機械制造必須知道的N個問題——公差和配合

1． 什么稱為公差？

答：允許零件尺寸和幾何參數的變動量就稱為公差。

2． 什么稱為尺寸？

答：用特定單位表示長度值的數字。

3． 什么稱為基本尺寸？

答：使設計給定的尺寸。

4． 什么稱為實際尺寸？

答：是通過測量獲得的尺寸。

5． 什么稱為極限尺寸？

答：是指允許尺寸變化的兩個極限值。

6． 什么稱為最大實體狀態(簡稱MMC)和最大實體尺寸？

答：最大實體狀態系指孔或軸在尺寸公差范圍內，具有材料量最多時的狀態。在此狀態下的尺寸，稱為最大實體尺寸，它是孔的最小極限尺寸和軸的最大極限尺寸的統稱。

7． 什么稱為最小實體狀態(簡稱LMC)和最小實體尺寸？

答：最小實體狀態系指孔或軸在尺寸公差范圍內，具有材料最少時的狀態。在此狀態下的尺寸，稱為最小實體尺寸，它是孔的最大極限尺寸和軸的最小極限尺寸的統稱。

8． 什么稱為作用尺寸？

答：在配合面的全長上，與實際孔內接的最大理想軸尺寸，稱為孔的作用尺寸。與實際軸外接的最小理想孔的尺寸，稱為軸的作用尺寸。

9． 什么稱為尺寸偏差？

答：是指某一個尺寸減其基本尺寸所得的代數差。

10．什么稱為尺寸公差？

答：是指允許尺寸的變動量。

11．什么稱為零線？

答：在公差與配合圖解(簡稱公差帶圖)中，確定偏差的一條基準直線，即零偏差線。

12．什么稱為公差帶？

答：在公差帶圖中，由代表上、下偏差的兩條直線所限定的一個區域。

14．什么稱為標準公差？

答：國標規定的，用以確定公差帶大小的任一公差。

15．什么稱為配合？

答：是指基本尺寸相同的、互相結合的孔和軸公差帶之間的關系。

16．什么稱為基孔制？

答：是基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成

種配合的一種制度。

17．什么稱為基軸制？

答：是基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。

18．什么稱為配合公差？

答：是允許間隙的變動量，它等于最大間隙與最小間隙之代數差的絕對值，也等于互相配合的孔公差帶與軸公差帶之和。

19．什么稱為間隙配合？

答：孔的公差帶完全在軸的公差帶之上，即具有間隙的配合(包括最小間隙等于零的配合)。

20．什么稱為過盈配合？

答：孔的公差帶完全在軸的公差帶之下，即具有過盈的配合(包括最小過盈等于零的配合)。

21．什么稱為過渡配合？

答：在孔與軸的配合中，孔與軸的公差帶互相交迭，任取其中一對孔和軸相配，可能具有間隙，也可能具有過盈的配合。

22．基孔制配合為H11/c11或基軸制基孔制配合為C11/h11時，優先配合特性是什么？

答：間隙很大，用于很松的、轉動很慢的動配合；要求大公差與大間隙的外露組件；要求裝配方便的很松的配合。相當于舊國標的D6/dd6。

23．基孔制配合為H9/d9或基軸制基孔制配合為D9/h9時，優先配合特性是什么？

答：間隙很大的自由轉動配合，用于精度非主要要求時，或有大的溫度變動、高轉速或大的軸頸壓力時。相當于舊國標D4/de4。

24．基孔制配合為H8/f7或基軸制基孔制配合為F8/h7時，優先配合特性是什么？

答：間隙不大的轉動配合，用于中等轉速與中等軸頸壓力的精確轉動；也用于裝配較易的中等定位配合。相當于舊國標D/dc。

25．基孔制配合為H7/g6或基軸制基孔制配合為G7/h6時，優先配合特性是什么？

答：間隙很小的滑動配合，用于不希望自由轉動、但可自由移動和滑動并要求精密定位時，也可用于要求明確的定位配合。相當于舊國標D/db。

26．基孔制配合為H7/h6; H8/h7;H9/h9; H11/h11或基軸制基孔制配合為H7/h6; H8/h7; H9/h9; H11/h11時，優先配合特性是什么？

答：均為間隙定位配合，零件可自由裝拆，而工作時一般相對靜止不動。在最大實體條件下的間隙為零，在最小實體條件下的間隙由公差等級決定。H7/h6相當于舊國標D/d；H8/h7相當于舊國標D3/d3；H9/h9相當于舊國標D4/d4；H11/h11相當于舊國標D6/d6。

27．基孔制配合為H7/h6或基軸制基孔制配合為K7/h6時，優先配合特性是什么？

答：過渡配合，用于精密定位。相當于舊國標D/gc。

28．基孔制配合為H7/n6或基軸制基孔制配合為N7/h6時，優先配合特性是什么？

答：過渡配合，允許有較大過盈的更精密定位。相當于舊國標D/ga。

29．基孔制配合為H7/p6或基軸制基孔制配合為P7/h6時，優先配合特性是什么？

答：過盈定位配合，即小過盈配合，用于定位精度特別重要時，能以最好的定位精度達到部件的剛性及對中性要求，而對內孔隨壓力無特殊要求，不依靠配合的緊固性傳遞摩擦負荷。相當于舊國標D/ga～D/jf。其中H7小于或等于3mm為過渡配合。

30．基孔制配合為H7/s6或基軸制基孔制配合為S7/h6時，優先配合特性是什么？

答：中等壓入配合，適用于一般鋼件；或用于薄壁件的冷縮配合，用于鑄鐵件可得到最緊的配合，相當于舊國標D/je。

31．基孔制配合為H7/u6或基軸制基孔制配合為U7/h6時，優先配合特性是什么？

答：壓入配合，適用于可以隨大壓入力的零件或不宜承受大壓入力的冷縮配合。

32．軸的基本偏差為a;b時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，可得到特別大的間隙，很少應用。

33．軸的基本偏差為c時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，可得到很大的間隙，一般適用于緩慢、松弛的動配合。用于工作條件較差（如農業機械），受力變形，或為了便于裝配，面必須保證有較大的間隙時。推薦配合為H11/c11，其較高級的配合，如H8/c7適用一軸在高溫工作的緊密動配合，例如內燃機排氣閥和導管。

34．軸的基本偏差為d時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，配合一般用于IT7～IT11級，透用于松的轉動配合，如密封蓋、滑輪、空轉帶輪等與軸的配合。民適用于大直徑滑動軸承配合，如透平機、球磨機、軋滾成型和重型彎曲機及其他重型機械中的一些滑動支承。

35．軸的基本偏差為e時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，多用于IT7～IT9級，通常適用于要求有明顯間隙，易于轉動的支承配合，如大跨距、多支點支承等，高等級的e軸適用于大型、高速、重載支承配合，如蝸輪發電機、大型電動機、內燃機、凹輪軸及搖臂支承等。

36．軸的基本偏差為f時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，多用于IT6～IT8級的一般轉動配合。當溫度影響不大時，被廣泛用于普通潤滑油（脂）潤滑的支承，如齒輪箱、小電動機、泵等的轉軸與滑動支承的配合。

37．軸的基本偏差為g時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，配合間隙很小，制造成本高，除很輕負荷的精密裝置外，不推薦用于轉動配合。多用于IT5～IT7級，最適合不回轉的精密滑動配合，也用于插銷等定位配合，如精密連桿軸承、活塞、滑閥及連桿銷等。

38．軸的基本偏差為h時，配合特性是什么？

答：屬間隙配合，多用于IT4～IT11級。廣泛用于無相對轉動的零件，作為一般的定位配合，若沒有溫度變形影響，也用于精密滑動配合。

39．軸的基本偏差為js時，配合特性是什么？

答：屬過渡配合，為完全對稱偏差（+IT/2）。平均為稍有間隙的配合，多用于IT4-7級，要求間隙比h軸小，并允許略有過盈的定位配合(如聯軸器)，可用手或木錘裝配。

40．軸的基本偏差為k時，配合特性是什么？

答：屬過渡配合，平均為沒有間隙的配合，適用于IT4-IT7級。，推薦用于稍有過盈的定位配合，倒臺為了消除振動用的定位配合。一般用木錘裝配。

41．軸的基本偏差為m時，配合特性是什么？

答：屬過渡配合，平均為具有小過渡配合。適用IT4I-T7級，用錘或壓力機裝配，通常推薦用于緊密的組件配合。H6/n5配合時為過盈配合。

42．軸的基本偏差為n時，配合特性是什么？

答：屬過渡配合，平均過盈比m軸稍大，很少得到間隙，適用IT4-IT7級，用錘或壓力機裝配，通常推薦用于緊密的組件配合。H6/n5配合時為過盈配合。

43．軸的基本偏差為p時，配合特性是什么？

答：屬過盈配合, 與H6或H7配合時是過盈配合，與H8孔配合時則為過渡配合。對非鐵類零件，為較輕的壓入配合，當需要時易于拆卸。對鋼、鑄鐵或銅、鋼組件裝配是標準壓入配合。

44．軸的基本偏差為r時，配合特性是什么？

答：屬過盈配合, 對鐵類零件為中等的入配合，對非鐵類零件，為輕打入的配合，當需要時可以拆卸。與H8孔配合，直徑在100mm以上時為過盈配合，直徑小時為過渡配合。

45．軸的基本偏差為s時，配合特性是什么？

答：屬過盈配合, 用于鋼和鐵制零件的永久性和半永久裝配。可產生相當大的結合力。當用彈性材料，如輕合金時，配合性質與鐵類零件的P軸相當。例如套環壓裝在軸上、閥座等配合。尺寸較大時，為了避免損傷配合表面，需有熱脹或冷縮法裝配。

46．軸的基本偏差為t;u;v;x;y;z時，配合特性是什么？

答：屬過盈配合,過盈量依次增大，一般不推薦。

47．什么情況下選用基軸制？

答：直接使用按基準軸的公差帶制造的有一定公差等級（—般為8至11級）而不再進行機械加工的冷拔鋼材做軸。這時，可以選擇不同的孔公差帶位置來形成各種不同的配合需求。在農業機械和紡織機械中，這種情況比較多。

加工尺寸小于1mm的精密軸要比加工同級的孔困難得多，因此在儀器儀表制造、鐘表生產、無線電和電子行業中，通常使用經過光軋成形的細鋼絲直接做軸，這時選用基軸制配合要比基孔制經濟效益好。

從結構上考慮，周一根軸在不同部位與幾個孔相配合，并且各自有不同的配合要求，這時應考慮采用基軸制配合。

48．與標準件如何配合？

答：若與標準件配合，應以標準件為基準件確定配合制。

例如，在滾動軸承支撐結構中，滾動軸承外圈與箱體孔的配合應采用基軸制，軸承內圈與軸頸的配合應該采用基孔制，箱體孔按J7制造，軸頸按k6制造。

49．研磨加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT1～IT5。

50．衍磨加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT4～IT7。

51．金剛石車加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT5～IT7。

52．金剛石鏜加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT5～IT7。

53．圓磨加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT5～IT8。

54．平磨加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT5～IT8。

55．拉削加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT5～IT8。

56．精車精鏜加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT7～IT9。

57．鉸孔加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT6～IT10。

58．銑削加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT8～IT11。

59．刨、插加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT10～IT11。

60．滾壓、擠壓加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT10～IT11。

61．粗車加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT10～IT12。

62．粗鏜加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT10～IT12。

63．鉆削加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT10～IT13。

64．沖壓加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT10～IT14。

65．砂型鑄造加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT14～IT15。

66．金屬型鑄造加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT14～IT15。

67．鍛造加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT15～IT16。

68．氣割加工方法，應取公差等級什么范圍？

答：應取IT15～IT18。

69．確定基本偏差有幾種方法？

答：確定基本偏差的方法有三種：試驗法、計算法和類比法。

70．什么稱為試驗法？

答：試驗法就是應用試驗的方法確定滿足產品工作性能的配合種類，主要用于如航天、航空、國防、核工業以及鐵路運輸行業中一些關鍵性機構中，對產品性能影響大而又缺乏經驗的重要、關鍵性的配合。該方法比較可靠。其缺點是需進行試驗，成本高、周期長。較少應用。

71．什么稱為計算法？

答：計算法是根據使用要求通過理論計算來確定配合種類。其優點是理論依據充分，成本較試驗法低，但由于理論計算不可能把機器設備工作環境的各種實際因素考慮得十分周全，因此設計方案不如通過試驗法確定的準確。例如，用計算法確定滑動軸承間隙配合的配合種類時，根據液體潤滑理論可以計算其允許的最小間隙，據此從標準中選擇適當的配合種類；用計算法確定完全靠過盈傳遞負荷的過盈配合種類時，根據要傳遞負荷的大小，按彈、塑性變形理論，可以計算出需要的最小過盈，據此選擇合適的過盈配合種類，同時驗算零件材料強度是否能夠承受該配合種類所產生的最大過盈。由于影響配合間隙、過盈的因素很多，理論計算只能是近似的。

72．什么稱為類比法？

答：類比法就是以與設計任務同類型的機器或機構中經過生產實踐驗證的配合作為參考，并結合所設計產品的使用要求和應用條件的實際情況來確定配合。該方法應用最廣，但要求設計人員掌握充分的參考資料并具有相當的經驗。用類比法確定配合時應考慮的因素如下：

受力大小。受力較大時，趨向偏緊選擇配合，即應適當地增大過盈配合的過盈量，減小間隙配合的間隙量，選用獲得過盈的概率大的過渡配合。

拆裝情況和結構特點。對于經常拆裝的配合，與不經常拆裝的任務相同的配合相比，其配合應松些。裝配困難的配合，也應稍松些。

結合長度和形位誤差。配合長度越長，由于形位誤差的存在，與結合長度短的配合相比，實際形成的配合越緊。因此，宜選用適當松一些的配合。

材料、溫度。當相配件的材料不同（線性膨脹系數相差較大）且工作溫度與標準溫度＋20 ℃相差較大時，要考慮熱變形的影響。裝配變形的影響。

73．公差等級為5級時，應用在哪些場合？

答：主要用在配合公差、形位公差要求甚小的場合，配合性質穩定，一般在機床、發動機、儀表等重要部位應用。如與D 級滾動軸承配合的箱體孔；與E級滾動軸承配合的機床主軸，機床尾架與套筒，精密機械及高速機械中的軸頸，精密絲杠徑等。

74．公差等級為6級時，應用在哪些場合？

答：配合性質能達到較高的均勻性，如與E級滾動軸承相配合的孔、軸頸；與齒輪、蝸輪、聯軸器、帶輪、凸輪等連接的軸徑，機床絲杠軸徑；搖臂鉆立柱；機床夾具中導向件的外徑尺寸；6級精度齒輪的基準孔，7、8級齒輪基準軸。

75．公差等級為7級時，應用在哪些場合？

答：7級精度比6級稍低，應用條件與6 級基本相似，在一般機械制造中應用較為普遍。如聯軸器、帶輪、凸輪等孔徑；機床夾盤座孔，夾具中固定鉆套，可換鉆套；7、8級齒輪基準孔，9、10級齒輪基準軸。

76．公差等級為8級時，應用在哪些場合？

答：在機器制造中屬于中等精度。如軸承座襯套沿寬度方向尺寸，9～12級齒輪基準孔；11～12級齒輪基準軸。

77．公差等級為9～10級時，應用在哪些場合？

答：主要用于機械制造中軸套外徑與孔；操縱件與軸；空軸帶輪與軸；單鍵與花鍵。

78．公差等級為11～12級時，應用在哪些場合？

答：配合精度很低，裝配后可能產生很大間隙，適用于基本上沒有什么配合要求的場合。如機床上法蘭盤與止口；滑快與滑移齒輪；加工中工序間尺寸；沖壓加工的配合件；機床制造中的扳手孔與扳手座的連接

79．線性尺寸公差標注有什么要求？

答：公差代號與基本尺寸數字同高。

采用極限偏差標注線性尺寸公差時，上下偏差數字比基本尺寸數字小一號，且上下偏差小數點位數必須對齊，并標出正負號。

其中一個偏差為零，可用“0”標出，并與另一個偏差個位數對齊。

下偏差底線與基本尺寸注在同一底線上。

當上下兩偏差數值相等時，偏差只注寫一次，并在偏差與基本尺寸之間注“+/-”號，且二者字號相同。

80．什么稱為圓錐配合？

答：基本圓錐相同的內、外圓錐直徑之間，由于結合不同所形成的相互關系。圓錐配合的配合特征是通過相互結合的內、外圓錐規定的軸向位置來形成間隙或過盈。間隙或過盈是在垂直于圓錐表面方向起作用，但按垂直于圓錐軸線方向給定并測量；對錐度小于或等于1:3的圓錐，垂直于圓錐表面與垂直于圓錐軸線給定的數值之間的差異可忽略不計。按確定相結合的內、外圓錐軸向位置的不同方法，圓錐配合分為結構型圓錐配合和位移型圓錐配合兩種類型。

81．什么稱為結構型圓錐配合？

答：由結構本身或結構尺寸來確定內、外圓錐相對軸向位置而獲得的配合。

82．什么稱為位移型圓錐配合？

答：規定軸向位移或產生軸向位移的軸向力的大小來確定內、外圓錐相對軸向位置而獲得的配合。

83．標準公差系列由哪三項內容組成？

答：由公差等級、公差單位和基本尺寸分段。

84．什么稱為一般公差？

答：是指在車間普通工藝條件下機床設備一般加工能力可達到的公差。

85．GB/T1804-1992為線性尺寸的一般公差規定了什么？

答：規定了f、m、c和v共4個公差等級，字母f表示精密級，m表示中等級，c表示粗糙級，v表示最粗級。公差等級f、m、c和v分別相當于IT12、IT14、lt16和IT17。

86．間隙配合時要注意什么？
答：基準孔H（或基準軸h）與相應公差等級的軸a～h（或孔A～H）形成間隙配合，共11種，其中

H／a（或A／h）組成的間隙最大，H／h的配合間隙最小。

H／a（A／h）、H／b（B／h）、H／c（C／h）配合，這3種配合的間隙很大，不常使用。一般用在工作條件較差，要求靈活動作的機械上，或用于受力變形大，軸在高溫下工作需保證有較大間隙的場合。

H／d（D／h）、H／e（E／h）配合，這兩種配合間隙較大，用于要求不高易于轉動的支撐。其中H／d（D／h）適用于較松的傳動配合，如密封蓋、滑輪和空轉帶輪等與軸的配合。也適用于大直徑滑動軸承的配合，如球磨機、軋鋼機等重型機械的滑動軸承，適用于IT7～IT11級。例如滑輪與軸的配合。

H／f（F／h）配合，這個配合的間隙適中，多用于IT7～IT9的一般傳動配合，如齒輪箱、小電動機、泵等的轉軸及滑動支撐的配合。

H／g（G／h）配合，此種配合間隙很小，除了很輕負荷的精密機構外，一般不用做轉動配合，多用于IT5 ～IT7級，適合于作往復擺動和滑動的精密配合。例如鉆套與襯套的配合.

H／h配合，這個配合的最小間隙為零，用于IT4～IT11級，適用于無相對轉動而有定心和導向要求的定位配合，若無溫度、變形影響，也用于滑動配合，推薦配合H6／h5、H7／h6、H8／h7、H9／h9和H11／h11。

87．過渡配合時要注意什么？

答：基準孔H與相應公差等級軸的基本偏差代號j～n形成過渡配合（n與高精度的孔形成過盈配合）。

H／j、H／js配合，這兩種過渡配合獲得間隙的機會較多，多用于IT4～IT7級，適用于要求間隙比h小并允許略有過盈的定位配合，如聯軸節、齒圈與鋼制輪轂以及滾動軸承與箱體的配合等。

H／k配合，此種配合獲得的平均間隙接近于零，定心較好，裝配后零件受到的接觸應力較小，能夠拆卸，適用于IT4～IT7級，如剛性聯軸節的配合。

H／m、H／n配合，這兩種配合獲得過盈的機會多，定心好，裝配較緊，適用于IT4～IT7。

88．過盈配合時要注意什么？
答：基準孔H與相應公差等級軸的基本偏差代號p～zc形成過盈配合（p、r與較低精度的H孔形成過渡配合）。

H／p、H／r配合，這兩種配合在高公差等級時為過盈配合，可用錘打或壓力機裝配，只宜在大修時拆卸。主要用于定心精度很高、零件有足夠的剛性、受沖擊負載的定位配合，多用于IT6～IT8級。

H／s、H／t配合，這兩種配合屬于中等過盈配合，多采用IT6、IT7級。用于鋼鐵件的永久或半永久結合。不用輔助件，依靠過盈產生的結合力，可以直接傳遞中等負荷。一般用壓力法裝配，也有用冷軸或熱套法裝配的，如鑄鐵輪與軸的裝配，柱、銷、軸、套等壓入孔中的配合。

H／u、H／v、H／x、H／y、H／z配合，這幾種屬于大過盈配合，過盈量依次增大，過盈與直徑之比在0．001以上。它們適用于傳遞大的扭矩或承受大的沖擊截荷，完全依靠過盈產生的結合力保證牢固的連接，通常采用熱套或冷軸法裝配。火車的鑄鋼車輪與高錳鋼輪箍要用H7 ／u6甚至H6／u5配合。由于過盈大，要求零件材質好，強度高，否則會將零件擠裂，因此采用時要慎重，一般要經過試驗才能投入生產。裝配前往往還要進行挑選，使一批配件的過盈量趨于一致，比較適中。

89．為什么優先選用基孔制？

答：因為孔的加工難于軸，改變孔的尺寸需要改變刀具、量具的數量。而改變軸的尺寸不會改變刀具、量具的數量.

90．使用要求如何確定配合的類別？

答：當孔、軸有相對移動或轉動時，必須選擇間隙配合。相對移動選取間隙較小的配合，相對轉動選取間隙較大的配合。

當孔、軸之間無鍵、銷、螺釘等聯接件，只能靠孔、軸之間的配合來實現傳動時，必須選擇過盈配合。

過渡配合的特性是可能產生間隙，也可能產生過盈，但間隙或過盈的量相對較小。因此，當零件之間無相對運動、同心度要求較高，且不靠配合傳遞動力時，常常選擇過渡配合。

91．尺寸公差與配合的選擇的原則是什么？

答：選擇的原則是在滿足使用要求的前提下能夠獲得最佳的技術經濟效益。

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