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【摘 要】公差与配合的选择在机械产品的设计与制造中非常重要，它直接影響产品的使用性能和加工成本。公差与配合选择的原则是：在满足使用要求的前提下，力求最大的技术经济效益。 如何选择公差与配合，在机械产品的设计与制造过程中，直接影响产品的使用性能和加工成本。
【关键词】机械产品设计；公差；配合
一、基准制的选择
公差与配合选择的第一步是选择基准制，也就是选基孔制或基轴制。基孔制和基轴制的选择主要从产品结构、工艺性能和经济效益等多方面综合考虑。一般情况下选用基孔制。但是对于下面三种情况，采用基轴制比较经济合理。（1）在农业机械、纺织机械和建筑机械制造过程中，因上述机械精度要求不高，选择具有一定精度（IT9～IT11）的冷拉钢材做轴时，不必切削加工就可直接使用，因此应选用基轴制。（2）在同一基本尺寸的轴的不同部位上，装配几个不同松紧要求的孔的零件时，为方便加和利于装配，应该选用基轴制。（3）任何与标准零部件配合的孔和轴，必须以标准件为基准。例如滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用基孔制、外圈与轴承座孔的配合则采用基轴制。
二、标准公差等级的选择
公差与配合选择的第二步是确定公差等级。合理的选择标准公差等级，就是要正确的处理零件的使用要求与制造工艺、加工成本之间的关系，一般按以下原则确定标准公差等级；
（1）在满足零件使用要求的前提下，尽量选用级别较低的公差等级。以保证技术经济效益的最大化。（2）联系加工工艺来考虑。设计中一般先根据使用要求确定配合公差Tf，因为配合公差等于孔的公差加上轴的公差，所以我们在分配配合公差时，必须遵守等价原则：使孔和轴的加工难易程度相等。在间隙配合和过渡配合中，当公差等级≤8级时，或过盈配合时的公差等级≤7级时，常用尺寸的孔比相同等级的轴加工起来要困难，加工成本相对也高些，为了使组成配合的孔和轴工艺等价，选用公差时可把轴的公差比孔的公差定高一级；例H5/g4、H6/P5等；对于精度较低的配合可选同级配合，例H9/g9。（3）联系配合性质来考虑。对过渡配合或过盈配合，一般情况下不允许间隙和过盈的变动范围太大，因此公差等级不能过低（一般可取孔为≤IT8，轴为≤IT7级）。对于间隙配合来说，间隙小的配合公差等级应高些，间隙大的配合公差等级应低些。（4）联系相配的零部件的精度来考虑。例如与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的精度，取决于轴承的精度等级；即相配合零部件的精度等级要相等。而确定孔、轴公差等级方法主要有类比法和计算—查表法。第一，类比法：类比法就是把现有的经验资料和设计要求做对比、根据不同的使用要求对经验资料做一定调整的方法。第二，计算—查表法：计算—查表法就是根据已知配合的极限过盈或间隙，先计算出配合公差，再把配合公差合理的分配给孔和轴，最后通过查{标准公差表GB/T1800.3-1998}确定孔和轴的标准公差的方法。
三、配合种类的选择
公差与配合选择的第三步是选择配合种类。进行配合的选择时，要尽量选用国家标准推荐的优先或常用配合。配合的选择方法包括类比法、计算法和实验法三种。
1.类比法。使用类比法时要做好以下两方面的工作：（1）认真分析工作条件和使用要求分析时要充分考虑孔和轴工作时的相对状态：如运动方向、速度、精度和连续工作时间，承受载荷情况，工作温度和润滑条件，装拆情况和材料的机械性能等。根据工作具体条件的不同，相应的改变孔、轴配合的间隙量或过盈量。（2）确定配合类别及基本偏差。配合类别包括间隙配合、过渡配合和过盈配合三种情况。第一，间隙配合的选择工作时孔和轴之间有相对运动、或虽无相对运动但要求装拆方便的孔和轴的配合，应该选用间隙配合。其间隙大小与孔轴之间的相对运动速度有关，速度高、间隙要大一些，速度低、间隙可以小一些。第二，过渡配合的选择。结合件要求定心精度很高时，或要求装、拆较方便的孔和轴之间的配合，应采用过渡配合（如轴与较高精度齿轮的配合等）。为保证定心精度，过渡配合的最大间隙要小；为装拆方便，过渡配合的最大过盈也不能大；相应的配合公差也就比较小。所以过渡配合的孔和轴的公差等级比较高。对不常装拆、传递载荷大、震动大和对中性要求高的情况，一般选用较紧的过渡配合，否则选用比较松的过渡配合。第三，过盈配合的选择。对于受力较大，需要利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴之间的配合，应选择过盈配合。在确定了配合类别之后，进一步选取合适的基本偏差。选取中尽量选用优先配合和常用配合。
2.计算—查表法。用计算—查表法确定配合时，首先我们要根据设计给定的极限间隙或过盈，计算出配合公差，然后把配合公差按工艺等价原则初步分配给孔和轴，再查标准公差表分别确定孔和轴的标准公差值。确定好标准公差后要检验一下，看看孔和轴的标准公差之和是否大于设计给定的配合公差。第二步是确定基准制；如设计无特殊要求，一般选用基孔制。第三步我们通过由设计给定的极限间隙或极限过盈，确定非基准件的基本偏差代号。最后一步是验算极限间隙或极限过盈。如果由标准公差得出的极限间隙和极限过盈在设计所给定的范围内，选用的配合符合要求。
【关键词】机械产品设计；公差；配合
一、基准制的选择
公差与配合选择的第一步是选择基准制，也就是选基孔制或基轴制。基孔制和基轴制的选择主要从产品结构、工艺性能和经济效益等多方面综合考虑。一般情况下选用基孔制。但是对于下面三种情况，采用基轴制比较经济合理。（1）在农业机械、纺织机械和建筑机械制造过程中，因上述机械精度要求不高，选择具有一定精度（IT9～IT11）的冷拉钢材做轴时，不必切削加工就可直接使用，因此应选用基轴制。（2）在同一基本尺寸的轴的不同部位上，装配几个不同松紧要求的孔的零件时，为方便加和利于装配，应该选用基轴制。（3）任何与标准零部件配合的孔和轴，必须以标准件为基准。例如滚动轴承的内圈与轴颈的配合采用基孔制、外圈与轴承座孔的配合则采用基轴制。
二、标准公差等级的选择
公差与配合选择的第二步是确定公差等级。合理的选择标准公差等级，就是要正确的处理零件的使用要求与制造工艺、加工成本之间的关系，一般按以下原则确定标准公差等级；
（1）在满足零件使用要求的前提下，尽量选用级别较低的公差等级。以保证技术经济效益的最大化。（2）联系加工工艺来考虑。设计中一般先根据使用要求确定配合公差Tf，因为配合公差等于孔的公差加上轴的公差，所以我们在分配配合公差时，必须遵守等价原则：使孔和轴的加工难易程度相等。在间隙配合和过渡配合中，当公差等级≤8级时，或过盈配合时的公差等级≤7级时，常用尺寸的孔比相同等级的轴加工起来要困难，加工成本相对也高些，为了使组成配合的孔和轴工艺等价，选用公差时可把轴的公差比孔的公差定高一级；例H5/g4、H6/P5等；对于精度较低的配合可选同级配合，例H9/g9。（3）联系配合性质来考虑。对过渡配合或过盈配合，一般情况下不允许间隙和过盈的变动范围太大，因此公差等级不能过低（一般可取孔为≤IT8，轴为≤IT7级）。对于间隙配合来说，间隙小的配合公差等级应高些，间隙大的配合公差等级应低些。（4）联系相配的零部件的精度来考虑。例如与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的精度，取决于轴承的精度等级；即相配合零部件的精度等级要相等。而确定孔、轴公差等级方法主要有类比法和计算—查表法。第一，类比法：类比法就是把现有的经验资料和设计要求做对比、根据不同的使用要求对经验资料做一定调整的方法。第二，计算—查表法：计算—查表法就是根据已知配合的极限过盈或间隙，先计算出配合公差，再把配合公差合理的分配给孔和轴，最后通过查{标准公差表GB/T1800.3-1998}确定孔和轴的标准公差的方法。
三、配合种类的选择
公差与配合选择的第三步是选择配合种类。进行配合的选择时，要尽量选用国家标准推荐的优先或常用配合。配合的选择方法包括类比法、计算法和实验法三种。
1.类比法。使用类比法时要做好以下两方面的工作：（1）认真分析工作条件和使用要求分析时要充分考虑孔和轴工作时的相对状态：如运动方向、速度、精度和连续工作时间，承受载荷情况，工作温度和润滑条件，装拆情况和材料的机械性能等。根据工作具体条件的不同，相应的改变孔、轴配合的间隙量或过盈量。（2）确定配合类别及基本偏差。配合类别包括间隙配合、过渡配合和过盈配合三种情况。第一，间隙配合的选择工作时孔和轴之间有相对运动、或虽无相对运动但要求装拆方便的孔和轴的配合，应该选用间隙配合。其间隙大小与孔轴之间的相对运动速度有关，速度高、间隙要大一些，速度低、间隙可以小一些。第二，过渡配合的选择。结合件要求定心精度很高时，或要求装、拆较方便的孔和轴之间的配合，应采用过渡配合（如轴与较高精度齿轮的配合等）。为保证定心精度，过渡配合的最大间隙要小；为装拆方便，过渡配合的最大过盈也不能大；相应的配合公差也就比较小。所以过渡配合的孔和轴的公差等级比较高。对不常装拆、传递载荷大、震动大和对中性要求高的情况，一般选用较紧的过渡配合，否则选用比较松的过渡配合。第三，过盈配合的选择。对于受力较大，需要利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴之间的配合，应选择过盈配合。在确定了配合类别之后，进一步选取合适的基本偏差。选取中尽量选用优先配合和常用配合。
2.计算—查表法。用计算—查表法确定配合时，首先我们要根据设计给定的极限间隙或过盈，计算出配合公差，然后把配合公差按工艺等价原则初步分配给孔和轴，再查标准公差表分别确定孔和轴的标准公差值。确定好标准公差后要检验一下，看看孔和轴的标准公差之和是否大于设计给定的配合公差。第二步是确定基准制；如设计无特殊要求，一般选用基孔制。第三步我们通过由设计给定的极限间隙或极限过盈，确定非基准件的基本偏差代号。最后一步是验算极限间隙或极限过盈。如果由标准公差得出的极限间隙和极限过盈在设计所给定的范围内，选用的配合符合要求。