项目一2-1孔轴的尺寸公差与配合

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1、项目一项目一2 2孔、轴的尺寸公差及配合孔、轴的尺寸公差及配合孔与轴类件的精度设计是机械产品设计中一孔与轴类件的精度设计是机械产品设计中一个重要环节，是确保产品质量、性能和互换性的个重要环节，是确保产品质量、性能和互换性的一项很重要的工作。一项很重要的工作。 其精度设计包括合理选择公差等级与配合、其精度设计包括合理选择公差等级与配合、形位公差项目及等级、表面粗糙度参数值等，形位公差项目及等级、表面粗糙度参数值等，以达到设计所要求的精度和实现互换性生产。以达到设计所要求的精度和实现互换性生产。 选择是否得当，对机械的使用性能和制造成选择是否得当，对机械的使用性能和制造成本都有很大影响，有时甚至起

2、决定作用。本都有很大影响，有时甚至起决定作用。 本章主要以孔、轴类件为代表来叙述精度设计本章主要以孔、轴类件为代表来叙述精度设计方面的基础知识。方面的基础知识。 在机械产品当中，对应用非常广泛，数量最在机械产品当中，对应用非常广泛，数量最多、尺寸形状各异的孔轴配合件的使用要求，可多、尺寸形状各异的孔轴配合件的使用要求，可归纳为以下三个方面。归纳为以下三个方面。 一、可动性一、可动性 要求工作时孔轴配合件之间在一定转速下保持要求工作时孔轴配合件之间在一定转速下保持正常的相对转动和沿固定轨迹及方向移动。正常的相对转动和沿固定轨迹及方向移动。 如轴颈在滑动轴承中正常的高速转动；导轨与滑如轴颈在滑动轴

3、承中正常的高速转动；导轨与滑块之间的相对移动。块之间的相对移动。 为实现较高的定心精度和较准确的运动，应使配为实现较高的定心精度和较准确的运动，应使配合的间隙越小越好，但为了保证工作灵活性，孔与合的间隙越小越好，但为了保证工作灵活性，孔与轴之间必须留有足够的间隙。轴之间必须留有足够的间隙。 二、固定性二、固定性 要求工作时孔轴配合件之间在外力作用下不得要求工作时孔轴配合件之间在外力作用下不得相对转动或移动。相对转动或移动。 如齿轮轴的齿轮和轴，蜗轮的轮缘和轮毅，它如齿轮轴的齿轮和轴，蜗轮的轮缘和轮毅，它们可以分别加工，装配之后形成一体，一般不再拆们可以分别加工，装配之后形成一体，一般不再拆卸。

4、卸。 要求工作时能传递一定的转矩和承受一定的轴要求工作时能传递一定的转矩和承受一定的轴向力而不致打滑，因此孔轴配合必须具有足够的过向力而不致打滑，因此孔轴配合必须具有足够的过盈。盈。 三、可拆性三、可拆性 要求装配和工作时孔、轴配合件之间有对心性要求装配和工作时孔、轴配合件之间有对心性和较高的同轴度，修理时易于装拆，并且工作时和较高的同轴度，修理时易于装拆，并且工作时（附加固定件）保证不得相对运动。（附加固定件）保证不得相对运动。 如一般减速器中齿轮孔与轴的结合，销孔与如一般减速器中齿轮孔与轴的结合，销孔与定位销的结合。这样，孔与轴之间必须具有很小定位销的结合。这样，孔与轴之间必须具有很小的间

5、隙或过盈。的间隙或过盈。 孔、轴尺寸公差与配合的选用主要解决以下三孔、轴尺寸公差与配合的选用主要解决以下三个方面的问题：个方面的问题： （1）基准制的选用；）基准制的选用； （2）公差等级的选用；）公差等级的选用； （3）配合种类的选用。）配合种类的选用。 为了满足上述不同的使用要求及实现互换性，为了满足上述不同的使用要求及实现互换性，必须正确地进行精度设计。必须正确地进行精度设计。 一、基准制的选用一、基准制的选用 基孔制和基轴制是公差与配合标准规定的两基孔制和基轴制是公差与配合标准规定的两种等效的基准制。种等效的基准制。 如仅为了满足所需的配合性质，则任选其中如仅为了满足所需的配合性质，则

6、任选其中之一即可。之一即可。 但是选哪种基准制较为合理，还需根据工艺、但是选哪种基准制较为合理，还需根据工艺、结构、装配以及经济性等因素来确定。结构、装配以及经济性等因素来确定。 （一）基孔制的选用（一）基孔制的选用 一般情况下应优先选用基孔制。一般情况下应优先选用基孔制。 为了说明问题，以加工为了说明问题，以加工7级精度的孔和级精度的孔和6级精级精度的轴为例，从工艺上来分析优先选用基孔制的度的轴为例，从工艺上来分析优先选用基孔制的理由。理由。 选用基孔制，由于孔公差带位置一定，轴公差选用基孔制，由于孔公差带位置一定，轴公差带位置不同，所以孔的极限尺寸类型少，轴的极限带位置不同，所以孔的极限尺

7、寸类型少，轴的极限尺寸类型多。尺寸类型多。 轴的尺寸类型多，但不会引起刀具费用的相应轴的尺寸类型多，但不会引起刀具费用的相应增加，因为车刀、砂轮对不同尺寸的轴是同样适用增加，因为车刀、砂轮对不同尺寸的轴是同样适用的。的。 孔的尺寸类型少，昂贵的定尺寸孔用刀具（特孔的尺寸类型少，昂贵的定尺寸孔用刀具（特别是拉刀）和塞规可以减少，例如别是拉刀）和塞规可以减少，例如30H7/f6、30H7/m6、30H7/t6，只需用一种，只需用一种30H7的定尺的定尺寸刀具和定尺寸塞规即可。寸刀具和定尺寸塞规即可。 若选用基轴制，由于轴公差带位置一定，孔公若选用基轴制，由于轴公差带位置一定，孔公差带位置不同，则孔

8、的尺寸类型多，需要多种规格差带位置不同，则孔的尺寸类型多，需要多种规格不同的制造工具。不同的制造工具。 例如例如30F7/h6、30M7/h6、30T7/h6，其，其虽与上述基孔制的技术效果相同，但需要虽与上述基孔制的技术效果相同，但需要30F7、30M7、30T7等多种定值刀具、塞规和心轴，从等多种定值刀具、塞规和心轴，从而使工具费用及成本提高。而使工具费用及成本提高。 由此可见，从节省制造费用的经济效果看，选由此可见，从节省制造费用的经济效果看，选用基孔制远比基轴制有利用基孔制远比基轴制有利 （二）基轴制的选用（二）基轴制的选用 下述情况下必须选用基轴制。下述情况下必须选用基轴制。 1.使

9、用不再加工的冷拔棒料做轴时使用不再加工的冷拔棒料做轴时 冷拔棒料冷拔棒料即冷拉圆型材，其尺寸精度可达即冷拉圆型材，其尺寸精度可达IT7IT9，表面粗，表面粗糙度可达糙度可达Ra3.20.8m，这对农业机械、纺织机，这对农业机械、纺织机械及仪器、仪表行业中的某些光滑轴来说，已能械及仪器、仪表行业中的某些光滑轴来说，已能满足使用性能要求，不必再对轴进行任何加工，满足使用性能要求，不必再对轴进行任何加工，截取所需的长度就可做轴。截取所需的长度就可做轴。 只要按照使用要求选择不同的孔公差带来加工只要按照使用要求选择不同的孔公差带来加工孔，就能得到不同性质的配合。孔，就能得到不同性质的配合。 这种情况下

10、采用基轴制配合，在技术上与经济这种情况下采用基轴制配合，在技术上与经济上都是合理的。上都是合理的。 2. 同一轴上有多种不同性质的配合要求时同一轴上有多种不同性质的配合要求时 例如发动机的活塞连杆组件（图例如发动机的活塞连杆组件（图1.2.1a) 图图1.2.1 基准制选择示例一基准制选择示例一 a)活塞连杆组件；活塞连杆组件；b)基孔制；基孔制；c)基轴制基轴制 装配后要求活塞销与连杆小头衬套孔之间能相装配后要求活塞销与连杆小头衬套孔之间能相对运动，因此采用间隙配合。而活塞销与活塞上的对运动，因此采用间隙配合。而活塞销与活塞上的销座孔之间，要求相对静止但又不宜太紧，为此采销座孔之间，要求相对

11、静止但又不宜太紧，为此采用过渡配合。用过渡配合。 这种情况下采用何种基准制较妥，就要从加这种情况下采用何种基准制较妥，就要从加工、装配等方面综合考虑。工、装配等方面综合考虑。 如果采用基孔制配合（图如果采用基孔制配合（图1.2.1b），活塞销），活塞销应制成两头粗中间细的阶梯形，才能保证配合性应制成两头粗中间细的阶梯形，才能保证配合性质。质。 这不仅给活塞销的加工造成困难，也会给装配这不仅给活塞销的加工造成困难，也会给装配带来困难；并且当活塞销大头端通过连杆的衬套孔带来困难；并且当活塞销大头端通过连杆的衬套孔时，衬套内表面往往会被挤坏或拉伤。时，衬套内表面往往会被挤坏或拉伤。 若改用基轴制配合