機(jī)械制造中公差與配合的選用要點(diǎn)

1、機(jī)械制造中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級左右已滿足農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械中某些軸類零件的 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)活塞銷同時(shí)與連孔

2、和支承 孔相配合,連桿要轉(zhuǎn)動，故采用間隙配合,而與支承孔配合可緊些，采用過渡配合.如采用 基孔制，則如圖示,活塞銷需做成中間小、兩頭大形狀，這不僅對加工不利，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：如原需采用中50 G7/h6( +0.034/+0.009)/(0/-0.016)，為間隙配合，Xmax二ES-ei=+0.050, Xmin二EI-es=+0.009?，F(xiàn)無法實(shí)現(xiàn)， 則可改選中 50 F7/k6(+0.050/+0.025)/(+0.018/+0.002), Xm

3、ax=+0.048, Xmin=+0.007, 使保持近似的配合。二、公差等級的選擇選擇公差等級應(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。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，來保證機(jī)器的可靠性、延 長使用壽命、提供一定精度儲備，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級精度。IT1-IT7用于檢查IT5-IT6級工件的量規(guī)的尺寸公差。用于工件配合尺寸的公差等級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

4、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)中活塞銷與與銷孔的配合等。在此等級中一般選用孔比軸低 一級，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。IT2-IT18用于未注公差尺寸處。選擇公差等級既要滿足設(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。舉例：對尺寸為6 95的

5、孔、軸相配合，要求最小間隙為10p m，最大間隙為70p m，試 確定孔、軸的公差等級。解：間隙配合公差 Tf=Xmax-Xmin=70-10=60p m1、在單件小批生產(chǎn)中可用Tf=TD+Td式計(jì)算，查表得6 95mm,IT6=22p m, IT7=35p m。 較高精度的孔加工較困難，故可選比軸低一級精度，軸選IT6級Td=22p m，孔選用IT7 級Td=35p m，Tf=TD+Td=35+22=57p m，接近上述60p m間隙配合公差的要求。2、在大批量生產(chǎn)中，一般采用自動機(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+

6、Td2)1/2。查表 得 6 95mm,IT7=35p m, IT8=54p m，軸選 IT7=35p m，孔選用 IT8=54p m， Tf=(TD2+Td2)1/2=(542+352)1/2=64p m接近上述60p m間隙配合公差的要求。隨著公差等級的提高，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、配合類別的選擇配合共分三大類，即過盈、過渡和間隙配合。 過盈配合具有一定的過盈量，主要用于結(jié)合件間無相對運(yùn)動不可拆卸聯(lián)接。當(dāng) 過盈量較小時(shí)，只

7、作精確定心用，如需傳遞力矩，需加鍵、銷等堅(jiān)固件。過盈量較大時(shí)， 可直接用于傳遞力矩。 過渡配合可能具有間隙，也可能具有過盈，但無論間隙或過盈，量均較小，主 要用于精確定心，結(jié)合件間無相對運(yùn)動、可拆卸的靜聯(lián)接。要傳遞力矩時(shí)，需加鍵、銷 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或轉(zhuǎn)動的動聯(lián)接。如需傳遞力矩，需加鍵銷等緊固件。 間隙量較大時(shí)主要用于結(jié)合件間有轉(zhuǎn)動、移動或復(fù)合運(yùn)動的動聯(lián)接。2、孔、軸的偏差值的選擇配合類別確定后，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盈。(計(jì)算法只在

8、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：通過平時(shí)實(shí)踐掌握各種配合特點(diǎn)和通過類比法確定基本偏差，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。間隙配合中的間隙用于 貯存潤滑油，形成一層油膜，以保證液體摩擦，還用來補(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)動副，加鍵銷等堅(jiān)固件 后也可用于傳遞力矩。基本偏差A(yù)-C (a-c)

9、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。基本偏差D (d)、E (e)為較大間隙配合，適用于IT6-IT11級?；酒頕 (f)為最常用的一種間隙配合，適用于IT5-IT9級，常用于齒輪箱、泵、小 電動機(jī)中的滑動軸承配合。基本偏差G(g)為較小間隙的配合，適用于IT5-IT7級，用于精密機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速較低的滑動 配合?；酒頗 (h)最小間隙為零，IT1-IT12都可采用，常用于有低速滑動的配合，或用于 要求精確定心的、便于拆卸的靜聯(lián)接的配合處。過渡配合的基本偏差選擇過渡配合有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，也可加鍵銷堅(jiān)固件后用于傳遞力矩，

10、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)來考慮選擇基本偏差，過渡配合公差等級不能太低，一般選 IT5-IT8。過渡配合的松緊程度，一般是以它們獲得間隙或過盈的百分率來衡量的，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)。過盈配合的基本偏差選擇 過盈配合共有P-ZC (p-zc)13種基本偏差，其特 點(diǎn)上由于有過盈，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，借以傳動力矩和堅(jiān)固零件。選擇過盈配合時(shí)，如不附加鍵銷等堅(jiān)

11、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，最小與最大過盈量不能相差太大，故一般過盈配合公差等級為 IT5-IT7級，基本偏差根據(jù)最小過盈量及結(jié)合件的標(biāo)準(zhǔn)公差來選取。如下圖示的軸的基 本偏差 ei=TD+| Yminl過盈配合的可靠性與裝配方法有很大關(guān)系，一般P-R(p-r)為輕型過盈配合，可用手錘或壓力機(jī)壓入，作精確定心用，并加鍵銷傳 遞力矩。S-T (s-t)為中型過盈配合，可用壓力機(jī)，也可用熱脹孔或冷縮軸的法裝配，可 傳不大的力矩。U-V (u-v)為重型過盈配合，用熱孔法裝配，可傳較大力矩而不需堅(jiān)固件。X (x)以上為特重型過盈配合，目前使用的經(jīng)驗(yàn)與資料均很少，須

12、經(jīng)專門試驗(yàn)后才可應(yīng)用。由以上陳述可歸納出公差與配合的選用步驟：1、選擇基準(zhǔn)制（基孔、基軸制）滿足使用要求的前提下定合適公差等級2、配合的選擇（間隙、過渡和過盈配合）確定相配件的基本公差公差與配合（摘自GB1800180479）1 .基本偏差系列及配合種類例_ 間隙配合過,配合I 過盈配合& 間隙丁合_件配釗| 一 過盈配合基軸制h整孔制H.2.標(biāo)準(zhǔn)公差值及孔和軸的極限偏差值標(biāo)準(zhǔn)公差值（基本尺寸大于6至500mm）基本尺寸mm公差等級IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT126 10691510 188111818 309132130 5011162550 8013193080120

13、152235120180182540180250202946250315233252315400253657400500274063223658901502743701101803352841302103962100160250467412019030054871402203506310016025040072115185290460811302103205208914023036057097155250400630孔的極限差值（基本尺寸由大于10至315mm）nm公差帶等級基本尺寸m m0-181X03050508080-1201218018 250253158+77+98+119+146+

14、174+208+242+271+50+65+80+100+120+145+170+190 9+93+117+142+174+207+245+285+320D+50+65+80+100+120+145+170+19010+120+149+180+220+260+305+355+400+50+65+80+100+120+145+170+19011+160+195+240+290+340+395+460+510+50+65+80+100+120+145+170+1906+43+53+66+79+94+110+129+142+32+40+50+60+72+85+100+1107+50+61+75+90

15、+107+125+146+162+32+40+50+60+72+85+100+110E8+59+73+89+106+126+148+172+191+32+40+50+60+72+85+100+1109+75+92+112+134+159+185+215+240+32+40+50+60+72+85+100+11010+102+124+150+180+212+245+285+320+32+40+50+60+72+85+100+1106+27+33+41+49+58+68+79+88+16+20+25+30+36+43+50+567+34+41+50+60+71+83+96+108F+16+20+2

16、5+30+36+43+50+56 8+43+53+64+76+90+106+122+137+16+20+25+30+36+43+50+569+59+72+87+104+123+143+165+186+16+20+25+30+36+43+50+566+11+13+16+19+22+25+29+3200000000 7+18+21+25+30+35+40+46+52H00000000 8+27 0+33 0+39 0+46 0+54 0+63 0+72 0+81 0 9+43+52+62+74+ 8 7+100+115+130公差帶級0-181X03050508080-12012180182502

17、53150000000010+70 0+84 0+100 0+120 0+140 0+160 0+185 0+210 0 11+110 0+130 0+160 0+190 0+220 0+250 0+290 0+320 0K6+29+211+313+415+418+421+524+527 7+612+6一15+718+921+1025+1228+1333+16一368+819+1023+1227+1432+1638+2043+2250+2556N69 201128122414331638204522512557 75一237 288 339 39104512521460146683303363

18、424 504 584 675775 86P6一15261831213726453052一366141704779 7112914一3517422151245928683379一36 88等本基寸尺m m軸的極限偏差（基本尺寸由于大于10至315mm）公差帶等級基本尺寸rn m10-181X0305050808(120121801825025315d6506580 100 120 145 170 190617896 119 142 170 1992227506580 100 120 145 170 1906886 105 130 155 1852162428506580 100 120 145

19、 170 1907798 119146 174208242271 9506580 100 120 145 170 19093 117 142 174207245285 32010506580 100 120 145 170 190 120 149 180220260 305 355400f 7162025303643505634415060718396 1088162025303643505643一53647690 106 122 13791620253036435056597287 104 123 143 165 186g56791012141517141620232732一3540公差帶等

20、級基本尺寸rn m10-181X03050508080-120121801825025315 6一6-7-9-10-12-14-15-17一17-20-25-29-34-39-44-497一6-7-9-10-12-14-15-17一24-28-34-40-47-546169h5000000008911131518202300000000 6111316192225293200000000 718212530一35404652800000000273339465463728100000000 94352627487100115130K5+9+11+13+15+18+21+24+27+1+2+2+

21、2+3+3+4+4 6+12+15+18+21+25+28+33+36+1+2+2+2+3+3+3+47+19+23+27+32+38+43+50+56+1+2+2+2+3+3+4+4M5+15+17+20+24+28+33+37+43+7+8+9+11+13+15+17+206+18+21+25+30+35+40+46+52+7+8+9+11+13+15+17+207+25+29+34+41+48+55+63+72+7+8+9+11+13+15+17+20N5+20+24+28+33+38+45+51+57+12+15+17+22+23+27+31+34 6+23+28+33+39+45+5

22、2+60+66+12+15+17+20+23+27+31+347+30+36+42+50+58+67+77+86+12+15+17+20+23+27+31+34P5+26+31+37+45+52+61+70+79+18+22+26+32+37+43+50+56 6+29+35+42+51+59+68+79+88+18+22+26+32+37+43+50+567+36+43+51+62+72+83+96+108+18+22+26+32+37+43+50+56注：標(biāo)注者為優(yōu)先公差等級，應(yīng)優(yōu)先選用。形狀和位置公差(摘自GB1182118480)形位公差符號分類形狀公差位置公差項(xiàng)目直線 度平面 度圓度

23、圓柱 度平行 度垂直 度傾斜 度同軸度對稱 度位置 度圓跳 動全跳動符號CJO/_L4=/Z/圓度和圓柱度公差mm主參數(shù)d(D)圖例公主參數(shù)d(D) mm差等級610101818303050508080120120180180250250315315400400500應(yīng)用舉例51.522.52.534578910安裝E、C級滾 動軸承的配合 面，通用減速器 的軸頸，一般機(jī) 床的主軸。62.534456810121315745678101214161820千斤頂或壓力 油缸的活塞，水 泵及減速器的 軸頸，液壓傳動 系統(tǒng)的分配機(jī) 構(gòu)868911131518202325279911131619222

24、529323640起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī) 用滑動軸承等101518212530354046525763i m直線度和平面度公差公差等級主要參數(shù)Lmm應(yīng)用舉例W10101616252540406363100100 160160 250250400400630522.534568101215普通精度的機(jī)床導(dǎo)軌6345681012152025756810121520253040軸承體的支承 面，減速器的殼 體，軸系支承軸 承的接合面881012152025304050609121520253040506080100輔助機(jī)構(gòu)及手 動機(jī)械的支承 面，液壓管件和法蘭的連接面10202530405060801001

25、20150平行度、垂直度和傾斜度公差Um主參數(shù)L、d (D)圖例1。1公差等級W10101616252540634063100100160 應(yīng)用舉例160250400250400630垂直度用于發(fā)動機(jī)的軸和離合器的凸6810121520253040101215202530405060緣，裝D、E級軸承和裝C、D級軸承之箱體的凸肩平行度用于中等精度鉆模的工作面，710級精度齒輪傳動殼體孔的中心線121520253040506080100垂直度用于裝F、G級軸承之殼體孔的軸線，按h6與g6連接的錐形軸減速機(jī)的機(jī)體孔中心線20253040506080100120150平行度用于重型機(jī)械軸承蓋的端面、手動傳動裝置中的傳動軸同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動公差確良m主參數(shù)d(D)、B、L圖例公差等 級主參數(shù) d (D)、B、Lmm3661010181830305050120120 250250500應(yīng)用舉例534568101215656810121520257810121520253040M12152025304050606和7級精度齒輪軸 的配合面，較高精度 的快速軸，較高精度 機(jī)床的軸套8和9級精度齒輪軸 的配合面，普通精度 高速軸（100r/min以 下），長度在1m以 下的主傳動軸，起重 運(yùn)輸機(jī)的鼓輪配合 孔和導(dǎo)輪的滾動面表