公差与配合培训[33p][444kb]

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1、公差与配合公差与配合 设备条件室 主讲人：董明阳 2012年12月 互换性概述 产品的互换性是指按统一规格标准制成 的合格零部件在尺寸上和功能上具有相 互替换的功能。 那么为满足机械制造中零件所具有的互 换性，要求生产零件尺寸应在允许的公 差范围之内 公差的概述 允许零件几何参数的变动范围成为公差。公 差是限定零件加工范围的几何量，是保证互 换性生产的一项基本的技术措施。因此，对 有互换性和精度要求的零件就可以共公差来 控制加工误差，以满足互换性和精度的要求。 在加工过程中，由于种种原因，使得几何量 会产生各种误差通常分为：尺寸误差，形状 误差，互换位置误差和微观几何形状误差 （表面粗糙度）。

2、 极限的基本术语及定义极限的基本术语及定义 公称尺寸：是根据尺寸要求，通过强度、刚 度计算，并考虑结构及工艺方面的因素确定 的尺寸。 极限尺寸：是指一个孔（或轴）允许的尺寸 的两个极端值，其中，孔或轴的允许最大尺 寸成为上极限尺寸，孔用Dmax、轴用dmax表 示；孔或轴允许的最小尺寸称为下极限尺寸， 孔用Dmin、轴用dmin表示。极限尺寸是控制 实际尺寸合格的两个临界值。即， 上极限尺寸实际尺寸下极限尺寸偏差和公差的术语定义偏差和公差的术语定义 尺寸偏差：是指某一尺寸减其基本尺寸的代 数差。某一尺寸就是指其极限尺寸或实际尺 寸。 极限偏差:分为上偏极限差和下极限偏差，指 最大或最小极限尺寸

3、减去基本尺寸所得的代 数差。可以大于、小于或等于零，用于限制 实际偏差。轴的上、下偏差代号用小写字母 es，ei;孔的上、下偏差代号用大写字母ES， EI表示。 d-deiD-DEId-desminminmaxmax轴的下极限偏差孔的下极限偏差轴的上极限偏差孔的上极限偏差DDES公称尺寸公称尺寸 设计者给出的尺寸，通过它用上下极限偏差 就可以计算出极限尺寸。 但是我们应该注意： 不是越接近公称尺寸就 越好，如图40和36都 是公称尺寸但是合 格范围是40.02-40.04 36.01-36.04 尺寸公差 尺寸公差简称公差，是指最大极限尺寸减最小极限 尺寸之差的绝对值，或上偏差减下偏差之差。它

4、 是容许尺寸的变动量。尺寸公差是一个没有符号 的绝对值。极限偏差=极限尺寸-基本尺寸，上偏 差=最大极限尺寸-基本尺寸，下偏差=最小极限 尺寸-基本尺寸 。 尺寸公差是指在切削加工中 零件尺寸允许的变动量。在基本尺寸相同的情况 下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。尺寸公差 等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之差，或等于 上偏差与下偏差之差。 Th、Ts分别代表孔和轴 的公差 eiesTEIESTsh 公差与偏差的区别 1、公差是不能为零的，偏差却可以为零 为正 或者为负数。 2、公差是个变动范围，这个范围的大小能反应 零件加工的精度；偏差只能表示偏离工程尺 寸的多少，无法反应加工精度 配合的术语及定

5、义 间隙与过盈：在孔和轴的配合中，孔的尺寸 减轴的尺寸所得的代数差，为正时是间隙， 为负时是过盈 配合是指公差带之间的关系，有三种配合： 、间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之 上由于孔、轴的实际尺寸允许在各自的公差带 内变动，所以孔、轴配合的间隙也是变动的。 当 孔为最大极限尺寸而轴为最小极限尺寸时， 装配后的孔、轴为最松的配合状态，称为最大 间 隙 Xmax； 当孔为最小极限尺寸而轴为最大 极限尺寸时， 装配后的孔、 轴为最紧的配合 状态， 称为最小间隙 Xmin。 包括最小间隙为 零。 )(minmaxminmaxXXXesEIXeiESXav、过盈配合 此时，孔的公差带在轴的公差带之 下

6、. 在过 盈配合中， 孔的最大极限尺寸减轴的最小极 限尺寸所得的差值为最小过盈 Ymin， 是孔、 轴配合的最松状态；孔的最小极限尺寸减轴 的最大极限尺寸所得的差值为最大过盈 Ymax ， 是孔、轴配合的最紧状态。 )(maxminminmaxYYYeiESYesEIYav、过渡配合 可能具有间隙或过盈的配 合称为过渡配合。此时，孔的公差带与 轴的公差带交叠, 孔的最大极限尺寸减 轴的最小极限尺寸所得的差值为最大间 隙 Xmax，是孔、轴配合的最松 状态； 孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸 所得的差值为最大过盈 Ymax ，是孔、 轴配 合的最紧状态。 公差等级：公差等级：确定尺寸精确程度的

7、等级称为公 差等级，国标规定分为20个等级，从IT01、 IT00、IT1、IT2IT18, 数字越小，公差等级 （加工精度）越高，尺寸允许的变动范围 （公差数值）越小，加工难度越大。 基本偏差系列基本偏差系列 配合的基准制 基准制基准制是指以两个相配合的零件中的一个零 件为基准件，并确定其公差带位置，而改变 另-个零件(非基准件)的公差带位置，从而形 成各种配合的-种制度。国家标准中规定有基 孔制和基轴制两种配合制度。 基孔制：是指孔的位置公差带位置固定，改 变轴的公差带位置，从而获得不同性质的配 合，在基孔制中孔成为基准件，其公差带位 置固定在EI=0，ES=（+），代号用H表示。 基轴制

8、是指将轴的公差带位置固定，改变孔 的公差带位置，从而获得不同性质的配合 在基轴制中轴成为基准件，其公差带位置固 定在es=0，ei=（），用代号h表示。 配合公差的基本计算： shffffTTTYXTYYXXmaxmaxmaxminminmax TT对过度配合：对过盈配合：对间隙配合：配合公差是指组成配合的孔和轴的公差之和。 它是一个允许间隙或过盈的变动量，用Tf表示。 它表明了配合的精度，即允许松紧的变化程度， 是评定配合质量高低的一个重要指标 这个结论很重要，它说明配合精度与相 配件的尺寸精度有关，若提高配合精度， 则必须减小相配件的尺寸公差，即需提 高相配件的加工精度 尺寸公差与配合的选

9、用 尺寸公差与配合的选用主要解决以下三个方面： （1）基准值的选用 （2）公差等级的选用 （3）配合种类的选用。 一、基准制的选择： 1、基孔制的选用 在一般情况下优先选用基孔制。由于选用基孔 制，孔的位差位置一定，轴的公差带位置不， 所以孔的极限尺寸类型少，轴的极限尺寸类型 多。如此一来，孔的尺寸类型少，昂贵的定尺 寸孔用道具和塞规可以减少，轴的尺寸类型多， 因为车刀，砂轮对不同尺寸的轴是同样适用的。 2、基轴制的选用： （1）适用不再加工的冷拔棒做轴时。冷 拔棒的尺寸精度可以达到TI7TI9。 （2）在同一轴上有多种不同性质配合的 要求时，如销链接。 （3）以标准件为基准件确定基准制，如

10、轴承。 二、配合的选用： 选定配合类型的大致方向 配合件的工作状态配合件的工作状态 配合类型配合类型 有相对有相对 运动运动 转动或转动与移动的复转动或转动与移动的复 合运动合运动 间隙大或较大的间隙配合间隙大或较大的间隙配合 只有移动只有移动 间隙较小的间隙配合间隙较小的间隙配合 无相对无相对 运动运动 传递传递 转矩转矩 要精确要精确 同轴同轴 固定固定 结合结合 过盈配合过盈配合 可拆可拆 结合结合 过度配合或间隙最小的间隙配过度配合或间隙最小的间隙配 合加紧固件合加紧固件 不需要精确同轴不需要精确同轴 间隙较小的间隙配合加坚固件间隙较小的间隙配合加坚固件 不传递转矩不传递转矩 过度配合

11、或过盈小的过盈配合过度配合或过盈小的过盈配合 确定配合的方法 （1）分析对比，首先分析结合件的结构、 材料、工工作条件和使用要求，并结合经验 确定孔与轴的配合列别 （2）从配合入手 根据使用要求，孔轴配合 件有可动性、固定性和可拆性三种结合形式， 相对应有间隙配合、过盈配合和过渡配合。 当相配件在工作时有相对运动或相对移动要 求时，无疑选用间隙配合。当相配件承受或 传递大转矩，并且不要求拆卸时，应选 用过盈配合。当相配件借助紧固件（键、销、 螺钉等）传递不大的负荷，要求拆卸，并且 同轴度要求高时，应选用过渡配合。当相配 件借助紧固件传递较小负荷，拆装较频繁， 对同轴度要求不高，机构调整需作相对

12、移动 时，可选间隙很小的间隙配合。 （3）根据工作条件确定松紧 配合类别确定 后，当待定的配合部位与供类比的配合部位 在工作条件上有差异时，应对配合的松紧程 度做适度的调整。 对间隙配合，应考虑运动特性，运动条件， 运动精度以及工作是的温度等影响。对过盈 配合，应考虑负荷的大小，负荷的特性，所 用材料的许用应力，装配条件，装配变形以 及温度影响等。对于过度配合，还应考虑同 轴精度和对拆装的要求。 基孔制优先、常用的配合 1)间隙配合 H11/a11、H11/b11 间隙特别大，用于高 温和工作时要求大间隙的配合，一般很少应 用。如管道法兰连接的配合。 H11/c11、H10/c10 间隙很大

13、用于缓慢， 松弛的活动配合，用于工作条件较差（如农 机机械），要求公差大和间隙大的外露组件； 为了装配方便需要大间隙的配合，高温工作 的转动配合。如农用柴油机连杆衬套孔与销 轴的配合。 H9/f9、H8/f8 间隙适中。适用于一般中等 转速的转动配合，如齿轮箱，小电机泵等的 轴在滑动轴承中的转动配合， 高精度齿轮轴 套与衬套的配合。 H12/h11、H11/h11 间隙很小（极端情况 可能为零）。用于不用精度要求的一般定位 配合或缓慢移动或摆动的配合；有同轴和导 向要求的配合。如对开轴瓦与轴承两侧的配 合，铣刀与刀杆的配合，车床尾座顶尖套筒 与尾座孔的配合。 2）过度配合： H8/js7、H7

14、js6 出现过盈率在0.5%-0.8%, 拆装方便，用于易于拆装的定位配合或加紧 固件可传递一定静载荷的配合。如机床交换 齿轮与轴的配合。减速器带齿轮与轴的配合。 H8/k7、H6/k5 出现过盈率为24%50% 拆装尚方便。用于稍有震动的定位配合，加 紧固件可传递一定的载荷。如机床变速齿轮 与轴的配合，涡轮与轴的配合。应用最为广 泛 H8/m7、H6/m5 出现过盈率 66%99% 拆 装不太方便。用于定位精度较高且经常拆装 的定位配合。加键能传递较大的载荷，如涡 轮齿圈与轮毂的配合。 H8/n7、H6/n5 出现过盈率为88%99.5% 拆装困难，用于精确定位和精密组件的配合； 加键能传递

15、大转矩或冲击复合；用于一般不 拆卸或大修时拆卸，如冲床齿轮与轴的配合。 3）过盈配合 按照过盈量与基本尺寸比值的 大小，将过盈配合分为：轻型、中型、重型、 和特重型配合。 H7/r6、H6/r5 过盈较小，属于轻型配合。 用于精确定位、大修时才拆卸或不拆卸的配 合，不能靠紧固力传递负载，若需传递转矩 或轴向力时，需加键。如卷扬机绳轮与轮毂 的配合，涡轮青铜齿圈与轮毂的配合。 H8/s7、H6/s5 过盈中等，属于中型过盈 配合。用于钢铁件永久和半永久结合。 在传递中等负荷时不需加坚固件。如联轴器 与轴的配合。 H8/u7、H7/v6 过盈较大，属于重型过盈 配合 。不需紧固件可传递较大载荷，如火车 轮与轴的配合，柴油机销轴与壳体孔的配合。 H7/x6、H7/y6 过盈很大，属于重型过盈 配合。现在应用较少。如中小型交流电机上 轴壳的绝缘体与接触换的配合。 公差与配合的相关知识在日常机械装配中有 着重要的意义，是保证工件互换性的重要指 标，希望各位师傅在日常加工装配工作中， 严格按照上述知识操作，最大限度的保障各 项设备平稳正常的运行。