公差等级的选用

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,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。,间隙配合,过渡配合,过渡配合,连杆,活塞销,活塞,基准制选择示例,(,一,),g6,H7,m6,m6,+,0,f,D,_,错误,G7,M7,h6,M7,+,0,f,D,_,正确,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,基准制选择示例（二）,k6,f,50,f,110J7,J7,f,110,f9,9.4,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：,T,D,T,d,T,f,2.,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,无相对,运动,要,传,递,转,矩,永久结合,较大过盈的过盈配合,可拆,结合,要精确同轴,轻型过盈配合、过渡配合或基本偏差为,H(h),的间隙配合加紧固件,不要精确同轴,间隙配合加紧固件,不需要传递转矩，要精确同轴,过渡配合或轻的过盈配合,有相对,运动,只有移动,基本偏差为,H(h),、,G(g),等间隙配合,转动或转动和移动的复合运动,基本偏差,A,F(a,f,),等间隙配合,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,配合类别,配合特性,基本偏差,特点及应用,间,隙,配,合,特大间隙,a,、,b,用于高温、热变形大的场合，如活塞与缸套,H9/a9,。,很大间隙,c,用于受力变形大、装配工艺性差、高温动配合等场合，如内燃机排气阀杆与导管配合为,H8/c7,。,较大间隙,d,、,用于较松的间隙配合，如滑轮与轴,H9/d9,；大尺寸滑动轴承与轴的配合，如轧钢机等重型机械。,一般间隙,e,用于大跨距、多支点、高速重载大尺寸等轴与轴承的配合，如大型电机、内燃机的主要轴承配合处,H8/e7.,一般间隙,f,用于一般传动的配合，如齿轮箱、小电机、泵等转轴与滑动轴承的配合,H,7,/,f6.,较小间隙,g,用于轻载精密滑动零件，或缓慢间隙回转零件间的配合，如插销的定位、滑阀、连杆销、钻套孔等处的配合。,很小间隙,h,用于不同精度要求的一般定位件的配合，缓慢移动和摆动零件间的配合，如车床尾座孔与滑动套的配合,H,6,/,h5,。,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,过盈程度,选择根据,较小或小的过盈,中等与大的,过盈,很大与特大的过盈,传递扭矩的,大小,加紧固件传递一定的扭矩与轴向力，属轻型过盈配合。不加紧固件可用于准确定心仅传递小扭矩，需轴向定位,不加紧固件可传递较小的扭矩与轴向力，属中型过盈配合,不加紧固件可传递大的扭矩与轴向力、特大扭矩和动载荷，属重型、特重型过盈配合,装卸情况,用于需要拆卸时，装入时使用压入机,用于很少拆卸时,用于不拆卸时，一般不推荐使用。对于特重型过盈配合（后三种）需经试验才能应用,应选择的,基本偏差,p,（,P,）、,r,（,R,）,s,（,S,）、,t,（,T,）,u,（,U,）、,v(V,),、,x,（,X,）、,y,（,Y,）、,z,（,Z,）,应用,卷扬机绳轮与齿圈的配合,H7/p6,联轴节与轴的配合,H7/t6,火车轮毂与轴的配合,H6/u5,9.4,常用尺寸段极限,与配合的选用,盈、隙,情况,过盈率很小,稍有平均,间隙,过盈率中等,平均过盈接近为零,过盈率较大,平均过盈,较小,过盈率大,平均过盈稍大,定心,要求,要求较好定心时,要求定心精度较高时,要求精密定心时,要求更精密定心时,装配与,拆卸,情况,木锤装配,拆卸方便,木锤装配,拆卸比较方便,最大过盈时需相当的压入力，可以拆卸,用锤或压力机装配，拆卸较困难,应选择,的基本偏差,js,（,JS,）,k,（,K,）,m,（,M,）,n,（,N,）,应用实例,滚动轴承外圈与座孔的配合,JS7,滚动轴承内权与轴颈、外圈与座孔的配合,k6,蜗轮青铜轮缘与轮毂的配合,H7/m6,冲床上齿轮与轴的配合,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,f6,f,60,H7,。,f,80,H7,u6,9.4,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,间隙,配合,可按,X,min,来选择,基本偏差代号,对基孔制间隙配合有,es,-,X,min,对基轴制间隙配合有,EI,+,X,min,过渡,配合,可按,X,max,来选择,基本偏差代号,对基孔制过渡配合有,T,D,-,ei,X,max,对基轴制过渡配合有,ES,-(-,T,d,),X,max,过盈,配合,可分别按,Y,min,来选择,基本偏差代号,基孔制过渡配合有,T,D,-,ei,Y,min,对基轴制过渡配合有,ES,-(-,T,d,),Y,min,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）。,3,压紧螺钉,4,1,钻套,2,固定衬套,f,12,f,25,f,18,A,缺边,B,台阶面,钻模,钻模板,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,f,18H7/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,f,12F7,。,（,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,f,25H7/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,f,18H7/g6,，,考虑到,GB/T 2263,1991,（,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,f,18F7/k6,（,非基准制配合）。下图为,f,18H7/g6,与,f,18F7/k6,这两种配合的公差带图解。,H7,F7,g6,+1,+12,+16,+34,+18,-,6,-,17,+,0,-,k6,f,18,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,常用尺寸段极限,与配合的选用,作业,1,：图示减速机的输出轴，指出结构错误，并选择齿轮与轴、联轴器与轴、轴承与轴颈、轴承与轴承座的公差与配合，并画出公差带图解。,9.4,常用尺寸段极限,与配合的选用,作业,2,：设某一孔轴配合为,但孔加工后的实际尺寸为,若允许修改轴的上下偏差以满足原设计要求，问此轴的上下偏差应如何取值？采用这种措施后，零件是否仍具有互换性？,作业,3,：已知孔轴配合，,试确定其公差等级并分别按基孔制和基轴制选择适当的配合。,9.4,常用尺寸段极限,与配合的选用,