第三章 孔、轴公差与配合课件3

GB／T1800.2—1998规定了20个标准公差等级和28种基本偏差，这28种基本偏差中，j仅保留j5、j6、j7、j8；J仅保留J6、J7、J8。由此得到轴公差带可以有(28—1)×20+4=544种，孔公差带可以有(28—1)×20+3=543种。这些孔、轴公差带又可以组成数目更多的配合。

GB／T1801—1999对孔和轴分别规定了常用公差带和优先、常用配合。孔、轴公差带与配合的优化

孔、轴常用公差带孔的常用公差带105种。应优先选用的共13种(圆圈中的公差带)，其次选用的共44种(方框中的公差带)，最后选用其它的公差带。轴的常用公差带116种。应优先选用的共13种(圆圈中的公差带)，其次选用的共59种(方框中的公差带)，最后选用其它的公差带。孔、轴的优先配合和常用配合为使配合选择简化、集中，满足多数产品功能需要，GB/T1801—1999规定了基孔制优先配合13种，常用配合59种；基轴制优先配合13种，常用配合47种。选择公差带和配合时，应按上述优先、常用的顺序选取。仅在特殊情况下，当常用公差带和常用配合不能满足要求时，才可以从GB／T1800.3—1998规定的标准公差等级和基本偏差中选取所需要的孔、轴公差带来组成配合。

孔、轴公差与配合的选择的重要性：是机械产品设计中的重要部分，这直接影响机械产品的使用精度、性能和加工成本。选择内容包括：基准制、标准公差等级和配合种类。选择原则：在满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益。选择方法：类比法、计算法和实验法。3.5圆柱结合的精度设计

优先选用基孔制一般情况下应优先选用基孔制。这主要是从加工和检测方面经济合理来考虑。

参看表3-5，设某一基本尺寸的孔和轴要求三种配合，采用基孔制，则三种配合由一种孔公差带和三种轴公差带构成；而采用基轴制，则三种配合由一种轴公差带和三种孔公差带构成。可见，基孔制所需要的定值刀具比基轴制少。使用冷拉钢材直接作轴

在农业机械和纺织机械中，常使用具有一定精度(IT9—IT11)的冷拉钢材，不必切削加工而直接作轴来与其他零件的孔配合，因此应采用基轴制。特殊情况下采用基轴制

结构上的需要在结构上，轴的同一基本尺寸部分的不同部位上装配几个不同配合要求的孔的零件时，轴的这一部分与几个孔的配合应采用基轴制。

若采用基孔制(图3-10a)，则活塞上的两个销孔和连杆小头孔的公差带相同(H6)，而满足两种不同配合要求的活塞销要按两种公差带(h5、m5)加工成阶梯轴，这既不利于加工，又不利于装配(装配时会将连杆小头孔刮伤)。反之，采用基轴制(图3-10b)，则活塞销按一种公差带加工，制成光轴，这样活塞销的加工和装配都方便。以标准零部件为基准选择基准制

对于与标准零部件配合的孔或轴，它们的配合必须以标准零部件为基准来选择基准制。必要时采用任何适当的孔、轴公差带组成非基准制的配合计算法：按照一定的理论和公式确定所需要的极限间隙或过盈，选择孔、轴公差与配合。但由于影响因素较复杂，因此计算比较困难或麻烦。随着科学技术的发展和计算机的广泛应用，计算法会日趋完善，其应用逐渐增多。实验法：通过试验或统计分析确定所需要的极限间隙或过盈，来选择孔、轴公差与配合。此法较为可靠，但成本较高，只用于重要的配合。

基本偏差的选择类比法：通过对同类机器和零部件以及它们的图样进行分析，参考从生产实践中总结出来的技术资料，把所设计产品的技术要求与之进行对比，来选择孔、轴公差与配合。这是应用较多的方法。见表3-12。标准公差等级的选用基本原则

在满足使用要求的前提下，尽量选取低的标准公差等级。（可采用类比法）各个标准公差等级的应用范围

IT01—ITl用于量块的尺寸公差。

ITl—IT7用于量规的尺寸公差，这些量规常用于检验1T6—ITl6的孔和轴。

IT2—IT5用于精密配合。IT5—ITl0用于有精度要求的重要和较重要配合。IT5的轴和IT6的孔用于高精度的重要配合；IT6的轴与IT7的孔在机械制造业中的应用很广，用于较高精度的重要配合；IT7、IT8的轴和孔通常用于中等精度要求的配合；IT8与IT9分别用于普通平键宽度与键槽宽度的配合；IT9、ITl0的轴和孔用于一般精度要求的配合。

ITll、ITl2用于不重要的配合。

ITl2—ITl8用于非配合尺寸。

用类比法选择标准公差等级时，还应考虑下列几个问题：同一配合中孔与轴的工艺等价性

工艺等价性是指同一配合中的孔和轴的加工难易程度大致相同。

对于间隙配合和过渡配合，标准公差等级为8级或高于8级的孔应与高一级的轴配合，[如φ50H8／f7、φ40K7／h6]；标准公差等级为9级或低于9级的孔可与同一级的轴配合，[如φ30H9／e9、φ40D10／h10。]对于过盈配合，标准公差等级为7级或高于7级

的孔应与高一级的轴配合，[如φ100H7／u6、φ60R6／h5]；标准公差等级为8级或低于8级的孔可与同一级的轴配合，[如φ60H8／t8。]

相配件或相关件的结构或精度某些孔、轴的标准公差等级决定于相配件或相关件的结构或精度。

如与滚动轴承内、外圈配合的轴颈和外壳孔的标准公差等级决定于相配件滚动轴承的类型和公差等级以及配合尺寸的大小；盘形齿轮的基准孔与传动轴的轴头的配合中，孔和轴头的标准公差等级决定于相关件齿轮的精度等级。配合性质及加工成本

过盈配合、过渡配合和间隙较小的间隙配合中，孔的标准公差等级应不低于8级，轴的标准公差等级通常不低于7级，如H7／g6。而间隙较大的间隙配合中，孔、轴的标准公差等级较低(9级或9级以下)，如H10／d10。

间隙较大的间隙配合中，孔和轴之一由于某种原因，必须选用较高的标准公差等级，则与它配合的轴或孔的标准公差等级可以低二三级，以便在满足使用要求的前提下降低加工成本。对于特殊重要的配合，若能根据使用要求确定极限间隙或过盈，则可以用计算法进行精度设计。间隙配合的选择工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装拆方便的孔、轴配合，应该选用间隙配合。配合种类的选择要求孔、轴有相对运动的间隙配合中，相对运动速度越高，润滑油黏度越大，则配合应越松。对于一般工作条件的滑动轴承，可以选用由基本偏差f(或F)组成的配合，例如H8／f7。

若相对运动速度较高、支承数目较多，则可以选用由基本偏差d、e(或D、E)组成的间隙较大的配合，例如H8／e7。

要求装拆方便而无相对运动的孔、轴配合，可以选用由基本偏差h与H组成的最小间隙为零的间隙配合，如低精度配合H9／h9以及具有一定对中性的高精度配合H7／h6。

对于孔、轴仅有轴向相对运动或相对运动速度很低、且有对准中心要求的配合，可以选用由基本偏差g(或G)组成的间隙较小的配合，如H7／g6。过渡配合的选择对于既要求对中性，又要求装拆方便的孔、轴配合，应该选用过渡配合。这时，传递载荷

(转矩或轴向力)必须加键或销等连接件。

过渡配合最大间隙Xmax应小，以保证对中性，最大过盈Ymax也应小，以保证装拆方便，也就是说，配合公差(Tf=Xmax—Ymax)应小。

过渡配合的孔、轴的标准公差等级应较高

(IT5—IT8)。当对中性要求高、不常装拆、传递的载荷大、冲击和振动大时，应选择较紧的配合，如H7／m6，H7／n6。反之，则可选择较松的配合，如H7/js6，H7／k6。过盈配合的选择对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合，应该选择过盈配合。不传递载荷而只作定位用的过盈配合，可以选用由基本偏差r、s(或R、S)组成的配合。主要由连接件(键、销等)传递载荷的配合，可以选用小过盈的配合以增加联结的可靠性，如由基本偏差p、r(或P、R)组成的配合。利用过盈传递载荷的配合，可以选用由基本偏差t、u(或T、U)组成的配合。

对于利用过盈传递载荷的配合，应经过计算以确定允许过盈的大小，来选择由适当的基本偏差组成的配合。尤其是要求过盈很大时，如由基本偏差x、y、z(或X、Y、Z)组成的配合，还要经过试验，证明所选择的配合确实合理可靠，才可作出决定。