尺寸公差上下偏差怎么标注

项目2　
零件尺寸公差配合及检测

●项目概述

本项目是掌握零件尺寸公差配合的重要部分。本项目讲解了零件尺寸的基本术语及定义、公差带的标准化、尺寸公差带与配合的选择、线性尺寸的一般公差。要求学生掌握零件尺寸公差配合的基本术语及定义，了解公差带与配合的标准化和选择。

●项目内容

零件尺寸的基本术语及定义、公差带的标准化、尺寸公差带与配合的选择、线性尺寸的一般公差。

●项目目标

掌握零件尺寸公差配合的基本术语及定义，了解公差带与配合的标准化和选择。

任务2.1　基本术语及定义

●任务要求

1．掌握公差与配合的术语及定义。

2．理解尺寸公差带图的绘制。

3．理解配合的分类及判断。

4．理解盈隙的计算。

●任务实施

2.1.1　尺寸的术语及定义

（1）尺寸

尺寸是用特定单位表示长度大小的数值，由数字和特定单位两部分组成。机械加工中通常以mm（毫米）为特定单位，常用来表示两点间的距离，如长度、中心距、圆弧半径、高度等数值。例如，某个孔的直径是30mm，长度100mm，30，100都是数字，mm是它们的特定单位，30mm和100mm才反映为尺寸。

（2）基本尺寸

基本尺寸由设计者给定。它是设计时根据零件的使用要求通过计算、试验或类比的方法而确定的。现在的基本尺寸一般都标准化了，以减少定制刀具、量具的规格。孔和轴的基本尺寸分别用D和d表示。孔用“D”表示，轴用“d”表示。基本尺寸如图2．1所示。

（3）实际尺寸

通过实际测量所得的尺寸，称为实际尺寸。由于在测量过程中不可避免地存在测量误差，同一零件相同部位用同一量具多次重复测量，其测得的实际尺寸也不完全相同。另外，由于零件形状误差的影响，同一轴截面内，不同部位的实际尺寸也不一定相等，而在同一横截面内，不同方向上的实际尺寸也可能不相等，如图2．2所示。因此，实际尺寸并非被测尺寸的真值。

图2.1　基本尺寸和极限尺寸

孔的实际尺寸用“Da”表示，轴的实际尺寸用“da”表示。

图2.2　实际尺寸

（4）极限尺寸

允许尺寸变化的两个界限值，称为极限尺寸。它是以基本尺寸为基数来确定。

在机械加工中，存在着机床误差、刀具误差、量具误差，甚至视力误差，使统一规格的零件不可能准确地制成所指定的基本尺寸。从使用的角度来看，既没有必要，也不可能使所有零件的实际尺寸与基本尺寸完全相同，但又必须使实际尺寸的变化在规定的范围之内，这就引出了极限尺寸的概念，并用其控制实际尺寸的变化。在极限尺寸的两个界限值中，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。

孔允许的最大尺寸称为孔的最大极限尺寸，用“Dmax”表示；孔允许的最小尺寸称为孔的最小极限尺寸，用“Dmin”表示。轴允许的最大尺寸称为轴的最大极限尺寸，用“dmax”表示；轴允许的最小尺寸称为轴的最小极限尺寸，用“dmin”表示。极限尺寸如图2．1所示。

2.1.2　偏差与公差的术语及定义

（1）尺寸偏差

某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，称为尺寸偏差（简称偏差）。其值可以为正值、负值或零。因为定义中的某一尺寸包括极限尺寸和实际尺寸，所以偏差有极限偏差和实际偏差之分。

（2）极限偏差

极限偏差是指极限尺寸减其基本尺寸所得的代数差，分为上偏差和下偏差。其中，最大尺寸减其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；最小极限尺寸减其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，如图2．3所示。

图2.3　极限偏差

极限偏差用公式表示为

国家标准规定：在图样上和技术文件上标注极限偏差数值时，上偏差标在基本尺寸的右上角，下偏差标在基本尺寸的右下角。特别要注意的是，当偏差为零值时，必须在相应的位置上标注“0”，如。当上、下偏差数值相等而符号相反时，应简化标注，如ϕ50±0．008。

（3）实际偏差

实际偏差是指实际尺寸减其基本尺寸所得的代数差。合格零件的实际偏差应在规定的上、下偏差之间。

由于实际尺寸可能大于、小于或等于基本尺寸，因此，实际偏差可能为正值、负值或零。在计算和标注实际偏差时，除零外必须注明正、负号。实际偏差只有在极限偏差之内，这个零件才是合格的。

例2．1　某孔直径的基本尺寸为ϕ50mm，最大极限尺寸为ϕ50．048mm，最小极限尺寸为ϕ50．009mm，求孔的上、下偏差。

解　根据式（2．1）得

孔的上偏差　　　　ES＝Dmax－D＝50．048mm－50mm＝＋0．048mm

孔的下偏差　　　　EI＝Dmin－D＝50．009mm－50mm＝＋0．009mm

例2．2　计算轴mm的极限尺寸，若该轴加工后测得实际尺寸为ϕ60．012mm，试判断该零件尺寸是否合格。

解　由式（2．1）、式（2．2）得：

轴的最大极限尺寸为　　dmax＝d＋es＝60mm＋0．018mm＝60．018mm

轴的最小极限尺寸为　　dmin＝d＋ei＝60mm＋（－0．012）mm＝59．988mm

方法1：由于

ϕ59．988mm＜ϕ60．012mm＜ϕ60．018mm

因此，该零件尺寸合格。

方法2：轴的实际偏差＝da－d＝60．012mm－60mm＝＋0．012mm

由于

－0．012mm＜＋0．012mm＜＋0．018mm

因此该零件尺寸合格。

（4）尺寸公差

尺寸公差简称公差，是允许尺寸的变动量。

公差是设计人员根据零件使用时的精度要求并考虑加工时的经济性，对尺寸变动的允许值。公差的数值等于最大极限尺寸减最小极限尺寸之差，也等于上偏差减下偏差。其表达式为

从加工的角度来看，基本尺寸相同的零件，公差值越大，加工就越容易；反之，加工就越困难。

例2．3　求孔的尺寸公差。

解　由式（2．3）得孔的公差为

也可利用极限尺寸计算公差，由式（2．1）、式（2．2）得

Dmax＝D＋ES＝20mm＋0．10mm＝20．10mm

Dmin＝D＋EI＝20mm＋0．02mm＝20．02mm

由式（2．3）得

（5）零线与尺寸公差带

为了说明尺寸、偏差和公差之间的关系，一般采用极限与配合示意图，如图2．4所示。这种示意图是把极限偏差和公差部分放大而基本尺寸不放大画出来的。从图2．4中可直观地看出基本尺寸、极限尺寸和公差之间的关系。

为了简化起见，在实际应用中常不画出孔和轴的全形，只要按规定将有关公差部分放大画出来即可，这种图称为尺寸公差带图，如图2．5所示。

图2.4　极限与配合示意图

图2.5　尺寸公差带图

1）零线

在公差带图中，表示基本尺寸的一条直线称为零线。

以零线为基准确定偏差。习惯上，零线沿水平方向绘制，在其左端画出表示偏差大小的纵坐标并标上“0”和“＋”“－”号，在其左下方画上带单向箭头的尺寸线，并标上基本尺寸数值。正偏差位于零线上方，负偏差位于零线下方，零偏差与零线重合。

2）公差带

在尺寸公差带图中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的区域，称为公差带。

公差带沿零线方向的长度可以适当选取。为了区别，一般在同一图中，孔和轴的公差带的剖面线的方向应该相反。

尺寸公差带的要素有两个——公差带大小和公差带位置。公差带的大小是指公差带沿垂直于零线方向的宽度，由公差的大小确定。公差带的位置是指公差带相对零线的位置，由靠近零线的上偏差或下偏差决定。

例2．4　已知孔的尺寸 ，轴的尺寸为，试画出孔和轴的公差带图。

解　1）计算

先将极限偏差按300∶1的放大比例进行放大机选，基本尺寸不必放大。

孔：ES＝＋0．045　　（＋0．045）×300＝＋13．5

EI＝＋0．025（＋0．025）×300＝＋7．5

轴：es＝－0．009（－0．009）×300＝－2．7

ei＝－0．025（－0．025）×300＝－7．5

2）作图步骤（见图2．6）

①画零线，标注“＋”“－”“0”，用单箭头指向零线表示基本尺寸线，并标注基本尺寸，如图2．6所示。

②以零线为基准，按以上比例额计算所得尺寸确定两极限偏差的位置，适当选取长度形成矩形框，并绘制方向相反、疏密程度不一的剖面线，标注孔、轴公差代号，分别代表孔公差带和轴公差带。

③标注孔、轴上、下偏差原值及其他要求标注的数值。

图2.6　绘制公差带图

2.1.3　配合的术语及定义

（1）配合

基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系，称为配合。零件进行组装时，根据装配的松紧程度分为间隙配合、过盈配合和过渡配合3大类。

（2）间隙与过盈

孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为正时是间隙，用“X”表示，其数值前应标“＋”号；孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸为负时是间隙，用“Y”表示，其数值前应标“－”号。

（3）配合的类型

1）间隙配合

总具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合，称为间隙配合。

间隙配合时，孔的公差带在轴的公差带之上，如图2．7所示。

图2.7　间隙配合

由于孔、轴的实际尺寸允许在其公差带内变动，因而其配合的间隙也是变动的。当孔为最大极限尺寸而与其相配合的轴为最小极限尺寸时，配合处于最松状态，此时的间隙称为最大间隙，用Xmax表示。当孔为最小极限尺寸而与其相配合的轴为最大极限尺寸时，配合处于最紧状态，此时的间隙称为最小间隙，用Xmin表示。即

最大间隙与最小间隙统称为极限间隙，它们表示间隙配合中允许间隙变动的两个界限值。孔、轴装配后的实际间隙在最大间隙和最小间隙之间。

间隙配合中，当孔的最小极限尺寸等于轴的最大极限尺寸时，最小间隙等于零，称为零间隙。

例2．5　现有一配合的孔和轴，孔的尺寸为，轴的尺寸为，求最大间隙和最小间隙。

解　由式2．5得

Xmax＝ES－ei＝＋0．03mm－（－0．06）mm＝＋0．09mm

Xmin＝EI－es＝－0．02mm－（－0．03）mm＝＋0．01mm

2）过盈配合

总具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，称为过盈配合。

过盈配合时，孔的公差带在轴的公差带之下，如图2．8所示。

图2.8　过盈配合

同样，由于孔、轴的实际尺寸允许在其公差带内变动，因而其配合的过盈也是变动的。当孔为最小极限尺寸而与其相配合的轴为最大极限尺寸时，配合处于最紧状态，此时的过盈称为最大过盈，用Ymax表示。当孔为最大极限尺寸而与其相配合的轴为最小极限尺寸时，配合处于最松状态，此时的过盈称为最小过盈，用Ymin表示。即

最大过盈与最小过盈统称为极限过盈，它们表示过盈配合中允许过盈变动的两个界限值。孔、轴装配后的实际过盈在最大过盈和最小过盈之间。

过盈配合中，当孔的最大极限尺寸等于轴的最小极限尺寸时，最小过盈等于零，称为零过盈。

例2．6　有一配合的孔和轴，孔的尺寸为，轴的尺寸为，求最大过盈和最小过盈。

解　由式（2．6）得

Ymax＝EI－es＝－0．22mm－（＋0．13）mm＝－0．35mm

Ymin＝ES－ei＝－0．13mm－（＋0．06）mm＝－0．07mm

3）过渡配合

可能具有间隙或过盈的配合，称为过渡配合。

过渡配合时，孔的公差带与轴的公差带相互重叠，如图2．9所示。

图2.9　过渡配合

同样，由于孔、轴的实际尺寸允许在其公差带内变动，因而其配合的过渡情况也是变动的。当孔的尺寸大于轴的尺寸时，具有间隙；当孔为最大极限尺寸，而与其相配合的轴为最小极限尺寸时，配合处于最松状态，此时的间隙称为最大间隙，用Xmax表示。当孔的尺寸小于轴的尺寸时，具有过盈；当孔为最小极限尺寸，而与其相配合的轴为最大极限尺寸时，配合处于最紧状态，此时的过盈称为最大过盈，用Ymax表示。即

过渡配合中也可能出现孔的尺寸减轴的尺寸为零的情况。这个零值可称为零间隙，也可称为零过盈，但它不能代表过渡配合的性质特征，而代表过渡配合松紧程度的特征值是最大间隙和最大过盈。

例2．7　有一配合的孔和轴，孔的尺寸为 ，轴的尺寸为，求最大过盈和最大间隙。

解　由式（2．7）得

Ymax＝EI－es＝0－（＋0．038）mm＝－0．038mm

Xmax＝ES－ei＝＋0．054mm－（＋0．003）mm＝＋0．051mm

（4）配合公差

配合公差是允许间隙或过盈的变动量。它表明配合松紧程度的变化范围，配合公差用Tf表示。

对于间隙配合，配合公差等于最大间隙减最小间隙之差；对于过盈配合，配合公差等于最小过盈减最大过盈之差；对于过渡配合，配合公差等于最大间隙减最大过盈之差。

配合公差又等于组成配合的孔和轴的公差之和，即

配合精度的高低是由相配合的孔和轴的精度决定的。配合精度要求越高，孔和轴的精度要求也越高，加工成本越高；反之，配合精度要求越低，孔和轴的加工成本越低。

学习评价表

任务2.2　公差带的标准化

●任务要求

1．理解标准公差等级和基本尺寸的分段。

2．理解基本偏差的含义及代号。

3．掌握公差带配合代号及选用。

4．理解基孔制与基轴制。

●任务实施

2.2.1　标准公差系列

国家标准《极限与配合》中所规定的任一公差称为标准公差。

标准公差数值，见表2．1。从表2．1可知，标准公差的数值与两个因素有关，即标准公差等级和基本尺寸分段。

表2.1　标准公差数值

（1）标准公差等级

确定尺寸精确程度的等级称为公差等级。

各种机器零件上不同部位的作用不同，要求尺寸的精确程度就不同。有的尺寸要求必须制造得很精确，有的尺寸则不必那么精确。为了满足生产的需要，国家标准设置了20个公差等级，即IT01，IT0，IT1，IT2，IT3，…，IT18。“IT”表示标准公差，阿拉伯数字表示公差等级。IT01精度最高，其余精度依次降低，IT18精度最低。

公差等级越高，零件的精度越高，使用性能也越高，但加工难度大，生产成本高；公差等级越低，零件精度越低，使用性能越低，但加工难度减小，生产成本降低。因而要同时考虑零件的使用要求和加工经济性能这两个因素，合理确定公差等级。

（2）基本尺寸分段

标准公差数值还与基本尺寸分段有关，当公差等级相同时，标准公差值随着基本尺寸的增大而增大。如果每有一个基本尺寸就有一个相对应的公差值，这样就使公差按基本尺寸进行分段，见表2．2。

表2.2　基本尺寸分段

2.2.2　基本偏差系列

（1）基本偏差及其代号

1）基本偏差

基本偏差是确定公差带位置的参数，是指国家标准《极限与配合》中所规定的，用来确定公差带相对零线位置最近的那个极限偏差，它可以是上偏差，也可以是下偏差，如图2．10所示。

图2.10　基本偏差

2）基本偏差代号

基本偏差的代号用拉丁字母表示，大写字母表示孔的基本偏差，小写字母表示轴的基本偏差。为了不与其他代号相混淆，在26个字母中去掉了I，L，O，Q，W（i，l，o，q，w）5个字母，又增加了7个双写字母CD，EF，FG，JS，ZA，ZB，ZC（cd，ef，fg，js，za，zb，zc）。这样孔和轴各有28个基本偏差代号，见表2．3。

表2.3　孔和轴的基本偏差代号

（2）基本偏差系列图及其特征

如图2．11所示为基本偏差系列图，它表示基本尺寸相同的28种孔、轴的基本偏差相对零线的位置关系。此图只表示公差带位置，不表示公差带大小。因此，图2．11中公差带只画了靠近零线的一端，另一端是开口的，开口端的极限偏差由标准公差确定。

从图2．11基本偏差系列图中可知：

图2.11　基本偏差系列图

孔和轴相同字母的基本偏差相对零线基本呈对称分布。

基本偏差代号为JS和js的公差带，在各公差等级中完全对称于零线。它们的基本偏差可以是上偏差，也可以是下偏差。为统一起见，在基本偏差数值表中将js划归为上偏差，将JS划归为下偏差。

代号为k，K和N的基本偏差的数值随公差等级的不同而分为两种情况（K，k可为正值或零值，N可为负值或零值），而代号为M的基本偏差数值随公差等级不同则有3种不同的情况（正值、负值或零值）。

2.2.3　公差带代号与配合代号

（1）公差带代号

1）公差带代号

孔、轴的公差带代号由基本偏差代号和公差等级数字组成。

例如，K8，D6，M9等为孔的公差带代号；h8，d10，g6，b7等为轴的公差带代号。

2）公差带代号的标注

通过查表和计算就可以确定孔、轴的极限偏差。根据国家标准规定，孔、轴公差带的表示方法有以下3种：

①公差带代号表示法。如孔ϕ50F8。

②极限偏差表示法。如孔。

③组合表示法。如孔ϕ50F8（）。

除基本尺寸ϕ50必须标出外，第一种只标注公差带代号F8；第二种只标注上、下偏差；第三种既标注公差带代号F8，又标注上、下偏差。这3种在图样上都是允许使用的，如图2．12所示。

图2.12　公差带代号的标注

（2）配合代号

1）配合代号

国家标准规定，配合代号用孔、轴公差带代号的组合表示，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，如H8／f7。

2）配合代号的标注

在图样上标注时，配合代号标注在基本尺寸之后，表示方法可采用如图2．13所示的示例之一。

图2.13　配合公差带代号的标注

2.2.4　配合制的分类与公差带与配合代号的优先选用

（1）配合制

1）基孔制配合

基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，称为基孔制。

基孔制中的孔是配合的基准件，称为基准孔。基准孔的基本偏差代号为“H”，它的基本偏差为下偏差，其数值为零，上偏差为正值，其公差带位于零线上方并紧邻零线，如图2．14 （a）所示。图2．14（a）中基准孔的上偏差用虚线画出，以表示其公差带大小随不同公差等级变化。

图2.14　基准制配合

基孔制中的轴是非基准件，由于轴的公差带相对零线可有各种不同的位置，因而可形成各种不同性质的配合。

2）基轴制配合

基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，称为基轴制。

基轴制中的轴是配合的基准件，称为基准轴。基准轴的基本偏差代号为“h”，它的基本偏差为上偏差，其数值为零，下偏差为负值，其公差带位于零线下方并紧邻零线，如图2．14 （b）所示。图2．14（b）中基准轴的下偏差用虚线画出，以表示其公差带大小随不同公差等级变化。

基轴制中的孔是非基准件，由于孔的公差带相对零线可有各种不同的位置，因而可形成各种不同性质的配合。

3）混合配合

在实际生产中，根据需求有时也采用非基准孔与非基准轴相配合，这种没有基准件的配合称为混合配合。

（2）公差带与配合代号的优先选用

国家标准规定20个公差等级的标准公差和28种基本偏差，可组成很多种公差带（孔有543种、轴有544种）。由孔的543种公差带与轴的544种公差带又能组成近30万种配合，但在实际生产中，公差带的数量过多，既不利于标准化应用，也不利于生产。国家标准规定，在满足我国实际需要的前提下，为尽可能减少零件以及定制刀具、量具和工艺装备的品种规格，对所选用的公差带与配合作了必要的限制（见图2．15、图2．16、表2．4及表2．5）。在基本尺寸≤3mm和

注：1.圆圈中的轴公差带为优先选用的，有13种
2.方框中的轴公差带为常用的，有59种
3.一般用途的轴公差带有119种

图2．15　尺寸≤500mm的轴的一般、常用和优先公差带

注：1.圆圈中的孔公差带为优先选用的，有13种
2.方框中的孔公差带为常用的，有44种
3.一般用途的孔公差带有105种

图2．16　尺寸≤500mm的孔的一般、常用和优先公差带

表2.4　基孔制优先、常用配合

注：1

在基本尺寸≤10mm时，为过渡配合。

2．带“◤”符号的配合为优先配合13种。

3．常用配合59种。

表2.5　基轴制优先、常用配合

注：带◤符号的配合为优先配合13种，常用配合47种。

●任务拓展

孔、轴极限偏差数值的选定

（1）基本偏差的数值

基本偏差是确定公差带的位置，国家标准对孔和轴各规定了28种基本偏差，标准中列出了轴的基本偏差数值见表2．6和孔的基本偏差数值见表2．7。

查表时，应注意以下4点：

①基本偏差代号有大、小写之分，大写的查孔的基本偏差数值表，小写的查轴的基本偏差数值表。

②查基本尺寸时，对于处于基本尺寸段界限位置上的基本尺寸该属于哪个尺寸段，不要弄错。例如，ϕ10应查“大于6至10”一行，而不应查“大于10至18”一行。

③分清基本偏差是上偏差还是下偏差。

④代号j，k，J，K，M，N，P～ZC的基本偏差数值与公差等级有关，查表时应根据基本偏差代号和公差等级查表中相应的列。

（2）另一极限偏差的确定

基本偏差决定了公差带中的一个极限偏差，即靠近零线的那个偏差，从而确定了公差带的位置，而另一个极限偏差的数值，可由极限偏差和标准公差的关系进行计算。

对于孔

EI＝ES－IT或ES＝EI＋IT

对于轴

ei＝es－IT或es＝ei＋IT

例2．8　查表确定ϕ35j6，ϕ72K8，ϕ90R7的基本偏差与另一极限偏差。

解　1）ϕ35j6：

①由IT6查表2．1得公差值IT＝16μm。

②按基本偏差代号j查表2．6得基本偏差ei＝－5μm＝－0．005mm。

③另一极限偏差es＝ei＋IT＝＋11μm＝＋0．011mm。

即ϕ35j6可以表示为。

2）ϕ72K8：

①由IT8查表2．1得公差值IT＝46μm。

②按基本偏差代号K查表2．7得基本偏差为

ES＝－2μm＋Δ＝（－2＋16）μm＝14μm＝＋0．014mm

③另一极限偏差为

EI＝ES－IT＝（14－46）μm＝－32μm＝－0．032mm

即ϕ72K8也可以表示为。

3）ϕ90R7：

①由IT7查表2．1得公差值IT＝35μm。

②按基本偏差代号K查表2．7得基本偏差为

ES＝－51μm＋Δ＝（－51＋16）μm＝－38μm＝－0．038mm

③另一极限偏差EI＝ES－IT＝（－38－35）μm＝－73μm＝－0．073mm。

即ϕ72K8也可以表示为 。

表2.6　轴的基本偏差系列

续表

表2.7　孔的基本偏差系列

注：1．基本尺寸小于或等于1mm时，基本偏差A和B及大于是IT8的NF均不采用。

2．公差带JS7至JS11，或IT值数是奇数，则取偏差＝。

续表

3．对小于或等于IT8的K，M，N以及小于或等于IT7的P至ZC，所需Δ值从表内右侧选取。
例如：
18～30mm段的K7：Δ＝8μm，所以ES＝－2μm＋8μm＝＋6μm。
18～30mm段的S6：Δ＝4μm，所以ES＝－35μm＋4μm＝－31μm。
4．特殊情况：250～315mm段的M6，ES＝－9μm（代替－11μm）。

学习评价表

任务2.3　尺寸公差等级与配合制配合种类的选择

●任务要求

1．了解配合制的选择。

2．了解公差等级和配合种类的选择。

●任务实施

2.3.1　配合制的选择

（1）一般情况下优先使用基孔制

因为中、小尺寸段的孔精加工一般采用铰刀、拉刀等定尺寸刀具，检验也多采用塞规等定尺寸量具，而轴的精加工不存在这类问题。因此，采用基孔制可大大减少定尺寸刀具和量具的品种和规格，有利于刀具和量具的生产和储备，从而降低成本。

在有些情况下可采用基轴制。如采用冷拔圆棒料作精度要求不高的轴，由于这种棒料外圆的尺寸、形状相当准确，表面光洁，因而外圆不需加工就能满足配合要求，这时采用基轴制在技术上、经济上都是合理的。

（2）与标准件配合时，配合制的选择通常依标准件而定

例如，滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制，而滚动轴承外圈与孔的配合采用基轴制，如图2．17所示。

图2.17　与滚动轴承配合的基准制选择

（3）为了满足配合的特殊要求，允许采用混合配合

如当机器上出现一个非基准孔（轴）与两个以上的轴（孔）要求组成不同性质的配合时，其中肯定至少有一个为混合配合。如图2．18所示为轴承座孔与轴承外径和端盖的配合，轴承外径与座孔的配合按规定为基轴制过渡配合，因而轴承座孔为非基准孔；而轴承座孔与端盖凸缘之间应是较低精度的间隙配合，此时凸缘公差带必须置于轴承座孔公差带的下方，因而端盖凸缘为非基准轴，因此，轴承座孔与端盖凸缘的配合为混合配合。

图2.18　混合配合应用实例

2.3.2　公差等级的选择

公差等级的高低直接影响产品使用性能和制造成本。公差等级太低，产品质量得不到保证；公差等级过高，又增加制造成本。因此在选择公差等级时，要综合考虑使用性能和经济性两方面的因素，总的选择原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。公差等级的选择主要采用类比法。表2．8可供选择时参考。

表2.8　公差等级的应用范围

2.3.3　配合种类的选择

在一般情况下选用配合种类采用类比法，即与经过生产和使用验证后的某种配合进行比较，然后确定其配合种类。

采用类比法选择配合时，首先应了解该配合部位在机器中的作用、使用要求及工作条件，还应该掌握国家标准中各种基本偏差的特点，了解各种常用和优先配合的特征及应用场合，熟悉一些典型的配合实例。

采用类比法选用配合种类的步骤如下：

①首先根据使用要求，确定配合的类别，即确定是间隙配合、过盈配合，还是过渡配合。选择的基本原则见表2．9。

表2.9　配合类别选择的基本原则

②确定了类别后，再进一步选择配合的松紧。要注意优先选用优先配合，其次选用常用配合，然后是考虑一般配合。

③当实际工作条件与典型的配合的应用场合有所不同时，应对配合的松紧作适当的调整，最后确定选用哪种配合。

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任务2.4　线性尺寸的一般公差

●任务要求

1．理解一般公差的概念和适用范围。

2．了解线性尺寸的一般公差的公差等级与数值。

●任务实施

设计时，对机器零件上各部位提出的尺寸、形状和位置等精度要求，取决于它们的使用功能要求。零件上的某些部位在使用功能上无特殊要求时，则可给出一般公差。

2.4.1　一般公差的概念

线性尺寸的一般公差是指在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度。

国家标准规定，采用一般公差时，在图样上不单独注出公差，而是在图样上、技术文件或技术标准中作出总的说明。

采用一般公差时，在正常的生产条件下，尺寸一般可以不进行检验，而由工艺保证。如冲压件的一般公差由模具保证；短轴端面对轴线的垂直度，由机床的精度保证。

零件图样上采用一般公差后，可带来以下好处：一般零件上的多数尺寸属于一般公差，不予注出，这样可简化制图，使图样清晰易读；图样上突出了标有公差要求的部位，以便在加工和检测时引起重视，还可简化零件上某些部位的检测。

2.4.2　线性尺寸的一般公差标准

（1）适用范围

线性尺寸的一般公差标准既适用于金属切削加工的尺寸，也适用于一般承压加工的尺寸，非金属材料和其他工艺方法加工的尺寸也可参照采用。国家标准规定线性尺寸的一般公差适用于非配合尺寸。

（2）公差等级与数值

线性尺寸的一般公差规定了4个等级，即f（精密级）、m（中等级）、c（粗糙级）和v（最粗级）。线性尺寸的极限偏差数值见表2．10，倒圆半径与倒角高度的极限偏差数值见表2．11。

表2.10　线性尺寸一般公差的公差等级及其极限偏差数值

表2.11　倒圆半径与倒角高度尺寸一般公差的公差等级及其极限偏差数值

（3）线性尺寸的一般公差的表示方法

在图样上、技术文件或技术标准中用线性尺寸的一般公差标准符号和公差等级符号表示；例如，当一般公差选用中等级时，可在零件图样上（标题栏上方）标明；未注公差尺寸按GB／T1804—m处理。

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实践与训练

一、填空题

1．尺寸由________和_______两部分组成，如30mm，60cm等。

2．允许尺寸变化的两个界限值分别是__________和__________，它们统称为极限尺寸。

3．孔的上偏差用______表示，孔的下偏差用______表示；轴的上偏差用______表示，轴的下偏差用______表示。

4．尺寸公差简称______，它是指允许尺寸的______。

5．公差带的两要素是指公差带的________和公差带的________。

6．当孔的尺寸减去与其相配合的轴的尺寸之差为____时是间隙，为____时是过盈。

7．零件之间的配合按照配合性质分为____配合、____配合和过渡配合3种类型。

8．配合的基准制包括_______、________和混合配合3种。

9．国家标准规定，尺寸公差等级共有____个，基本偏差代号共有____个。

10．基孔制的孔称为______，其代号为______。

11．公差代号由______和______数字组成。

二、判断题（用“√”表示对，“×”表示错，填入括号内）

1．某零件的实际尺寸正好等于其基本尺寸，则该尺寸必然合格。　　　　　　　　　　　（　）

2．尺寸偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差，因而尺寸偏差可为正值、负值或零。（　）

3．合格尺寸的实际偏差一定在上偏差与下偏差之间。　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

4．公差是允许尺寸的变动量，它没有正负的含义且不能为零，是代数差。　　　　　　　（　）

5．在尺寸公差带图中，零线以上为上偏差，零线以下为下偏差。　　　　　　　　　　　（　）

6．相互配合的孔和轴，其基本尺寸必然相同。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

7．孔和轴的加工精度越高，其配合精度就越高。　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

8．测量误差是不可避免的。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

9．尺寸的精确程度是看公差数值的大小。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（　）

10．H9／c9是基孔制的间隙配合。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　）

三、选择题

1．某尺寸实际偏差为零。下列结论正确的是（　）。

A．该实际尺寸为基本尺寸，一定合格　　

B．该实际尺寸为基本尺寸，为零件的真实尺寸

C．该实际尺寸等于基本尺寸

2．尺寸的最大极限尺寸等于（　）。

A．基本尺寸－上偏差　　

B．基本尺寸＋上偏差　　

C．基本尺寸＋下偏差

3．最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差为（　）。

A．上偏差

B．下偏差

C．基本偏差

D．实际偏差

4．尺寸的下偏差为（　）mm。

A．ES＝0．062

B．es＝＋0．062

C．EI＝0

D．ei＝0．062

5．当上偏差或下偏差为零时，在图样上（　）。

A．必须标出零值

B．不能标出零值

C．标或不标皆可

6．对公差，下列说法正确的是（　）。

A．公差只能大于零，故公差值前面就标“＋”号

B．公差只能大于零，公差没有正负的含义，故公差值前面不应标“＋”号

C．公差不能为负，但可为零值

7．在公差带图中，零线用来表示（　）。

A．最大极限尺寸

B．基本尺寸

C．最小极限尺寸

8．基本偏差是（　）。

A．上偏差

B．下偏差

C．上偏差或下偏差

9．某对配合的孔和轴，测得Da＝40．013，da＝40．012，则孔轴的配合性质是（　）。

A．间隙配合

B．过盈配合

10．公差的大小由（　）确定。

A．实际偏差

B．基本偏差

C．标准公差

11．当轴的下偏差大于与其相配合的孔的上偏差时，此配合性质是（　）。

A．间隙配合

B．过渡配合

C．过盈配合

D．无法确定

12．下列各关系式中，能确定孔与轴的配合为间隙配合的是（　）。

A．EI≥es

B．ES≤ei

C．EI＞ei

D．EI＜ei＜ES

13．下列关系式表达正确的是（　）。

A．Tf＝＋0．023mm

B．Xmax＝0．045mm

C．ES＝0．024mm

D．es＝－0．020mm

14．国家标准将尺寸的公差等级分为20级，其中（　）精度最高。

A．IT12

B．IT01

C．TI18

15．尺寸20h7是（　）的轴。

A．基轴制

B．基孔制

C．非基准制

四、综合题

1．看图回答下面公差带图中，是属于间隙配合、过盈配合还是过渡配合？

2．画出下列配合的孔轴公差带图，判断配合类型，再计算极限间隙或极限过盈以及配合公差。

孔为mm，轴为mm。