常用尺寸軸孔公差與配合的選擇ppt課件

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孔軸公差與配合的選用,常用尺寸尺寸公差與配合的選用,1,孔、軸配合的精度設計,圓柱結合的精度設計實際上就是圓柱結合的公差與配合的選用，它是機械設計與制造中至關重要的一環(huán)，公差與配合的選用是否恰當，對機械的使用性能和制造成本有著很大的影響。圓柱結合的精度設計包括：配合制的選用公差等級的選用配合的選用,2,配合制的選擇,基孔制和基軸制是兩種平行的配合制?；字婆浜夏軡M足要求的，用同一偏差代號按基軸制形成的配合，也能滿足使用要求。如：H7/k6與K7/h6的配合性質基本相同，稱為“同名配合”。所以，配合制的選擇與功能要求無關，主要考慮加工的經濟性和結構的合理性。從制造加工方面考慮，兩種基準制適用的場合不同；從加工工藝的角度來看，對應用最廣泛的中小直徑尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如鉆頭、鉸刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞規(guī)、心軸等）檢驗。而一種規(guī)格的定尺寸刀具和量具，只能滿足一種孔公差帶的需要。對于軸的加工和檢驗，一種通用的外尺寸量具，也能方便地對多種軸的公差帶進行檢驗。由此可見：對于中小尺寸的配合，應盡量采用基孔制配合。,3,基軸制的應用,用冷拉光軸作軸時。冷拉圓型鋼材，其尺寸公差可達IT7～IT9，能夠滿足農業(yè)機械、紡織機械上的軸頸精度要求，在這種情況下采用基軸制，可免去軸的加工。只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同性質的配合。采用標準件時。滾動軸承為標準件，它的內圈與軸頸配合無疑應是基孔制，而外圈與外殼孔的配合應是基軸制。同一基本尺寸的軸與多孔相配合，且配合性質要求不同時。如圖所示的活塞部件中，活塞銷和活塞與連桿的配合，根據(jù)功能要求，活塞銷和活塞的配合應為過渡配合，而活塞銷與連桿的配合則應為間隙配合。,,4,非基準制的應用,在實際生產中，由于結構或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。即非基準孔和非基準軸配合，如：當機構中出現(xiàn)一個非基準孔（軸）和兩個以上的軸（孔）配合時，其中肯定會有一個非配合制配合。如圖所示，箱體孔與滾動軸承和軸承端蓋的配合。由于滾動軸承是標準件，它與箱體孔的配合選用基軸制配合，箱體孔的公差帶代號為J7，箱體孔與端蓋的配合可選低精度的間隙配合J7/f9，既便于拆卸又能保證軸承的軸向定位，還有利于降低成本?；字?、基軸制的優(yōu)先、常用配合見書中的表。,,5,如圖所示，車床C616主軸箱齒輪軸筒與隔套的配合。由于滾動軸承是標準件，它與齒輪軸筒的配合選用基孔制配合，齒輪軸筒的公差帶代號為Φ60js6，而隔套作用只是將兩個滾動軸承隔開，作軸向定位用，為了方便裝配，它只要松套在齒輪軸筒的外徑上即可，公差等級也可選用更低的。這類配合就是用不同公差等級的非基準孔公差帶組成。,舉例,6,公差等級的選擇原則,公差等級的選擇的實質就是尺寸制造精度的確定，尺寸的精度與加工的難易程度、加工的成本和零件的工作質量有關。公差等級越高，合格尺寸的大小越趨一致，配合精度就越高，但加工的成本也越高。公差與成本的關系如圖所示。因此，公差等級選擇的基本原則是：在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的精度等級。,,7,公差等級的選擇方法,公差等級的選擇的方法一般采用類比法，對于已知配合要求的也可以用計算法確定其公差等級。書中列出公差等級的應用，列出各種加工方法所能達到的精度等級和各種基本偏差的應用實例。一般配合尺寸的公差等級范圍為IT5～IT13，表中列出配合IT5～IT13級的應用，供采用類比法時對比選用。,8,公差等級的應用,,9,配合IT5至IT13級的應用（尺寸≤５００mm）,,10,類比法選擇公差等級時應考慮的問題,（1）應遵循工藝等價的原則，即相互結合的零件，其加工的難易程度應基本相當。根據(jù)這一原則，對于基本尺寸≤500mm的，當公差等級在IT8以上時，標準推薦孔比軸低一級，如：H8/m7，K7/h6；當公差等級在IT8以下時，標準推薦孔與軸同級，如：H9/h9，D9/h9，IT8屬于臨界值，IT8級的孔可與同級的軸配合，也可以與高一級的軸配合，如：H8/f8，H8/k7。對于基本尺寸＞500mm的，一般采用孔、軸同級配合。（2）相配合的零、部件的精度應相匹配。如：與齒輪孔相配合的軸的精度就受齒輪精度的制約；與滾動軸承相配合的外殼孔和軸的精度應當與滾動軸承的精度相匹配。,11,類比法選擇公差等級時應考慮的問題,（3）過盈、過渡和較緊的間隙配合，精度等級不能太低。一般孔的公差等級應不低于IT8級，軸的不低于IT7級。這是因為公差等級過低，使過盈配合的最大過盈過大，材料容易受到損壞；使過渡配合不能保證相配的孔、軸既裝卸方便又能實現(xiàn)定心的要求；使間隙配合產生較大的間隙，不能滿足較緊配合的要求。（4）在非配合制的配合中，當配合精度要求不高，為降低成本，允許相配合零件的公差等級相差2～3級，如圖所示的箱體孔與端蓋的配合。,,12,配合種類的選擇,配合種類的選擇主要就是根據(jù)零件的功能要求，確定配合的類型及非配合制的基本偏差代號。選擇的基本方法還是類比法、計算法和試驗法三種。類比法是選擇配合種類的主要方法。應用類比法選擇時，要考慮以下因素：配合件的工作情況各種基本偏差形成配合的特點配合件的生產情況,13,配合件的工作情況,選擇配合的類型時，應考慮配合件間有無相對運動、定心精度高低、配合件受力情況、裝配情況等。配合類型的選擇可依據(jù)下表來對比選擇。,14,間隙配合的特點,間隙配合有A～H（a～h）共十一種，其特點是：利用間隙貯存潤滑油及補償溫度變形、安裝誤差、彈性變形等所引起的誤差。生產中應用廣泛，不僅用于運動配合，加緊固件后也可用于傳遞力矩。不同基本偏差代號與基準孔（或基準軸）分別形成不同間隙的配合。設計時主要依據(jù)變形、誤差需要補償間隙的大小、相對運動速度、是否要求定心或拆卸來選定。,15,間隙配合的選用,工作時有相對運動或雖無相對運動而要求裝拆方便的孔、軸配合，應選用間隙配合。,一般工作條件的滑動軸承，可以選用基本偏差f或F組成的配合，如H8/f7相對運動速度較高、支承數(shù)目較多可以選用基本偏差d、e(或D、E)所組成的配合，如H8/e7對孔、軸僅有軸向相對運動或速度很低，且有對準中心要求的配合，可選用基本偏差g(或G)所組成的配合，如H8/g7要求裝拆方便且無相對運動的孔、軸配合可選用基本偏差h(或H)所組成的配合，如H8/h7,16,過渡配合的特點,過渡配合有JS～N（js～n）四種基本偏差，其主要特點是：定心精度高且可拆卸。也可加鍵、銷緊固件后用于傳遞力矩，主要根據(jù)機構受力情況、定心精度和要求裝拆次數(shù)來考慮基本偏差的選擇。定心要求高、受沖擊負荷、不常拆卸的，可選較緊的基本偏差，如N（n），反之應選較松的配合，如：K（k）或JS（js）。,17,對于既要求定位精確，又要求裝拆方便的場合，應該選擇過渡配合。過渡配合最大間隙Xmax應小，以保證對中性，最大過盈Ymax也應小，以保證裝拆方便，也就是配合公差Tf應該小，因此過渡配合中孔、軸標準公差等級應該較高當對中性要求高、不常拆卸，傳遞載荷大、沖擊和振動大時，應該選用較緊的配合，如H7/m6，H7/n6。反之，可以選擇較松的配合，如H7/js6，H7/k6。,過渡配合的選用,18,過盈配合的特點,過盈配合有P～ZC（p～zc）13種基本偏差，其特點是:由于有過盈，裝配后孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，產生彈性變形，在結合面上產生一定的正壓力和摩擦力，用以傳遞力矩和緊固零件。選擇過盈配合時，如不加鍵、銷等緊固件，則最小過盈應能保證傳遞所需的力矩，最大過盈應不使材料破壞，故配合公差不能太大，所以公差等級一般為IT5～IT7?；酒罡鶕?jù)最小過盈量及結合件的標準來選取。軸的基本偏差具體選，盡量選用優(yōu)先配合。,19,對于利用過盈來保證固定或傳遞載荷的孔、軸配合，應選用過盈配合。不傳遞載荷而只以作為定位用的過盈配合，可以選用由基本偏差r、s(或R、S)組成的配合。連接件如銷、鍵等傳遞載荷的配合，可以選用小過盈的基本偏差p、r(或P、R)組成的配合，以增加聯(lián)結的可靠性。利用過盈傳遞載荷的配合，經過計算過盈大小，來選用由基本偏差t、u(或T、U)組成的配合。過盈要求很大時，如基本偏差x、y、z(或X、Y、Z)組成的配合，要經過試驗證明是否合理可靠。,過盈配合的選用,20,其他情況對配合選擇的影響,工作溫度對配合選擇的影響溫度差別很大時，選擇配合就要考慮熱變形的影響。如鋁活塞與氣缸鋼套孔的配合裝配變形對配合選擇的影響在機械結構中，薄壁套筒裝配后變形生產類型對配合選擇的影響生產類型即批量的影響大批量生產、單件小批量生產,21,裝配變形對配合選擇的影響,由于套筒外表面與機座孔裝配時會產生過盈，當套筒壓入機座孔時，套筒內孔會收縮，產生變形，套筒孔徑減小，不能滿足要求。解決方法：1.預先將套筒內孔加工的比Φ60H7大些，用來補償裝配變形。2.將套筒壓入機座孔之后，再按照Φ60H7加工套筒內孔。,22,配合件的生產情況,按大批大量生產時，加工后所得的尺寸通常呈正態(tài)分布；而單件小批量生產時，加工所得的孔的尺寸多偏向最小極限尺寸，軸的尺寸多偏向最大極限尺寸，即呈偏態(tài)分布。所以，對于同一使用要求，單件小批生產時采用的配合應比大批大量生產時要松一些。如大批量生產時的φ50H7/js6的要求，在單件小批生產時應選擇φ50H7/h6。同樣，受其它工作條件的影響，配合的間隙或過盈也應隨之變化。如表2-22。,23,例：分析齒輪泵重要孔軸配合所采用的基準制、標準公差等級和配合種類,24,