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与配合

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Academic year: 2022

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(1)

第2章 光滑圆柱体结合的公差

与配合

(2)

课时: 2课时

重点:孔与轴含义、尺寸偏差与公差区别、配合与配合 公差定义、公差带图与配合公差带图绘制。

难点:公差带图与配合公差带图

授课方式: 新授

所用教具: 课件

新课导入: 光滑圆柱体结合是机械产品最广泛采用的一 种结合形式,通常指孔与轴的结合。为使加工后的孔与轴能 满足互换性要求,必须在结构设计中统一其基本尺寸,在尺 寸精度设计中采用公差与配合标准。因此,圆体结合的公差 与配合标准是一项最基本、最重要的标准。首先要掌握有关 尺寸、偏差、公差及配合的基本概念。

2.1公差配合的基本术语和定义

(3)

2.1.1 孔和轴

(1)孔 主要指工件圆柱形的内表面,也包括其它由单一尺寸 确定的非圆柱形的内表面部分(由二平行平面或切面形成的 包容面)。

(2)轴 主要指工件的圆柱形外表面,也包括其它由单一尺寸 确定的非圆柱外表面部分(由二平行平面或切面形成的被包容 面)

在工差与配合标准中,孔是包容面,轴是被包容面,孔与 轴都是由单一的主要尺寸构成,例如:圆柱形的直径、轴的键 槽宽和键的键宽等。孔和轴不仅表示通常的慨念,即圆柱体的 内、外表面,而且也表示由二平行平面或切面形成的包容面、

被包容面。由此可见,除孔、轴以外,类似键连接的公差与配 合也可直截应用公差与配合国家标准。如图2-1所示 。

(4)

孔 轴

B

D d

B

2.1.2 尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸

(1)尺寸 用特定单位表示 长度值的数字。一般是 指两点之间的距离.常用 毫米(mm)作为特定单 位

(2)基本尺寸 设计给定的 尺寸(孔— ,轴--- )。

通常有配合关系的孔和 轴的基本尺寸相同。

(3)实际尺寸 通过测量所 得的尺寸( , )。实 际尺寸并非真值。

图2-1

D d

D

a

d

a

(5)

(4)极限尺寸 允许尺寸变化的两个极限值,其中极限值较 大者称为最大极限尺寸( , ),极限值较小者称为最 小极限尺寸 ( , )如图2-2所示。

最小极限尺寸

最大极限尺 基本尺寸 最小极限尺寸

上偏差公差 公差 最大极限尺寸下偏差 上偏差 零线

2.1.3 尺寸偏差和公差

(1)实际偏差 实 际尺寸减去其基本尺 寸所得的代数差。以 公式表示如下:

孔的实际偏差 轴的实际偏差

1.尺寸偏差 某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差(简称 偏差)。偏差分有:

图2-2

D

D E

a

a

d d

e aa

D

max

d

max

D

min

d

min

(6)

(2)极限偏差 极限尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。其中 最大极限尺寸与基本尺寸之差称为上偏差( , ),最小极 限尺寸与基本尺寸之差称为下偏差( , ),

孔的上偏差 轴的上偏差 孔的下偏差 轴的下偏差

极限偏差用于控制实际偏差。完工后零件尺寸的合格条件常 用偏差的关系式表示如下:

孔合格的条件 轴合格的条件

2.尺寸公差(简称公差T

D

,T

d

) 尺寸公差是最大极限尺寸与 最小极限尺寸代数差的绝对值,或者是上偏差与下偏差代数 差的绝对值,见图2-2,其关系式表示如下:

D D

Es

max

D D

EI

min

d d

esmaxd d

eimin

EI E

Esa

ei e

esa

Es es

EI ei

(7)

孔的公差 轴的公差

公差与偏差是两种不同的概念。从工艺上讲,公差大小决 定了允许尺寸变动范围的大小;而极限偏差表示每个零件尺寸 允许变动的极限值,是判断零件尺寸是否合格的依据。从作 用上看,极限偏差用于控制实际偏差,影响配合的松紧;而 公差则影响配合的精度。

2.1.4 零线和公差带图解

(1) 零线 在公差带图中,确定偏差的一条基准直线称为零 线。通常以零线表示基本尺寸,偏差由零线算起,零线以上 为正偏差,零线以下为负偏差 。

(2)尺寸公差带 在公差带图中,由代表上、下偏差的两条 直线所限定的区域称为尺寸公差带(简称公差带)。公差带 在垂直零线方向的宽度代表公差值,上面线表示上偏差,下 面线表示下偏差。 (如图2-3所示)

EI ES

D D

T

D

max

min

 

ei es

d d

T

d

max

min

 

(8)

+ 0 -

零 线 孔 公 差 带

EI ES

es

ei 轴 公 差 带

基本尺寸

图2-3公差带图

2.1.5 配合和配合公差

1 配合

基本尺寸相同的相互结合的孔 与轴公差带之间的关系。

(1) 间隙与过盈 孔的尺寸减 去其相配合的轴的尺寸所得的 代数差。此值为

“+”

时得间隙,

此值为

“-”

时得过盈。

(2) 间隙配合 孔的公差带在 轴的公差带之上,具有间隙的

配合(包括最小间隙为零的配合),如图2-4所示。间隙配 合的性质用最大间隙 、最小间隙 和平均间隙

表示。计算式如下:

X

max

D

max

d

min

ESei es EI

d D

X

min

min

max

 

 

2

max

X min X

av

X

X

max

X

min

X

av

(9)

孔公差带 孔公差带

轴公差带

轴公差带

最小间隙

最大间隙 最大间隙

最小间隙等于零

图2-4 间隙配合

计算公式如下:

(3)过盈配合 孔的公 差带在轴的公差带之下,

具有过盈的配合(包括最 小过盈为零的配合)如图 2-5所示。过盈配合的性质 可用最小过盈 、最大过 盈 和平均过盈 来表 示。

最小过盈

最大过盈 最大间隙

轴公差带 轴公差带

孔公差带

最小过盈 等于零

孔公差带

图2-5 过盈配合

ei ES

d D

Y

min

max

min

  es EI

d D

Y

max

min

max

 

2 ) ( Y

max

Y

min

Y

av

 

Y

min

Y

max

Y

av

(10)

最大过 最大间隙 大过盈 最大间隙最大间隙 大过盈

(4)过渡配合 是指孔的公差带与轴的公差带相互交叠,可 能具有间隙或者过盈的配合如2-6图所示。过渡配合的性质 用最大间隙 、最大过盈 、平均间隙 或平均过盈 来表示。其计算式如下

图2-6 过渡配合

2 配合公差(T

f

允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。配合公差的大小为 极限间隙或极限过盈之代数差的绝对值,其计算公式如下:

间隙配合 过渡配合 过盈配合

ei ES

d D

X

max

max

min

 

es EI

d D

Y

max

min

max

 

X

av

2 ) ( X

max

Y

max

Y

av

 

min max

min

max

X X X

X

T

f

   

max min

max

min

Y Y Y

Y

T

f

   

max max

max

max

Y X Y

X

T

f

   

X

max

Y

max

X

av

Y

av

(11)

当基本尺寸一定时,配合公差的大小 反映了配合精度的 高低。且由式2-1可见:配合精度的高低决定于零件的加工精 度的高低。

配合公差的特性可 用配合公差带图来表 示。在图2-7中,零线 以上的纵坐标为“+”,代 表间隙;零线以下的纵 坐标为“-”,代表过盈;

符号Ⅱ代表配合公差 带。配合公差带完全处 在零线以上为间隙配 合;完全处在零线以下 为过盈配合;跨在零线 上、下两侧则为过渡配 合。

三类配合的配合公差都为:

(2-1)

Y mi n

T f X ma x

Xm ax

Ym in = 0 T f

+ 0 -

Ymax Ymax

Ymax

Ymax Xmax

Tf Xmax

Ⅱ Ⅲ

Xmi n Xmi n=0

间隙配合 过渡配合 过盈配合

零线

Y

Tf

Tf

Tf X

d D

f

T T

T  

(12)

例2-1 若已知某配合的基本尺寸为

φ

60mm,配合公差

T

f

=49μm,最大间隙 = 19μm,孔的公差 = 30μm,

轴的下偏差 = +11μm,试画出该配合的尺寸公差带图与 配合公带图,并说明配合类别。

解 ① 求孔与轴的极限偏差

因为, 所以

=(49-30) μm =19 μm

因为 ,所以

=(19+11) μm =30μm

=(30-30) μm =0 μm

因为ES>ei且EI<es,所以此配合为过渡配合。

② 求最大过盈 因为

所以 =(19-49)μm =-30 μm 。

③ 画出尺寸公差带图和配合公差带图(见图2-8a、b)。

d D

f T T

T  

D f

d

T T

T  

ei X

ES

max

ei Es

X

max

 

T D

Es EI  

max

max

Y

X

T

f

  T

f

X

Y

max

max

X

max

ei T D

(13)

( a)

0

φ 60

孔 轴

+30

+11 +30

Xmax=19

(b)

0

Y

Ymax =-30

X

(14)

本课小结

孔和轴不仅表示通常慨念的圆柱体内、外表面,而且具有广 泛的含义,表示由二平行平面或切面形成的包容面、被包容 面

公差与偏差是两种不同的概念。从工艺上讲,公差大小决定 了允许尺寸变动范围的大小;而极限偏差表示每个零件尺寸允 许变动的极限值,是判断零件尺寸是否合格的依据。从作用 上看,极限偏差用于控制实际偏差,影响配合的松紧;而公 差则影响配合的精度。

配合公差是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配 合松紧变动的程度给定的允许值。配合公差的大小反映了配 合精度的高低,配合公差等于孔的公差与轴的公差之和。要 提高配合精度,应减小零件的公差。

作业:2-1(1)(5)(6) 2-2

(15)

2.2 公差与配合国家标准

课时:2

重点:查表确定标准公差及基本偏差的数值,学会公差配 合在图样中上的标注

难点:公差配合在图样中上的标注 授课方式:新授

所用教具:课件

新课导入:了实现互换性和满足各种使用要求,公差与配合 国家标准对形成各种配合的公差带进行了标准化,它的基本 组成包括“标准公差系列”和“基本偏差系列”,前者确定公差带 的大小,后者确定公差的位置,二者结合构成了不同的孔、

轴公差带;而孔、轴公差带之间不同的相互关系则形成了不 同的配合。

(16)

2.2.1 标准公差系列

1. 公差等级

公差等级是确定尺寸精确程度的等级。GB/T1800.3—1998 将标准公差分为20个公差等级,用IT和阿拉伯数字组成的代

号表示,按顺序为IT01,IT0,IT1~IT18,等级依次降低,

标准公差值依次增大。

2.标准公差值

公差值计算时分三段进行

(1)IT5~IT18 的公差值 当基本尺寸小于等于500mm 时,公差值的计算式为 ;当基本尺寸大于500mm~

3150mm时,计算式为 。式中IT为标准公差;a为公 差等级系数;i和I为公差单位。

i a T  

I

a

T  

(17)

i=0.45+0.001D I=0.004D+2.1

(2)IT01~IT1的公差值 IT01、IT0、IT1 公差值比较 小,主要考虑测量误差的影响,其公差计算采用线性关系 式:IT =A+BD,D为基本尺寸,常数A与系数B均采用优先数 系的派生系列R

10/2

(3)IT2~IT4的公差值 IT2~IT4 其公差值是在IT1与IT5 之间按等比级数插入,即IT2 =IT1×q,IT3 = IT1×q

2

,… ,

其公比:

q = 4

1

1 5 

 

IT

IT

(18)

基本尺寸小于等于500mm标准公差的计算式见表2-1;

基本尺寸大于500mm~3150mm,公差值可按T=a·I式计算,

方法与基本尺寸小于等于500mm相同,不再赘述 3. 尺寸分段

GB/T1800.3-1998将小于等于500mm的基本尺寸分成十三个 尺寸段。这样的尺寸段叫主段落。在一个主段落中的一段又 分成2~3段中间段落以供确定基本偏差时使用。基本尺寸分 段如表2-2所示。

在标准公差以及以后的基本偏差的计算公式中,基本尺 寸D一律以所属尺寸分段(>D

1

~D

n

)内的首尾两个尺寸的 几何平均值D

j

D

j

=( D

1

D

n

½

进行计算。

(19)

2.2.2 基本偏差系列

1 基本偏差代号

基本偏差代号用拉丁字母来表示,其中孔用大写字母表 示,轴用小写字母表示,构成28种基本偏差代号,分别形成 孔、轴的基本偏差系列。

在孔的基本偏差系列中,代号A~H的基本偏差为下偏差EI, 其绝对值逐渐减小,其中A~G的EI为正值,H的IE=0,代号为 J~ZC的基本偏差为上偏差ES(除J外,一般为负值)绝对值 逐步增大。代号为JS的公差带相对于零线对称分布,因此其 基本偏差可以为上偏差ES=+ 或下偏差EI=﹣ 。

在轴的基本偏差系列中,代号a~h的基本偏差为上偏差 es,其绝对值也是逐渐减小,其中a~g的es为负值,h的es=

0,代号为j~zc的基本偏差为下偏差ei(除J外,一般为正 值)绝对值也逐步增大。代号为js的公差带相对于零线对称 分布,因此其基本偏差可以为上偏差es = + 或下偏差ei

=﹣ 。

2 IT

2 IT

2 IT

2 IT

(20)

在基本偏差系列图中,仅绘出公差带的一端(由基本偏 差决定),而公差带的另一端取决于标准公差值的大小。因 此,任何一个公差带代号都由基本偏差代号和公差等级代号 联合表示。

2 基准制

基孔制配合 中的孔是基准 件,称为基准

孔,代号为H,其 基本偏差(下偏 差)为0,即

EI=0,上偏差值 为带有正号的孔 公差值。

Td ei

过 盈 配 合 过 渡 配 合

间 隙 配 合

es

TD

某一等级基准孔的标 准公差

T

d

基本 尺寸

(1)基孔制 基本偏差为一定的孔的公差带,与不同偏差的 轴的公差带形成各种配合的一种制度,称为基孔制。如图2- 10所示。

图2-10

(21)

基轴制配合中的轴 是基准件,称为基准 轴,代号为h,其基本 偏差(上偏差)为0,

即es =0,下偏差值为 带有负号的轴的公差 值。

(2)基轴制 基本偏差为一定的轴的公差带,与不同偏差的 孔的公差带形成各种配合的一种制度,称为基轴制。如图2- 11所示。

某一等级基准轴的标准公差

间 隙 配 合 过 渡 配 合 过 盈 配 合

基本尺寸

T

d

ES

EI

TD

图2 -1 1 基 轴制公差 带

3.基本偏差构成规律 (1)轴的基本偏差数值

在基孔制中轴的基本偏差从a~h ,用于间隙配合,其基本 偏差的绝对值正好等于最小间隙。

a、b、c三种用于大间隙或者热动配合,基本偏差采用与直 径成正比的关系计算。

(22)

d、e、f主要用于一般润滑条件下的旋转运动,

为了保证良好的液体摩擦,最小间隙与直径成平方根 关系,但考虑到表面粗糙度的影响,间隙应适当减 小,所以,计算式中D的指数略小于0.5。

g主要用于滑动、定心或半液体磨擦的场合,要求间隙 小,所以D的指数更要减小。

cd、ef、fg基本偏差的绝对值分别按c与d、e与f、f与g 基本偏差的绝对值的几何平均值确定。

j~n与基孔制形成过渡配合,基本偏差的数值采用了与 直径成立方根的关系。其中j目前主要用于与滚动轴承相配合 的孔与轴。

p~zc用于过盈配合,常按所需的最小过盈和相配合基准 孔的公差等级来确定基本偏差值。

(23)

(2)孔的基本偏差数值

孔的基本偏差数值是从同名轴的基本偏差数值换算得来 的,换算原则是:应保证同名代号的孔和轴的基本偏差所组 成的公差带,在基轴制和基孔制中分别与基准轴和基准孔相 配合,两者的配合性质相同,即应保证两者有相同的极限间 隙或极限过盈,如 与 , 与

9 9 f H

9 9 h F

6 7 p H

6 7 h P

由于孔比轴加工困难,因此国家标准规定,为使孔和轴在 工艺上等价,在较高精度等级的配合中,孔比轴的公差等级 低一级;在较低精度等级的配合中,孔与轴采用相同的公差 等级。在孔与轴的基本偏差换算中,有以下两种规则。

① 通用规则 同名代号的孔与轴的基本偏差的绝对值相等,

而符号相反,即 :

对于A~H

对于J~ZC

EI   es

ei

ES  

(24)

② 特殊原则 同名代号的孔与轴的基本偏差的符号相反,

而绝对值相差一个△值。即:

此式适用于3mm<基本尺寸<500mm,标准公差小于IT8的J

~N和标准公差≤IT7的P~ZC。

孔的另一个极限偏差可根据下列公式计算:

例2-5 查表确定Ф25 和Ф25 两种配合的孔、轴的极 限偏差,计算极限过盈,并画出孔、轴公差带图

6 7 r H

6 7 h R

解:由表2-3查得:基本尺寸为25mm、IT6的T

d

=13μm,

IT7级 的T

D

=21μm。

对于Ф25 Ф25H7为7级基准孔的EI=0,ES=+21μm Ф25r6 基本偏差为下偏差,查表2-5得

6 7 r H

 ei ES

s h

n

n

IT IT IT

IT   

1

IT

h

EI

ES   EIESIT

h

(25)

ei=+28μm es= ei+T

d

=+41μm

极限过盈 = ES-ei=21-28 )μm=-7μm

=EI-es =( 0-41 )μm =-41μm 对于Ф25 Ф25R7基本偏差为上偏差,查表2-6得

ES=-28μm+△=(-28+8)μm=-20μm

6 7 h R

EI=ES-T

D

=(-20-21)μm=-41μm Ф25h6为6级基准轴 es=0,ei=-13μm

极限过盈 =ES–ei=〔-20-(-13)〕μm=-7μm

=EI-es =(-41-0 )μm =-41μm

公差带图见图2-12。由于Ф25 和Ф25 是同名配 合,所以配合性质相同,即极限过盈相同。

6 7 r H

6 7 h R

Y

min

Y max

Y max

Y

min

(26)

φ68+0.03 0H7 φ136+0.078 -0.059

4. 圆柱孔、轴公差配合在图样上的标注法

(1)孔和轴的公差 带在零件图上的标注如 图2-13所示,主要标注 上下偏差数值,也可附 注基本偏差代号及公差 等级。

图2-13 零件图上标注

φ68

+0.03 0

H7 s6

+0.078 -0.059

( ) ) (

图2-12

图2-14 装配图上标注

(2)孔和轴的公差带 在装配图上标注如图2-14 所示,主要标注配合代 号,即标注孔、轴的基本基本 偏差代号及公差

偏差代号及公差等级,也 可附注上下偏差数值。

(27)

本课小结

孔、轴的公差带由标准公差和基本偏差组成,标准公差确定 公差带的大小 ,基本偏差确定公差带的位置 。孔、轴公差带 之间不同的相互关系则形成了不同的配合 。

基孔制:基本偏差为一定的孔的公差带,与不同偏差的轴的公 差带形成各种配合的一种制度。

基轴制:基本偏差为一定的轴的公差带,与不同偏差的孔的公 差带形成各种配合的一种制度。

孔、轴的基本偏差确定后,另一个极限偏差可根据孔、轴的基 本偏差和标准公差数值按下列关系式计算:

上偏差:ES = EI + IT

h

下偏差:EI = ES-IT

h

下偏差:ei = es –IT 上偏差:es =ei +IT 孔

轴 作业:2-3

(28)

课时:4

重点:基准制、公差等级和配合种类的选择

难点:公差等级和配合种类的选择。

授课方式:新授

所用教具:课件

新课导入:从理论上说,孔和轴公差带的组合数目(即配 合)非常多,但许多配合在实际生产中根本用不着,因此,

根据生产实际需要,同时为了减少定值刀具、量具的数量,

国家标准推荐了一般、常用和优先配合及公差带,了解这些 配合和公差带是合理选用配合的基础。

2.3 国标中规定的公差带与配合 2.4 线性尺寸的一般公差

2.5常用尺寸段公差与配合选用

(29)

2.3.1 一般、常用和优先公差带

GB/T1801-1999规定了基本尺寸≤500mm的一般用途轴的公 差带119个和孔的公差带105个,再从中选出常用轴的公差带59 个和孔的公差带44个,并进一步选出孔和轴的优先公差带13 个。

2.3.2 常用和优先配合

对基孔制,规定有59种常用配合;对基轴制,规定有47 种常用配合。在此基础上,又从中各选取了13 种优先配合。

如表2-9所示和表2-10所示。

2.4 线性尺寸的一般公差

一般公差是指在车间一般加工条件下可以保证的公差,是 机床设备在正常维护操作情况下,能达到的经济加工精度。

采用一般公差时,在该尺寸后不标注极限偏差或其他代号,

所以也称未注公差。 GB/T1804-2000对线性尺寸的一般公差 规定了4个公差等级:精密级、中等级、粗糙级和最粗级。分

2.3 国标中规定的公差带与配合

(30)

当采用一般公差时,在图样上只注基本尺寸,不注极限 偏差,而应在图样的技术要求或有关技术文件中,用标准号 和公差等级代号作出总的表示。例如,当选用中等级m时则 表示为GB/T1804—m。

2.5常用尺寸段公差与配合选用

2.5.1基准制的选用

1.优先选用基孔制

2.下列条件下选用基轴制:

1)直接使用有一定公差等级(IT8~IT11)而不再进行机械 加工的冷拔钢材(这种钢材按基准轴的公差带制造)做轴。

2)加工尺寸小于1mm的精密轴比同级孔要困难,因此在仪表 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。

别用字母f、m、c和v表示,而对尺寸也采用了大的分段,具 体数值见表2-11

(31)

3)根据结构上的需要,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.与标准件配合时,必须按标准件来选择基准制。

4.为了满足配合的特殊需要,允许选用非基准制的配合。

2.5.2 公差等级的选用

选择公差等级的基本原则是:在满足使用要求的前提下,

尽量选取低的公差等级。

公差等级的选择可用类比法,用类比法选择公差等级时,应 注意以下几个方面:

1)相互配合的孔与轴的工艺等价性 2)相配零件或部件精度的匹配性 3)加工成本

2.5.3 配合种类的选择 1.配合种类的选择

配合分为三类:间隙配合、过渡配合和过盈配合。

(32)

1)间隙配合具有一定的间隙量,间隙量小时主要用于精确 定心又便于拆卸的静联接,或结合件间只有缓慢移动或转动的 动联接;间隙量较大时主要用于结合件间有转动、移动或复合 运动的动联接。

2)过渡配合可能具有间隙或过盈,但不论是间隙量还是过 盈量都很小,主要用于精确定心,结合件间无相对运动,可拆 卸的静联接

3)过盈配合具有一定的过盈量,主要用于结合件无相对运动 不可拆卸的静联接。当过盈量较小时,只作精确定心用;过盈 量较大时,可直接用于传递力矩

2.配合种类选择的基本方法

配合种类选择的基本方法有三种:计算法、试验法和类比 法。在实际工作中,大多采用类比法来选择公差与配合。

2.5.4 各种配合的特征及应用

1.间隙配合

(1)H/a、H/b、H/c配合为特大间隙配合,应用不广泛,一般 应用于受力变形较大或较大间隙的场合的场合,如起重机吊钩 的铰链等。

(33)

(2)H/d配合一般用于IT7~IT11级 间隙较大,适用于较 松的配合,如滑轮、空转带轮等与轴的配合,推荐的配合 H9/d9。

(3)H/e配合多用于IT7~IT9级,通常适用于要求有明显间 隙,易于转动的支撑配合,如内燃机主轴承的配合

(4)H/f配合多用于IT6~IT8级的一般转动配合。当温度影 响不大时,被广泛用于普通润滑油(或润滑脂)润滑的支 承。推荐的配合为H8/f7

(5)H/g配合多用于IT5~IT7级,配合间隙很小,制造成本 高,该配合最适合不回转的精密滑动配合,也用于插销等的定 位配合

(6)H/h配合多用于IT4~IT11级。广泛用于无相对传动零 件,作为一般的定位配合。推荐的配合为H7/h6、H8/h7、

H9/h9、H11/h11。

2 过渡配合

属于过渡配合一类的基本偏差代号主要是js、j、k、m、n

(或J、JS、K、M、N),适用于IT4~IT7级。

(34)

(1)H/js和H/j配合用于要求间隙比h轴小并且允许略有过盈 的定位配合,推荐的配合为H7/js6。用于较精密的定位,如 带轮与轴的配合。

(2)H/k配合为平均间隙接近于0的配合。可用于稍有振动的 定位配合,推荐的配合为H7/k6,用于精确定位,如刚性联轴 器的配合

(3)H/m配合为平均具有很小过盈的配合。用于能抗振的精确 定位,加键能传递较大的荷载,一般可用木锤来装配,但在最 大过盈时,要求有相当的压入力。

(4)H/n配合的平均过盈比m轴稍大,通常用于精确定位或精 密组件配合,加键能传递大转矩或冲击性载荷,一般大修时才 拆卸,用锤或压入机装配。

3.过盈配合

属于过盈配合一类的基本偏差代号为p~zc(或P~ZC)共十 二种基本偏差,一般过盈配合公差等级为IT5~IT7级

(35)

(1)H/p、H/r配合为轻型过盈配合,主要用于定位精度很 高。推荐的配合为H7/p6

(2)H/s、H/t配合为中型过盈配合,多采用IT6、IT7级。主 要用于钢或铁制零件的永久性或半永久性结合。一般用压力 机装配 。

(3)H/u、H/v配合为重型过盈配合。适用于传递和承受大的 转矩和动荷载,完全依靠过盈产生的结合力保证牢靠联结的 配合。(4)H/x、H/y、H/z配合为特重型过盈配合。经试验后才能 应用。

2.5.4 公差与配合选择综合示例

例2-6 如图所示为钻模 的一部分。钻模板4上有衬套 2,快换钻套1在工作中要求 能迅速更换,当快换钻套1以 其铣成的缺边对正钻套螺钉3 后可以直接装入衬套2的孔 中,再顺时针旋转一个角

度,钻套螺钉3的下端面就盖 住钻套

(36)

解:(1)基准制的选择:对衬套2与钻模板4的配合以及 钻套1与衬套2的配合,因为结构无特殊要求,按国际规 定,应优先选用基孔制。

对钻头与钻套1内孔的配合,因钻头属于标准刀具,可以 视为标准件,故与钻套1的内孔配合应该采用基轴制。

1的另一缺面。这样钻削时,钻套1便不会因为切屑排出产 生的摩擦力而使其退出衬套2的孔外,当钻孔后更换钻套1 时,可将钻套1逆时针旋转一个角度后直接取下,换上另一 个孔径不同的快换钻套而不必将钻套螺钉3取下。钻模现需 加工工件上的Φ12mm孔时,试选择如图衬套2与钻模板4的 公差配合、钻孔时快换钻套1与衬套2以及内孔与钻头的公差 配合。

(2)公差等级的选择:参看表2-13,钻模夹具各元件的连 接,可以按照用于配合尺寸的IT5~IT8级选用。

参看表2-16,重要的配合尺寸,对轴可以选IT6,对孔可以 选择IT7。本例中钻模板4的孔、衬套2的孔、钻套的孔统一 按照IT7选用。而衬套2的外圆、钻套1的外圆则按照IT6选 用。

(37)

(3)配合种类的选择:衬套2与钻模4的配合,要求连接 牢靠,在轻微冲击和负荷下不用连接件也不会发生松动,即 使衬套内孔磨损了,需要更换时拆卸的次数也不多。因此选 择平均过盈率大的过渡配合n,本例配合选为Φ25 。

6 7 g H

钻套1与衬套2的配合,经常用手更换,故需要一定间 隙保证更换迅速,但是因为又要求有准确的定心,间隙不能 过大,为此精密手动移动的配合选定为g。本例中选为Φ1 8 。

6 7 n H

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。根据表2- 16选取的配合为F(本例选择为Φ12F7)。

必须指出:对于钻套1配合的衬套2内孔,根据上面分析本应 该选择Φ18,考虑到GB2263—80(夹具标准),为了统一钻套 内孔与衬套内孔的公差带,规定了统一选用F7,以利于制造。

所以,在衬套2内孔公差带为F7的前提下,选用相当于H7/g6 类配合的F7/k6非基准制配合。具体对比见图2-38。

(38)

从图上可见,两者的极限间隙基本相同。

图2-38公差带图

(39)

公差等级与配合种类的选择采用类比法。用类比法选择 公差等级时应注意(1)孔与轴的工艺等价性(2)相配零 件或部件精度的匹配性 (3)加工成本

作业2-4,2-5

本课小结

在车间普通工艺条件下,机床设配能保证的公差称为一般公 差,。它主要用于精度较低的非配合尺寸,在图样上不必标 注。国家标准对一般公差规定了f、m、c、v四个公差等级。

基准制的选用原则是:优先选用基孔制 ;只有在下列条件 下才使用基轴制 :①直接使用有一定公差等级而不再进行机 械加工的冷拔钢材做轴 ②加工尺寸小于1mm的精密轴③同一 基本尺寸的轴上装配有不同配合要求的几个孔件时;与标准件 配合时,必须按标准件来选择基准制;特殊需要,允许选用非 基准制。

參考文獻

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