公差与配合的选用
公差配合选用技巧
公差配合选用技巧
公差配合是机械设计中不可或缺的一部分，正确的公差配合选用可以保证机械零件的准确性和可靠性。
以下是几个公差配合选用技巧： 1. 根据机械零件的重要程度和用途，选择适当的公差等级。
一
般来说，精度要求高的零件应该选择高等级的公差配合。
2. 考虑到制造工艺和成本，选择可以实现的公差配合。
有时候，高等级的公差配合可能会导致制造难度增加或成本增加，因此需要平衡精度和成本之间的关系。
3. 在选择公差配合时，要充分考虑材料的热膨胀系数。
不同材
料的热膨胀系数不同，因此在不同温度下公差配合的尺寸可能会发生变化，需要进行充分考虑。
4. 对于大型或复杂的零件，可以采用多个公差配合来保证尺寸
和位置的准确性。
例如，可以采用基准配合、过盈配合和间隙配合等多种方式来实现不同部位的精度要求。
5. 在进行公差配合选用时，还需要充分考虑使用环境和工作条件。
例如，在高温或高压环境下工作的零件需要选择适当的公差配合来保证其可靠性和安全性。
总之，公差配合选用是机械设计中不可忽视的一部分，需要充分考虑多种因素，选择适当的公差等级和配合方式，才能保证机械零件的精度、可靠性和安全性。
- 1 -。
零件尺寸公差与配合的合理选择(1)
零件尺寸公差与配合的合理选择(1)一、基孔制和基轴制的选择基准制是选择孔轴间各种配合关系的前提，被分为基孔制和基轴制两种系列。
基孔制是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。
基孔制的特点是孔为基准孔，其下偏差为零。
基轴制是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。
基轴制的特点是轴为基准轴，其上偏差为零。
维修中基准制的选择原则是：（1）一般情况下，要优先选用基孔制。
相对来说，加工孔要比加工轴困难。
采用基孔制，通过改变轴的尺寸和基准孔相配，加工起来容易方便，工艺性好；又有利于减少加工同一公称尺寸而配合不同的孔，所需标准刀具和量具的总数，减少总的生产投入。
（2）修理中，若直接截取冷拉钢材做轴，外圆不再进行加工，可采用基轴制，在加工孔中实现配合要求。
（3）与标准件配合的零件，基准制的选择应依照标准件来定。
（4）修理件的基准制应根据相配件的具体情况进行选择。
（5）由于结构原因必须采用多件配合时，应根据装配要求，具体分析情况，选用合适的基准制。
二、公差等级的选择（1）选择公差等级首先要能满足使用要求。
常用的配合尺寸一般采用的公差等级为IT5～IT11；特别精密零件的配合尺寸一般采用的公差等级为IT2～IT5；非配合尺寸制造时，一般采用的公差等级为IT12～IT18。
（2）选择公差等级要考虑工艺实现的可能性和经济性。
在满足使用的前提下，应尽可能地选择较低的公差等级以降低加工成本。
在生产过程中，产品精度的提高会明显增加生产成本，两者并不成正比关系。
因此，选择公差等级一定要慎重。
首先要对各种加工方法能达到的公差等级做到心中有数。
然后，再根据工艺设备和条件进行综合考虑。
（3）维修件选择公差等级还要考虑相配零件的精度及装配要求等。
三、配合的选择1.配合的一般选择配合是指基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。
因此，配合性质主要由基本偏差的特点决定，同时也与公差等级有一定关系。
培训资料-公差与配合的选择
2 配合是指不同零部件间的形状、尺
寸和相对位置关系。
3 公差与配合的选择需综合考虑设计
4 公差与配合的关系包括功能性配合、
要求、制造工艺、使用环境等因素。
相容性配合和干涉配合。
5 公差与配合的应用案例涵盖汽车发
6 常见问题包括配合松散、配合过紧、
动机、航空航天及机械装配等领域。
公差堆积以及不良互换性。
2 形位公差
控制零件的相对位置关系，如平行度、垂直 度等。
3 表面质量公差
4 选择公差
用于控制零件的表面光洁度、粗糙度等特性。
需考虑设计要求、制造工艺、使用环境等因 素，平衡成本与性能。
配合的分类与选择
紧配合
互相配合的零件之间具有较小 的间隙，适用于密封性要求高 的部件。
松配合
互相配合的零件间具有较大的 间隙，适用于需要容差较大的 部件。
公差堆积
在多个零件配合时，公差堆积可能导致不良影 响，可通过合理的公差配合设计和控制解决。
配合过紧
导致零件变形或难以拆卸，可采取热处理、研 磨或重新设计等方法解决。
不良互换性
不同供应商的零件互换时可能存在问题，可采 用统一的配合标准和测试要求来解决。
总结与要点
1 公差是零部件尺寸与设计尺寸间的
分差范围。
1
汽车发动机
控制活塞和缸套之间的配合，确保发动机的密封性和正常运行。
2
航空航天
保证飞机的结构零件符合安全要求，如翼尖配合、紧固件配合等。
3
机械装配
精确控制机械零件的配合，以确保装配的准确性和运行的稳定性。
公差与配合的常见问题及解决方法
配合松散
导致零件松动，可采取加入填料、采用其他配 合类型等方法解决。
公差与配合的选用
2、 孔、轴的偏差值的选择
配合类别确定后，基本偏差的选择有三种方法：
⑴计算法：根据配合的性能要求，由理论公式算出所需的极限间隙或极限过盈。（计算法只在重要的配合件和有成熟理论公式时采用）
⑵试验法：需通过一系列不同配合的试验，以得出最佳配合方案，要做大量试验，代价较高，一般在大量生产中的重要配合件才采用。
⑶经验法：通过平时实践掌握各种配合特点和通过类比法确定基本偏差，经验法是最常用的方法。
① 间隙配合偏差的选择 间隙配合共有A-H（a-h）十一种，其基本偏差的绝对值即等于最小间隙，故可根据要求的最小间隙选择基本偏差代号。间隙配合中的间隙用于贮存润滑油，形成一层油膜，以保证液体摩擦，还用来补偿温度变形、安装误差及弹性变形等所引起的误差。间隙配合在生产中应用广泛,不仅用于运动副，加键销等坚固件后也可用于传递力矩。
随着公差等级的提高，成本也随之提高。在低精度区，精度提高，成本增加不多；在高精度区，精度稍提高，成本急剧增加，故高精度公差等级的选用应特别慎重。
三、 配合的选择
基准制选好后，配合的选择就是确定相配件的基本公差。
1、 配合类别的选择
配合共分三大类，即过盈、过渡和间隙配合。
产品的要知道:公差与配合的选用
一、 基准制的选择
1、 基孔制：中等尺寸精度较高的孔的加工和检验，常采用钻头、铰刀、量规等定值刀具和量具，孔的公差带位置固定，可减少刀具、量具的规格，有利于生产和降低成本。故一般情况下应优先选用基孔制。
公差等级的选用
第四节常用尺寸公差与配合的选用一、配合制的选用选用配合制时，应从零件的结构、工艺、经济几方面来综合考虑，权衡利弊。
一般情况下，设计时应优先选用基孔制配合。
因为孔通常用定值刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工，用极限量规检验，所以采用基孔制配合可减少孔公差带的数量，大大减少用定值刀具和极限量规的规格与数量，显然是经济合理的。
但是，在有些情况下采用基轴制配合比较合理。
例如：1）在农业机械，建筑机械等制造中，又是采用具有一定公差等级的冷拉钢材，外径不需要加工，可直接做轴。
在此情况下，应选用基轴制配合。
2）在同一基本尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合性质的零件时，应选用基轴制配合。
3）与标准件相配合的孔或轴，应以标准件来确定配合制。
二、公差等级的选用选用公差等级时，要正确处理使用要求、制造工艺和成本之间的关系。
因此，选用公差等级的基本原则是：在满足使用要求的前提下，尽量选取低的公差等级。
另外在确定孔和轴的公差等级关系时，要考虑孔和轴的工艺等价性，即对基本尺寸≤500mm的较高等级的配合，由于孔比同级轴加工困难，当标准公差≤IT8时，国家标准推荐孔比轴低一级相配合，但对标准公差＞IT8级或基本尺寸＞500mm的配合，由于孔的测量精度比轴容易保证，因而推荐采用同级孔、轴配合。
国家标准推荐的各公差等级的应用范围如下：1）IT01、IT0、IT1级一般用于高精度量块和其他精密尺寸标准块的公差，他们大致相当于量块的1、2、3级精度的公差。
2）IT2~IT5级用于特别精密零件的配合。
3）IT5~IT12级用于配合尺寸公差。
其中IT5（孔到IT6）级用于高精度和重要的配合处。
例如精密机床主轴的轴颈、主轴箱体孔与精密滚动轴承的配合等。
4）IT6（孔到IT7）级用于要求精密配合的情况。
例如机床中一般传动轴和轴承的配合，齿轮、带轮和轴的配合。
5）IT7~IT8级用于一般精度要求的配合。
例如一般机械中速度不高的轴和轴承的配合，在重型机械中用于精度要求较高的配合，在农业机械中则用于较重要的配合。
公差与配合的选用
公差与配合的选用１）优先选用基孔制在工业生产中，孔的加工难度比有相同精度要求的轴要大得多，而且孔的加工和检验常采用钻头，铰刀，拉刀和量规等定值刀具和量具，如果孔的公差带固定，则可相应减少刀具和量具的数量，因此一般情况下，总是优先选用基孔制，以便减少刀具及量具的规格，数量，从而降低生产成本。
但在某些情况下，必须采用基轴制，例如当与孔有配合的轴类零件为标准件时，如滚动轴承的外圈与轴承孔的配合就应采用基轴制。
另外，当同一尺寸的轴段要与多个有不同配合要求的孔相结合而形成不同的配合性质时，则宜采用基轴制，图11 所示的活塞销，它与活塞孔的配合为过渡配合，而与连杆衬套的配合为间隙配合，如要采用基孔制，则要把活塞销加工成两头大中间小的阶梯轴，显然不利于加工及装配。
（2）常用及优先选用的公差带与配合l）常用及优先公差带国家标准规定了20个不同的公差等级以及孔与轴各及种基本偏差；且任一基本偏差和任一标准公差均可以组合，得到大量不同大小和位置的公差带，从而得到大量不同的间隙、过盈或过渡配合、在实际工作中，使用过多的公差带，不利于生产。
为了减少定值刀具、量具的规格、数量以及工艺装备的品种规格，降低生产成本，必须对公差带的数量作必要的限制，所以国家标准规定了一般公差带、常用公差带和优先公差带。
尺寸≤500mm的轴，国家标准规定了119种一般公差带，其中59种为常用公差带（方框内），13种为优先公差带（小圆圈内），见表1．尺寸≤500mm的孔，国家标准规定了105种一般公差带，其中44种为常用公差带（方框内），13种为优先公差带（小圆圈内），见表22）常用及优先配合国家标准根据我国生产的实际情况并参照国际公差标准的规定，在尺寸≤500mm内，规定了59种基孔制常用配合，其中13种为优先配合，见表3 规定了47种基轴制常用配合，其中13种为优先配合，见表3、表4（3）公差等级的选用在生产实际中，应根据零件在机器中的作用及性能要求，选用适当的公差等级。
西工大公差尺寸精度设计孔轴公差与配合的选用
2 .在明显经济合理时，应当采用基轴制。 采用基轴制的典型情况—— 轴直接采用冷拔棒材，不再进行切削加工； 一根光轴上有多处与孔配合、且配合要求不同；
光轴—同一基本尺寸的轴。
【例】活塞连杆机构
❖ 活塞销——活塞（2处）：过渡配合 ❖ 活塞销——连杆：间隙配合
基孔制: Ф30H6/m5——Ф30H6/h5——Ф30H6/m5
又∵ Smin= EI-es=0 - es≥ [Smin]= +19um， ∴es≤-19μm。 查表2-4，基本偏差代号为f，es= -20μm, ei = -20-21=-41μm。
H8
∴配合代号为Ф30H8/f7
③尺寸及配合公差带图。
④验证。Smax=ES-ei=+33-(-41)=+74μm＜[Smax]=+76μm， es=0 -（-20）=+20μm＞[Smin]=+19μm, ∴配合适用。
2. 选择配合意向、配合种类
➢间隙配合： 主要用于结合件有相对运动的配合；易于安装、拆卸。 ➢过渡配合： 主要用于精确定位（对中、）且要求拆卸、相对静止的联结。 ➢过盈配合： 主要用于结合件无相对运动且不拆卸的配合。
3. 确定非基准件的基本偏差代号（配合的松紧）
了解： 各类配合的特性和应用场合； 孔、轴基本偏差的特性及应用场合。 表2-14。
KT=TF/TK=57/54=1.055
Smin=EI-
-20 -41 f7
μm +74
S
+20
0 δ
谢谢
孔、轴一般采用同一公差等级。 对较高精度配合（≤IT8）：孔比轴低一级。
2. 熟悉、了解—— 各个公差等级的应用范围和应用场合（GB推荐）
常用尺寸轴孔公差与配合的选择
选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运 动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况 等。配合类型的选择可依据下表来对比选择。
间隙配合的特点
间隙配合有A～H（a～h）共十一种，其特点是：
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。 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。 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。
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 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， 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： 配合制的选用 公差等级的选用 配合的选用
配合制的选择
基孔制和基轴制是两种平行的配合制。基孔制配合能满 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。如：H7/k6与K7/h6的配合性质基本相 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。 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，对应用最广泛的中小直径尺寸的 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。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。 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 尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。
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 不能太低。一般孔的公差等级应不低于 IT8级， 轴的不低于 IT7 级。这是因为公差等级过低， 使过盈配合的最大过盈过大，材料容易受到损 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 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 高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级 相差2～3级，如图所示的箱体孔与端盖的配合。
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公差与配合的选用
1.基准制的选择
选择基准制应从结构，工艺，经济性等几方面来考虑。
一般情况优先采用基孔制，这样可以减少定值刀，量具的品种和数量。
基轴制一般用在以下几种情况：
（1）在农业机械等行业中，采用冷拉钢作轴，不再进行机械加工。
（2）同一基本尺寸的轴与不同配合的几个孔相配合，如活塞连杆中销轴需同时与连杆孔和活塞孔配合。
若采用基孔制必须作成台阶轴，无论从装配还是加工来看均不合理。
（3）孔与标准件的配合，如轴承座孔与滚动轴承外圈配合。
2.公差等级的选择
选择公差等级就是解决零件使用要求与制造经济的矛盾。
（1）选择公差首先要满足使用要求
（2）对于基本尺寸≤500㎜的配合，公差≤IT18时推荐选择孔德公差等级比轴的低一级；对精度较低或基本尺寸＞500㎜的配合，推荐孔轴用同一公差等级。
（3)在满足设计要求的前提下，应尽量考虑工艺的可能性和经济性。
（4）尺寸公差与表面粗糙度是设计中同时提出的要求，二者之间有密切的联系，又具有不同的功能，在选择公差等级时，应考虑表面粗糙度的要求。
3.配合的选择
（1）选择时要考虑配合件的工作情况
配合件间有无相对运动若有相对运动，则只能选间隙配合；
配合件之间定心精度高低要求高时需采用过渡配合；
配合件受力情况单位压力大时，间隙要大些，或过盈要小些；
装配情况如需经常装拆，则配合间隙要大些或过盈量要小些；
工作温度若工作温度与装配温度相差较大时，必须充分考虑装配的间隙在工作时发生的变化。
（2）考虑配合件的生产情况
当属于单件小批量生产时，孔往往接近最小极限尺寸，轴往往接近最大极限尺寸，造成孔轴配合趋紧的趋势，此时间隙应放大些。
（3）应尽量选用优先配合
选择配合的方法有类比法，计算法，试验法三种。
类比法即考虑所设计机器的使用要求，参照同类型机器中已有的配合，进行修正的方法。