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机械制图教程(7.6)公差与配合

7.6.2 极限与配合的选用

    极限与配合的选用包括基准制、配合类别和公差等级三项内容。

1. 基准制的选择

    国家标准中规定优先选用基孔制,因为一般地说加工孔比加工轴难,采用基孔制可以减少加工孔所需用的定值刀具、量具的规格数量,从而获得较好的经济效益。

    基轴制通常仅用于结构设计要求不适宜采用基孔制,或者采用基轴制具有明显经济效果的场合。例如,同一轴与几个具有不同公差带的孔配合,或冷拉制成不再进行切削加工的轴在与孔配合时,采用基轴制。

    在零件与标准件配合时,应按标准件所用的基准制来确定,如滚动轴承的内圈与轴的配合为基孔制;而滚动轴承的外圈与机体孔的配合则为基轴制。

2. 公差等级的选择

    由于公差等级越高,加工加工成本就越高,所以在保证零件使用要求的条件下,应尽量选择比较低的公差等级,即标准公差等级数较大,公差值较大,以减少零件的制造成本。由于加工孔比较难,故当标准公差等级高于IT8时,在基本尺寸至500mm的配合中,应选择孔的标准公差等级比轴低一级(如孔为8级,轴为7级)来加工孔。标准公差等级低时,轴、孔的配合可选相同的标准公差等级。

通常IT01~IT4用于块规和量规;IT5~IT12用于配合尺寸;IT12~IT18用于非配合尺寸。表7-8列举了IT5~IT12公差等级的应用说明,可供选择时参考。

表7-8  公差等级的应用

公差等级

应    用    举    例

IT5

  用于发动机、仪器仪表、机床中特别重要的配合,如发动机中活塞与活塞销外径的配合;精密仪器中轴和轴承的配合;精密高速机械的轴颈和机床主轴与高精度滚动轴承的配合。

IT6、IT7

  广泛用于机械制造中的重要配合,如机床和减速器中齿轮和轴,皮带轮、凸轮和轴,与滚动轴承相配合的轴及座孔,通常轴颈选用IT6,与之相配的孔选用IT7。

IT8、IT9

  用于农业机械、矿山、冶金机械、运输机械的重要配合,精密机械中的次要配合。如机床中的操纵件和轴,轴套外径与孔,拖拉机中齿轮和轴。

IT10

  重型机械、农业机械的次要配合,如轴承端盖和座孔的配合。

IT11

  用于要求粗糙,间隙较大的配合,如农业机械,机车车厢部件及冲压加工的配合零件。

IT12

  用于要求很粗糙,间隙很大,基本上无配合要求的部位,如机床制造中扳手孔与扳手座的连接。 

3. 配合的选择

    选择配合的方法有类比法、计算法和实验法等。在实际生产中,应用最广泛的是类比法。所谓类比法就是参考现有手册和资料,参照经过验证的类似产品已有的配合,进行修正的方法。当零件之间具有相对转动或移动时,必须选择间隙配合;当零件之间无键、销等紧固件,只依靠结合面之间的过盈来实现传动时,必须选择过盈配合;当零件之间不要求有相对运动,同轴度要求较高,且不是依靠该配合传递动力时,通常选择过渡配合。表7-9列举了基孔制中轴的基本偏差应用说明,表7-10列举了优先配合的特性及应用说明,可供选择时参考。

表7-9 轴的基本偏差应用说明

配合

基本偏差

配合特性及应用

间隙配合

a、b

可得到特别大的间隙,应用很少。

c

可得到很大的间隙,一般应用于缓慢、松弛的动配合。用于工作条件较差(如农业机械),受力变形,或为了便于装配,而必须保证有较大的间隙时,推荐配合为H11/c11,其较高等级的配合如H8/c7适用于轴在高温工作的紧密动配合,例如内燃机排气阀和导管。

d

配合一般用于IT7~IT11,适用于松的转动配合,如密封盖、滑轮、空转带轮等与轴的配合。也适用于大直径滑动轴承配合,如透平机、球磨机、扎滚成型和重型弯曲机,及其他重型机械中的一些滑动支承。

e

多用于IT7、IT8和IT9级,通常适用于要求有明显间隙,易于转动的支成配合,如大跨距支承、多支点之承等配合。高等级的e轴适用于大的、高速、重载支承,如透平发电机组、大电动机的支承、凸轮轴支承、摇臂支承等配合。

f

多用于IT7、IT8和IT9级的一般转动配合。当温度影响不大时,被广泛应用于普通润滑油(或润滑脂)润滑的支承,如齿轮箱、小电动机、泵等的转轴与滑动支承的配合。

g

配合间隙很小,制造成本高,除很轻负荷的精密装置外,不推荐用于转动配合。多用IT5、IT6和IT7级,最适合于不回转的精密滑动配合,也用于插销等定为配合,如精密连杆轴承、活塞及滑阀、连杆小等。

h

多用于IT4~IT11。广泛用于无相对转动的零件,作为一般的定位配合。若没有温度、变形影响,也用于精密滑动配合。

过渡配合

js

完全对城偏差(±IT/2),平均起来为稍有间隙的配合,多用于IT4~IT7,要求间隙比h轴小,并允许略有过盈的定位配合,如联轴器,可用手或木锤装配。

k

平均起来没有间隙的配合,适用于IT4~IT7。推荐用于稍有过盈的定为配合,例如为不消除振动用的定为配合。一般用木锤装配。

m

平均起来具有不大过盈的过渡配合,适用IT4~IT7。一般可用木锤装配,但在最大过盈时,要求相当的压入力。

n

平均过盈比m轴稍大,很少得到间隙,适用IT4~IT7。用锤或压力机装配,通常推荐用于紧密的组件配合。H6/n5配合时为过盈配合。

过盈配合

p

与H6或H7孔配合时为过盈配合,与H8孔配合时则为过渡配合。对非铁类零件,为较轻的压入力配合,当需要时易于拆卸。对钢、铸铁或铜、钢组件装配是标准压入配合。

r

对铁类零件为中等打入配合。对非铁类零件,位请大入配合,当需要时可以拆卸。与H8孔配合,直径在100mm以上时为过盈配合,直径较小时为过渡配合。

s

用于钢和铁制零件的永久性和半永久装配,可产生相当大的结合力。当用弹性材料(如轻合金)时,配合性质与铁类零件的p轴相当,例如套环压装在轴上、阀座等配合。尺寸较大时,为了避免损伤配合表面,需用热胀或冷缩法装配。

t、u、v、x、y、z

过盈量依次增大,一般不推荐。

表7-10 优先配合的特性及应用

基孔制

基轴制

配合特性及应用

间隙非常大,用于很松的、转动很慢的间隙配合;要求大公差与大间隙的外露组件;要求装配方便得很松的配合。

间隙很大的自由转动配合。用于精度为非主要要求时。适用于有大的温度变动、高转速或大的轴颈压力时的配合。

间隙不大的转动配合。用于中等转速与中等轴颈压力的精确转动;也用于装配较易的中等精度定位配合。

间隙很小的滑动配合。用于不希望的自由旋转,但可自由移动和转动并精确定位时;也可用于要求明确的定位配合。

均为间隙定位配合,零件可自由装卸,而工作时一般相对静止不动。最小间隙为零。

过渡配合,用于精密定位。

过渡配合,要求有较大过盈的更精确的定位配合之用。

过盈定位配合,属于小过盈配合。用于定位精度特别重要时,能以最好的定位精度达到部件的刚性及对中性要求,而对内孔承受压力无特殊要求,不依靠配合的紧固性来传递摩擦负荷。

中等压入配合,适用于一般钢件或用于薄壁件的冷缩配合;用于铸铁件可获得最紧的配合。

压入配合,适用于承受大压入力的零件或不宜承受大压入力的冷缩配合。 

 

 

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