轴与套筒、轴承、键

二 装配件检测2.1 轴与套筒的配合检测2.1.1分析任务书1．学习相关的基本知识（资讯）； 2．确定检测项目； 3．设计检测方案；4．实施检测，并填写检测报告； 5．检查； 6．做出评价。

2.1.2配合的基础知识一 配合的定及义类别（一） 配合的定义① 配合：基本尺寸相同，相互结合的孔、轴公差带之间的关系，反映孔和轴之间的松紧程度。

② 间隙和过盈孔的尺寸 – 相配合的轴的尺寸=“+”间隙“X ” “-”过盈“Y ”（二）配合的类型 1．间歇配合：①定义：具有间隙（包括最小间隙为零）的配合。

②特征值：最大间隙：孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得的代数差，max X d ei ES D X −=min −=max max 最小间隙：孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差，min X d =max es EI D X −−=min min 实际生产中，平均间隙更能体现其配合性质 2minmax X X X av +=③特点：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为正。

孔的公差带在轴的公差带的上方。

图2-1间隙配合（Xmin≠0）图2-2 间隙配合（Xmin =0）2．过盈配合①定义：具有过盈（包括最小过盈为零）的配合 ②特征值：最大过盈：孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得代数差，max Y EI =es d D Y −−=max min max最小过盈：孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得代数 min Y 差，ei ES d D Y −=−=min max min实际生产中平均过盈能体现其配合性 2minmax Y Y Y av +=③特点：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸之差为负。

孔的公差在轴的公差带的下方。

图2-3 过盈配合（Ymin≠0）图2-4过盈配合（Ymin =0）3．过渡配合①定义：可能具有间隙也可能具有过盈的配合。

②特征值：最大间隙：孔的最大极限尺寸减去轴的最小极限尺寸所得到的代数差， max X D ei ES d X −=−min max =max最大过盈：孔的最小极限尺寸减去轴的最大极限尺寸所得的代数差，max Y d =es EI D Y −−=min maxmax实际生产中，其中平均松紧程度可能为平均间隙，也可能为平均过盈，即 av X av Y ()2maxY X Y X mxaxav av +=或③特点：孔的公差带与轴的公差带相互重叠。

图2-5 过渡配合（三）配合公差配合公差是指允许间隙或过盈的变动量，它是设计人员根据机器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动的程度给定的允许指，它反映配合的松紧变化程度，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要的中和指标。

在数值上，它是一个没有正、负号，也不能为零的绝对值。

它的数值用公式表示为：对于间隙配合 min max X X T T T s h f −=+= 对于过盈配合 max min Y Y T T T s h f −=+= 对于过渡配合 max max Y X T T T s h f −=+=配合公差反映配合精度，配合种类反映配合性质。

二、基准制（一）基准制与基孔制的基本概念在制造相互配合的零件时，使其中一种零件作为基准件，它的基本偏差固定，通过改变另一种基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为配合制。

根据生产实际需要，国家标准规定了两种配合制。

1）基孔制配合基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度，如图2-1-6（a）所示。

基准孔的下偏差为零，用代号H 表示。

2）基轴制配合基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度，如图2-1-6（b）。

基准轴的上偏差为零，用代号h 表示。

（二）配合的标注代号① 把孔、轴基本偏差代号和公差等级代号中的阿拉伯数字组合，就组成各自的公差带代号。

例如：孔公差带代号Φ50 F6、 Φ50 H7、 Φ50 M8、 Φ50 P7；轴公差带代号Φ50 f6、 Φ50 h7、 Φ50 m8、 Φ50 p7。

② 把孔和轴公差带代号组合，就组成配合代号。

例如 67506/750f H f H φφ⇒图2-6基准制配合③ 基准孔和基准轴与各种非基准件配合时，得到各种不同性质的配合，如：A～H 和a～h 与基准件配合，形成间隙配合；J～N 和j～n 与基准件配合，基本上形成过渡配合，P～ZC 和p～zc 与基准件配合，基本上形成过盈配合。

④标准规定的优先、常用公差带与配合孔的公差带（图2-7）一般用途105种，常用44种，优先选用13种； 轴的公差带（图2-8）一般用途116种，常用59种，优先选用13种； 孔、轴公差带组成的基轴制配合（表2-1）常用配合47种，优先配合13种；孔、轴公差带组成的基孔制配合（表2-2）常用配合59种，优先配合13种。

图2-7一般、常用和优先孔公差带图2-8一般、常用和优先轴公差带表2-1基轴制优先、常用配合常用配合（三）基准制的选用基准制的选用原则：（1）一般情况优先选用基孔制优点：减少孔的定值尺寸，从而减少定值刀具、量具的规格和数量。

（2）特殊情况选用基轴制① 冷拉钢轴与相配件的配合冷拉标准轴：尺寸、形状很准确，表面微观形貌精度也很高，外圆表面不再加工即可使用。

② 轴形标准件与相配件的配合③ 一轴配多孔且各处松紧要求不同的配合，图2-9。

（3）精度不高且需经常装拆的情况允许采用非基准制，图2-10。

（四）公差等级的选用1． 基本原则① 满足使用条件；② 经济性好2．选择方法① 类比法（经验法）分析生产中验证过的同类产品的图样，并将所设计的机械工作要求、使用条件、加工工艺装备等情况比较。

② 分析计算法 依据一定的理论和计算公式，计算后参考极限与配合的标准。

3．用类比法确定标准公差等级应注意的问题① 了解各个公差等级的应用范围，表2-3② 掌握配合尺寸公差等级的应用范围表2-4③ 熟悉各种工艺方法的加工精度表2-5④ 注意与相配合零部件的精度协调⑤ 注意相配合的孔、轴工艺等价性(孔和轴的加工难易程度应基本相 同） 表2-1-6⑥ 精度要求不高的配合允许孔、轴的公差等级相差2～3级表2-3标准公差等级的应用范围表2-4配合尺寸公差等级的应用范围表2-5各种工艺方法可能达到的标准公差等级表2-6相配合的孔、轴工艺等价性（五）配合的选用1．配合类别的选用（1）选择的依据： 孔、轴间有相对运动：间隙配合；孔、轴间无相对运动：①过盈配合：要求传递足够大的转矩，不要求拆卸； ②过渡配合：要求传递一定的扭矩，能够拆卸； ③间隙配合；同轴度要求不高，只为装卸方便。

（2）影响配合性质的三个因素：① 工作温度 )(1122t t D X Δ−Δ=Δαα② 装配变形（图2-11） ③ 生产类型（图2-12）图2-11易装配变形结构图2-12生产类型对配合类型的影响2．配合代号的确定在确定配合制度和标准公差等级后，根据使用要求确定与基准件配合的轴或孔的基本偏差代号。

确定方法：计算法、试验法和类比法。

类比法：依据生产中积累的验证过的典型实例，再分析零件的具体工作条件、使用要求，还有生产设备的状况等，合理选择配合代号。

2.1.3形位公差与尺寸公差的关系公差原则：机械零件的同一被测要素既有尺寸公差要求，又有形位公差要求，处理两者之间关系的原则。

一．有关术语及定义1. 局部实际尺寸(简称实际尺寸d a、D a)2. 作用尺寸(1)体外作用尺寸(d fe 、D fe )：在被测要素的给定长度上，与实际外表面体外相接的最小理想面或与实际内表面体外相接的最大理想面的直径或宽度。

对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须与基准保持图样给定的几何关系。

a fe d d f =+a fe D D f=−图2-13实际尺寸和作用尺寸(2) 体内作用尺寸(d fi 、D fi )在被测要素的给定长度上，与实际外表面体内相接的最大理想面或与实际内表面体内相接的最小理想面的直径或宽度。

对于关联要素，该理想面的轴线或中心平面必须保持图样给定的几何关系。

3. 最大实体实效状态、尺寸(1) 最大实体实效状态(MMVC) 在给定长度上，实际要素处于最大实 体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。

(2) 最大实体实效尺寸(D MV 、d MV ) 最大实体实效状态下的体外作用 尺寸。

min MV M a fe d d t d d f d =+=+=t=+=−min MV M a fe t D tD D D f D =−=−=图2-14最大实体实效状态、尺寸4. 最小实体实效状态、尺寸(1) 最小实体实效状态(LMVC) 在给定长度上，实际要素处于最小实 体状态且其中心要素的形状或位置误差等于给出的形位公差值时的综合极限状态。

(2) 最小实体实效尺寸(d LV 、D LV ) 最小实体实效状态下的体内作用 尺寸。

min LV L t d d t d −=−= min LV L t D D t D +=+= 5. 作用尺寸与实效尺寸的区别：作用尺寸是由实际尺寸和形位误差综合形成的，一批零件中各不相同，是一个变量，但就每个实际的轴或孔而言，作用尺寸却是唯一的；实效尺寸是由实体尺寸和形位公差综合形成的，对一批零件而言是一定量。

实效尺寸可以视为作用尺寸的允许极限值。

6.边界（1）边界:由设计给定的具有理想形状的极限包容面。

（2）最大实体边界(MMB):尺寸为最大实体尺寸的边界。

（3）最小实体边界(LMB)：尺寸为最小实体尺寸的边界。

（4）最大实体实效边界(MMVB：尺寸为最大实体实效尺寸的边界。

（5）最小实体实效边界(LMVB)：尺寸为最小实体实效尺寸的边界。

表2-7公差原则术语及对应的表示符号和公式二、独立原则1、形位公差和尺寸公差互不相干；大多数机械零件的几何精度都是遵循独立原则的。

2、独立原则的适用范围较广：尺寸公差、形位公差二者要求都严、一严一松、二者要求都松。

三．相关要求定义——图样上给定的形位公差与尺寸公差相互有关的公差要求。

（一）包容要求1．定义：包容要求是要求实际要素应遵守其最大实体边界(MMB)，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸的一种公差要求。

2．标注方法：当采用包容要求时，应在被测要素的尺寸极限偏差或公差带代号后加注“ E ”符号。

图2-17包容要求举例表2-8实际尺寸及允许的误差3.合格判定：光滑极限量规的通规测头模拟MMB，通过合格；止规检验局部尺寸是否超过最小实体尺寸，测头止住合格。

z 合格条件 孔： min max,M a L feD D D D D D ≥==≤ 轴：max min,M a L fe d d d d d d =≥=≤4.总结：尺寸公差具有双重功能，既控制尺寸误差又控制形状误差。