、 极限与配合(公差与配合)的基本概念
1. 有关孔和轴的定义
孔和轴是广义的,孔是包容面,内部无材料;轴是被包容面,外部无材料。
2. 有关尺寸的术语及其定义
尺寸:由设计者给定,由数字和长度单位(一般为mm)组成。
基本尺寸:孔为D,轴为d,当孔和轴配合时,D=d
实际尺寸:孔Da,轴da,通过测量得到,存在测量误差,非真值。
局部实际尺寸:不同部位的实际尺寸各不相同。
极限尺寸:孔Dmax,Dmin,轴dmax,dmin
最大实体极限(MML):孔Dmin,轴dmax
最小实体极限(LML):孔Dmax,轴dmin
3. 有关公差和偏差的术语及其定义
偏差是某一尺寸减其基本尺寸所得的代数差。
极限偏差指上偏差(ES,es)和下偏差(EI,ei)。
孔的上下偏差:ES= Dmax –D, EI= Dmin –D;孔的实际偏差必须在上下偏差之间。
轴的上下偏差:es= dmax -d, ei= dmin -d; 轴的实际偏差必须在上下偏差之间。
偏差可为正值、负值或零。
偏差值除零外,应标上相应的“+”号或“ -”号。
偏差影响配合松紧。
公差是允许尺寸的变动量。公差为绝对值,不能为零。
孔公差:TD=| Dmax - Dmin |=|ES-EI|
轴公差:Td=| dmax - dmin |=|es-ei|
极限偏差和公差都是设计给定的,反映使用要求。
公差反映尺寸制造精度,公差值越小,精度越高,制造越困难。
公差带由公差带大小和公差带位置决定,公差带大小由标准公差确定,位置由基本偏差确定。
4. 有关配合的术语及其定义
配合是孔和轴公差带之间的关系,是设计时对一批孔、轴提出的要求,不是指某一对孔和轴结合的松紧。
配合种类:间隙配合、过渡配合和过盈配合。
间隙配合:最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,最小间隙Xmin=Dmin-dmax=EI-es,
过渡配合:最大间隙Xmax=Dmax-dmin=ES-ei,最大过盈Ymax=Dmin-dmax=Ei-e
过盈配合:最大过盈Ymax=Dmin-dmax=Ei-es, 最小过盈Ymin=Dmax-dmin=ES-ei
配合公差是组成配合的孔、轴公差之和。Tf=TD+Td
配合公差反映装配要求,孔轴公差反映制造要求。
二、 极限与配合国家标准的构成
1. 标准公差系列
公差等级:20级(IT01,IT0,IT1,IT2……IT18),公差等级越大,公差值越大,精度越低,制造越困难。
基本尺寸分段:在£500mm内分为13段。基本尺寸越大,公差值越大。
要求:能熟练查表2-2 (P14)
2. 基本偏差系列
孔的基本偏差:28个,大写字母表示
轴的基本偏差:28个,小写字母表示
孔公差带和轴公差带由基本偏差代号和公差等级的表示,例H8,K7,h7,s6等。
基本偏差与公差值无关,基本偏差是靠近零线的那个偏差,可以是上偏差也可以是下偏差。
要求:能熟练查表2-5,2-6 (P18-21)
3. 极限与配合的标注方法
在零件图上标注:f50H7 , f50( ),f50H7( )三种方式等价。
在装配图上标注孔与轴的配合:f50H7/f6 ,
4. 一般、常用和优先的公差带与配合
公差带
一般
常用
优先
备注
孔
101
44
13
P24图2-14
轴
116
59
13
P22 图2-15
配合
常用
优先
备注
基孔制
59
13
P25表2-7
基轴制
47
13
P26表2-8
5. 一般公差(未注公差)
由加工设备保证,不需检测。
三、 极限与配合的选用
选用原则:经济、满足使用要求。
1. 基准制的选用
优先选用基孔制;
与标准件相配时,基准制的选用由标准件而定:与标准孔配合则选基孔制,与标准轴配合则选用基轴制;
同一基本尺寸的孔(轴)与多件轴(孔)配合时,应当选用基孔(轴)制。
2. 公差等级的选用
在保证使用要求的前提下,尽量选较低的公差等级,以降低成本;
当公差等级时,孔比轴低一级相配合,例:H7/f6,P6/h5等;
当公差等级=IT8 时,孔和轴可以同级配合,也可以孔比轴低一级配合,例:H8/g7,H8/d8等;
当公差等级>IT8 时,孔和轴同级配合;例:H11/c11,D9/h9等。
3.配合种类的选用
装配后有相对运动,应选用间隙配合;
装配后有定位精度要求或需要拆卸,应选用过渡配合,间隙和过盈要小;
装配后要传递载荷的,应选用过盈配合。
选用公差带时,按优先公差带、常用公差带、一般公差带的次序进行选用;
选用配合时,按优先配合、常用配合的次序进行选用。
要求:熟练掌握根据配合要求(间隙或过盈范围)来选用公差等级及配合。
四、 滚动轴承
滚动轴承是标准化部件,工作时要求运转平稳、旋转精度高、噪声小。
1、滚动轴承的精度等级
按尺寸精度和旋转精度分为P0,P6,P5,P4,P2等5级,P0级最低,P2级最高。
注: (GB/T307.3-1996规定向心轴承等级分为0,6,5,4,2五级)
2、滚动轴承的公差和配合
由于轴承内圈和外圈都是薄壁零件,在制造和保管过程中很容易变形,国家标准
规定了两种公差带。规定内径、外径的最大值与最小值,为了限制轴承的变形。规定
内径、外径实际测量值的最大值与最小值的平均值公差,用于轴承的配合。
轴承内圈与轴配合为基孔制,外圈与壳体孔配合为基轴制。轴承内径和外径的公
差带都在零线下侧。
3、与轴承相配零件的公差与配合
选择时要考虑径向负荷的类型和大小、轴承的类型和尺寸、工作条件、工作温度、
与轴承相配零件的结构和材料等。最主要的是根据负荷的类型和大小。 |
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