第二章 孔、轴尺寸的极限与配合
2-1 基本尺寸：设计给定的尺寸。孔的基本尺寸用“L”表示；轴的基本尺寸用“l”表示。设计时应尽量把基本尺寸标准直径或标准尺寸。
实际尺寸：经过测量获得的某一孔、轴的尺寸。孔的实际尺寸用“La”表示；轴的实际尺寸用“la”表示。但由于测量存在误差，所以实际尺寸并非真值。
极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限。两个极极限尺寸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。孔的最大极限尺寸用“Lmax”表示，轴的最大极限尺寸用“lmax”表示；孔的最小极限尺寸用“Lmin”表示，轴的最小极限尺寸用“lmin”表示。
合格零件的实际尺寸应介于极极限尺寸之间，也可达到极极限尺寸。
2-2 尺寸偏差：某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差。
极限偏差：即极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差。它包括上偏差和下偏差。（1）上偏差：最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔的上偏差用“ES”表示；轴的上偏差用“es”表示。
ES=Lmax-L
es=lmax-l
（2）下偏差：最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔的下偏差用“EI”表示；轴的下偏差用“ei”表示。
EI=Lmin-L
ei=lmin-l
2-3 尺寸公差：允许尺寸的变动量。它的大小应等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差或上偏差与下偏差之差，简称公差。孔的公差用“Th”表示；轴的公差用“Ts”表示。
Th=Lmax-Lmin=ES-EI
Ts=lmax-lmin=es-ei
公差是允许尺寸的变动范围，公差值是绝对值。因此，公差值必须大于零，不会是负值和零。
2-4 公差带图：
(500:1)
2-5 Lmax=L+ES=80+0.032=80.032
Lmin=L+EI=80+0=80
Th=ES-EI=0.032-0=0.032
2-6 lmax=l+es=45+0.012=45.012
lmin=l+ei=45+(-0.007)=44.993
Ts=es-ei=0.012-(-0.007)=0.019
2-7 配合是指基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的位置关系。根据孔和轴公差带相对位置的不同，配合可分为间隙配合、过盈配合和过渡配合三大类。
2-8 见下表：
配合种类
概念
形成条件
配合特点
间隙配合
孔的尺寸减去相配合轴的尺寸之差为正值，即具有间隙的配合。
孔的公差带在轴的公差带上方。
配合间隙的大小在最大间隙和最小间隙之间变化。
过盈配合
孔的尺寸减去相配合轴的尺寸之差为负值，即具有过盈的配合。
孔的公差带在轴的公差带下方。
配合的过盈量在最大过盈和最小过盈之间变化。
过渡配合
可能具有间隙或过盈配合
孔的公差带与轴的公差带相互交叠。
该配合中没有最小间隙和最小过盈。
2-9
（1） 公差带图
由此可判断出该配合为间隙配合。
（2）
Xmax=ES-ei=+0.028-（-0.033）=+0.061
Xmin =EI-es=0-（-0.012）=+0.021
2-10
Xmax=ES-ei=+0.035-（-0.012）=+0.046
Ymax=EI-es=0-（+0.088）=-0.088
Tf=Xmax-Ymax=+0.046-（-0.088）= 0.134
Ya（平均过盈）=（Xmax+Ymax）/2=[+0.046+（-0.088）]/2= -0.042
2-11
Xmax=ES-ei=ES-ei=+0.023-(-0.012)=+0.045
Ymax=EI-es=0-(+0.008)=-0.008
Tf=Xmax-Ymax=+0.045-（-0.008）= 0.053
Xa（平均间隙）=（Xmax+Ymax）/2=[+0.045+（-0.008）]/2= +0.019
2-12 标准公差是国家标规定用以确定公差带大小的任一公差。标准公差用IT表示。
2-13 标准公差等级是用以确定尺寸精度等级的。国家标准的公差等级共分20级，从IT01~18等级依次降低。
当基本尺寸一定时，标准公差等级越高，零件的尺寸精度越高；反之，标准公差等级越低，零件的尺寸精度越低。
2-14 标准公差值不仅与标准公差等级有关，而且也与基本尺寸段有关。因此，标准公差等级相同，未必公差值相同，只有当标准公差等级相同，又同在一尺寸段内时，公差值才会相同。
2-15 通常取靠近零线的偏差为基本偏差，并由其确定标准公差带的位置。国家标准中规定了孔、轴各28种公差带位置，分别用不同的28个拉丁字母表示。孔的用大写字母表示，轴的用小写字母表示。
2-16 公差带是由位置和大小两个要素决定的。标准公差决定其大小，基本偏差决定其位置。因此，在孔、轴配合中，由于公差带的大小和位置的不同，可以形成不同性质和不同精度的配合。
2-17 见下表：
孔或轴
标准公差
基本偏差
另一偏差
Ф20H7
0.021
EI=0
ES=+0.021
Ф20g6
0.013
es=-0.007
ei=-0.020
2-18 国标规定，孔、轴公差带标注方法有三种，示例如下表：
标注偏差值
标注公差带代号
标注公差带代号和偏差值
孔
Ф50+0.039 0
Ф50H8
Ф50 H8+0.039 0
轴
Ф50-0.025 -0.050
Ф50f7
Ф50 f7-0.025 -0.050
2-19 国标对组成配合的原则规定了两种基准制即基孔制和基轴制。
所谓基孔制，即孔的基本偏差为一定，孔的公差带与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合的一种制度。
基孔制的特点为：
（1）基孔制中的孔为基准孔，用“H”表示。
（2）基准孔的公差带位于零线上方，其下偏差为零。
（3）基准孔的最小极限尺寸等于其基本尺寸。
所谓基轴制，即轴的基本偏差为一定，轴的公差带与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合的一种制度。
基轴制的基本特点为：
（1）基轴制中的轴为基准轴，用“h”表示。
（2）基准轴的公差带位于零线下方，其上偏差为零。
（3）基准轴的最大极限尺寸等于其基本尺寸。
2-20 见下表：
公差带代号
标准公差
基本偏差
另一偏差
标注
Ф30c11
0.130
es= -0.110
ei =-0.240
Ф30-0110 -0240
Ф50f8
0.039
es= -0.025
ei =-0.064
Ф50-0025 -0064
Ф30js6
0.013
es = +0.007
ei =-0.007
Ф30+0007 -0007
Ф96h6
0.022
es =0
ei =-0.022
Ф960 -0022
Ф80m8
0.046
ei =+0.011
es=+0.057
Ф80+0057 -0011
Ф130S7
0.040
ES=-0.092+0.015=-0.077
EI=-0.117
Ф130-0077 -0117
Ф160U6
0.025
ES=-0.190+0.015= -0.175
EI=-0.200
Ф160-0175 -0200
Ф35F8
0.039
EI=+0.025
ES=+0.064
Ф35+0064 +0025
Ф55H8
0.046
EI=0
ES=+0.046
Ф55 0 +0046
Ф100N7
0.035
EI= -0.023+0.013 = -0.010
ES=+0.025
Ф100+0025 -0010
2-21根据国标《极限配合》的规定，在基本尺寸小于500mm范围内，以孔的IT8级为界：高于IT8级的孔均与高一级的轴配合；低于IT8级的孔均与同级的轴配合；IT8级的孔可与同级或高一级的轴配合。根据以上原则可以判断配合代号使用的是否正确。
2-22 （1）基孔制：凡是在配合代号中分子是H的就是基孔制，如Φ30H7/g6。
（2）基轴制：凡是在配合代号中分母是h的就是基轴制，如Φ40M7/h6。
（3）配合代号中分子是H，分母是h，此种配合既可认为是基孔制也可以认为是基轴制，或解释为基准件相配合。
2-23 公差带的含义见下表：
实例
含义
Φ95k7
基本尺寸为Φ95，公差等级为7级，基本偏差是k的基孔制过渡配合的轴。
Φ60js6
基本尺寸为Φ60，公差等级为6级，基本偏差是js的基孔制过渡配合的轴。
Φ60H8
基本尺寸为Φ60，公差等级为8级，基本偏差是H的基准孔。
Φ40H7/g6
基本尺寸为Φ40，孔的公差等级为7级，轴的公差等级为6级，基孔制、间隙配合的孔和轴。
Φ80M8/h7
基本尺寸为Φ80，孔的公差等级为8级，轴的公差等级为7级，基轴制、过渡配合的孔和轴。
Φ75H8/h8
基本尺寸为Φ75，公差等级均为8级，间隙配合的基准孔和基准轴。
2-24 （1）优先选用基孔制。因为孔比轴加工要难些，所用的刀具、量具的数量和规格也多一些，所以在条件允许的情况下尽量采用基孔制，这样不仅有利于生产，也比较经济合理。（2）在某种情况下，采用基轴制比采用基孔制要合理些。如滚动轴承外圈与外壳孔的配合采用基轴制，因为滚动轴承为标准件，以它作基准比较方便、合理。
2-25公差等级的选用原则是：在满足零件使用要求的前提下，尽可能选择较低的公差等级，以降低制造成本。常用配合精度为IT5~IT13，其中IT5~IT7为高级精度，IT8~IT10为中级精度，IT11~IT13则为低级精度。
2-26 零件在图样上所表达的所有要素都有一定的公差要求，未注公差尺寸也不例外，只是给出一般公差。一般公差是指在车间通常加工条件下可保证的公差，因此，在该尺寸后不需注出其极限偏差数值。
一般公差分为精密f、中等m、粗糙c、最粗v共4个公差等级，按未注公差的线性尺寸和角度尺寸分别给出了各公差等级的极限偏差数值，并在该尺寸后注出标准号及公差等级代号。
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