公差与配合的选用机械

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要求某内燃机中， 例：要求某内燃机中， 活塞销与连杆配合的 间隙量在0 0.022mm之 间隙量在0-0.022mm之 间；活塞与活塞销配 合的间隙量不得大于 0.005mm, 过盈量不 大于0.017mm 0.017mm。 大于0.017mm。试确定 其配合。 其配合。
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与标准件的配合， （3）与标准件的配合，按标准件选择
内圈与轴径采用基孔制
外圈与壳体孔采用基轴制 `
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（4）非基准制的选择
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二 公差等级的选择
基本原则：在满足使用要求的前提下， 基本原则：在满足使用要求的前提下，尽量采用低的 公差等级。 公差等级。 相互配合孔与轴的工艺等价性。 相互配合孔与轴的工艺等价性。 尺寸≤ 500㎜,标准公差 标准公差≤IT8时,推荐孔比轴低一等级 尺寸 ㎜ 标准公差 时 推荐孔比轴低一等级 标准公差>IT8或尺寸 或尺寸>500㎜，推荐孔、轴同级 标准公差 或尺寸 ㎜ 推荐孔、
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钻 套 衬 套
钻 板 模
钻套及衬套的配合
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过盈配合（ 过盈配合（p,r,s,t,u)：
• 两配合件之间无相对运动 • 特点：具有过盈。装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸 特点：具有过盈。 被压小，两者之间产生弹性变形， 被压小，两者之间产生弹性变形，在结合面上产生一 定的压力和摩擦力，借以传动力矩和紧固零件。 定的压力和摩擦力，借以传动力矩和紧固零件。 • 若不加联接件，须保证最小过盈满足传递所需力矩； 若不加联接件，须保证最小过盈满足传递所需力矩； 最大过盈不使材料破坏。 最大过盈不使材料破坏。最大最小过盈量之间不能相 差太大，因而过盈配合等级常用于IT5 IT7级 IT5差太大，因而过盈配合等级常用于IT5-IT7级。
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不要求精确定心
有 相 对 运 动
不需要传递转矩（ 不需要传递转矩 （ 定位要 求） 只有移动 转动或移动 转动和移动的复合运动 `
间隙配合-----配合件之间有相对运动 间隙配合
•
大间隙： 大间隙：a,b,c
正常间隙: d,e,f 正常间隙
小间隙:h,g 小间隙
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一 基准制的选择
（2）基轴制的选用
2. 根据结构需要，同一基本尺寸的轴上装配有几个不同 配合要求的零件。 配合要求的零件。
连 杆 活 塞
过 配 渡 合
间 配 隙 合
过 渡 配 合 活 销 塞
内燃机中的活塞销1 内燃机中的活塞销1与 活塞2及连杆3 活塞2及连杆3的配合 `
活塞 连杆 活塞销
Ф30H6 / h5
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活塞与活塞销之间的配合： 2、活塞与活塞销之间的配合： 由于已选定活塞销公差为Ф30 h5 由于已选定活塞销公差为 则活塞公差等级为IT6 则活塞公差等级为IT6 ＝0.013mm
又因为基轴制过渡配合中的孔的基本偏 差为上偏差 故可利用Xmax Xmax＝ ei得 故可利用Xmax＝ES －ei得 ES＝ ES＝Xmax + ei ＝0.005 + (0－0.009) ＝－0.004 (0－ ＝－0.004 查表： 对应数值为－0.008+⊿ 查表：M对应数值为－0.008+⊿ 公差等级为6 公差等级为6时⊿＝0.004 对应的基本偏差为＝－ ＝－0.004 故M对应的基本偏差为＝－0.004 Ф30M6 因此选活塞公差为Ф30
过渡配合
j,js:有小间隙，装拆较易，定位较低； 有小间隙，装拆较易，定位较低； 有小间隙 可承受轻载 小过渡配合 k:平均间隙为 ，相对 定位精度高 平均间隙为0，相对j,js定位精度高 平均间隙为 （中、小修场合） 小修场合） 一些，可承受中等载荷， 一些，可承受中等载荷，但不能承 受冲击，可用木棰装配。 受冲击，可用木棰装配。 大过渡配合(m,n)：定位精度高，加紧固件传递力矩； ：定位精度高，加紧固件传递力矩； 大过渡配合 m—可承受中等载荷或冲击； 可承受中等载荷或冲击； 可承受中等载荷或冲击 大修场合） （大修场合） n—可承受重载，冲击振动，大修时 可承受重载， 可承受重载 冲击振动， 才拆卸； 才拆卸； 用铁锤装配。 用铁锤装配。
活塞 `
连杆
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活塞销
解：选基准制为基轴制 连杆与活塞销之间的配合： 1、连杆与活塞销之间的配合：
Tf
＝Xmax－Xmin Xmax－ ＝0.022 －0＝0.022mm ＝IT孔+IT轴 ＝0.013mm IT轴＝0.009mm
查表： 查表：IT孔
基轴制， 由于选用基轴制，故es＝0 又因为Xmin EI－es， EI＝Xmin+es＝ Xmin＝ 又因为Xmin＝EI－es，则EI＝Xmin+es＝0 因此： 因此：选连杆公差为Ф30H6 连杆与活塞销之间的配合为： 连杆与活塞销之间的配合为：
大间隙配合（ 大间隙配合（a,b):
可得到特别大的间隙，应用很少。 可得到特别大的间隙，应用很少。
管道法兰连接 配合， 配合，外径采 用很松的配合
H12/ b12.
管道法兰连接配合
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大间隙配合(c)： 大间隙配合 ：
可得到很大的间隙， 可得到很大的间隙，适 用于缓慢、松弛的动配合。 用于缓慢、松弛的动配合。 主要用于高温（ 主要用于高温（>450°)、 °、 工作条件差（工程机械、 工作条件差（工程机械、农 用机械）， ），受力变形或便于 用机械），受力变形或便于 装配必须保证较大间隙。 装配必须保证较大间隙。 内燃机气门与气门导管的 配合，在装配时用H8/c7, H8/c7,以 配合，在装配时用H8/c7,以 免高温时卡住。 免高温时卡住。
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一 基准制的选择
（2）基轴制的选用
1.具有明显经济效益的情况下： 具有明显经济效益的情况下： 具有明显经济效益的情况下 ◆直接使用有一定公差等级而不再进行机械加工的冷拔
钢材，多用于农业机械和纺织机械。 钢材，多用于农业机械和纺织机械。 加工尺寸<1mm的精密轴比同级孔要困难， <1mm的精密轴比同级孔要困难 ◆加工尺寸<1mm的精密轴比同级孔要困难，因此在仪表 制造、钟表生产、无线电工程中， 制造、钟表生产、无线电工程中，尝试用经过光轧成形 的钢丝直接作轴。 的钢丝直接作轴。
表
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k:平均间隙接近零，适用IT4-IT7级，推荐用 平均间隙接近零，适用 平均间隙接近零 级 于稍有过盈的定位配合。 于稍有过盈的定位配合。
刚性联轴器的配合
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为冲床齿轮与 轴配合， 轴配合，一般大修 时才拆卸， 时才拆卸，加键后 传递冲击力矩， 传递冲击力矩，故 选用H7/n6配合。 H7/n6配合 选用H7/n6配合。 1.受冲击载荷； 1.受冲击载荷； 受冲击载荷 2.同轴度要求高。 2.同轴度要求高。 同轴度要求高 冲床齿轮与轴的配合
活塞
连杆
活塞销
其与活塞销的配合为 Ф30M6 / h5
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间隙配合: 为保证传动精度， 为保证传动精度， 按Xmin确定基本偏差代号 确定基本偏差代号 过渡配合：
为保证定位精度， 为保证定位精度，一般按Xmax确定基本偏差代号
过盈配合：
为保证联结强度, 为保证联结强度,按 Ymin 选取基本偏差代号
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最小间隙配合h： 最小间隙配合 ： 多用IT4 IT11级 IT4多用IT4-IT11级， 广泛用于无相对转 动的零件， 动的零件，作为一 般的定位配合。 般的定位配合。若 无温度、变形影响， 无温度、变形影响， 也用于精密滑动场 合。 车床尾座配合
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气门பைடு நூலகம்
气缸盖
气门导管
气门座
内燃机气门与气门导管的配合 `
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正常间隙配合(d,e,f):用于全液体润滑、正常 用于全液体润滑、 正常间隙配合
转动的情况。 转动的情况。
活 连 塞 杆
e:要求有明显间隙， 要求有明显间隙， 要求有明显间隙 易于转动的支承配合。 易于转动的支承配合。 高等级的 e轴用于大 轴用于大 高速、重载支承， 的、高速、重载支承， 如内燃机主轴承、 如内燃机主轴承、大 电动机的支承等。 电动机的支承等。
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根据工作要求确定配合类型
• 若工作时配合件之间有相对运动，只能选用间隙配 若工作时配合件之间有相对运动， 若工作时不要求配合件之间有相对运动， 合；若工作时不要求配合件之间有相对运动，并靠 销或螺钉等紧固，则也可选用间隙配合。 键、销或螺钉等紧固，则也可选用间隙配合。 • 若配合件工作时无相对运动，且要求定心，甚至有 若配合件工作时无相对运动，且要求定心， 时要传递运动或受力，则需要选用过盈配合。 时要传递运动或受力，则需要选用过盈配合。 • 若配合件工作时无相对运动，基本不受力或主要用 若配合件工作时无相对运动， 于定心和便于装拆，则应选用过渡配合。 于定心和便于装拆，则应选用过渡配合。
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配合类别选择的一般方向
无 相 对 运 动 精 确 传 递 转 矩 定 心 永 配 可 结 久 合 拆 合 过盈配合
表
过渡配合或基本偏差为H(h) 过渡配合或基本偏差为H(h) 间隙配合+ 间隙配合+紧固件 稍大的间隙配合+ 稍大的间隙配合+紧固件 过渡配合或小的过盈配合 基本偏差为H(h) G(g)等 基本偏差为 H(h) 、 G(g) 等 间隙配合 基本偏差为A F(a基本偏差为 A-F(a-f) 间隙 配合
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三 配合的选择
(1)类比法： (1)类比法：参照同类机型或机构中经过生产实践 类比法
验证的配合的实际情况， 验证的配合的实际情况，再结合所设计产品的 使用要求和应用条件来确定配合。 使用要求和应用条件来确定配合。
(2) 计算法：根据理论公式计算，实际应用中还需 计算法：根据理论公式计算，
相配合零件或部件精度的匹配性。 相配合零件或部件精度的匹配性。
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IT01-IT1:量块长度公差和其它精密尺寸标准块公差 IT01-IT1:量块长度公差和其它精密尺寸标准块公差 IT2IT2-IT5: 特别精密零件的配合 IT6IT6-IT7: 精密配合和关键件的配合 IT7一般精度要求的配合或重型机械、 IT7-IT8: 一般精度要求的配合或重型机械、农用机 械中要求较高精度的配合。 械中要求较高精度的配合。 IT9-IT11:一般要求的场合, IT9-IT11:一般要求的场合,不重要的场合或精度等级 一般要求的场合 要求较高的槽宽配合 IT12-IT18:未注尺寸公差,包括冲压件, IT12-IT18:未注尺寸公差,包括冲压件,铸件和锻件 未注尺寸公差
经过试验确定
(3)试验法：用试验的方法确定满足产品使用性能 )试验法：
的间隙或过盈的范围。 的间隙或过盈的范围。
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已知基本尺寸为Φ25的孔、轴配合，要求 的孔、轴配合， 已知基本尺寸为 的孔 保证间隙在+40~+95µm之间，确定孔、轴的 之间， 保证间隙在 之间 确定孔、 公差带和配合的代号。 公差带和配合的代号。
公差与配合的选用
基准制的选择 公差等级的选择 配合的选择
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一 基准制的选择
基准制的选择与使用要求无关， 基准制的选择与使用要求无关，主要考虑结构的 合理性、加工、装配工艺和经济性。 合理性、加工、装配工艺和经济性。
（1）优先选用基孔制
一般孔比轴难加工， 一般孔比轴难加工，采用基孔制可减少定值刀 孔比轴难加工 量具的规格数目，经济合理。 具、量具的规格数目，经济合理。
曲 柄
轴 承
内燃机主轴承的配合
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小间隙配合 一般不用于转动， 小间隙配合(g*,h*):一般不用于转动，用在滑 隙配合
动场合和定心定位场合。 动场合和定心定位场合。
g:配合间隙很小， g:配合间隙很小， 配合间隙很小 一般不推荐用于 转动场合。 转动场合。多用 IT5-IT7级 IT5-IT7级，最适 合不回转的精密 滑动配合。 滑动配合。 钻套及衬套的配合