公差與配合的選用.doc

公差與配合的選用一、基準(zhǔn)制的選擇1、基孔制：中等尺寸精度較高的孔的加工和檢驗(yàn)，常采用鉆頭、鉸刀、量規(guī)等定值刀具和量具，孔的公差帶位置固定，可減少刀具、量具的規(guī)格，有利于生產(chǎn)和降低成本。故一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。2、基軸制：在下列情況下采用基軸制較為經(jīng)濟(jì)合理：采用冷撥光軸，一般IT8級(jí)左右已滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械中某些軸類(lèi)零件的精度要求，光軸可不再進(jìn)行加工，因此采用基軸制減少加工較為經(jīng)濟(jì)合理，對(duì)于細(xì)小直徑的軸尤為明顯。與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，基準(zhǔn)制的選擇要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件而定，如滾動(dòng)軸承外圈與殼體孔的配合應(yīng)采用基軸制。基些結(jié)構(gòu)上的需要,要求采用基軸制,如圖示,柴油機(jī)活塞銷(xiāo)同時(shí)與連孔和支承孔相配合,連桿要轉(zhuǎn)動(dòng),故采用間隙配合,而與支承孔配合可緊些,采用過(guò)渡配合.如采用基孔制,則如圖示,活塞銷(xiāo)需做成中間小、兩頭大形狀，這不僅對(duì)加工不利，同時(shí)裝配也有困難，易拉毛連桿孔。改用基軸制如圖示，活塞銷(xiāo)可尺寸不變，而連桿孔、支承孔分別按不同要求加工，較為經(jīng)濟(jì)合理且便于安裝。任意孔、軸公差帶組成的配合：如原需采用50G7/h6（+0.034/+0.009）/(0/-0.016)，為間隙配合，Xmax=ES-ei=+0.050,Xmin=EI-es=+0.009?，F(xiàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，則可改選50F7/k6（+0.050/+0.025）/(+0.018/+0.002),Xmax=+0.048,Xmin=+0.007，使保持近似的配合。二、公差等級(jí)的選擇選擇公差等級(jí)應(yīng)在滿足機(jī)器使用要求的前提下，盡量選用低的公差等級(jí)。但如工藝條件許可，成本增加不多的情況下，也可適當(dāng)提高公差等級(jí)，來(lái)保證機(jī)器的可靠性、延長(zhǎng)使用壽命、提供一定精度儲(chǔ)備，以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。用于量塊、量規(guī)的公差等級(jí)IT01-IT1主要用于高精度量塊的公差和其他精密標(biāo)準(zhǔn)塊的公差，它們大致相當(dāng)于量塊1-3級(jí)精度。IT1-IT7用于檢查IT5-IT6級(jí)工件的量規(guī)的尺寸公差。用于工件配合尺寸的公差等級(jí)IT01-IT1僅用于極個(gè)別、重要的高精度配合處。IT2-IT5用于高精度和重要配合處，如精密機(jī)床主軸軸頸、主軸箱孔與軸承的配合等。IT5-IT8用于精密配合，如機(jī)床傳動(dòng)軸與軸承的配合、與齒輪、帶輪的配合，夾具中鉆套與鉆模板的配合，內(nèi)燃機(jī)中活塞銷(xiāo)與與銷(xiāo)孔的配合等。在此等級(jí)中一般選用孔比軸低一級(jí)，其中最常用的孔為IT7，軸為IT6。IT8-IT10為中等精度配合，如速度不高的軸與軸承的配合，重型機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械中精度要求稍高的配合，鍵與鍵槽寬的配合等。IT11-IT13用于不重要的配合，如鉚釘與孔的配合。IT12-IT18用于未注公差尺寸處。選擇公差等級(jí)既要滿足設(shè)計(jì)要求，也要考慮工藝的可能性及經(jīng)濟(jì)性。公差等級(jí)可用經(jīng)驗(yàn)法選用，但在已知配合要求時(shí)也可用計(jì)算法確定公差等級(jí)。舉例：對(duì)尺寸為95的孔、軸相配合，要求最小間隙為10m，最大間隙為70m，試確定孔、軸的公差等級(jí)。解：間隙配合公差Tf=Xmax-Xmin=70-10=60m1、在單件小批生產(chǎn)中可用Tf=TD+Td式計(jì)算，查表得95mm,IT6=22m,IT7=35m。較高精度的孔加工較困難，故可選比軸低一級(jí)精度，軸選IT6級(jí)Td=22m，孔選用IT7級(jí)Td=35m，Tf=TD+Td=35+22=57m，接近上述60m間隙配合公差的要求。2、在大批量生產(chǎn)中，一般采用自動(dòng)機(jī)床進(jìn)行加工，工件尺寸接近正態(tài)分布，即大部分尺寸位于平均公差處，故可用均方根法計(jì)算間隙配合公差Tf=(TD2+Td2)1/2。查表得95mm,IT7=35m,IT8=54m，軸選IT7=35m，孔選用IT8=54m，Tf=(TD2+Td2)1/2=（542+352）1/2=64m接近上述60m間隙配合公差的要求。隨著公差等級(jí)的提高，成本也隨之提高。在低精度區(qū)，精度提高，成本增加不多；在高精度區(qū)，精度稍提高，成本急劇增加，故高精度公差等級(jí)的選用應(yīng)特別慎重。三、配合的選擇基準(zhǔn)制選好后，配合的選擇就是確定相配件的基本公差。1、配合類(lèi)別的選擇配合共分三大類(lèi)，即過(guò)盈、過(guò)渡和間隙配合。過(guò)盈配合具有一定的過(guò)盈量，主要用于結(jié)合件間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不可拆卸聯(lián)接。當(dāng)過(guò)盈量較小時(shí)，只作精確定心用，如需傳遞力矩，需加鍵、銷(xiāo)等堅(jiān)固件。過(guò)盈量較大時(shí)，可直接用于傳遞力矩。過(guò)渡配合可能具有間隙，也可能具有過(guò)盈，但無(wú)論間隙或過(guò)盈，量均較小，主要用于精確定心，結(jié)合件間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)、可拆卸的靜聯(lián)接。要傳遞力矩時(shí)，需加鍵、銷(xiāo)等堅(jiān)固件。間隙配合具有一定的間隙量，間隙量較小時(shí)主要用于精確定心又便于拆卸的靜聯(lián)接，或結(jié)合件間只有緩慢移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接。如需傳遞力矩，需加鍵銷(xiāo)等緊固件。間隙量較大時(shí)主要用于結(jié)合件間有轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)的動(dòng)聯(lián)接。2、孔、軸的偏差值的選擇配合類(lèi)別確定后，基本偏差的選擇有三種方法：計(jì)算法：根據(jù)配合的性能要求，由理論公式算出所需的極限間隙或極限過(guò)盈。（計(jì)算法只在重要的配合件和有成熟理論公式時(shí)采用）試驗(yàn)法：需通過(guò)一系列不同配合的試驗(yàn)，以得出最佳配合方案，要做大量試驗(yàn)，代價(jià)較高，一般在大量生產(chǎn)中的重要配合件才采用。經(jīng)驗(yàn)法：通過(guò)平時(shí)實(shí)踐掌握各種配合特點(diǎn)和通過(guò)類(lèi)比法確定基本偏差，經(jīng)驗(yàn)法是最常用的方法。間隙配合偏差的選擇間隙配合共有A-H（a-h）十一種，其基本偏差的絕對(duì)值即等于最小間隙，故可根據(jù)要求的最小間隙選擇基本偏差代號(hào)。間隙配合中的間隙用于貯存潤(rùn)滑油，形成一層油膜，以保證液體摩擦，還用來(lái)補(bǔ)償溫度變形、安裝誤差及彈性變形等所引起的誤差。間隙配合在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,不僅用于運(yùn)動(dòng)副，加鍵銷(xiāo)等堅(jiān)固件后也可用于傳遞力矩?；酒預(yù)-C（a-c）為特大間隙配合，用于不重要的配合或高溫及工作條件較差處的配合?；酒頓（d）、E（e）為較大間隙配合，適用于IT6-IT11級(jí)?；酒頕（f）為最常用的一種間隙配合，適用于IT5-IT9級(jí)，常用于齒輪箱、泵、小電動(dòng)機(jī)中的滑動(dòng)軸承配合?；酒頖（g）為較小間隙的配合，適用于IT5-IT7級(jí)，用于精密機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速較低的滑動(dòng)配合。基本偏差H（h）最小間隙為零，IT1-IT12都可采用,常用于有低速滑動(dòng)的配合，或用于要求精確定心的、便于拆卸的靜聯(lián)接的配合處。過(guò)渡配合的基本偏差選擇過(guò)渡配合有Js-N(js-n)四種基本偏差，主要特點(diǎn)是定心精度高且可拆卸，也可加鍵銷(xiāo)堅(jiān)固件后用于傳遞力矩，主要根據(jù)機(jī)構(gòu)受力情況、定心精度和要求裝拆次數(shù)來(lái)考慮選擇基本偏差，過(guò)渡配合公差等級(jí)不能太低，一般選IT5-IT8。過(guò)渡配合的松緊程度，一般是以它們獲得間隙或過(guò)盈的百分率來(lái)衡量的，在批量生產(chǎn)時(shí)，都采用調(diào)整法加工，孔、軸加工后的尺寸接近正態(tài)分布。定心要求高、受沖擊負(fù)荷、不常拆卸的，可選較緊的基本偏差如N（n），反之應(yīng)選較松的基本偏差如Js(js)。過(guò)盈配合的基本偏差選擇過(guò)盈配合共有P-ZC（p-zc）13種基本偏差，其特點(diǎn)上由于有過(guò)盈，裝配后孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，兩者產(chǎn)生彈性變形，在結(jié)合面上產(chǎn)生一定的正壓力和摩擦力，借以傳動(dòng)力矩和堅(jiān)固零件。選擇過(guò)盈配合時(shí)，如不附加鍵銷(xiāo)等堅(jiān)固件，則最小過(guò)盈應(yīng)能保證傳遞所需的力矩，最大過(guò)盈應(yīng)不使材料破壞，最小與最大過(guò)盈量不能相差太大，故一般過(guò)盈配合公差等級(jí)為IT5-IT7級(jí)，基本偏差根據(jù)最小過(guò)盈量及結(jié)合件的標(biāo)準(zhǔn)公差來(lái)選取。如下圖示的軸的基本偏差ei=TD+Ymin過(guò)盈配合的可靠性與裝配方法有很大關(guān)系，一般P-R(p-r)為輕型過(guò)盈配合，可用手錘或壓力機(jī)壓入，作精確定心用，并加鍵銷(xiāo)傳遞力矩。S-T（s-t）為中型過(guò)盈配合，可用壓力機(jī)，也可用熱脹孔或冷縮軸的法裝配，可傳不大的