4、常用尺寸軸、孔公差與配合的選擇 (2)ppt課件

1、1孔軸公差與配合的選用孔軸公差與配合的選用 常用尺寸尺寸公差與配合的選用常用尺寸尺寸公差與配合的選用2孔、軸配合的精度設(shè)計(jì)孔、軸配合的精度設(shè)計(jì)n 圓柱結(jié)合的圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)精度設(shè)計(jì)實(shí)際上就是圓柱結(jié)合的實(shí)際上就是圓柱結(jié)合的公差與配合的選用公差與配合的選用，它是機(jī)，它是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中至關(guān)重要的一環(huán)，公差與配合的選用是否恰當(dāng)，對(duì)機(jī)械械設(shè)計(jì)與制造中至關(guān)重要的一環(huán)，公差與配合的選用是否恰當(dāng)，對(duì)機(jī)械的使用性能和制造成本有著很大的影響。圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)包括：的使用性能和制造成本有著很大的影響。圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)包括：配合制的選用配合制的選用公差等級(jí)的選用公差等級(jí)的選用配合的選用配合的選用3配合制的選擇

2、配合制的選擇n基孔制和基軸制是兩種平行的配合制?；字婆浜夏軡M足要求的，用同一基孔制和基軸制是兩種平行的配合制?；字婆浜夏軡M足要求的，用同一偏差代號(hào)按基軸制形成的配合，也能滿足使用要求。如：偏差代號(hào)按基軸制形成的配合，也能滿足使用要求。如：H7/k6與與K7/h6的配合性質(zhì)基本相同，稱為的配合性質(zhì)基本相同，稱為“同名配合同名配合”。所以，配合制的選擇與功能要。所以，配合制的選擇與功能要求無(wú)關(guān)，主要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)的合理性。求無(wú)關(guān)，主要考慮加工的經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)的合理性。n從制造加工方面考慮，兩種基準(zhǔn)制適用的場(chǎng)合不同；從加工工藝的角度來(lái)從制造加工方面考慮，兩種基準(zhǔn)制適用的場(chǎng)合不同；從加工工藝

3、的角度來(lái)看，對(duì)應(yīng)用最廣泛的中小直徑尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如鉆頭、看，對(duì)應(yīng)用最廣泛的中小直徑尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞規(guī)、心軸等）檢驗(yàn)。而一種規(guī)格鉸刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞規(guī)、心軸等）檢驗(yàn)。而一種規(guī)格的定尺寸刀具和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對(duì)于軸的加工和檢的定尺寸刀具和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對(duì)于軸的加工和檢驗(yàn)，一種通用的外尺寸量具，也能方便地對(duì)多種軸的公差帶進(jìn)行檢驗(yàn)。由驗(yàn)，一種通用的外尺寸量具，也能方便地對(duì)多種軸的公差帶進(jìn)行檢驗(yàn)。由此可見：對(duì)于中小尺寸的配合，應(yīng)盡量采用基孔制配合。此可見：對(duì)于中小尺寸的配合，應(yīng)

4、盡量采用基孔制配合。 4基軸制的應(yīng)用基軸制的應(yīng)用n用冷拉光軸作軸時(shí)。冷拉圓型鋼材，其尺寸公差可達(dá)用冷拉光軸作軸時(shí)。冷拉圓型鋼材，其尺寸公差可達(dá)IT7IT9，能夠滿能夠滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械上的軸頸精度要求，在這種情況下采用基軸制，足農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械上的軸頸精度要求，在這種情況下采用基軸制，可免去軸的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同可免去軸的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性質(zhì)的配合。性質(zhì)的配合。 n采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)。滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，它的內(nèi)圈與軸頸配合無(wú)疑應(yīng)是基孔采用標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)。滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，它的內(nèi)圈與軸頸配合無(wú)疑應(yīng)是基孔制，而外圈與外殼孔的配合應(yīng)是基軸

5、制。制，而外圈與外殼孔的配合應(yīng)是基軸制。 n同一基本尺寸的軸與多孔相配合，且配合性質(zhì)要求不同時(shí)。如圖所示的同一基本尺寸的軸與多孔相配合，且配合性質(zhì)要求不同時(shí)。如圖所示的活塞部件中，活塞銷和活塞與連桿的配合，根據(jù)功能要求，活塞銷和活活塞部件中，活塞銷和活塞與連桿的配合，根據(jù)功能要求，活塞銷和活塞的配合應(yīng)為過渡配合，而活塞銷與連桿的配合則應(yīng)為間隙配合。塞的配合應(yīng)為過渡配合，而活塞銷與連桿的配合則應(yīng)為間隙配合。 5非基準(zhǔn)制的應(yīng)用非基準(zhǔn)制的應(yīng)用n在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。即非基準(zhǔn)孔和非基準(zhǔn)軸配合，如：當(dāng)機(jī)

6、構(gòu)中出現(xiàn)一個(gè)非基準(zhǔn)孔（軸）和即非基準(zhǔn)孔和非基準(zhǔn)軸配合，如：當(dāng)機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)一個(gè)非基準(zhǔn)孔（軸）和兩個(gè)以上的軸（孔）配合時(shí)，其中肯定會(huì)有一個(gè)非配合制配合。如圖所兩個(gè)以上的軸（孔）配合時(shí)，其中肯定會(huì)有一個(gè)非配合制配合。如圖所示，箱體孔與滾動(dòng)軸承和軸承端蓋的配合。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，它示，箱體孔與滾動(dòng)軸承和軸承端蓋的配合。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，它與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號(hào)為與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號(hào)為J7，箱體孔與箱體孔與端蓋的配合可選低精度的間隙配合端蓋的配合可選低精度的間隙配合J7/f9 ，既便于拆卸又能保證軸承的既便于拆卸又能保證軸承的軸向定位，還有利于

7、降低成本。軸向定位，還有利于降低成本。n基孔制、基軸制的優(yōu)先、常用配合見書中的表。基孔制、基軸制的優(yōu)先、常用配合見書中的表。6 如圖所示，車床如圖所示，車床C616C616主軸箱齒輪主軸箱齒輪軸筒與隔套的配合。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)軸筒與隔套的配合。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，它與齒輪軸筒的配合選用基孔制配合，件，它與齒輪軸筒的配合選用基孔制配合，齒輪軸筒的公差帶代號(hào)為齒輪軸筒的公差帶代號(hào)為60js660js6，而隔，而隔套作用只是將兩個(gè)滾動(dòng)軸承隔開，作軸向套作用只是將兩個(gè)滾動(dòng)軸承隔開，作軸向定位用，為了方便裝配，它只要松套在齒定位用，為了方便裝配，它只要松套在齒輪軸筒的外徑上即可，公差等級(jí)也可選用輪軸

8、筒的外徑上即可，公差等級(jí)也可選用更低的。這類配合就是用不同公差等級(jí)的更低的。這類配合就是用不同公差等級(jí)的非基準(zhǔn)孔公差帶組成。非基準(zhǔn)孔公差帶組成。舉例舉例7公差等級(jí)的選擇原則公差等級(jí)的選擇原則n公差等級(jí)的選擇的實(shí)質(zhì)就是尺寸制造精度的確定，尺寸的精度與加工的公差等級(jí)的選擇的實(shí)質(zhì)就是尺寸制造精度的確定，尺寸的精度與加工的難易程度、加工的成本和零件的工作質(zhì)量有關(guān)。公差等級(jí)越高，合格尺難易程度、加工的成本和零件的工作質(zhì)量有關(guān)。公差等級(jí)越高，合格尺寸的大小越趨一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。公差與成寸的大小越趨一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。公差與成本的關(guān)系如圖所示。因此，公差等級(jí)選擇

9、的基本原則是：在滿足使用性本的關(guān)系如圖所示。因此，公差等級(jí)選擇的基本原則是：在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的精度等級(jí)。能的前提下，盡量選擇較低的精度等級(jí)。 8公差等級(jí)的選擇方法公差等級(jí)的選擇方法n公差等級(jí)的選擇的方法一般采用類比法，對(duì)于已知配合要求的也可以用公差等級(jí)的選擇的方法一般采用類比法，對(duì)于已知配合要求的也可以用計(jì)算法確定其公差等級(jí)。書中列出公差等級(jí)的應(yīng)用，列出各種加工方法計(jì)算法確定其公差等級(jí)。書中列出公差等級(jí)的應(yīng)用，列出各種加工方法所能達(dá)到的精度等級(jí)和各種基本偏差的應(yīng)用實(shí)例。一般配合尺寸的公差所能達(dá)到的精度等級(jí)和各種基本偏差的應(yīng)用實(shí)例。一般配合尺寸的公差等級(jí)范圍為等級(jí)范圍為IT5

10、IT13，表中列出配合表中列出配合IT5IT13級(jí)的應(yīng)用，供采用類級(jí)的應(yīng)用，供采用類比法時(shí)對(duì)比選用。比法時(shí)對(duì)比選用。 9 公差等級(jí)的應(yīng)用公差等級(jí)的應(yīng)用 10配合配合IT5IT5至至IT13IT13級(jí)的應(yīng)用（尺寸級(jí)的應(yīng)用（尺寸mmmm） 11類比法選擇公差等級(jí)時(shí)應(yīng)考慮的問題類比法選擇公差等級(jí)時(shí)應(yīng)考慮的問題（1）應(yīng)遵循工藝等價(jià)的原則，即相互結(jié)合的零件，其加工的難易程度應(yīng)基）應(yīng)遵循工藝等價(jià)的原則，即相互結(jié)合的零件，其加工的難易程度應(yīng)基本相當(dāng)。根據(jù)這一原則，對(duì)于基本尺寸本相當(dāng)。根據(jù)這一原則，對(duì)于基本尺寸500mm的，當(dāng)公差等級(jí)在的，當(dāng)公差等級(jí)在IT8以上時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)推薦孔比軸低一級(jí)，如：以上時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)推薦孔

11、比軸低一級(jí)，如：H8/m7，K7/h6；當(dāng)公差等級(jí)當(dāng)公差等級(jí)在在IT8以下時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)推薦孔與軸同級(jí)，如：以下時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)推薦孔與軸同級(jí)，如：H9/h9，D9/h9，IT8屬于屬于臨界值，臨界值，IT8級(jí)的孔可與同級(jí)的軸配合，也可以與高一級(jí)的軸配合，如：級(jí)的孔可與同級(jí)的軸配合，也可以與高一級(jí)的軸配合，如：H8/f8，H8/k7。對(duì)于基本尺寸對(duì)于基本尺寸500mm的，一般采用孔、軸同級(jí)配的，一般采用孔、軸同級(jí)配合。合。（2）相配合的零、部件的精度應(yīng)相匹配。如：與齒輪孔相配合的軸的精度）相配合的零、部件的精度應(yīng)相匹配。如：與齒輪孔相配合的軸的精度就受齒輪精度的制約；與滾動(dòng)軸承相配合的外殼孔和軸的精度應(yīng)當(dāng)與

12、滾就受齒輪精度的制約；與滾動(dòng)軸承相配合的外殼孔和軸的精度應(yīng)當(dāng)與滾動(dòng)軸承的精度相匹配。動(dòng)軸承的精度相匹配。 12類比法選擇公差等級(jí)時(shí)應(yīng)考慮的問題類比法選擇公差等級(jí)時(shí)應(yīng)考慮的問題 （3）過盈、過渡和較緊的間隙配合，精度等級(jí)不能太低。一般孔的公差等）過盈、過渡和較緊的間隙配合，精度等級(jí)不能太低。一般孔的公差等級(jí)應(yīng)不低于級(jí)應(yīng)不低于IT8級(jí)，軸的不低于級(jí)，軸的不低于IT7級(jí)。這是因?yàn)楣畹燃?jí)過低，使過盈級(jí)。這是因?yàn)楣畹燃?jí)過低，使過盈配合的最大過盈過大，材料容易受到損壞；使過渡配合不能保證相配的配合的最大過盈過大，材料容易受到損壞；使過渡配合不能保證相配的孔、軸既裝卸方便又能實(shí)現(xiàn)定心的要求；使間隙配合產(chǎn)

13、生較大的間隙，孔、軸既裝卸方便又能實(shí)現(xiàn)定心的要求；使間隙配合產(chǎn)生較大的間隙，不能滿足較緊配合的要求。不能滿足較緊配合的要求。（4）在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高，為降低成本，允許相配）在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高，為降低成本，允許相配合零件的公差等級(jí)相差合零件的公差等級(jí)相差23級(jí)，如圖所示的箱體孔與端蓋的配合。級(jí)，如圖所示的箱體孔與端蓋的配合。 13配合種類的選擇配合種類的選擇n配合種類的選擇主要就是根據(jù)零件的功能要求，確定配合的類型及非配配合種類的選擇主要就是根據(jù)零件的功能要求，確定配合的類型及非配合制的基本偏差代號(hào)。選擇的基本方法還是類比法、計(jì)算法和試驗(yàn)法三合制的基本偏差

14、代號(hào)。選擇的基本方法還是類比法、計(jì)算法和試驗(yàn)法三種。類比法是選擇配合種類的主要方法。應(yīng)用類比法選擇時(shí)，要考慮以種。類比法是選擇配合種類的主要方法。應(yīng)用類比法選擇時(shí)，要考慮以下因素：下因素： n配合件的工作情況配合件的工作情況 n各種基本偏差形成配合的特點(diǎn)各種基本偏差形成配合的特點(diǎn) n配合件的生產(chǎn)情況配合件的生產(chǎn)情況 14配合件的工作情況配合件的工作情況n選擇配合的類型時(shí)，應(yīng)考慮配合件間有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)、定心精度高低、配合件選擇配合的類型時(shí)，應(yīng)考慮配合件間有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)、定心精度高低、配合件受力情況、裝配情況等。配合類型的選擇可依據(jù)下表來(lái)對(duì)比選擇。受力情況、裝配情況等。配合類型的選擇可依據(jù)下表來(lái)對(duì)比選

15、擇。 15間隙配合的特點(diǎn)間隙配合的特點(diǎn) 間隙配合有間隙配合有A AH H（a ah h）共十一種，其特點(diǎn)是：共十一種，其特點(diǎn)是：利用間隙貯存潤(rùn)滑油及補(bǔ)償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤利用間隙貯存潤(rùn)滑油及補(bǔ)償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤差。差。生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，不僅用于運(yùn)動(dòng)配合，加緊固件后也可用于傳遞力矩。生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，不僅用于運(yùn)動(dòng)配合，加緊固件后也可用于傳遞力矩。不同基本偏差代號(hào)與基準(zhǔn)孔（或基準(zhǔn)軸）分別形成不同間隙的配合。不同基本偏差代號(hào)與基準(zhǔn)孔（或基準(zhǔn)軸）分別形成不同間隙的配合。 設(shè)計(jì)時(shí)主要依據(jù)變形、誤差需要補(bǔ)償間隙的大小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、是否要求設(shè)計(jì)時(shí)主要依據(jù)變形、誤差

16、需要補(bǔ)償間隙的大小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、是否要求定心或拆卸來(lái)選定。定心或拆卸來(lái)選定。16間隙配合的選用間隙配合的選用 工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或雖無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)而要求裝拆方便的孔工作時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或雖無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)而要求裝拆方便的孔 、軸配合，應(yīng)選、軸配合，應(yīng)選用間隙配合。用間隙配合。 一般工作條件的滑動(dòng)軸承，可以選用基本偏差一般工作條件的滑動(dòng)軸承，可以選用基本偏差f或或F組成的配合，如組成的配合，如H8/f7相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高、支承數(shù)目較多可以選用基本偏差相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高、支承數(shù)目較多可以選用基本偏差d、e(或或D、E)所組成所組成的配合，如的配合，如H8/e7對(duì)孔、軸僅有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或速度很低，且有對(duì)準(zhǔn)中心要求的配

17、合，可選用對(duì)孔、軸僅有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或速度很低，且有對(duì)準(zhǔn)中心要求的配合，可選用基本偏差基本偏差g(或或G)所組成的配合，如所組成的配合，如H8/g7 要求裝拆方便且無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的孔、軸配合可選用基本偏差要求裝拆方便且無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的孔、軸配合可選用基本偏差h(或或H)所組成的所組成的配合，如配合，如H8/h7 17過渡配合的特點(diǎn)過渡配合的特點(diǎn) 過渡配合有過渡配合有JSJSN N（jsjsn n）四種基本偏差，其主要特點(diǎn)是：四種基本偏差，其主要特點(diǎn)是：定心精度高且可拆卸。也可加鍵、銷緊固件后用于傳遞力矩，主要根據(jù)定心精度高且可拆卸。也可加鍵、銷緊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

18、拆次數(shù)來(lái)考慮基本偏差的選擇。機(jī)構(gòu)受力情況、定心精度和要求裝拆次數(shù)來(lái)考慮基本偏差的選擇。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（n n），），反之應(yīng)選較松的配合，如：反之應(yīng)選較松的配合，如：K K（k k）或或JSJS（jsjs）。）。18 對(duì)于既要求定位精確，又要求裝拆方便的場(chǎng)合，應(yīng)該選擇過渡配合。對(duì)于既要求定位精確，又要求裝拆方便的場(chǎng)合，應(yīng)該選擇過渡配合。過渡配合最大間隙過渡配合最大間隙Xmax應(yīng)小，以保證對(duì)中性，最大過盈應(yīng)小，以保證對(duì)中性，最大過盈Ymax也應(yīng)小，以保也應(yīng)小，以保證裝拆方便，也就是配合公差證

19、裝拆方便，也就是配合公差Tf應(yīng)該小，因此過渡配合中孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差應(yīng)該小，因此過渡配合中孔、軸標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)該較高等級(jí)應(yīng)該較高當(dāng)對(duì)中性要求高、不常拆卸，傳遞載荷大、沖擊和振動(dòng)大時(shí)，應(yīng)該選用較當(dāng)對(duì)中性要求高、不常拆卸，傳遞載荷大、沖擊和振動(dòng)大時(shí)，應(yīng)該選用較緊的配合，如緊的配合，如H7/m6，H7/n6。反之，可以選擇較松的配合，如。反之，可以選擇較松的配合，如H7/js6，H7/k6。過渡配合的選用過渡配合的選用19過盈配合的特點(diǎn)過盈配合的特點(diǎn) 過盈配合有過盈配合有P PZCZC（p pzczc）1313種基本偏差，其特點(diǎn)是種基本偏差，其特點(diǎn)是: :由于有過盈，裝配后孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小

20、，產(chǎn)生彈性變形，由于有過盈，裝配后孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，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，用以傳遞力矩和緊固零件。在結(jié)合面上產(chǎn)生一定的正壓力和摩擦力，用以傳遞力矩和緊固零件。選擇過盈配合時(shí)，如不加鍵、銷等緊固件，則最小過盈應(yīng)能保證傳遞所需選擇過盈配合時(shí)，如不加鍵、銷等緊固件，則最小過盈應(yīng)能保證傳遞所需的力矩，最大過盈應(yīng)不使材料破壞，故配合公差不能太大，所以公差等級(jí)的力矩，最大過盈應(yīng)不使材料破壞，故配合公差不能太大，所以公差等級(jí)一般為一般為IT5IT7?；酒罡鶕?jù)最小過盈量及結(jié)合件的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取。基本偏差根據(jù)最小過盈量及結(jié)合件的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選取。軸的基本偏差具體選，盡量選用優(yōu)

21、先配合。軸的基本偏差具體選，盡量選用優(yōu)先配合。20 對(duì)于利用過盈來(lái)保證固定或傳遞載荷的孔、軸配合，應(yīng)選用過盈配合。對(duì)于利用過盈來(lái)保證固定或傳遞載荷的孔、軸配合，應(yīng)選用過盈配合。不傳遞載荷而只以作為定位用的過盈配合，可以選用由基本偏差不傳遞載荷而只以作為定位用的過盈配合，可以選用由基本偏差r r、s(s(或或R R、S)S)組成的配合。組成的配合。連接件如銷、鍵等傳遞載荷的配合，可以選用小過盈的基本偏差連接件如銷、鍵等傳遞載荷的配合，可以選用小過盈的基本偏差p p、r(r(或或P P、R)R)組成的配合，以增加聯(lián)結(jié)的可靠性。組成的配合，以增加聯(lián)結(jié)的可靠性。利用過盈傳遞載荷的配合，經(jīng)過計(jì)算過盈大小，來(lái)選用由基本偏差利用過盈傳遞載荷的配合，經(jīng)過計(jì)算過盈大小，來(lái)選用由基本偏差t t、u(u(或或T T、U)U)組成的配合。組成的配合。過盈要求很大時(shí)，如基本偏差過盈要求很大時(shí)，如基本偏差x x、y y、z(z(或或X X、Y Y、Z)Z)組成的配合，要經(jīng)過組成的配合，要經(jīng)過試驗(yàn)證明是否合理可靠。試驗(yàn)證明是否合理可靠。過盈配合的選用過盈配合的選用21其他情況對(duì)配合選擇的影響其他情況對(duì)配合選擇的影響n工作溫度對(duì)配合選擇的影響工作溫度對(duì)配合選擇的影響 溫度差別