1、第七節 尺寸公差與配合的選用一、零件結合的類型及使用要求 按照不同的使用要求，將零件的結合劃分為三種類型：1.活動結合 主要用于具有相對轉動和移動的機構中。2.固定結合 主要用于將整體分為兩部分，裝配后一般不拆卸的旋轉件。3.可拆結合 主要用于保證較高的同軸度和定期拆卸的機構。1 由于零件結合的類型不同，對它們的使用要求也不盡相同。1.要求活動結合的零件間必須保證運動準確，在一定轉速下維持正常的工作。零件必須具有適當的間隙。2.要求固定結合的零件，傳遞一定轉矩或軸向力時，零件必須具有足夠的過盈。3.要求可拆結合的零件，保證定心精度、易于裝拆和工作時無相對運動，零件應具有較小的間隙或過盈。2二、

2、基準制的選用1一般情況下應優先選用基孔制2特殊情況下選用基軸制H h（1）采用冷拉鋼材直接作軸 。（2）直徑小的光軋鋼絲作軸。常常應用在農業、紡織機械中。常常應用在儀器儀表中。3（3）結構上的需要 。間隙配合過渡配合過渡配合連桿活塞銷活塞h5H6m5m5+0fD_H6M6h5M6+0fD_ 常常應用于一軸與多孔配合，且配合性質要求不同的情況(如圖所示)。43. 與標準零部件配合基準件的選用由配合的標準件決定?；S制基孔制滾動軸承軸外殼孔軸承蓋54非基準制配合的采用 為滿足特殊配合要求，可采用任一孔、軸公差帶組成配合。 k6f55f100J7J7f100e9任一孔、軸公差帶組成的配合6二、公差等

3、級的選用 1. 選用原則： 在充分滿足使用條件下，考慮工藝的可能性，應盡量選用精度較低的公差等級。 72. 選用方法： 根據具體情況，參照已被實踐證明合理的實例來選用。 利用類比法，表2-10各種加工方法可能達到的標準公差等。類比法計算查表法（1）類比法應有一定的實踐經驗和 參考有關的資料。例如 表2-9 標準公差等級的應用范圍，8例如 :表2.9標準公差等級的應用范圍。2.99表2.10表2.10各種加工方法可能達到的標準公差等。10類比法應考慮以下幾點：1）非配合表面比配合表面的公差等級低；2）考慮配合性質；3）相配零件或部件精度要匹配；4）遵守工藝等價原則；5）在滿足配合要求的前提下，孔

4、、軸的公差等級可以任意組合，不受工藝等價原則的限制。類比法示例11（2）計算查表法（需要掌握）根據使用要求確定的極限間隙或過盈 Tf查表 1-1 孔和軸的公差等級 = |Xmax- Xmin|= |Ymin- Yman|= | Xmax - Yman|= TD+Td為了孔、軸工藝等價。軸的公差等級比孔的公差等級高一級。孔 6 軸 5 7 6 8 7下面舉例說明。 8 812 例2.10 已知 D(d)=95，要求Xmax +55m，Xmin +10m，確定孔、軸公差等級。 解:Tf= |Xmax- Xmin | = 45m 根據Tf = 45m=TD+Td和D(d)=95 查表3.2 得: I

5、T5=15m，IT7=35mIT6=22m3.213 如果孔、軸都選6級，則Tf=44 45m），雖然符合上述公式要求，但不符合此時孔必須比軸低一級的標準要求（考慮工藝等價）。因此，孔選 6 級，軸選 5 級。即 Tf=15+22=37 45（m）符合D(d)=95，Xmax +55m，Xmin +10m要求的是 TD= IT6，Td= IT5。 14 配合的選擇就是根據所選部位松緊程度的要求，確定非基準件的基本偏差代號，盡可能地選用優先配合，其次考慮常用配合，然后是一般配合 。1一般、常用、優先公差帶的配合（P2324）常用基孔制配合一般用途軸公差帶基軸制優先 44（方框） 105 59（方

6、框） 13（圓圈） 13（圓圈）1195947 13（黑 ） 13（黑 ）孔公差帶三、配合的選用152配合選擇的步驟 （配合類別的選擇、配合種類的選擇）基孔制(H)基軸制(h)基本偏差代號基本偏差基本偏差代號基本偏差間隙配合a hesA HEI過渡配合j neiJ NES過盈配合p zceiP ZCES配合類別配合種類16ah:間隙配合(es)a,b,c: 大間隙熱動配合d,e,f：用于轉動配合 g,h: 滑動配合js-n:過渡配合(ei) 對中、定位配合p-zc：過盈配合(ei) 傳遞扭矩2配合選擇的步驟 （續1）（配合類別的選擇、配合種類的選擇）17有相對運動轉動或轉動與移動復合運動基本偏

7、差為AF（af）的間隙配合只有移動基本偏差為H（h）、G（g）的間隙配合無相對運動要傳遞轉矩要精確同 軸傳遞較大扭矩，不拆卸過盈配合傳遞一定扭矩，可拆卸過渡配合或H（h）的間隙配合需要加鍵不要求精確同軸小的間隙配合不要傳遞轉矩（定位、對中）過渡配合或小過盈配合配合類別的選擇2配合選擇的步驟 （續2）（配合類別的選擇、配合種類的選擇）18配合種類的選擇基本方法：計算法、試驗法、類比法計算法：根據配合部位的使用要求和工作條件，按一定理論建立極限間隙或極限過盈的計算公式。試驗法：對于特別重要的配合，需要做專門的模擬試驗，確定配合代號，這種方法較為可靠，但成本較高，一般用于大量生產的產品的關鍵配合。類

8、比法：在對機械設備上現有的行之有效的一些配合有充分了解的基礎上，用參照類比的方法確定配合，這是目前選擇配合的主要方法。用類比法選擇配合，必須掌握各類配合的特點和應用場合，并充分研究配合件的工作條件和使用要求，進行合理選擇。 （表5-6、5-7 P120124）19 計算法確定配合種類的步驟：1、確定基準制：基孔制：EI=0 基本偏差代號H； 基軸制：es=0 基本偏差代號h;2、確定公差等級Tf = Xmax(Ymin) - Xmin(Ymax) 根據（表1-1）確定 TD 和 Td ,計算Tf= TD+Td 使 Tf Tf 3、確定基準件的公差帶（畫公差帶圖）4、確定非基準件的基本偏差和公差

9、帶（畫公差帶圖）5、驗算，（畫配合公差帶圖）20孔公差： TD = |ESEI| 軸公差： Td = |esei|配合公差： Tf = |Xmax Ymax|=TD + Td Xmax = ES ei Xmin = EIes配合選擇常用計算公式間隙配合：過盈配合：過渡配合： Ymin = ES ei Ymax = EIes Xmax = ES ei Ymax = EIes配合公差： Tf = |Xmax Xmin| = TD + Td配合公差： Tf = |Ymin Ymax|=TD + Td21 基孔制： （EI=0) 軸ah（間隙配合)： 基本偏差=es Xmin=EI - es Xmin

10、 kn（過渡配合): 基本偏差=ei Xmax=ES - ei Xmax pzc (過盈配合)： 基本偏差=ei Ymin=ES - ei Ymin基軸制： （es=0) 孔AH: (間隙配合）：基本偏差= EI Xmin=EI - esXmin KN：(過渡配合) ：基本偏差= ES Xmax=ES - ei Xmax PZC：(過盈配合）：基本偏差= ES Ymin=ES - ei Ymin確定基本偏差代號常用計算公式22已知配合的極限盈、隙時，基本偏差的確定方法間隙配合 可按Xmin來選擇 基本偏差代號對基孔制間隙配合有 es-Xmin對基軸制間隙配合有 EI+Xmin過渡配合 可按Xm

11、ax來選擇 基本偏差代號對基孔制過渡配合有 TD-eiXmax對基軸制過渡配合有 ES-(-Td)Xmax過盈配合 可按Ymin來選擇 基本偏差代號基孔制過渡配合有 TD-eiYmin對基軸制過渡配合有 ES-(-Td)Ymin計算查表法確定基本偏差代號的計算公式 23例2.11：某配合的基本尺寸為40mm，要求間隙在+22 - +66m之間，若決定采用基孔制配合，試確定孔和軸的公差等級和配合種類，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。 解: (1)確定基準制 選擇基孔制，EI=0 基本偏差代號：H Tf =|Xmax-Xmin|=|+66-22|=44 m查表1-1得： IT6=1

12、6m IT7=25 m, IT6+IT7=16 + 25 =41 +22 m （間隙在+22+66 m之間，符合給定要求） 配合代號為：40H7/f6屬于常用配合25例2.12：某配合的基本尺寸為40mm，要求間隙在+22 - +66m之間，若決定采用基軸制配合，試確定孔和軸的公差等級和配合種類，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。 解: (1)確定基準制 選擇基軸制，es=0 基本偏差代號：h Tf =|Xmax-Xmin|=|+66-22|=44 m查表3.2得： IT6=16m IT7=25 m, IT6+IT7=16 + 25 =41 +22 m （間隙在+22+66 m之

13、間，符合給定要求） 配合的代號為：40F7/h6屬于常用配合例2.12：某配合的基本尺寸為40mm，要求間隙在+22 - +66m之間，若決定采用基軸制配合，試確定孔和軸的公差等級和配合種類，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。27 (2)確定孔、軸的公差等級例2.13：有一基本尺寸為60的配合，經計算為了保證連接可靠，其最小過盈為-20m，為了保證裝配后孔不發生塑性變形，其最大過盈為-55m。若決定采用基孔制配合，試確定此配合孔、軸公差帶和配合代號，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。 解: (1)確定基準制選擇基孔制，EI=0 基本偏差代號：H Tf =|Ymax-

14、Ymin|=|-55-（-20）|=35 m查表1-1得： IT6=19m IT5=13 m, IT6+IT7=19 +13 =32 35，滿足使用要求。所以，選孔為6級，軸為5級，Td=13 m ，TD=19 m (3)確定孔的公差帶代號：H6，ES=EI+TD=+19 m 公差帶 60H628 (4) 確定軸的基本偏差代號 ：ei Ymin=ES-ei=19-ei -20, ei +39 m, 查表1-4得， 軸的基本偏差代號為 r, ei=+41m， 軸的公差帶60r5 而Td=13m，所以es=ei+Td=+41+13=+54 m (5)驗算：Ymin=ES-ei=19-41=-22

15、m-55 m （間隙在-20-55 m之間，符合給定要求） 配合的代號為：40H6/r5屬于常用配合例2.13：有一基本尺寸為60的配合，經計算為了保證連接可靠，其最小過盈為-20m，為了保證裝配后孔不發生塑性變形，其最大過盈為-55m。若決定采用基孔制配合，試確定此配合孔、軸公差帶和配合代號，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。29 解: (1)確定基準制選擇基軸制，es=0 基本偏差代號：h (2)確定孔、軸的公差等級 Tf =|Ymax-Ymin|=|-55-（-20）|=35 m查表3.2得： IT6=19m IT5=13 m, IT6+IT7=19 +13 =32 35，

16、滿足使用要求。所以，選孔為6級，軸為5級，Td=13 m ，TD=19 m (3)確定軸的公差帶代號：h5，ei=es-Ts=-13 m 60h5例2.14：有一基本尺寸為60的配合，經計算為了保證連接可靠，其最小過盈為-20m，為了保證裝配后孔不發生塑性變形，其最大過盈為-55m。若決定采用基軸制配合，試確定此配合孔、軸公差帶和配合代號，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。30 (4) 確定孔的基本偏差代號 ：ES Ymin=ES-ei=ES-(-13) -20, ES -33 m, 查表3.5得，孔的基本偏差代號為 R, ES=-35m， 孔的公差帶60R6 而TD=19m，所

17、以EI=ES-TD=-35-19=-54 m (5)驗算：Ymin=ES-ei=-35-(-13)=-22 m-55 m （間隙在-20-55 m之間，符合給定要求） 配合的代號為：40R6/h5屬于常用配合例2.14：有一基本尺寸為60的配合，經計算為了保證連接可靠，其最小過盈為-20m，為了保證裝配后孔不發生塑性變形，其最大過盈為-55m。若決定采用基軸制配合，試確定此配合孔、軸公差帶和配合代號，畫出尺寸公差帶圖，并指出是否屬于優先或常用配合。313用類比法選擇配合時應考慮的因素 用類比法選擇配合，首先要掌握各種配合的特征和應用場合，尤其是對國家標準所規定的優先配合要非常熟悉。教材表2-1

18、5是軸的基本偏差選用說明和應用。教材表2-16是尺寸至500mm基孔制優先配合的特征及應用。配合的選擇應盡可能地選用優先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能滿足要求，可以選擇其他的配合。選擇方法主要是類比法。 32各類基本偏差在形成基孔制（或基軸制）配合時的應用場合大致總結如下：間隙配合按相對運動速度選擇基本偏差abA BC(C)d (D)e (E)f (F)g (G)h (H)間隙特大很大大中等小較小很?。╔min=0）定心要求無對中、定心要求要求不高的定心有一定定心功能相對速度慢速高速轉動中速低速或移動或手動凸輪機構中導桿與襯套的配合頂尖套筒和尾座體的配合齒輪軸套與軸的配合33

19、各種過盈配合基本偏差的比較與選擇 過盈程度選擇根據較小或小的過盈中等與大的過盈很大與特大的過盈傳遞扭矩的大小 加緊固件傳遞一定的扭矩與軸向力，屬輕型過盈配合。不加緊固件可用于準確定心僅傳遞小扭矩，需軸向定位（過盈配合時）不加緊固件可傳遞較小的扭矩與軸向力，屬中型過盈配合 不加緊固件可傳遞大的扭矩與軸向力、特大扭矩和動載荷，屬重型、特重型過盈配合裝卸情況用于需要拆卸時，裝入時使用壓入機用于很少拆卸時 用于不拆卸時，一般不推薦使用。對于特重型過盈配合（后三種）需經試驗才能應用應選擇的基本偏差p（P）、r（R）s（S）、t（T）u（U）、v(V)、x（X）、y（Y）、z（Z）34卷揚機的繩輪與齒輪的

20、配合連桿小頭孔與襯套的配合齒輪與軸配合35盈、隙情況過盈率很小稍有平均間隙過盈率中等平均過盈接近為零過盈率較大平均過盈較小過盈率大平均過盈稍大定心要求要求較好定心時要求定心精度較高時要求精密定心時要求更精密定心時裝配與拆卸情況木錘裝配拆卸方便木錘裝配拆卸比較方便最大過盈時需相當的壓入力，可以拆卸用錘或壓力機裝配拆卸較困難應選擇的基本偏差js（JS）k（K）m（M）n（N）各種過渡配合基本偏差的比較與選擇36蝸輪青銅輪緣與鑄鐵輪心齒輪與軸配合帶輪與軸的配合剛性聯軸器的配合37用類比法選擇配合時還必須考慮如下一些因素：受載情況拆裝情況配合件的結合長度和形位誤差配合件的材料溫度的影響 裝配變形的影響

21、 生產類型 TDD maxD minTdd maxdminf6f60 H7。f80H7u638表3.1539表3.1440小 結 本次課講授了國家標準規定的一般、常用和優先的公差帶與配合、一般公差的規定以及公差與配合的選擇，其中幾何精度設計包括基準制的選擇，公差等級的選擇，配合（即與基準件相配合的非基準件的基本偏差代號）的選擇?；鶞手频倪x擇方法主要是類比法。應優先選用基孔制。 確定公差等級的基本原則是，在滿足使用要求的前提下，盡量選取較低的公差等級。確定方法主要是類比法。 配合的選擇應盡可能地選用優先配合，其次是常用配合，再次是一般配合。如果仍不能滿足要求，可以選擇其他的配合。選擇方法主要是類比法。要非常熟悉各類基本偏差在形成基孔制（或基軸制）配合時的應用場合。41課堂思考題與習題1、為什么孔與軸配合應優先采用基孔制？在什么情況下應采用基軸制？2、確定公差等級的基本原則是什么？3、如何選擇合適的配合？4、試述各個標準公差等級和各種配合的應用場合。5、光滑圓柱結合精度設計應從哪幾方面開始？常用方法有哪些？42已知某配合的間隙或過盈，試確定孔和軸