孔与轴的极限与配合基本术语和定义

孔与轴的极限与配合基本术语和 定义
第一节 概述
圆柱体零件的结合（由孔和轴组成）是机械制 造中应用最广泛的一种结合。这种结合由结合直 径和结合长度二个参数确定。 孔：通常指圆柱形的内表面及其它内表面，其
尺寸用D表示 ，孔为包容面 。 轴：通常指圆柱形的外表面及其它外表面，其
尺寸用d表示，轴为被包容面。
从工艺上看：对某一具体零件，公差大小反映加工的难易程 度，即加工精度的高低，它是制定加工工艺的主要依据，而 极限偏差则是调整机床决定切削工具与工件相对位置的依据。
公差与极限偏差的比较
•两者联系：公差是上、下偏差之代数差的绝对值， 所以确定了两极限偏差也就确定了公差。
名称 基本尺寸
代号 轴孔
dD
有关计算公式和要求
尺寸公差带图（举例）
❖孔： Ø 50 ❖轴： Ø 50 ❖绘制公差带图 ❖画法
+0.025
+
孔
0
-
-0.025
轴 -0.041
第二节 极限与配合的基本词汇
在国家标准中，公差带包括了两个基本参数，即公差带 大小（宽度）与公差带位置（指相对于零线的位置）。前 者由标准公差确定，后者由基本偏差确定。 4）标准公差：国家标准规定的，用以确定公差带大小的任 一公差。 5）基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或 下偏差。一般为靠近零线的那个极限偏差。
其为基准确定偏差和公差，零线以上 为正，以下为负。
TD
孔
+
2）公差带（尺寸公差带）：由代表上、
0 -
下偏差的两条直线所限定的一个区域。
Td
轴
基本尺寸
3）公差带图：以基本尺寸为零线，用适 当比例，画出两极限偏差或两极限尺 寸，以表示尺寸允许的界限及范围， 称为公差带图（或尺寸公差带图）
第二节 极限与配合的基本词汇
第二节 极限与配合的基本词汇
③ 过渡配合
孔与轴的公差带相互交叉，可能具有间隙或过盈 的配合。
过渡配合主要用于孔、轴间的定位联结 （既要求拆装方便、又要求对中性好）
第二节 极限与配合的基本词汇
③ 过渡配合
轴
其特征值是最大间隙X
+
max和最大过盈Y0-
孔 max。
孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称 为最大间隙，用X max表示。
第二节 极限与配合的基本词汇
标准公差与基本偏差举例
标准公差0.033
0
+
—
基本偏差F
(0.020)
如：Ø30F8（++00..002503
）
0
基本偏差 f (-0.020)
Ø 30 基本尺寸
标准公差0.021
如：Ø30f7（
-0.020 -0.041
）
第二节 极限与配合的基本词汇
部分标准公差
第二节 极限与配合的基本词汇
轴 轴承孔
第一节 概述
孔、轴的区分
加工过程：
余量切除，孔 ，轴 ；
装配关系：
孔 – 包容面，轴 – 被包容面；
测量方法：
孔 – 内卡迟，轴 – 外卡尺；
表面关系：
孔 – 内无材料，轴 – 内无材料；
轴
孔
第一节 概述
圆柱形“公差与配合”：是一项应用广泛的重要基础标准。 “公差“：是用协调机器零件使用要求与制造工艺（经济性）
之间的矛盾。 “配合”：是反映组成机器零件之间有关功能要求的关系。
“公差与配合”的标准化，有利于机器的设计、制造、使用和 维护，是评定产品质量的重要技术指标，也是产品设计、工艺设 计和制定其它标准的基础，还是广泛组织协作和专业化生产的重 要依据。
目前我国使用“公差与配合”的标准为: （孔、轴公差带， 基孔制、基轴制常用和优先配合。） （GB/T1800.1-1997） （GB/T1800.2~ GB/T1800.3 -1998） （GB/T1800.4-1992）
用于紧固件连接， 不允许两者间有相 对运动。
Ymin
第二节 极限与配合的基本词汇
② 过盈配合 +
其特征值是最大过盈Y max和最小过盈Y mi0-n。
轴 孔
孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称 为最大过盈，用Y max表示。 Y max= D min- d max =EI - es
孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差称为 最小过盈，用Y min表示。 Y min= D max - dmin=ES - ei
X max=D max- dmin=ES - ei
孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的 代数差称为最小间隙，用X min表示。
X min=D min - d max =EI - es
第二节 极限与配合的基本词汇
② 过盈配合
孔的公差带在轴的公差带之下，保证具有过盈(包括最小 过盈等于零)的配合。
它是孔的最大极限尺寸和轴的最小极限尺寸的统称。
D ＝D ，D ＝D MMS
min
LMS
max
d ＝d ，d ＝d MMS
max
LMS
min
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
轴的最大实体尺寸为：Φ10 轴的最小实体尺寸为：Φ9.97 孔的最大实体尺寸为：Φ10 孔的最小实体尺寸为：Φ10.03
第二节 极限与配合的基本词汇
三、有关配合的术语和定义
孔、轴配合示例
第二节 极限与配合的基本词汇
三、有关配合的术语和定义
1.间隙与过盈 间隙：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸，
所δ=得孔之的差实为际尺正寸时－，轴用的代实号际“尺寸X”表 示。δ≥0 间隙 δ≤0 过盈 过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸， 所得之差为负时，用代号“Y”表 示。
轴
+
孔
孔
0
-
轴
孔轴
基本尺寸
第二节 极限与配合的基本词汇
① 间隙配合
孔的公差带在轴的公差带之上，保证具有间隙(包括最小间 隙等于零)的配合。对一批零件而言，所有孔的尺寸≥轴的尺 寸。
第二节 极限与配合的基本词汇
① 间隙配合
+
孔
0-
轴
其特征值是最大间隙X max和最小间隙X min。 孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得 的代数差称为最大间隙，用X max表示。
二、“尺寸偏差与公差”的术语及定义
注意：
由于满足孔与轴配合的不同松紧要求，极限尺寸可 能大于、小于或等于其基本尺寸。因此，极限偏差的 数值可能是正值、负值或零值。故在偏差值的前面除 零值外，应标上相应的“+”号或“-”号。
偏差的标注：上偏差标在基本尺寸右上角；下 偏差标在基本尺寸右下角。
例： Φ25
ea
Ea
ea=da-d Ea=Da-D
Td=dmax-dmin=es-ei Td TD
TD=Dmax-Dmin=ES-EI
可比基本 尺寸大、 小或相等
理论值 实际值
正值、负值或零。数 值前冠以符号
非零值，绝对值前不 能冠以符号
第二节 极限与配合的基本词汇
3. 零线与公差带
1）零线：表示基本尺寸的一条直线，以
第二节 极限与配合的基本词汇
三、有关配合的术语和定义
2. 配合：
基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差 带之间的关系
配合代号：
孔的公差带代号 轴的公差带代号
如：Hf78
或：H8 / f7
第二节 极限与配合的基本词汇
3.配合的类别
由公差带图，我们能清楚地看到孔、轴公差 带之间的关系。根据其公带位置不同，可分为 三种类型：间隙配合、过盈配合和过渡配合。
X max= D max- dmin=ES - ei
孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差称 为最大过盈，用Y max表示。
Y max = D min- d max =EI - es
第二节 极限与配合的基本词汇
4.配合公差 （Tf）
配合公差是指配合时允许间隙或过盈的变动量。它是设计人员根 据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度定的允许值。 它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一 个重要的综合指标。
性质与特点 理论值
极限 最大极限尺寸 dmax Dmax
尺 寸
尺寸
最小极限尺寸
dmin Dmin
实际尺寸
尺 极限 寸 偏差 偏
上偏差 下偏差
差
实际偏差
尺寸公差
合格条件
da
Da
dmin≤da≤dmax Dmin≤Da≤Dmax
es ES
es=dmax-d ES=Dmax-D
ei EI
ei=dmin-d EI=Dmin-D
A
基本偏差代号：孔、轴各28种
B
+
CCD D E EF F FG
孔
零线
0-
G
H
JS J
K
M
N
P
R
S
T
UV
X Y Z ZA ZB
0
ZC
基本尺寸
基本尺寸
zc
0
+
-
m n p r s t u v x y z zazb 零线
c
cd d
e
ef
f
fg
g
h
js j
k
轴
0
b
a
注意：两个偏差数值一般直接从孔或轴的极限偏差表中查取。
Ø 20.002 ≤ 实际尺寸 ≤ Ø 20.023
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
注意： 1）极限尺寸是以基本尺寸为基数来确定
的，极限尺寸是用于控制实际尺寸。 2） 基本尺寸、极限尺寸是设计时给定。
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
孔、轴的基本尺寸： Φ10 孔的最大极限尺寸：
或类比相似零件的方法确定。
孔、轴的基本尺寸代号 分别为 D 和 d，孔、轴 配合时基本尺寸相同
孔、轴配合
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
3. 实际尺寸（孔Da；轴da）：指通过测量所得的尺寸。
由于存在测量误差，实际尺寸并非尺寸的真值。
❖ 由于零件的同一表面存在形状误差，被测表面各部位的 实际尺寸不尽相同。
Dmax ＝ Φ10.030 孔的最小极限尺寸：
Dmin ＝ Φ10 轴的最大极限尺寸：
dmax ＝ Φ10 轴的最小极限尺寸：
dmin ＝ Φ9.97
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
5. 最大实体状态(简称MMC)和最大实体尺寸(简称MMS) ：
系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的 状态。在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸。
(
0.020 0.033
)表示基本尺寸为25，上偏差为
－0.020mm，下偏差为－0.033mm。
第二节 极限与配合的基本词汇
二、“尺寸偏差与公差”的术语及定义 2.尺寸公差(简称公差): 允许实际尺寸的变动量。
公差 = 最大极限尺寸－最小极限尺寸
= 上偏差－下偏差
偏差值 可正可
例： 轴500.008
负和零
｝ 上偏差 es = 50.008－50 = +0.008
下偏差 ei = 49.992－50 = - 0.008
公差值 恒为正
公差 = 0.008－(－ 0.008) = 0.016
因为加工误差不可避免，所以 T≠0
公差与极限偏差的比较
• 两者区别：
从数值上看：极限偏差是代数值，正、负或零值是有意义的 ；而公差是允许尺寸的变动范围，是没有正负号的绝对值， 也不能为零（零值意味着加工误差不存在，是不可能的）。 实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸，故可省略 绝对值符号。 从作用上看：极限偏差用于控制实际偏差，是判断完工零 件是否合格的根据，而公差则控制一批零件实际尺寸的差 异程度。
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
7.作用尺寸：
在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴尺寸，称
为孔的作用尺寸（Dfe ）；在配合面的全长上与实际轴相外接 的最小理想孔的尺寸称为轴的作用尺寸（dfe）。
内接的最大理想轴
外接的最小理想孔
实际孔
实际轴
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
第二节 极限与配合的基本词汇
二、“尺寸偏差与公差”的术语及定义
1.尺寸偏差(简称偏差)： 某一尺寸减去基本尺寸所得的代数差。
实际偏差 =实际尺寸 - 基本尺寸
偏 差
极限偏差
上偏差 = 最大极限尺寸－基本尺寸
（ES、es）
下偏差 = 最小极限尺寸－基本尺寸
（EI、ei）
第二节 极限与配合的基本词汇
最大极限尺寸 最小极限尺寸 最小极限尺寸 最大极限尺寸
它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。
孔
轴
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
6. 最小实体状态(简称LMC)和最小实体尺寸(简称LMS) ： 系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最少时的
状态。在此状态下的尺寸，称为最小实体尺寸。
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
1. 尺寸：用特定单位表示线性值的数值。如直径、 宽度、高度、中心距等。
2×6
20 36 45
16 10 8
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
2. 基本尺寸（孔D；轴d）：指由设计给定的尺寸。 设计时根据零件的使用要求，通过计算、试验
第二节 极限与配合的基本词汇
一、有关“尺寸”的术语和定义
4.极限尺寸：指允许尺寸变化的两个极限值。
最大极限尺寸(Dmax,dmax ): 允许实际尺寸的最大值, 如：Ø 20.023。 最小极限尺寸(Dmin ,dmin ): 允许实际尺寸的最小值,如：Ø 20.002。
零件合格的条件：
最小极限尺寸≤ 实际尺寸 ≤最大极限尺寸