公差与配合详解：标注示例及应用技巧312

在机械设计制造领域，公差与配合是至关重要的概念，直接影响着零件的互换性、功能性和可靠性。理解并正确标注公差与配合，是保证产品质量的关键。本文将详细讲解公差与配合的基本概念，并通过丰富的标注示例，帮助读者掌握其应用技巧。

一、基本概念

1. 公差 (Tolerance): 指允许的尺寸偏差范围，即零件实际尺寸允许偏离其名义尺寸的最大值和最小值之间的差。公差的存在，是由于制造工艺的局限性以及材料本身的特性，不可能做到完全精确的尺寸控制。公差用数值表示，通常以正负偏差的形式给出，例如：±0.1mm，表示尺寸允许向上或向下偏差0.1mm。

2. 基本尺寸 (Basic Size): 零件的理论尺寸，是设计图纸上标注的尺寸，也是计算公差的基础。基本尺寸通常用字母“D”或“d”表示。例如：Ø20H7/f7，其中“20”就是基本尺寸。

3. 上偏差 (Upper Deviation): 零件实际尺寸允许的最大值与基本尺寸之差。用大写字母ES表示。

4. 下偏差 (Lower Deviation): 零件实际尺寸允许的最小值与基本尺寸之差。用小写字母EI表示。

5. 配合 (Fit): 指两个配合表面之间的关系，包括间隙配合、过盈配合和过渡配合三种。

* 间隙配合 (Clearance Fit): 孔的尺寸大于轴的尺寸，两者之间存在间隙。用于允许零件之间有相对运动，例如轴承配合。

* 过盈配合 (Interference Fit): 轴的尺寸大于孔的尺寸，两者之间存在过盈。用于将零件牢固地连接在一起，例如键连接。

* 过渡配合 (Transition Fit): 孔和轴的尺寸存在重叠区域，可能出现间隙也可能出现过盈，取决于实际尺寸。用于需要一定的连接强度，又允许一定的相对运动的场合。

二、公差标注示例

公差的标注方式主要有两种：极限尺寸标注法和基本尺寸与公差标注法。目前，ISO标准推荐使用基本尺寸与公差标注法，更简洁明了。

1. 极限尺寸标注法：直接标注零件尺寸的允许最大值和最小值。例如：Ø20⁺⁰.１₋⁰.０５表示孔的直径最大值为20.1mm，最小值为19.95mm。

2. 基本尺寸与公差标注法：采用基本尺寸加上公差代号的方式进行标注。例如：Ø20H7，其中“20”是基本尺寸，“H7”是公差等级代号。 “H”表示孔的公差带代号，“7”表示公差等级。

下表列举了一些常用的公差等级：
| 公差等级 | IT6 | IT7 | IT8 | IT9 | IT10 | IT11 | IT12 | IT13 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 公差范围(mm) (以Ø20为例) | 0.012 | 0.018 | 0.025 | 0.035 | 0.05 | 0.07 | 0.1 | 0.14 |

配合标注示例：配合的标注通常是在基本尺寸与公差标注法的基础上，分别标注孔和轴的公差等级。例如：Ø20H7/f7表示：孔的公差等级为H7，轴的公差等级为f7，构成一个间隙配合。

三、公差与配合选择

选择合适的公差和配合，需要考虑以下因素：

1. 零件的功能要求: 不同的功能要求需要不同的配合，例如，需要精确传动的零件需要较小的公差，而只需要简单连接的零件则可以使用较大的公差。

2. 制造工艺的可能性: 选择的公差等级要与制造工艺相匹配，不能选择过高的精度要求，导致无法制造。

3. 成本因素: 较高的精度要求意味着更高的制造成本，需要在精度和成本之间进行权衡。

4. 材料特性: 材料本身的特性也会影响公差的选择，例如，塑性材料的尺寸稳定性较差，需要选择较大的公差。

四、应用技巧

1. 熟练掌握公差等级表，能够根据实际需要选择合适的公差等级。

2. 理解不同配合类型的特点，选择合适的配合类型。

3. 在设计图纸上正确标注公差和配合，避免歧义。

4. 进行公差分析，评估公差对产品性能的影响。