第二章4.2尺寸精度設(shè)計(jì)的基本原則和方法

1、零件幾何精度設(shè)計(jì)零件幾何精度設(shè)計(jì)要求：掌握基本原則和方法要求：掌握基本原則和方法2.7 極限與配合的選用配合制配合制 公差等級(jí)公差等級(jí) 配合種類配合種類實(shí)質(zhì)：圓柱結(jié)合的公差與配合的選用幾何精度設(shè)計(jì)的原則： 保證機(jī)械產(chǎn)品使用性能優(yōu)良，而制造上經(jīng)濟(jì)合理，盡可能獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。幾何精度設(shè)計(jì)的基本方法幾何精度設(shè)計(jì)的基本方法 類比法 試驗(yàn)法 計(jì)算法a.類比法類比法-最常用的方法最常用的方法 按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)按同類型機(jī)器或機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)際情況，再實(shí)踐驗(yàn)證的已用配合的實(shí)際情況，再考慮所設(shè)計(jì)機(jī)器的使用要求，參照確考慮所設(shè)計(jì)機(jī)器的使用要求，參照確定需要的配合。定需要的配

2、合。b.試驗(yàn)法：試驗(yàn)法： 對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配對(duì)產(chǎn)品性能影響很大的配合，用此方法來(lái)確定機(jī)器的最合，用此方法來(lái)確定機(jī)器的最佳工作性能的間隙或過(guò)盈。佳工作性能的間隙或過(guò)盈。需大量的試驗(yàn)，成本較高需大量的試驗(yàn)，成本較高c.計(jì)算法：計(jì)算法： 根據(jù)一定的理論公式，計(jì)算出所根據(jù)一定的理論公式，計(jì)算出所需的間隙和過(guò)盈。由于影響配合間隙需的間隙和過(guò)盈。由于影響配合間隙量和過(guò)盈量的因素很多，理論計(jì)算的量和過(guò)盈量的因素很多，理論計(jì)算的結(jié)果也只是近似的。結(jié)果也只是近似的。 所以，在實(shí)際應(yīng)用中還需經(jīng)過(guò)所以，在實(shí)際應(yīng)用中還需經(jīng)過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。試驗(yàn)來(lái)確定。具體步驟具體步驟：3.配合種類配合種類2.公差等級(jí)公差等級(jí) 1.配

3、合制配合制1-配合制的選用基孔制基孔制、基軸制基軸制 兩種平行的配合制兩種平行的配合制主要考慮：加工的經(jīng)濟(jì)性主要考慮：加工的經(jīng)濟(jì)性 結(jié)構(gòu)的合理性結(jié)構(gòu)的合理性. . 優(yōu)先選用優(yōu)先選用基孔制基孔制配合配合目的：目的： 減少定值刀具和量具的規(guī)格和種類。減少定值刀具和量具的規(guī)格和種類。定尺寸刀具：鉆頭、鉸刀、拉刀等定尺寸刀具：鉆頭、鉸刀、拉刀等定尺寸量具：塞規(guī)、心軸等定尺寸量具：塞規(guī)、心軸等 定尺寸刀具和量具定尺寸刀具和量具 孔公差帶孔公差帶. .基軸制的選用基軸制的選用n冷拉鋼材作軸冷拉鋼材作軸 尺寸公差可達(dá)IT7IT9，無(wú)需加工n采用標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)采用標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)部件時(shí)準(zhǔn)部件時(shí) 必須以標(biāo)準(zhǔn)件為基準(zhǔn)件來(lái)

4、選擇配合制間隙配合間隙配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合過(guò)渡配合連桿連桿活塞銷活塞銷活塞活塞g6H7m6m6+0fD_G7M7h6M7+0fD_n同一基本尺寸的軸與多孔相配合同一基本尺寸的軸與多孔相配合 且配合性質(zhì)要求不同時(shí)且配合性質(zhì)要求不同時(shí). .非基準(zhǔn)制的應(yīng)用非基準(zhǔn)制的應(yīng)用 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中，由于結(jié)構(gòu)或某些特殊的需要，允許采用或某些特殊的需要，允許采用非配合制配合。即非基準(zhǔn)孔和非配合制配合。即非基準(zhǔn)孔和非基準(zhǔn)軸配合非基準(zhǔn)軸配合1 便于拆卸又能保證軸承的軸向定位2 降低成本k6f50f110J7J7f110f9原則：在滿足使用性能的前提：在滿足使用性能的前提下，盡量選擇較低的公差

5、等級(jí)。下，盡量選擇較低的公差等級(jí)。依據(jù)：任務(wù)：確定尺寸制造精度：確定尺寸制造精度2-公差等級(jí)的選擇fshTTT選擇依據(jù)：選擇依據(jù)：.工藝等價(jià)性工藝等價(jià)性對(duì)基本尺寸對(duì)基本尺寸500mm 500mm ，公差等級(jí)，公差等級(jí)IT8IT8，推薦軸比孔小一級(jí)，推薦軸比孔小一級(jí)，H8/f7H8/f7，H7/n6H7/n6；公差等級(jí)公差等級(jí)IT8IT8或基本尺寸或基本尺寸500mm 500mm ，一，一般采用同級(jí)孔、軸配合，如般采用同級(jí)孔、軸配合，如H8/f8H8/f8、H9/c9H9/c9。.公差等級(jí)的應(yīng)用范圍公差等級(jí)的應(yīng)用范圍.加工能力加工能力加工方法 公差等級(jí) 范圍加工方法 公差等級(jí) 范圍研磨IT01I

6、T5鏜IT7IT11圓磨IT5IT8銑IT8IT11平磨IT5IT8鉆IT10IT13鉸孔IT7IT10砂型鑄造IT16IT18車IT7IT11鍛造IT15IT16.相關(guān)件和相配件的精度相關(guān)件和相配件的精度箱體孔 精精度度等等級(jí)級(jí)匹匹配配軸 在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度在非配合制的配合中，當(dāng)配合精度要求不高時(shí)，允許相配合零件的公差等要求不高時(shí)，允許相配合零件的公差等級(jí)相差級(jí)相差23級(jí)。級(jí)。.加工成本加工成本公差等級(jí)IT5至IT13級(jí)的應(yīng)用（尺寸mm） 目的：解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的目的：解決結(jié)合零件孔與軸在工作時(shí)的 相互關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。相互關(guān)系，以保證機(jī)器正常工作。任務(wù)：確定配

7、合種類、配合代號(hào)任務(wù)：確定配合種類、配合代號(hào)3-配合的選用配合的選用.配合種類選擇依據(jù)考慮配合件之間：考慮配合件之間：1.有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng) 2.定心精度高低定心精度高低3.配合件受力情況配合件受力情況 4.裝配情況裝配情況有相對(duì)運(yùn)動(dòng)間隙配合無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)不經(jīng)常拆卸不經(jīng)常拆卸需傳遞扭矩需傳遞扭矩過(guò)盈配合過(guò)盈配合經(jīng)常拆卸過(guò)渡配合無(wú)相對(duì)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)要要傳傳遞遞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩永久結(jié)合永久結(jié)合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合較大過(guò)盈的過(guò)盈配合可拆可拆結(jié)合結(jié)合要精確要精確同軸同軸輕型過(guò)盈配合、過(guò)渡配合或基本偏輕型過(guò)盈配合、過(guò)渡配合或基本偏差為差為H(h)的間隙配合加緊固件的間隙配合加緊固件不要精確不要精確同軸同軸間隙配

8、合加緊固件間隙配合加緊固件不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精確同軸確同軸過(guò)渡配合或輕的過(guò)盈配合過(guò)渡配合或輕的過(guò)盈配合有相對(duì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)只有移動(dòng)只有移動(dòng)基本偏差為基本偏差為H(h)、G(g)G(g) 等間隙配等間隙配合合轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)基本偏差基本偏差A(yù)F(af f) 等間隙配合等間隙配合 . .配合選擇的順序配合選擇的順序應(yīng)盡量依次選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合應(yīng)盡量依次選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合 優(yōu)先配合 常用配合 一般配合必要時(shí)可選用其它配合 .確定基本偏差常用、優(yōu)先配合基本尺寸500mm優(yōu)先配合基孔制13種基軸制13種常用配合基孔制59種基軸制47種 幾何

9、精度設(shè)計(jì)實(shí)例幾何精度設(shè)計(jì)實(shí)例已知使用要求，用計(jì)算法確定配合 例：有一孔、軸配合的基本尺寸30mm，要求配合間隙在+0.020+0.055mm之間,試確定孔和軸的精度等級(jí)和配合代號(hào)。解：1）選擇基準(zhǔn)制選擇基準(zhǔn)制 無(wú)特殊要求，選用基孔制孔的基本偏差代號(hào)為H，EI=02）確定公差等級(jí)確定公差等級(jí) 根據(jù)使用要求，其配合公差為：根據(jù)使用要求，其配合公差為：查表2.1maxmin552035ffhsTXXmTTT 根據(jù)工藝等價(jià)原則在IT6和IT7的公差等級(jí)范圍內(nèi) 孔應(yīng)比軸低一個(gè)公差等級(jí)故選 孔為IT7，Th=21m， 軸為IT6，Ts =13m配合公差 T f = Th + Ts =IT7+IT6 = 2

10、1+13 =34m0.035mm 滿足使用要求孔的公差帶代號(hào)：H73）確定軸的基本偏差確定軸的基本偏差 根據(jù)使用要求:基孔制、間隙配合 查表2.17確定軸的基本偏差表2.5 軸的基本偏差代號(hào):f 公差帶:f6極限偏差：es =-20mei=es-IT6=-20-(+13)=-33m選擇的配合：30H7/f64）驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)果驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)果30H7/f6Xmax =ES-ei=+21-（-33）=+54mXmin =EI-es=0-(-20)=+20m小于要求的最大間隙（+55m）等于要求的最小間隙（+20m）因此設(shè)計(jì)結(jié)果滿足使用要求30孔孔-33-20+21+0-軸軸練習(xí)：已知使用要求，用計(jì)算法確定配合 有一孔、軸配合，基本尺寸為90mm，要求過(guò)盈配合在-0.015-0.075mm之間,試確定基軸制孔和軸的公差帶和配合代號(hào)。解：1 基軸制 h es=0 2 公差等級(jí)的確定maxmin751560ffhsTYYmTTT 查表2.1 IT6=22 IT7=35依據(jù)工藝等價(jià)性故選