公差配合的极限尺寸怎么计算

时间：2022-10-22 百科知识版权反馈

【摘要】：标准公差是GB/T　1800.1—2009极限与配合制中所规定的任一公差。基孔制　基本偏差为一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的制度，称为基孔制。若分子中孔的基本偏差代号为“H”时，表示该配合为基孔制；若分母中轴的基本偏差代号为“h”时，表示该配合为基轴制。例8.1　查表、计算确定φ20H8/f7中孔与轴的尺寸公差及上、下极限偏差值，并判断其配合制度和配合种类，绘制出公差带图。

8.5.2　极限与配合

1.极限与配合的基本概念

1）零件的互换性

在生产实践中，相同规格的一批零件，任取其中的一个，不经挑选和修配，就能合适地装到机器中去，并能满足机器性能的要求，零件具有的这种性质称为互换性。零件具有互换性，既能进行高效率的专业化大规模生产，提高产品质量，降低成本，又能实现各生产部门的横向协作。

2）尺寸公差

为保证零件的互换性，必须将零件的尺寸控制在允许变动的范围内，这个允许的尺寸变动量称为尺寸公差。尺寸公差的相关规定见GB/T　4458.5—2003《机械制图　尺寸公差与配合注法》。

3）极限与配合的术语和定义（GB/T　1800.1—2009）

（1）公称尺寸　由图样规范确定的理想形状要素的尺寸。

（2）实际尺寸　对成品零件中某一孔或轴，通过测量获得的尺寸。

（3）极限尺寸　允许零件实际尺寸变化的极限值。包括：上极限尺寸——允许的最大尺寸；下极限尺寸——允许的最小尺寸。

（4）零线　在极限与配合图解中，表示公称尺寸的一条直线，如图8.31所示。

（5）极限偏差　极限尺寸减去公称尺寸所得代数差，即上极限尺寸和下极限尺寸减公称尺寸所得的代数差，分别为上极限偏差和下极限偏差，统称极限偏差。孔的上、下极限偏差分别用大写字母ES和EI表示，轴的上、下极限偏差分别用小写字母es和ei表示。

上极限偏差（ES、es）＝上极限尺寸-公称尺寸

下极限偏差（EI、ei）＝下极限尺寸-公称尺寸

图8.31　极限与配合术语

（6）尺寸公差（简称公差）　允许尺寸的变动量，即上极限尺寸减下极限尺寸，也等于上极限偏差减下极限偏差所得的代数差。尺寸公差恒为正。

尺寸公差＝上极限尺寸-下极限尺寸＝上极限偏差-下极限偏差

（7）公差带、公差带图　公差带是表示公差大小和相对零线位置的一个区域。为简化起见，一般只画出上、下极限偏差围成的矩形框简图，称为公差带图，如图8.32（b）所示。

由图8.32中的标注得知

公称尺寸＝φ16

上极限偏差（es）＝-0.006mm，　下极限偏差（ei）＝-0.024mm

上极限尺寸＝公称尺寸＋上极限偏差＝16＋（-0.006）＝15.994mm

下极限尺寸＝公称尺寸＋下极限偏差＝16＋（-0.024）＝15.976mm

可算出：

尺寸公差＝上极限偏差一下极限偏差＝（-0.006）-（-0.024）＝0.018mm

（8）极限制　经标准化的公差与偏差制度，称为极限制。

图8.32　轴的尺寸公差及公差带图

2.标准公差与基本偏差

为了便于生产，并满足不同使用需求，GB/T　1800.1—2009《产品几何技术规范（GPS）　极限与配合　第1部分：公差、偏差和配合的基础》规定：孔、轴公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成。标准公差确定公差带的大小，基本偏差确定公差带的位置，如图8.33所示。

图8.33　公差带大小及位置

1）标准公差（IT）

标准公差是GB/T　1800.1—2009极限与配合制中所规定的任一公差。标准公差的数值由公称尺寸和公差等级来确定，其中公差等级确定尺寸的精确程度。标准公差顺次分为20个等级，即IT01、IT0、IT1～IT18。IT表示公差，数字表示公差等级。IT01公差值最小，精度最高；IT18公差值最大，精度最低。在20个标准公差等级中，IT01～IT12用于配合尺寸。各级标准公差的数值可查阅相关手册。

2）基本偏差

基本偏差是GB/T　1800.1—2009极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般是指孔和轴的公差带中靠近零线的那个偏差。当公差带在零线的上方时，本基偏差为下极限偏差；反之则为上极限偏差，如图8.34所示。基本偏差代号：对孔用大写字母A，B，…，ZC表示，对轴用小写字母a，b，…，zc表示。

图8.34　基本偏差系列示意图

GB/T　1800.1—2009对孔和轴各规定了28个基本偏差，如图8.34所示。其中A～H（a～h）用于间隙配合；J～ZC（j～zc）用于过渡配合和过盈配合。从基本偏差系列图中可以看到：孔的基本偏差A～H为下极限偏差，J～ZC为上极限偏差；轴的基本偏差a～h为上极限偏差；j～zc为下极限偏差；JS和js没有基本偏差，其上、下极限偏差相对零线对称，孔和轴的上、下极限偏差分别都是＋IT/2、-IT/2。基本偏差系列示意图只表示公差带的位置，不表示公差带的大小，因此，公差的一端是开口的，公差的另一端由标准公差限定。

如果基本偏差和标准公差等级确定了，那么孔和轴的公差带位置和大小就确定了，这时它们的配合类别也就确定了。

根据尺寸公差的定义，基本偏差和标准公差有以下计算公式：

ES＝EI＋IT或EI＝ES-IT

ei＝es-IT或es＝ei＋IT

孔和轴的公差代号由基本偏差代号与公差等级数字共同表示。例如：

3.配合

公称尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的关系称为配合。

1）配合的种类

按照使用孔、轴间配合的松紧要求，配合分为三类：间隙配合、过渡配合和过盈配合，如图8.35所示。

（1）间隙配合　孔与轴装配结果产生间隙（包括间隙量为0）的配合。这种配合，孔公差带在轴公差带上方。

（2）过盈配合　孔与轴装配结果产生过盈（包括过盈量为0）的配合。这种配合，孔公差带在轴公差带下方。

（3）过渡配合　孔与轴装配结果可能产生间隙，也可能产生过盈的配合。这种配合，孔与轴公差带有重合部分。

图8.35　基准制配合的示意图

2）配合制

根据生产实际需要，GB/T　1800.1—2009规定了两种配合制：基孔制配合与基轴制配合。两种基准制都有三种类型的配合，基孔制的三种配合公差带示意图如图8.36所示。

（1）基孔制　基本偏差为一定的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的制度，称为基孔制。基孔制的孔为基准孔，基本偏差代号为“H”，其下极限偏差为零。

图8.36　基孔制三类配合的公差带

（2）基轴制　基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的制度，称为基轴制。基轴制的轴称为基准轴，基本偏差代号为“h”，其上极限偏差为零。

一般情况下，应优先采用基孔制，这样既方便加工制造，又可缩减所用定直径的刀具、量具的数量，比较经济合理。

（3）配合代号　配合代号由孔和轴的公差带代号组合而成，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。若分子中孔的基本偏差代号为“H”时，表示该配合为基孔制；若分母中轴的基本偏差代号为“h”时，表示该配合为基轴制。当轴与孔的基本偏差同为h（H）时，根据基孔制优先的原则，一般应首先考虑为基孔制。

例如，代号φ30的含义是相互配合的轴与孔公称尺寸为“φ30”，基孔制配合制度，孔为标准公差“IT7”级的基准孔，与其配合的轴基本偏差为“h”，标准公差为“IT6”级。