第七节 尺寸公差与配合的选用

一、基准制的选用 1 ．一般情况下应优先选用基孔制 2 ．基轴制的选择 （ 1 ）直接使用有一定公差等级（ IT8 ～ IT11 ） 而不再进行机械加工的冷拔钢材（这种钢材是 按基准轴的公差带制造）制作轴。若需要各种 不同的配合时，可选择不同的孔公差带位置来 实现。这种情况主要应用在农业机械和纺织机 械中。

（ 2 ）加工尺寸小于 1mm 的精密轴比同级孔 要困难，因此在仪器制造、钟表生产、无线 电工程中，常使用经过光轧成形的钢丝直接 做轴，这时采用基轴制较经济。 （ 3 ）根据结构上的需要，在同一基本尺寸的 轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采 用基轴制。如下图所示。

间隙配合 过渡配合 连杆 活塞销 活塞 教材图 2-19 基准制选择示例 ( 一 )

（ 4 ）与标准件配合的基准制选择 若与标准件 ( 零件或部件 ) 配合，应以标准件为基 准件、来确定采用基孔制还是基轴制。 如平键、半圆键等键联接，由于键是标准件， 键与键槽的配合应采用基轴制；滚动轴承外圈与箱 体孔的配合应采用基轴制，滚动轴承内圈与轴的配 合应采用基孔制，如教材图 2-20 所示选择箱体孔的 公差带为 J7 ，选择轴颈的公差带为 k6 。

3 ．非基准制配合的采用 图 2-20 基准制选择示例（二）

二、公差等级的选用 1. 依据： T D ＋ T d ≤T f 2. 选择原则 : 1 ）在满足使用要求的前提下，尽可能选较低的公差等级或较大 的公差值。 2 ）满足 GB 推荐的公差等级组合规定 P25 。 ( 工艺等价 ) 对于基 本尺寸 ≤500mm 有较高公差等级的配合，因孔比同级轴难加工， 当标准公差 ≤IT8 时，国标推荐孔比轴低一级相配合，使孔、轴 的加工难易程度相同。但对＞ IT8 级或基本尺寸＞ 500mm 的配 合，因孔的测量精度比轴容易保证，推荐采用孔、轴同级配合。 3. 方法： 1 ）计算 — 查表（下面将举例说明） 2 ）类比法：参照类似的机构、工作条件和使用要求的经验资料， 进行比照。（常用方法）

＃类比法应考虑以下几点： 1 ）公差等级的应用范围，见教材表 2-11 ；配合尺寸公 差等级的应用见教材表 2-12 。 2 ） 工艺等价 3 ）各种加工方法能够达到的公差等级，见教材表 2 ­ -13 ， 可供选择时参考。 4 ）相配零件或部件精度要匹配。如与滚动轴承相配合的 轴和孔的公差等级与轴承的精度有关，如教材图 2-20 所 示。再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度 影响。 5 ）配合性质：过盈、过渡配合的公差等级不能太低，一 般孔的标准公差 ≤IT8 ，轴的标准公差 ≤IT7 。间隙配合 则不受此限制。但间隙小的配合，公差等级应较高；而间 隙大的配合，公差等级可以低些。例如，选用 H6/g5 和 H11/a11 是可以的，而选用 H11/g11 和 H6/a5 则不合适。 6 ）在非基准制配合中，有的零件精度要求不高，可与相 配合零件的公差等级差 2 ～ 3 级，如图 2-20 中箱体孔与轴 承端盖的配合。

三、配合的选用 1 ．根据使用要求确定配合的类别 配合的选择首先要确定配合的类别。选择时，应根据 具体的使用要求确定是间隙配合还是过渡或过盈配合。例如， 孔、轴有相对运动 ( 转动或移动 ) 要求，必须选择间隙配合； 若孔、轴间应无相对运动，应根据具体工作条件的不同确定 过盈、过渡甚至间隙配合。教材表 2-14 给出了配合类别选择 的大体方向。 无相对运动 要传递 转矩 永久结合较大过盈的过盈配合 可拆结合可拆结合 要精确同轴 轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为 H(h) ① 的间隙 配合加紧固件 ② 不要精确同轴间隙配合加紧固件 ② 不需要传递转矩，要精确同轴过渡配合或轻的过盈配合 有相对运动 只有移动基本偏差为 H(h) 、 G(g) ① 等间隙配合 转动或转动和移动的复合运动基本偏差 A ～ F(a ～ f ) ① 等间隙配合 表 2-14 配合类别选择的大体方向

2 ．选定基本偏差（配合）的方法 计算法就是根据理论公式，计算出使用要求的间隙或 过盈大小来选定配合的方法。对依靠过盈来传递运动和负载 的过盈配合，可根据弹性变形理论公式，计算出能保证传递 一定负载所需要的最小过盈和不使工件损坏的最大过盈。由 于影响间隙和过盈的因素很多，理论的计算也是近似的，所 以在实际应用中还需经过试验来确定，一般情况下，很少使 用计算法。 试验法就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙 或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经 验的场合。试验法比较可靠，但周期长、成本高，应用也较 少。 类比法就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证 的配合的实例，再结合所设计产品的使用要求和应用条件来 确定配合。该方法应用最广。

3 ．用类比法选择配合时应考虑的因素 用类比法选择配合，首先要掌握各种配合的特 征和应用场合，尤其是对国家标准所规定的优先配 合要非常熟悉。教材表 2-15 是轴的基本偏差选用说 明和应用。教材表 2-16 是尺寸至 500mm 基孔制优 先配合的特征及应用。配合的选择应尽可能地选用 优先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如 果仍不能满足要求，可以选择其他的配合。选择方 法主要是类比法。

相对运 动情况 无定心要求的 慢速转动 高速 转动 中速 转动 精密低速转动或移 动或手动移动 选择基 本偏差 c(C) d(D) 或 e(E) f(F)g(G) h (H) 各类基本偏差在形成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合 大致总结如下： 间隙配合按相对运动速度选择

各种过盈配合基本偏差的比较与选择 过盈程度 选择根据 较小或小的过盈 中等与大的 过盈 很大与特大的过盈 传递扭矩的 大小 加紧固件传递一 定的扭矩与轴向 力，属轻型过盈 配合。不加紧固 件可用于准确定 心仅传递小扭矩， 需轴向定位（过 盈配合时） 不加紧固件 可传递较小 的扭矩与轴 向力，属中 型过盈配合 不加紧固件可传递大的扭矩 与轴向力、特大扭矩和动载荷， 属重型、特重型过盈配合 装卸情况 用于需要拆卸时， 装入时使用压入 机 用于很少拆 卸时 用于不拆卸时，一般不推荐 使用。对于特重型过盈配合 （后三种）需经试验才能应用 应选择的 基本偏差 p （ P ）、 r （ R ） s （ S ）、 t （ T ） u （ U ）、 v(V) 、 x （ X ）、 y （ Y ）、 z （ Z ）

盈、隙 情况 过盈率很小 稍有平均 间隙 过盈率中等 平均过盈接近 为零 过盈率较大 平均过盈 较小 过盈率大 平均过盈稍大 定心 要求 要求较好定心 时 要求定心精度 较高时 要求精密定心 时 要求更精密定心 时 装配与 拆卸 情况 木锤装配 拆卸方便 木锤装配 拆卸比较方便 最大过盈时需 相当的压入力， 可以拆卸 用锤或压力机装 配 拆卸较困难 应选择 的基本偏 差 js （ JS ） k（K）k（K） m（M）m（M） n（N）n（N） 各种过渡配合基本偏差的比较与选择

用类比法选择配合时还必须 考虑如下一些因素： 受载情况 拆装情况 配合件的结合长度和 形位误差 配合件的材料 温度的影响 装配变形的影响 生产类型 TDTD D max D min TdTd d max d min

4. 已知配合的极限盈、隙时，基本偏差的确定方法 间隙 配合 可按 X min 来选择 基本偏差代号 对基孔制间隙配合有 es ≤- X min 对基轴制间隙配合有 EI ≥+ X min 过渡 配合 可按 X max 来选择 基本偏差代号 对基孔制过渡配合有 T D -ei≤ X max 对基轴制过渡配合有 ES -(-T d )≤ X max 过盈 配合 可分别按 Y min 来选择 基本偏差代号 基孔制过渡配合有 T D -ei≤ Y min 对基轴制过渡配合有 ES -(-T d )≤ Y min 计算 — 查表法确定基本偏差代号的计算公式

小 结 本次课讲授了国家标准规定的一般、常用和优先的公差 带与配合、一般公差的规定以及公差与配合的选择，其中配 合的选择包括基准制的选择，公差等级的选择，配合（即与 基准件相配合的非基准件的基本偏差代号）的选择。选择方 法主要是类比法。应优先选用基孔制。 确定公差等级的基本原则是，在满足使用要求的前提下， 尽量选取较低的公差等级。确定方法主要是类比法。 配合的选择应尽可能地选用优先配合，其次是常用配合， 再次是一般配合。如果仍不能满足要求，可以选择其他的配 合。选择方法主要是类比法。要非常熟悉各类基本偏差在形 成基孔制（或基轴制）配合时的应用场合。