第三章 孔、轴的极限与配合3.ppt

第三章孔 轴的极限与配合 3 1基本术语及定义3 2公差与配合的标准化3 3公差与配合的选用 本章学习要求 理解并掌握广义孔和轴 尺寸 有关偏差 公差及配合的概念 理解并掌握尺寸公差带和配合公差带及配合公差带图的绘制 掌握国家标准及公差等级代号 基本偏差代号 公差带代号和配合代号 熟悉极限与配合的选用 了解线性尺寸的未注公差 3 3公差与配合的选择 意义 对机器的使用性能 寿命 制造成本有很大影响 甚至是决定性作用 原则 保证机械产品的性能优良 制造经济可行 即达到最好的技术经济效果 一 基准制的选用 1 优先选用基孔制可以大大减少孔定值尺寸及定值刀具量具 钻头 铰刀 扩孔钻 拉刀 塞规 心轴 定位销等 获得显著的经济效益 中等尺寸高精度的孔用绞刀 拉刀尺寸刀具加工 易于保证质量 对机床精度和工人技术水平要求不高 应用广泛 3 3公差与配合的选择 直柄绞刀 耐磨螺旋绞刀 拉刀 直柄钻头 光面塞规 优先选用基孔制 3 3公差与配合的选择 基孔制优先与常用配合 GB T1801 1999 优先选用公差带 3 3公差与配合的选择 优先选用公差带 基轴制优先与常用配合 GB T1801 1999 3 3公差与配合的选择 常用优先选择配合 基孔制 表3 9 H7 g6 H7 h6 H7 k6 H7 m6 H7 u6 H7 p6 基轴制 表3 8 G7 h6 H7 h6 K7 h6 N7 h6 P7 h6 S7 h6 U7 h6 3 3公差与配合的选择 2 特殊情况采用基轴制 1 采用冷拉标准轴时 这些轴不需再加工 如农业机械 纺织机械等 2 加工尺寸小于 mm的精密轴比同级孔困难 在仪器制造 钟表生产中 无线电工程中 常使用经过光轧成型的钢丝直接做轴 比较经济 3 3公差与配合的选择 3 与标准件配合的基准制选择 若与标准件 零件或部件 配合 应以标准件为基准件 来确定采用基孔制还是基轴制 如平键 半圆键等键联接 由于键是标准件 键与键槽的配合应采用基轴制 滚动轴承外圈与箱体孔的配合应采用基轴制 滚动轴承内圈与轴的配合应采用基孔制 如图所示选择箱体孔的公差带为 7 选择轴颈的公差带为k6 3 3公差与配合的选择 4 根据结构上的需要 活塞销1与活塞孔2要求过渡配合 与连杆3孔要求间隙配合 若采用基孔制 1 2 30H6 m5 1 3 30H6 h5 若采用基轴制 1 2 30M6 h5 1 3 30H6 h5 在同一基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时应采用基轴制 3 3公差与配合的选择 若采用基孔制 30H6 m5 30H6 h5若采用基轴制 30M6 h5 30H6 h5 4 根据结构上的需要 3 3 1基准制的选择 3 特殊需要时采用非基准制 如 轴承端盖 32J7 e9 32J7 3 3公差与配合的选择 二 公差等级的选择 原则 在充分满足使用要求的前提下 考虑现场经济性 可能性 尽量选较低的公差等级 3 3公差与配合的选择 依据 TD Td Tf选择原则 1 在满足使用要求的前提下 尽可能选较低的公差等级或较大的公差值 2 满足GB推荐的公差等级组合规定P48 49 工艺等价 基本尺寸 500mm 标准公差 IT8时 孔比轴低一级配合 IT8级或基本尺寸 500mm的配合 采用孔 轴同级配合 1 基本原则 3 3公差与配合的选择 2 公差等级的选择方法 1 经验法 联系工艺 基本尺寸 500时 当公差等级在8级及其以上时 孔比轴低一级 当公差等级低于8级时 轴 孔同级 2 联系配合 对于过盈配合和过渡配合 一般不允许过大的间隙或过盈变动量 故公差等级选较高 见表3 9 而对于间隙配合 视允许间隙大小而定 一般间隙小的配合 公差等级应较高 而间隙大的配合公差等级可以低些 H6 g5 H11 a11 3 3公差与配合的选择 3 联系有关的零 部件或机构 齿轮孔与轴的配合的公差等级同齿轮精度相关 滚动轴承与轴颈 壳体孔的配合的公差等级同滚动轴承的精度相关 3 3公差与配合的选择 3 类比法确定标准公差的注意问题 应用范围 应用情况 工艺方法的加工精度 配合零件的精度协调 工艺等价性 精度要求不高的 允许相差 级表3 12 各公差等级的应用场合 表3 13 配合尺寸公差等级的应用 表3 14 各种加工方法所能达到的公差等级 3 3公差与配合的选择 三 配合的选用 类别和代号 1 配合类别的选择 取决于使用要求a 有相对运动时 间隙配合 b 传递足够大的扭矩 且不拆卸 过盈配合 c 传递一定扭矩 且拆卸 过渡配合 d 对配合性质要求不高 仅为装配方便 较大间隙配合 3 3公差与配合的选择 类别选择的大体方向 3 3公差与配合的选择 配合类别的选择 其他因素的影响a 工作温度对配合性质的影响b 装配变形对配合性质的影响c 生产类型对配合性质的影响 3 3公差与配合的选择 3 配合种类的选择方法 a 计算法如对于有相对运动的滑动轴承 由于配合面间需加润滑油 所以其配合间隙可根据流体动力润滑理论来计算允许的最小间隙 以保持液体摩擦所需间隙量 对于完全靠过盈传递负荷的过盈配合 可根据材料力学有关弹塑性理论来计算 3 3公差与配合的选择 b 试验法由于计算法依据的条件往往与实际情况不符 因此对特别重要的配合采用专门的试验方法或模拟试验及分析的方法来选择 缺点是代价太高 c 类比法 经验法P46表3 7 P55表3 16 3 配合种类的选择方法 3 3公差与配合的选择 4 公差与配合选择的实例 例1 连杆小头的配合 要有一定的过盈量 为保证连杆在工作时衬套不轴向串动 其最小过盈量不得小于0 016mm 为保证衬套安装时不致造成过大的变形 其最大的过盈量不得大于0 045mm 试确定其配合 40 3 3公差与配合的选择 确定配合制度计算公差等级确定配合代号验算结果 4 公差与配合选择的步骤 3 3公差与配合的选择 解 1 确定基准制 无特殊要求选用基孔制 2 确定孔 轴公差等级 Tf Ymax Ymin 0 045 0 016 0 029 Th Ts 又因孔 轴公差应为标准公差 查表3 2 IT6 0 016 IT5 0 011 3 取孔公差比轴公差低一级 满足使用要求 即 Ts IT5 0 011 Th IT6 0 016 例1 3 3公差与配合的选择 3 确定孔 轴基本偏差 1 孔的基本偏差 基孔制 基准孔 H 公差带 H6 2 轴的基本偏差 因过盈配合 轴公差带位置 孔 轴基本偏差 3 3公差与配合的选择 3 确定孔 轴基本偏差 故轴基本偏差为下偏差 由Ymin ES ei 得 ei ES Ymin 0 016 0 016 0 032查表3 5 40 30 40 r 0 034即有 轴的基本偏差为r 公差带 r5 ei 0 034 es 0 034 0 011 0 045 3 3公差与配合的选择 4 验证 Ymax 0 045 Ymin 0 016Y min ES ei 0 016 0 034 0 018Y max EI es 0 0 045 0 045可见 满足使用要求 5 确定孔轴配合为 40H6 r5 3 3公差与配合的选择 例2 基本尺寸 40轴孔配合 要求最大间隙0 025 最大过盈 0 019 试基轴制选择其配合 查表3 2 40 30 50 IT6 0 016IT7 0 025取孔公差比轴低一级 即 Ts IT6 0 016 Th IT7 0 025 解 1 基轴制 h es 0 2 确定孔 轴公差等级 Tf Xm