公差与配合重点及难点.docx

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公差与配合重点及难点

公差与配合重点摘录

体外作用尺寸

GB/T1182—1996将体外作用尺寸定义为：

在被测要素的给定长度上，与实际内表面体外相接触的最大理想面或与实际外表面相接触的最小理想面的直径或宽度（轴的体外作用尺寸）。

●孔的体外作用尺寸是指与实际孔表面内接的最大理想圆柱体的直径；

●轴的体外作用尺寸是指与实际轴表面外接的最小理想圆柱体的直径。

●孔和轴的体外作用尺寸分别用Dfe和dfe表示

极限尺寸判断原则（泰勒原则）

●孔的体外作用尺寸应大于或等于孔的最小极限尺寸，并在任何位置上孔的最大实际尺寸应小于或等于孔的最大极限尺寸；

●轴的体外作用尺寸应小于或等于轴的最大极限尺寸，并在任何位置上轴的最小实际尺寸应大于或等于轴的最小极限尺寸。

可表示为

Dmin≤Dfe≤Da≤Dmax

dmin≤da≤dfe≤dmax

●极限尺寸判断原则是一个综合性的判断原则，它考虑了孔和轴的尺寸、形状等的误差的影响。

对有配合要求的孔和轴，应按此原则来判断孔、轴零件尺寸是否合格。

基本尺寸、极限尺寸、实体尺寸是由设计给定的尺寸；实际尺寸、体外作用尺寸是零件上实际存在的尺寸。

公差等级的选用：

（1）基本尺才≤500mm，标准公差≤IT8时，由于孔比同级的轴加工困难，孔比轴低一级配合；当标准公差>IT8级或基本尺寸>500mm时，由于孔的测量精度比轴容易保证，推荐采用同级孔、轴配合

（2）IT2～IT5用于特别精密零件的配合；

IT5～IT12用于配合尺寸公差；

IT6（孔到IT7）用于要求精密配合的情况；

IT7～IT8用于一般精度要求的配合；

IT9～IT10用于一般要求的地方，或精度要求较高的槽宽的配合；

IT11～IT12用于不重要的配合；

IT12～IT18用于末注尺寸公差的尺寸精度

线性尺寸的一般公差

●线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：

f级（精密级）、m级（中等级）、c级（粗糙级）和v级（最粗级）

在图样上、技术文件或相应标准中，用本标准号和公差等级符号表示，如：

GB/T1804-m

公差原则：

（一）独立原则

•定义：

图样上给定的每一个尺寸和形状、位置要求均是独立的，应分别满足要求。

•标注：

不需加注任何符号。

•应用：

应用较多，在有配合要求或虽无配合要求，但有功能要求的几何要素都可采用。

适用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。

•测量：

应用独立原则时，形位误差的数值一般用通用量具测量

（二）包容要求

•定义：

实际要素应遵守最大实体边界，其局部实际尺寸不得超过最小实体尺寸。

•最大实体边界：

尺寸为最大实体尺寸且具有正确几何形状的理想包容面。

•标注：

在单一要素尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号“E”，

•应用：

仅用于形状公差，主要用于需要严格保证配合性质的场合。

•边界：

最大实体边界。

•测量：

可采用光滑极限量规（专用量具）。

最大实体实效状态（尺寸、边界）

•MMVC：

图样上给定的被测要素的最大实体尺寸（MMS）和该要素轴线、中心平面的定向或定位形位公差所形成的综合极限状态。

•MMVS：

MMVS=MMS±t

　t—被测要素的形位公差，“+”号用于轴，“-”号用于孔。

•最大实体实效边界：

尺寸为最大实体实效尺寸且具有正确几何形状的理想包容面。

（三）最大实体要求

•定义：

控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。

当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差值超出其给出的公差值，即形位误差值能得到补偿。

•标注：

应用于被测要素时，在被测要素形位公差框格中的公差值后标注符号“M”；应用于基准要素时，应在形位公差框格内的基准字母代号后标注符号“M”。

•应用：

适用于中心要素。

主要用于只要求可装配性的零件，能充分利用图样上给出的公差，提高零件的合格率。

•边界：

最大实体要求应用于被测要素，被测要素遵守最大实体实效边界。

即：

体外作用尺寸不得超出最大实体实效尺寸，其局部实际尺寸不得超出最大实体尺寸和最小实体尺寸。

最大实体要求的两种特殊应用

•当给出的形位公差值为零时，则为零形位公差。

此时，被测要素的最大实体实效边界等于最大实体边界，最大实体实效尺寸等于最大实体尺寸。

•当形位误差小于给出的形位公差，又允许其实际尺寸超出最大实体尺寸时，可将可逆要求应用于最大实体要求。

从而实现尺寸公差与形位公差相互转换的可逆要求。

此时，在形位公差框格中最大实体要求形位公差值后加注“R”。

•

包容要求与最大实体要求

包容要求

最大实体要求

公差原则含义

dm≤dMMS=dmax

da≥dLMS=dmin

Dm≥DMMS=Dmin

Da≤DLMS=Dmax

边界尺寸为最大实体尺寸MMS（dmax，Dmin）

　dm≤dMMVS=dMMS+t形位

dmin≤da≤dmax

　Dm≥DMMVS=DMMS-t形位

Dmin≤Da≤Dmax

　边界尺寸为最大实体实效尺寸

　　MMVS＝MMS±t

标注

单一要素

在尺寸公差带后加注E

用于被测要素时

在形位公差框格第二格公差值后加M

用于基准要素时

在形位公差框格相应的基准要素后加M

主要用途

用于保证配合性质

用于保证零件的互换性

可逆要求（最大实体要求）

•可逆要求应用于最大实体要求时，被测要素的实际轮廓应遵守最大实体实效边界，当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其形位误差得到补偿，而当其形位误差小于给出的形位公差时，也允许其实际尺寸超出最大实体尺寸，即其尺寸公差值可以增大，这种要求称之为“可逆的最大实体要求”，在图样上的形位公差框格中的形位公差后加注符号MR。

最大实体要求应用于基准要素

•最大实体要求应用于基准要素时，基准要素应遵守相应的边界，即其体外作用尺寸偏离其相应边界时，允许基准要素在一定的范围内浮动。

•分：

基准要素本身采用最大实体要求、基准要素本身不采用最大实体要求

•基准本身采用最大实体要求时，其相应的边界最大实体实效边界，此时，基准代号应直接标注在形成该最大实体实效边界的形位公差框格下面。

•基准本身不采用最大实体要求时，其相应的边界最大实体边界，此时，基准代号应标注在基准的尺寸线处，其连线与尺寸线对齐。

公差原则的选择：

1.独立原则用于尺寸精度与形位精度精度要求相差较大，需分别满足要求，或两者无联系，保证运动精度、密封性，未注公差等场合。

2.包容要求主要用于需要严格保证配合性质的场合。

3.最大实体要求用于中心要素，一般用于相配件要求为可装配性（无配合性质要求）的场合。

形位公差值的选择：

同一要素给出的形状公差值应小于位置公差值；圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）应小于其尺寸公差值；平行度公差值应小于其相应的距离公差值。

表面粗糙度参数值的选用方法：

可用类比法来确定。

一般尺寸公差、表面形状公差小时，表面粗糙度参数值也小，但也不存在确定的函数关系。

一般情况下，它们之间有一定的对应关系，设形状公差为T，尺寸公差为IT，它们之间的关系可参照以下对应关系：

若T≈0.6IT，则Ra≤0.05IT；Rz≤0.2IT

T≈0.4IT，则Ra≤0.025IT；Rz≤0.1IT

T≈0.25IT，则Ra≤0.012IT；Rz≤0.05IT

T＜0.25IT，则Ra≤0.15T；Rz≤0.6T

表面粗糙度的测量：

1.比较法：

将被测表面和表面粗糙度样板直接进行比较，多用于车间，评定表面粗糙度值较大的工件。

2.光切法：

利用光切原理，用双管显微镜测量。

常用于测量Rz为0.5～60μm。

3.干涉法：

利用光波干涉原理，用干涉显微镜测量。

可测量Rz和Ry值。

4.针描法：

利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从而测出表面粗糙度Ra

公差等级为5级时，应用在哪些场合？

答：

主要用在配合公差、形位公差要求甚小的场合，配合性质稳定，一般在机床、发动机、仪表等重要部位应用。

如与D级滚动轴承配合的箱体孔；与E级滚动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒，精密机械及高速机械中的轴颈，精密丝杠径等。

公差等级为6级时，应用在哪些场合？

答：

配合性质能达到较高的均匀性，如与E级滚动轴承相配合的孔、轴颈；与齿轮、蜗轮、联轴器、带轮、凸轮等连接的轴径，机床丝杠轴径；摇臂钻立柱；机床夹具中导向件的外径尺寸；6级精度齿轮的基准孔，7、8级齿轮基准轴。

公差等级为7级时，应用在哪些场合？

答：

7级精度比6级稍低，应用条件与6级基本相似，在一般机械制造中应用较为普遍。

如联轴器、带轮、凸轮等孔径；机床夹盘座孔，夹具中固定钻套，可换钻套；7、8级齿轮基准孔，9、10级齿轮基准轴。

公差等级为8级时，应用在哪些场合？

答：

在机器制造中属于中等精度。

如轴承座衬套沿宽度方向尺寸，9～12级齿轮基准孔；11～12级齿轮基准轴。

公差等级为9～10级时，应用在哪些场合？

答：

主要用于机械制造中轴套外径与孔；操纵件与轴；空轴带轮与轴；单键与花键。

公差等级为11～12级时，应用在哪些场合？

答：

配合精度很低，装配后可能产生很大间隙，适用于基本上没有什么配合要求的场合。

如机床上法兰盘与止口；滑快与滑移齿轮；加工中工序间尺寸；冲压加工的配合件；机床制造中的扳手孔与扳手座的连接

间隙配合在实际的设计中如何选用？

答：

见图2

起重机吊钩的铰链带榫槽的法兰盘内燃机的排气阀和导管

滑轮与轴的配合内燃机主轴的配合

齿轮轴套与轴的配合钻套与衬套的配合

图2

过渡配合在实际的设计中如何选用？

答：

见图3

车床尾座的顶尖套筒的配合带轮与轴的配合

刚性联轴节的配合蜗轮青铜轮缘与轮辐的配合

图3

81．过盈配合在实际的设计中如何选用？

答：

见图4

连杆小头孔与衬套的配合联轴节与轴的配合

火车车轮与钢箍的配合

图4

GB／T1804-1992为线性尺寸的一般公差规定了什么？

答：

规定了f、m、c和v共4个公差等级，字母f表示精密级，m表示中等级，c表示粗糙级，v表示最粗级。

公差等级f、m、c和v分别相当于IT12、IT14、lt16和IT17。

什么是线性尺寸一般公差的极限偏差数值表？

答：

见表1

如何确定配合的类别？

答：

当孔、轴有相对移动或转动时，必须选择间隙配合。

相对移动选取间隙较小的配合，相对转动选取间隙较大的配合。

当孔、轴之间无键、销、螺钉等联接件，只能靠孔、轴之间的配合来实现传动时，必须选择过盈配合。

过渡配合的特性是可能产生间隙，也可能产生过盈，但间隙或过盈的量相对较小。

因此，当零件之间无相对运动、同心度要求较高，且不靠配合传递动力时，常常选择过渡配合。

间隙配合

基准孔H（或基准轴h）与相应公差等级的轴a～h（或孔A～H）形成间隙配合，共11种，其中

H／a（或A／h）组成的间隙最大，H／h的配合间隙最小。

H／a（A／h）、H／b（B／h）、H／c（C／h）配合，这3种配合的间隙很大，不常使用。

一般用在工作条件较差，要求灵活动作的机械上，或用于受力变形大，轴在高温下工作需保证有较大间隙的场合。

H／d（D／h）、H／e（E／h）配合，这两种配合间隙较大，用于要求不高易于转动的支撑。

其中H／d（D／h）适用于较松的传动配合，如密封盖、滑轮和空转带轮等与轴的配合。

也适用于大直径滑动轴承的配合，如球磨机、轧钢机等重型机械的滑动轴承，适用于IT7～IT11级。

例如滑轮与轴的配合。

H／f（F／h）配合，这个配合的间隙适中，多用于IT7～IT9的一般传动配合，如齿轮箱、小电动机、泵等的转轴及滑动支撑的配合。

H／g（G／h）配合，此种配合间隙很小，除了很轻负荷的精密机构外，一般不用做转动配合，多用于IT5～IT7级，适合于作往复摆动和滑动的精密配合。

例如钻套与衬套的配合。

H／h配合，这个配合的最小间隙为零，用于IT4～IT11级，适用于无相对转动而有定心和导向要求的定位配合，若无温度、变形影响，也用于滑动配合，推荐配合H6／h5、H7／h6、H8／h7、

H9／h9和H11／h11。

过渡配合

基准孔H与相应公差等级轴的基本偏差代号j～n形成过渡配合（n与高精度的孔形成过盈配合）。

H／j、H／js配合，这两种过渡配合获得间隙的机会较多，多用于IT4～IT7级，适用于要求间隙比h小并允许略有过盈的定位配合，如联轴节、齿圈与钢制轮毂以及滚动轴承与箱体的配合等。

H／k配合，此种配合获得的平均间隙接近于零，定心较好，装配后零件受到的接触

应力较小，能够拆卸，适用于IT4～IT7级，如刚性联轴节的配合。

H／m、H／n配合，这两种配合获得过盈的机会多，定心好，装配较紧，适用于IT4～IT7。

过盈配合

基准孔H与相应公差等级轴的基本偏差代号p～zc形成过盈配合（p、r与较低精度的H孔形成过渡配合）。

H／p、H／r配合，这两种配合在高公差等级时为过盈配合，可用锤打或压力机装配，只宜在大修时拆卸。

主要用于定心精度很高、零件有足够的刚性、受冲击负载的定位配合，多用于IT6～IT8级。

H／s、H／t配合，这两种配合属于中等过盈配合，多采用IT6、IT7级。

用于钢铁件的永久或半永久结合。

不用辅助件，依靠过盈产生的结合力，可以直接传递中等负荷。

一般用压力法装配，也有用冷轴或热套法装配的，如铸铁轮与轴的装配，柱、销、轴、套等压入孔中的配合。

H／u、H／v、H／x、H／y、H／z配合，这几种属于大过盈配合，过盈量依次增大，过盈与直径之比在0．001以上。

它们适用于传递大的扭矩或承受大的冲击截荷，完全依靠过盈产生的结合力保证牢固的连接，通常采用热套或冷轴法装配。

火车的铸钢车轮与高锰钢轮箍要用H7／u6甚至H6／u5配合。

由于过盈大，要求零件材质好，强度高，否则会将零件挤裂，因此采用时要慎重，一般要经过试验才能投入生产。

装配前往往还要进行挑选，使一批配件的过盈量趋于一致，比较适中

1.基孔制配合为H11/c11或基轴制基孔制配合为C11/h11时，优先配合特性是什么？

间隙很大，用于很松的、转动很慢的动配合；要求大公差与大间隙的外露组件；要求装配方便的很松的配合。

2.基孔制配合为H9/d9或基轴制基孔制配合为D9/h9时，优先配合特性是什么？

间隙很大的自由转动配合，用于精度非主要要求时，或有大的温度变动、高转速或大的轴颈压力时。

3.基孔制配合为H8/f7或基轴制基孔制配合为F8/h7时，优先配合特性是什么？

间隙不大的转动配合，用于中等转速与中等轴颈压力的精确转动；也用于装配较易的中等定位配合。

4.基孔制配合为H7/g6或基轴制基孔制配合为G7/h6时，优先配合特性是什么？

间隙很小的滑动配合，用于不希望自由转动、但可自由移动和滑动并要求精密定位时，也可用于要求明确的定位配合。

5.基孔制配合为H7/h6;H8/h7;H9/h9;H11/h11或基轴制基孔制配合为H7/h6;H8/h7;H9/h9;H11/h11时，优先配合特性是什么？

均为间隙定位配合，零件可自由装拆，而工作时一般相对静止不动。

在最大实体条件下的间隙为零，在最小实体条件下的间隙由公差等级决定。

6.基孔制配合为H7/h6或基轴制基孔制配合为K7/h6时，优先配合特性是什么？

过渡配合，用于精密定位。

7.基孔制配合为H7/n6或基轴制基孔制配合为N7/h6时，优先配合特性是什么？

过渡配合，允许有较大过盈的更精密定位。

8.基孔制配合为H7/p6或基轴制基孔制配合为P7/h6时，优先配合特性是什么？

过盈定位配合，即小过盈配合，用于定位精度特别重要时，能以最好的定位精度达到部件的刚性及对中性要求，而对内孔随压力无特殊要求，不依靠配合的紧固性传递摩擦负荷。

其中H7小于或等于3mm为过渡配合。

9.基孔制配合为H7/s6或基轴制基孔制配合为S7/h6时，优先配合特性是什么？

中等压入配合，适用于一般钢件；或用于薄壁件的冷缩配合，用于铸铁件可得到最紧的配合，相当于旧国标D/je。

10.基孔制配合为H7/u6或基轴制基孔制配合为U7/h6时，优先配合特性是什么？

压入配合，适用于可以随大压入力的零件或不宜承受大压入力的冷缩配合。