互换性配合精度设计实例

1、四、配合精度设计实例（一）已知使用要求，用计算法确定配合例3-1 :有一孔、轴配合的基本尺寸为30mm,要求配合间隙在+0.020+0.055mm之间，试确定孔和轴的精度等级和配合种类。解: 1）选择基准制本例无特殊要求,选用基孔制。孔的基本偏差代号为 H, EI=0。2） 确定公差等级根据使用要求,其配合公差为:T f =X max-X min =Th + Ts =+0.055- （+0.020） =0.035 （im假设孔、轴同级配合,则:Th =T s =T f/2= 17.5 （im从附表查得:孔和轴公差等级介于 IT6 和 IT7 之间。根据工艺等价原则,在 IT6 和 IT7 的公

2、差等级范围内 ,孔应比轴低一个公差等级故选孔为 IT7, Th=21ym，轴为 IT6 , T s =13 m配合公差T f = Th + T s =IT7+IT6 = 0.021+0.013 =0.034 v 0.035mm满足使用要求3） 选择配合种类根据使用要求，本例为间隙配合。采用基孔制配合，孔的基本偏差代号为H7,孔的极限偏差为 ES=EI+ Th =0+0.02仁+0.021mm。孔的公差代号为 30H7 （+0.0210）。根据X min =EI-es ，得es=-X min =-0.020mm，而es为轴的基本偏差，从附表中查得轴的基本偏差代号为f,即轴的公差带为 f6。ei=

3、es-IT=-0.020-（+0.013）=-0.033mm，轴的公差带代号为30f6 （-0.020 -0.033）。选择的配合为：30H7/f64）验算设计结果Xmax =ES-ei=+0.021- （-0.033） =+0.054mmX min =EI-es=0-（-0.020）=+0.020mm30H7/f6的X max =+54卩珂X min =+20 叩 它们分别小于要求的最大间隙（+55艸）和等于要求的最小间隙（+20m）,因此设计结果满足使用要求，本例选定的配合为30H7/f6。（二）典型配合的选择实例例3-2 如图3-13所示圆锥齿轮减速器，已知传递的功率P=10kw，中速轴

4、转速n=750r/min，稍有冲击，在中、小型工厂小批生产。试选择： 1）联轴器 1 和输入端轴颈 2；2）皮带轮 8和输出端轴颈； 3）小锥齿轮 10内孔 和轴颈；4） 套杯 4 外径和箱体 6 座孔, 以上四处配合的公差等级和配合。图 3-13解：以上四处配合，无特殊要求，优先采用基孔制。1）联轴器1是用铰制螺孔和精制螺栓连接的固定式刚性联轴器。为防止偏斜引起附加 载荷，要求对中性好，联轴器是中速轴上重要配合件，无轴向附加定位装置，结构上采用紧 固件，故选用过渡配合 40H7/ m6。2）皮带轮8和输出轴轴颈配合和上述配合比较，定心精度因是挠性件传动，故要求不高，且又有轴向定位件，为便于装

5、卸可选用：H8 / h7 （ h8、jS7、js8）,本例选用50H8 / h8。3）小锥齿轮10内孔和轴颈.是影响齿轮传动的重要配合，内孔公差等级由齿轮精度决定，一般减速器齿轮为 8级，故基准孔为IT7。传递负载的齿轮和轴的配合，为保证齿轮的工作精度和啮合性能，要求准确对中，一般选用过渡配合加紧固件，可供选用的配合有H7/js6 （ k6、m6、n6，甚至p6、r6）,至于采用那种配合，主要考虑装卸要求，载荷大小，有无冲击振动，转速高低、批量等。此处为中速、中载， 稍有冲击，小批生产故选用45H7/ k6。4）套杯4外径和箱体孔配合是影响齿轮传动性能的重要部位，要求准确定心。但考虑到为调整锥

6、齿轮间隙而有轴向移动的要求，为便于调整，故选用最小间隙为零的间隙定位配合130H7/h6。例3-3图3-14是卧式车床主轴箱中I轴的局部结构示意图，轴上装有同一基本尺寸的滚动轴承内圈、挡圈和 齿轮。根据标准件滚动轴承要求，轴的公差带确定为30k6。分析挡圈孔和轴配合的合理性。解：挡圈的作用是通过轴承盖及其紧固螺钉使滚动轴承和齿轮不产生轴向窜动，要求挡圈两端面平行，而对尺 寸的精度要求不高，为了装配方便，挡圈孔和轴的配合要求为间隙配合。IT9。要使挡圈挡圈和轴之间无相对运动，挡圈尺寸对运动精度无影响，为了好加工，其孔的公差等级确定为 孔和轴的配合为间隙配合，有两种办法：一是挡圈孔做大；二是将轴做

7、成基本尺寸相同而极限偏差不同的阶梯 轴，使与挡圈孔配合处的轴做小。显然，后一种方法，轴的加工困难，挡圈装配也不方便。为此，应使挡圈孔的公差带向基准孔公差带30H9的上方移动。经过公差带30G9和 30F9的试选，由图3-13中下图可以看出，采用公差带30F9较为合适。此时，挡圈孔和轴的配合为间隙配合，即30F9/k6。-基本内容：形位公差的标注：被测要素、公差框格、指引线（垂直于框格引出，指向公差带宽度方向）、基准（分清轮廓要素和中心要素，字母放正，单一基准和组合基准）公差带的特点（四要素）大小、方向、形状、位置公差原则基本概念作用尺寸：单一要素的作用尺寸简称作用尺寸MS。是实际尺寸和形状误差

8、的综合结果。作用尺寸：Dms=Da 误差dms=da+误差最大、最小实体状态和实效状态：（1）最大和最小实体状态MMC :含有材料量最多的状态。孔为最小极限尺寸；轴为最大极限尺寸。LMC :含有材料量最小的状态。孔为最大极限尺寸；轴为最小极限尺寸。MMS=Dmin ; dmaxLMS=Dmax ; dmin（2）最大实体实效状态最大实体实效状态 MMVC :是指实际尺寸达到最大实体尺寸且形位误差达到给定形位公差值时的极限状态。 最大实体实效尺寸 MMVS :在实效状态时的边界尺寸。单一要素的实效尺寸是最大实体尺寸与形状公差的代数和。对于孔：最大实体实效尺寸 MMVSh=最小极限尺寸一形状公差对

9、于轴：最大实体实效尺寸 MMVSs=最大极限尺寸+形状公差关联要素的实效尺寸是最大实体尺与位置公差的代数和。对于孔：最大实体实效尺寸 MMVSh=最小极限尺寸一位置公差对于轴：最大实体实效尺寸 MMVSs=最大极限尺寸+位置公差理想边界理想边界是设计时给定的，具有理想形状的极限边界。最大实体边界（MMC边界）当理想边界的尺寸等于最大实体尺寸时，该理想边界称为最大实体边界。最大实体实效边界（MMVC边界）当理想边界尺寸等于实效尺寸时，该理想边界称为实效边界。包容原则（遵守 MMC边界）B定义：要求被测实际要素的任意一点，都必须在具有理想形状的包容面内，该理想形状的尺寸为最大实体尺寸。即当被测要素

10、的局部实际尺寸处处加工到最大实体尺寸时，形位误差为零，具有理想形状。包容原则的特点要素的作用尺寸不得超越最大实体尺寸MMS。实际尺寸不得超越最小实体尺寸LMS。按包容原则要求，图样上只给出尺寸公差，但这种公差具有双重职能，即综合控制被测要素的实际尺寸变动量 和形状误差的职能。形状误差占尺寸公差的百分比小一些，则允许实际尺寸的变动范围大一些。若实际尺寸处 处皆为 MMS，则形状误差必须是零，即被测要素应为理想形状。因此，采用包容原则时的尺寸公差，总是- 部分被实际尺寸占用，余下部分可被形状误差占用。最大实体要求(遵守最大实体实效边界)定义：是被测要素或基准要素偏离最大实体状态，而形状、定向、定位

11、公差获得补偿的一种公差原则。特点：*遵守最大实体实效边界*要求被测要素的作用尺寸不得超越最大实体实效尺寸，实际尺寸不得超越极限尺寸。*公差框格中形位公差值后加注符号MD。、练习1改正图2-7中各项形位公差标注上的错误(不得改变形位公差项目)2试将下列技术要求标注在图2-17上。(1) ©d圆柱面的尺寸为 $ 30 0 -0.025 mm，采用包容要求，QD圆柱面的尺寸为 $ 50 0 -0.039 mm，采用独立 原则。(2) $d表面粗糙度的最大允许值为Ra =1.25艸，表面粗糙度的最大允许值为Ra =2叩。(3) 键槽侧面对轴线的对称度公差为 0. 02 mm。(4) 圆柱面对

12、轴线的径向圆跳动量不超过0. 03 mm ,轴肩端平面对轴线的端面圆跳动不超过0. 05 mm。_，最大实体尺寸是 mm，最小实体尺寸是 mm，实20 mm时，垂直度误差允许值是 mm,当该轴实际尺寸处处mm。3如图2-32所示，被测要素采用的公差原则是. 效尺寸是 mm,当该轴实际尺寸处处加工到加工到$ 19.98mm时，垂直度误差允许值是_L/> . . 1 | A答：包容要求$ 20 $ 19.98$ 20.010$ 0.014如图2-34所示，要求：(1) 指出被测要素遵守的公差原则。(2) 求出单一要素的最大实体实效尺寸，关联要素的最大实体实效尺寸。(3) 求被测要素的形状、位置公差的给定值，最大允许值的大小。(4) 若被测要素实际尺寸处处为$ 19.97mm,轴线对基准 A的垂直度误差为 $ 0.09mm判断其垂直度的合格 性，并说明理由