3.2　極限與配合國家標準的構成

極限與配合國家標準的主要內容是公差帶的標準化，即標準公差和基本偏差系列。

3.2.1　標準公差系列

標準公差系列是國家標準制定的一系列由不同的公稱尺寸和不同的公差等級組成的標準公差值。它用來確定任一標準的公差值的大小，也就是公差帶的寬度。標準公差用IT表示，在公稱尺寸0～500mm范圍內規定了IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18，共20個等級，IT01精度最高，IT18精度最低。同一公差等級（如IT7）對所有公稱尺寸來說，具有同樣的精度。對于同一公稱尺寸，公差等級逐漸降低，相應的公差值逐漸增大。

為了簡化標準公差數值表，國家標準將公稱尺寸分成若干段，每一段中公稱尺寸數值接近，故其同一公差等級的標準公差值相同，見表3-2。

注：公稱尺寸小于等于1mm，無IT14～IT18。

3.2.2　配合制

從例3-3的尺寸公差帶圖中可以看出，孔、軸公差帶相對位置的改變可以組成不同性質、不同松緊程度的配合。為了實行標準化，可以選擇孔或軸中的一個作為基準件，公差帶位置不變，通過改變另一個零件的公差帶位置來形成各種配合，以滿足不同的使用要求，這就是配合制。國際規定了兩種配合制，即基孔制和基軸制。

（1）基孔制　基孔制是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，此時孔為基準孔，下極限偏差固定為0，公差帶代號為H。改變軸的公差帶位置，可以得到松緊程度不同的各種配合，如圖3-11（a）所示。

（2）基軸制　基軸制是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度，此時軸為基準軸，上極限偏差固定為0，公差帶代號為h。改變孔的公差帶位置，可以得到松緊程度不同的各種配合，如圖3-11（b）所示。

3.2.3　基本偏差系列

基本偏差指的是兩個極限偏差當中靠近零線或位于零線的那個偏差，它是用來確定公差帶位置的參數。為了滿足各種不同配合的需要，國家標準對孔和軸分別規定了28種基本偏差（見圖3-12），它們用拉丁字母表示，其中孔用大寫拉丁字母表示，軸用小寫拉丁字母表示。在26個字母中除去5個容易和其他參數混淆的字母“I（i）、L（l）、O（o）、Q（q）、W（w）”，其余21個字母再加上7個雙寫字母“CD（cd）、EF（ef）、FG（fg）、JS（js）、ZA（za）、ZB（zb）、ZC（zc）”，共有28種基本偏差的代號。

基本偏差代號見表3-3。在28個基本偏差代號中，有兩個特例，H和h的基本偏差為0，在配合制中作為基準孔和基準軸；JS和js的公差帶是關于零線對稱的，并且逐漸代替近似對稱的基本偏差J和j，它的基本偏差和公差等級有關，而其他基本偏差和公差等級沒有關系。

把基本偏差代號和公差等級結合起來，省略公差等級中的IT字樣，就組成了公差帶代號，如ф40G7表示公稱尺寸為ф40mm、基本偏差代號為G、公差等級為IT7的孔公差帶，ф40h6表示公稱尺寸為ф40mm、基本偏差代號為h、公差等級為IT6的軸公差帶。

將相配合的孔與軸的公差帶代號寫成分數形式，分子為孔公差帶，分母為軸公差帶，也就是配合代號，如上述孔和軸配合，表示為ф40G7/h6。

軸的基本偏差是在基孔制的基礎上計算出來的，孔的基本偏差是根據軸的基本偏差換算得出的。換算原則是：使用常用配合時，如果基軸制配合中孔的基本偏差代號與基孔制配合中軸的基本偏差代號相當（例如ф40G7/h6中孔的基本偏差G和ф40H7/g6中軸的基本偏差g），應該保證基軸制和基孔制的配合性質相同，即極限間隙或極限過盈相同。

除了H和h、JS和js這兩種特殊基本偏差，其他基本偏差代號只需要記住它們的相對位置和變化趨勢即可。在工程應用中，給定公差帶代號后，可以通過查表的方式得知某公稱尺寸對應的基本偏差，見表3-4和表3-5，再由表3-2查出公差等級對應的公差值，然后就可以很容易地計算出另一個極限偏差了。

注：1.公稱尺寸小于或等于1mm時，基本偏差A和B及大于IT8的N均不采用。

2.公差帶JS7～JS11，若ITn值是奇數，則取偏差=。

3.對小于或等于IT8的K、M、N和小于或等于IT7的P至ZC，所需Δ值從表內右側選取，例如，18～30mm段的K7，Δ=8μm，所以ES=-2+8=+6μm；18～30段的S6，Δ=4μm，所以ES=-35+4=-31μm。

4.特殊情況：250～315段的M6，ES=-9μm（代替-11μm）。

5.公稱尺寸大小或等于1mm時，基本偏差a和b均不采用。

6.公差帶js7～js11，若ITn值是奇數，則取偏差=。

例3-4　查表確定ф40h6、ф40f6、ф40m6、ф40H6、ф40JS6、ф40U6的極限偏差。

解：查表3-2，得知ф40mm對應的IT6=16μm。

（1）查表3-4，h的基本偏差es=0μm，

ei=es-IT6=（0-16）μm=-16μm

（2）查表3-4，f的基本偏差es=-25μm，

ei=es-IT6=（-25-16）μm=-41μm

（3）查表3-4，m的基本偏差ei=+9μm，

es=ei+IT6=（+9+16）μm=+25μm

（4）查表3-5，H的基本偏差EI=0μm，

ES=EI+IT6=（0+16）μm=+16μm

（5）JS6的極限偏差對稱分布，故

ES=+8μm，EI=-8μm

（6）查表3-5，U的基本偏差ES=-55μm，

EI=ES-IT6=（-55-16）μm=-71μm

反過來，已知孔或軸的極限偏差，也能夠通過查表的方式得到相應的公差帶代號。

例3-5　查表確定以下孔或軸的公差帶代號。

（1）軸；（2）軸；（3）孔。

解：（1）　　Td=+0.033-（+0.017）=0.016mm

查表3-2，得知公差等級為IT6。

其基本偏差ei=+17μm，查表3-4，得知基本偏差代號為n，故此軸為ф40n6。

（2）　　Td=-0.036-（-0.123）=0.087mm

查表3-2，得知公差等級為IT9。

其基本偏差es=-36μm，查表3-4，得知基本偏差代號為f，故此軸為ф120f9。

（3）　　TD=-0.03-（-0.06）=0.03mm

查表3-2，得知公差等級為IT7。

其基本偏差EI=-30μm，查表3-5，得知基本偏差代號為R，故此孔為ф65R7。

3.2.4　極限與配合在圖樣上的標注

在零件圖上，標注尺寸公差的方法有以下三種。

（1）在公稱尺寸后標注公差帶代號，如40H7、60p6、ф75R7，如圖3-13（a）所示。

（2）在公稱尺寸后標注極限偏差，如、，如圖3-13（b）所示。

（3）在公稱尺寸后標注公差帶代號和極限偏差，如，如圖3-13（c）所示。

其中（2）最常見。

在裝配圖上，標注公稱尺寸和孔、軸的公差帶代號，如ф50H7/g6或，分子表示孔公差帶，分母表示軸公差帶，如圖3-13（d）所示。

3.2.5　公差帶和配合的選擇

國家標準提供了20種公差等級和28種基本偏差代號，可以組成五百多種孔、軸公差帶。為減少定值刀具、量具和設備等的數目，對公差帶和配合應該加以限制。

公稱尺寸至500mm的孔公差帶規定如圖3-14所示，優先選用圓圈中的公差帶，其次選用方框中的公差帶，最后選用其他的公差帶。

公稱尺寸至500mm的軸公差帶規定如圖3-15所示，優先選用圓圈中的公差帶，其次選用方框中的公差帶，最后選用其他的公差帶。

國家標準在推薦了孔、軸公差帶的基礎上，還推薦了孔、軸公差帶的配合，見表3-6和表3-7。對于基孔制規定了59個常用配合，在常用配合中又規定了13個優先配合（表3-6中左上角有黑三角的配合）；對于基軸制規定了47個常用配合，在常用配合中又規定了13個優先配合（表3-7中左上角有黑三角的配合）。很容易看出，在表3-6中，當軸的公差小于或等于IT7時，是與低一級的基準孔配合，其余是與同級的基準孔配合。在表3-7中，當孔的公差小于或等于IT8時，是與高一級的基準軸配合，其余是與同級的基準軸配合。表中不同的配合種類用粗實線分隔開，只有H6/n5、H7/p6在公稱尺寸小于或等于3mm和H8/r7在小于或等于100mm時，為過渡配合。

例3-6　試比較以下每組中兩對配合的極限間隙或極限過盈：

（1）ф40H7/g6與ф40G7/h6；（2）ф40H7/k6與ф40K7/h6；（3）ф40H7/s6與ф40S7/h6。

解：查表3-2、表3-4、表3-5，通過計算可得表3-8。

從表3-8中可以看出，代號相當的兩個常用配合，其配合性質相同，使用起來效果是一致的。

3.2.6　一般公差

一般公差指在車間通常加工條件下可保證的公差。采用一般公差的尺寸，不需要注出極限偏差數值。一般公差分為精密f、中等m、粗糙c和最粗v共4個公差等級，相當于IT12、IT14、IT16和IT17。線性尺寸的極限偏差數值見表3-9，倒圓半徑和倒角高度尺寸的極限偏差數值見表3-10，角度尺寸的極限偏差數值見表3-11，其值按角度短邊長度確定，對圓錐角按圓錐素線長度確定。由上述表中可以看出，一般公差均取對稱分布，簡單方便。

注：倒圓半徑和倒角高度的含義參見GB/T 6403.4—2008。

若采用本標準規定的一般公差，應在圖樣標題欄附近或在技術要求、技術文件（如企業標準）中注出本標準號及公差等級代號。例如選取中等級時，標注為：

GB/T 1840—m

采用一般公差有以下優點：

（1）簡化制圖，使圖樣清晰易讀；

（2）節省圖樣設計的時間，設計人員只需要熟悉一般公差的有關規定并加以應用，可不必計算其公差值；

（3）明確了可由一般工藝水平保證的要素，可簡化對這些要素的檢驗要求而有助于質量管理；

（4）突出圖樣上標注的公差，以便在加工和檢驗時引起足夠的重視。

除另有規定，超出一般公差的工件如未達到損害其功能，通常不應判定拒收。