互换性部分习题答案

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-. 20举例1计算：孔与轴孔与轴孔与轴画出公差带，写出配合的极限间隙（过盈），说明配合类别，配合公差025.0050025.0041.050025.0050059.0043.050025.0050018.0002.050

解: (1) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(-0.041)= +0.066 mm

最小间隙 Xmin=EI-es=0-(-0.025)= +0.025 mm

配合公差 T f =︱Xmax—Xmin︱=︱+0.066-(+0.025) ︱

= 0.041 mm

(2) 最大过盈 Ymax=EI-es==0-(+0.059)= -0.059mm

最小过盈 Ymin=ES-ei=+0.025-(+0.043) = -0.018mm

配合公差 T f =︱Ymin—Ymax︱=︱-0.018-(-0.059)︱

= 0.041 mm

(3) 最大间隙 Xmax=ES-ei=+0.025-(+0.002)= +0.023 mm

最大过盈 Ymax=EI-es=0-(+0.018)= -0.018 mm

配合公差 T f =︱Xmax—Ymax︱=︱+0.023-(-0.018)︱

= 0.041 mm

标准公差计算举例 .

-. 基本尺寸为20mm，求IT6、IT7的公差值。

解：基本尺寸20mm，查表2-3属于18～30mm，则

几何平均值D=(18×30)0.5=23.24mm

标准公差因子

查表2-1 IT6=10i IT7=16i

即IT6=10 ×1.31μm=13.1μm≈13 μm

IT7=16 ×1.31μm=20.96 μm ≈21 μm

4.孔的基本偏差(查表2-8)

孔的基本偏差值可按表2-6给出的公式计算，同一字母表示的孔、轴基本偏差的绝对值相等，符号相反。即：

EI=-es，ES=-ei。

特殊情形：

(1) 当基本尺寸>3~500mm，标准公差等级为IT9~IT16的基本偏差N，其数值(ES)等于零；

(2) 标准公差等级≤IT8(IT8,IT7,IT6…)的基本偏差J、K、M、N以及公差等级≤IT7的基本偏差P~ZC，计算孔的基本偏差时同一字母的孔和轴的基本偏差的符号相反，绝对值相差一个值，如下：

ES=-ei+ ， ＝ITn- ITn-1 =Th-Ts

ITn：某一级孔的标准公差；

ITn-1：比某一级孔高一级的轴的标准公差 .

-. 37因孔加工更困难，规定：较高精度等级的配合中，孔比轴的公差等级低一级；在较低等级配合中，孔轴采用相同的公差等级。孔、轴公差在零件图上的标注孔、轴公差在装配图上的标注

例2、确定孔Φ20P7的极限偏差解：由表2-4得IT7=21 μm由表2-8得ES=-ei+Δ=-22+8= -14μm

EI=ES-Th=-35μm 例1、确定孔Φ20H7的极限偏差解：由表2-4得IT7=21 μm由表2-8得EI=0μm ES=EI+Th= +21 μm

»Φ20-0.014-0.035»Φ20+0.0210举例

举例

1、确定Φ 25H7/f6，Φ 25F7/h6孔与轴的极限偏差

2、确定Φ 25H8/p8，Φ 25P8/h8孔与轴的极限偏差

3、确定Φ 25H7/p6， Φ 25P7/h6孔与轴的极限偏差 .

-. 4、根据给定数值，试确定其公差等级

基孔制，D=40mm，Xmax=+0.066mm，Xmin=+0.025mm；

基轴制， D=30mm，Xmax==+0.025mm，Ymax=-0.029mm；

基孔制，D=100mm，Ymax=-0.146mm，Ymin=-0.089mm。

Φ 40H7/f6, Φ 30M8/h7, Φ

100H7/u6

492.4 常用尺寸公差与配合的选用公差与配合的选择是机械设计与制作中至关重要的一环。公差与配合的选用是否恰当，对机械的使用性能和制造成本都有很大的影响，有时甚至起决定性的作用。因此，公差与配合的选择，实质上是尺寸的精度设计。公差与配合的选用内容基准制的选用；公差等级的选用；配合的选用尺寸公差与配合的选择原则满足使用要求的前提下，获得最佳的技术经济效益选择方法计算法、试验法、类比法

基准制的选用

与使用要求无关，主要从结构、工艺及经济效益方面综

合考虑；

 一般选择基孔制；

 下列情况选择基轴制；

 不再加工的冷拔钢材制轴－－农机、纺机

 小于1mm的精密轴－－光轧成型轴

 同一根轴上（基本尺寸相同）与几个零件孔配合 .

-.  与标准件配合时，以标准件确定基准制；如与滚动轴承内圈配合的轴按基孔制；与滚动轴承外圈配合的孔应按基轴制。

 满足特殊要求，选用非基准制配合；

常用公差等级应用示例公差等级应用5级主要用在配合精度，形位精度要求较高的地方，一般在机床、发动机、仪表等重要部位应用。如：与4级滚动轴承配合的箱体孔；与5级滚动轴承配合的机床主轴，机床尾架与套筒，精密机械及高速机械中的轴径，精密丝杆轴径等。6级用于配合性质均匀性要求较高的地方。如：与5级滚动轴承配合的孔、轴颈；与齿轮、蜗轮、联轴器、带轮、凸轮等连接的轴径，机床丝杠轴径；摇臂钻立柱；机床夹具中导向件外径尺寸；6级精度齿轮的基准孔，7、8级精度齿轮的基准轴径。7级在一般机械制造中应用较为普遍。如：联轴器、带轮、凸轮等孔径；机床夹盘座孔；夹具中固定钻套、可换钻套；7、8级齿轮基准孔，9、10级齿轮基准轴。8级在机器制造中属于中等精度。如：轴承座衬套沿宽度方向尺寸，低精度齿轮基准孔与基准轴；通用机械中与滑动轴承配合的轴颈；也用于重型机械或农业机械中某些较重要的零件。9 10级级精度要求一般。如机械制造中轴套外径与孔；操作件与轴；键与键槽等零件。11级12级精度较低，适用于基本上没有什么配合要求的埸合。如：机床上法兰盘与止口；滑块与滑移齿轮；加工中工序间尺寸；冲压加工的配合件等。

配合种类的选择

选择配合主要是为了解决结合零件孔与轴在工作时的相

互关系，保证机器正常工作。

 优先配合 -> 常用配合 -> 一般配合。

 配合类别的选择(三种情况):

 装配后有相对运动要求，选用间隙配合；

 装配合需传递运动和载荷，选用过盈配合；

 装配后有定位精度要求，需拆卸的，应选用过渡配.

-. 合或小间隙、小过盈的配合。

 非基准件基本偏差代号的选择方法

计算法、试验法、类比法

各类配合的特性与应用

 确定基孔制，关键是确定轴的基本偏差代号；

 确定基轴制，关键是确定孔的基本偏差代号。

56配合实例1) 间隙配合配合代号特点应用实例H/a~c大间隙，不常使用起重机吊钩铰链、内燃机排气阀和导管等。H/d~e较大间隙，用于不高，易于转动的支承滑动轴承，滑轮和轴的配合；大跨度支承、多点支承，大电机的支承等H/f适中间隙，多用于IT7~IT9的一般转动齿轮箱、电动机、泵等的转轴、滑动支承。H/g小间隙，不用于转动，适用于往复摆动和滑动的精密配合插销定位配合，精密连杆轴承、活塞及滑阀，精密机床的诅咒、分度头轴颈与轴的配合H/h最小间隙为0，用于无相对转动但有定心、导向的定位配合。或滑动配合推荐H6/h5,H7/h6,H3/h7,H9/h9,H11/h11。 .

-. 57配合代码特点应用实例H/j, H/js较常用，用于IT4-IT7，用于略有过盈的定位配合。带轮与轴的配合，联轴节、轮毂及滚动轴承与箱体的配合H/k平均间隙近于0，定心较好，能够拆卸，用于IT4-IT7刚性联轴器配合H/m, H/n定心好，装配紧，用于IT4-IT7轮缘与铸铁轮辐的配合2) 过渡配合

583) 过盈配合配合代码特点应用实例H/p, H/r用于大修拆卸的配合，定心精度高，零件有足够刚性，受冲击负载的定位配合。IT6~IT8齿轮和轴套的配合H/s,H/t中等过盈配合，永久和半永久结合，传递中等载荷，用于IT6-IT7用压力法、冷轴热套法装配的配合，H/u~H/z大过盈配合，传递大转矩或受大冲击载荷。需试验。冷轴热套法装配的配合。火车车轮与轮毂。 .

-. 59

例1：某配合的基本尺寸为φ40mm，要求间隙在22 -66μm之间，若决定采用基轴制配合，试确定孔和轴的公差等级和配合种类，画出尺寸公差带图，并指出是否属于优先或常用配合。解: (1)确定基准制选择基轴制，es=0 基本偏差代号：h(2)确定孔、轴的公差等级[Tf]=|Xmax-Xmin|=|+66-22|=44 m查表得：IT6=16m IT7=25 m,

IT6+IT7=16 + 25 =41 <44，满足使用要求。所以，选孔为7级，轴为6级，Td=16 m ，TD=25 m

(3)确定轴的公差带代号：h7，ei=es-Td=-16 m

(4) 确定孔的基本偏差代号 ：EI

Xmin=EI-es=EI-0≥+22, EI  22 m,

查表得，孔的基本偏差代号为 F, EI=+25m，

孔的公差带代号为F7: 公差带.

-. 40F7

而TD=25m，所以ES=EI+TD=+25+25=+50 m

5)验算：Xmax=ES-ei=+50-(-16)=+66 m<+66 m

Xmin=EI-es= +25- 0= +25 m>+22 m

（间隙在+22~+66 m之间，符合给定要求）

配合的代号为：40F7/h6

属于常用配合

例2：有一基本尺寸为φ60的配合，经计算为了保证连接可靠，其最小过盈为-20μm，为了保证装配后孔不发生塑性变形，其最大过盈为-55μm。若决定采用基轴制配合，试确定此配合孔、轴公差带和配合代号，画出尺寸公差带图，并指出是否属于优先或常用配合。解: (1)确定基准制选择基轴制，es=0 基本偏差代号：h(2)确定孔、轴的公差等级[Tf]=|Ymax-Ymin|=|-55-（-20）|=35 m查表3.2得：IT6=19m IT5=13 m,

IT6+IT7=19 +13 =32 <35，满足使用要求。所以，选孔为6级，轴为5级，Td=13 m ，TD=19 m

(3)确定轴的公差带代号：h5，ei=es-Ts=-13 m 60h5

(4) 确定孔的基本偏差代号 ：ES

Ymin=ES-ei=ES-(-13)  -20, ES  -33

m,

查表3.5得，孔的基本偏差代号为 R, ES=-35m，

孔的公差带60R6