典型件结合知识点问答1、光滑圆柱结合精度设计应从哪几方面开始？答：圆柱结合的精度设计实际上就是公差与配合的选用，圆柱结合的精度设计包括配合制、公差等级及配合的选用。

1）配合制的选择基孔制和基轴制是两种平行的配合制。

基孔制配合能满足要求的，用同一偏差代号按基轴制形成的配合，也能满足使用要求。

所以，配合制的选择与功能要求无关，主要是考虑加工的经济性和结构的合理性。

从制造加工方面考虑，两种基准制适用的场合不同；从加工工艺的角度来看，对应用最广泛的中小直径尺寸的孔，通常采用定尺寸刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）加工和定尺寸量具（如塞规、心轴等）检验。

而一种规格的定尺寸刀具和量具，只能满足一种孔公差带的需要。

对于轴的加工和检验，一种通用的外尺寸量具，也能方便地对多种轴的公差带进行检验。

由此可见：对于中小尺寸的配合，应尽量采用基孔制配合。

当孔的尺寸增大到一定的程度，采用定尺寸的刀具和量具来制造，将逐渐变得不方便也不经济。

这时如都用通用工具制造孔和轴，则选择哪种基准制都一样。

标准规定：应优先选用基孔制。

下列特殊情况下，由于结构和工艺的影响，采用基轴制更为合理：（1）用冷拉光轴作轴时。

冷拉圆型材，其尺寸公差可达IT7～IT9，能够满足农业机械、纺织机械上的轴颈精度要求，在这种情况下采用基轴制，可免去轴的加工。

（2）采用标准件时。

例：滚动轴承为标准件，它的内圈与轴颈配合无疑应是基孔制，而外圈与外壳孔的配合应是基轴制。

（3）一轴与多孔相配合，且配合性质要求不同时。

2）公差等级的选择公差等级选择的基本原则是：在满足使用性能的前提下，尽量选择较低的精度等级。

（1）应遵循工艺等价的原则，即相互结合的零件，其加工的难易程度应基本相当。

（2）相配合的零、部件的精度应相匹配。

如：与齿轮孔相配合的轴的精度就受齿轮精度的制约；与滚动轴承相配合的外壳孔和轴的精度应当与滚动轴承的精度相匹配。

（3）过盈、过渡和较紧的间隙配合，精度等级不能太低。

一般孔的公差等级应不低于IT8级，轴的不低于IT7级。

这是因为公差等级过低，使过盈配合的最大过盈过大，材料容易受到损坏；使过渡配合不能保证相配的孔、轴既装卸方便又能实现定心的要求；使间隙配合产生较大的间隙，不能满足较紧配合的要求。

（4）在非配合制的配合中，当配合精度要求不高，为降低成本，允许相配合零件的公差等级相差2～3级，。

3）配合种类的选择配合种类的选择主要就是根据零件的功能要求，确定配合的类型及非配合制的基本偏差代号。

选择的基本方法还是类比法、计算法和试验法三种。

类比法是选择配合种类的主要方法。

应用类比法选择时，要考虑以下因素：（1）配合件的工作情况选择配合的类型时，应考虑配合件间有无相对运动、定心精度高低、配合件受力情况、装配情况等。

（2）各种基本偏差形成配合的特点间隙配合有A～H（a～h）共十一种，其特点是利用间隙贮存润滑油及补偿温度变形、安装误差、弹性变形等所引起的误差。

生产中应用广泛，不仅用于运动配合，加紧固件后也可用于传递力矩。

不同基本偏差代号与基准孔（或基准轴）分别形成不同间隙的配合。

主要依据变形、误差需要补偿间隙的大小、相对运动速度、是否要求定心或拆卸来选定。

过渡配合有JS～N（js～n）四种基本偏差，其主要特点是定心精度高且可拆卸。

也可加键、销紧固件后用于传递力矩，主要根据机构受力情况、定心精度和要求装拆次数来考虑基本偏差的选择。

定心要求高、受冲击负荷、不常拆卸的，可选较紧的基本偏差，如N（n），反之应选较松的配合，如：K（k）或JS（js）。

过盈配合有P～ZC（p～zc）13种基本偏差，其特点是由于有过盈，装配后孔的尺寸被胀大而轴的尺寸被压小，产生弹性变形，在结合面上产生一定的正压力和摩擦力，用以传递力矩和紧固零件。

选择过盈配合时，如不加键、销等紧固件，则最小过盈应能保证传递所需的力矩，最大过盈应不使材料破坏，故配合公差不能太大，所以公差等级一般为IT5～IT7。

基本偏差根据最小过盈量及结合件的标准来选取。

（3）配合件的生产情况按大批大量生产时，加工后所得的尺寸通常呈下态分布；而单件小批量生产时，加工所得的孔的尺寸多偏向最小极限尺寸，轴的尺寸多偏向最大极限尺寸，即呈偏态分布。

所以，对于同一使用要求，单件小批生产时采用的配合应比大批大量生产时要松一些。

如大批量生产时的φ50H7/js6的要求，在单件小批生产时应选择φ50H7/h6。

同样，受其它工作条件的影响，配合的间隙或过盈也应随之变化。

2、滚动轴承的精度根据什么分？共有几级？代号是什么？根据国家标准的规定，向心滚动轴承按其尺寸公差和旋转精度分为五个公差等级，用0，6，5，4，2表示。

精度依次提高，0级公差轴承精度最低，2级公差精度最高，3、滚动轴承内圈与外壳孔的配合分别采用何种基准制？有什么特点？答：由于轴承是标准部件，为便于互换和大量生产，轴承外圈外径和外壳孔的配合采用基轴制，内圈内径与轴颈的配合采用基孔制。

所以，外圈外径是基准轴，内圈内径是基准孔。

但基准孔的公差带与一般基准孔H不同，其上偏差ES=0，下偏差EI为负值，轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止结合面间相对滑动而产生磨损，应选用小过盈的配合。

为此，滚动轴承国家标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方，使它与形成标准过渡配合的公差带（j、is、k、m、n）相配时，得到较紧的配合。

轴承外圈安装在外壳孔中，通常不旋转。

考虑到工作时温度升高会使轴热胀伸长而产生轴向移动，因此两端轴承中有一端应是浮动支承，配合应较松；不然，轴会弯曲使轴承内部有可能卡死。

为此，标准将外圈外径公差带规定在零线的下方，它与基本偏差h的公差带位置相同，但公差值是根据轴承特别需要，依其公差等级另行规定的。

4、圆锥公差的给定方法有哪几？各适用于什么场合？怎样标注？对于一个具体给定的圆锥，并不需要将所规定的四项公差全部给出，而应根据零件的功能要求给出所需的公差项目。

（1）给定圆锥直径公差T D和圆锥角α（或锥度C）此时由T D确定了两个极限圆锥，圆锥角误差、圆锥直径误差和形状误差都应控制在此两极限圆锥所限定的区域内——即圆锥直径公差带内。

其实质是包容要求，标注时应在直径公差值后加注○T。

当对圆锥角公差和圆锥形状公差有更高要求时，可再加注圆锥角公差AT和圆锥形状公差T F，但AT a和T F只能占T D的一部分。

这种给定方法是设计中常用的一种方法，适用于有配合要求的内、外圆锥。

（2）给定圆锥角公差AT和给定截面内的圆锥直径公差T DS此时，AT 只用来控制截面的实际直径，AT 只用来控制圆锥角误差，它们各自分别满足要求，其关系相当于独立原则。

当对圆锥形状精度有较高要求时，再单独给出形状公差T F 。

它适用于对圆锥的某给定截面有较高要求的情况。

5、 什么是普通螺纹的作用尺寸？如何判断中径的合格性？答：螺纹的加工过程中，螺距偏差和牙型半角偏差同时存在的，由于螺距偏差和牙型半角偏差可以折算成中径当量，因而可以不单独规定螺距公差和牙型半角公差，而仅规定中径总公差，用它来控制中径本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型车角偏差的综合影响。

当实际外螺纹存在螺距偏差和牙型半角偏差时，该实际外螺纹只可能与一个中径较大而具有设计牙型的理想内螺纹旋合。

在规定的旋合长度内，恰好包容实际外螺纹的一个假想内螺纹的中径称为外螺纹的作用中径。

它等于外螺纹的实际中径与螺距偏差对中径补偿值和牙型半角偏差对中径补偿值之和，即)(2/22αf f d d p s m ++=内螺纹的作用中径D 等于内螺纹的单一中径D 与螺距偏差对中径的补偿值F P 和牙型半角偏差F a /2对中径的补偿值之差，即：)(2/22αF F D D p s m +-=判断中径的合格性的原则是泰勒原则泰勒原则的要求是：实际螺纹的作用中径不允许超越其最大实体牙型的中径，任何部位的单一中径不允许超越其最小实体牙型的中径。

因此，螺纹中径合格的条件是：外螺纹： d 2m ≤d 2max ， d 2a ≥d 2min内螺纹： D 2m ≥D 2min ， D 2a ≤D 2max6、 什么是螺纹的旋合长度与精度等级，其关系如何？该如何选用？螺纹中径公差包含实际中径公差、补偿螺距偏差影响的公差、以及补偿牙型半角偏差影响的公差三部分。

而螺距偏差与螺纹的旋合长度有关，在同等制造条件下，旋合长度愈长，螺距偏差越大。

为了满足普通螺纹不同使用性能的要求，按螺纹公称直径和螺距基本尺寸规定了三组旋合长度，即短旋合长度（S ）、中等旋合长度（N ）和旋合长度长（L ）。

在精度设计时，一般采用中等旋合长度。

对于一些有特殊需要的螺纹如：调整用的螺纹，为满足调整量大小的需要；铝、锌合金上的螺纹，为保证其机械强度；一些不通孔紧固螺纹等，均可选用长旋合长度。

当受力不大，或受空间位置限制的螺纹。

如锁紧用的特薄螺母，则可用短旋合长度。

螺纹精度不仅取决于螺纹直径的公差等级，而且与旋合长度有关。

当公差等级一定时，旋合长度越长，则加工时产生的螺距累积偏差和牙型半角偏差就可能越大，加工就越困难。

因此公差等级相同而旋合长度不同时，螺纹精度就有所不同。

为此，按螺纹公差等级和旋合长度规定了三种精度级，分别称为精密级，中等级和粗糙级，其中精密级的精度最高，粗糙级的精度最低。

精密级用于精密螺纹以及要求配合性质稳定和保证定位精度的螺纹，如航空宇航机械中的螺纹连接常用4H 、4h 和5H 等。

中等级广泛用于一般用途的螺纹，如机床和汽车上的螺纹，常用6H ，6h 和6g 。

粗糙级用于要求不高或制造上比较困难的螺纹，如热轧棒料加工的螺纹或较深的不通孔螺纹常用7H 和8g 等7、平键联结的特点和要求有哪些？平键联结的特点是通过健的侧面与轮毂槽和轴槽的侧面相接触来传递扭矩，键的上表面与轮毂槽间留有一定的间隙（0.2～0.5mm）。

键和槽侧面的配合性质决定键联结的可靠性。

在平键联结中键宽、轴槽宽和轮毂槽宽b为配合尺寸，其它为非配合尺寸。

平键联结的主要尺寸如图3-30，其中t 与t1分别为轴槽和轮毂槽的深度，h为键高，d为轴和轮毂槽直径。

考虑到在键联结中，键是标准件，键的侧面同时与轮毂槽及轴槽联结，且往往要求不同的配合性质。

为便于对它进行专门化生产，所以键结合采用基轴制配合，即规定键宽的公差带不变，平键联结方式及主要尺寸通过改变轴槽宽，轮毂槽宽的公差带达到不同的配合要求。

键宽b规定了一种公差带h9，以利于采用精拉钢大量制造。

8、为什么矩形花键规定小径定心一种定心方式？其优点何在？矩形花键除规定尺寸公差外，还规定了哪些位置公差？在矩形花键结合中，要使内、外花键的大径D、小径d、键宽B相应的结合面都同时耦合得很好是相当困难的。

因为这3个尺寸都会有制造误差，而且即使这3个尺寸都做得很准，但其相应的表面之间还会有位置误差，为了保证使用性能，改善加工工艺，只选择一个结合面作为主要配合面，对其规定较高的精度，以保证配合性质和定心精度，该表面称为定心表面。