（一）互换性
规格大小相同的零件或部件，不经选择或修配，就能进行装配，并达到规定的使用要求，零件或部件所具有的这种性质称为互换性。
互换性是现代工业发展的产物和要求。发展互换性生产会大大加快装配和修配速度，提高产品的数量和质量，降低生产成本。互换性也被广泛应用到军事装备中，它对快速生产武器装备、提高武器装备的质量、降低武器装备的造价、提高武器装备在平战状态下的性能均非常必要。为确保互换性，就必须对零件尺寸、形状、结构、位置及结合面的配合性质等提出要求。下面简单介绍国家标准中有关这方面的基本知识。
（二）极限的有关术语
（1）公称尺寸：设计时所给定的理想尺寸。
（2）实际尺寸：零件加工完成后，实际测得的尺寸。
（3）极限尺寸：允许零件实际尺寸变化的两个界限值（极端）。其中较大的一个尺寸称为上极限尺寸，较小的一个尺寸称为下极限尺寸。实际尺寸只要在这两个尺寸之间就算合格。
图5-22（a）所示的圆孔尺寸φ30±0.010的意义是：公称尺寸为φ30，上极限尺寸为φ30.010，下极限尺寸为φ29.990，尺寸合格范围是φ29.990～φ30.010。
（4）偏差：某一尺寸减其公称尺寸的代数差。偏差可以是正值、负值或零。
上极限偏差=上极限尺寸—公称尺寸
下极限偏差=下极限尺寸—公称尺寸
图5-22 孔的尺寸公差
上、下极限偏差统称为极限偏差。孔的上、下极限偏差可分别用代号ES、EI表示；轴的上、下极限偏差可分别用代号es、ei表示。上、下极限偏差可以是正值、负值或零。
（5）尺寸公差（简称公差）：允许尺寸的变动量。公差恒为正值。
公差=上极限尺寸—下极限尺寸=上极限偏差—下极限偏差
公差用于限制尺寸误差，它是尺寸精度的一种度量。
图5-22所示圆孔尺寸φ30±0.010，它的上极限偏差为
ES=30.010 mm—30 mm=0.010 mm
下极限偏差为
EI=29.990 mm—30 mm=—0.010 mm
公差为
30.010 mm—29.990 mm=+0.010 mm—（—0.010 mm）=0.020 mm
图5-23 公差带图
（6）公差带及公差带图。为了较好地研究公差，我们将图5-22（b）中的公差带独立地拿出来，画成图5-22（c）所示的公差带图。图5-23所示为孔和轴的公差带图，图中上极限偏差、下极限偏差所限定的区域称为公差带。公差带图由公称尺寸、零线、上极限偏差、下极限偏差及公差带构成。画图时先确定零线位置，然后依据零线之上为正，零线之下为负，画出上极限偏差线、下极限偏差线，两线之间的距离就表示公差值大小。用公差带图分析公差要比画出轴或孔的实际图形简单易懂。
（三）标准公差和基本偏差
零件的尺寸情况是靠公差带来确定的，而公差带是由公差和偏差来确定的，前者表示公差带大小，后者表示公差带位置。国家标准《产品几何技术规范（GPS）线性尺寸公差ISO代号体系 第2部分：标准公差带代号和孔、轴的极限偏差表》（GB/T 1800.2—2020）对这两项要素分别进行了标准化，这就是标准公差和基本偏差。
1.标准公差
标准公差是指确定公差带大小的任一公差，用符号“IT”表示，公差等级用阿拉伯数字表示，共分20级，即从IT01、IT0、IT1到IT18，数字越大公差越大，尺寸精度越低。
2.基本偏差
基本偏差是指确定公差带相对于零线位置的那个极限偏差（上极限偏差或下极限偏差），如图5-24所示，除J、JS和j、js外均指靠近零线的即绝对值较小的那个极限偏差。当公差带在零线的上方时，基本偏差为下极限偏差，反之为上极限偏差。孔和轴各规定有28个基本偏差，用拉丁字母表示，孔用大写字母，轴用小写字母。图5-24称为基本偏差系列图。
（四）配合
公称尺寸相同且相互结合的孔和轴（包容者为孔，被包容者为轴）公差带之间的关系称为配合。根据使用要求的不同，配合有松有紧，具体可分为间隙、过盈、过渡三种不同的形式。配合的间隙和过盈如图5-25所示。
间隙是指配合的一对孔和轴，孔与轴尺寸之差为正（或等于零）时的差值，过盈是反映孔与轴尺寸差值为负（或等于零）时的差值。在符合公差要求的一批孔和轴的配合中，国家标准规定配合分以下三类。
1.间隙配合
间隙配合是指具有间隙（包括最小间隙为零）的配合，如图5-26所示。此时孔公差带在轴公差带之上，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差大于或等于零。
2.过盈配合
过盈配合是指具有过盈（包括最小过盈为零）的配合，如图5-27所示。此时孔公差带在轴公差带之下，孔的尺寸减去轴的尺寸所得的代数差小于或等于零。(www.xing528.com)
图5-24 基本偏差系列
图5-25 配合的间隙和过盈
图5-26 间隙配合
图5-27 过盈配合
3.过渡配合
过渡配合是指可能具有间隙或过盈的配合，如图5-28所示。此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠，孔的尺寸减去轴的尺寸可能为正，可能为负，也可能为零。
图5-28 过渡配合
（五）基准制
在公称尺寸确定之后，为了得到孔与轴之间各种不同性质的配合，需要制定孔和轴的公差数值。如果孔和轴两者都可任意变动，则情况变化极多，给加工带来困难，也影响技术经济效果。因此，极限与配合制规定了基孔制和基轴制两种基准制。
1.基孔制
基孔制是指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，如图5-29（a）所示。基孔制配合中的孔称为基准孔，它的基本偏差代号为 H，是下极限偏差，上极限偏差值为零。配合采用基孔制时，轴的基本偏差取a到h为间隙配合，取j到m为过渡配合，取n和p可能为过渡配合或过盈配合，取r到zc为过盈配合。
2.基轴制
基轴制是指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，如图5-29（b）所示。基轴制配合中的轴称为基准轴，它的基本偏差代号为h，是上极限偏差，上极限偏差值为零。配合采用基轴制时，孔的基本偏差取A到 H为间隙配合，取J到M为过渡配合，取N可能为过渡配合或过盈配合，取P到ZC为过盈配合。
图5-29 基准制和配合种类
（六）公差与配合的选择原则
由标准公差和基本偏差可以组成1087种（孔543种、轴544种）公差带，由孔和轴的公差带又能组成更大数量的配合。这样大数量的公差带及配合不能有效发挥标准化应有的作用，也不利于生产。因此，结合我国各类产品的实际情况及今后发展的需要，标准中还制定了优先、常用及一般公差带及配合。应首先选用优先公差带及优先配合，其次采用常用公差带及常用配合。另外，因为一般情况下加工孔比加工轴困难，所以在选择基准制时，标准还规定要优先选择基孔制。基轴制仅用于明显经济效益和采用基孔制不适合时。
（七）公差与配合在图样中的标注及查表方法
（1）尺寸公差在零件图上的标注方法如表5-5所示。
表5-5 尺寸公差在零件图上的标注方法
续表
（2）配合关系在装配图上的标注方法如表5-6所示。
表5-6 配合关系在装配图上的标注
（3）查表方法及有关内容。
［例5-5-1］ 已知配合φ25H9/f9，请回答其基准制、配合性质、极限偏差、公差、极限尺寸及加工合格范围。
解：配合代号φ25H9/f9中的分子H9是基准孔的公差带代号，分母f9是配合轴的公差带代号，所以该配合为基孔制。可查得该配合为间隙配合。
（1）极限偏差。
查相关标准，先确定公称尺寸所在的尺寸段为大于24至30，对应的轴上极限偏差、下极限偏差为 f9，两者交叉查得极限偏差为
，即
。用同样方法可查得孔的极限偏差为
。
（2）公差数值。
轴的公差=es—ei=—0.020 mm—（—0.072 mm）=0.052 mm
孔的公差 =ES—EI=+0.052 mm—0 mm=0.052 mm
（3）极限尺寸及合格范围。
轴的上极限尺寸=公称尺寸+上极限偏差=φ25 mm+（—0.020 mm）=φ24.980 mm
轴的下极限尺寸=公称尺寸+下极限偏差=φ25 mm+（—0.072 mm）=φ24.928 mm
轴的尺寸合格范围是φ24.928～φ24.980。
孔的尺寸可自行计算。
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