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如何选择适合自己的基准制?

【摘要】:国家标准对基准制规定了两种:基孔制和基轴制。在此情况下无论采用基孔制还是基轴制都难以达到使用要求。图3-21 活塞销配合基准制的选用a)采用基孔制 b)采用基轴制图3-22 非基准制的混合配合

1.基准制的含义

基准制是指同一极限制的孔和轴组成的一种配合制度。国家标准对基准制规定了两种:基孔制和基轴制。

基孔制是指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。在基孔制配合中选作基准的孔为基准孔,代号为H,基准孔的下极限偏差为基本偏差,且数值为零,上极限偏差为正值,其公差带偏置在零线上方(图3-13)。而基轴制是指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。在基轴制配合中选作基准的轴为基准轴,代号为h,基准轴的上极限偏差为基本偏差,且数值为零,下极限偏差为负值,其公差带偏置在零线下方(图3-13)。

2.选择基准制的原则

选择基准制时,应综合考虑相关零件的结构特点,加工与装配工艺以及经济效益等因素,且应根据以下原则来确定。

1)优先选用基孔制,可以减少定值刀具、量具的规格数量,有利于刀具、量具的标准化、系列化,因而经济合理、使用方便。例如,Φ30H7/f6、Φ30H7/n6、Φ30H7/s6是公称尺寸相同的基孔制配合,虽然它们的配合性质各不相同,但孔的公差带是相同的,所以只需用同一规格的定值刀具、量具来加工和检验即可。这3个尺寸中轴的公差带虽然各不相同,但由于车刀、砂轮等刀具对不同极限尺寸的轴是同样适用的,因而,不会增加刀具的费用。由此可见,采用基孔制配合不但可以减少孔的公差带的数量,而且可以大大减少孔定值刀具、量具的数量,从而获得较高的经济效益。采用基孔制既有利于加工制造,也有利于降低成本。

2)有明显经济效益时选用基轴制。采用冷拉钢材制作轴时,由于钢材本身的精度(公差等级可达IT8)已能满足设计要求,故轴不再加工,此时采用基轴制较为经济合理。

在同一公称尺寸的轴上需要装配几个具有不同配合种类的零件时,采用基轴制,否则将会造成轴加工困难或无法加工。图3-20所示为活塞销、活塞和连杆的连接,按使用要求,活塞销与连杆头内衬套孔的配合为间隙配合,而活塞销与活塞的配合为过渡配合。这两种配合的公称尺寸相同,如果采用基孔制配合,三个孔的公差带虽然一样,但活塞销必须做成两头粗中间细的阶梯形状(直径相差比较小),如图3-21a所示。此时,活塞销的两头直径必大于连杆头衬套孔的直径。这样在装配时,活塞销要挤过衬套孔壁不仅困难,而且会刮伤孔的表面。另外,这种阶梯形状的活塞销比无阶梯的加工要困难得多。在此情况下应采用基轴制,如图3-21b所示的活塞销采用无阶梯结构,衬套孔和活塞孔分别采用不同的公差带,既可以满足使用要求,又可以减少加工的工作量,从而降低了加工成本,同时还可以方便装配。

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图3-20 活塞销、活塞和连杆的连接

Φ1—间隙配合 Φ2Φ3—过渡配合

3.由常用标准件选用基准制

当设计的零件与常用标准件配合时,基准制的选择应以常用标准件而定。如零件与滚动轴承相配合时,与轴承内圈配合的轴应选用基孔制,而与轴承外圈配合的孔则应选用基轴制,如图3-19和图3-22(尺寸未注出)所示。

4.特殊情况下可采用混合配合

在一般情况下,优先选用基孔制配合。如有特殊要求,允许将任一孔、轴公差带组成配合。图3-22所示为机床主轴箱的一部分,由于齿轮轴筒与两个轴承孔相配合,根据轴承的使用要求已选定为Φ60js6,而两个隔套只起间隔两个轴承的轴向定位作用,为了装拆方便,隔套在齿轮轴筒上的配合间隙应大些,其定心精度要求也不高,因而选用Φ60D10与齿轮轴筒配合;同样主轴箱壳孔同时与轴承外圈和隔套外径配合,根据轴承的使用要求已选定为Φ95K7,而隔套的外径则选用Φ95d11已达到上述使用要求。在此情况下无论采用基孔制还是基轴制都难以达到使用要求。

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图3-21 活塞销配合基准制的选用

a)采用基孔制 b)采用基轴制

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图3-22 非基准制的混合配合