4、常用尺寸轴、孔公差与配合的选择[1]

基轴制的应用
用冷拉光轴作轴时。冷拉圆型钢材，其尺寸公差可达 用冷拉光轴作轴时。冷拉圆型钢材， IT7～IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精 ～ ，能够满足农业机械、 度要求，在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。 度要求，在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。 只需按照不同的配合性能要求加工孔， 只需按照不同的配合性能要求加工孔，就能得到不同 性质的配合。 性质的配合。 采用标准件时。滚动轴承为标准件， 采用标准件时。滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈 配合无疑应是基孔制， 配合无疑应是基孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基 轴制。 轴制。 同一基本尺寸的轴与多孔相配合， 同一基本尺寸的轴与多孔相配合，且配合性质要求不 同时。如图所示的活塞部件中， 同时。如图所示的活塞部件中，活塞销和活塞与连杆 的配合，根据功能要求， 的配合，根据功能要求，活塞销和活塞的配合应为过 渡配合，而活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。 渡配合，而活塞销与连杆的配合则应为间隙配合。
公差等级的选择方法
公差等级的选择的方法一般采用类比法， 公差等级的选择的方法一般采用类比法， 采用类比法 对于已知配合要求的也可以用计算法确 定其公差等级。 定其公差等级。书中列出公差等级的应 用，列出各种加工方法所能达到的精度 等级和各种基本偏差的应用实例。 等级和各种基本偏差的应用实例。一般 配合尺寸的公差等级范围为IT5～IT13， 配合尺寸的公差等级范围为 ～ ， 表中列出配合IT5～IT13级的应用，供 级的应用， 表中列出配合 ～ 级的应用 采用类比法时对比选用。 采用类比法时对比选用。
配合种类的选择
配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求， 配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求， 确定配合的类型及非配合制的基本偏差代号。 确定配合的类型及非配合制的基本偏差代号。 选择的基本方法还是类比法、 选择的基本方法还是类比法、计算法和试验法 三种。类比法是选择配合种类的主要方法。 三种。类比法是选择配合种类的主要方法。应 用类比法选择时，要考虑以下因素： 用类比法选择时，要考虑以下因素： 配合件的工作情况 各种基本偏差形成配合的特点 配合件的生产情况
类比法选择公差等级时应考虑的问题
（ 3） 过盈、 过渡和较紧的间隙配合，精度等级 ） 过盈、 过渡和较紧的间隙配合 ， 不能太低。一般孔的公差等级应不低于IT8级 ， 不能太低 。 一般孔的公差等级应不低于 级 轴的不低于IT7级 。 这是因为公差等级过低 ， 轴的不低于 级 这是因为公差等级过低， 使过盈配合的最大过盈过大， 使过盈配合的最大过盈过大，材料容易受到损 使过渡配合不能保证相配的孔、 坏；使过渡配合不能保证相配的孔、轴既装卸 方便又能实现定心的要求；使间隙配合产生较 方便又能实现定心的要求； 大的间隙，不能满足较紧配合的要求。 大的间隙，不能满足较紧配合的要求。 （4）在非配合制的配合中，当配合精度要求不 ）在非配合制的配合中， 为降低成本， 高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级 相差2～ 级 如图所示的箱体孔与端盖的配合。 相差 ～3级，如图所示的箱体孔与端盖的配合。
配合件的工作情况
选择配合的类型时， 选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运 定心精度高低、配合件受力情况、 动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况 配合类型的选择可依据下表来对比选择。 等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。
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间隙配合的特点
间隙配合有A 间隙配合有A～H（a～h）共十一种，其特点是： 共十一种，其特点是：
公差等级的选择原则
公差等级的选择的实质就是尺寸制造精 度的确定， 度的确定，尺寸的精度与加工的难易程 加工的成本和零件的工作质量有关。 度、加工的成本和零件的工作质量有关。 公差等级越高， 公差等级越高，合格尺寸的大小越趋一 配合精度就越高， 致，配合精度就越高，但加工的成本也 越高。公差与成本的关系如图所示。因 越高。公差与成本的关系如图所示。 公差等级选择的基本原则是： 此，公差等级选择的基本原则是：在满 足使用性能的前提下， 足使用性能的前提下，尽量选择较低的 精度等级。 精度等级。
利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、 利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性 变形等所引起的误差。 变形等所引起的误差。 生产中应用广泛，不仅用于运动配合， 生产中应用广泛，不仅用于运动配合，加紧固件后也可 用于传递力矩。 用于传递力矩。 不同基本偏差代号与基准孔（或基准轴） 不同基本偏差代号与基准孔（或基准轴）分别形成不同 间隙的配合。 间隙的配合。
过渡配合的特点
过渡配合有JS～ 四种基本偏差， 过渡配合有 JS～N（js～n） 四种基本偏差 ， 其 JS js～ 特点是： 主要特点是 主要特点是： 定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件后 定心精度高且可拆卸。也可加键、销紧固件后 用于传递力矩，主要根据机构受力情况、 用于传递力矩，主要根据机构受力情况、定心 精度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。 精度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。 定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的， 定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的，可选 较紧的基本偏差， 较紧的基本偏差， 如N（n），反之应选较松的 配合， JS（js） 配合，如：K（k）或JS（js）。
设计时主要依据变形、 设计时主要依据变形、误差需要补偿间隙的大 相对运动速度、 是否要求定心或拆卸来选定。 小 、 相对运动速度 、 是否要求定心或拆卸来选定 。
间隙配合的选用
工作时有相对运动或虽无相对运动而要求装 轴配合，应选用间隙配合。 拆方便的孔 、轴配合，应选用间隙配合。
一般工作条件的滑动轴承，可以选用基本偏差 或 组成 一般工作条件的滑动轴承，可以选用基本偏差f或F组成 的配合， 的配合，如H8/f7 相对运动速度较高、支承数目较多可以选用基本偏差d、 相对运动速度较高、支承数目较多可以选用基本偏差 、 e(或D、E)所组成的配合，如H8/e7 所组成的配合， 或 、 所组成的配合 对孔、轴仅有轴向相对运动或速度很低， 对孔、轴仅有轴向相对运动或速度很低，且有对准中心 要求的配合，可选用基本偏差g(或 所组成的配合 所组成的配合， 要求的配合，可选用基本偏差 或G)所组成的配合，如 H8/g7 要求装拆方便且无相对运动的孔、 要求装拆方便且无相对运动的孔、轴配合可选用基本偏 所组成的配合， 差h(或H)所组成的配合，如H8/h7 或 所组成的配合
非基准制的应用
在实际生产中，由于结构或某些特殊的需要，允许采 在实际生产中， 由于结构或某些特殊的需要， 用非配合制配合。即非基准孔和非基准轴配合， 用非配合制配合 。 即非基准孔和非基准轴配合 ， 如 ： 当机构中出现一个非基准孔（ 当机构中出现一个非基准孔 （ 轴 ） 和两个以上的轴 配合时，其中肯定会有一个非配合制配合。 （ 孔 ） 配合时 ， 其中肯定会有一个非配合制配合 。 如 图所示，箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合。 图所示 ， 箱体孔与滚动轴承和轴承端盖的配合 。 由于 滚动轴承是标准件，它与箱体孔的配合选用基轴制配 滚动轴承是标准件， 合 ， 箱体孔的公差带代号为J7，箱体孔与端盖的配合 箱体孔的公差带代号为 ， 可选低精度的间隙配合J7/f9 ，既便于拆卸又能保证 可选低精度的间隙配合 轴承的轴向定位，还有利于降低成本。 轴承的轴向定位，还有利于降低成本。 基孔制、基轴制的优先、常用配合见书中的表。 基孔制、基轴制的优先、常用配合见书中的表。
配合制的选择
基孔制和基轴制是两种平行的配合制。 基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满 足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合， 足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能 满足使用要求。 满足使用要求。如：H7/k6与K7/h6的配合性质基本相 与 的配合性质基本相 称为“同名配合” 所以， 同，称为“同名配合”。所以，配合制的选择与功能要 求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。 求无关，主要考虑加工的经济性和结构的合理性。 从制造加工方面考虑，两种基准制适用的场合不同； 从制造加工方面考虑，两种基准制适用的场合不同；从 加工工艺的角度来看， 加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸的 通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等） 孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加 工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。 工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。而一种规格 的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。 的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。 对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具， 对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方 便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见：对于中小 便地对多种轴的公差带进行检验。由此可见： 基孔制配合 尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。 尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。
公差等级的应用
配合IT5至IT13级的应用（尺寸≤５００mm） 配合IT5至IT13级的应用（尺寸≤５００mm） IT5 级的应用 mm
类比法选择公差等级时应考虑的问题
（1）应遵循工艺等价的原则，即相互结合的零件，其加 ） 遵循工艺等价的原则，即相互结合的零件， 工的难易程度应基本相当。根据这一原则， 工的难易程度应基本相当 。 根据这一原则 ， 对于基本 尺寸≤500mm的，当公差等级在 以上时， 尺寸 的 当公差等级在IT8以上时，标准推 以上时 荐孔比轴低一级， 荐孔比轴低一级 ， 如 ： H8/m7，K7/h6； 当公差等 ， ； 级在IT8以下时 标准推荐孔与轴同级， 以下时， H9/h9， 级在 IT8 以下时 ， 标准推荐孔与轴同级 ， 如 ： H9/h9， D9/h9，IT8属于临界值 ， IT8级的孔可与同级的轴 属于临界值， ， 属于临界值 级的孔可与同级的轴 配 合 ， 也 可 以 与 高 一 级 的 轴 配 合 ， 如 ： H8/f8， ， H8/k7。 对于基本尺寸 ＞ 500mm的 ， 一般采用孔 、 。 对于基本尺寸＞ 的 一般采用孔、 轴同级配合。 轴同级配合。 （2）相配合的零、部件的精度应相匹配。如：与齿轮孔 ）相配合的零、部件的精度应相匹配。 相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约； 相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约；与滚动轴承 相配合的外壳孔和轴的精度应当与滚动轴承的精度相 匹配。 匹配。
孔轴公差与配合的选用
常用尺寸尺寸公差与配合的选用
孔、轴配合的精度设计
圆柱结合的精度设计 实际上就是圆柱结合的 圆柱结合的 精度设计实际上就是圆柱结合的 精度设计 公差与配合的选用， 公差与配合的选用，它是机械设计与制造中至 关重要的一环，公差与配合的选用是否恰当， 关重要的一环，公差与配合的选用是否恰当， 对机械的使用性能 制造成本有着很大的影响 性能和 有着很大的影响。 对机械的使用性能和制造成本有着很大的影响。 圆柱结合的精度设计包括： 圆柱结合的精度设计包括： 配合制的选用 公差等级的选用 配合的选用
举例
如图所示，车床C616 如图所示，车床C616 主轴箱齿轮轴筒与隔套的配合。 主轴箱齿轮轴筒与隔套的配合。 由于滚动轴承是标准件， 由于滚动轴承是标准件，它与 齿轮轴筒的配合选用基孔制配 合，齿轮轴筒的公差带代号为 60js6， Φ60js6，而隔套作用只是将 两个滚动轴承隔开， 两个滚动轴承隔开，作轴向定 位用，为了方便装配， 位用，为了方便装配，它只要 松套在齿轮轴筒的外径上即可， 松套在齿轮轴筒的外径上即可， 公差等级也可选用更低的。 公差等级也可选用更低的。这 类配合就是用不同公差等级的 非基准孔公差带组成。 非基准孔公差带组成。
过渡配合的选用
对于既要求定位精确， 对于既要求定位精确，又要求装拆方便的场 应该选择过渡配合。 合，应该选择过渡配合。
过渡配合最大间隙X 应小，以保证对中性， 过渡配合最大间隙 max应小，以保证对中性，最大过盈 Ymax也应小，以保证装拆方便，也就是配合公差Tf应该 也应小，以保证装拆方便，也就是配合公差T 小，因此过渡配合中孔、轴标准公差等级应该较高 因此过渡配合中孔、 当对中性要求高、不常拆卸，传递载荷大、 当对中性要求高、不常拆卸，传递载荷大、冲击和振动 大时，应该选用较紧的配合， 大时，应该选用较紧的配合，如H7/m6，H7/n6。反 ， 。 可以选择较松的配合， 之，可以选择较松的配合，如H7/js6，H7/k6。 ， 。