项目一2-1孔轴的尺寸公差与配合

对于隔套与轴的配合，亦由于轴的公差带已确 定为Φl10k6，而隔套的作用只是隔开两个轴承，使 轴承的轴向位置固定，为了装拆方便，它只需很松 地套在轴上即可，故采用公差等级更低的，间隙较 大的配合：Φ110 D11/k6。
一、基准制的选用
基孔制和基轴制是公差与配合标准规定的两 种等效的基准制。
如仅为了满足所需的配合性质，则任选其中 之一即可。
但是选哪种基准制较为合理，还需根据工艺、 结构、装配以及经济性等因素来确定。
（一）基孔制的选用
一般情况下应优先选用基孔制。
为了说明问题，以加工7级精度的孔和6级精 度的轴为例，从工艺上来分析优先选用基孔制的 理由。
只要按照使用要求选择不同的孔公差带来加工 孔，就能得到不同性质的配合。
这种情况下采用基轴制配合，在技术上与经济 上都是合理的。
2. 同一轴上有多种不同性质的配合要求时
例如发动机的活塞连杆组件（图1.2.1a)
图1.2.1 基准制选择示例一 a)活塞连杆组件；b)基孔制；c)基轴制
装配后要求活塞销与连杆小头衬套孔之间能相 对运动，因此采用间隙配合。而活塞销与活塞上的 销座孔之间，要求相对静止但又不宜太紧，为此采 用过渡配合。
本章主要以孔、轴类件为代表来叙述精度设计 方面的基础知识。
在机械产品当中，对应用非常广泛，数量最 多、尺寸形状各异的孔轴配合件的使用要求，可 归纳为以下三个方面。
一、可动性 要求工作时孔轴配合件之间在一定转速下保持 正常的相对转动和沿固定轨迹及方向移动。
如轴颈在滑动轴承中正常的高速转动；导轨与滑 块之间的相对移动。
选用基孔制，由于孔公差带位置一定，轴公差 带位置不同，所以孔的极限尺寸类型少，轴的极限 尺寸类型多。
孔的尺寸类型少，昂贵的定尺寸孔用刀具（特 别是拉刀）和塞规可以减少，例如Φ30H7/f6、 Φ30H7/m6、Φ30H7/t6，只需用一种Φ30H7的定尺 寸刀具和定尺寸塞规即可。
轴的尺寸类型多，但不会引起刀具费用的相应 增加，因为车刀、砂轮对不同尺寸的轴是同样适用 的。
（三）非基准制的选用
某些特殊场合可用任一孔轴公差带组成非基准 制配合。
如图1.2.2所示，为了满足配合的特殊需要， 轴承端盖与外壳孔、隔套与轴的配合，即是采用H 和h以外的任一孔、轴公差带的配合（非基准制配 合，其极限间隙见图1.2.2b)。
对于轴承端盖与外壳孔的配合，由于外壳孔 的公差带已选定为Φ200J7，而轴承端盖的作用 仅是防尘、防漏及限制轴承的轴向位移量，为了 装拆和调整方便，故其与外壳孔的配合选为公差 等级较低的间隙配合：Φ200J7/f 9。
若选用基轴制，由于轴公差带位置一定，孔公 差带位置不同，则孔的尺寸类型多，需要多种规格 不同的制造工具。
例如Φ30F7/h6、Φ30M7/h6、Φ30T7/h6，其 虽与上述基孔制的技术效果相同，但需要Φ30F7、 Φ30M7、Φ30T7等多种定值刀具、塞规和心轴，从 而使工具费用及成本提高。
由此可见，从节省制造费用的经济效果看，选 用基孔制远比基轴制有利
这种情况下采用何种基准制较妥，就要从加 工、装配等方面综合考虑。
如果采用基孔制配合（图1.2.1b），活塞销 应制成两头粗中间细的阶梯形，才能保证配合性 质。
这不仅给活塞销的加工造成困难，也会给装配 带来困难；并且当活塞销大头端通过连杆的衬套孔 时，衬套内表面往往会被的光滑轴，这样便于制造（无心磨床加工）， 装配也比较方便，确保了配合性质和使用要求。
为实现较高的定心精度和较准确的运动，应使配 合的间隙越小越好，但为了保证工作灵活性，孔与 轴之间必须留有足够的间隙。
二、固定性
要求工作时孔轴配合件之间在外力作用下不得 相对转动或移动。
如齿轮轴的齿轮和轴，蜗轮的轮缘和轮毅，它 们可以分别加工，装配之后形成一体，一般不再拆 卸。
要求工作时能传递一定的转矩和承受一定的轴 向力而不致打滑，因此孔轴配合必须具有足够的过 盈。
三、可拆性
要求装配和工作时孔、轴配合件之间有对心性 和较高的同轴度，修理时易于装拆，并且工作时 （附加固定件）保证不得相对运动。
如一般减速器中齿轮孔与轴的结合，销孔与 定位销的结合。这样，孔与轴之间必须具有很小 的间隙或过盈。
为了满足上述不同的使用要求及实现互换性， 必须正确地进行精度设计。
孔、轴尺寸公差与配合的选用主要解决以下三 个方面的问题： （1）基准制的选用； （2）公差等级的选用； （3）配合种类的选用。
项目一·2 孔、轴的尺寸公差及配合
孔与轴类件的精度设计是机械产品设计中一 个重要环节，是确保产品质量、性能和互换性的 一项很重要的工作。
其精度设计包括合理选择公差等级与配合、形 位公差项目及等级、表面粗糙度参数值等，以 达到设计所要求的精度和实现互换性生产。
选择是否得当，对机械的使用性能和制造成 本都有很大影响，有时甚至起决定作用。
图1.2.2 基准制选择示例二 a)滚动轴承与结合件的配合；b)公差带图
同滚动轴承内圈配合的轴，一定要以内圈孔为基 准件，按基孔制加工配合轴（Φ110k6）；而与外圈配 合的机座孔，必须与外圈为基准件，按基轴制加工配 合孔（Φ200J7）。
即滚动轴承内圈与轴的配合采用基孔制；外圈与 机座孔的配合采用基轴制。图1.2.2b为配合公差带 图。
（二）基轴制的选用
下述情况下必须选用基轴制。
1.使用不再加工的冷拔棒料做轴时 冷拔棒料 即冷拉圆型材，其尺寸精度可达IT7～IT9，表面粗 糙度可达Ra3.2～0.8μm，这对农业机械、纺织机 械及仪器、仪表行业中的某些光滑轴来说，已能满 足使用性能要求，不必再对轴进行任何加工，截取 所需的长度就可做轴。
一般来说，对于同一基本尺寸的轴上装有几 个不同配合性质的零件时，即“一轴多孔配合”， 采用基轴制较为有利。
3.以标准件为基准件确定基准制 标准件即标 准零件或部件，如平键、滚动轴承等，其一般由 专业工厂制造供各行业使用。
因此与标准件相配合的孔或轴，基准制不可 自由选择，应以标准件为基准件，来确定基准制。 例如图1.2.2a所示，