互换性与测量技术教案 第2章 联系客服

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2.5 常用尺寸段公差与配合的选用

教学目的:

1、掌握基准制的选择原则; 2、掌握公差等级的选择原则;

3、掌握配合的选择原则; 4、了解各类配合的特性与应用。 教学重点、难点:

重点:基准制、公差等级的选择原则。 难点:基准制、公差等级的选择原则。 教学过程:

上二堂课,我们学习了极限与配合国家标准中的标准公差系列和基本偏差系列,孔、轴的公差带是由标准公差和基本偏差决定的。公差等级相同而基本偏差不同的孔和轴配合,它们的配合精度相同,但配合的松紧程度不同;基本偏差相同而公差等级不同的孔和轴配合,它们配合的松紧程度相同,但配合精度不同。因此,正确、合理选择极限与配合,对产品的使用性能和制造成本将产生直接影响。极限与配合的选择主要包括基准制、公差等级和配合种类等三个方面的选择。 一、基准制的选择

国家标准对配合规定有两种基准制,即基孔制和基轴制,基准制是规定配合系列的基础。设计人员可以通过国家标准规定的基孔制或基轴制来实现各种配合。

基准制的选择原则:

总体原则是从经济方面考虑,同时兼顾到功能、结构、工艺条件和其他方面

的要求。

具体来说,有以下几点: 1、优先采用基孔制

这是因为孔加工比轴加工要难些,一般中等尺寸高精度的孔,要用铰刀、拉刀等定尺寸刀具加工,才易于保证质量。对某一尺寸的配合,例如对φ50的配合可能有许多种,按基孔制有φ50H7/g6、φ50H7/k6、φ50H7/js6、……。而保持同样配合性质(间隙或过盈)也可按基轴制选取,有φ50G7/h6、φ50K7/h6、φ50JS7/h6、……。由此可见,按基孔制只需要用于φ50H7孔的一种规格的定值刀量具;而按基轴制,则对φ50G7、φ50K7、φ50JS7、……等孔,各需一种规格的定值刀量具,因此,为了减少备用的定尺寸刀量具的品种规格,优先采用基孔制。

2、与标准件配合时,基准制的选用应依标准件而定

例如,与滚动轴承内圈配合的轴一定按基孔制(如φ50k6),与滚动轴承外圈配合的孔一定要按基轴制(如φ50J7)。

3、基轴制的应用场合

①轴为冷拉标准轴,由于轴的尺寸、形状很准确,粗糙度也很高,外圆表面不再加工就可使用,如农业机械及仪器仪表中,特别是在钟表工业中,因小尺寸孔用定值刀量具制造方便,比较便宜,故基轴制应用得更多一些。

②加工尺寸小于1mm 的精密轴比同级孔要困难,采用基轴制较经济。 ③多件配合,同一基本尺寸轴的表面有多孔与之配合,为了避免做成阶梯轴,要按基轴制,使轴成为光轴(如图2-18)。

4、非基准制的配合

二、公差等级的选择

选择公差等级的实质:就是要具体解决机械零件使用要求与制造工艺及生产成本之间的矛盾,即在保证使用要求的前提下,考虑工艺的可能性与经济性。

公差等级的选择原则:

总体原则是在满足使用要求的前提下,尽可能选择较大的公差等级。公差等级与生产成本的关系如图所示。在低精度区,精度提高成本增加不多,而高精度区,精度略为提高,成本将急剧增加。因此,选用高精度时应特别注意。

具体来说,有以下几点: 1、联系工艺

若按使用要求确定配合公差Tf后,则孔公差Th与轴公差Ts必须满足Tf=Th+Ts,至于Th与Ts的分配则可按工艺等价原则(孔和轴的加工难易程度应基本相同)来考虑。

对≤500mm的基本尺寸,以孔的IT8为界:

A、高于IT8的孔均与高一级的轴配合。如H7/g6、H7/h6等。 B、低于IT8的孔均与同级的轴配合。如H9/d9、H11/k11等。 C、IT8的孔可与同级或高一级的轴配合。如H8/h7、H8/f8等。 对≥500mm的基本尺寸,一般采用同级孔、轴配合。 2、联系配合

孔、轴的公差等级将影响间隙或过盈的变动,所以配合要求必然包含有公差要求。

A、对过渡配合或过盈配合,一般不允许其间隙或过盈的变动太大,因此应选较高公差等级。如Th≤IT8、Ts≤IT7。

B、对间隙配合,有间隙变动较大的情况,故其公差等级有较低者。如Th=Ts≤IT12。一般间隙小,公差等级较高;间隙大,公差等级较低。如可选H6/g5、H11/a11等,而H10/g10、H6/a5就不合理了。

3、联系有关零部件(相配零件或部件精度的匹配性)

与相配合的零部件的精度要匹配。如齿轮孔与轴的配合的公差等级与齿轮精度等级有关,滚动轴承与轴颈或外壳孔配合的公差等级与滚动轴承的精度有关等。

4、加工成本

考虑到满足使用要求的前提下降低加工成本。