极限与配合制

孔的基本偏差极限制与配合制极限与配合尺寸在图样上的标注常用公差带及其配合公差与配合的选用1、公称尺寸≤500mm的孔的基本偏差和轴一样，对于公称尺寸≤500mm的孔，也对应28种基本偏差，除了JS与js相同，也表示公差带相对零线对称分布，其极限偏差为±IT/2；其余27种基本偏差是根据相应代号的轴的基本偏差换算得出的。其换算原则有：（1）通用规则（2）特殊规则（1）通用规则通用规则是指同一个字母表示的孔、轴的基本偏差绝对值相等，符号相反。孔的基本偏差与轴的基本偏差关于零线对称，是轴的基本偏差相对于零线的倒影，所以又叫倒影规则。1）对于孔的基本偏差A～H，不论孔、轴是否采用同级配合，都有EI=–es；2）对于K～ZC当中，标准公差大于IT8的K、M、N以及大于IT7的P到ZC一般都采用同级配合，按照该规则，则有ES=–ei。但是有一个例外：公称尺寸大于3～500mm，标准公差大于IT8的N，它的基本偏差ES=0。基本偏差系列图（2）特殊规则特殊规则是指孔的基本偏差和轴的基本偏差符号相反，绝对值相差一个Δ值。在较高的公差等级中常采用异级配合(配合中孔的公差等级比轴低一级，如H7/p6和P7/h6)，因为相同公差等级的孔比轴难加工。对于公称尺寸≤500mm，标准公差≤IT8的K、M和标准公差≤IT7的P～ZC，孔的基本偏差ES适用特殊规则。即ES=–ei+Δ式中Δ=ITn–ITn-1例如尺寸段18～30mm的P7：Δ=ITn–ITn-1=IT7–IT6=(21–13)μm=8μm标准公差系列孔的基本偏差数值IT7=21μm（1）间隙和过盈1）间隙孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的代数差为正时，称为间隙。间隙用大写字母“X”表示。2）过盈孔的尺寸减去相结合的轴的尺寸所得的代数差为负时，称为过盈。过盈用大写字母“Y”表示。（2）配合公称尺寸相同的并且相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。这种关系决定结合零件间松紧程度。根据相互结合的孔、轴公差带不同的相对位置关系，可以把配合分为三大类：极限制与配合制间隙配合、过盈配合、过渡配合1、有关配合方面的术语及定义1)间隙配合具有间隙（包括最小间隙为零）的配合，称为间隙配合。此时，孔的公差带EI在轴的公差带之上，如图所示。孔的上极限尺寸(或孔的上极限偏差)减去轴的下极限尺寸(或轴的下极限偏差)所得的代数差称为最大间隙，用“Xmax”表示。Xmax=Dmax–dmin=ES–ei孔的下极限尺寸(或孔的下极限偏差)减去轴的上极限尺寸(或轴的上极限偏差)所得的代数差称为最小间隙，用“Xmin”表示。Xmin=Dmin–dmax=EI–es2)过盈配合具有过盈的配合(包括最小过盈为零)称为过盈配合。当配合为过盈配合时，孔的公差带在轴的公差带下方，如图所示。孔的上极限尺寸(或孔的上极限偏差)减去轴的下极限尺寸(或轴的下极限偏差)所得的代数差称为最小过盈，用“Ymin”表示。Ymin=Dmax–dmin=ES–ei孔的下极限尺寸(或孔的下极限偏差)减去轴的上极限尺寸(或轴的上极限偏差)所得的代数差称为最大过盈，用“Ymax”表示。Ymax=Dmin–dmax=EI–es3)过渡配合既可能有间隙又可能有过盈的配合称为过渡配合。当配合为过渡配合时，孔的公差带和轴的公差带相互交叉，如图所示。过渡配合中，各对孔、轴间的间隙或过盈是变化的。当孔为上极限尺寸、轴为下极限尺寸时，装配后得到最大间隙。当孔为下极限尺寸、轴为上极限尺寸时，装配后得到最大过盈。因此过盈配合由最大间隙或最大过盈来确定，分别用“Xmax”和“Ymax”表示。则有：Xmax=Dmax–dmin=ES–eiYmax=Dmin–dmax=EI–es配合公差是允许间隙或过盈的变动量，用“Tf”表示。配合公差反映配合的松紧程度，即配合精度，它取决于配合的孔与轴的尺寸公差。则有：由上可知，配合公差Tf都等于相配孔的公差和轴的公差之和。它是允许间隙或过盈的变动量，是一个没有符号的绝对值。这一结论说明了配合件的装配精度与零件的加工精度有关。若要提高装配精度，使配合后间隙或过盈的变化范围减小，则应减小零件的公差，即需要提高零件的加工精度。（3）配合公差间隙配合：Tf=︱Xmax–Xmin︱=Th+TS过盈配合：Tf=︱Ymax–Ymin︱=Th+TS过渡配合：Tf=︱Xmax–Ymax︱=Th+TS与尺寸公差带相似，在配合公差带图中，由代表极限间隙或极限过盈的两条直线所限定的区域，称为配合公差带。如图示：配合公差带的大小取决于配合公差的大小，表示配合精度；配合公差带相对于零线的位置取决于极限间隙或极限过盈的大小，表示配合的松紧。（4）配合公差带图计算下列三种孔、轴配合的极限间隙或过盈、配合公差，并绘制公差带图。把公差和基本偏差标准化的制度称为极限制。配合制是同一极限制的孔和轴组成配合的一种制度，也叫基准制。GB/T1800.1—2009规定了两种配合制：基孔制和基轴制。2、极限制与配合制（1）基孔制基孔制是指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。基孔制中的孔为标准孔，其代号为“H”，公差带图表现为孔的公差带在零线上方，孔的下极限尺寸等于公称尺寸，即孔的下极限偏差EI为零。（2）基轴制基轴制是指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。基轴制中的轴为标准轴，其代号为“h”，公差带图表现为轴的公差带在零线下方，轴的上极限尺寸等于公称尺寸，轴的上极限偏差es为零。例1-6确定25H7/p6和25P7/h6的极限偏差，并判断各自属于什么配合。解：查附表1得：IT6=13μm,IT7=21μm孔H7的下极限偏差为：EI=0上极限偏差为：ES=EI+IT7=0+21=+21μm轴p6的下极限偏差为：ei=+22μm（ei为基本偏差，查附表1得到）上极限偏差为：es=ei+IT6=+22+13=+35μm孔P7的上极限偏差为：ES=–ei+Δ=–22+8μm=–14μm其中Δ=IT7–IT6=21–13=8μm下极限偏差为：EI=ES–IT7=–14–21=–35μm轴h6的上极限偏差为：es=0下极限偏差为：ei=es–IT6=0–13=–13μm公差带图基孔制的过盈配合基轴制的过盈配合极限与配合尺寸在图样上的标注1、在零件图中的注法（线性尺寸的公差有三种注法），如图所示。2、在装配图中的注法，如图所示。常用公差带及配合1、常用尺寸段的孔、轴公差带国家标准提供了20种公差等级和28种基本偏差代号，其中轴基本偏差j限用于4个公差等级（j5、j6、j7、j8），孔的基本偏差J限用于3个公差等级（J6、J7、J8），这7种公差等级逐渐会被JS（js）所代替，由此可组成轴的公差带有20*27+4=544种，孔的公差带有20*27+3=543种。孔与轴又可以组成大量的配合，为减少定值刀具、量具和设备等的数目，对公差带和配合应该加以限制。在公称尺寸≤500mm的常用尺寸段范围内，国家标准推荐了孔、轴的一般、常用和优先选用的公差带。对于孔的一般、常用和优先公差带国家标准规定了105种，其中44种为常用公差带（黑色方框内），13种优先选用的公差带（圆圈内）。对于轴的一般、常用和优先公差带国家标准规定了119种，其中59种为常用公差带（黑色方框内），13种为优先选用的公差带（圆圈内）。2、优先和常用配合现行国家标准在公称尺寸≤500mm的范围内，在推荐了孔、轴公差带的基础上，还推荐了基孔制13种优先配合和59种常用配合；基轴制13种优先配合和47种常用配合。尺寸公差与配合的选用是机械设计和制造的一个很重要的环节，公差与配合选择的是否合适，直接影响到机器的使用性能、寿命、互换性和经济性。公差与配合的选用主要包括：配合制度的选用公差等级的选用配合种类的选用公差与配合的选用设计时，为了减少定值刀具和量具的规格和种类，应该优先选用基孔制。但是有些情况下采用基轴制比较经济合理。（1）在农业机械、纺织机械、建筑机械中经常使用具有一定公差等级（IT8~IT11）的冷拉钢材直接做轴，不需要再进行加工，这种情况下，应该选用基轴制。（2）同一公称尺寸的轴上装配几个零件而且配合性质不同时，应该选用基轴制。例如：（3）与标准件或标准部件配合的孔或轴，必须以标准件为基准件来选择配合制。比如，滚动轴承内圈和轴颈的配合必须采用基孔制，外圈和壳体的配合必须采用基轴制。（4）非基准制配合。非基准制配合是指相配和的两个零件既无基准孔也无基准轴的配合。在一些经常拆卸和精度要求不高的特殊场合可以采用非基准制。例如：公差等级的选择原则是，在能够满足使用要求的前提下，应尽量选择较低的公差等级。通常参考从实践中总结出来的经验资料，用类比法进行选取，这时需要掌握各个公差等级的应用范围和各种加工方法所能达到的公差等级。公差等级的选择除遵循上述原则外，还应考虑以下问题：（1）工艺等价性公称尺寸≤500mm且标准公差IT8的孔比同级的轴加工困难，国家标准推荐孔与比它高一级的轴配合，如H7/g6；公称尺寸≤500mm且标准公差=IT8时，孔与轴同级或孔与比它高一级的轴配合，如H8/f7、H8/f8；公称尺寸≤500mm且标准公差IT8的孔以及公称尺寸＞500mm的孔，测量精度容易保证，国家标准推荐孔、轴采用同级配合，如H11/c11、H9/d9。（2）掌握各公差等级的应用范围，见表1.16。（3）熟悉各种加工方法的加工精度，见表1.17。（4）相关件和相配件的精度（5）加工成本配合的选择主要是根据使用要求确定配合类别和配合代号。（1）配合类别的选择配合类别的选择主要是根据使用要求选择间隙配合、过盈配合和过渡配合三种配合类型之一。当相配合的孔、轴间有相对运动时，选择间隙配合；当相配合的孔、轴间无相对运动时，不经常拆卸，而需要传递一定的扭矩，选择过盈配合；当相配合的孔、轴间无相对运动，而需要经常拆卸时，选择过渡配合。（2）配合代号的选择配合代号的选择是指在确定了配合制度和标准公差等级后，确定与基准件配合的孔或轴的基本偏差代号。配合代号的选择通常有三种，分别是计算法、试验法和类比法。4、标准规定的公差带的优先、常用和一般的配合优先配合应用基孔制基轴制H11/c11C11/h11间隙很大，常用于很松转速低的动配合，也用于装配方便的松配合H9/d9D9/h9用于间隙很大的自由转动配合，也用于非主要精度要求时，或者温度变化大、转速高和轴颈压力很大的时候H8/f7F8/h7用于间隙不大的转动配合，也用于中等转速与中等轴颈压力的精确传动和较容易的中等定位配合H7/g6G7/h6用于小间隙的滑动配合，也用于不能转动，但可自由移动和能滑动并能精密定位H7/h6H7/h6用于在工作时一般没有相对运动，但装拆很方便的间隙定位配合；也可用于高精度低速轴向移动的配合。公差等级由定位精度决定H8/h7H8/h7H9/h9H9/h9H11/h11H11/h11H7/k6K7/h6用于精密定位的过渡配合H7/n6N7/h6有较大过盈的更精密定位的过盈配合H7/p6P7/h6用于定位精度很重要的小过盈配合，并且能以最好的定位精度达到部件的刚性和对中性要求H7/s6S7/h6用于普通钢件压入配合和薄壁件的冷缩配合H7/u6U7/h6用于可承受高压入力零件的压入配合和不适宜承受大压入力的冷缩配合优先配合的选用完结例如：内燃机中活塞销与活塞孔和连杆套筒的配合，如图所示，根据使用要求，活塞销与活塞孔的配合为过渡配合，活塞销与连杆套筒的配合为间隙配合。比如滚动轴承端盖凸缘与箱体孔的配合，轴上用来轴向定位的隔套与轴的配合，采用的都是非基准制。