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1、公差与配合 表 1 公差等级的应用 应用场合 公差等级 IT 01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 量块 量规 高精度 低精度 配合尺寸 个别精密配合 特别重要 孔 轴 精密配合 孔 轴 中等精密 孔 轴 低精密配合 飞配合尺寸 原材料尺寸 表 2 各种加工方法的合理加工精度 加工方法 公差等级 IT 01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 研磨 珩磨 圆磨 平磨 金刚石车 金刚石镗 拉削 铰孔 精车精镗 粗车 粗镗 铣 刨、插 钻削 冲压 滚压、挤压 锻造 砂型铸造 金属
2、型铸造 气割 表 3 公差等级的主要应用范围 公差等级 主要应用实例 IT01IT1 一般用于精密标准量块。IT1 也用于检验 IT6、IT7 级轴用量规的校对量规 IT2IT7 用于检验工件 IT5IT16 的量规的尺寸公差 IT3IT5(孔为 IT6)用于精度要求很高的重要配合。例如机床主轴与精密滚动轴承的配合、发动机活塞销与连杆孔和活塞孔的配合。配合公差很小,对加工要求高,应用很少 IT6(孔为 IT7)用于机床、发动机和仪表中的重要配合。例如机床传动机构中的齿轮与轴的配合,轴与轴承的配合,发动机中活塞与汽缸、曲轴与轴承、气阀杆与导套的配合等。配合公差较小,一般精密加工能够实现,在精密机
3、械中广泛应用 IT7、IT8 用于机床和发动机中不太重要的配合,也用于重型机械、农业机械、纺织机械、机车车辆等的重要配合。例如机床上操纵杆的支承配合、发动机活塞环与活塞环槽的配合、农业机械中齿轮与轴的配合等。配合公差中等,加工易于实现,在一般机械中广泛应用 IT9、IT10 用于一般要求,或长度精度要求较高的配合。某些非配合尺寸的特殊需要,例如飞机机身的外壳尺寸,由于质量限制,要求达到 IT9 或 IT10 IT11、IT12 多用于各种没有严格要求,只要求便于连接的配合。例如螺栓和螺孔、铆钉和孔等的配合 IT12IT18 用于非配合尺寸和粗加工的工序尺寸上。例如手柄的直径、壳体的外形和壁厚尺
4、寸,以及端面之间的距离等 表 4 各种基本偏差的应用说明 配合 基本偏差 特点及应用实例 间隙配合 a(A)、b(B)可得到特别大的间隙,应用很少,主要用于工作时温度高,热变形大的零件的配合,如发动机中活塞与缸套的配合为 H9/a9 c(C)可得到很大的间隙,一般用于缓慢、松弛的动配合。用于工作条件差(如农用机械),受力易变形,或方便装配而需有较大的间隙时。推荐使用配合 H11/c11。其较高等级的配合 H8/c7 适用较高温度的动配合,比如内燃机排气阀和导管的配合 d(D)对应于 IT7IT11,用于较松的转动配合,比如密封盖、滑轮、空转带轮与轴的配合,也用大直径的滑动轴承配合 e(E)对应
5、于 IT7IT9,用于要求有明显的间隙,易于转动的轴承配合,比如大跨距轴承和多支点轴承等处的配合。e 轴适用于高等级的、大的、高速、重载支承,比如内燃机主要轴承、大型电动机、涡轮发动机、凸轮轴承等的配合为 H8/e7 f(F)对应于 IT6IT8 的普通转动配合。广泛用于温度影响小,普通润滑油和润滑脂润滑的支承,例如小电动机,主轴箱、泵等的转轴和滑动轴承的配合 g(G)多与 IT5IT7 对应,形成很小间隙的配合,用于轻载装置的转动配合,其他场合不推荐使用转动配合,也用于插销的定位配合,例如,滑阀、连杆销精密连杆轴承等 h(H)对应于 IT4IT7,作为普通定位配合,多用于没有相对运动的零件。
6、在温度、变形影响小的场合也用于精密滑动配合 过渡配合 js(JS)对应于 IT4IT7,用于平均间隙小的过渡配合和略有过盈的定位配合,比如联轴节、齿圈和轮毂的配合。用木槌装配 k(K)对应于 IT4IT7,用于平均间隙接近零的配合和稍有过盈的定位配合。用木槌装配 m(M)对应于 IT4IT7,用于平均间隙较小的配合和精密定位配合。用木槌装配 n(N)对应于 IT4IT7,用于平均过盈较大和紧密组件的配合,一般得不到间隙。用木槌和压力机装配 过盈配合 P(P)用于小的过盈配合,p 轴与 H6 和 H7 形成过盈配合,与 H8 形成过渡配合,对非铁零件为较轻的压入配合。当要求容易拆卸,对于钢、铸铁
7、或铜、钢组件装配时标准压入装配 r(R)对钢铁类零件是中等打入配合,对于非钢铁类零件是轻打入配合,可以较方便的进行拆卸。与 H8 配合时,直径大于 100 mm 为过盈配合,小于 100 mm 为过渡配合 s(S)用于钢和铁制零件的永久性和半永久性装配,能产生相当大的结合力。当用轻合金等弹性材料时,配合性质相当于钢铁类零件的 p 轴。为保护配合表面,需用热胀冷缩法进行装配 t(T)用于过盈量较大的配合,对钢铁类零件适合作永久性结合,不需要键可传递力矩。用热胀冷缩法装配 u(U)过盈量很大,需验算在最大过盈量时工件是否损坏。用热胀冷缩法装配 v(V)、x(X)y(Y)、z(Z)一般不推荐使用 表
8、 5 优先配合选用 优先配合 说明 基孔制 基轴制 间隙非常大,常用于很松、转动很慢的动配合;要求大公差与大间隙的外露组件;要求装配方便的、很松的配合 间隙很大的自由转动配合,用于精度非主要要求时或有大的温度变化、高转速或大的轴颈压力时 间隙不大的转动配合,用于中等转速与中等轴颈压力的精确传动;也用于装配较容易的中等定位配合 间隙很小的滑动配合,用于不希望自由转动,但可自由移动和滑动并精密定位时;也可用于要求明确的定位配合 均为间隙定位配合,零件可自由拆卸,而工作时一般相对静止不动,在最大实体条件下的间隙为零,在最小实体条件下间隙由公差等级决定 过渡配合,用于精密定位 过渡配合,允许有较大过盈
9、的更精密定位 过盈定位配合,即小过盈配合,用于定位精度特别重要时,能以最好的定位精度达到部件的刚性及中性要求,而对内孔承受压力无特殊要求,不依靠配合的紧固性传递摩擦负荷 中等压入配合,适用于一般钢件;或用于薄壁件的冷缩配合,用于铸铁可得到最紧的配合 压入配合,适用于可承受高压入力的零件,或不宜承受大压入力的冷缩配合 滚动轴承配合件公差及选用 滚动轴承配合件是指与滚动轴承内圈孔和外圈轴相配合的传动轴轴颈和箱体外壳孔。1.轴颈和外壳孔的公差带 由于滚动轴承是标准件,轴承内圈孔径和外圈轴径公差带在制造时已确定,因此轴承与轴颈和外壳孔的配合,需由轴颈和外壳孔的公差带决定。故选择轴承的配合也就是确定轴颈
10、和外壳孔的公差带种类,国家标准 GB/T 2751993 所规定的轴颈和外壳孔的公差带参见图 7.3 和图 7.4。该公差带仅适用于以下场合:轴承外形尺寸符合 GB/T 273.31999滚动轴承 向心轴承 外形尺寸总方案的规定;轴承的精度等级为 0 级和 6(6x)级;轴承的游隙为基本组径向游隙;轴为实心或厚壁钢制轴;外壳为铸钢或铸铁。2.滚动轴承的配合选择 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时,应考虑的主要因素如下:1)套圈与负荷方向的关系 套圈相对于负荷方向静止。此种情况是指,作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止,即负荷方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上,该套圈所承受的这种负荷性
11、质,称为局部负荷。套圈相对于负荷方向旋转。此种情况是指,作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转,即合成负荷方向依次作用在套圈滚道的整个圆周上,该套圈所承受的这种负荷性质,称为循环负荷。套圈相对于负荷方向摆动。此种情况是指,作用于轴承上的合成径向负荷与套圈在一定区域内相对摆动,即合成负荷向量按一定规律变化,往复作用在套圈滚道的局部圆周上,该套圈所承受的这种负荷性质,称为摆动负荷。由以上分析可知,轴承套圈相对于负荷的旋转状态不同(静止、旋转、摆动),该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度也应不同。为了保证套圈滚道的磨损均匀,当套圈承受静止负荷时,该套圈与轴颈或外壳孔的配合应稍松些,以便在摩擦力矩的
12、带动下,它们可以作非常缓慢的相对滑动,从而避免套圈滚道局部磨损;当套圈承受循环负荷时,套圈与轴颈或外壳孔的配合应稍紧一些,避免它们之间产生相对滑动,从而实现套圈滚道均匀磨损;当套圈承受摆动负荷时,其配合要求与承受循环负荷时相同或略松一些,以提高轴承的使用寿命。2)负荷的大小 滚动轴承套圈与轴颈和外壳孔的配合,与轴承套圈所承受的负荷大小有关。国家标准GB/T 2751993 根据当量径向动负荷与轴承产品样本中规定的额定动负荷的关系,将当量径向动负荷分为轻负荷、正常负荷和重负荷三种类型,见表 1。轴承在重负荷和表 2 安装向心轴承的轴颈(圆柱形)公差带 续表 2 注:对精度有较高要求的场合,应选用
13、 j5、k5、分别代替 j6、k6 单列圆锥滚子轴承和单列角接触轴承的配合对内部游隙影响不大,可用 k6、m6 分别代替 k5、m5。重负荷下轴承径向游隙应选用大于 0 组。凡有较高的精度或转速要求的场合,应选用 h7(轴颈形状公差 IT5)代替 h8(IT6)。尺寸500 mm,轴颈形状公差为 IT7。表 3 安装向心轴承的外壳孔公差带 注:列公差带随尺寸的增大,从左至右选择;对旋转精度要求较高时,可相应提高一个标准公差等级,并同时选用整体式外壳;对轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。表 4 安装推力轴承的轴颈公差带 表 5 安装推力轴承的外壳孔公差带 3.轴颈和外壳孔的形位公差与表面
14、粗糙度 轴颈和外壳孔的公差带确定以后,为了保证轴承的工作性能,还应对它们分别规定形位公差和表面粗糙度参数值,这些可以参照表 6、表 7 选取。表 6 轴颈和外壳孔形位公差值 为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质,轴颈和外壳孔应分别采用包容要求和最大实体要求的零形位公差。对于轴颈,在采用包容要求的同时,为了保证同一根轴上两个轴颈的同轴度精度,还应规定这两个轴颈的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差(如圆柱齿轮减速器中齿轮轴、输出轴的轴颈和轴头的要求)。对于外壳上支承同一根轴的两个孔,应按关联要素采用最大实体要求的零形位公差0,来规定这两个孔的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差(如圆柱齿轮减速器
15、中箱体两轴承孔的要求),以同时保证指定的配合性质和同轴度精度。此外,无论轴颈或外壳孔,若存在较大的形状误差,则轴承与它们安装后,套圈会因此而产生变形,这就必须对轴颈和外壳孔规定严格的圆柱度公差。轴肩和外壳孔肩的端面是安装轴承的轴向定位面,若它们存在较大的垂直度误差,则轴承安装后会产生歪斜,因此应规定轴肩和外壳孔肩的端面对基准轴线的端面圆跳动公差。表 7 轴颈和外壳孔配合面的表面粗糙度参数值 形状和位置公差与检测 1.形位公差的研究对象 形位公差的研究对象是构成零件几何特征的点、线、面。这些点、线、面统称为要素。一般在研究形状公差时,涉及的对象有线和面两类要素,在研究位置公差时,涉及的对象有点、
16、线和面三类要素。形位公差就是研究这些要素在形状及其相互间方向或位置方面的精度问题。几何要素可从不同角度分类:1)按结构特征分类 轮廓要素。即构成零件外形为人们直接感觉到的点、线、面。中心要素。即轮廓要素对称中心所表示的点、线、面。其特点是它不能为人们直接感觉到,而是通过相应的轮廓要素才能体现出来,如零件上的中心面、中心线、中心点等。2)按存在状态分类 实际要素。即零件上实际存在的要素,可以通过测量反映出来的要素代替。理想要素。它是具有几何意义的要素;是按设计要求,由图样给定的点、线、面的理想形态;它不存在任何误差,是绝对正确的几何要素。理想要素是作为评定实际要素的依据,在生产中是不可能得到的。
17、3)按所处部位分类 被测要素。即图样中给出了形位公差要求的要素,是测量的对象。基准要素。即用来确定被测要素方向和位置的要素。基准要素在图样上都标有基淮符号或基准代号。4)按功能关系分类 单一要素。指仅对被侧要素本身给出形状公差的要素。关联要素。即与零件基准要素有功能要求的要素。2.形位公差的项目及其符号 国家标准将形位公差共分为 14 个项目,其中形状公差为 4 个项目,轮廓公差为 2 个项目,定向公差为 3 个项目,定位公差为 3 个项目及跳动公差为 2 个项目。见表 1。表 1 形位公差的项目及其符号 3.形位公差带的 4 个要素 形位公差标注是图样中对几何要素的形状、位置提出精度要求时的
18、表示。形位公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征要素。1)公差带的形状 公差带的形状是由要素本身的特征和设计要求确定的。常用的公差带有以下 11 种形状:圆内区域、两同心圆间的区域、两同轴圆柱面间的区域、两平行直线之间的区域、两等距曲线之间的区域、两平行平面之间的区域、两等距曲面间的区域、圆柱内区域、球内区域、一段圆柱面、一段圆锥面,如图 1 所示。图 1 形位公差带的形状 公差带呈何种形状,取决于被测要素的形状特征、公差项目和设计时表达的要求。在某些情况下,被测要素的形状特征就确定了公差带形状。如被测要素是平面,则其公差带只能是两平行平面;被测要素是非圆曲面或曲线,其公差带只能是两等距曲面
19、或两等距曲线。必须指出。被测要素要由所检测的公差项目确定,如在平面、圆柱面上要求的是直线度公差项目,则要做一截面得到被测要素,被测要素此时呈平面(截面)内的直线。在多数情况下,除被测要素的特征外,设计要求对公差带形状起着重要的决定作用。如对于轴线,其公差带可以是两平行直线、两平行平面或圆柱面,视设计给出的是给定平面内、给定方向上或是任意方向上的要求而定。有时,形位公差的项目就已决定了形位公差带的形状。如同轴度,由于零件孔或轴的轴线是空间直线,同轴要求必是指任意方向的,其公差带只有圆柱形一种。圆度公差带只可能是两同心圆,而圆柱度公差带则只有两同轴圆柱面一种。2)公差带的大小 公差带的大小是指公差
20、标注中公差值的大小,它是指允许实际要素变动的全量,它的大小表明形状位置精度的高低,按上述公差带的形状不同,可以是指公差带的宽度或直径,这取决于被测要素的形状和设计的要求,设计时可在公差值前加或不加符号加以区别。对于同轴度和任意方向上的轴线直线度、平行度、垂直度、倾斜度和位置度等要求,所给出的公差值应是直径值,公差值前必须加符号。对于空间点的位置控制,有时要求任意方向控制,则用到球状公差带,则符号为S。对于圆度、圆柱度、轮廓度(包括线和面)、平面度、对称度和跳动等公差项目,公差值只可能是宽度值。对于在一个方向上、两个方向上或一个给定平面内的直线度、平行度、垂直度、倾斜度和位置度所给出的一个或两个
21、互相垂直方向的公差值也均为宽度值。公差带的宽度或直径值是控制零件几何精度的重要指标。一般情况下,应根据 GB/T11841996 来选择标准数值,如有特殊需要,也可另行规定。3)公差带的方向 在评定形位误差时,形状公差带和位置公差带的放置方向直接影响到误差评定的正确性。对于形状公差带,其放置方向应符合最小条件(见形位误差评定)。对于定向位置公差带,由于控制的是正方向,故其放置方向要与基准要素成绝对理想的方向关系,即平行、垂直或理论准确的其他角度关系。对于定位位置公差,除点的位置度公差外,其他控制位置的公差带都有方向问题,其放置方向由相对于基准的理论正确尺寸来确定。4)公差带的位置 对于形状公差
22、带,只是用来限制被测要素的形状误差,本身不作位置要求,如圆度公差带限制被测的截面圆实际轮廓圆度误差,至于该圆轮廓在哪个位置上、直径多大都不属于圆度公差控制之列,它们是由相应的尺寸公差控制的。实际上,只要求形状公差带在尺寸公差带内便可,允许在此范围内任意浮动。对于定向位置公差带,强调的是相对于基准的方向关系,其对实际要素的位置是不作控制的,而是由相对于基准的尺寸公差或理论正确尺寸控制。如机床导轨面对床脚底面的平行度要求,它只控制实际导轨面对床脚底面的平行性方向是否合格,至于导轨面离地面的高度,由其对床脚底面的尺寸公差控制,被测导轨面只要位于尺寸公差内,且不超过给定的平行度公差带,就视为合格。因此
23、,导轨面高于平行度公差带可移到尺寸公差带的上部位置,依被测要素离基准的距离不同,平行度公差带可以在尺寸公差带内上或下可以浮动变化。如果由理论正确尺寸定位,则形位公差带的位置由理论正确尺寸确定,其位置是固定不变的。对于定位位置公差带,强调的是相对于基准的位置(其必包含方向)关系,公差带的位置由相对于基准的理论正确尺寸确定,公差带是完全固定位置的。其中同轴度、对称度的公差带位置与基准(或其延伸线)位置重合,即理论正确尺寸为 0,而位置度则应在 x、y、z 坐标上分别给出理论正确尺寸。形位公差的标准与选用 1.形位公差值的标准 实际零件上所有的要素都存在形位误差,根据国家标准规定,凡是一般机床加工能
24、保证的形位精度,其形位公差值按 GB/T 11841996 形状和位置公差 未注公差值 执行,不必在图样上具体注出。当形位公差值大于或小于未注公差值时,则应按规定在图样上明确标注出形位公差。按国家标准的规定,对 14 项形位公差,除线、面轮廓度及位置度未规定公差等级外,其余项目均有规定。其中,直线度、平面度、平行度、垂直度、圆柱倾斜度、同轴度、对称度、圆跳动、全跳动划分为 12 级,即 112 级,1 级精度最高,12 级精度最低;圆度、圆柱度划分为 13 级,最高级为 0 级。各项目的各级公差值如表 4-64-10 所示。对于位置度,国家标准规定了公差值数系,如表4-6 所示。2.未注形位公
25、差的规定 图样上没有具体注明形位公差值的要素,根据国家标准规定,其形位精度由未注形位公差来控制,按以下规定执行:GB/T 11841996 对未注直线度、平面度、垂直度、对称度和圆跳动各规定了 H、K、L 三个公差等级,其公差值如表 4-11、表 4-12、表 4-13、表 4-14 所示。圆度的未注公差值等于直径公差值,但不能大于表 4.9 中的径向圆跳动值。圆柱度的未注公差值不做规定,但圆柱度误差由圆度、直线度和素线平行度误差三部分组成,而其中每一项误差均由它们的注出公差或未注公差控制。平行度的未注公差值等于尺寸公差值或直线度和平面度未注公差值中的较大者。同轴度的未注公差值可以和表4-13
26、 中的圆跳动的未注公差值相等。线轮廓度、面轮廓度、倾斜度、位置度和全跳动的未注公差值均由各要素的注出或未注线性尺寸公差或角度公差控制。3.形位公差的选用原则 形位公差的选用主要包括形位公差项目的选择、公差值的选择、公差原则的选择和基准要素的选择。1)形位公差项目的选择 形位公差项目的选择原则是:根据要素的几何特征、结构特点及零件的使用要求,并考虑检测的方便和经济效益。形状公差项目主要是按要素的几何形状特征确定的,因此要素的几何特征自然是选择单一要素公差项目的基本依据。例如,控制平面的形状误差选择平面度;控制圆柱面的形状误差应选择圆度或圆柱度。位置公差项目是按要素间几何方位关系确定的,所以关联要
27、素的公差项目应以它与基准间的几何方位关系为基本依据。例如对轴线、平面可规定定向和定位公差;对点只能规定位置度公差;回转类零件才可以规定同轴度公差和跳动公差。零件的功能要求不同,对形位公差应提出不同的要求。如减速器转轴的两个轴颈的形位精度,由于在功能上它们是转轴在减速器箱体上的安装基准,因此,要求它们要同轴,可以规定对它们公共轴线的同轴度公差或径向圆跳动公差。考虑检测的方便性,有时可将所需的公差项目用控制效果相同或相近的公差项目来代替。例如,要素为一圆柱面时,圆柱度是理想的项目,但是由于圆柱度检测不方便,故可选用圆度、直线度和素线平行度几个分项等进行控制。又如径向圆跳动可综合控制圆度和同轴度误差
28、,而径向圆跳动检测简单易行,所以在不影响设计要求的前提下,可尽量选用径向圆跳动公差项目。2)公差值的选择 公差值的选择原则是:在满足零件功能要求的前提下,考虑工艺经济性和检测条件,选择最经济的公差值。根据零件功能要求、结构、刚性和加工经济性等条件,采用类比法,按公差数值表4-5表 4-9 确定要素的公差值时,还应考虑以下几点:(1)在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值,即 t形状t位置。如同一平面上,平面度公差值应小于该平面对基准平面的平行度公差值。(2)圆柱形零件的形状公差,除轴线直线度以外,一般情况下应小于其尺寸公差。如最大实体状态下,形状公差在尺寸公差之内,形状公差包含在位置公差
29、带内。(3)选用形状公差等级时,应考虑结构特点和加工的难易程度,在满足零件功能要求的前提下,对于下列情况应适当降低 12 级精度:细长的轴或孔;距离较大的轴或孔;宽度大于二分之一长度的零件表面;线对线和线对面相对于面对面的平行度;线对线和线对面相对于面对面的垂直度。(4)选用形状公差等级时,还应注意协调形状公差与表面粗糙度之间的关系。通常情况下,表面粗糙度的数值约占形状误差值的 20%25%。(5)在通常情况下,零件被测要素的形状误差比位置误差小得多,因此给定平行度或垂直度公差的两个平面,其平面度的公差等级,应不低于平行度或垂直度的公差等级;同一圆柱面的圆度公差等级应不低于其径向圆跳动公差等级
30、。表 4-15表 4-17 列出了各种形位公差等级的应用举例,供选择时参考:表 4-15 直线度、平面度公差等级应用举例 公差等级 应用举例 1,2 精密量具、测量仪器以及精度要求很高的精密机械零件,如 0 级样板平尺、0 级宽平尺、工具显微镜等精密测量仪器的导轨面 3 1 级宽平尺工作面、1 级样板平尺的工作面,测量仪器圆弧导轨,测量仪器的测杆外圆柱面 4 0 级平板,测量仪器的 V 形导轨,高精度平面磨床的 V 形导轨和滚动导轨,轴承磨床及平面磨床的床身导轨 5 1 级平板,2 级宽平尺,平面磨床的纵导轨、垂直导轨、工作台,液压龙门刨床导轨 6 普通机床导轨面,卧式镗床、铣床的工作台,机床
31、主轴箱的导轨,柴油机机体结合面 7 2 级平板,机床的床头箱体,滚齿机床身导轨,摇臂钻底座工作台,液压泵盖结合面,减速器壳体结合面,0.02 游标卡尺尺身的直线度 8 自动车床底面,柴油机汽缸体,连杆分离面,缸盖结合面,汽车发动机缸盖,曲轴箱结合面,法兰连接面 9 3 级平板,自动车床床身底面,摩托车曲轴箱体,汽车变速箱壳体,车床挂轮的平面 表 4-16 圆度、圆柱度公差等级应用举例 公差等级 应用举例 0,1 高精度量仪主轴,高精度机床主轴,滚动轴承的滚珠和滚柱 2 精密测量仪主轴、外套、套阀,纺锭轴承,精密机床主轴轴颈,针阀圆柱表面,喷油泵柱塞及柱塞套 3 高精度外圆磨床轴承,磨床砂轮主轴
32、套筒,喷油嘴针、阀体,高精度轴承内外圈等 4 较精密机床主轴、主轴箱孔,高压阀门、活塞、活塞销、阀体孔,高压油泵柱塞,较高精度滚动轴承配合轴,铣削动力头箱体孔 5 一般计量仪器主轴,测杆外圆柱面,一般机床主轴轴颈及轴承孔,柴油机、汽油机的活塞、活塞销,与 P6 级滚动轴承配合的轴颈 6 一般机床主轴及前轴承孔,泵、压缩机的活塞、汽缸,汽油发动机凸轮轴,纺机锭子,减速传动轴轴颈,拖拉机曲轴主轴颈,与 P6 级滚动轴承配合的外壳孔 7 大功率低速柴油机曲轴轴颈、活塞、活塞销、连杆、汽缸,高速柴油机箱体轴承孔,千斤顶或压力油缸活塞,机车传动轴,水泵及通用减速器转轴轴颈 8 低速发动机、大功率曲柄轴轴
33、颈,内燃机曲轴轴颈,柴油机凸轮轴承孔 9 空气压缩机缸体,通用机械杠杆与拉杆用套筒销子,拖拉机活塞环、套筒孔 表 4-17 平行度、垂直度、倾斜度、端面圆跳动公差等级应用举例 公差等级 应用举例 1 高精度机床、测量仪器、量具等主要工作面和基准面 2,3 精密机床、测量仪器、量具、夹具的工作面和基准面,精密机床的导轨,精密机床主轴轴向定位面,滚动轴承座圈端面,普通机床的主要导轨,精密刀具、量具的工作面和基准面,光学分度头心轴端面 4,5 普通机床导轨,重要支承面,机床主轴孔对基准的平行度,精密机床重要零件,计量仪器、量具、模具的工作面和基准面,床头箱体重要孔,通用减速器壳体孔,齿轮泵的油孔端面
34、,发动机轴和离合器的凸缘,汽缸支承端面,安装精密滚动轴承壳体孔的凸肩 6,7,8 一般机床的工作面和基准面,压力机和锻锤的工作面,中等精度钻模的工作面,机床一般轴承孔对基准的平行度,变速器箱体孔,主轴花键对定心直径部位表面轴线的平行度,一般导轨、主轴箱体孔、刀架、砂轮架、汽缸配合面对基准轴线,活塞销孔对活塞中心线的垂直度,滚动轴承内、外圈端面对轴线的垂直度 9,10 低精度零件,重型器型滚动轴承端盖,柴油机、曲轴颈、花鍵轴和轴肩端面,带式运输机法兰盘等端面对轴线的垂直度,减速器壳体平面 表 4-18 同轴度、对称度、径向跳动公差等级应用举例 公差等级 应用举例 1,2 旋转精度要求很高、尺寸公
35、差高于 1 级的零件,如精密测量仪器的主轴和顶尖,柴油机喷油嘴针阀 3,4 机床主轴轴颈,砂轮轴轴颈,汽轮机主轴,测量仪器的小齿轮轴,安装高精度齿轮的轴颈 5 机床主轴轴颈,机床主轴箱孔,计量仪器的测杆,涡轮机主轴,柱塞油泵转子,高精度滚动轴承外圈,一般精度轴承内圈 6,7 内燃机曲轴,凸轮轴轴颈,柴油机机体主轴承孔,水泵轴,油泵柱塞,汽车后桥输出轴,安装一般精度齿轮的轴颈,涡轮盘,普通滚动轴承内圈,印刷机传墨辊的轴颈,键槽 8,9 内燃机凸轮轴孔,水泵叶轮,离心泵体,汽缸套外径配合面对工作面,运输机机械滚筒表面,棉花精梳机前、后滚子,自行车中轴 3)公差原则的选择 公差原则的选择原则是:根据
36、被测要素的功能要求,综合考虑各种公差原则的应用场合和采用该种公差原则的可行性和经济性。公差原则主要根据被测要素的功能要求、零件尺寸大小和检测方便来选择,并应考虑充分利用给出的尺寸公差带,还应考虑用被测要素的形位公差补偿其尺寸公差的可能性。按独立原则给出的形位公差是固定的,不允许形位误差值超出图样上标注的形位公差值。而相关要求给出的形位公差是可变的,在遵守给定边界的条件下,允许形位公差值增大。有时独立原则、包容要求和最大实体要求都能满足某种同一功能要求,但在选用它们时应注意到它们的经济性和合理性。例如,孔或轴采用包容要求时,它的实际尺寸与形状误差之间可以相互调整(补偿),从而使整个尺寸公差带得到
37、充分利用,技术经济效益较高。但另一方面,包容要求所允许的形状误差的大小,完全取决于实际尺寸偏离最大实体尺寸的数值。如果孔或轴的实际尺寸处处皆为最大实体尺寸或者趋近于最大实体尺寸,那么,它必须具有理想形状或者接近于理想形状才合格,而实际上极难加工出这样精确的形状。又如,从零件尺寸大小和检测的方便程度来看,按包容要求用最大实体边界控制形状误差,对于中小型零件,便于使用量规检验。但是,对于大型零件,就难于使用笨重的量规检验。在这种情况下按独立原则的要求进行检测就比较容易实现。表 4-19 对公差原则的应用场合进行了总结,供选择公差原则时参考。表 4-19 公差原则的应用场合 公差原则 应用场合 独立
38、原则 尺寸精度与形位精度需要分别满足要求,如齿轮箱体孔、连杆活塞销孔、滚动轴承内圈及外圈滚道 尺寸精度与形位精度要求相差较大,如滚筒类零件、平板、通油孔、导轨、汽缸 尺寸精度与形位精度之间没有联系,如滚子链条的套筒或滚子内、外圆柱面的轴线与尺寸精度,发动机连杆上尺寸精度与孔轴线间的位置精度 未注尺寸公差或未注形位公差,如退刀槽、倒角、圆角 包容要求 用于单一要素,保证配合性质,如 40H7 孔与 40h7 轴配合,保证最小间隙为零 最大实体要求 用于中心要素,保证零件的可装配性,如轴承盖上用于穿过螺钉的通孔,法兰盘上 用于穿过螺栓的通孔,同轴度的基准轴线 最小实体要求 保证零件强度和最小壁厚
39、4)基准要素的选择 基准是确定关联要素间方向和位置的依据。在选择位置公差项目时,需要正确选用基准。选择基准时,一般应从以下几方面考虑:(1)根据零件各要素的功能要求,一般以主要配合表面,如轴颈、轴承孔、安装定位面,重要的支承面等作为基准,如轴类零件,常以两个轴承为支承运转,其运动轴线是安装轴承的两轴颈共有轴线,因此,从功能要求来看,应选这两处轴颈的公共轴线(组合基准)为基准。(2)根据装配关系应选零件上相互配合、相互接触的定位要素作为各自的基准。如盘、套类零件,一般是以其内孔轴线径向定位装配或以其端面轴向定位,因此根据需要可选其轴线或端面作为基准。(3)根据加工定位的需要和零件结构,应选择较宽大的平面、较长的轴线作为基准,以使定位稳定。对结构复杂的零件,一般应选三个基准面,根据对零件使用要求影响的程度,确定基准的顺序。(4)根据检测的方便程度,应选择在检测中装夹定位的要素为基准,并尽可能将装配基准、工艺基准与检测基准统一起来。
限制150内