公差与配合讲义.doc

公差与配合讲义一、名词解释1、互换性：互换性是现代化生产的重要技术经济原则。在机械和仪器制造工业中，零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配（如钳工修理）就能装在机器上，达到规定的性能要求。 为满足机械制造中零件所具有的互换性，要求生产零件尺寸应在允许的公差范围之内。这就必须对一种零件的形式、尺寸、精度、性能等规定一个统一的标准。同类产品还需按尺寸大小合理分档，以减少产品的系列，这就是产品标准化。机械和制造业中的互换性，通常包括几何参数（如尺寸）和力学性能（如硬度、强度）的互换。2、：尺寸术语 尺寸：由设计者给定，由数字和长度单位(一般为mm)组成。 基本尺寸：孔为d,轴为d，当孔和轴配合时，d=d 实际尺寸：孔da,轴da,通过测量得到，存在测量误差，非真值。 局部实际尺寸：不同部位的实际尺寸各不相同。 极限尺寸：孔dmax,dmin,轴dmax,dmin 最大实体极限（mml）：孔dmin,轴dmax 最小实体极限（lml）：孔dmax,轴dmin3、公差和偏差术语偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。 极限偏差指上偏差（es,es）和下偏差(ei,ei)。 孔的上下偏差：es= dmax d, ei= dmin d;孔的实际偏差必须在上下偏差之间。 轴的上下偏差：es= dmax -d, ei= dmin -d; 轴的实际偏差必须在上下偏差之间。 偏差可为正值、负值或零。 偏差值除零外，应标上相应的“+”号或“ -”号。 偏差影响配合松紧。 公差是允许尺寸的变动量。公差为绝对值，不能为零。 孔公差：td=| dmax - dmin |=|es-ei| 轴公差：td=| dmax - dmin |=|es-ei| 极限偏差和公差都是设计给定的，反映使用要求。 公差反映尺寸制造精度，公差值越小，精度越高，制造越困难。 公差带由公差带大小和公差带位置决定，公差带大小由标准公差确定，位置由基本偏差确定。4、配合 1）.定义配合是孔和轴公差带之间的关系，是设计时对一批孔、轴提出的要求，不是指某一对孔和轴结合的松紧。2）.种类（1）间隙配合：最大间隙xmax=dmax-dmin=es-ei,最小间隙xmin=dmin-dmax=ei-es,（2）过渡配合：最大间隙xmax=dmax-dmin=es-ei,最大过盈ymax=dmin-dmax=ei-e （3）过盈配合：最大过盈ymax=dmin-dmax=ei-es, 最小过盈ymin=dmax-dmin=es-ei3）.配合公差配合公差是组成配合的孔、轴公差之和。tf=td+td 。它反映装配要求，孔轴公差反映制造要求二、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： 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。 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。 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2、 配合共分三大类，即过盈、过渡和间隙配合。 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。 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。 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： 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） 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。 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。a、间隙配合偏差的选择 间隙配合共有a-h（a-h）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。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it6-it11级。基本偏差f（f）为最常用的一种间隙配合，适用于it5-it9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it5-it7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，it1-it12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。b、过渡配合的基本偏差选择 过渡配合有js-n(js-n)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it5-it8。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js(js)。c、过盈配合的基本偏差选择 过盈配合共有p-zc（p-zc）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it5-it7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ei=td+ymin过盈配合的可靠性与装配方法有很大关系，一般：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。