第三章 孔、軸公差與配合課件3

GB／T1800.2—1998規(guī)定了20個標準公差等級和28種基本偏差，這28種基本偏差中，j僅保留j5、j6、j7、j8；J僅保留J6、J7、J8。由此得到軸公差帶可以有(28—1)×20+4=544種，孔公差帶可以有(28—1)×20+3=543種。這些孔、軸公差帶又可以組成數(shù)目更多的配合。

GB／T1801—1999對孔和軸分別規(guī)定了常用公差帶和優(yōu)先、常用配合?？?、軸公差帶與配合的優(yōu)化

孔、軸常用公差帶孔的常用公差帶105種。應優(yōu)先選用的共13種(圓圈中的公差帶)，其次選用的共44種(方框中的公差帶)，最后選用其它的公差帶。軸的常用公差帶116種。應優(yōu)先選用的共13種(圓圈中的公差帶)，其次選用的共59種(方框中的公差帶)，最后選用其它的公差帶。孔、軸的優(yōu)先配合和常用配合為使配合選擇簡化、集中，滿足多數(shù)產(chǎn)品功能需要，GB/T1801—1999規(guī)定了基孔制優(yōu)先配合13種，常用配合59種；基軸制優(yōu)先配合13種，常用配合47種。選擇公差帶和配合時，應按上述優(yōu)先、常用的順序選取。僅在特殊情況下，當常用公差帶和常用配合不能滿足要求時，才可以從GB／T1800.3—1998規(guī)定的標準公差等級和基本偏差中選取所需要的孔、軸公差帶來組成配合。

孔、軸公差與配合的選擇的重要性：是機械產(chǎn)品設(shè)計中的重要部分，這直接影響機械產(chǎn)品的使用精度、性能和加工成本。選擇內(nèi)容包括：基準制、標準公差等級和配合種類。選擇原則：在滿足使用要求的前提下，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟效益。選擇方法：類比法、計算法和實驗法。3.5圓柱結(jié)合的精度設(shè)計

優(yōu)先選用基孔制一般情況下應優(yōu)先選用基孔制。這主要是從加工和檢測方面經(jīng)濟合理來考慮。

參看表3-5，設(shè)某一基本尺寸的孔和軸要求三種配合，采用基孔制，則三種配合由一種孔公差帶和三種軸公差帶構(gòu)成；而采用基軸制，則三種配合由一種軸公差帶和三種孔公差帶構(gòu)成?？梢姡字扑枰亩ㄖ档毒弑然S制少。使用冷拉鋼材直接作軸

在農(nóng)業(yè)機械和紡織機械中，常使用具有一定精度(IT9—IT11)的冷拉鋼材，不必切削加工而直接作軸來與其他零件的孔配合，因此應采用基軸制。特殊情況下采用基軸制

結(jié)構(gòu)上的需要在結(jié)構(gòu)上，軸的同一基本尺寸部分的不同部位上裝配幾個不同配合要求的孔的零件時，軸的這一部分與幾個孔的配合應采用基軸制。

若采用基孔制(圖3-10a)，則活塞上的兩個銷孔和連桿小頭孔的公差帶相同(H6)，而滿足兩種不同配合要求的活塞銷要按兩種公差帶(h5、m5)加工成階梯軸，這既不利于加工，又不利于裝配(裝配時會將連桿小頭孔刮傷)。反之，采用基軸制(圖3-10b)，則活塞銷按一種公差帶加工，制成光軸，這樣活塞銷的加工和裝配都方便。以標準零部件為基準選擇基準制

對于與標準零部件配合的孔或軸，它們的配合必須以標準零部件為基準來選擇基準制。必要時采用任何適當?shù)目?、軸公差帶組成非基準制的配合計算法：按照一定的理論和公式確定所需要的極限間隙或過盈，選擇孔、軸公差與配合。但由于影響因素較復雜，因此計算比較困難或麻煩。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和計算機的廣泛應用，計算法會日趨完善，其應用逐漸增多。實驗法：通過試驗或統(tǒng)計分析確定所需要的極限間隙或過盈，來選擇孔、軸公差與配合。此法較為可靠，但成本較高，只用于重要的配合。

基本偏差的選擇類比法：通過對同類機器和零部件以及它們的圖樣進行分析，參考從生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的技術(shù)資料，把所設(shè)計產(chǎn)品的技術(shù)要求與之進行對比，來選擇孔、軸公差與配合。這是應用較多的方法。見表3-12。標準公差等級的選用基本原則

在滿足使用要求的前提下，盡量選取低的標準公差等級。（可采用類比法）各個標準公差等級的應用范圍

IT01—ITl用于量塊的尺寸公差。

ITl—IT7用于量規(guī)的尺寸公差，這些量規(guī)常用于檢驗1T6—ITl6的孔和軸。

IT2—IT5用于精密配合。IT5—ITl0用于有精度要求的重要和較重要配合。IT5的軸和IT6的孔用于高精度的重要配合；IT6的軸與IT7的孔在機械制造業(yè)中的應用很廣，用于較高精度的重要配合；IT7、IT8的軸和孔通常用于中等精度要求的配合；IT8與IT9分別用于普通平鍵寬度與鍵槽寬度的配合；IT9、ITl0的軸和孔用于一般精度要求的配合。

ITll、ITl2用于不重要的配合。

ITl2—ITl8用于非配合尺寸。

用類比法選擇標準公差等級時，還應考慮下列幾個問題：同一配合中孔與軸的工藝等價性

工藝等價性是指同一配合中的孔和軸的加工難易程度大致相同。

對于間隙配合和過渡配合，標準公差等級為8級或高于8級的孔應與高一級的軸配合，[如φ50H8／f7、φ40K7／h6]；標準公差等級為9級或低于9級的孔可與同一級的軸配合，[如φ30H9／e9、φ40D10／h10。]對于過盈配合，標準公差等級為7級或高于7級

的孔應與高一級的軸配合，[如φ100H7／u6、φ60R6／h5]；標準公差等級為8級或低于8級的孔可與同一級的軸配合，[如φ60H8／t8。]

相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度某些孔、軸的標準公差等級決定于相配件或相關(guān)件的結(jié)構(gòu)或精度。

如與滾動軸承內(nèi)、外圈配合的軸頸和外殼孔的標準公差等級決定于相配件滾動軸承的類型和公差等級以及配合尺寸的大??；盤形齒輪的基準孔與傳動軸的軸頭的配合中，孔和軸頭的標準公差等級決定于相關(guān)件齒輪的精度等級。配合性質(zhì)及加工成本

過盈配合、過渡配合和間隙較小的間隙配合中，孔的標準公差等級應不低于8級，軸的標準公差等級通常不低于7級，如H7／g6。而間隙較大的間隙配合中，孔、軸的標準公差等級較低(9級或9級以下)，如H10／d10。

間隙較大的間隙配合中，孔和軸之一由于某種原因，必須選用較高的標準公差等級，則與它配合的軸或孔的標準公差等級可以低二三級，以便在滿足使用要求的前提下降低加工成本。對于特殊重要的配合，若能根據(jù)使用要求確定極限間隙或過盈，則可以用計算法進行精度設(shè)計。間隙配合的選擇工作時有相對運動或雖無相對運動而要求裝拆方便的孔、軸配合，應該選用間隙配合。配合種類的選擇要求孔、軸有相對運動的間隙配合中，相對運動速度越高，潤滑油黏度越大，則配合應越松。對于一般工作條件的滑動軸承，可以選用由基本偏差f(或F)組成的配合，例如H8／f7。

若相對運動速度較高、支承數(shù)目較多，則可以選用由基本偏差d、e(或D、E)組成的間隙較大的配合，例如H8／e7。

要求裝拆方便而無相對運動的孔、軸配合，可以選用由基本偏差h與H組成的最小間隙為零的間隙配合，如低精度配合H9／h9以及具有一定對中性的高精度配合H7／h6。

對于孔、軸僅有軸向相對運動或相對運動速度很低、且有對準中心要求的配合，可以選用由基本偏差g(或G)組成的間隙較小的配合，如H7／g6。過渡配合的選擇對于既要求對中性，又要求裝拆方便的孔、軸配合，應該選用過渡配合。這時，傳遞載荷

(轉(zhuǎn)矩或軸向力)必須加鍵或銷等連接件。

過渡配合最大間隙Xmax應小，以保證對中性，最大過盈Ymax也應小，以保證裝拆方便，也就是說，配合公差(Tf=Xmax—Ymax)應小。

過渡配合的孔、軸的標準公差等級應較高

(IT5—IT8)。當對中性要求高、不常裝拆、傳遞的載荷大、沖擊和振動大時，應選擇較緊的配合，如H7／m6，H7／n6。反之，則可選擇較松的配合，如H7/js6，H7／k6。過盈配合的選擇對于利用過盈來保證固定或傳遞載荷的孔、軸配合，應該選擇過盈配合。不傳遞載荷而只作定位用的過盈配合，可以選用由基本偏差r、s(或R、S)組成的配合。主要由連接件(鍵、銷等)傳遞載荷的配合，可以選用小過盈的配合以增加聯(lián)結(jié)的可靠性，如由基本偏差p、r(或P、R)組成的配合。利用過盈傳遞載荷的配合，可以選用由基本偏差t、u(或T、U)組成的配合。

對于利用過盈傳遞載荷的配合，應經(jīng)過計算以確定允許過盈的大小，來選擇由適當?shù)幕酒罱M成的配合。尤其是要求過盈很大時，如由基本偏差x、y、z(或X、Y、Z)組成的配合，還要經(jīng)過試驗，證明所選擇的配合確實合理可靠，才可作出決定。