94 常用尺寸段極限與配合的選用

1、9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,9.4.1基準(zhǔn)制的選用,9.4.2公差等級(jí)的選用,9.4.3配合種類的選用,第9章光滑園柱體結(jié)合的極限與配合,9.5 大尺寸段、尺寸至18mm的極限與配合；線性尺寸的一般公差,極限與配合的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的重要環(huán)節(jié)，他對(duì)提高產(chǎn)品性能、質(zhì)量、降低成本起著重大作用。公差與配合的選擇就是選擇基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合種類，實(shí)際中三者有機(jī)聯(lián)系，選擇原則是在滿足使用要求的前提下能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。,9.4

2、常用尺寸段極限與配合的選用,9.4.1基準(zhǔn)制的選用,1、一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制 中、小尺寸及精度較高的孔常用鉆頭、拉刀、鉸刀、加工，用量規(guī)測量，同一基本尺寸的孔若改變極限尺寸，則必須改變定值刀具和量具，而軸的加工中不存在這類問題，因此采用基孔制可大大減少定制刀具、量具利于生產(chǎn)降低成本。,2、下列條件下選用基軸制（1）冷拔鋼材是按基準(zhǔn)軸的公差帶制造的，其公差等級(jí)為IT8～I(xiàn)T11 ，冷拔鋼材可直接作軸而不用進(jìn)行機(jī)械加工，采用基

3、軸制，可選擇不同的孔公差帶位置來實(shí)現(xiàn)各種配合。這種情況主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械中。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,（2）加工尺寸小于1mm的精密軸比同級(jí)孔要困難，因此在儀器制造、鐘表生產(chǎn)、無線電工程中，常使用經(jīng)過光軋成形的鋼絲直接做軸，這時(shí)采用基軸制較經(jīng)濟(jì)。（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，在同一基本尺寸的軸上裝配有不同配合要求的幾個(gè)孔件時(shí)應(yīng)采用基軸制。如下圖所示。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,3、與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)必須按標(biāo)準(zhǔn)件選

4、擇基準(zhǔn)制如平鍵、半圓鍵等鍵聯(lián)接，由于鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，鍵與鍵槽的配合應(yīng)采用基軸制；滾動(dòng)軸承外圈與箱體孔的配合應(yīng)采用基軸制，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合應(yīng)采用基孔制。,4、非基準(zhǔn)制配合的采用,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,9.4.2公差等級(jí)的選用,選擇公差等級(jí)時(shí)要正確處理零部件使用與制造工藝及成本之間的矛盾。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,1.選擇依據(jù)：TD＋Td≤Tf2.選擇原則:在滿足使用要求的前提下，盡可能選較低的公差等級(jí)或較大

5、的公差值，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。3.選擇方法——類比法：參照類似的機(jī)構(gòu)、工作條件和使用要求的經(jīng)驗(yàn)資料，進(jìn)行比照來確定孔和軸的公差等級(jí)。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,類比法應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：1）公差等級(jí)的應(yīng)用范圍。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,2）工藝等價(jià) 相配合的孔、軸加工難易程度應(yīng)相同，對(duì)于基本尺寸≤500mm有較高公差等級(jí)的配合，因孔比同級(jí)軸難加工，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT8時(shí)，國標(biāo)推薦孔比軸低一級(jí)相配合，使孔、軸的加工難

6、易程度相同。但對(duì)＞IT8級(jí)或基本尺寸＞500mm的配合，因孔的測量精度比軸容易保證，推薦采用孔、軸同級(jí)配合。3）各種加工方法能夠達(dá)到的公差等級(jí)，可供選擇時(shí)參考。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,4）相配零件或部件精度要匹配。如與滾動(dòng)軸承相配合的軸和孔的公差等級(jí)與軸承的精度有關(guān)，再如與齒輪相配合的軸的公差等級(jí)直接受齒輪的精度影響。5）配合性質(zhì)：過盈、過渡配合的公差等級(jí)不能太低，一般孔的標(biāo)準(zhǔn)公差≤

7、IT8，軸的標(biāo)準(zhǔn)公差≤IT7。間隙配合則不受此限制。但間隙小的配合，公差等級(jí)應(yīng)較高；而間隙大的配合，公差等級(jí)可以低些。例如，選用H6/g5和H11/a11是可以的，而選用H11/g11和H6/a5則不合適。6）在非基準(zhǔn)制配合中，有的零件精度要求不高，可與相配合零件的公差等級(jí)差2～3級(jí)，箱體孔與軸承端蓋的配合，軸套與軸的配合。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,9.4.3配合的選用,1．根據(jù)使用要求確定配合的類別 配合

8、的選擇首先要確定配合的類別。選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體的使用要求確定是間隙配合還是過渡或過盈配合。 例如：孔、軸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng))要求，必須選擇間隙配合；若孔、軸間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)要求，應(yīng)根據(jù)具體工作條件的不同確定過盈、過渡甚至間隙配合。,,,基準(zhǔn)制和公差等級(jí)的選擇，確定了基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸的公差帶及相對(duì)應(yīng)的非基準(zhǔn)軸或非基準(zhǔn)孔的公差帶的大小，因此，配合的選擇就是確定非基準(zhǔn)軸或非基準(zhǔn)孔的公差帶位置，實(shí)際上就是選擇非基準(zhǔn)軸或非基準(zhǔn)孔的基本偏差代號(hào)

9、。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,配合類別選擇的大體方向,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,2．基本偏差（配合）選擇的基本方法 計(jì)算法：就是根據(jù)理論公式，計(jì)算出使用要求的間隙或過盈大小來選定配合的方法。對(duì)依靠過盈來傳遞運(yùn)動(dòng)和負(fù)載的過盈配合，可根據(jù)彈性變形理論公式，計(jì)算出能保證傳遞一定負(fù)載所需要的最小過盈和不使工件損壞的最大過盈。由于影響間隙和過盈的因素很多，理論的計(jì)算也是近似的，所以在實(shí)際應(yīng)用中還需經(jīng)過試驗(yàn)來確定，一般情況

10、下，很少使用計(jì)算法。 試驗(yàn)法：就是用試驗(yàn)的方法確定滿足產(chǎn)品工作性能的間隙或過盈范圍。該方法主要用于對(duì)產(chǎn)品性能影響大而又缺乏經(jīng)驗(yàn)的場合。試驗(yàn)法比較可靠，但周期長、成本高，應(yīng)用也較少。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,各類基本偏差在形成基孔制（或基軸制）配合時(shí)的應(yīng)用場合大致總結(jié)如下：,累經(jīng)驗(yàn)，選出合適的配合種類。 3．用類比法選擇配合時(shí) 首先要掌握各種配合的特征和應(yīng)用場合，尤其是對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的優(yōu)先配合的性質(zhì)要熟悉，同時(shí)

11、要對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求、工作條件及生產(chǎn)條件進(jìn)行全面分析，考慮結(jié)合處的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、載荷、溫度、材料的力學(xué)性能對(duì)減息或過硬的影響，不斷積,類比法：就是參照同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)中經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的配合的實(shí)例，再結(jié)合所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用要求和應(yīng)用條件來確定配合。該方法應(yīng)用最廣。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,間隙配合基本偏差的選擇,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,過盈配合基本偏差的比較與選擇,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,過渡配合基本偏差

12、的比較與選擇,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,用類比法選擇配合時(shí)必須考慮的一些因素：相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況——間隙配合受載情況——過盈配合定心精度要求——過渡配合拆裝情況溫度的影響裝配變形的影響 生產(chǎn)類型配合件的材料配合件的結(jié)合長度和形位誤差,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,4. 已知配合的極限盈、隙時(shí)，基本偏差的確定方法,計(jì)算—查表法確定基本偏差代號(hào)的計(jì)算公式,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,生產(chǎn)實(shí)例: 圖示鉆模板

13、上裝有固定襯套，快換鉆套與固定襯套配合，在工作中要求快換鉆套能迅速更換。在壓緊螺釘3松開的情況下，當(dāng)快換鉆套以其銑成的缺邊A對(duì)正壓緊螺釘時(shí)，可以直接進(jìn)行裝卸；當(dāng)快換鉆套的臺(tái)階面B旋至螺釘?shù)南露嗣鏁r(shí)，擰緊螺釘，快換鉆套就被固定，防止了它的軸向竄動(dòng)和周向轉(zhuǎn)動(dòng)。若用如圖示鉆模來加工工件上的?12mm孔，試選擇固定襯套與鉆模板、快換鉆套與固定襯套以及快換鉆套內(nèi)孔與鉆頭之間的配合（基本尺寸見圖）。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,解 （1）基

14、準(zhǔn)制的選擇 對(duì)固定襯套2與鉆模板4的配合以及快換鉆套1與固定襯套2的配合，因結(jié)構(gòu)無特殊要求，按國標(biāo)規(guī)定，應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。,（2）公差等級(jí)的選擇 鉆模夾具各元件的連接，可按用于配合尺寸的IT5～I(xiàn)T13級(jí)選用。重要的配合尺寸，對(duì)軸可選IT6，對(duì)孔可選IT7。本例中鉆模板4的孔、固定襯套2的孔、鉆套的孔統(tǒng)一按IT7選用。而固定襯套2 的外圓、鉆套1的外圓則按IT6選用。,對(duì)鉆頭與鉆套1內(nèi)孔的配合，因鉆頭屬標(biāo)準(zhǔn)刀具，應(yīng)采用基軸制配合。

15、,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,鉆套1與固定襯套2的配合,要求經(jīng)常用手更換，故需一定間隙保證更換迅速。但因又要求有準(zhǔn)確的定心，間隙不能過大，為此參看表2-14可選精密滑動(dòng)的配合g。本例選為f18H7/g6。,至于鉆套1內(nèi)孔，因要引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)著的刀具進(jìn)給，既要保證一定的導(dǎo)向精度，又要防止間隙過小而被卡住。根據(jù)鉆孔切削速度多為中速，參看表2-14應(yīng)選中等轉(zhuǎn)速的基本偏差F，本例選為f12F7。,（3）配合種類的選擇 固定襯套2與鉆模板4的

16、配合，要求聯(lián)接牢靠，在輕微沖擊和負(fù)荷下不能發(fā)生松動(dòng)，即使固定襯套內(nèi)孔磨損了，需更換拆卸的次數(shù)也不多。可選平均過盈率大的過渡配合n，本例配合選為f25H7/n6.,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,必須指出：鉆套1與固定襯套2的內(nèi)孔的配合，根據(jù)上面分析本應(yīng)選f18H7/g6，考慮到GB/T 2263—1991（夾具標(biāo)準(zhǔn)）為了統(tǒng)一鉆套內(nèi)孔與襯套內(nèi)孔的公差帶，規(guī)定了統(tǒng)一的公差帶F7，因此鉆套1與固定襯套2內(nèi)孔的配合，應(yīng)選相當(dāng)于H7/g6的配

17、合F7/k6。因此，本例中鉆套1與固定襯套2內(nèi)孔的配合應(yīng)為f18F7/k6（非基準(zhǔn)制配合）。下圖為f18H7/g6與f18F7/k6這兩種配合的公差帶圖解。,H7/g6與F7/k6兩種公差帶的比較,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,小結(jié),1．有關(guān)“尺寸“的術(shù)語有：基本尺寸、實(shí)際尺寸、極限尺寸2．尺寸合格條件：實(shí)際尺寸在極限尺寸的范圍內(nèi)。3．4．“極限與配合圖解”簡稱“公差帶圖解”，公差帶有大小和位置兩個(gè)參數(shù)。國家標(biāo)準(zhǔn)將這兩個(gè)參數(shù)標(biāo)

18、準(zhǔn)化，得到標(biāo)準(zhǔn)公差系列和基本偏差系列。4．按孔和軸的公差帶之間關(guān)系的不同，配合分為：間隙配合、過盈配合和過渡配合。國家標(biāo)準(zhǔn)配合制規(guī)定有基孔制（基準(zhǔn)孔基本偏差代號(hào)為H）和基軸制（基準(zhǔn)軸基本偏差代號(hào)為h）兩種基準(zhǔn)制配合。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,5．標(biāo)準(zhǔn)公差系列（標(biāo)準(zhǔn)公差值不分孔、軸，按基本尺寸和公差等級(jí)查表。（1）公差等級(jí)是確定尺寸精確程度的等級(jí)，國標(biāo)對(duì)基本尺寸≤500mm的孔、軸規(guī)定了20公差等級(jí)：IT01，IT0，IT

19、1…IT18。只要公差等級(jí)相同，加工難易程度就相同（孔和孔比，軸和軸比）,（2）基本尺寸≤500mm，IT5～I(xiàn)T18時(shí)，IT= a﹒i，a是公差等級(jí)系數(shù)。從IT6開始，a按優(yōu)先數(shù)系R5取值，即公差等級(jí)每增加5級(jí)，公差值增加10倍，例：IT12=10IT7。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,6．基本偏差系列 國標(biāo)分別規(guī)定了28個(gè)孔、軸基本偏差代號(hào)（孔：A～ZC；軸：a～zc。），數(shù)值可查表。7．同名配合 A～H與h，a～h

20、與H組成的基孔制和基軸制的同名配合（基準(zhǔn)制同名的間隙配合）配合性質(zhì)相同?；字坪突S制的同名的過渡和過盈配合只有公差等級(jí)組合符合國標(biāo)在換算孔的基本偏差時(shí)的規(guī)定時(shí)， 配合性質(zhì)才能相同。8．尺寸公差、配合的標(biāo)注以及線性尺寸一般公差的規(guī)定和在圖樣上的表示方法。10．公差與配合的選擇主要包括確定基準(zhǔn)制、公差等級(jí)以及配合的種類。,9.4 常用尺寸段極限與配合的選用,作業(yè)1：圖示減速機(jī)的輸出軸，指出結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并選擇齒輪與軸、聯(lián)軸器與軸、軸承與軸