1. 标准公差系列
标准公差(IT)是国家标准规定的极中列出的任一公差数值。表2.4列出了国家标准(GB/T 1800.3—1998)规定的机械制造行业常用尺寸(尺寸至500mm)的标准公差数值。
由表2.4可知：标准公差的数值与标准公差等级和基本尺寸分段有关。
表2.4 标准公差数值表
基本尺寸 /mm 大于 至 3 6 10 18 30 50 80 120 180 250 315 400 3 6 10 18 30 50 80 0.3 0.5 0.8 1.2 2 0.4 0.6 1 0.4 0.6 1 3 公 差 等 级 IT01 IT0 IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 /µm 4 5 6 8 9 /mm 6 10 14 25 40 60 0.10 0.14 0.25 0.40 0.60 1.0 1.4 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 0.48 0.75 1.2 1.8 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.5 2.2 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 0.70 1.10 1.8 2.7 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 0.84 1.30 2.1 3.3 1.5 2.5 4 1.5 2.5 4 3 5 6 7 8 0.5 0.8 1.2 2 0.6 l 0.6 1 1.5 2.5 4 1.5 2.5 4 3 5 6 8 11 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.5 3.9 13 19 30 46 74 120 190 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.0 4.6 0.8 1.2 2 120 1 1.5 2.5 4 3.5 5 4.5 7 6 7 8 8 9 10 15 22 35 54 87 140 220 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.5 5.4 12 18 25 40 63 100 160 250 0.40 0.63 1.00 1.60 2.50 4.0 6.3 180 1.2 2 250 2 3 10 14 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 2.90 4.6 7.2 12 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.30 2.10 3.20 5.2 8.1 13 18 25 36 57 140 230 360 0.57 0. 1.40 2.30 3.60 5.7 8.9 315 2.5 4 400 3 500 4 5 6 1) 标准公差等级及其代号
标准公差等级是指确定尺寸精确程度的等级。为了满足机械制造中各零件尺寸不同精度的要求，国家标准在基本尺寸至500mm范围内规定了20个标准公差等级，用符号IT和数值表示：IT01、IT0、IT1、IT2～IT18。其中，IT01精度等级最高，其余依次降低，IT18等级最低。在基本尺寸相同的条件下，标准公差数值随公差等级的降低而依次增大，详见表2.4。
同一公差等级(例如IT6)对所有基本尺寸的一组公差被认为具有同等精确程度。 2) 公差等级系数
公差等级系数是IT5～IT18各级标准公差所包含的公差单位数。它采用R5优先数系中的常用数值。
高精度的IT01、IT0、IT1的标准公差与基本尺寸呈线性关系。
公差等级IT2～IT４的标准公差数值在IT1和IT5的数值之间大致按等比数列递增，其公比q= (IT5/IT1)14，见表2.5。
表2.5 基本尺寸不大于500mm的标准公差数值计算公式
公差等级 IT01 IT0 ITl IT2 公 式 0.3+0.008D 0.5+0.012D 0.8+0.020D 公差等级 IT5 IT6 IT7 1/410 15 20 27 40 63 97 155 250 400 0.63 0.97 1.55 2.50 4.00 6.3 9.7 公 式 7 i 10 i 16 i 25 i 公差等级 IT12 IT13 IT14 IT15 公 式 160 i 250 i 400 i 0 i IT5(IT1)(IT1 IT8 IT9 IT3 40 i i IT16 IT17 1000 i 1600 i IT5(IT1)IT11/2 3/4IT10 IT4 3) 标准公差因子
标准公差因子是用以确定标准公差的基本单位，它是基本尺寸的函数。 尺寸公差是用来控制加工误差和测量误差的，因此其公差值大小应符合加工误差和测量误差的变化规律，这样才能经济合理。
根据生产实际经验和统计分析表明，当工件的基本尺寸不大于500mm时，在一定的工艺系统加工条件下，加工误差与基本尺寸之间呈立方抛物线关系，而测量误差与基本尺寸之间呈线性关系。即标准公差因子i的计算公式表达为
i =0.453D(d) + 0.001D(d) (2-2) 式中：D(d)——孔(轴)的基本尺寸(mm)。
若按式(2-2)计算标准公差数值，则每一个基本尺寸D(d)就有一个相对应的公差数值。由于基本尺寸繁多，这样会使所编制的公差数值表格庞大，而且使用也不方便。实际上，当同一公差等级且基本尺寸相近时，按式(2-2)计算的公差数值相差甚微，此时，取相同数值对实际应用影响很小。为此，标准将常用尺寸(尺寸至500mm)进行分段，同一尺寸段内，标准公差因子相等。这样，可以简化标准公差数值表格，便于使用。
4) 基本尺寸分段 基本尺寸至500mm范围内分为主段落和中间段落。标准公差数值表中体现13个主段落，轴、孔的基本偏差数值表中体现25个中间段落。见表2.4、表2.8和表2.11。
所以，式(2-2)中的基本尺寸D(d)为每一尺寸段中首、尾两个尺寸的几何平均值，即
D(d)=D1(d1)D2(d2) 式中，D1(d1)—— 尺寸分段中首位尺寸，D1表示孔尺寸，d1表示轴尺寸。
D2(d2)——尺寸分段中末尾尺寸，D2表示孔尺寸，d2表示轴尺寸。 5) 标准公差数值计算
基本尺寸至500mm的各公差等级的标准公差数值计算公式见表2.5。
由表2.5可知：机械行业常用的公差等级IT5～IT18的标准公差计算公式为
IT=i(μm)
IT5(IT1)IT1 IT11 100 i IT18 2500 i (2-3)
【例2.1】 某轴的基本尺寸为φ25mm，求IT6的标准公差数值。
【解】 φ25 mm在>18～30mm的尺寸段内，该尺寸段首、尾两个尺寸的几何平均值为
d=1830≈23.238(mm)
由式(2-2)和表2.5可得
i = 0.453Dd + 0.001D(d)= 0.453d+0.001d= 0.45323.238+0.00123.238 ≈1.307
IT6 =10i=101.307 ≈13(µm)
按上述方法即可得到标准公差数值表中IT5～IT18级各个公差数值，见表2.4。
