零件的尺寸精度和配合的設(shè)計

1、零件的尺寸精度和配合的設(shè)計 零件的尺寸精度和配合設(shè)計主要包括3方面的內(nèi)容：一是基準(zhǔn)制的選擇與應(yīng)用設(shè)計；二是尺寸精度設(shè)計；三是配合的選擇與應(yīng)用設(shè)計。這些內(nèi)容均涉及如何正確、合理地應(yīng)用極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的問題。1. 基孔配合制的選擇一般情況下，優(yōu)先采用基孔配合制。 2. 基軸配合制的應(yīng)用場合1)用冷拉鋼制圓柱型材制作光軸作為基準(zhǔn)軸 這一類圓柱型材的規(guī)格已標(biāo)準(zhǔn)化，尺寸公差等級一般為IT7IT9。它作為基準(zhǔn)軸，軸徑可以免去外圓的切削加工，只要按照不同的配合性質(zhì)來加工孔，可實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的最佳效果。更多資料請到：中國機(jī)械加工網(wǎng)2)軸為標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件(如：鍵、銷、軸承等)如圖1.1中的軸承外圈外徑與箱座孔的

2、配合(100J7)、輸出軸上鍵與輸出軸上的鍵槽的配合16 N9/h8和鍵與齒輪轂槽的配合16Js9/h8)均采用基軸配合制。(3)“一軸多孔”，而且構(gòu)成的多處配合的松緊程度要求不同的場合所謂“一軸多孔”指一軸與兩個或兩個以上的孔組成配合。如圖2.18(a)所示內(nèi)燃機(jī)中活塞銷與活塞孔及連桿套孔的配合，它們組成三處兩種性質(zhì)的配合。如圖2.18(b)所示采用基孔配合制，軸為階梯軸，且兩頭大中間小，既不便加工，也不便裝配。3. 非基準(zhǔn)制應(yīng)用的場合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：為了滿足配合的特殊需要，允許采用非基準(zhǔn)制配合，即采用任一孔、軸公差帶(基本偏差代號非H的孔或h 的軸)組成的配合。(a) 內(nèi)燃機(jī)中活塞銷與活塞孔

3、及連桿套孔的配合1活塞銷；2活塞；3連桿小頭孔 更多資料請到：中國機(jī)械加工網(wǎng)圖2.18 一軸多孔且配合性質(zhì)不同場合應(yīng)用基軸制的選擇示例 (b) 基孔制配合的孔、軸公差帶和孔、軸 (c) 基軸制配合的孔、軸公差帶和孔、軸圖2.18 一軸多孔且配合性質(zhì)不同場合應(yīng)用基軸制的選擇示例1. 公差等級的選擇原則在滿足使用性能的前提下，盡量選取較低的公差等級。所謂“較低的公差等級”是指：假如IT7級以上(含IT7)的公差等級均能滿足使用性能要求，那么，選擇IT7級為宜。它既保證使用性能，又可獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。2. 公差等級的選擇方法1)類比法。即經(jīng)驗法。所謂類比法，就是參考經(jīng)過實踐證明合理的類似產(chǎn)品的公差

4、等級，將所設(shè)計的機(jī)械(機(jī)構(gòu)、產(chǎn)品)的使用性能、工作條件、加工工藝裝備等情況與之進(jìn)行比較，從而確定合理的公差等級。對初學(xué)者來說，多采用類比法，此法主要是通過查閱有關(guān)的參考資料、手冊，并進(jìn)行分析比較后確定公差等級。類比法多用于一般要求的配合。2)計算法。所謂計算法是指根據(jù)一定的理論和計算公式計算后，再根據(jù)極限與配合的標(biāo)準(zhǔn)確定合理的公差等級。即根據(jù)工作條件和使用性能要求確定配合部位的間隙或過盈允許的界限，然后通過計算法確定相配合的孔、軸的公差等級。計算法多用于重要的配合。3. 采用類比法確定公差等級應(yīng)考慮的幾個問題更多資料請到：中國機(jī)械加工網(wǎng)1)了解各個公差等級的應(yīng)用范圍。公差等級的應(yīng)用范圍見表2.

5、18。表2.18 公差等級的應(yīng)用范圍2) 熟悉各種工藝方法的加工精度。公差等級的應(yīng)用范圍、公差等級與加工方法的關(guān)系見表2.19。3)軸和孔的工藝等價性?；境叽绮淮笥?00mm時，高精度(IT8)孔比相同精度的軸難加工，為使相配的孔與軸加工難易程度相當(dāng)，即具有工藝等價性，一般推薦孔的公差等級比軸的公差等級低一級；通常6、7、8級的孔分別與5、6、7級的軸配合。低精度(>IT8)的孔和軸采用同級配合。4)配合精度要求不高時，允許孔、軸公差等級相差23級，以降低加工成本。如圖1.1中，100J7/f9、55D9/k6。5)協(xié)調(diào)與相配零(部)件的精度關(guān)系。例如：與滾動軸承配合的軸或孔的公差等級

6、應(yīng)與滾動軸承的公差等級相匹配。又如：帶孔的齒輪，其孔的公差等級是按照齒輪的精度等級(查表7.36)選取的；而與齒輪孔相配合的軸的公差等級應(yīng)與齒輪孔的公差等級相匹配，如圖1.1中56H7/h6。1. 配合選擇的方法更多資料請到：中國機(jī)械加工網(wǎng)配合的選擇方法有類比法、計算法和試驗法3種。1)類比法。同公差等級的選擇相似，大多通過查表將所設(shè)計的配合部位的工作條件和功能要求與相同或相似的工作條件或功能要求的配合部位進(jìn)行分析比較，對于已成功的配合作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而確定配合代號。此選擇方法主要應(yīng)用在一般、常見的配合中。2)計算法。計算法主要用于兩種情況：一是用于保證與滑動軸承的間隙配合，當(dāng)要求保證液體摩擦

7、時，可以根據(jù)滑動摩擦理論計算允許的最小間隙，從而選定適當(dāng)?shù)呐浜希欢峭耆揽垦b配過盈傳遞負(fù)荷的過盈配合，可以根據(jù)要求傳遞負(fù)荷的大小計算允許的最小過盈，再根據(jù)孔、軸材料的彈性極限計算允許的最大過盈，從而選定適當(dāng)?shù)呐浜稀?)試驗法。試驗法主要用于新產(chǎn)品和特別重要配合的選擇。這些部位的配合選擇，需要進(jìn)行專門的模擬試驗，以確定工作條件要求的最佳間隙或過盈及其允許變動的范圍，然后，確定配合性質(zhì)。這種方法只要實驗設(shè)計合理、數(shù)據(jù)可靠，選用的結(jié)果比較理想，但成本較高。2. 配合選擇的任務(wù)當(dāng)基準(zhǔn)配合制和孔、軸公差等級確定之后，配合選擇的任務(wù)是：確定非基準(zhǔn)件(基孔配合制中的軸或基軸配合制中的孔)的基本偏差代號。3

8、. 配合選擇的步驟采用類比法選擇配合時，可以按照下列步驟選擇。1)確定配合的大致類別。根據(jù)配合部位的功能要求，確定配合的類別。功能要求及對應(yīng)的配合類別見表2.20，可按表中的情況進(jìn)行。2)根據(jù)配合部位具體的功能要求，通過查表，比照配合的應(yīng)用實例，參考各種配合的性能特征(見表2.21表2.23)，選擇較合適的配合。即確定非基準(zhǔn)件的基本偏差代號。表2.20 功能要求及對應(yīng)的配合類別 4. 各類配合的選擇各類配合的選擇主要依據(jù)配合部位的功能要求、各類配合的性能特征選擇松緊合適的配合。1)間隙配合的選擇間隙配合主要應(yīng)用的場合：孔軸之間有相對運(yùn)動和需要拆卸的無相對運(yùn)動的配合部位。由表2.14和表2.15

9、可知：基孔制的間隙配合，軸的基本偏差代號為：ah；基軸制的間隙配合，孔的基本偏差代號為AH。間隙配合的性能特征見表2.21。 表2.21 各種間隙配合的性能特征2)過渡配合的選擇過渡配合主要應(yīng)用的場合：孔與軸之間有定心要求，而且需要拆卸的靜聯(lián)接(即無相對運(yùn)動)的配合部位。由表2.14和表2.15可知：基孔制的過渡配合，軸的基本偏差代號為：jsm (n、p)；基軸制的過渡配合，孔的基本偏差代號為JS M(N)。過渡配合的性能特征見表2.22。3)過盈配合的選擇過盈配合主要應(yīng)用的場合：孔與軸之間需要傳遞扭矩的靜聯(lián)接(即無相對運(yùn)動)的配合部位。由表2.14和表2.15可知：基孔制的過盈配合，軸的基本偏差代號為：(n、p) r zc；基軸制的過盈配合，孔的基本偏差代號為(N)PZC。過盈配合的性能特征見表2.23。 表2.22 各種過渡配合的性能特征 表2.23 各種過盈配合的性能特征5. 配合應(yīng)用實例【例2.3】 試確定在如圖1.1所示的減速器中