常用尺寸公差與配合

關(guān)于常用尺寸公差與配合圓柱結(jié)合的精度設(shè)計

圓柱結(jié)合的精度設(shè)計實際上就是圓柱結(jié)合的公差與配合的選用，它是機械設(shè)計與制造中至關(guān)重要的一環(huán)，公差與配合的選用是否恰當，對機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)計包括：配合制的選用（選擇原則）公差等級的選用（選擇原則）配合的選用（最常用的為經(jīng)驗法）第2頁,共21頁，2024年2月25日，星期天配合制的選擇基孔制和基軸制是兩種平行的配合制。基孔制配合能滿足要求的，用同一偏差代號按基軸制形成的配合，也能滿足使用要求。如：H7/k6與K7/h6的配合性質(zhì)基本相同，稱為“同名配合”。所以，配合制的選擇與功能要求無關(guān)，主要考慮加工的經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)的合理性。從制造加工方面考慮，兩種基準制適用的場合不同；從加工工藝的角度來看，對應(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。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。對于軸的加工和檢驗，一種通用的外尺寸量具，也能方便地對多種軸的公差帶進行檢驗。由此可見：對于中小尺寸的配合，應(yīng)盡量采用基孔制配合。

第3頁,共21頁，2024年2月25日，星期天基軸制的應(yīng)用用冷拉光軸作軸時。冷拉圓型材，其尺寸公差可達IT7～IT9，能夠滿足農(nóng)業(yè)機械、紡織機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，就能得到不同性質(zhì)的配合。采用標準件時。滾動軸承為標準件，它的內(nèi)圈與軸頸配合無疑應(yīng)是基孔制，而外圈與外殼孔的配合應(yīng)是基軸制。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。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。

第4頁,共21頁，2024年2月25日，星期天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。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。

?30H6/m5?30H6/m5?30H6/h5?30M6/h5?30M6/h5?30H6/h5第5頁,共21頁，2024年2月25日，星期天非基準制的應(yīng)用(混合配合)在實際生產(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。即非基準孔和非基準軸配合，如：當機構(gòu)中出現(xiàn)一個非基準孔（軸）和兩個以上的軸（孔）配合時，其中肯定會有一個非配合制配合。如圖所示，箱體孔與滾動軸承和軸承端蓋的配合。由于滾動軸承是標準件，它與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號為J7，箱體孔與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軸向定位，還有利于降低成本。基孔制、基軸制的優(yōu)先、常用配合見表2-10、2-11。第6頁,共21頁，2024年2月25日，星期天如圖所示，箱體孔與滾動軸承和軸承端蓋的配合。由于滾動軸承是標準件，它與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號為J7，箱體孔與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軸向定位，還有利于降低成本。第7頁,共21頁，2024年2月25日，星期天公差等級的選擇原則公差等級的選擇的實質(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。公差與成本的關(guān)系如圖2-22所示。因此，公差等級選擇的基本原則是：在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的精度等級。第8頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共21頁，2024年2月25日，星期天公差等級的選擇方法公差等級的選擇的方法一般采用類比（經(jīng)驗）法，對于已知配合要求的也可以用計算法確定其公差等級。書P28頁表2-12列出公差等級的應(yīng)用，表2-13列出各種加工方法所能達到的精度等級。一般配合尺寸的公差等級范圍為IT5～IT13。IT5-8用于精密配合，IT8-10用于中等精度配合，IT12-18用于未注尺寸公差處。第10頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

公差等級的應(yīng)用第11頁,共21頁，2024年2月25日，星期天配合IT5至IT13級的應(yīng)用（尺寸≤５００mm）

第12頁,共21頁，2024年2月25日，星期天采用類比法選擇公差等級時應(yīng)考慮的問題（1）應(yīng)遵循工藝等價的原則，即相互結(jié)合的零件，其加工的難易程度應(yīng)基本相當。根據(jù)這一原則，對于基本尺寸≤500mm的，當公差等級在IT8以上時，標準推薦孔比軸低一級，如：H8/m7，K7/h6；當公差等級在IT8以下時，標準推薦孔與軸同級，如：H9/h9，D9/h9，IT8屬于臨界值，IT8級的孔可與同級的軸配合，也可以與高一級的軸配合，如：H8/f8，H8/k7。對于基本尺寸＞500mm的，一般采用孔、軸同級配合。（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就受齒輪精度的制約；與滾動軸承相配合的外殼孔和軸的精度應(yīng)當與滾動軸承的精度相匹配。

第13頁,共21頁，2024年2月25日，星期天采用類比法選擇公差等級時應(yīng)考慮的問題（續(xù)）（3）過盈、過渡和較緊的間隙配合，精度等級不能太低。一般孔的公差等級應(yīng)不低于IT8級，軸的不低于IT7級。這是因為公差等級過低，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孔、軸既裝卸方便又能實現(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。（4）在非配合制的配合中，當配合精度要求不高，為降低成本，允許相配合零件的公差等級相差2～3級，如圖所示的箱體孔與端蓋的配合。第14頁,共21頁，2024年2月25日，星期天配合種類的選擇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。選擇的基本方法還是類比法、計算法和試驗法三種。類比法是選擇配合種類的主要方法。應(yīng)用類比法選擇時，要考慮以下因素：配合件的工作情況各種基本偏差形成配合的特點配合件的生產(chǎn)情況第15頁,共21頁，2024年2月25日，星期天配合件的工作情況選擇配合的類型時，應(yīng)考慮配合件間有無相對運動、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（書P30頁）來對比選擇。

第16頁,共21頁，2024年2月25日，星期天各種基本偏差形成配合的特點間隙配合有A～H（a～h）共十一種，其特點是利用間隙貯存潤滑油及補償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤差。生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，不僅用于運動配合，加緊固件后也可用于傳遞力矩。不同基本偏差代號與基準孔（或基準軸）分別形成不同間隙的配合。主要依據(jù)變形、誤差需要補償間隙的大小、相對運動速度、是否要求定心或拆卸來選定。過渡配合有JS～N（js～n）四種基本偏差，其主要特點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)機構(gòu)受力情況、定心精度和要求裝拆次數(shù)來考慮基本偏差的選擇。定心要求高、受沖擊負荷、不常拆卸的，可選較緊的基本偏差，如N（n），反之應(yīng)選較松的配合，如：K（k）或JS（js）。第17頁,共21頁，2024年2月25日，星期天各種基本偏差形成配合的特點（續(xù)）過盈配合有P～ZC（p～zc）13種基本偏差，其特點是由于有過盈，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。選擇過盈配合時，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，所以公差等級一般為IT5～IT7。基本偏差根據(jù)最小過盈量及結(jié)合件的標準來選取。軸的基本偏差在具體選用，可參考有關(guān)表格。第18頁,共21頁，2024年2月25日，星期天配合件的生產(chǎn)情況按大批大量生產(chǎn)時，加工后所得的尺寸通常呈正態(tài)分布；而單件小批量生產(chǎn)時，加工所得的孔的尺寸多偏向最小極限尺寸，軸的尺寸多偏向最大極限尺寸，即呈偏態(tài)分布。所以，對于同一使用要求，單件小批生產(chǎn)時采用的配合應(yīng)比大批大量生產(chǎn)時要松一些。如大批量生產(chǎn)時的φ50H7/js6的要求，在單件小批生產(chǎn)時應(yīng)選擇φ50H7/h6。同樣，受其它工作條件的影響，配合的間隙或過盈也應(yīng)隨