1、中华人民共和国国家标准公差与配合过盈配合的计算和选用T。Ierancesand fits The calculation aad selection。fInterference fits 1 引言1. I 本标准适用于光滑圆柱面在弹性范围内的过盈联结计算和过盈配合的选用。1. 2 与本标准相关的国家标准2 术语GB 1800一79（公差与配合总论标准公差与基本偏差，GB 1801 79公差与配合尺寸至500mm孔、轴公差带与配合，GB 1802一79（公差与配合尺寸大于500至3150mm常用孔、轴公差带，GB 1803-79公差与配合尺寸至18mm孔、轴公差带。2. 1 过盈量过盈的绝对值。
2、2.2 基本过盈量人UDC 621. 753 389.68 GB 5371-85 选择过盈配合的基准筐。对基孔制配合，l主值等于轴的基本偏差的绝对值，对基轴制舵合，其值等于孔的基本偏差的绝对值（图1）。国家标准局四”11发布1988 -07 -01实施I I GB 5871-85 喇古草草一轴公量稽2。.; ”回电+ 。忙时怜叫制古量事二抽性差带旦国电孔仕革带制A州军国国gAV 电6.,. = 6, 孔的公差6.，阻6, 铀的公差d.,.= d，轴的公差d., = d .孔的公差YMKM霄喇+O- 基轴制b 图l基孔制 z.a 过盈联结利用过盈量使包容件和被包容件形成的固定联结。2.3. 1
3、纵向过盈联结用压入法实现的过盈联结。2.a.2 横向过盈联结用胀缩法实现的过盈联结。2.4 结合面在过盈联结中，包容件和被包容件相接触的表面2.5 结合直径d,结合国的基本直径图2）。. 、， 、，图22.6 结合长度I,结合面的基本长度（图2) 0 2. 1 直径比q相配合的包容件和被包容件的小直径与大直径的比值。包容件直径比h等于结合直径d，除以包容件外径d,（图2）。被包容件直径比q；等于被包容件内径d;（图2）除以结合直径dro z.a 相对过盈量过盈量6与结合直径d的比值。2.9 平深度SI 18 GB &171一”包容件或被包容件结合面的表面粗糙度被压平部分的深度，sa或S;（图3
4、）。 .OIN . 3 图32. 10 压平最由于压平深度而使过盈量减小的部分。其值等于包容件的压平深度S，和被包容件的压、F深度Sl之和的两倍。2. 11 结合压力的作用在结合面上的压力。2.四直径变化量e由于结合压力而使相配合的孔、轴直径变化的量。包容件直径变化量句为包容件内径的扩大量。被包容件直径变化量e；为被包容件外径的缩小量。2. 11 有效过盈量6,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e；之和。2. 14 压人力p萃在实现纵向过盈联结的过程中施加的最大轴向力。2. 11 压出力P,在解脱过盈联结的过程中施加的最大触向力。s符号计算用的主要符号
5、、含义和单位列于表10 表I符号告义单位6 过矗量mm 6. 有效迫藏量mm 6, 基本过盈量mm d, 结合直径mm d, 包容件外径mm d, 被包容件内径” m 1, 结合长度mm I i刊GB 5371-85 续表1符号含3 单位Q, 包容件直径比Q, 被包容件直径比s, 包容件钓压平深度mm S; 被包容件的压平深度町、me, 包容件直径变化量mm e, 被包容件直径变化量mm Pr 结合压力N/mm p., 压人力N p,. 压出力N F, 轴向力N M 扭矩Nmm F, 传递力N 摩攘系数泊松比a 屈服植N/mm 。b强度极限N/mm E 弹性模最N/mm Rz 微观不平度卡点高
6、度mm Ra 轮廓算术平均偏差mm 注2除另有说明外，表中符号再加下标句”表示包容件，“i”表示被包容件4计算和选用4. 1 计算基础4. 1 . 1 本计算以两个简单厚壁圃筒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材料的屈服极限（o，或Oo.，）。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。0 b. 包容件与被包容件在结合长度上结合压力为常数，c. 材料的弹性模最为常数，d. 计算的强度理论，按变形能理论。4. 1. 3 直径变化量的计算公式a. 包容件直径变化量e,l二I)G
7、B 1171一”e,= J!.r d r + Pr d r E, l - q. E v, . Pr d r l+!l. ) +v E, l -q, b. 被包容件直径变化最e;e,-Pr d r l+q,)-Pr d, v, E, 1 -q, E, P.J. d r l + q, E, l - q.2 c. 有效过盈量d,d,=e,+e. 4. 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。4.2 计算方法过盈联结采用公式法进行计算，也可采用图算法进行计算，图算法见附录c（参考件）。4.8 计算公式4. a. 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。
8、表2序号计算内容计算公式说明1 传递负荷所需传递扭矩2M Pr m = xdrI./I 的量小结合压承受轴向力F主Pr皿t圃d .，.，力传递力F p = f圃E,.d,t,11 F=./ F.+( 2!,- ) 2 包容件直径比d, q, - d . 3 被包容件直径比d, 对实心轴q,=O q, = d , 4 包容件传递负荷所需的最小直d, C 1 + q e, mi= Pr E c = +v. . 1 - q, 径变化量. c，值可查表45 被包容件传递负荷所糟的最小d, . c, 1 + q, e，皿i=Pr曲ME c, = &mi b. 保证联结件不产生塑性变形&mu0.043mm
9、Co. ,F,1.967 + 210 000 210 000 ￥53.3N /mm 包容件的最大应力 Pr .,) 131.3 (p, .=Co ,。.= d（C, + C; ) a 0.428 =306.8N/mm。”E, E, 0.08i 被包容件的最大应力( Pm131.3 叫1.967+ 0.783 ) 0 = = . c 0.48 210 000 210 000 = 273.SN/mm GB 5371-85 自以Prm 154N/mm 2，通过“R:df二50mm,5i区1r=80mm,6i区= 0.11，求得联结件不产当塑性变形的F= 215 10 I X 10 1 = 215 k
10、 NI h. 以2，区求得的p,/o,=O.此通过7i区q，二0.2，求得安（巾间结果，未给出数值h以一年二主，通过Bi区“钢”线，9i区的剖320N/mm 2 ,!Oi区d，三50mm，求得e;m,=0.29X a r o, 1 O 1 = O. 029m m , 由图Clj . 以p1m=154N/mm2，通过3a区内a二400N/mm2，在2a区求得p，= 0.385, k. 以.= 0. 3盹通过叩.= 0. 5，求得号去以平，通过8a区“钢P线，9a区础二400N/mm,!Oa区d1=50mm，求得e,m -a 。”0.072mm 1 m. 联结件不产生塑性变形所容许的最大高效过盈量
11、cl,m cl, m,=e, m+e, m墨0.072+0.029 =O.!Olmm C.8.2.2 计算最小过盈量r5min由图Cla. 以F,= 70 000 N = 70 k N，通过阳区= 0.11, 5a区1=80mm,4a区d1=50mm，求得Prmin = 51 I 0 I 10 =51N/mm2o b. 以Ptm;,=51N/mm2，通过川。”400N/mm2，在2a.：；求得PrI。”0.128;c. 以p，”0.128，通过7a!Rq,=0.5，求得今:_b_,f . d. 以4升飞通过Ba区“钢F线，9a!Ro,= 400N/m时，！Oa区d1=50mm，$：得e,.;.
12、=0.237“ . u 10 1 = 0. 0237mm 1 由图C2e. f. 以Pr.,.,=51N/mm2，通过3i区。，= 320N/mm 2，在2i区求得p，叫，0.161以p,/o,=0.16，通过7iJRq,=0.2，求得导13r g. 川e, E, - v、dr ， 通过创区“钢”线，9i区内320N/mm , !Oi区dr = 50mm，求得e,min=0.096 10 1=0.0096mm1 h. 传递负荷所需的最小有效过盈量cl,m;n=e, min+e, min=0.0237 +0.00960.033mm I . 考虑压平量的最小过盈量r5min = r5, min+
13、2 ( S, + S ;) = r5,min + 2 ( 0. 4R + 0. 4R,;) 二o.033 + 2 (0.4 0.0063 +0.4 x0.0063) =0.043mm c .3 .3 选择配合选择配合的步骤和结果见附求B的B.3, - 、D .1 结构要求GB”71一”附录D实现过盈联结的一般要求（参考件D .1 .1 过矗联结的结合妖度J，一般不宣跑过结合直径的的1.6倍，如结合度过长，结合直径可制成阶梯形。.1 .2 纵向过盈联结的被包容件应给出压入导向角，一直量不坦过10。图Dl）。:10 图DlD .1 .8 为降低过盈联结两端的应力集中，在包容件或被包容件端部可采用卸
14、荷槽、过渡圆弧等结构形式。D .1 .4 结合件材料相同时，为避免压人时发生粘着现象，包容件和被包容件的结合面应具有不同的硬度。D .1 .5 轴与盲孔的过盈联结应有排气孔。D.2 联结前的准备工作D .2 .1 结合件的尺寸应使用符合GB1957-81光滑极限量规B规定的量规，或按GB3177-82光滑工件尺寸的检验B所规定的方法进行检验。D.2 .2 结合表面必须无污物、无腐蚀和无损伤。D.8 纵向边盈联结的装配D .8 .1 压人前，结合面可根据联结要求均匀涂一薄层润滑油不应含二硫化铝添加剂。D .8 .2 压人肘，要防止结合件的偏斜和纵向弯曲。o .a .a 压人或压出速度通常不大于5
15、mm/s. D .8 .4 压装设备要有足够的压力吨位，约为压出力的2.5倍，压出力约为压人力的1.31.5倍。压人力按下式计算gP ,; Pr m d,I, 式中gPr m g皿2dr（云含）。.a.s 压人后应放置24h后再承受负荷。D.4 横向过盈联结的装配D .4 .1 加热包容件D.4.1.1 包容件/Jn热时，要避免局部过热。GB 5371一”D.4.1.2 未经热处理的结合件，加热温度般应低于400，经过热处理的结合件，加热温度应低于回火温度。D.4.1.3 热装的最小间隙，一般可按表Dl选取。表Dl热装的最小间隙mm 结告直径d,-3 3 6 6 10 10 -18 18 30
16、 30 50 50 80 最小间商量0,003 。.006 o. 010 0. 018 0.030 0.050 0.059 结合直径d,80 120 120 180 180-250 250 315 315 400 400 500 最小间隙。.Oti9 0.079 0.090 0.101 o. 111 0.123 注，表中d，太子30mm的最小间阳系技间随配合H7/g6的锺大阅隙91)I D.4.1.4 包容件内径的热胀量e削为过盈量与热装的最小间隙之和。D.4.t .5 加热方式可按表02确定。表02ha热方式工艺特点适用范围环形啧啸婴求同时使用敷个啧嘴，加热温度适用于中型和大型的包容件350
17、，操作简便，但包容件有偏斜，扭曲和局部过热的危险介厨加鹉槽沸水槽加热温度80IOOC，蒸汽槽加适用于过盈量较小的中、小型包容件，热温度可达120，热袖槽加热温度，。对于结合面忌袖的结合件可使用沸水320包容件热胀均匀或蒸汽槽加熟，对于结合面允许离油的结合件，可使用热油槽加焦电阻或辐射加热加热温度可达（）0以上，热胀均匀，适用于中、小型包容件，大型包容件表面洁净，加热温度易于自动控制需专用设备，成批生产中广泛使用应加热加热温度可达400C以上，加热时间短，适用于过盈量较大的中型和大型包容调节温度方便，热效率高件D,4.1.6 包容件的加热温度可按图02确定。举例s本标准附录B举例中，包容件为钢件
18、，d1=50mm, 6m,J = O. 086m m，若采用加热包容件的装自己方式，按表Dl，装热的最小11阁隙取0.05mm，国e. =0.086 +0.05 =0.136mm，由图D2确定包容件的加热温度，2so x 10-1 x io2切。D.4.2 冷却被包容件D .4 .2. t 冷却的最小间隙，一般可按表Dl选取。D .4 .2 .2 被包容件的冷却温度按下式计算g,= 式中ge；，一一被包容件外径的冷缩量，它等于包容件与被包容件的结合直径尺寸差的实测值与冷装的最小间隙之和。a一一材料的线膨胀系数，按表A3选取。D.4.2.8 冷却方式可按表03确定。IG8 一GB 5371 85
19、 表。3冷却方式冷却J 式士艺特Q 适用范向忏冰冷却可冷至78.4，操作简便适用于过盈量较小的小塑被包容件低温箱冷却可冷ii- 40 - 140，冷缩均匀，表适用于结合面精度高的被包容件面：占净冷却温度易于自动控制，生产放率高j在氮冷却可冷至195.8，冷捕时间知，生产适用于过盈量较大的被包容件效率高币.，E亘古1!. , ，马也， 5 dt mm 坦事件内在如帐量e时mm注ii算结果应乘以图章中与所用各参数数ylj相对应的以10为底的幕。图02包容件加热温度的计算图附加说明3本标准由全闰公差与配合标准化技术委员会提出，由机械五业部标准化研究所归口。本标准由机械L业部标准化研究所、山东工也大学、第二重型机器、铁道部四方机牢牢辆旧等咱lfl负责起草。本标准主要起草人俞汉清、李晓沛、i午定奇、赵秉厚、张白文。
