零件尺寸公差與配合的合理選擇
一、基孔制和基軸制的選擇
基準(zhǔn)制是選擇孔軸間各種配合關(guān)系的前提，被分為基孔制和基軸制兩種系列。
基孔制是基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度�；字频奶攸c(diǎn)是孔為基準(zhǔn)孔，其下偏差為零。
基軸制是基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。基軸制的特點(diǎn)是軸為基準(zhǔn)軸，其上偏差為零。
維修中基準(zhǔn)制的選擇原則是：
（1）一般情況下，要優(yōu)先選用基孔制。相對(duì)來說，加工孔要比加工軸困難。采用基孔制，通過改變軸的尺寸和基準(zhǔn)孔相配，加工起來容易方便，工藝性好；又有利于減少加工同一公稱尺寸而配合不同的孔，所需標(biāo)準(zhǔn)刀具和量具的總數(shù)，減少總的生產(chǎn)投入。
（2）修理中，若直接截取冷拉鋼材做軸，外圓不再進(jìn)行加工，可采用基軸制，在加工孔中實(shí)現(xiàn)配合要求。
（3）與標(biāo)準(zhǔn)件配合的零件，基準(zhǔn)制的選擇應(yīng)依照標(biāo)準(zhǔn)件來定。
（4）修理件的基準(zhǔn)制應(yīng)根據(jù)相配件的具體情況進(jìn)行選擇。
（5）由于結(jié)構(gòu)原因必須采用多件配合時(shí)，應(yīng)根據(jù)裝配要求，具體分析情況，選用合適的基準(zhǔn)制。
二、公差等級(jí)的選擇
（1）選擇公差等級(jí)首先要能滿足使用要求。常用的配合尺寸一般采用的公差等級(jí)為IT5～I(xiàn)T11；特別精密零件的配合尺寸一般采用的公差等級(jí)為IT2～I(xiàn)T5；非配合尺寸制造時(shí)，一般采用的公差等級(jí)為IT12～I(xiàn)T18。
（2）選擇公差等級(jí)要考慮工藝實(shí)現(xiàn)的可能性和經(jīng)濟(jì)性。在滿足使用的前提下，應(yīng)盡可能地選擇較低的公差等級(jí)以降低加工成本。在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品精度的提高會(huì)明顯增加生產(chǎn)成本，兩者并不成正比關(guān)系。因此，選擇公差等級(jí)一定要慎重。首先要對(duì)各種加工方法能達(dá)到的公差等級(jí)做到心中有數(shù)。然后，再根據(jù)工藝設(shè)備和條件進(jìn)行綜合考慮。
（3）維修件選擇公差等級(jí)還要考慮相配零件的精度及裝配要求等。
三、配合的選擇
1.配合的一般選擇
配合是指基本尺寸相同的，相互結(jié)合的孔和軸的公差帶之間的關(guān)系。因此，配合性質(zhì)主要由基本偏差的特點(diǎn)決定，同時(shí)也與公差等級(jí)有一定關(guān)系。一般采用基孔制時(shí)，選擇配合主要是確定軸的基本偏差代號(hào)，同時(shí)確定孔、軸公差等級(jí)。對(duì)于間隙配合，基本偏差的絕對(duì)值等于最小間隙的絕對(duì)值，所以可按最小間隙確定其基本偏差代號(hào)。對(duì)于過盈配合，在確定基準(zhǔn)件公差等級(jí)以后，要以此為基礎(chǔ)，根據(jù)最小過盈確定基本偏差代號(hào)�？�、軸的公差等級(jí)應(yīng)根據(jù)配合要求確定。
（1）在基孔制的間隙配合中，軸的基本偏差具有如下所述的配合特性。
1）a、b:可得到特別大的間隙，應(yīng)用很少。
2）c:可得到很大間隙，一般用于緩慢、松馳的間隙配合處，以及工作條件較差、受力變形較大，或?yàn)榱吮阌谘b配而必須有較大間隙的地方。
3）d:適用于松的轉(zhuǎn)動(dòng)配合，如密封蓋、滑輪等與軸的配合。也適用于大直徑滑動(dòng)軸承以及重型機(jī)械滑動(dòng)支承中的配合。公差等級(jí)常用IT7～I(xiàn)T11級(jí)。
4）e:適用于要求有明顯間隙，易于轉(zhuǎn)動(dòng)的支承配合。高等級(jí)的e軸適用于高速、重載、大支承處。公差等級(jí)常用IT7～9級(jí)。
5）f:廣泛用于由普通潤(rùn)滑油、脂潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)軸與滑動(dòng)支承的配合。公差等級(jí)多用IT6～I(xiàn)T8級(jí)。
6）g:最適合于不回轉(zhuǎn)的精密滑動(dòng)配合，例如精密連桿軸承、活塞及滑閥，連桿銷等處的配合。公差等級(jí)多用IT5～I(xiàn)T7級(jí)。
7）h:廣泛用于無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的零件，作為一般的定位配合。公差等級(jí)多用IT4～I(xiàn)T11級(jí)。
（2）在基孔制的過渡配合中，軸的基本偏差具有如下所述的配合特征。
1）js:平均起來為銷有間隙的配合。多用于略有過盈的定位配合，如聯(lián)軸器、齒圈與鋼制輪轂的配合等。一般可用手或木鍾裝配。公差等級(jí)多用IT4～I(xiàn)T7級(jí)。
2）k:平均起來為沒有間隙的配合。多用于稍有過盈的定位配合。例如為了消除振動(dòng)的定位配合。一般用木錘進(jìn)行裝配。公差等級(jí)多用IT4～I(xiàn)T7級(jí)。
3）m:平均起來為過盈不大的配合。一般用于要求由木錘裝配的組件。公差等級(jí)多用IT4～I(xiàn)T7級(jí)。
4）n:平均起來過盈稍大的配合。常用手錘或壓力機(jī)裝配的緊密配合的組件。公差等級(jí)多用IT4～I(xiàn)T7級(jí)。
（3）在基孔制的過盈配合中，軸的基本偏差具有如下所述的配合特性。
1）p:與H6或H7的孔配合時(shí)是過盈配合。與H8的孔相配合時(shí)為過渡配合。對(duì)非鐵類零件，為較輕的壓入配合；對(duì)鋼、鑄鐵或銅鋼組件的裝配是標(biāo)準(zhǔn)壓入配合。
2）r:對(duì)鐵類零件為中等打入配合。對(duì)非鐵類零件為輕的打入配合。與H8孔配合，直徑在100mm以上時(shí)為過盈配合，直徑較小時(shí)為過渡配合。
3）s:用于鋼和鑄鐵零件的永久性和半永久性裝配，過盈充分，可產(chǎn)生相當(dāng)大的結(jié)合力。常用溫差法進(jìn)行裝配。
4）t、u、v、x、y、z：過盈量依次增大。u軸常見使用。需用溫差法進(jìn)行裝配。
2.配合的優(yōu)先選擇
選擇配合首先要采用優(yōu)先公差帶及優(yōu)先配合；其次采用常用公差帶及常用配全；然后才采用一般用途的公差帶及一般配合。
（1）優(yōu)先間隙配合：
1）基孔制：H11/c11、H9/d9、H8/f7、H7/g6、H7/h6、H8/h7、H9/h9、H11/h11。
2）基軸制：C11/h11、D9/h9、F8/h7、G7/h6、H7/h6、H8/h7、H9/h9、H11/h11。
（2）優(yōu)先過渡配合；
1）：基孔制：H7/k6、 H7/n6。
2）基軸制：K6/h6、 N7/h6。
（3）優(yōu)先過盈配合：
1）基孔制：H7/p6、H7/s6、H7/u6。
2）基軸制：P7/h6、S7/h6、U7/h6。
常見形位誤差的測(cè)量方法
一、導(dǎo)軌直線度誤差的常用測(cè)量法
1.平尺研點(diǎn)法
2.平尺拉表法
3.塞尺測(cè)量法
4.水平儀測(cè)量法
二、導(dǎo)軌平行度誤差的常用測(cè)量法
機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)零件如床身、滑座等，一般都是由兩條以上的導(dǎo)軌表面組成。不僅要使每條導(dǎo)軌應(yīng)該滿足直線度要求，還應(yīng)滿足幾條導(dǎo)軌之間的平行度要求。測(cè)量導(dǎo)軌間平行度誤差的常用方法有如下三種。
1.拉表測(cè)量法
2.千分尺測(cè)量法
3.水平儀借助橋板測(cè)量法
三、導(dǎo)軌間垂直度誤差的常用測(cè)量法
1.90°角尺拉表測(cè)量法
2.框式水平儀測(cè)量法
四、工作臺(tái)表面平面度誤差的常用測(cè)量法
工作臺(tái)表面平面度誤差測(cè)量時(shí)，一般都規(guī)定為用工作臺(tái)面的縱、橫、對(duì)角或者輻射方向上的直線度誤差中的最大值，近似代替平面度誤差值。工作臺(tái)平面度的常見測(cè)量位置如圖6-9的點(diǎn)劃線所示。
1.塞尺測(cè)量法
2.平尺拉表法
五、設(shè)備主軸跳動(dòng)誤差常用測(cè)量方法
設(shè)備主軸在回轉(zhuǎn)中的跳動(dòng)誤差主要受自身的加工精度影響外，還在一定程度上受軸承的精度影響。這樣，對(duì)于由滾動(dòng)軸承支承的主軸，測(cè)量其跳動(dòng)誤差時(shí)，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)圏數(shù)一般應(yīng)不得少于10圈。這是因?yàn)檩S承中的滾珠或滾柱的公轉(zhuǎn)速度與主軸的轉(zhuǎn)速不一致，主軸在前后的高點(diǎn)也不一致。在一、兩轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，很難發(fā)現(xiàn)跳動(dòng)的最大值。測(cè)量中，應(yīng)取千分表在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)10圈過程中的最大讀數(shù)，與最小讀數(shù)之差作為跳動(dòng)的誤差值。
1.主軸錐孔中心線徑向圓跳動(dòng)的測(cè)量方法
2.主軸錐孔徑向圓跳動(dòng)的測(cè)量方法
3.主軸定心軸頸頸向圓跳動(dòng)的測(cè)量方法
4.主軸端面圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)的測(cè)量方法。
修理中的尺寸鏈問題
設(shè)備維修中，利用尺寸鏈原理分析問題，有利于解決相互關(guān)聯(lián)的多表面間的位置尺寸精度和位置關(guān)系精度問題，有利于選擇合適的修理方法。
一、尺寸鏈的定義
機(jī)械設(shè)備在裝配或者零件加工過程中，零件表面或者軸線間的一組尺寸依次排列，構(gòu)成封閉形式，其中某一尺寸的公差與極限偏差由其他尺寸的公差與極限偏差確定，這樣的一組尺寸稱為尺寸鏈。如果所有尺寸都在同一零件上，叫做零件尺寸鏈。如果所有尺寸不在同一個(gè)零件上，是由部件中若干個(gè)零件的尺寸組成，叫做裝配尺寸鏈。
組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸叫做環(huán)�？梢元�(dú)立存在的環(huán)叫組成環(huán)。受其他尺寸支配，在加工或者裝配中最后自然形成的環(huán)叫終結(jié)環(huán)，或者叫封閉環(huán)。裝配尺寸鏈終結(jié)環(huán)往往代表裝配精度要求的尺寸。零件尺寸鏈終結(jié)環(huán)為精度要求最低的，常常不作標(biāo)注尺寸。在組成環(huán)中，凡是自身尺寸增加，終結(jié)環(huán)也隨之增大者叫做增環(huán)。而自身尺寸增大，封閉環(huán)反而隨之減小者叫做減環(huán)。裝配中，通過尺寸改變，以滿足封閉環(huán)要求的組成環(huán)叫做補(bǔ)償環(huán)。補(bǔ)償環(huán)又有調(diào)整環(huán)和修配環(huán)之分。
2.尺寸鏈之間的聯(lián)系形態(tài)
設(shè)備的零部件中，往往同時(shí)存在幾個(gè)尺寸鏈，它們之間彼此相互聯(lián)系在一起，形成三種類型的形態(tài)。
（1）并聯(lián)尺寸鏈：幾個(gè)尺寸鏈，通過一個(gè)或者幾個(gè)公共環(huán)相互聯(lián)系起來的形態(tài)叫做并聯(lián)尺寸鏈。
（2）串聯(lián)尺寸鏈：串聯(lián)尺寸鏈?zhǔn)敲恳粋�(gè)后繼尺寸鏈，都以前一個(gè)尺寸鏈作為基面或者基線的聯(lián)系形態(tài)。
（3）混聯(lián)尺寸鏈：混聯(lián)尺寸鏈，是同時(shí)具有并聯(lián)和串聯(lián)兩種聯(lián)系形態(tài)的尺寸鏈。
二、常見尺寸鏈的計(jì)算
尺寸鏈的計(jì)算，就是根據(jù)設(shè)備零部件在加工及裝配過程中的精度要求，來確定尺寸鏈各環(huán)的基本尺寸，及其極限偏差。尺寸鏈的計(jì)算過程，通常又被稱為解尺寸鏈。
在解尺寸鏈時(shí)，經(jīng)常需要解決的問題是：
（1）根據(jù)各組成環(huán)的基本尺寸，極限偏差和公差，計(jì)算終結(jié)環(huán)的基本尺寸，極限偏差和公差。在尺寸鏈原理中被稱為解正面問題。
（2）根據(jù)終結(jié)環(huán)的基本尺寸，極限偏差和公差，計(jì)算各組成環(huán)的基本尺寸，極限偏差和公差。在尺寸鏈原理中被稱為解反面問題。
（3）根據(jù)終結(jié)環(huán)和其他各組成環(huán)的基本尺寸，極限偏差和公差，計(jì)算某一組成環(huán)的基本尺寸，極限偏差和公差，在尺寸鏈原理中被稱為解中間問題。
常見尺寸鏈的計(jì)算方法有：
1.正面問題計(jì)算法
2.反面問題計(jì)算法
3.中間問題的解法
