第2章 光滑圆柱体结合的极限与配合 第5、6节

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2.6 一般公差—线性尺寸的未注公差 对不重要的尺寸，非配合的尺寸以及工艺方 法可以保证的尺寸，就未注出公差。但为了 保证使用要求，避免在生产中引起不必要的 纠纷，国家标准(GB／T 1804—2000)对一般 公差 线性尺寸的未注公差作了明确规定。
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线性尺寸、角度尺寸的一般公差是指在车间 一般加工条件下，机床设备可以保证的公差。 它是机床设备在正常维护和操作情况下，可 以达到的经济加工精度。它主要用于较低精 度的非配合尺寸。
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表2-23 线性尺寸一般公差的公差等级及其极限偏差 数值 （单位：mm）
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表2-24 倒圆半径和倒角高度尺寸的极限偏差数值 （单位：mm）
注：倒圆半径和倒角高度的含义参见GB/T6403.4
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表2-25 角度尺寸的极限偏差数值 (单位：mm)
选择标准公差等级，根本上是为了正确处理零件的 使用要求与制造工艺的复杂程度和成本之间的矛盾。 公差等级选择的基本原则是：在充分满足使用要求 的前提下，尽量选择较低的公差等级以取得较好的 综合经济效益。
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公差等级常用类比法选择，在选择过程中应 注意以下几个问题：
（1）相配合的孔、轴工艺等价性 基本尺寸≤500mm的较高等级的配合，由于孔比同 级轴加工困难，当标准公差≤IT8时，为使相配的孔 与轴加工难易程度相当，即具有工艺等价性，国标 推荐孔的公差等级比轴的公差等级低—级相配合， 如：IT6，IT7，IT8级的孔分别与IT5，IT6，IT7级 的轴配合。
(3) φ 120
d 10 N7 h6 ；
h7
H7 (4) φ 50 ； u6
K7 (5) φ 80 h6
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10、
已知下列两组孔与轴相配合，根据允许 其间隙和过盈的变动范围，选用适当的配合。 （1）基本尺寸=φ40, 配合间隙为+41 ~ +116μm。 （2）基本尺寸=φ60, 允许其间隙和过盈的数 值在+46 ~ -32μm范围内变动
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习 题
1、 基本尺寸、极限尺寸、实际尺寸和作用尺寸有 何区别与联系？ 2、 尺寸偏差、极限偏差、实际偏差有何区别与联 系？ 3、 什么是标准公差、基本偏差？它们与公差带有 何联系？ 4、 什么是基准制？为什么要规定基准制？为什么 要优先采用基孔制？一般在什么情况下才选用基轴 制？
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（2）配合性质
过渡配合和过盈配合一般不允许其间隙或过盈的变 动量太大，应选较高的公差等级，推荐孔≤IT8，轴 ≤IT7。 对间隙配合，允许间隙量小时，公差等级应高；允 许间隙量大时，公差等级可以低些。例如，选用 H6/g5，H11/a11是可以的，而选用H11/g11， H6/a5则不妥。
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类比法主要是根据前人的经验来选取所设计的零部 件的公差与配合。 试验法是通过专门的试验或统计分析来确定所需要 的间隙或过盈，以此为依据选取恰当的配合。该方 法较为可靠，成本较高。 计算法是按一定的理论和公式来计算需要的间隙或 过盈。由于将条件理论化、简单化，其设计结果不 完全符合实际。
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第2章 光滑圆柱体结合的极限 与配合
2.5 极限与配合的选择 2.6 一般公差—线性尺寸的未注公差
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Байду номын сангаас
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2.5 极限与配合的选择
极限与配合的选择是机械设计和制造中的一 项重要工作。极限与配合选择是否合理，对 机器的使用性能和制造成本有很大的影响， 有时甚至起决定性的作用。
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（4）允许采用非基准件配合 非基准件配合是指相配合的两个零件既不是 基准孔，也不是基准轴。 在某些特殊场合，允许采用任一孔、轴公差 带组成的非基准件配合。当一个孔与几个轴 相配合，或一个轴与几个孔相配合，其配合 性质又各不相同时，有的配合采用非基准件 的配合较为合理。
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国标规定了线性尺寸的一般公差等级和相应的极限 偏差数值，见表2-23所示。
倒圆半径和倒角高度尺寸的特定线性尺寸的一般公 差，见表2-24所示。
角度尺寸一般公差的极限偏差，见表2-25 所示。
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采用一般公差时，应在图样标题栏附近或技 术要求、技术文件或相应标准中，用国家标 准号（GB/T1804）和公差等级代号注出。 例如，按设计产品的精密程度和车间常规加 工精度选用中等级别m时，标注为GB／ T1804-m，这表明该图样上凡未直接注出公 差的所有线性尺寸（包括倒角与倒圆）和角 度尺寸均按中等级别m加工和检查。
例如：图2-16 所示主轴箱中齿轮轴套和隔套的配合。
+220 +100
K7 d11
+ 0 -
+9.5
-9.5
单位：μ m
(a) (b) 图2-16 齿轮轴套和隔套的配合 1--齿轮轴套；2、3--隔套
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Xmin Xmax
2.5.2 标准公差等级的选择
公差等级的高低是加工难易、成本高低、使用性能 优劣的标志。
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H6 h5
M6 h5
活塞
M6 h5
活塞销 连杆 衬套
图2-15 基准制选择示例
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mm
+ 0 -
m5
H6 h5
m5
mm
+ 0 -
H6 h5 M6 M6
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（3） 以标准件为基准件确定基准制 如滚动轴承、键、销等，一般由专业厂家生 产，供各行业使用。 当与标准件配合时，应以标准件为基准件来 确定基准制。例如，滚动轴承内圈与轴颈的 配合应采用基孔制配合；滚动轴承外圈与机 座孔的配合则采用基轴制配合。

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5、 公差等级的选用应考虑哪些问题？ 6、 间隙配合、过盈配合、过渡配合各适宜于哪些 场合？各种配合在选定松紧程度时盈考虑哪些因素？ 配合的选择应考虑哪些因素？ 7、 根据题表1中已知数据，计算以下内容，并按适 当比例绘制出各孔、轴的公差带图。

题表1
单位：mm
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三种方法各有优劣点，故而在实际中应相互 依托，综合应用。其中，应用最多也是最主 要的是类比法。
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2.5.1 基准制的选择 国标对配合规定有两种基准制，即基孔制和 基轴制。 选择基准制时，应从结构、工艺、功能、经 济等几方面综合考虑：
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（1） 一般情况下应优先选用基孔制配合；
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3） 定心可拆卸联结 主要用于保证较高的同 轴度和定期装拆的机构。如销孔与定位销的 结合。可用过渡配合。
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（2）选定基本偏差 使用类比法的步骤如下：
首先，必须要了解原有机器和机构的使用情况，分 析要设计的机器或机构的功用、工作条件及技术要 求，进而研究待定配合的结合件的结构、材料工艺、 工作条件及使用要求； 其次，要了解各种配合的特性、应用场合及国标的 有关推荐。
适用于中小尺寸的孔类零件加工。
（2） 选用基轴制配合具有明显经济效益；
1) 在纺织机械、农业机械、仪器仪表中，有些光轴 常常使用具有一定精度的冷拉钢材，不需要再加工， 此时选用基轴制配合较为经济合理。
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2) 由于结构的需要，同一基本尺寸的轴上需要装配 多个配合性质不同的零件时，选用基轴制配合较为 经济合理。 例如，发动机的活塞连杆机构中(如图2-15（a）)活 塞销与连杆及活塞的配合。如果三段都采用基孔制配合， 公差带如图2-15 (b)所示。如果改用基轴制配合，公差 带如图2-15 (c)所示。
一方面，应遵循设计原则，即在设计中根据使用要 求，应尽可能地选用优先配合和常用配合。 另一方面，应遵循配合选择的基本步骤，在基准制 和公差等级选定后，主要确定非基准轴或非基准孔 公差带的位置。
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（1）根据使用要求确定配合类别
国标规定了间隙配合、过渡配合和过盈配合等三大 类配合，设计时究竟选择哪一种配合，主要取决于 对于机器的使用要求。
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（3）与相配合零部件的精度协调 （4）根据零件的功能要求和工作条件，考虑主次配 合表面 （5）联系实际应用并参考加工成本 实际应用时，可参阅表2-17，表2-18进行综合分析 选择
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2.5.3 配合的选用
选择配合主要是决定相配零件在工作时孔、 轴结合的相互关系能保证机器和仪器正常使 用。
机械产品中圆柱结合的应用，按其使用要求不同， 可归纳为三类：
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1） 相对运动副 主要用于具有相对转动和移 动的机构中。如轴颈在滑动轴承中的转动； 齿轮孔在轴上的移动。可用间隙配合。
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2） 固定联结 主要用于将整体分为两部分加 工，而装配后一般不拆卸的旋转件。如齿轮 轴可分为齿轮与轴的结合；蜗轮可分为轮缘 与轮毂的结合。可用过盈配合。
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对较低精度(标准公差＞IT8)或基本尺寸＞500mm 的孔和轴推荐采用同级配合。 对基本尺寸≤3mm的配合，由于孔、轴加工工艺的 多样化，其公差等级的选择也多样化。 对于非基准件配合，若其中有的零件精度要求不高， 则相配件的公差等级可差2～3级，以降低加工成本。
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1）确定间隙量和过盈量 要充分对比、考虑零件的物理特性，加工方 法，工作情况等（参见表2-19）。 2）了解各种基本偏差的特性和应用 具体情况可参见表2-20 列出了孔、轴的基本 偏差的特性和应用。表2-21 给出了优先配合 的特征及应用说明。表2-22 列举部分配合实 例。 配合代号却确定练习：例2.7