第2章(3)极限与配合的选用

1、2.3 极限与配极限与配合的选用合的选用教学目的及要求教学目的及要求v基本要求：基本要求： 1.了解圆柱结合的精度设计了解圆柱结合的精度设计 2.掌握基准制、公差等级、配合种类的选择掌握基准制、公差等级、配合种类的选择v重点内容：重点内容：掌握基准制、公差等级、配合种类的选择原则掌握基准制、公差等级、配合种类的选择原则主要内容主要内容v基准制的选用基准制的选用v公差等级的选用公差等级的选用v配合的选用配合的选用v有关计算有关计算一、基准制的选择一、基准制的选择v1.基孔制和基轴制是两种平行的配合制。配基孔制和基轴制是两种平行的配合制。配合制的选择主要考虑加工的经济性和结构的合制的选择主要考虑加

2、工的经济性和结构的合理性。合理性。v2.对于中小尺寸的配合，应尽量采用基孔制对于中小尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。配合。v3.有些情况下，由于结构和原材料等因素，有些情况下，由于结构和原材料等因素，采用基轴制更适宜。下列特殊情况采用基轴采用基轴制更适宜。下列特殊情况采用基轴制：制：v （1）当配合的公差等级要求不高时，可）当配合的公差等级要求不高时，可直接采用冷拉钢材直接作轴。直接采用冷拉钢材直接作轴。 v （2）配合中轴为标准件。）配合中轴为标准件。采用标准件时，采用标准件时，基准制不能随便采用，要按规定选用。基准制不能随便采用，要按规定选用。 例如：滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈例如

3、：滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔制，而外圈与外壳孔的配配合无疑应是基孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。合应是基轴制。v （3）一轴配多孔，且配合性质要求不同）一轴配多孔，且配合性质要求不同时。时。（4）加工尺寸小于）加工尺寸小于1mm的精密轴的精密轴 基轴制的应用基轴制的应用非基准制的应用非基准制的应用v在实际生产中，由于结构或某些特殊的在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采用非基准制配合。即非基需要，允许采用非基准制配合。即非基准孔和非基准轴配合，如：当机构中出准孔和非基准轴配合，如：当机构中出现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴现一个非基准孔（轴）和两个以上的轴

4、（孔）配合时，其中肯定会有一个非配（孔）配合时，其中肯定会有一个非配合制配合。如下图所示：合制配合。如下图所示：二、公差等级的选择二、公差等级的选择v公差等级选择的基本原则是：公差等级选择的基本原则是：在满足使用性在满足使用性能的前提下，尽量选择较低的精度等级。能的前提下，尽量选择较低的精度等级。 1.公差等级的选择方法公差等级的选择方法v公差等级的选择的方法一般采用公差等级的选择的方法一般采用类比法类比法，用，用类比法选择公差等级，首先应该熟悉各个公类比法选择公差等级，首先应该熟悉各个公差等级的应用范围。差等级的应用范围。v表表2-6列出了各个公差等级的应用范围。列出了各个公差等级的应用范围

5、。公差等级的应用公差等级的应用应应 用用公差等级（公差等级（IT）010123456789101112131415161718量量 块块量量 规规 特别精密特别精密零件零件配合尺寸配合尺寸非配合尺寸非配合尺寸原原 材材 料料 配合配合IT5至至IT13级的应用（尺寸级的应用（尺寸500mm）2.采用类比法选择公差等级时应考虑采用类比法选择公差等级时应考虑 的问题的问题v（1）工艺等价性。）工艺等价性。 相互结合的零件，其加工的难易程度应基相互结合的零件，其加工的难易程度应基本相当。本相当。v（2）配合性质。）配合性质。v（3）相配合的零、部件的精度应相匹配。）相配合的零、部件的精度应相匹配。

6、如：与齿轮孔相配合的轴的精度就受齿轮如：与齿轮孔相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约；与滚动轴承相配合的外壳孔和轴精度的制约；与滚动轴承相配合的外壳孔和轴的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。 v（4）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级不能太低。不能太低。v一般孔的公差等级应不低于一般孔的公差等级应不低于IT8级，轴的不低于级，轴的不低于IT7级。这是因为公差等级过低，使过盈配合的级。这是因为公差等级过低，使过盈配合的最大过盈过大，材料容易受到损坏；使过渡配合最大过盈过大，材料容易受到损坏；使过渡配合不能保证相配的孔、轴既装卸

7、方便又能实现定心不能保证相配的孔、轴既装卸方便又能实现定心的要求；使间隙配合产生较大的间隙，不能满足的要求；使间隙配合产生较大的间隙，不能满足较紧配合的要求。较紧配合的要求。v（5）在非配合制的配合中，当配合精度要求不）在非配合制的配合中，当配合精度要求不高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级相高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级相差差23级，级，如图所示的箱体孔与端盖的配合。如图所示的箱体孔与端盖的配合。 三、配合的选择三、配合的选择v配合的选择主要就是根据零件的功能要求，确定配配合的选择主要就是根据零件的功能要求，确定配合的类型及非基准制的基本偏差代号。选择的基本合的类型及非基准制的

8、基本偏差代号。选择的基本方法还是类比法、计算法和试验法三种。类比法是方法还是类比法、计算法和试验法三种。类比法是选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时，要选择配合种类的主要方法。应用类比法选择时，要考虑以下因素：考虑以下因素： v配合件的工作情况配合件的工作情况 v各种基本偏差形成配合的特点各种基本偏差形成配合的特点 v配合件的生产情况配合件的生产情况 .配合件的工作情况配合件的工作情况v选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。配合类型的选择可依据下表来对比选择

9、。等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。 .各种基本偏差形成配合的特点各种基本偏差形成配合的特点v间隙配合有间隙配合有AH（ah）共共11种基本偏差。种基本偏差。特点：特点：利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应用广泛，误差、弹性变形等所引起的误差。生产中应用广泛，不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传递力矩。不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传递力矩。v过渡配合有过渡配合有JSN（jsn）共共5种基本偏差。种基本偏差。特点：特点：定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件后用于传

10、递力矩，主要根据机构受力情况、定心精后用于传递力矩，主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。v过盈配合有过盈配合有PZC（pzc）12种基本偏差。种基本偏差。特点：特点：由于有过盈，用以传递力矩和紧固零件。由于有过盈，用以传递力矩和紧固零件。公差等级一般为公差等级一般为IT5IT7。配合件的生产情况配合件的生产情况v按大批大量生产时，加工后所得的尺寸通常呈正态按大批大量生产时，加工后所得的尺寸通常呈正态分布；而单件小批量生产时，加工所得的孔的尺寸分布；而单件小批量生产时，加工所得的孔的尺寸多偏向最小极限尺寸，轴的尺寸多偏向最大极限

11、尺多偏向最小极限尺寸，轴的尺寸多偏向最大极限尺寸，即呈偏态分布。所以，对于同一使用要求，单寸，即呈偏态分布。所以，对于同一使用要求，单件小批生产时采用的配合应比大批大量生产时要松件小批生产时采用的配合应比大批大量生产时要松一些。如大批量生产时的一些。如大批量生产时的50H7/js6的要求，在单的要求，在单件小批生产时应选择件小批生产时应选择50H7/h6。同样，受其它工同样，受其它工作条件的影响，配合的间隙或过盈也应随之变化。作条件的影响，配合的间隙或过盈也应随之变化。如表如表2-12。 配合件的生产情况对过盈和间隙的影响配合件的生产情况对过盈和间隙的影响四、有关计算四、有关计算v例：有一孔、

12、轴配合的公称尺寸为例：有一孔、轴配合的公称尺寸为30mm，要求配，要求配合间隙在合间隙在+0.020+0.055mm之间之间,试确定孔和轴的精试确定孔和轴的精度等级和配合种类。度等级和配合种类。v解：解：1）选择基准制。）选择基准制。 本例无特殊要求，选用基孔制。孔的基本偏差本例无特殊要求，选用基孔制。孔的基本偏差代号为代号为H，EI=0。2）确定公差等级。）确定公差等级。 配合公差为：配合公差为：T f =X max-X min =Th + Ts =+0.055-（+0.020）=0.035mm假设孔、轴同级配合，则：假设孔、轴同级配合，则：Th =T s =T f/2=17.5m查表得：孔

13、和轴公差等级介于查表得：孔和轴公差等级介于IT6和和IT7之间。之间。故选故选 孔：孔：Th=21m，轴：，轴：T s =13m 3）选择配合种类。）选择配合种类。采用基孔制配合，孔的基本偏差代号为采用基孔制配合，孔的基本偏差代号为H7，孔的极，孔的极限偏差为限偏差为ES=EI+ Th =0+0.021=+0.021mm。孔的公。孔的公差代号为。差代号为。0.0210307()H根据根据X min =EI-es ，得得 es=-X min =-0.020mm，查表得轴的基本偏差，查表得轴的基本偏差代号为代号为f，即轴的公差带为，即轴的公差带为f6。ei=es-IT=-0.020-(+0.013

14、)=-0.033mm轴的公差带代号为轴的公差带代号为30f6。选择的配合为：选择的配合为：30H7/f64）验算设计结果。）验算设计结果。Xmax =ES-ei=+0.021-（-0.033）=+0.054mmX min =EI-es=0-(-0.020)=+0.020mm介于介于+55m与与+20m之间，因此设计结果满足使用之间，因此设计结果满足使用要求，本例选定的配合为要求，本例选定的配合为30H7/f6。 配合选用实例配合选用实例钻套、衬套、钻模板的配合选用钻套、衬套、钻模板的配合选用 钻套和衬套钻套和衬套 H7/g6钻模板和衬套钻模板和衬套 H7/n6钻套内孔钻套内孔 G71.经常用手

15、更换经常用手更换 2.要求定心准确要求定心准确1.要求连接可靠，在轻微冲击和要求连接可靠，在轻微冲击和负荷下不用连接件也不会松动负荷下不用连接件也不会松动2.衬套内孔磨损需更换拆装次数衬套内孔磨损需更换拆装次数并不多并不多钻套内孔要引导旋转着的刀具钻套内孔要引导旋转着的刀具进给要有一定的导向精度进给要有一定的导向精度车床尾座顶尖套筒和尾座体的配合车床尾座顶尖套筒和尾座体的配合 车床尾座顶尖套筒和尾座体车床尾座顶尖套筒和尾座体 H6/h5带轮与轴的配合图带轮与轴的配合图 带轮与轴带轮与轴 较松的过渡配合较松的过渡配合 H7/js6要求精确定心，无相对运动，要求精确定心，无相对运动，可拆卸，加键后

16、传递一定的可拆卸，加键后传递一定的静载荷静载荷冲床齿轮与轴的配合冲床齿轮与轴的配合 冲床齿轮与轴冲床齿轮与轴 较紧的过渡配合较紧的过渡配合 H7/n6 1.为保证齿轮的工作精度和啮为保证齿轮的工作精度和啮合性要求准确对中合性要求准确对中2.大修时才拆卸大修时才拆卸3.要传递冲击力矩要传递冲击力矩联轴器与轴的配合联轴器与轴的配合 联轴器与轴联轴器与轴 中型过盈配合中型过盈配合H7/t61.依靠过盈产生的结合力传递依靠过盈产生的结合力传递中等负荷中等负荷2.一般不会拆卸一般不会拆卸火车车轮与轴的配合火车车轮与轴的配合 火车车轮与轴火车车轮与轴 重型过盈配合重型过盈配合H7/u61.要传递和承受大的

17、转矩和要传递和承受大的转矩和动载荷动载荷2.依靠过盈产生的结合力保依靠过盈产生的结合力保证连接可靠证连接可靠 一、线性尺寸的一般公差的含义一、线性尺寸的一般公差的含义v图样上未曾注出的尺寸称为图样上未曾注出的尺寸称为未注公差尺寸未注公差尺寸。在车间一般加工条件下、机床设备一般加工在车间一般加工条件下、机床设备一般加工能力可保证的公差。它代表经济加工精度。能力可保证的公差。它代表经济加工精度。v主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。主要用于较低精度的非配合尺寸，可不检验。能简化制图，节省图样设计时间。能简化制图，节省图样设计时间。第第4节节 一般公差一般公差 线性尺寸的未注公差线性尺寸的未注公

18、差二、线性尺寸的一般公差的国标规定二、线性尺寸的一般公差的国标规定v线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：精密级线性尺寸的一般公差规定了四个公差等级：精密级(f)、中等级中等级(m)、和粗糙级和粗糙级(c)和最粗级和最粗级(v)。v在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样在图样上标注线性尺寸的一般公差，只需要在图样或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。或技术文件中用国标号和公差等级代号标注即可。例如：按产品精密程度和车间普通加工经济精度选例如：按产品精密程度和车间普通加工经济精度选用标准中规定的用标准中规定的m（中等）级时，可表示为：中等）级时，可表示为：vGB/T 1804mv这表

19、明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆这表明图样上凡是未注公差的线性尺寸（包括倒圆半径尺寸及倒角尺寸）均按半径尺寸及倒角尺寸）均按m（中等）级加工和验中等）级加工和验收。收。 Homev一、一、 判断题判断题v1基本偏差应该是两个极限偏差中绝对值小的那基本偏差应该是两个极限偏差中绝对值小的那个偏差。（个偏差。（ ）v2公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。公差通常为正，在个别情况下也可以为负或零。（ ）v3公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（公差可以说是允许零件尺寸的最大偏差。（ ）v4最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，二者实质相同。（

20、二者实质相同。（ ）v5过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因过渡配合可能具有间隙，也可能具有过盈，因此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。此，过渡配合可能是间隙配合，也可能是过盈配合。（ ）v6配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的配合公差的数值愈小，则相互配合的孔、轴的公差等级愈高。（公差等级愈高。（ ）v7不论公称尺寸是否相同，只要孔与轴能装配就不论公称尺寸是否相同，只要孔与轴能装配就 称配合。（称配合。（ ）v8有相对运动的配合只有选间隙配合；无相对运有相对运动的配合只有选间隙配合；无相对运动的配合，只有选过盈配合。（动的配合，只有选过盈配合。（ ）v9未注公差尺寸，说明该

21、尺寸无公差要求，在图未注公差尺寸，说明该尺寸无公差要求，在图样上不必标出。（样上不必标出。（ ）v10公称尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，公称尺寸不同的零件，只要它们的公差值相同，就可以说明它们的精度要求相同。（就可以说明它们的精度要求相同。（ ）v11国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。国家标准规定，孔只是指圆柱形的内表面。（ ）v12图样标注的轴，加工得愈靠近公称尺寸就愈精图样标注的轴，加工得愈靠近公称尺寸就愈精确。（确。（ ）v二、二、 填空题填空题v1孔和轴的公差带由孔和轴的公差带由 决定大小，由决定大小，由 决定位置。决定位置。v2国家标准规定了国家标准规定了 个公差等级和个

22、公差等级和 个基本偏差。个基本偏差。v3轴，其上偏差为轴，其上偏差为 ，下偏差为，下偏差为 。v4表示表示 （基准）制的（基准）制的 配合，其中配合，其中H7、f6是是 代代号。号。v5常用尺寸段的标准公差的大小，随公称尺寸的增大常用尺寸段的标准公差的大小，随公称尺寸的增大而而 ，随公差等级的提高而，随公差等级的提高而 。v6已知公称尺寸为的轴，其下极限尺寸为，公差为已知公称尺寸为的轴，其下极限尺寸为，公差为0.01，则它的上极限偏差是则它的上极限偏差是 ，下极限偏差是，下极限偏差是 。v7基轴制就是基轴制就是 的公差带位置保持不变，通过改变的公差带位置保持不变，通过改变 的公差带的位置，实现不同性质的配合的一种制度。的公差