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轴与孔结合的公差与配合

一、公差与配合的基本术语及定义

阳宝1、尺寸的术语及定义：

（1）尺寸：指用特定单位表示线性长度的数值，由数字和长度单位两部分组成。

（2）孔、轴尺寸：

孔—主要指圆柱形内表面，也包括其他非圆柱形内表面中由单一尺寸确定的部分。

轴—主要指圆柱形外表面，也包括其他非圆柱形外表面中由单一尺寸确定的部分。

（3）基本尺寸：指设计给定的尺寸，也是图样中标注的尺寸。孔的基本尺寸代号用D表示，轴的基本尺寸代号用d表示。

（4）实际尺寸：指对实际零件通过测量获得的尺寸。孔、轴的实际尺寸分别用Da、da表示。

（5）极限尺寸：指允许实际尺寸变化的两个界限值。孔、轴的最大极限尺寸分别用Dmax、dmax表示；孔、轴的最小极限尺寸分别用Dmin、dmin表示。

2、偏差与公差的术语及定义：

（1）尺寸偏差（简称偏差）：尺寸偏差是由某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差，可为正值、负值或零。在计算和标注时，除零外的值必须带有正、负号。

极限偏差：极限偏差分为上偏差和下偏差。

上偏差：最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔用ES、轴用es表示。

下偏差：最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔用EI、轴用ei表示。

孔、轴的极限偏差可表示为：

孔：孔的上偏差=孔的最大极限尺寸-孔的基本尺寸 ES=Dmax-D

孔的下偏差=孔的最小极限尺寸-孔的基本尺寸 EI=Dmin-D

轴：轴的上偏差=轴的最大极限尺寸-轴的基本尺寸 es=dmax-d

轴的下偏差=轴的最小极限尺寸-轴的基本尺寸 ei=dmin-d

实际偏差：实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差。

孔、轴极限偏差的标注形式。

（2）尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量称为尺寸公差。它等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差之差的绝对值。

孔：Th=|Dmax-Dmin|=|ES-EI|

轴：Ts=|dmax-dmin|=|es-ei|

注意：公差与偏差是两个根本不同的概念，公差是绝对值，不能为零，它代表制造精度的要求，反映加工难易程度；而偏差是代数差，表示与基本尺寸偏离的程度，与加工难易度无关。

3、公差带图：

（1）零线：在公差带图中，确定偏差的一条基准直线为零偏差线，简称零线，通常零线表示基本尺寸。

（2）尺寸公差带（简称公差带）：在公差带图中，由代表上、下偏差的两条直线所限定的一个区域，为尺寸公差带。在国家标准中，公差带包括“公差带大小”和“公差带位置”两个参数。前者由标准公差确定，后者由基本偏差确定。

（3）标准公差：国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差称为标准公差。它分为20个等级，用公差符号IT和阿拉伯数字表示，即IT0、IT1、IT2、···、IT18。公差等级用来确定尺寸精度，IT0最高，以下逐级降低，IT18最低。

（4）基本偏差：国家标准规定的用以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，即基本偏差。基本偏差共28个，用拉丁字母表示，孔大写，轴小写。

4、配合的术语及定义：

（1）配合：配合是指一批基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴反映在公差带图上的相互位置关系。孔轴配合时，孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差为正时是间隙，为负时是过盈。

（2）间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。反映在公差带图上，孔的公差带位于轴的公差带之上。最大间隙和最小间隙统称为极限间隙，其计算公式为：

最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

最小间隙 Xmin=Dmin-dmax=EI-es

（3）过盈配合：具有过盈的配合称为过盈配合。反映在公差带图上，孔的公差带在轴的公差带之下。最小过盈与最大过盈统称为极限过盈，器计算公式为：

最小过盈 Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

最大过盈 Ymax=Dmin-dmax=EI-es

（4）过渡配合：可能有间隙或过盈的配合称为过渡配合。反映在公差带图上，孔与轴的公差带相互交叠。当孔为最大极限尺寸、轴为最小极限尺寸时，装配后得到最大间隙；当孔为最小极限尺寸、轴为最大极限尺寸时，装配后产生最大过盈。公式为：

最大间隙 Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

最大过盈 Ymax=Dmin-dmax=EI-es

（5）配合公差：配合公差Tf为相互配合的孔轴公差之和，也等于极限间隙量或极限过盈量之差的绝对值。配合公差表示配合精度，是评定配合质量的一个重要指标。其计算公式为：Tf=Th+Ts （式中Tf为配合公差）

用极限间隙（或过盈）量表示为：

印度长女的婚事间隙配合 Tf=|Xmax-Xmin|

过盈配合 Tf=|Ymin-Ymax|

过渡配合 Tf=|Xmax-Ymax|

二、公差与配合的应用

1、基准制和配合的选用

（1）基准制：国家标准中规定了两种基准制，即基孔制和基轴制。

基孔制：基本尺寸相同的相互配合的孔和轴，将孔的公差带位置固定，通过变换轴的公差带位置而得到不同的配合（间隙配合、过渡配合、过盈配合）。基孔制的孔称为基准孔，其下偏差为零，基孔制的基本偏差代号为“H”。

基轴制：基本尺寸相同的相互配合的孔和轴，将轴的公差带位置固定，通过变换孔的公差带位置而得到不同的配合（间隙配合、过渡配合、过盈配合）。基轴制的轴称为基准轴，其上偏差为零，基轴制的基本偏差代号为“h”。

（2）基准制的选用：基准制的选择主要根据机器的功能、结构、加工工艺、装配及经济效益等多种因素综合考虑；一般情况下优先选用基孔制配合。

（3）配合的选用：配合的选用要根据使用要求，一般配合的选用有计算法、试验法和类比法三种方法，因计算法和试验法比较复杂，目前应用广泛的是类比法。

2、公差等级的选用

公差等级的高低直接影响机器性能和加工成本，一般情况下在满足机器性能和使用要求的前提下，尽可能选用较低的公差等级。公差等级的选用还要遵守国家标准中对孔、轴配合的有关规定。

在生产实践中往往依据所选用的公差等级来确定加工方法，如下表所示为各种加工方法所能达到的公差等级。

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各种加工可以达到的公差等级

公差等级

加工方法

IT1

IT2

IT3

IT4

IT5

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

IT16

IT17

IT18

研磨

珩（heng）磨

圆磨

平磨

金刚石车

金刚石镗

拉削

铰孔

精车精镗

粗车

粗镗

钢管在线

铣削

惯习

刨、插

钻削

冲压

滚压、挤压

锻造

砂型铸造

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