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1、1, 2.5 常用和优先用公差带与配合,标准公差系列中的任一公差与基本偏差系列中任一偏差组合，即可得到不同大小和位置的公差带。在基本尺寸500mm内组成543种孔的公差带和544种轴的公差带。如果将这些孔轴公差带在生产实际中都投入使用，显然是不经济，而且也是不必要的。,HOME,2,优先、常用和一般公差带,20个公差等级 28个基本偏差,任取其一 组成公差带,孔、轴公差带各有500多种，配合更多,为了简化公差带种类，减少与之相适应的定值刀、量具和工艺装备的品种和规格，GB/T1801-1999参考ISO1829-1975“一般用途公差带的选择”，对基本尺寸不超过500mm的孔、轴规定了优先、常
2、用和一般用途公差带。,HOME,3,优先、常用和一般公差带,4,图中方框内的59种为常用公差带， 圆圈内的13种为优先公差带,图2-24 尺寸500mm轴一般、常用、优先公差带,5,图2-25 尺寸500mm孔一般、常用、优先公差带,图中方框内的47种为常用公差带， 圆圈内的13种为优先公差带,设计时应优先使用优先公差带，其次才使用常用公差带，再其次才考虑使用一般用途公差带。 仅在特殊情况下，当一般公差带不能满足要求时，才允许按标准中规定的标准公差与基本偏差组成所需公差带，甚至按公式用插入或延伸的方法，计算新的标准公差与基本偏差。,6,提醒：,基孔制常用配合59种，其中优先配合13种；基轴制常
3、用配合47种，优先配合13种 。,8,GB1801-2009中列出了轴和孔的一般公差带的极限偏差数值；还列出了基孔制与基轴制常用配合的极限间隙和极限过盈值。 GB/T1803-2003专门规定了基本尺寸小于18mm的孔、轴公差带，分别有154个和169个，主要用于精密机械钟表制造业。,9,公差设计时，尺寸500mm的常用尺寸段配合，应按优先、常用和一般公差带和配合的顺序，选用合适的公差带和配合。 标准推荐的优先、常用配合满足工艺等价原则：当孔的标准公差大于IT8时，与同级轴相配合，如：H9/h9，H10/d10；当孔的标准公差小于IT8时，与高一级的轴相配合，如：H7/m6，H6/k5；当孔的
4、标准公差等于IT8，可与同级配合也可与高一级轴配合。如：H8/m7，H8/h8。,10,常用尺寸段配合特点：,11,2.6 一般公差线性尺寸的未注公差,一般公差是指在车间的一般加工条件下可以保证的公差。它是机床设备在正常维护和操作情况下可以达到的经济加工精度。 1线性尺寸的一般公差的等级分精密级、中等级、粗糙级、最粗级；极限偏差都对称分布。 2一般公差是为了简化制图，方便设计。正常情况下，采用一般公差的尺寸都可以不检验。 3一般公差主要用于较低精度的非配合尺寸。在基本尺寸后不标注极限偏差数值或公差带代号，所以，称未注公差。但应在技术文件中注明采用一般公差标准号和公差等级。例如选用中等级时，表示
5、为：GB/T1804-2000m。,12,13,线性尺寸的极限偏差数值 单位（mm),倒圆半径与倒角高度尺寸的极限偏差数值 单位(mm),14,15,2.7 极限与配合的选用,合理选用极限与配合是机械设计与制造中至关重要的一环，极限与配合的选用是否恰当，对机械的使用性能和制造成本有着很大的影响。 极限与配合的选用包括： 1、基准制的选择 2、公差等级的选择 3、配合种类的选择,16,基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能满足使用要求。如：H7/k6与K7/h6的配合性质基本相同，称为“同名配合”。所以，配合制的选择与功能要求无关，主要考
6、虑加工的经济性和结构的合理性。,17,1、基准制的选择,优先选用基孔制配合,从加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。而一种规格的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见：对于中小尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。,18,必要时选用基轴制配合,用冷拉光轴作轴时。冷拉圆钢，其尺寸公差可达IT7IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求，在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。只需按照不同的配合性能要求加工
7、孔，就能得到不同性质的配合。 对于小尺寸的精密轴，在仪器制造、钟表生产和无线电工程中，常使用经过光轧成型的钢丝或有色金属棒料直接作轴，此时采用基轴制配合。,19,同一基本尺寸的轴与多孔相配合，且配合性质要求不同时,采用基轴制配合。 如图a，b，c所示的活塞部件中，活塞销和活塞与连杆的配合，根据功能要求，活塞销和活塞的配合应为过渡配合，而活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。,20,特殊需要时可采用非基孔、基轴制配合,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合应是基轴制。,21,按标准件而定,非基准制配合,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
8、非基准孔和非基准轴配合，如图所示，箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。由于滚动轴承是标准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配合，箱体孔的公差带代号为J7，箱体孔与端盖的配合可选低精度的间隙配合J7/f9，既便于拆卸又能保证轴承的轴向定位，还有利于降低成本。,22,公差等级的选择的实质就是尺寸制造精度的确定，尺寸的精度与加工的难易程度、加工的成本和零件的工作质量有关。公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。 因此，公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提下，尽量选择较低的精度等级。,23,2、公差等级的选择,公差与成本的关系,24,公差等级选择的基本原则是：在满
9、足使用性能的前提下，尽量选择较低的精度等级。,1、计算法 TfTh+Ts 对于已知配合要求的也可以用计算法确定其公差等级。 当基本尺寸不大于500mm，公差等级在IT8及以上精度时，孔比轴低一级；对于IT8级，也可采用同级配合；公差等级在IT9及以下精度时，一般采用孔、轴同级配合；当基本尺寸大于500mm时，一般采用同级孔、轴配合。,25,公差等级的选择方法,2、试验法： 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。 3、类比法: 一般配合尺寸的公差等级范围为IT5IT13，书表2-14为国家
10、标准推荐的公差等级的基本应用范围，可采用类比法对比选用。,26,公差等级的选择方法,27,国标推荐的各公差等级的应用范围,配合IT5至IT13级的应用（尺寸500mm）,28,（1）应遵循工艺等价的原则，即相互结合的零件，其加工的难易程度应基本相当。 （2）相配合的零、部件的精度应相匹配。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的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。,29,采用类比法选择公差等级时应考虑的问题,（3）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级不能太低。 （4）在非基准制的配合中，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差23级，如箱体
11、孔与端盖的配合。 （5）各种加工方法所能够达到的公差等级，如书表2-15所示。,30,采用类比法选择公差等级时应考虑的问题,31,表2-15 各种加工方法所能达到的合理加工精度,配合种类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配合制的基本偏差代号。选择的基本方法有计算法、试验法和类比法三种。,32,3、配合种类的选择,计算法 根据配合部位的使用要求和工作条件，按一定理论建立极限间隙或极限过盈的计算公式，然后按计算出的极限间隙或过盈选择相配合孔、轴的公差等级和配合代号。,33,34,例1,35,2-7,36,例：设有基本尺寸为50的孔、轴配合，要求配合间隙为+0.08 +0.21，试
12、确定其配合。,解：（1）选定基准制。因无特殊要求，选用基孔制 （2）确定公差等级。 Tf=210-80=130um 由表2-4可得IT9=62um Tf=Th+Ts=62+62=124um130um 故定孔、轴都为IT9级,（3）确定配合的种类 因为已选定基孔制，故孔的公差带为H，由表3-11查得 ES=+62um,EI=0. 由表2-7得d的基本偏差es=-80um，故选轴的公差带为d9，则ei=es-IT9=-80-62=-142um （注：因为要求配合最小间隙不小于0.08） （4）检验 Xmin=EI-es=0-(-80)=80um Xmax=ES-ei=+62-(-142)=+204
13、um210um 故H9/d9满足使用要求,试验法 对于与产品性能关系很大的关键配合，可采取多种方案进行试验比较，从而选出具有最理想的间隙或过盈量的配合。,38,类比法 类比法是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： 配合件的工作情况 各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况,39,配合件的工作情况,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、装配情况等。,40,间隙配合的特征是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，不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传递力矩。主要依据变形、误差需要补偿间隙的大
14、小、相对运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。,41,配合的特征,过渡配合的特点是定心精度高且可拆卸，也可加键、销紧固件后用于传递力矩。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。定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的，可选较紧的基本偏差，如N（n），反之应选较松的配合，如：K（k）或JS（js）。,42,过盈配合的特点是由于有过盈，装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压小，产生弹性变形，在结合面上产生一定的正压力和摩擦力，用以传递力矩和紧固零件。选择过盈配合时，如不加键、销等紧固件，则最小过盈应能保证传递所需的力矩，最大过盈应不使材料破坏，故配合公差不能太大，所以公差等级一般为I
15、T5IT7。基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准来选取。,43,44,根据使用要求确定配合的类别 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，应根据具体工作条件的不同确定过盈、过渡甚至间隙配合。（表2-16）,考虑热变形和装配变形的影响,热变形。当工作温度不是标准温度20，特别是孔、轴温度相差较大，或其线膨胀系数相差较大时，应考虑热变形的影响。 装配变形,45,措施：将内孔做大些；或将套筒压入后再加工。,46, 2.8 大尺寸、小尺寸公差配合,大尺寸段：基本尺寸5003150mm 与常用尺寸：有联系，有区别 大尺寸与常用尺寸的零件相比较，其使用要求、加工、测量、
16、装配及生产方式，均有自己的特点。比如、通常是单件小批量生产；往往采用配作或修配的制造方法，不一定要求达到互换性；往往只要求保证配合的特性，而不强调保持严格的基本尺寸；在零件的总加工误差中，温度引起的测量误差特别突出。,47,大尺寸段配合特点,48,(1)在大尺寸段，一般采用孔和轴同级的配合。这是因为加工大尺寸零件时，同一公差同一尺寸的孔和轴在工艺上是等价的，加工孔虽然比加工轴困难，但测量孔比测量轴容易，综合起来加工孔和轴的难易程度是相当的。 (2)大尺寸的标准公差因子公式中充分反映了测量误差的影响，由于大尺寸孔和轴的加工与测量较困难，因此，在实际应用时，一般宜选用IT6至ITl8的公差等级。 (3)对于大尺寸段，生产中一般不宜采用大间隙和大过盈的基本偏差。,49,大尺寸段配合的特点,（4） 标准规定了常用轴公差带41种，孔公差带31种，没有推荐配合，规定一般采用基孔制的同级配合。根据零件制造特点和生产实际情况，可采用配制配合。 配制配合：先按互换性生产选取配合；再选取较难加工的那个零件作为先加工件（多数情
