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公差与配合的选用.doc

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公差与配合的选用.doc

公差与配合的选用一、基准制的选择1、基孔制中等尺寸精度较高的孔的加工和检验,常采用钻头、铰刀、量规等定值刀具和量具,孔的公差带位置固定,可减少刀具、量具的规格,有利于生产和降低成本。故一般情况下应优先选用基孔制。2、基轴制在下列情况下采用基轴制较为经济合理⑴采用冷拨光轴,一般IT8级左右已满足农业机械、纺织机械中某些轴类零件的精度要求,光轴可不再进行加工,因此采用基轴制减少加工较为经济合理,对于细小直径的轴尤为明显。⑵与标准件配合时,基准制的选择要依据标准件而定,如滚动轴承外圈与壳体孔的配合应采用基轴制。⑶基些结构上的需要,要求采用基轴制,如图示,柴油机活塞销同时与连孔和支承孔相配合,连杆要转动,故采用间隙配合,而与支承孔配合可紧些,采用过渡配合.如采用基孔制,则如图示,活塞销需做成中间小、两头大形状,这不仅对加工不利,同时装配也有困难,易拉毛连杆孔。改用基轴制如图示,活塞销可尺寸不变,而连杆孔、支承孔分别按不同要求加工,较为经济合理且便于安装。⑷任意孔、轴公差带组成的配合如原需采用Φ50G7/h6(0.034/0.009)/0/0.016,为间隙配合,XmaxESei0.050,XminEIes0.009。现无法实现,则可改选Φ50F7/k6(0.050/0.025)/0.018/0.002,Xmax0.048,Xmin0.007,使保持近似的配合。二、公差等级的选择选择公差等级应在满足机器使用要求的前提下,尽量选用低的公差等级。但如工艺条件许可,成本增加不多的情况下,也可适当提高公差等级,来保证机器的可靠性、延长使用寿命、提供一定精度储备,以取得更好的经济效益。⑴用于量块、量规的公差等级IT01IT1主要用于高精度量块的公差和其他精密标准块的公差,它们大致相当于量块13级精度。IT1IT7用于检查IT5IT6级工件的量规的尺寸公差。⑵用于工件配合尺寸的公差等级IT01IT1仅用于极个别、重要的高精度配合处。IT2IT5用于高精度和重要配合处,如精密机床主轴轴颈、主轴箱孔与轴承的配合等。IT5IT8用于精密配合,如机床传动轴与轴承的配合、与齿轮、带轮的配合,夹具中钻套与钻模板的配合,内燃机中活塞销与与销孔的配合等。在此等级中一般选用孔比轴低一级,其中最常用的孔为IT7,轴为IT6。IT8IT10为中等精度配合,如速度不高的轴与轴承的配合,重型机械和农业机械中精度要求稍高的配合,键与键槽宽的配合等。IT11IT13用于不重要的配合,如铆钉与孔的配合。IT12IT18用于未注公差尺寸处。选择公差等级既要满足设计要求,也要考虑工艺的可能性及经济性。公差等级可用经验法选用,但在已知配合要求时也可用计算法确定公差等级。举例对尺寸为Φ95的孔、轴相配合,要求最小间隙为10μm,最大间隙为70μm,试确定孔、轴的公差等级。解间隙配合公差TfXmaxXmin701060μm1、在单件小批生产中可用TfTDTd式计算,查表得Φ95mm,IT622μm,IT735μm。较高精度的孔加工较困难,故可选比轴低一级精度,轴选IT6级Td22μm,孔选用IT7级Td35μm,TfTDTd352257μm,接近上述60μm间隙配合公差的要求。2、在大批量生产中,一般采用自动机床进行加工,工件尺寸接近正态分布,即大部分尺寸位于平均公差处,故可用均方根法计算间隙配合公差TfTD2Td21/2。查表得Φ95mm,IT735μm,IT854μm,轴选IT735μm,孔选用IT854μm,TfTD2Td21/2(542352)1/264μm接近上述60μm间隙配合公差的要求。随着公差等级的提高,成本也随之提高。在低精度区,精度提高,成本增加不多在高精度区,精度稍提高,成本急剧增加,故高精度公差等级的选用应特别慎重。三、配合的选择基准制选好后,配合的选择就是确定相配件的基本公差。1、配合类别的选择配合共分三大类,即过盈、过渡和间隙配合。⑴过盈配合具有一定的过盈量,主要用于结合件间无相对运动不可拆卸联接。当过盈量较小时,只作精确定心用,如需传递力矩,需加键、销等坚固件。过盈量较大时,可直接用于传递力矩。⑵过渡配合可能具有间隙,也可能具有过盈,但无论间隙或过盈,量均较小,主要用于精确定心,结合件间无相对运动、可拆卸的静联接。要传递力矩时,需加键、销等坚固件。⑶间隙配合具有一定的间隙量,间隙量较小时主要用于精确定心又便于拆卸的静联接,或结合件间只有缓慢移动或转动的动联接。如需传递力矩,需加键销等紧固件。间隙量较大时主要用于结合件间有转动、移动或复合运动的动联接。2、孔、轴的偏差值的选择配合类别确定后,基本偏差的选择有三种方法⑴计算法根据配合的性能要求,由理论公式算出所需的极限间隙或极限过盈。(计算法只在重要的配合件和有成熟理论公式时采用)⑵试验法需通过一系列不同配合的试验,以得出最佳配合方案,要做大量试验,代价较高,一般在大量生产中的重要配合件才采用。⑶经验法通过平时实践掌握各种配合特点和通过类比法确定基本偏差,经验法是最常用的方法。①间隙配合偏差的选择间隙配合共有AH(ah)十一种,其基本偏差的绝对值即等于最小间隙,故可根据要求的最小间隙选择基本偏差代号。间隙配合中的间隙用于贮存润滑油,形成一层油膜,以保证液体摩擦,还用来补偿温度变形、安装误差及弹性变形等所引起的误差。间隙配合在生产中应用广泛,不仅用于运动副,加键销等坚固件后也可用于传递力矩。基本偏差AC(ac)为特大间隙配合,用于不重要的配合或高温及工作条件较差处的配合。基本偏差D(d)、E(e)为较大间隙配合,适用于IT6IT11级。基本偏差F(f)为最常用的一种间隙配合,适用于IT5IT9级,常用于齿轮箱、泵、小电动机中的滑动轴承配合。基本偏差G(g)为较小间隙的配合,适用于IT5IT7级,用于精密机构转速较低的滑动配合。基本偏差H(h)最小间隙为零,IT1IT12都可采用,常用于有低速滑动的配合,或用于要求精确定心的、便于拆卸的静联接的配合处。②过渡配合的基本偏差选择过渡配合有JsNjsn四种基本偏差,主要特点是定心精度高且可拆卸,也可加键销坚固件后用于传递力矩,主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆次数来考虑选择基本偏差,过渡配合公差等级不能太低,一般选IT5IT8。过渡配合的松紧程度,一般是以它们获得间隙或过盈的百分率来衡量的,在批量生产时,都采用调整法加工,孔、轴加工后的尺寸接近正态分布。定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的,可选较紧的基本偏差如N(n),反之应选较松的基本偏差如Jsjs。③过盈配合的基本偏差选择过盈配合共有PZC(pzc)13种基本偏差,其特点上由于有过盈,装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压小,两者产生弹性变形,在结合面上产生一定的正压力和摩擦力,借以传动力矩和坚固零件。选择过盈配合时,如不附加键销等坚固件,则最小过盈应能保证传递所需的力矩,最大过盈应不使材料破坏,最小与最大过盈量不能相差太大,故一般过盈配合公差等级为IT5IT7级,基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准公差来选取。如下图示的轴的基本偏差eiTD︳Ymin︳过盈配合的可靠性与装配方法有很大关系,一般PRpr为轻型过盈配合,可用手锤或压力机压入,作精确定心用,并加键销传递力矩。ST(st)为中型过盈配合,可用压力机,也可用热胀孔或冷缩轴的法装配,可传不大的力矩。UV(uv)为重型过盈配合,用热孔法装配,可传较大力矩而不需坚固件。X(x)以上为特重型过盈配合,目前使用的经验与资料均很少,须经专门试验后才可应用。由以上陈述可归纳出公差与配合的选用步骤1、选择基准制基孔、基轴制满足使用要求的前提下定合适公差等级2、配合的选择间隙、过渡和过盈配合确定相配件的基本公差

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