机械设计中如何确定尺寸公差与配合

《机械设计中如何确定尺寸公差与配合》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、机械设计中如何确定尺寸公差与配合　　【摘要】公差配合的确定主要包括三个方面，一是基准制选用；二是公差等级的选用；三是配合的选用。下面将分析其选用原理。　　【关键词】公差；配合；设计；等级　　尺寸公差与配合的标准是机械制造中重要的基础标准之一，几乎涉及到国民经济的所有部门，在机械制造中具有重要的作用。公差与配合的标准不仅适用于最广泛的圆柱表面，也适用于其他表面或结构的尺寸公差以及由它们组成的配合。　　公差配合的确定主要包括三个方面，一是基准制选用；二是公差等级的选用；三是配合的选用。　　一、基准制的确定　　基准制有基孔制和基轴制。基准制的选用主要从结构、工艺以及经济几方面来考虑。　　1、一般

2、情况下应优先选用基孔制。因为加工孔和检验孔通常使用定值刀具和定值量具，选用基孔制可以减少孔用定值刀、量具的规格和数量，显然是经济合理。　　2、由于受结构和原材料等的限制，有时需要使用基轴制。例如活塞销与连杆及活塞的配合。根据使用要求，活塞销与活塞孔应为过渡配合，活塞销与连杆孔为间隙配合。若三段都选用基孔制则应为Φ30H6/m5、Φ30H6/g5、Φ30H6/m5。　　按此要求活塞销做成两头大，中间小的台阶形，不仅不利于加工，而且装配困难容易将连杆孔刮伤。若选用基轴制，则三段的配合可改为Φ30M6/h5、Φ30G6/h5、Φ30M6/h5，这样活塞销就是一根光轴，便于加工和装配。再如，采用冷

3、拉钢材做轴时也选用基轴制。因冷拉钢材本身的尺寸公差为IT8～IT12，用作某些农业机械和纺织机械中轴时，已能满足设计要求，而不必再加工外圆，故应采用基轴制。　　3、当设计的零件与标准件相配合时，基准制的选用应依标准件而定。例如滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制；滚动轴承外圈与外壳孔的配合应选用基轴制。　　4、为了满足配合的特殊要求，允许使用任一孔、轴公差带组成配合。例如轴承盖与基座孔的配合。滚动轴承外圈与基座孔的配合必须选用基轴制。孔的公差带为J7，而轴承盖与基座孔的配合要用间隙配合，这样拆装方便一点。若轴承盖与基座孔的配合选用基轴制，则形成过度配合，与要求不符，因此选用Φ32J7/f9

4、的配合，这是由任一孔、轴的公差带组成的非基准制配合。　　二、公差等级的确定　　公差等级的高低直接影响产品的使用性能和经济性。公差等级过低，将不能满足使用要求。反之，如果不合理的提高公差等级，将使成本成倍增加。公差等级与生产成本之间的关系可以看出，公差等级越高，生产成本越大，特别当公差等级?Q6级时，成本急剧增加，选用时要特别慎重。因此选用公差等级的基本原则，在满足使用条件的前提下，尽可能选用较低的公差等级。通常用类比法确定公差等级。用类比法选用公差等级时，首先应掌握各个公差等级的大致应用范围和公差等级与加工方法的大致关系，以便在选用公差等级时有所依据。（IT01～IT1用于量块的尺寸公差、

5、IT1～IT7用于量规的尺寸公差、IT5～IT12用于常用配合尺寸、IT12～IT18用于非配合尺寸。）一般确定公差等级要遵守工艺等价原则，即孔、轴的加工难易程度要相当。在公称尺寸等于或小于500mm时，孔的公差等级比轴要低一级；在基本尺寸大于500mm时，孔、轴的公差等级相同。这一原则主要用于中高精度（公差等级≤IT8）的配合。在满足配合要求的前提下，孔、轴的公差等级可以任意组合。例如轴承孔的连接可靠性主要是靠螺钉连接来保证，对配合精度要求很低，相配合的孔件和轴件既没有相对运动，又不承受外界负荷，所以轴承盖的配合外径采用IT9是经济合理的。孔的公差等级IT7由轴承的外径精度所决定的，如果

6、轴承盖的配合外径按工艺等价原则采用IT6，则反而是不合理的。这样做势必要提高制造成本，同时对提高产品质量又起不到任何作用。　　三、配合的确定　　1、配合类别的确定　　机械产品设计时，选用那类配合，主要取决于使用要求。各种机械产品对于配合的使用要求归纳起来不外乎三个方面：一是靠配合而维持孔、轴之间的相对运动；二是靠配合而确定孔件与轴件的相对位置；三是通过配合而传递扭矩或其他载荷。配合类别按下表选用。　　2、基本偏差的确定　　配合类别确定以后，在根据使用要求来考虑配合松紧程度，具体的确定于基准件相配合的轴或孔的基本偏差代号。　　间隙配合基本偏差代号的选用，间隙配合的基本偏差代号在A-H（a-h

7、）中选用，由于基本偏差的绝对值正好等于最小间隙，故可根据使用要求的最小间隙来确定基本偏差代号。间隙配合主要用于孔、轴具有相对运动的场合，也可用在没有相对运动的场合。在确定间隙配合的基本偏差代号，应考虑运动特性，运动条件，运动精度及工作温度等。相对运动速度高，选用大间隙配合；相对运动速度较低或有较高定位要求选用小间隙配合。例如车床尾架，顶尖套筒与尾架支撑孔之间有相对转动，考虑到偏心轴和两支承孔均有同轴度误差，为保证顺利装配