公差等级的选择原则

IT等级

对于机械制造来说，制定公差的目的就是为了确定产品的几何参数，使其变动量在一定的范

围之内，以便达到互换或配合的要求。几何参数的公差有尺寸公差、形状公差、位置公差等。

①尺寸公差。指允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸与最小极限尺寸代数差的绝对值。

②形状公差。指单一实际要素的形状所允许的变动全量，包括直线度、平面度、圆度、圆柱

度、线轮廓度和面轮廓度6个项目。

③位置公差。指关联实际要素的位置对基准所允许的变动全量，它限制零件的两个或两个以

上的点、线、面之间的相互位置关系，包括平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位

置度、圆跳动和全跳动8个项目。

公差表示了零件的制造精度要求，反映了其加工难易程度。公差等级分为IT01、IT0、

IT1、…、IT18共20级，等级依次降低，公差值依次增大。IT表示国际公差。公差等级或

公差数值选择的基本原则是：应使机器零件制造成本和使用价值的综合经济效果最好，一般

配合尺寸用IT5～IT13，特别精密零件的配合用IT2～IT5，非配合尺寸用IT12～IT18，原材

料配合用IT8～IT14。 关于公差的等级，一般是这样选取，量具行业取IT4～5级，精密机械行业取IT5～6级，一

般机床和齿轮行业取IT6～7级，汽车、拖拉机行业取IT7～8级......，未注尺寸公差取8～

14级。

关于精度，是尺寸精度、形状精度、位置精度、表面精度的统称，要根据你的设计要求来选

取，工艺手册上有各种加工方法能够达到的经济精度表，可以在选取时参考。

加入表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标，是检验零件表面质量的主要依据；它选择的合理与否，直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。

机械号件表面粗糙度的选择方法有3种，即计算法、试验法和类比法。在机械零件设计工作中，应用最普通的是类比法，此法简便、迅速、有效。

应用类比法需要有充足的参考资料，现有的各种机械设计手册中都提供了较全面的资料和文献。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。在通常情况下，机械零件尺寸公差要求越小，机械零件的表面粗糙度值也越小，但是它们之间又不存在固定的函数关系。

例如一些机器、仪器上的手柄、手轮以及卫生设备、食品机械上的某些机械零件的修饰表面，它们的表面要求加工得很光滑即表面粗糙度要求很高，但其尺寸公差要求却很低。

在一般情况下，有尺寸公差要求的零件，其公差等级与表面粗糙度数值之间还是有一定的对应关系的。在一些机械零件设计手册和机械制造专著中，对机械零件的表面粗糙度和机械零件的尺寸公差关系的经验及计算公式都有很多介绍，并列表供读者选用，但只要细心阅来，就会发现，虽然采取完全相同的经验计算公式，但所列表中的数值也不尽相同，有的还有很大的差异。这就给不熟悉这方面情况的人带来了迷惑。同时也增加了他们在机械零件工作中选择表面粗糙度的困难。

在实际工作中，对于不同类型的机器，其零件在相同尺寸公差的条件下，对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。在机械零件的设计和制造过程中，对于不同类型的机器，其零件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。在现有的机械冬件设计手册中，反映的主要有以下3种类型：

第1类主要用于精密机械，对配合的稳定性要求很高，要求零件在使用过程中或经多次装配后，其零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的10%,这主要应用在精密仪器、仪表、精密量具的表面、极重要零件的摩擦面，如汽缸的内表面、精密机床的主轴颈、坐标键床的主轴颈等。

第2类主要用于普通的精密机械，对配合的稳定性要求较高，要求零件的磨损极限不超过零件尺寸公差值的25%,要求有很好密合的接触面，其主要应用在如机床、工具、与滚动轴承配合的表面、锥销孔，还有相对运动速度较高的接触面如滑动轴承的配合表面、齿轮的轮齿工作面等。

零件尺寸公差与配合的合理选择(1)

一、基孔制和基轴制的选择

基准制是选择孔轴间各种配合关系的前提，被分为基孔制和基轴制两种系列。

基孔制是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。基孔制的特点是孔为基准孔，其下偏差为零。

基轴制是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。基轴制的特点是轴为基准轴，其上偏差为零。

维修中基准制的选择原则是：

（1）一般情况下，要优先选用基孔制。相对来说，加工孔要比加工轴困难。采用基孔制，通过改变轴的尺寸和基准孔相配，加工起来容易方便，工艺性好；又有利于减少加工同一公称尺寸而配合不同的孔，所需标准刀具和量具的总数，减少总的生产投入。

（2）修理中，若直接截取冷拉钢材做轴，外圆不再进行加工，可采用基轴制，在加工孔中实现配合要求。

（3）与标准件配合的零件，基准制的选择应依照标准件来定。

（4）修理件的基准制应根据相配件的具体情况进行选择。

（5）由于结构原因必须采用多件配合时，应根据装配要求，具体分析情况，选用合适的基准制。

二、公差等级的选择 （1）选择公差等级首先要能满足使用要求。常用的配合尺寸一般采用的公差等级为IT5～IT11；特别精密零件的配合尺寸一般采用的公差等级为IT2～IT5；非配合尺寸制造时，一般采用的公差等级为IT12～IT18。

（2）选择公差等级要考虑工艺实现的可能性和经济性。在满足使用的前提下，应尽可能地选择较低的公差等级以降低加工成本。在生产过程中，产品精度的提高会明显增加生产成本，两者并不成正比关系。因此，选择公差等级一定要慎重。首先要对各种加工方法能达到的公差等级做到心中有数。然后，再根据工艺设备和条件进行综合考虑。

（3）维修件选择公差等级还要考虑相配零件的精度及装配要求等。

三、配合的选择

1.配合的一般选择

配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。因此，配合性质主要由基本偏差的特点决定，同时也与公差等级有一定关系。一般采用基孔制时，选择配合主要是确定轴的基本偏差代号，同时确定孔、轴公差等级。对于间隙配合，基本偏差的绝对值等于最小间隙的绝对值，所以可按最小间隙确定其基本偏差代号。对于过盈配合，在确定基准件公差等级以后，要以此为基础，根据最小过盈确定基本偏差代号。孔、轴的公差等级应根据配合要求确定。

第四节 常用尺寸公差与配合的选用

一、配合制的选用

选用配合制时，应从零件的结构、工艺、经济几方面来综合考虑，权衡利弊。

一般情况下，设计时应优先选用基孔制配合。因为孔通常用定值刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工，用极限量规检验，所以采用基孔制配合可减少孔公差带的数量，大大减少用定值刀具和极限量规的规格与数量，显然是经济合理的。

但是，在有些情况下采用基轴制配合比较合理。例如：

1） 在农业机械，建筑机械等制造中，又是采用具有一定公差等级的冷拉钢材，外径不需要加工，可直接做轴。在此情况下，应选用基轴制配合。

2） 在同一基本尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合性质的零件时，应选用基轴制配合。

3） 与标准件相配合的孔或轴，应以标准件来确定配合制。

二、公差等级的选用

选用公差等级时，要正确处理使用要求、制造工艺和成本之间的关系。因此，选用公差等级的基本原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。另外在确定孔和轴的公差等级关系时，要考虑孔和轴的工艺等价性，即对基本尺寸≤500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差≤IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，由于孔的测量精度比轴容易保证，因而推荐采用同级孔、轴配合。

国家标准推荐的各公差等级的应用范围如下：

1） IT01、IT0、IT1级一般用于高精度量块和其他精密尺寸标准块的公差，他们大致相当于量块的1、2、3级精度的公差。

2） IT2~IT5级用于特别精密零件的配合。

3） IT5~IT12级用于配合尺寸公差。其中IT5（孔到IT6）级用于高精度和重要的配合处。例如精密机床主轴的轴颈、主轴箱体孔与精密滚动轴承的配合等。

4） IT6（孔到IT7）级用于要求精密配合的情况。例如机床中一般传动轴和轴承的配合，齿轮、带轮和轴的配合。