机械常用的配合公差

9 4常用尺寸段极限与配合的选用 9 4 1基准制的选用 9 4 2公差等级的选用 9 4 3配合种类的选用 第9章光滑园柱体结合的极限与配合 9 5大尺寸段 尺寸至18mm的极限与配合 线性尺寸的一般公差 极限与配合的选择是机械设计和制造中的重要环节 他对提高产品性能 质量 降低成本起着重大作用 公差与配合的选择就是选择基准制 公差等级 配合种类 实际中三者有机联系 选择原则是在满足使用要求的前提下能获得最佳经济效益 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 9 4 1基准制的选用 1 一般情况下应优先选用基孔制中 小尺寸及精度较高的孔常用钻头 拉刀 铰刀 加工 用量规测量 同一基本尺寸的孔若改变极限尺寸 则必须改变定值刀具和量具 而轴的加工中不存在这类问题 因此采用基孔制可大大减少定制刀具 量具利于生产降低成本 2 下列条件下选用基轴制 1 冷拔钢材是按基准轴的公差带制造的 其公差等级为IT8 IT11 冷拔钢材可直接作轴而不用进行机械加工 采用基轴制 可选择不同的孔公差带位置来实现各种配合 这种情况主要应用在农业机械和纺织机械中 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 2 加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要困难 因此在仪器制造 钟表生产 无线电工程中 常使用经过光轧成形的钢丝直接做轴 这时采用基轴制较经济 3 根据结构上的需要 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 如下图所示 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 3 与标准件配合时必须按标准件选择基准制如平键 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 4 非基准制配合的采用 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 9 4 2公差等级的选用 选择公差等级时要正确处理零部件使用与制造工艺及成本之间的矛盾 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 1 选择依据 TD Td Tf2 选择原则 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 以取得较好的经济效益 3 选择方法 类比法 参照类似的机构 工作条件和使用要求的经验资料 进行比照来确定孔和轴的公差等级 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 类比法应考虑以下几点 1 公差等级的应用范围 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 2 工艺等价相配合的孔 轴加工难易程度应相同 对于基本尺寸 500mm有较高公差等级的配合 因孔比同级轴难加工 当标准公差 IT8时 国标推荐孔比轴低一级相配合 使孔 轴的加工难易程度相同 但对 IT8级或基本尺寸 500mm的配合 因孔的测量精度比轴容易保证 推荐采用孔 轴同级配合 3 各种加工方法能够达到的公差等级 可供选择时参考 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 4 相配零件或部件精度要匹配 如与滚动轴承相配合的轴和孔的公差等级与轴承的精度有关 再如与齿轮相配合的轴的公差等级直接受齿轮的精度影响 5 配合性质 过盈 过渡配合的公差等级不能太低 一般孔的标准公差 IT8 轴的标准公差 IT7 间隙配合则不受此限制 但间隙小的配合 公差等级应较高 而间隙大的配合 公差等级可以低些 例如 选用H6 g5和H11 a11是可以的 而选用H11 g11和H6 a5则不合适 6 在非基准制配合中 有的零件精度要求不高 可与相配合零件的公差等级差2 3级 箱体孔与轴承端盖的配合 轴套与轴的配合 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 9 4 3配合的选用 1 根据使用要求确定配合的类别配合的选择首先要确定配合的类别 选择时 应根据具体的使用要求确定是间隙配合还是过渡或过盈配合 例如 孔 轴有相对运动 转动或移动 要求 必须选择间隙配合 若孔 轴间无相对运动要求 应根据具体工作条件的不同确定过盈 过渡甚至间隙配合 基准制和公差等级的选择 确定了基准孔或基准轴的公差带及相对应的非基准轴或非基准孔的公差带的大小 因此 配合的选择就是确定非基准轴或非基准孔的公差带位置 实际上就是选择非基准轴或非基准孔的基本偏差代号 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 配合类别选择的大体方向 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 2 基本偏差 配合 选择的基本方法计算法 就是根据理论公式 计算出使用要求的间隙或过盈大小来选定配合的方法 对依靠过盈来传递运动和负载的过盈配合 可根据弹性变形理论公式 计算出能保证传递一定负载所需要的最小过盈和不使工件损坏的最大过盈 由于影响间隙和过盈的因素很多 理论的计算也是近似的 所以在实际应用中还需经过试验来确定 一般情况下 很少使用计算法 试验法 就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或过盈范围 该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经验的场合 试验法比较可靠 但周期长 成本高 应用也较少 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 各类基本偏差在形成基孔制 或基轴制 配合时的应用场合大致总结如下 累经验 选出合适的配合种类 3 用类比法选择配合时首先要掌握各种配合的特征和应用场合 尤其是对国家标准所规定的优先配合的性质要熟悉 同时要对产品的技术要求 工作条件及生产条件进行全面分析 考虑结合处的相对运动状态 载荷 温度 材料的力学性能对减息或过硬的影响 不断积 类比法 就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证的配合的实例 再结合所设计产品的使用要求和应用条件来确定配合 该方法应用最广 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 间隙配合基本偏差的选择 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 过盈配合基本偏差的比较与选择 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 过渡配合基本偏差的比较与选择 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 用类比法选择配合时必须考虑的一些因素 相对运动情况 间隙配合受载情况 过盈配合定心精度要求 过渡配合拆装情况温度的影响装配变形的影响生产类型配合件的材料配合件的结合长度和形位误差 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 4 已知配合的极限盈 隙时 基本偏差的确定方法 计算 查表法确定基本偏差代号的计算公式 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 生产实例 图示钻模板上装有固定衬套 快换钻套与固定衬套配合 在工作中要求快换钻套能迅速更换 在压紧螺钉3松开的情况下 当快换钻套以其铣成的缺边A对正压紧螺钉时 可以直接进行装卸 当快换钻套的台阶面B旋至螺钉的下端面时 拧紧螺钉 快换钻套就被固定 防止了它的轴向窜动和周向转动 若用如图示钻模来加工工件上的 12mm孔 试选择固定衬套与钻模板 快换钻套与固定衬套以及快换钻套内孔与钻头之间的配合 基本尺寸见图 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 解 1 基准制的选择对固定衬套2与钻模板4的配合以及快换钻套1与固定衬套2的配合 因结构无特殊要求 按国标规定 应优先选用基孔制 2 公差等级的选择钻模夹具各元件的连接 可按用于配合尺寸的IT5 IT13级选用 重要的配合尺寸 对轴可选IT6 对孔可选IT7 本例中钻模板4的孔 固定衬套2的孔 钻套的孔统一按IT7选用 而固定衬套2的外圆 钻套1的外圆则按IT6选用 对钻头与钻套1内孔的配合 因钻头属标准刀具 应采用基轴制配合 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 钻套1与固定衬套2的配合 要求经常用手更换 故需一定间隙保证更换迅速 但因又要求有准确的定心 间隙不能过大 为此参看表2 14可选精密滑动的配合g 本例选为f18H7 g6 至于钻套1内孔 因要引导旋转着的刀具进给 既要保证一定的导向精度 又要防止间隙过小而被卡住 根据钻孔切削速度多为中速 参看表2 14应选中等转速的基本偏差F 本例选为f12F7 3 配合种类的选择固定衬套2与钻模板4的配合 要求联接牢靠 在轻微冲击和负荷下不能发生松动 即使固定衬套内孔磨损了 需更换拆卸的次数也不多 可选平均过盈率大的过渡配合n 本例配合选为f25H7 n6 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 必须指出 钻套1与固定衬套2的内孔的配合 根据上面分析本应选f18H7 g6 考虑到GB T2263 1991 夹具标准 为了统一钻套内孔与衬套内孔的公差带 规定了统一的公差带F7 因此钻套1与固定衬套2内孔的配合 应选相当于H7 g6的配合F7 k6 因此 本例中钻套1与固定衬套2内孔的配合应为f18F7 k6 非基准制配合 下图为f18H7 g6与f18F7 k6这两种配合的公差带图解 H7 g6与F7 k6两种公差带的比较 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 小结 1 有关 尺寸 的术语有 基本尺寸 实际尺寸 极限尺寸2 尺寸合格条件 实际尺寸在极限尺寸的范围内 3 4 极限与配合图解 简称 公差带图解 公差带有大小和位置两个参数 国家标准将这两个参数标准化 得到标准公差系列和基本偏差系列 4 按孔和轴的公差带之间关系的不同 配合分为 间隙配合 过盈配合和过渡配合 国家标准配合制规定有基孔制 基准孔基本偏差代号为H 和基轴制 基准轴基本偏差代号为h 两种基准制配合 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 5 标准公差系列 标准公差值不分孔 轴 按基本尺寸和公差等级查表 1 公差等级是确定尺寸精确程度的等级 国标对基本尺寸 500mm的孔 轴规定了20公差等级 IT01 IT0 IT1 IT18 只要公差等级相同 加工难易程度就相同 孔和孔比 轴和轴比 2 基本尺寸 500mm IT5 IT18时 IT a i a是公差等级系数 从IT6开始 a按优先数系R5取值 即公差等级每增加5级 公差值增加10倍 例 IT12 10IT7 9 4常用尺寸段极限与配合的选用 6 基本偏差系列国标分别规定了28个孔 轴基本偏差代号 孔 A ZC 轴 a zc 数值可查表 7 同名配合A H与h a h与H组成的基孔制和基轴制的同名配合 基准制同名的间隙配合 配合性质相同 基孔制和基轴制的同名的过渡和过盈配合只有公差等级组合符合国标在换算孔的基本偏差时的规定时 配合性质才能相同 8 尺寸公差 配合的标注以及线性尺寸一般公差的规定和在图样上的表示方法 10 公差与配合的选择主要包括确定基准制 公差等级以及配合的种类 9 4常用尺寸段