第三章 孔、軸公差與配合課件3

GB／T1800.2—1998規(guī)定了20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和28種基本偏差，這28種基本偏差中，j僅保留j5、j6、j7、j8；J僅保留J6、J7、J8。由此得到軸公差帶可以有(28—1)×20+4=544種，孔公差帶可以有(28—1)×20+3=543種。這些孔、軸公差帶又可以組成數(shù)目更多的配合。

GB／T1801—1999對(duì)孔和軸分別規(guī)定了常用公差帶和優(yōu)先、常用配合?？?、軸公差帶與配合的優(yōu)化

孔、軸常用公差帶孔的常用公差帶105種。應(yīng)優(yōu)先選用的共13種(圓圈中的公差帶)，其次選用的共44種(方框中的公差帶)，最后選用其它的公差帶。軸的常用公差帶116種。應(yīng)優(yōu)先選用的共13種(圓圈中的公差帶)，其次選用的共59種(方框中的公差帶)，最后選用其它的公差帶?？?、軸的優(yōu)先配合和常用配合為使配合選擇簡(jiǎn)化、集中，滿足多數(shù)產(chǎn)品功能需要，GB/T1801—1999規(guī)定了基孔制優(yōu)先配合13種，常用配合59種；基軸制優(yōu)先配合13種，常用配合47種。選擇公差帶和配合時(shí)，應(yīng)按上述優(yōu)先、常用的順序選取。僅在特殊情況下，當(dāng)常用公差帶和常用配合不能滿足要求時(shí)，才可以從GB／T1800.3—1998規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和基本偏差中選取所需要的孔、軸公差帶來(lái)組成配合。

孔、軸公差與配合的選擇的重要性：是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要部分，這直接影響機(jī)械產(chǎn)品的使用精度、性能和加工成本。選擇內(nèi)容包括：基準(zhǔn)制、標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)和配合種類。選擇原則：在滿足使用要求的前提下，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。選擇方法：類比法、計(jì)算法和實(shí)驗(yàn)法。3.5圓柱結(jié)合的精度設(shè)計(jì)

優(yōu)先選用基孔制一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。這主要是從加工和檢測(cè)方面經(jīng)濟(jì)合理來(lái)考慮。

參看表3-5，設(shè)某一基本尺寸的孔和軸要求三種配合，采用基孔制，則三種配合由一種孔公差帶和三種軸公差帶構(gòu)成；而采用基軸制，則三種配合由一種軸公差帶和三種孔公差帶構(gòu)成?？梢?，基孔制所需要的定值刀具比基軸制少。使用冷拉鋼材直接作軸

在農(nóng)業(yè)機(jī)械和紡織機(jī)械中，常使用具有一定精度(IT9—IT11)的冷拉鋼材，不必切削加工而直接作軸來(lái)與其他零件的孔配合，因此應(yīng)采用基軸制。特殊情況下采用基軸制

結(jié)構(gòu)上的需要在結(jié)構(gòu)上，軸的同一基本尺寸部分的不同部位上裝配幾個(gè)不同配合要求的孔的零件時(shí)，軸的這一部分與幾個(gè)孔的配合應(yīng)采用基軸制。

若采用基孔制(圖3-10a)，則活塞上的兩個(gè)銷孔和連桿小頭孔的公差帶相同(H6)，而滿足兩種不同配合要求的活塞銷要按兩種公差帶(h5、m5)加工成階梯軸，這既不利于加工，又不利于裝配(裝配時(shí)會(huì)將連桿小頭孔刮傷)。反之，采用基軸制(圖3-10b)，則活塞銷按一種公差帶加工，制成光軸，這樣活塞銷的加工和裝配都方便。以標(biāo)準(zhǔn)零部件為基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)制

對(duì)于與標(biāo)準(zhǔn)零部件配合的孔或軸，它們的配合必須以標(biāo)準(zhǔn)零部件為基準(zhǔn)來(lái)選擇基準(zhǔn)制。必要時(shí)采用任何適當(dāng)?shù)目?、軸公差帶組成非基準(zhǔn)制的配合計(jì)算法：按照一定的理論和公式確定所需要的極限間隙或過(guò)盈，選擇孔、軸公差與配合。但由于影響因素較復(fù)雜，因此計(jì)算比較困難或麻煩。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算法會(huì)日趨完善，其應(yīng)用逐漸增多。實(shí)驗(yàn)法：通過(guò)試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析確定所需要的極限間隙或過(guò)盈，來(lái)選擇孔、軸公差與配合。此法較為可靠，但成本較高，只用于重要的配合。

基本偏差的選擇類比法：通過(guò)對(duì)同類機(jī)器和零部件以及它們的圖樣進(jìn)行分析，參考從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的技術(shù)資料，把所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技術(shù)要求與之進(jìn)行對(duì)比，來(lái)選擇孔、軸公差與配合。這是應(yīng)用較多的方法。見表3-12。標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選用基本原則

在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。（可采用類比法）各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的應(yīng)用范圍

IT01—ITl用于量塊的尺寸公差。

ITl—IT7用于量規(guī)的尺寸公差，這些量規(guī)常用于檢驗(yàn)1T6—ITl6的孔和軸。

IT2—IT5用于精密配合。IT5—ITl0用于有精度要求的重要和較重要配合。IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合；IT6的軸與IT7的孔在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用很廣，用于較高精度的重要配合；IT7、IT8的軸和孔通常用于中等精度要求的配合；IT8與IT9分別用于普通平鍵寬度與鍵槽寬度的配合；IT9、ITl0的軸和孔用于一般精度要求的配合。

ITll、ITl2用于不重要的配合。

ITl2—ITl8用于非配合尺寸。

用類比法選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)時(shí)，還應(yīng)考慮下列幾個(gè)問(wèn)題：同一配合中孔與軸的工藝等價(jià)性

工藝等價(jià)性是指同一配合中的孔和軸的加工難易程度大致相同。

對(duì)于間隙配合和過(guò)渡配合，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為8級(jí)或高于8級(jí)的孔應(yīng)與高一級(jí)的軸配合，[如φ50H8／f7、φ40K7／h6]；標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為9級(jí)或低于9級(jí)的孔可與同一級(jí)的軸配合，[如φ30H9／e9、φ40D10／h10。]對(duì)于過(guò)盈配合，標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為7級(jí)或高于7級(jí)

的孔應(yīng)與高一級(jí)的軸配合，[如φ100H7／u6、φ60R6／h5]；標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為8級(jí)或低于8級(jí)的孔可與同一級(jí)的軸配合，[如φ60H8／t8。]

相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度某些孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)決定于相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度。

如與滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈配合的軸頸和外殼孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)決定于相配件滾動(dòng)軸承的類型和公差等級(jí)以及配合尺寸的大??；盤形齒輪的基準(zhǔn)孔與傳動(dòng)軸的軸頭的配合中，孔和軸頭的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)決定于相關(guān)件齒輪的精度等級(jí)。配合性質(zhì)及加工成本

過(guò)盈配合、過(guò)渡配合和間隙較小的間隙配合中，孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)不低于8級(jí)，軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)通常不低于7級(jí)，如H7／g6。而間隙較大的間隙配合中，孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)較低(9級(jí)或9級(jí)以下)，如H10／d10。

間隙較大的間隙配合中，孔和軸之一由于某種原因，必須選用較高的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，則與它配合的軸或孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)可以低二三級(jí)，以便在滿足使用要求的前提下降低加工成本。對(duì)于特殊重要的配合，若能根據(jù)使用要求確定極限間隙或過(guò)盈，則可以用計(jì)算法進(jìn)行精度設(shè)計(jì)。間隙配合的選擇工作時(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)該選用間隙配合。配合種類的選擇要求孔、軸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的間隙配合中，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度越高，潤(rùn)滑油黏度越大，則配合應(yīng)越松。對(duì)于一般工作條件的滑動(dòng)軸承，可以選用由基本偏差f(或F)組成的配合，例如H8／f7。

若相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高、支承數(shù)目較多，則可以選用由基本偏差d、e(或D、E)組成的間隙較大的配合，例如H8／e7。

要求裝拆方便而無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的孔、軸配合，可以選用由基本偏差h與H組成的最小間隙為零的間隙配合，如低精度配合H9／h9以及具有一定對(duì)中性的高精度配合H7／h6。

對(duì)于孔、軸僅有軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很低、且有對(duì)準(zhǔn)中心要求的配合，可以選用由基本偏差g(或G)組成的間隙較小的配合，如H7／g6。過(guò)渡配合的選擇對(duì)于既要求對(duì)中性，又要求裝拆方便的孔、軸配合，應(yīng)該選用過(guò)渡配合。這時(shí)，傳遞載荷

(轉(zhuǎn)矩或軸向力)必須加鍵或銷等連接件。

過(guò)渡配合最大間隙Xmax應(yīng)小，以保證對(duì)中性，最大過(guò)盈Ymax也應(yīng)小，以保證裝拆方便，也就是說(shuō)，配合公差(Tf=Xmax—Ymax)應(yīng)小。

過(guò)渡配合的孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)較高

(IT5—IT8)。當(dāng)對(duì)中性要求高、不常裝拆、傳遞的載荷大、沖擊和振動(dòng)大時(shí)，應(yīng)選擇較緊的配合，如H7／m6，H7／n6。反之，則可選擇較松的配合，如H7/js6，H7／k6。過(guò)盈配合的選擇對(duì)于利用過(guò)盈來(lái)保證固定或傳遞載荷的孔、軸配合，應(yīng)該選擇過(guò)盈配合。不傳遞載荷而只作定位用的過(guò)盈配合，可以選用由基本偏差r、s(或R、S)組成的配合。主要由連接件(鍵、銷等)傳遞載荷的配合，可以選用小過(guò)盈的配合以增加聯(lián)結(jié)的可靠性，如由基本偏差p、r(或P、R)組成的配合。利用過(guò)盈傳遞載荷的配合，可以選用由基本偏差t、u(或T、U)組成的配合。

對(duì)于利用過(guò)盈傳遞載荷的配合，應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算以確定允許過(guò)盈的大小，來(lái)選擇由適當(dāng)?shù)幕酒罱M成的配合。尤其是要求過(guò)盈很大時(shí)，如由基本偏差x、y、z(或X、Y、Z)組成的配合，還要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，證明所選擇的配合確實(shí)合理可靠，才可作出決定。