1、1,第2章 光滑圓柱體結(jié)合的極限與配合2.5 極限與配合的選擇 2.6 一般公差線(xiàn)性尺寸的未注公差,2020/7/28,2,2.5 極限與配合的選擇 極限與配合的選擇是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的一項(xiàng)重要工作。極限與配合選擇是否合理，對(duì)機(jī)器的使用性能和制造成本有很大的影響，有時(shí)甚至起決定性的作用。,2020/7/28,3,在設(shè)計(jì)工作中，極限與配合的選用主要包括基準(zhǔn)制選擇、公差等級(jí)確定和配合選擇三方面的內(nèi)容。 選擇的原則是：能保證機(jī)械、機(jī)電產(chǎn)品的性能優(yōu)良并且制造經(jīng)濟(jì)可行。即極限與配合的正確選擇應(yīng)能使產(chǎn)品的使用價(jià)值和制造成本的綜合經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最佳。,2020/7/28,4,極限與配合的選擇方法有：類(lèi)比法，試

2、驗(yàn)法，計(jì)算法。 類(lèi)比法主要是根據(jù)前人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)選取所設(shè)計(jì)的零部件的公差與配合。 試驗(yàn)法是通過(guò)專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)或統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定所需要的間隙或過(guò)盈，以此為依據(jù)選取恰當(dāng)?shù)呐浜稀Ｔ摲椒ㄝ^為可靠，成本較高。 計(jì)算法是按一定的理論和公式來(lái)計(jì)算需要的間隙或過(guò)盈。由于將條件理論化、簡(jiǎn)單化，其設(shè)計(jì)結(jié)果不完全符合實(shí)際。,2020/7/28,5,三種方法各有優(yōu)劣點(diǎn)，故而在實(shí)際中應(yīng)相互依托，綜合應(yīng)用。其中，應(yīng)用最多也是最主要的是類(lèi)比法。,2020/7/28,6,2.5.1 基準(zhǔn)制的選擇 國(guó)標(biāo)對(duì)配合規(guī)定有兩種基準(zhǔn)制，即基孔制和基軸制。 選擇基準(zhǔn)制時(shí)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、工藝、功能、經(jīng)濟(jì)等幾方面綜合考慮：,2020/7/28,7,（1）

3、一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制配合； 適用于中小尺寸的孔類(lèi)零件加工。 （2） 選用基軸制配合具有明顯經(jīng)濟(jì)效益； 1) 在紡織機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、儀器儀表中，有些光軸常常使用具有一定精度的冷拉鋼材，不需要再加工，此時(shí)選用基軸制配合較為經(jīng)濟(jì)合理。,2020/7/28,8,2) 由于結(jié)構(gòu)的需要，同一基本尺寸的軸上需要裝配多個(gè)配合性質(zhì)不同的零件時(shí)，選用基軸制配合較為經(jīng)濟(jì)合理。 例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞連桿機(jī)構(gòu)中(如圖2-15（a）)活塞銷(xiāo)與連桿及活塞的配合。如果三段都采用基孔制配合，公差帶如圖2-15 (b)所示。如果改用基軸制配合，公差帶如圖2-15 (c)所示。,2020/7/28,9,圖2-15 基準(zhǔn)制選擇示

4、例,2020/7/28,10,（3） 以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件確定基準(zhǔn)制 如滾動(dòng)軸承、鍵、銷(xiāo)等，一般由專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)，供各行業(yè)使用。 當(dāng)與標(biāo)準(zhǔn)件配合時(shí)，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來(lái)確定基準(zhǔn)制。例如，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸的配合應(yīng)采用基孔制配合；滾動(dòng)軸承外圈與機(jī)座孔的配合則采用基軸制配合。,2020/7/28,11,（4）允許采用非基準(zhǔn)件配合 非基準(zhǔn)件配合是指相配合的兩個(gè)零件既不是基準(zhǔn)孔，也不是基準(zhǔn)軸。 在某些特殊場(chǎng)合，允許采用任一孔、軸公差帶組成的非基準(zhǔn)件配合。當(dāng)一個(gè)孔與幾個(gè)軸相配合，或一個(gè)軸與幾個(gè)孔相配合，其配合性質(zhì)又各不相同時(shí)，有的配合采用非基準(zhǔn)件的配合較為合理。,2020/7/28,12,例如：圖2-16 所

5、示主軸箱中齒輪軸套和隔套的配合。 (a) (b) 圖2-16 齒輪軸套和隔套的配合 1-齒輪軸套；2、3-隔套,2020/7/28,13,2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選擇 公差等級(jí)的高低是加工難易、成本高低、使用性能優(yōu)劣的標(biāo)志。 選擇標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)，根本上是為了正確處理零件的使用要求與制造工藝的復(fù)雜程度和成本之間的矛盾。 公差等級(jí)選擇的基本原則是：在充分滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量選擇較低的公差等級(jí)以取得較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。,2020/7/28,14,公差等級(jí)常用類(lèi)比法選擇，在選擇過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題： （1）相配合的孔、軸工藝等價(jià)性 基本尺寸500mm的較高等級(jí)的配合，由于孔比同級(jí)軸加工困難，

6、當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8時(shí)，為使相配的孔與軸加工難易程度相當(dāng)，即具有工藝等價(jià)性，國(guó)標(biāo)推薦孔的公差等級(jí)比軸的公差等級(jí)低級(jí)相配合，如：IT6，IT7，IT8級(jí)的孔分別與IT5，IT6，IT7級(jí)的軸配合。,2020/7/28,15,對(duì)較低精度(標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8)或基本尺寸500mm的孔和軸推薦采用同級(jí)配合。 對(duì)基本尺寸3mm的配合，由于孔、軸加工工藝的多樣化，其公差等級(jí)的選擇也多樣化。 對(duì)于非基準(zhǔn)件配合，若其中有的零件精度要求不高，則相配件的公差等級(jí)可差23級(jí)，以降低加工成本。,2020/7/28,16,（2）配合性質(zhì) 過(guò)渡配合和過(guò)盈配合一般不允許其間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量太大，應(yīng)選較高的公差等級(jí)，推薦孔IT8，軸

7、IT7。 對(duì)間隙配合，允許間隙量小時(shí)，公差等級(jí)應(yīng)高；允許間隙量大時(shí)，公差等級(jí)可以低些。例如，選用H6/g5，H11/a11是可以的，而選用H11/g11，H6/a5則不妥。,2020/7/28,17,（3）與相配合零部件的精度協(xié)調(diào) （4）根據(jù)零件的功能要求和工作條件，考慮主次配合表面 （5）聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用并參考加工成本 實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可參閱表2-17，表2-18進(jìn)行綜合分析選擇,2020/7/28,18,2.5.3 配合的選用 選擇配合主要是決定相配零件在工作時(shí)孔、軸結(jié)合的相互關(guān)系能保證機(jī)器和儀器正常使用。 一方面，應(yīng)遵循設(shè)計(jì)原則，即在設(shè)計(jì)中根據(jù)使用要求，應(yīng)盡可能地選用優(yōu)先配合和常用配合。 另一方

8、面，應(yīng)遵循配合選擇的基本步驟，在基準(zhǔn)制和公差等級(jí)選定后，主要確定非基準(zhǔn)軸或非基準(zhǔn)孔公差帶的位置。,2020/7/28,19,（1）根據(jù)使用要求確定配合類(lèi)別 國(guó)標(biāo)規(guī)定了間隙配合、過(guò)渡配合和過(guò)盈配合等三大類(lèi)配合，設(shè)計(jì)時(shí)究竟選擇哪一種配合，主要取決于對(duì)于機(jī)器的使用要求。 機(jī)械產(chǎn)品中圓柱結(jié)合的應(yīng)用，按其使用要求不同，可歸納為三類(lèi)：,2020/7/28,20,1） 相對(duì)運(yùn)動(dòng)副 主要用于具有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的機(jī)構(gòu)中。如軸頸在滑動(dòng)軸承中的轉(zhuǎn)動(dòng)；齒輪孔在軸上的移動(dòng)?？捎瞄g隙配合。,2020/7/28,21,2） 固定聯(lián)結(jié) 主要用于將整體分為兩部分加工，而裝配后一般不拆卸的旋轉(zhuǎn)件。如齒輪軸可分為齒輪與軸的結(jié)合；蝸

9、輪可分為輪緣與輪轂的結(jié)合?？捎眠^(guò)盈配合。,2020/7/28,22,3） 定心可拆卸聯(lián)結(jié) 主要用于保證較高的同軸度和定期裝拆的機(jī)構(gòu)。如銷(xiāo)孔與定位銷(xiāo)的結(jié)合?？捎眠^(guò)渡配合。,2020/7/28,23,（2）選定基本偏差 使用類(lèi)比法的步驟如下： 首先，必須要了解原有機(jī)器和機(jī)構(gòu)的使用情況，分析要設(shè)計(jì)的機(jī)器或機(jī)構(gòu)的功用、工作條件及技術(shù)要求，進(jìn)而研究待定配合的結(jié)合件的結(jié)構(gòu)、材料工藝、工作條件及使用要求； 其次，要了解各種配合的特性、應(yīng)用場(chǎng)合及國(guó)標(biāo)的有關(guān)推薦。,2020/7/28,24,1）確定間隙量和過(guò)盈量 要充分對(duì)比、考慮零件的物理特性，加工方法，工作情況等（參見(jiàn)表2-19）。 2）了解各種基本偏差的特

10、性和應(yīng)用 具體情況可參見(jiàn)表2-20 列出了孔、軸的基本偏差的特性和應(yīng)用。表2-21 給出了優(yōu)先配合的特征及應(yīng)用說(shuō)明。表2-22 列舉部分配合實(shí)例。 配合代號(hào)卻確定練習(xí)：例2.7,2020/7/28,25,2.6 一般公差線(xiàn)性尺寸的未注公差,對(duì)不重要的尺寸，非配合的尺寸以及工藝方法可以保證的尺寸，就未注出公差。但為了保證使用要求，避免在生產(chǎn)中引起不必要的糾紛，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GBT 18042000)對(duì)一般公差 線(xiàn)性尺寸的未注公差作了明確規(guī)定。,2020/7/28,26,線(xiàn)性尺寸、角度尺寸的一般公差是指在車(chē)間一般加工條件下，機(jī)床設(shè)備可以保證的公差。它是機(jī)床設(shè)備在正常維護(hù)和操作情況下，可以達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工

11、精度。它主要用于較低精度的非配合尺寸。 國(guó)標(biāo)規(guī)定了線(xiàn)性尺寸的一般公差等級(jí)和相應(yīng)的極限偏差數(shù)值，見(jiàn)表2-23所示。 倒圓半徑和倒角高度尺寸的特定線(xiàn)性尺寸的一般公差，見(jiàn)表2-24所示。 角度尺寸一般公差的極限偏差，見(jiàn)表2-25 所示。,2020/7/28,27,采用一般公差時(shí)，應(yīng)在圖樣標(biāo)題欄附近或技術(shù)要求、技術(shù)文件或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中，用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)（GB/T1804）和公差等級(jí)代號(hào)注出。 例如，按設(shè)計(jì)產(chǎn)品的精密程度和車(chē)間常規(guī)加工精度選用中等級(jí)別m時(shí)，標(biāo)注為GBT1804-m，這表明該圖樣上凡未直接注出公差的所有線(xiàn)性尺寸（包括倒角與倒圓）和角度尺寸均按中等級(jí)別m加工和檢查。,2020/7/28,28,習(xí) 題

12、 1、 基本尺寸、極限尺寸、實(shí)際尺寸和作用尺寸有何區(qū)別與聯(lián)系？ 2、 尺寸偏差、極限偏差、實(shí)際偏差有何區(qū)別與聯(lián)系？ 3、 什么是標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差？它們與公差帶有何聯(lián)系？ 4、 什么是基準(zhǔn)制？為什么要規(guī)定基準(zhǔn)制？為什么要優(yōu)先采用基孔制？一般在什么情況下才選用基軸制？,2020/7/28,29,5、 公差等級(jí)的選用應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？ 6、 間隙配合、過(guò)盈配合、過(guò)渡配合各適宜于哪些場(chǎng)合？各種配合在選定松緊程度時(shí)盈考慮哪些因素？配合的選擇應(yīng)考慮哪些因素？ 7、 根據(jù)題表1中已知數(shù)據(jù)，計(jì)算以下內(nèi)容，并按適當(dāng)比例繪制出各孔、軸的公差帶圖。 題表1 單位：mm,2020/7/28,30,8、 根據(jù)題表2中的

13、已知數(shù)據(jù)，計(jì)算以下內(nèi)容，并按適當(dāng)比例繪制出各對(duì)配合的尺寸公差帶圖和配合公差帶圖。 題表2 單位：mm,2020/7/28,31,9、 (a)求下列配合中孔與軸的公差帶代號(hào)、公差、基本偏差、極限偏差、極限尺寸、極限間隙或極限過(guò)盈、平均間隙或過(guò)盈、配合公差和配合類(lèi)別，并畫(huà)出公差帶與配合圖。 (b) 將下列基孔（軸）制配合，改換成配合性質(zhì)相同的基軸（孔）制配合，試確定改換后配合中孔、軸的極限偏差（不準(zhǔn)查表）。 (1) 100 ； (2) 60 ； (3) 120 ； (4) 50 ； (5) 80,2020/7/28,32,10、 已知下列兩組孔與軸相配合，根據(jù)允許其間隙和過(guò)盈的變動(dòng)范圍，選用適當(dāng)?shù)呐浜稀?（1）基本尺寸=40, 配合間隙為+41 +116m。 （2）基本尺寸=60,