深入了解标准公差与基本偏差系列

为了实现互换性和满足各种使用要求，公差与配合国家标准对形成各种配合的公差带进行了标准化，它的基本组成包括“标准公差系列”和“基本偏差系列”，前着确定公差带的大小，后者确定公差带的位置，二者结合构成了不同的孔、轴公差带，而孔、轴公差带之间不同的相互关系则形成了不同的配合。

标准公差是国家标准规定的用以确定公差带大小的任一公差值。由若干标准公差所组成的系列称为标准公差系列，它以表格形式列出，如表6-1所示，称为标准公差数值表。从表6-1中可知，标准公差的数值与两个因素有关：标准公差等级和基本尺寸分段。

（1）标准公差等级

标准公差等级是指确定尺寸精确程度的等级。GB/T1800.3—1998将标准公差分为20个公差等级，分别为IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。其中IT01为最高一级，IT18为最低一级。

（2）基本尺寸分段

标准公差值的大小与公差等级及基本尺寸有关。机械产品中，基本尺寸不大于500mm的尺寸段在生产中应用最广，该尺寸段称为常用尺寸段。为了简化标准公差数值表格，国家标准采用了基本尺寸分段的方法，对同一尺寸段内的所有基本尺寸，在公差等级相同的情况下，规定相同的标准公差。国家标准基本尺寸的分段如表6-1所示。

表6-1 标准公差数值（摘自GB/T1800.3—1998）

续表

注：基本尺寸小于1mm时，无IT14～IT18。

基本偏差是指确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差。国家标准对孔和轴的每一个基本尺寸段规定了28个基本偏差，并规定分别用大、小写拉丁字母作为孔和轴的基本偏差代号。如图6-5所示。

图6-5 基本偏差系列图

由图可见，对于孔，A～H以下偏差EI为基本偏差，J～ZC（JS除外）以上偏差ES为基本偏差；对于轴，a～h以上偏差es为基本偏差，j～zc（js除外）以下偏差ei为基本偏差。由于JS、js的公差带是对称分布的，故它们的基本偏差可以是上偏差，也可以是下偏差。

轴的基本偏差数值是以基孔制为基础，根据各种配合要求，经过理论计算、实验或统计分析得到的。a～h的基本偏差是上偏差，与基准孔配合是间隙配合，最小间隙正好等于基本偏差的绝对值；j、k、m、n的基本偏差是下偏差，与基准孔配合是过渡配合；j～zc的基本偏差是下偏差，与基准孔配合是过盈配合。基本尺寸≤500mm轴的基本偏差数值表见表6-2，而轴的另一个偏差是根据基本偏差和标准公差的关系，按照es=ei+IT或ei=es-IT计算得出。

孔的基本偏差数值是由相同字母轴的基本偏差，在相应的公差等级的基础上通过换算得到的。如H9/f9与F9/h9，H7/p6与P7/h6。由于孔比轴加工困难，因此，国家标准规定，为使孔和轴在加工工艺上等价，在较高精度等级的配合中，孔比轴的公差等级低一级。在较低精度等级的配合中，孔与轴采用相同的公差等级。在孔与轴的基本偏差换算中，有以下两种规则：(www.xing528.com)

（1）通用规则

用同一字母表示的孔的基本偏差与轴的基本偏差相对零线是完全对称的，即孔与轴的基本偏差的绝对值相同，而符号相反。

对于孔

A～H：EI=-es；

J～ZC：ES=-ei

（2）特殊规则

当孔、轴基本偏差代号对应时，孔的基本偏差ES和轴的基本偏差ei符号相反，而绝对值相差一个Δ值。

即：

ES=-ei+Δ

Δ=IT_n-IT_n-1

上式适用于3mm＜基本尺寸≤500mm，标准公差≤IT8的J～N和标准公差≤IT7的P～ZC。

用上述公式计算出孔的基本偏差按一定规则化整，编制出孔的基本偏差数值表，如表6-3所示。孔的另一个偏差是根据孔的基本偏差和标准公差的关系，按照EI=ES-IT或ES=EI+IT计算得出。