1.基本概述
在一批相同规格的零件或部件中，不经选择任取一件，且不经修配或其他加工，就能顺利装配到机械上去，并能够达到预期的性能和使用要求。我们把这批零件或部件所具有的这种性质称为互换性。
如果能将所有相同规格的零件的几何尺寸做成与理想的一样，没有丝毫差别，则这批零件肯定具有很好的互换性。但是在实际中由于加工和测量总是不可避免地存在着误差，完全理想的状况是不可能实现的。在生产中，人们通过大量的实践证明，把尺寸的加工误差控制在一定范围内，仍然能使零件达到互换的目的。于是就产生了极限与配合。
1）尺寸及其公差
图8-31表示了尺寸公差中基本尺寸、极限尺寸、极限偏差之间的关系，图8-32则表示了尺寸公差、公差带之间的关系。通过选择[8-13]二维码号可以观看。
（1）基本尺寸：通过它应用上、下偏差可算出极限尺寸的尺寸，根据零件强度、结构和工艺性要求，设计确定的尺寸。
（2）极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值。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。
（3）极限偏差：某一尺寸减其相应的基本尺寸所得的代数差。尺寸偏差有：
上偏差=最大极限尺寸-基本尺寸
下偏差=最小极限尺寸-基本尺寸
图8-31 基本尺寸、极限尺寸、极限偏差之间的关系
上、下偏差统称极限偏差。上、下偏差可以是正值、负值或零。国家标准规定：孔的上偏差代号为ES，孔的下偏差代号为EI；轴的上偏差代号为es，轴的下偏差代号为ei。
图8-32 尺寸公差、公差带之间的关系
（4）尺寸公差（简称公差）：允许实际尺寸的变动量
尺寸公差=最大极限尺寸-最小极限尺寸=上偏差-下偏差
因为最大极限尺寸总是大于最小极限尺寸，所以尺寸公差一定为正值。
（5）公差带：由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域称为公差带，表示基本尺寸的一条直线称为零线。
2.配合
基本尺寸相同、相互结合的孔和轴公差带之间的关系称为配合。
根据机器的设计要求和生产实际的需要，国家标准将配合分为如下三类：
（1）间隙配合 孔的公差带完全在轴的公差带之上，任取其中一对轴和孔相配都成为具有间隙的配合（包括最小间隙为零），如图8-33所示。通过选择[8-13]二维码号可以观看。
（2）过盈配合 孔的公差带完全在轴的公差带之下，任取其中一对轴和孔相配都成为具有过盈的配合（包括最小过盈为零），如图8-34所示。通过选择[8-13]二维码号可以观看。
图833 间隙配合
图8-34 过盈配合
（3）过渡配合 孔和轴的公差带相互交叠，任取其中一对孔和轴相配合，可能具有间隙，也可能具有过盈的配合，如图835所示。通过选择[8-13]二维码号可以观看。
图835 过渡配合
2.标准公差与基本偏差(www.xing528.com)
国标规定公差带由“公差带大小”和“公差带位置”两个要素来确定，公差带的大小由标准公差确定，公差带位置由基本偏差确定。在公差带图中，上、下偏差的距离应成比例，公差带方框的左右长度根据需要任意确定。
（1）标准公差（IT） 标准公差是国家标准极限与配合制中所规定的任一公差。国家标准将标准公差分为20个公差等级，用标准公差等级代号IT01，IT0，IT1，…，IT18表示。“IT”为“标准公差”的符号，阿拉伯数字01，0，1，…，18表示公差等级。如IT8的含意为8级标准公差。在同一尺寸段内，从IT01至IT18，精度依次降低，而相应的标准公差值依次增大。
（2）基本偏差 在极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的极限偏差称为基本偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。国家标准对孔和轴分别规定了28个基本偏差。并规定：大写字母表示孔的基本偏差，小写字母表示轴的基本偏差，如图8-36所示。通过选择[8-14]二维码号可以观看。表8-5列出了优先配合轴公差带的极限偏差，表8-6列出了优先配合孔公差带的极限偏差，表孔表8-7列出了标准公差数值。
图8-36 基本偏差系列示意图
表8-5 优先配合轴公差带的极限偏差（μm）（摘自GB/T1801—2009和GB/T1800.2—2009）
续表
表8-6 优先配合孔公差带的极限偏差（μm）（摘自GB/T1801—2009和GB/T1800.2—2009）
续表
表8-7 标准公差数值
续表
3.配合制
在制造相互配合的零件时，使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为配合制。根据实际生产需要，国家标准规定了两种配合制，如图8-37所示。通过选择[8-14]二维码号可以观看。
（1）基孔制配合 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（间隙、过渡或过盈）的一种制度，如图8-37（a）所示。在基孔制配合中，选作基准的孔称为基准孔，基准孔的下偏差为零，上偏差为正值。基准孔的基本偏差代号为“H”。
（2）基轴制配合 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（间隙、过渡或过盈）的一种制度，如图8-37（b）所示。在基轴制配合中，选作基准的轴称为基准轴，基准轴的上偏差为零，下偏差为负值。基准轴的基本偏差代号为“h”。
图8-37 两种配合制
4.极限与配合的标注
（1）装配图上的标注
配合的代号由两个相互结合的孔和轴的公差带的代号组成，用分数形式表示，分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号，标注的通用形式如图8-38所示。通过选择[8-14]二维码号可以观看。
图8-38 装配图上的标注
（2）零件图上的标注
用于大批量生产的零件图，可只注公差带代号，如图8-39（a）所示。用于中小批量生产的零件图，一般可只注极限偏差，如图8-39（b）所示，标注时应注意，上下偏差绝对值不同时，偏差数字用比基本尺寸数字小一号的字体书写。下偏差应与基本尺寸注在同一底线上。若某一偏差为零时，数字“0”不能省略，必须标出，并与另一偏差的整数个位对齐。若上下偏差绝对值相同而符号相反时，则偏差数字只写一个，并与基本尺寸数字字号相同。如要求同时标注公差带代号及相应的极限偏差时，其极限偏差应加上圆括号，如图8-39（c）所示。通过选择[8-14]二维码号可以观看。
图8-39 零件图上的标注
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