1、ICS 17.040.10 J 04 华2004-11-11发布共王配合Limits and fits一GB/T 5371 2004 代替GB/T5371一1985The calculation and selection of interference fits 2005-07-01实施/气寸九中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 5371-2004 E . . . . . . . . . . . 次目, 前言1 . . . . . . . . . . . .,. . . . . . . . . . . . . . . . . . 范围1 1 . . .
2、 . . . . . . . . . . . . .,. . . . . . . 规范性引用文件2 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 术语和定义3 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 计算用的符号4 4 计算和选用5
3、10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 常用材料的摩擦系数、弹性模最、1自松比和线膨胀系数表附录A(资料性附录)11 I . . . . . 过盈配合的图算法附录B(资料性附录)，晶晶.目。GB/T 5371-2004 本标准是对GB/T1800(极限与配合基础中规定的过盈配合概念和选择的补充。l 本标准代替GB/T5371-1985(公差与配合过盈配合的计算和选用。
4、本标准与GB/T5371相比，主要变化如下Ea) 为与极限与配合系列标准统一，修订了标准的名称;bl 对与现行标准不一致的有关术语和基本概念进行了修订pc) 增加了术语的英文名称;dl 考虑到国内生产水平的发展，取消了附录B和附录D。本标准的附录A、附录B均为资料性附录。本标准出全国产品尺寸和几何技术规范标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位:机械科学研究皖、大同电力机车有限责任公司。本标准主要起草人E李晓沛、张惠山。本标准所代替标准的历次版本发布情况为一-GB/T5371一1985.田GBjT 5371-2004 极限与配合过盈配合的计算和选用范围本标准规定了过盈配合计算的计算基础、方法
5、、公式和配合的选择。本标准适用于光滑困柱面在弹性范围内的过盈联结计算和过盈配合的选用。规范性引用文件2 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些引用文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBjT 1800. 1极限与配合基础第1部分.词汇(eqvISO 2861) GBjT 1800.2极限与配合基础第2部分z公差、偏差和配合的基本规定(eqvISO 286 1) GBjT 1800.3极限与配合基础第3部分:标准公差和
6、基本偏差数值表(eqvISO 286 1) GB/T 1800.4 极限与配合标准公差等级和孔、轴的极限偏差表(eqvISO 2862) GB/T 1801 极限与配合公差带和配合的选择(eqvISO 1829) 术语和定义3 GBjT 1800. 1确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3. 1 过盈量jamount of interference 过盈的绝对值。3.2 基本过盈量jbbasic amount of interference 选择过盈配合的基准值。对基孔制配合.其值等于轴的基本偏差的绝对值g对基轴制配合，其值等于孔的基本偏差的绝对值(见图1)。制4S窑轴告量带, 息。+ 。V
7、M怜时咄咄白起草轴公差带E。4 3 民E E。孔告量带剧唱运时且也。孔仕差错制484叨叨=，+孔的公差，=仇-轴的公差max=+轴的公量6皿=b-孔的告差+O-1宁眨M咛蝴图11 一-GB/T 5371-2004 3.3 过盈联接interference coupling 利用过盈量使包容件和被包容件形成的固定联结。3. 3. 1 纵向过盈联接Iengthways interference coupIing 用压入法实现的过盈联结。3.3.2 3.4 3.5 3.6 3. 7 横向过盈联接transverse interference coup1ing 用胀缩法实现的过盈联结。结合面coupl
8、ing surfance 在过盈联结中，包容件和被包容件相接触的表面。结合直径drcoupIing diameter 结合面的基本直径(见图2)。结合长度lrcoupIing Iength 结合面的基本长度(见图2)。直径比qdiameter ratio 图2相配合的包容件和被包容件的小直径与大直径的比值。h 、包容件直径比q，等于结合直径d，除以包容件外径d，(见图2)。 、被包容件直径比q，等于被包容件内径d，(见图2)除以结合直径d，, 3.8 3.9 3. 10 相对过盈量opposed amount of interference 过盈量占与结合直径仇的比值。压平深度Spress d
9、epth 包容件或被包容件结合面的表面粗糙度.5，或5，(见图3)。压平量amount of press 由于压平深度而使过盈减小的部分。其值等于包容件的压平深度5，和被包容件的压平深度5，之和的两倍。2 3. 11 3. 12 3. 13 结合压力p，coupling pressure 作用在结合面上的压力。直径变化量echange amount of diameter 图3由于结合压力而使相配合的孔、轴直径变化的量。包容件直径变化最为包容件内径的扩大量。被包容件直径变化量a为被包容件外径的缩小量。有效过盈量，active amount of interference 问G/T 5371-2
10、004 在过盈联结中起作用的过盈量。其值等于包容件直径变化量e.和被包容件直径变化量ei之和。3. 14 压入为PXIpress-in force 在实现纵向过盈联结的过程中施加的最大轴向力。3. 15 压出力Pxtpress-out force 在解脱过盈联结的过程中施加的最大轴向力。4 计算用的符号计算用的主要符合、含义和单位列于表1 表1符号古义单位E 过盈量口1m 有效过盈量mm 8. 基本过盈量口1口1d, 结合直径mm d. 包容件外径口1宜1d, 被包容件内径mm 结合*度口1口1q. 包容件直径比q, 被包容件直径比3 GB/T 5371-2004 表1(续)符号含5f_ 单位
11、5. 包容件的压平深度mm 5, 被包容件的压平深度m口1e. 但容件直径变化量mm 4元被包容件直径变化量mm p, 结合压力N/mm2 Pxi 压人力N P . 压出力N F. 轴向力N M 扭矩Nmm 斗F, 传递力N 摩擦系数 泊松比. 屈服极限N/mm2 b 强度极限N/mm2 E 弹性模量N/mm2 R 轮廓算术平均偏差m口1注s除另有说明外，表中符号再加下标ja表示包容件，1表示被包容件.5 计算和选用5. 1 计算基础5. 1. 1 本计算以两个简单厚壁因桶在弹性范围内的联结为计算基础。弹性范围系指包容件和被包容件由于结合压力而产生的变形与应力成线性关系，亦即联结件的应力低于其
12、材料的屈服极限价5或0.2 )。5. 1. 2 计算的假定条件a) 包容件与被包容件处于平面应力状态，即轴向应力z=05包容件与被包容件在结合长度上结合压力为常数;b) c) 材料的弹性模量为常数;d) 计算的强度理论，按变形能理论，5. 1. 3 直径变化量的计算公式a) 包容件直径变化量e，ea =丘二兰土豆丘二豆:卢丘工豆!(!_土豆斗V.) 瓦飞l-q:/IEaa Eeu d l!/ b) 被包容件直径变化量c) 有效过盈量8，se E ea十e，5. 1. 4 对于几何形状特殊或具有特殊应力的过盈联结，需进行附加计算。4 GB/T 5371-2004 5.2 计算方法过盈联结采用公式
13、法进行计算，也可采用图算法进行计算，图算法见附录BC资料性附录)。5.3 计算公式5. 3. 1 过盈联结传递负荷所需的最小过盈量，可按表2的公式进行计算。表2序号计弈内1电计算公式说明传递扭矩2M Plmin = .d.lf.严传递负荷所需承受轴向力F萃1 户Imin=:rodIO的最小结合压力OafOljO 传递力F, l min = 1r d, l oafotro F，.j尺+(T)22 包容件直径比q z-d-f , d, 3 被包容件直径比qEE da d, 对实心轴qi=0 包容件传递负荷所需的最小直径ca=1十q2矗+Ezmin=PEM-dEE .LA 息l-i iV 4 q,
14、变化量G值可查表4被包容件传递负荷所需的最小直CE1+qf e飞mzht巳-j a2 -1.1 E q, 径变化量C值可查表46 传递负荷所需的最小有效过盈量min = e. min十脚考虑压平量的最小过盈量min = e min + 2(5. + SI) 对纵向过盈联结取z7 S，L 6Ra血，Si=1.6Rai5.3.2 过盈联结件不产生塑性变形所允许的最大有效过盈量，可按表3的公式进行计算。表3序号计算内容计算公式说明包容件不产生塑性变形所允许的塑性材料:Pf. m.x = ac:1 . l-q; l-q; a= ,b= J3十q;1十q:1 脆性材料phmzb223最大结合压力a、b值
15、可查图4被包容件不产生塑性变形所允许塑性材料zhlmu=cdal 1-qf ，c值可查图4C 2 2 脆性材料zPftmm=c2dbz 3 的最大结合压力实心轴qi=0，此时CO.5 联结件不产生塑性变形的最大结lmox取PI.TM.X和limax中的较小者3 合压力4 联结件不产生塑性变形的传递力Ft = imox .odfolfO 值可查附录A中表A.l或表A.25 GB/T 5371-2004 序号5 6 7 计算内甘 包容件不产生塑性变形所允许的最大直径变化量被包容件不产生塑性变形所允许的最大直径变化量联结件不产生塑性变形所允许的最大有效过盈量a, b, C 1. 0 0.9 表3(续
16、计算公式户fmm-dt Ca e.mu= T 霄Jhf mH-df CB eimu = . e max = ea max十eimax 0.8 i.,. /b O. 7 。.6:zt: 0.5 0.4 C 主0.3 0.2 O. 1 。O. 1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 图4表4系数C.和C，C. q，或q;几O.3 .0.25 。0.10 1. 320 1. 270 O. 14 1. 340 1. 290 0.20 1. 383 1. 333 0, 25 1. 433 1. 383 斗0.28 1. 470 1. 420 6 说明C=1十q2a+L 凰1-0:-q. C.值可查表
17、4C=l+q? l-q: cl值可查表4O. 7 0.8 0.9 1. Oqa q, c. 问O.3 问O.25 O. 700 0.750 O. 720 0.770 0.740 。.790 0.783 0.833 0.833 0.883 0.870 0.920 GBjT 5371-2004 表4(续)C. C, q.或q，a=0.3 几O.25 叫O.3 问O.25 0.31 1. 512 1. 426 0.912 。.962 0.35 1. 579 1. 529 。.979 1. 029 0.40 1. 681 1. 631 1. 081 1. 131 0.45 1. 808 1. 758
18、1. 208 1. 258 0.50 1. 967 1. 917 1. 367 1. 417 0.53 2.081 2. 031 1. 481 1. 531 0.56 2.214 2.164 1. 614 1. 664 0.60 2.425 2.375 1. 825 1. 875 0.63 2. 616 2.566 2. 016 2.066 0.67 2.929 2.879 2.329 2.379 0.71 3.333 3.283 2.733 2. 783 O. 75 3.871 3.821 3.271 3.321 。.804.855 4.805 4.255 4.305 O. 85 6.507
19、 6.457 5.907 5. 957 0.90 9.826 9.776 9. 226 9.276 配合的选择过盈配合按GBjT1800. 2GB/T 1800.4和GB/T1801的规定选择。选出的配合，其最大过盈量mJ和最小过盈量，.J应满足下列要求z保证过盈联结传递给定的负荷m,.Jm, 保证联结件不产生塑性变形C占maxJ8nliIx 配合的选择步骤初选基本过盈量b5.4 5. 4. 1 5.4.2 a) b) 5.4.3 a) R 斗占一般情况，可取占b臼LT二m.丘。Omin十max 当要求有较多的联结强度储备时，可取.m，b一一一一Z-占当要求有较多的联结件材料强度储备时，可取O
20、minkmA400 3150 1250 制理怜楠肉、叫1650 1000 800 630 500 400 315 160 125 50 40 12.5 8 250 2000 明, UN制山m。c ddmm 图59 GBjT 5371-2004 材钢钢钢-铸钢钢结构钢钢优质结构钢钢青铜钢-铸铁铸铁铸铁材料钢-钢钢-铸铁钢铝筷合金材料附录A (资料性附录常用材料的摩擦系数、弹性模量、泊松比和线膨胀系数表表A.1 纵向过盈联结的摩擦系数摩擦系数料元润滑o. 07 O. 16 o. 11 O. 10 o. 11 o. 150. 2 o. 120. 15 o. 150. 25 表A.2横向过盈联结的摩擦
21、系数结合方式、润滑油压扩径，压力油为矿物油油压扩径，压力油为甘泊，结合面排油于净在电炉中加热包容件至300C在电炉中加热包容件至300C以后，结合面脱脂油压扩径，压力油为矿物油无润滑表A.3弹性模量、泊松比和线膨胀系数 有润滑。050.13 。.080.07 0.08 o. 030. 06 o. 050. 10 O. 05O. 10 摩擦系数0.125 。.18 。140.2 。.1 O. 100. 15 弹性模量E/(N/mm)泊松比线膨胀系数/(10-/C) 去加热 一冷却 碳钢、低合金钢合金结构钢20口000235000 O. 30. 31 11 -8.5 灰口铸铁HTl5-33 70
22、00080 000 O. 240. 25 10 8 HT20-40 灰口铸铁HT25-47 105 OOO 130 000 o. 240. 26 10 8 HT30-54 可锻铸铁90 OOO 1 00 000 0.25 10 一8非合金球墨铸铁160 000180 000 o. 280. 29 10 8 青铜85000 0.35 17 15 黄铜80000 O. 360. 37 18 16 铝合金69000 O. 320. 36 21 20 钱合金40000 。.250. 3 25. 5 一2510 h GB/T 5371-2004 附录(资料性附录)过盈配合的图算法B 应用条件B. 1 U
23、 , U 包容件与被包容件采用相同的材料或tEt。若芷手王肘，采用图算法有不大于10%的计算a) 误差;对屈服点不明显的硬金属则以0.2代替sp ) ，。对于脆性材料，则以b代替叭。23 c) 使用说明B.2 包容件直径变化量e，可按图B.l进行计算，图B.l中各区说明如下gh区以d，除以d，在1a区求得qa; 2a区以1a区求得的q.和包容件容许的弹性变形条件(1.0马线为不产生塑性变形的极限条件).在2a区求得户，/川c) 3a区以2a区求得的扣/乘以凡，在3a区求得户，, 4a区在4a区求得p，和d，的乘积f. d r; e) 5a区在5a区求得扣d，与1，的乘积p， d, . 1,.
24、注2乘积中巳考虑了相乘的值，以下图区相同3f) 6a区以5a区求得的PI.df.Zf.()乘以摩擦系数，在6a区求得F.;7a区B. 2. 1 a) ) 10 g) d) 以2a区求得的p;.;f!lq，.在四求得引导中间结果，未给出数值h8a区) h 以7a区求得的芒旱除以E菌，在8a区求得兰73f-Us Uf-M 9a区i) 以8a区求得的fz乘以.tE9alK求得去;10a区j) 以9a区求得的去乘以品，在10a区即可求得e，。B. 2. 2 被包容件直径变化量e，可按图B.2进行计算，图B.2中各区说明如下:a) 1i区以d，除以功，在li区求得qi; 11 飞、 GB/T 5371-
25、2004 b) 2i区以1i区求得的q，和被包容件容许的弹性变形条件(1.。m线为不产生塑性变形的极限条件).在2i区求得p;趴;c) 3i区以2i区求得的p;吨吨，在3i区求得扣。此处求得的户。应与由B.2. 1第C步求得的p，.进行比较，以如和P，.的较小者作为联结件的结合压力PI;d) 4i区在4i区求得扣和品的乘积如.df; e) 5i区在5i区求得1，和p，. d，的乘积lf l dn f) 6i区以5i区求得的f df lf ()乘以卢，在6i区求得Fd7i区g) 以2i区求得的p;哺q，在7i区求得的芒毕中间结果，未给出数值); h) 8i区以7i区求得的早早除以瓦，在8i区求得
26、Jpti Uf剖9i区以阻求得的尹z乘以剖，以归求得各j) 10i区以阻求得的去乘以d，即可求得ej0 B. 2. 3 计算结果应乘以表中与所用各参数数列相对应的以10为底的军(j=1O.=10- .=10勺。B.2.4 由图B.1和图B.2中得出的e.和e，值，即可算出有效过盈Se=+ej求出乱后，3emin应考虑压平量的影响。然后，按本标准中5.4选择配合。12 也与 。-。g 。2 2号 吨. 、m 刨卢 v ? -、+飞Q囹回- 阴。国 时飞-吨咱画 、B -y、Q4当主3 由mAMDOh抽 m T Z 咱吨萨句1 v 立 民 。因 时2 m UZtINE 飞也1 -N i 因由M 丁 回6.2一-，.-飞.，:，.=-;:户.，-., 亨一一L一二，-_._户吨的GB/T 5371 中华人民共和国国家标准极限与配合过盈配合的计算和选用GB/T 5371二20044阵中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045网址电话，685239466吕517548中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开丰880X12301/16 印张1.25 插页l字数26千字2005年6月第一版2005年6月第次印刷3峰
