文档介绍：第 2 章孔、轴的公差与配合
课前导读从最简单的光滑圆柱形(即孔与轴)的互换性要求出发,全面介绍《公差与
配合》国家标准。本章是本门课程的核心内容,是学习以后各章的基础。
基础知识公差与配合的基本术语及定义。
重点知识《公差与配合》国家标准。
难点知识公差与配合的选择与应用。
基本术语及定义
孔和轴
孔主要指圆柱形的内表面,也包括其他内表面中由单一尺寸确定的部分。
轴主要指圆柱形的外表面,也包括其他外表面中由单一尺寸确定的部分。
定义中的“单一尺寸确定的部分”,是指内、外部表面某一部分的意思。从孔与轴的定
义中可知,孔并不一定是圆柱形的,也可以是非圆柱形的[如图 2-1(a)中的毂槽]。同样,
轴也并不一定是圆柱形的,也可以是非圆柱形的[如图 2-1(b)中的轴槽]。
从装配关系讲,孔是包容面,轴是被包容面。从加工过程来看,随着余量的切除,孔的
尺寸由小变大,轴的尺寸由大变小。从测量方法看,测孔用内卡脚,测轴用外卡脚,如图 2-1
(c)所示。
图 2-1 孔和轴的区分
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公差配合与检测技术
有关尺寸的术语及定义
尺寸是指用特定单位表示长度值的数值。
长度值包括直径、半径、宽度、深度、高度、中心距等。在机械制造中,一般常用毫米
(mm)作为特定单位,在图样上标注尺寸时,可将单位省略,仅标注数值。当以其他单位表
示尺寸时,则应注明相应的长度单位,如 50m。
基本尺寸是由设计时给定的,孔用 D 表示,轴用 d 表示。它是设计者根据使用要求,通
过强度、刚度计算及结构等方面的考虑,并按标准直径或标准长度圆整后所给定的尺寸。
基本尺寸仅表示零件尺寸的基本大小,它并非对完工零件实际尺寸的要求,不能将它理
解为理想尺寸,认为完工零件尺寸越接近基本尺寸就越好。零件尺寸是否合格,要看它是否
落在尺寸公差带之内,而不是看它对基本尺寸偏离多少。故基本尺寸只是计算极限尺寸和偏
差的起始尺寸。
允许尺寸变化的两个界限值称为极限尺寸。它以基本尺寸为基数来确定。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。孔和轴的最大、最小极限尺
寸分别用 Dmax、dmax 和 Dmin、dmin 表示,如图
2-2 所示。
实际尺寸是通过测量所得的尺寸。孔的实
际尺寸用 Da 表示,轴的实际尺寸用 da 表示。
图 2-2 极限尺寸
由于存在测量误差,实际尺寸并非是被测尺寸
的真值,它只是接近真实尺寸的一个随机尺寸。由于零件存在形状误差,所以不同部位的实
际尺寸也不尽相同,因此往往把它称为局部实际尺寸,如图 2-3 所示。
图 2-3 实际尺寸
有关偏差、公差的术语及定义
某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为尺寸偏差(简称偏差)。孔用 E 表示,轴用 e
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第 2 章孔、轴的公差与配合
表示。偏差可能为正值或负值,也可为零。
(1)上偏差
最大极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为上偏差。孔用 ES 表示,轴用 es 表示。
(2)下偏差
最小极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为下偏差。孔用 EI 表示,轴用 ei 表示。
ES=Dmax −D es=dmax −d
EI=Dmin−D ei=dmin−d (2-1)
偏差值除零外,前面必须标有正号或负号。上偏差总是大于下偏差,如 50 ,50 ,
0
30 ,30 0 ,80。
上偏差和下偏差统称为极限偏差。
实际尺寸减去其基本尺寸所得的代数差称为实际偏差。孔和轴的实际偏差代号分别为 Ea
和 ea。
在公差与配合标准中,确定尺寸公差带相对零线位置的那个极限偏差称为基本偏差。孔、
轴的基本偏差数值均已标准化,它可以是上偏差或下偏差,一般为靠近零线的那个极限偏差。
尺寸公差(简称公差)是最大极限尺寸与最小极限尺寸之差,它是允许尺寸的变动量。
尺寸公差是一个没有符号的绝对值。若孔的公差用 TD 表示,轴的公差用 Td 表示,其关系为
TD = Dmax D min = ES EI (2-2)
Td = dmax d min = es ei (2-3)
公差与