第2章 光滑圓柱體結(jié)合的極限與配合 第5、6節(jié).ppt

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械設(shè)計和制造中的一項重要工作。極限與配合選擇是否合理，對機器的使用性能和制造成本有很大的影響，有時甚至起決定性的作用。,2020/7/28,3,在設(shè)計工作中，極限與配合的選用主要包括基準制選擇、公差等級確定和配合選擇三方面的內(nèi)容。 選擇的原則是：能保證機械、機電產(chǎn)品的性能優(yōu)良并且制造經(jīng)濟可行。即極限與配合的正確選擇應(yīng)能使產(chǎn)品的使用價值和制造成本的綜合經(jīng)濟效益達到最佳。,2020/7/28,4,極限與配合的選擇方法有：類比法，試

2、驗法，計算法。 類比法主要是根據(jù)前人的經(jīng)驗來選取所設(shè)計的零部件的公差與配合。 試驗法是通過專門的試驗或統(tǒng)計分析來確定所需要的間隙或過盈，以此為依據(jù)選取恰當?shù)呐浜?。該方法較為可靠，成本較高。 計算法是按一定的理論和公式來計算需要的間隙或過盈。由于將條件理論化、簡單化，其設(shè)計結(jié)果不完全符合實際。,2020/7/28,5,三種方法各有優(yōu)劣點，故而在實際中應(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比法。,2020/7/28,6,2.5.1 基準制的選擇 國標對配合規(guī)定有兩種基準制，即基孔制和基軸制。 選擇基準制時，應(yīng)從結(jié)構(gòu)、工藝、功能、經(jīng)濟等幾方面綜合考慮：,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零件加工。 （2） 選用基軸制配合具有明顯經(jīng)濟效益； 1) 在紡織機械、農(nóng)業(yè)機械、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，此時選用基軸制配合較為經(jīng)濟合理。,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配合性質(zhì)不同的零件時，選用基軸制配合較為經(jīng)濟合理。 例如，發(fā)動機的活塞連桿機構(gòu)中(如圖2-15（a）)活塞銷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 基準制選擇示

4、例,2020/7/28,10,（3） 以標準件為基準件確定基準制 如滾動軸承、鍵、銷等，一般由專業(yè)廠家生產(chǎn)，供各行業(yè)使用。 當與標準件配合時，應(yīng)以標準件為基準件來確定基準制。例如，滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合應(yīng)采用基孔制配合；滾動軸承外圈與機座孔的配合則采用基軸制配合。,2020/7/28,11,（4）允許采用非基準件配合 非基準件配合是指相配合的兩個零件既不是基準孔，也不是基準軸。 在某些特殊場合，允許采用任一孔、軸公差帶組成的非基準件配合。當一個孔與幾個軸相配合，或一個軸與幾個孔相配合，其配合性質(zhì)又各不相同時，有的配合采用非基準件的配合較為合理。,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 標準公差等級的選擇 公差等級的高低是加工難易、成本高低、使用性能優(yōu)劣的標志。 選擇標準公差等級，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。 公差等級選擇的基本原則是：在充分滿足使用要求的前提下，盡量選擇較低的公差等級以取得較好的綜合經(jīng)濟效益。,2020/7/28,14,公差等級常用類比法選擇，在選擇過程中應(yīng)注意以下幾個問題： （1）相配合的孔、軸工藝等價性 基本尺寸500mm的較高等級的配合，由于孔比同級軸加工困難，

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

7、IT7。 對間隙配合，允許間隙量小時，公差等級應(yīng)高；允許間隙量大時，公差等級可以低些。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)系實際應(yīng)用并參考加工成本 實際應(yīng)用時，可參閱表2-17，表2-18進行綜合分析選擇,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孔、軸結(jié)合的相互關(guān)系能保證機器和儀器正常使用。 一方面，應(yīng)遵循設(shè)計原則，即在設(shè)計中根據(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，在基準制和公差等級選定后，主要確定非基準軸或非基準孔公差帶的位置。,2020/7/28,19,（1）根據(jù)使用要求確定配合類別 國標規(guī)定了間隙配合、過渡配合和過盈配合等三大類配合，設(shè)計時究竟選擇哪一種配合，主要取決于對于機器的使用要求。 機械產(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：,2020/7/28,20,1） 相對運動副 主要用于具有相對轉(zhuǎn)動和移動的機構(gòu)中。如軸頸在滑動軸承中的轉(zhuǎn)動；齒輪孔在軸上的移動?？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。可用過盈配合。,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構(gòu)。如銷孔與定位銷的結(jié)合。可用過渡配合。,2020/7/28,23,（2）選定基本偏差 使用類比法的步驟如下： 首先，必須要了解原有機器和機構(gòu)的使用情況，分析要設(shè)計的機器或機構(gòu)的功用、工作條件及技術(shù)要求，進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)用場合及國標的有關(guān)推薦。,2020/7/28,24,1）確定間隙量和過盈量 要充分對比、考慮零件的物理特性，加工方法，工作情況等（參見表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)用說明。表2-22 列舉部分配合實例。 配合代號卻確定練習(xí)：例2.7,2020/7/28,25,2.6 一般公差線性尺寸的未注公差,對不重要的尺寸，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，國家標準(GBT 18042000)對一般公差 線性尺寸的未注公差作了明確規(guī)定。,2020/7/28,26,線性尺寸、角度尺寸的一般公差是指在車間一般加工條件下，機床設(shè)備可以保證的公差。它是機床設(shè)備在正常維護和操作情況下，可以達到的經(jīng)濟加工

11、精度。它主要用于較低精度的非配合尺寸。 國標規(guī)定了線性尺寸的一般公差等級和相應(yīng)的極限偏差數(shù)值，見表2-23所示。 倒圓半徑和倒角高度尺寸的特定線性尺寸的一般公差，見表2-24所示。 角度尺寸一般公差的極限偏差，見表2-25 所示。,2020/7/28,27,采用一般公差時，應(yīng)在圖樣標題欄附近或技術(shù)要求、技術(shù)文件或相應(yīng)標準中，用國家標準號（GB/T1804）和公差等級代號注出。 例如，按設(shè)計產(chǎn)品的精密程度和車間常規(guī)加工精度選用中等級別m時，標注為GBT1804-m，這表明該圖樣上凡未直接注出公差的所有線性尺寸（包括倒角與倒圓）和角度尺寸均按中等級別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、實際偏差有何區(qū)別與聯(lián)系？ 3、 什么是標準公差、基本偏差？它們與公差帶有何聯(lián)系？ 4、 什么是基準制？為什么要規(guī)定基準制？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、 公差等級的選用應(yīng)考慮哪些問題？ 6、 間隙配合、過盈配合、過渡配合各適宜于哪些場合？各種配合在選定松緊程度時盈考慮哪些因素？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)，計算以下內(nèi)容，并按適當比例繪制出各孔、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)，計算以下內(nèi)容，并按適當比例繪制出各對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、公差、基本偏差、極限偏差、極限尺寸、極限間隙或極限過盈、平均間隙或過盈、配合公差和配合類別，并畫出公差帶與配合圖。 (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)允許其間隙和過盈的變動范圍，選用適當?shù)呐浜稀?（1）基本尺寸=40, 配合間隙為+41 +116m。 （2）基本尺寸=60,