般可不用检验。,51,线性尺寸的一般公差规定了4个公差等级，即f(精密级)、m(中等级)、c(粗糙级)、v(最粗级)。规定图样上线性尺寸的未注公差时，应考虑车间的一般加工精度，由相应的技术文件或标准作出具体的规定。采用GB/T 18042007规定的一般公差，应在图样标题栏附近或技术要求、技术文件（如企业标准）中注出本标准号及公差等级代号。例如，选用中等级时，标注为GB/T 1804m。该标准规定的线性尺寸未注公差，适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般冲压加工的尺寸。非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸可参照采用。1.3.5 极限与配合国家标准的应用正确合理地选择和应用极限与配合是机械设计中的关键环节，是关系到产品使用性能和制造成本的一项重要工作。,52,几乎所有机器中的零件连接都少不了孔、轴结合的形式，这种结合的意义不仅在于把零件组装到一起，更重要的是要保证机器的正常工作。为此，孔、轴的结合特性应与机器的使用要求相适应，这也是孔、轴的极限与配合的含义。如果极限与配合选用不当，将会影响机器的使用性能，甚至不能正常工作。例如，测绘制造的机械产品，其所用的材料、零件的尺寸和结构形状完全与原机械产品一样，但使用性能却远不及原机械产品优良。只有经过反复试验，修改所选用的公差与配合后，产品的技术性能才能达到原机械产品的水平。这样的实例在生产实践中是经常遇到的。极限与配合国家标准的应用主要是两个方面的内容：一是根据产品使用性能要求所提出的极限间隙(或极限过盈)，设计者选择适当的公差配合，即确定配合代号；二是工艺人员根据图样上的配合代号，通过查表确定孔、轴的极限偏差和零件的公差数值，以便合理地确定工艺系统和工艺过程。,53,1.根据极限间隙（或极限过盈）确定公差与配合1）由极限间隙(或极限过盈)求配合公差Tf配合公差Tf的计算公式为 2）根据配合公差Tf求孔、轴公差查标准公差数值表，即可得到孔、轴的公差等级。如果在公差表中找不到两个相邻或相同等级且公差之和恰为配合公差的孔、轴公差等级，则可通过计算确定孔、轴的公差等级，计算公式为,54,3）确定基准制选择时应从结构、工艺、经济等方面来综合考虑确定。4)由极限间隙(或极限过盈)确定非基准件的基本偏差代号（1）基孔制配合中非基准件的基本偏差代号的确定如下：间隙配合轴的基本偏差为上极限偏差es，且为负值，其公差带在零线以下，如图1-22所示。由图1-22可知，轴的基本偏差|es|=Xmin。由Xmin查轴的基本偏差表便可得到轴的基本偏差代号。,图1-22 基孔制间隙配合的孔、轴公差带图,55,过盈配合轴的基本偏差为下极限偏差ei，且为正值，其公差带在零线以上，如图1-23所示。由图1-23可知，轴的基本偏差|ei|=ES+|Ymin|。根据计算结果查轴的基本偏差表便可得到轴的基本偏差代号。,图1-23 基孔制过盈配合的孔、轴公差带图,56,过渡配合轴的基本偏差为下极限偏差。但从轴的基本偏差表可以看出，其值有正有负，有时也为零，如图1-24所示。由图1-24可知，轴的基本偏差均为ei=ESXmax=TDXmax（也可直接计算轴的上极限偏差es=|Ymax|和下极限偏差ei=TDXmax，根据基本偏差的概念选取）。,图1-24 基孔制过渡配合的孔、轴公差带图,57,当根据已知条件计算出轴的基本偏差数值而查取轴的基本偏差代号时，如果表中没有哪一个代号的数值与计算出的数值相同，则应按下述原则近似地选取一个代号：对于间隙配合或过盈配合,对于过渡配合,或,（2）基轴制配合中非基准件的基本偏差代号的确定如下：间隙配合孔的基本偏差为下极限偏差，且为正值，其公差带在零线以上，如图1-25所示。根据孔的基本偏差EI=Xmin查取孔的基本偏差代号。,58,图1-25 基轴制间隙配合的孔、轴公差带图,过盈配合孔的基本偏差为上极限偏差，且为负值，其公差带在零线以下，如图1-26所示。孔的基本偏差为ES=Ymin+ei。可按计算出的ES查孔的基本偏差表，获取孔的基本偏差代号。,图1-26 基轴制过盈配合的孔、轴公差带图,59,过渡配合孔的基本偏差为上极限偏差，但其值有正也有负，有时也为零，如图1-27所示。由图可知，孔的基本偏差为ES=XmaxTd。按计算出的ES值查孔的基本偏差表，即可获得孔的基本偏差代号。当取近似代号时，所遵守的原则与基孔制相同。,图1-27 基轴制过渡配合的孔、轴公差带图,60,5）验算极限间隙或极限过盈首先按孔、轴的标准公差计算出另一极限偏差，然后按所取的配合代号计算极限间隙或极限过盈，检验计算结果是否符合由已知条件限定的极限间隙或极限过盈。如果验算结果不符合设计要求，可采用更换基本偏差代号或变动孔、轴公差等级的方法来改变极限间隙或极限过盈的大小，直至所选用的配合符合实际要求为止。例1-8 孔、轴的公称尺寸为30 mm，要求配合间隙为Xmin=+20 m，Xmax=+55 m。试确定公差配合。解（1）计算配合公差。,61,（2）查表确定孔、轴的公差等级,故孔用IT7，轴用IT6。（3）假定采用基孔制。（4）查轴的基本偏差代号。根据es=Xmin=20 m，查表确定轴的基本偏差代号为f。（5）验算极限间隙。先画出孔、轴公差带图，如图1-28所示，并计算出孔、轴的其他各极限偏差，经验算可得,故所选配合30H7/f6是合适的。,62,图1-28 例1-8图,例1-9 孔、轴的公称尺寸为30 mm，配合要求为Ymin=26 m，Ymax=63 m。试确定公差配合。解（1）计算配合公差。,（2）查表确定孔、轴的公差等级。,故孔用IT7，轴用IT6。,63,（3）假定采用基轴制。（4）查孔的基本偏差代号。因为这是一个过盈配合，所以孔的基本偏差应为上极限偏差，即为,查孔的基本偏差数值表可得孔的基本偏差代号为U（其值为-41 m）。（5）验算极限过盈。先画出孔、轴公差带图，如图1-29所示，并计算出孔、轴的其他各极限偏差，经验算可得,符合设计要求，所以选取的配合代号为30U7/h6。,64,图1-29 例1-9图,例1-10 孔、轴的公称尺寸为30 mm，配合要求为Xmax=+20 m，Ymax=16 m。试确定公差配合。解（1）计算配合公差。,（2）查表确定孔、轴的公差等级。,故孔用IT7，轴用IT6。,65,（3）假定采用基孔制。（4）查轴的基本偏差代号。因为已知条件给定的是最大间隙和最大过盈，所以这是一个过渡配合。轴的基本偏差为下极限偏差，其值为,查轴的基本偏差数值表可取轴的基本偏差代号为k（其值为2 m）。（5）验算最大间隙和最大过盈。先画出孔、轴公差带图，如图1-30所示，并计算出孔、轴的其他各极限偏差。经验算可得,符合设计要求，所以选取的配合代号为30H7/k6。,66,图1-30 例1-10图,2.根据配合代号确定孔、轴的公差和极限偏差工艺人员在制定工艺过程时，必须根据图样给定的配合代号求得孔、轴的公差和极限偏差。其步骤如下：(1)根据孔、轴公差等级查标准公差值。(2)查非基准件的基本偏差值。(3)计算另一极限偏差的数值。(4)画公差带图，并计算极限间隙或极限过盈和配合公差。,67,例1-11 已知某孔、轴的配合代号为30H7/t6，试确定孔、轴的公差和极限偏差。解（1）根据孔、轴公差等级查表，得,（2）t为非基准件的基本偏差(下极限偏差)代号，查表得其数值ei=+41 m。（3）根据（1）、（2）可得孔、轴的另一极限偏差为,（4）画公差带图，如图1-31所示。由公差带图可知这是一个过盈配合。,68,配合公差为,工艺人员可根据孔、轴公差数值和极限偏差数值选择加工设备，制定工艺过程。,图1-31 例1-11图,