GB 5371-2004-T 极限与配合过盈配合的计算和选用

十嗽17.040. 10 督黔 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 GB/T 5371-2004 代替GB/T 5371-1985 极限与配合 过盈配合的计算和选用 Lim its and fits- The calculation and selection of interference fits 2004-11-11发布 2005-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 目 次 前言 ····································，······，·····································································⋯⋯ 皿 7 范 围 ·················，····························································································⋯⋯ 1 2 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 性引用文件 ···························，····································································⋯⋯ 1 3 术语和定义 ··················································，···················································⋯⋯ 1 4 计算用的符号 ··········，·······，···········，·························································........⋯⋯ 3 5 计算 和选用 ·······························································⋯⋯，，·.·······················......⋯⋯ 4?附录A( 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 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 附录B(资料性附录) 过盈配合的图算法 ········································⋯⋯ ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 月U 吕 本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 是对GB/T 1800《极限与配合 基础》中规定的过盈配合概念和选择的补充。 本标准代替GB/T 5371-1985《公差与配合 过盈配合的计算和选用》。本标准与GB/T 5371相 比，主要变化 如下: a) 为与极限与配合系列标准统一，修订了标准的名称; b) 对与现行标准不一致的有关术语和基本概念进行了修订; c) 增加了术语的英文名称; d) 考虑到国内生产水平的发展，取消了附录B和附录Do 本标准的附录A、附录B均为资料性附录。 本标准由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:机械科学研究院、大同电力机车有限责任公司。 本标准主要起草人:李晓沛、张惠山。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: — GB/T 5371-1985 ww w. bz fx w. co m GB/T 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、公式和配合的选择。 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。 2 规范性引用文件 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 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 的各方研究 是否可使用这些引用文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 1800. 1 极限与配合 基础 第1部分:词汇(eqv ISO 286-1) GB/T 1800.2 极限与配合 基础 第2部分:公差、偏差和配合的基本规定((eqv ISO 286-1) GB/T 1800.3 极限与配合 基础 第3部分:标准公差和基本偏差数值表(eqv ISO 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(eqv ISO 286-2) GB/T 1801 极限与配合 公差带和配合的选择(eqv ISO 1829) 术语和 定义 GB/T 1800. 1确 立的以及下列术语 和足义适用于本标准 。 3.1 过盈f S amount of interference 过盈的绝对值。 3.2 基本过盈，S, basic 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;对基轴制配合，其值等 于孔的基本偏差的绝对值(见图1)e 轴公差带 轴公差带 5.. =4+孔的公差 S?;?=8n一轴的公差 ? ? ? ? 图 1 ww w. bz fx w. co m 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 lengthways interference coupling 用压人法实现的过盈联结。 3.3.2 横向过盈联接 transverse interference coupling 用胀缩法实现的过盈联结。 3.4 结合面 coupling surfance 在过盈联结中，包容件和被包容件相接触的表面。 3.5 结合直径d, coupling diameter 结合面的基本直径(见图2), 图 2 3.6 结合长度l, coupling length 结合面的基本长度(见图2). 3.7 直径比q diameter ratio 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 相对过盈f opposed amount of interference 过盈量s与结合直径d,的比值。 3.9 压平深度S press depth 包容件或被包容件结合面的表面粗糙度，S。或S(见图3), 3. 10 压平f 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S。和被包容件的压平深度S，之 和的两倍。 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 图 3 3. 11 结合压力p, coupling pressure 作用在结合 面上的压力 。 3. 12 直径变化f e change amount of diameter 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。。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 3. 13 有效过AIR S, active amount of interference 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‘和被包容件直径变化量。，之和。 3. 14 压入 力 P? press-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 压出力只， press-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to 表 1 符 号 含 义 单 位 a 过盈量 m n】 S, 有效 过盈量 m m 么 基本过盈量 m n7 d, 结 合直径 m rll d 包容件外径 m m d 被包 容件内径 m m 1, 结合 长度 m m 4= 包容件直径比 9 被包容件直径比 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 表 1(续 ) 符 号 含 义 单 位 5巴 包容件的压平深度 In rl， S. 被包容件的压平深度 m m 已. 包容件直径变化量 m m eL 被包容件直径变化量 m m Pt 结合压力 N/mm' 尸xl 压人力 N P?, 压出力 N F 轴向力 N M 扭 矩 N .mm F, 传递力 N 产 摩擦 系数 沙 泊 松比 口3 屈服极 限 N/mm' 丁卜 强度极 限 N/mm E 弹性模量 N/mm Ra 轮廓算术平均偏差 m m 注:除另有说明外，表中符号再加下标“a’’表示包容件;“i’’表示被包容件 计算和选 用 5. 1 计算基础 5.1.1 本计算以两个简单厚壁圆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材料的屈服极限(。，或 as:)。 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v,=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f的计算公式 a) 包容件直径变化量 e? P;·d,1+《、.A·d, . 二一一一一万 夕-广 -于二- 气 一 I一 4.' 乙. P;·d,1 +q'1-9a+Va b) 被包容件 直径变化量 A ·d1+q?I-1-q;A ·df 户f·dl + qqi1-q'v;) c) 有效过盈量SQ 氏=e.+ e, 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。 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 5.2 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B(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 算 内 容 计 算 公 式 说 明 1 传递负荷所需 的最小结合压力 传递扭矩 2M 勿州二妥不ii丁l,"N 承受轴 向力 户f。In一牙二万;F,}' d, ' 1i 1< 传递力 p。In一牙二百F,n" d,'l,'R _ /-, 12M、’户 =^j尸二一 1-;-1 v 、of 2 包容件直径比 。。一_d,d, 3 被包容件直径比 qL一手 对实心轴.=。 4 包容件传递负荷所需的最小直径 变化量 e。n一Pr二会·Ca _ 1+a:认一1-4.十咋 C值可查表4 5 被包容件传递负荷所需的最小直 径变化量 eL，In一Pr m,}普·C _ 1+9) G,一1-q'一” C;值可查表 4 6 传递负荷所需 的最小有效过盈 量 Sem.=em +巴.二n 7 考虑压平量的最小过盈量 Sm.? 戈-+2(S.+S.) 对纵向过盈联结取 S, =1. 6Ra, , S; =1. 6Ra; 5.3.2 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 1 包容件不产生塑性变形所允许的 最大结合压力 塑性材料 九，=aar 脆性材料:P,. m一“熟 a= 1湍， b=1 qz3+q. 1+q. a,b值可查图4 2 被包容件不产生塑性变形所允许 的最大结合压力 塑性材料 Ps m,. =}a,, 脆性材料:Pr. m.一。熟 。一1-q'2 '·值可查图‘ 实心轴q.=0，此时 :=0. 5 3 联结件不产生塑性变形的最大结 合压力 P二。取 P,, m.和Pr .,中的较小者 4 联结件不产生塑性变形的传递力 F,李九 x.冗.d,.八.产 F值可查附录 A中表A. 1或表 A. 2 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 表 3(续) 序号 计 算 内 容 计 算 公 式 说 明 5 包容件不产生塑性变形所允许的 最大直径变化量 。而一D, m d.m..0 E,".C _ 1+q: L.一1-q.十Y. C值可查表 4 6 被包容件不产生塑性变形所允许 的最大直径变化量 e。一鸽" d,.G _ l+q} U,=1-q;一7, C.值可查表4 7 联结件不产生塑性变形所允许的 最大有效过盈量 氏、。= e..,.?+e。 ~、、、 、、、 、 、\\/b \{ / a \ ‘--一一~‘L / ~~~、，、、 \一~..、‘、 I 、~~~. 、 、， ~.~ 、、、 \ 、、 \ 冬 ~、、、之丈 \ 、仗交 、 \ \ ? ? ?? ?? ?? ? ? ， ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0. 5 0.6 0.7 图 4 a q.,宁 表4 系数C,和C q。或q. C. C; v,=0.3 儿= 0. 25 v;=0.3 q =0. 25 0 0.700 0. 750 0.10 1.320 1. 270 0.720 0. 770 0. 14 1.340 1. 290 0. 740 0.790 0. 20 1.383 1. 333 0. 783 0.833 0.25 1.433 1. 383 0.833 0. 883 0.28 1.470 1. 420 0. 870 0. 920 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 表 4(续) 9e或 4} C, C; 岭=0. 3 线= 0. 25 侧‘二0.3 F‘=0. 25 0. 31 1.512 1. 426 0. 912 0. 962 0.35 1.579 1. 529 0. 979 1.029 0.40 1.681 1. 631 1. 081 1. 131 0.45 1.808 1.758 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 l. 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 0. 75 3. 871 3. 821 3. 271 3. 321 0.80 4. 855 4. 805 4. 255 4. 305 0.85 6.507 6.457 5.907 5. 957 0.90 9. 826 9. 776 9. 226 9. 276 5.4 5 4 配 合的选择 过盈 配合按 GB/T 1800.2-GB/T 1800.4和 GB/T 1801的规定选择 5.4.2 a) b) 5.4.3 a) 选出的配合，其最大过盈量〔氏.〕和最小过盈量 氏i.〕应满足下列要求: 保证过盈联结传递给定的负荷 C8-]>8- 保证联结件不产生塑性变形 C8m,.758} }. 配合的选择步骤: 初选基本过盈量8b 一 般情况 可取。。尧旦+ se ma,n 2 ，、一二 、 ‘， 、二一、 、_L__ ， 、 、 氏.n+灰， 白x%J-In V步 triJ :}35 Jam合 u9，-J kK“一-'06- 2 · 当要求有较多的联结 件材料强度储备时 _二 、 _。 ,am,}+s,mNJ IK O-LO,L一.2 一‘ 按初选的基本过盈量S。和结合直径d,，由图5查出配合的基本偏差代号 按基本偏差代号和民。。、、气.。，由GB/T 1801和 GB/T 1800. 4确定选用的配合和孔、轴公 差 带。 ? ? ? ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 5.5 校核计算 过盈联结的最小传递力F, 和联结件的最大应力‘a，可按表5的公式进行校核计算。 表 5 序号 计 算 内 容 计 算 公 式 说 明 1 最小传递力 F, m,. =[P。‘]·rz·d·l,·v 。 「氏n]一2(S.+S,) LP, m;」= ---丁下二--下二代， I Lr， 几洲 ‘ 、 a万.1 十万歹 1 、 乙。 乙 1尹 2 包容件的最大应力 塑性材料:a..,., = C A,: . I 脆性材料:。m,. CA互考 ".Ib 助f_〕一 (Em,共二 ， 、 . 、r. 、 J了.1;二尸十 二二] 、乙一 / 3 被包容件的最大应力 。。一CP m - 5.6 包容件的外径扩大f和被包容件的内径缩小f的计算 包容件的外径扩大量和被包容件的内径缩小量如需要时可按表6的公式计算。 表 6 序号 计 算 内 容 计 算 公 式 ‘ 说 明 〕 包容件的外径扩大量 2p,·d.·《凸 a , 二二 二一 --写代， 七 L1一9. } A取((P, m.)或(A,m}) 2 被包容件的内径缩小量 、J_ 2 P,·d二山曰 .— 二二一二二一一 一一万 丁 艺(1一4. 1 P取(P'...)或(Pf-> ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 6夕gm { 3150 2500 2000 1650 1250 1000 800 630 500 400 315 250 200 160 125 100 80 i 7063 50 40 31.5 25 201 工6. 12.5 10 8 63 51 4 厂厂厂压巨口厂厂厂厂厂厂厂『厂 }}{{1厂「口口口门口 厂 I}111 门口 厂 }}!11 门日门门 「 }}}{I 呀四口冈门 厂 }}{}{，户几巨匕巨日口 厂}} } } } } }}才 夕爪医民口团门 厂 }/}/ 口尸压尸歹日日 厂 压/J洲/压困区尾巨乙门 厂 za爪冈 盯 }/压陀巨「_少几曰 厂 夕z6匡/比汁呀几巨昆户爪厂厂 匡了反阮区才夕民爪户压巨巨匡巨门 厂} } } 几区夕沉『区才7比 卜尸厂匕巨厂巨门 厂 几区夕氏匡 Y之阿川才 厅呀巨匡)匕厂厂 压厂泛压乙区民Z冈才}比厂匡巨匕厂 厄 曰 区爪尸压氏Z匹忍巨日比}1，夕爪巨} 巨门 厂 夕几了序凡乙乙乡少几才}才 { 匡巨尸巨 厅 压日陈环口阮陌夕叼尸陌民洲 川 G一爪 「二 『一1二7r 上一 ’7 ~r 2 7尸77 】二产区巨际区 {洲盯] 厄巨口}~ !乏二厂甲〔 }2r ~反互)二产〔22二二二 日 匡巨巨日区阵子眨压K巨盯匡叼}}川 口巨日日厂巨 es曰呀百巨口了巨夕少阅压了匡环巨 }以十卞门口 巨口 口区压匕口团压区压巨压区匡匡巨目川 {口国日日巨二口 仁区压匕区匕泛『巨匕压巨巴 {以十卞口 口夕压匕巨匕巨了压巨巨 巨匹巨叮 {}}} —仁乙巨巴巨匕巨了巨匡巨巨匡口 }{I}{ I { 口 口区区压日巨巨匡巨巨 }}!}} 」 曰叼口巨 巨已口 {}}!} 口 口口巴区匕 }}{} } 尸区区 口日 !}}!一 口巨口 }!一}} 口 压匹 }!{1} 」 口L」匕}L } } 一} }}!}} 一口匕 I」 绷 暇 祷 琳 遏 一一 }!}}{1i{!}}{{}}}。 。 0吕导吕吕吕 出吕吕 巴 医 容 民 吕泊 。 0 州 洲 一 州 N 闪 N 囚 们 晚 ， 甲 帅二二了二r二二二二蕊二二二z二二曰 公 0 0 囚 寸 公 团 0 翻 田 团 ~ 曲 0 田 八 八 A A A又丈又 A A A A A A A A ! } } { } { } 一 一 一-- i a,/mm 图 5 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 附 录 A (资料性 附录) 常用材料的摩擦系数、弹性模t、泊松比和线膨胀系数表 表A. 1 纵向过盈联结的摩擦系数 材 料 摩 擦 系 数 产 无 润 滑 有 润 滑 钢 钢 钢 铸钢 钢 结构钢 钢一优质结构钢 0. 07^ -0. 16 0.11 0.10 0.11 0. 05一0. 13 0.08 0. 07 0.08 钢 青铜 0.15^ 0.2 0. 03-0.06 钢一铸铁 0.12^ -0.15 0. 05^ 0. 10 铸铁一铸铁 0. 15 -^0. 25 0. 05-0. 10 表A. 2 横向过盈联结的摩擦系数 材 料 结合方式、润滑 摩擦系数1, 钢 钢 油压扩径，压力油为矿物油 0.125 油压扩径，压力油为甘油，结合面排油干净 0.1s 在电沪中加热包容件至300"C 0. 14 在电炉中加热包容件至300℃以后，结合面脱脂 0.2 钢 铸 铁 油压扩径，压力油为矿物油 0. 1 钢一铝镁合金 无润滑 0. 10 0.15 表 A. 3 弹性模f 、泊松比和线膨胀 系数 材 料 弹性模量E/( N/-' ) 二七 泊松比， 二殆 线膨胀系数a/(10-s/'C) 加热 铭 冷却 忽 碳钢、低合金钢合金结构钢 200 000一 235 000 0.3- 0.31 11 一8.5 灰口铸铁 HT15-33 HT20-40 70 000一 80 000 0. 24^-0. 25 10 一 8 灰口铸 铁 HT25-47 HT30-54 105 000- 130 000 0. 24-0.26 工0 一 8 可锻铸 铁 90 000- 100 000 0.25 10 一 8 非合金球墨铸铁 160 000 180 000 0. 28-0. 29 10 一 8 青铜 85 000 0. 35 17 一15 黄铜 80 000 0. 36--0. 37 18 一 16 铝合 金 69 000 0. 32-0. 36 21 一 20 镁合金 40 000 0.25- 0. 3 25 5 一 25 ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 附 录 B (资料性附录) 过盈配合的 图算 法 B.1 应用条 件 包容件与被包容件采用相同的材料或u, _ u;E, E;·若瓮护耸时，采用图算法有不大于‘。%的计算 误 差 ; 对屈服点不明显的硬金属则以ao2代替17"; 对于脆性材料，则以_a62-3代替。，。 ? ? ? ? B.2 使用说明 爱威a9效果器使用图word使用说明在哪儿钻床数控系统用户手册玻璃钢风机使用说明书控制器用户说明书 B. 2. 1 包容件直径变化量。。可按图B. 1进行计算，图B_ 1中各区说明如下: a) la区 以d，除以d,，在la区求得9a b) 2a区 以la区求得的9。和包容件容许的弹性变形条件(1. 0 a?线为不产生塑性变形的极限条件)，在2a 区求得P'/a. ; c) 3a区 以2a区求得的P, /,,,。乘以a..，在3a区求得Pc: d) 4a区 在4a fx求得P和df的乘积P·d,; e) 5a区 在5a区求得P，d与l;的乘积P·df·1。 注:乘积中已考虑了相乘的“二”值，以下图区相同; f) 6a区 以5a区求得的Pf·d,·L·(7C)乘以摩擦系数k，在6a区求得F,; ") 7a区 以2a区求得的从·和4.，在7·区求得兴 ‘中间结果，未给出数饥 h) 8a区 以7a区求得的兴 除以凡在8·区求得不、; D 9a区 以8a区求得的瓦e汰乘以a9a ,在9a区求得淤 j) 10a区 以9a区求得的最乘以d?在，Oa区即可求得。 B.2.2 被包容件直径变化量。，可按图B. 2进行计算，图B. 2中各区说明如下: a) li区 以d，除以df，在 1i区求得4; ww w. bz fx w. co m GB/T 5371-2004 b) 2i区 以ii区求得的9，和被包容件容许的弹性变形条件((1. 0a,.线为不产生塑性变形的极限条件)，在2i 区求得P,/a,; c) 3i区 以2i区求得的Pf /a,i·。，，，在3i区求得Pro 此处求得的P。应与由B. 2. 1第c步求得的P;，进行比较，以P。和P。的较小者作为联结件的结合压 力A; d) 4i区 在4i区求得P，和d;的乘积A·df; e) 5i区 在5i区求得l，和Pr·d，的乘积if·Pf·df; f) 6i区 以5i区求得的P;·df·if·(n)乘以11，在6i区求得F; g) 7i区 .、._._ 、 ，， L ，_ 一 _._ . 。， e ·E:‘，_ .。 ，， .。，_ 、 以 zf ac c得 阴 Pfla,ifM 4i仕 I; LX,水 得 HlJ- l甲同 5A 朱 ，木 A 出致 但 八 “ f ， 。 引 以 7i 8i区 _ ， ，，。e，·E:_ 二 _ ，_._ .、，_ 么 么水 得 四 万一丁气丁陈 以 七、，往 次 送水 得 万一下一二万; “ f . u 形 “ 「 . U蔚 i) 9i区 以8i区求得的不气乘以‘，以9‘区求得豁 j) loi区 以9‘区求得的最乘以d?即可求得e; o 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为底的幂(f=10, If= 1。一，,f=10-1)0 B. 2.4 由图B. 1和图B. 2中得出的e，和e值，即可算出有效过盈氏=e,+e,，求出氏后，氏。In应考虑 压平量的影响。然后，按本标准中5. 4选择配合。 ww w. bz fx w. co m ?? ? ? ， ? ? ? ? ?、? ??? ?? ????叫门曰.一 ~ I 2 ww w. bz fx w. co m ? ? ? ??? ? ???? ? ? ? ?? ? ? ??? ???? ??? ? ??? ? ?? ? ? ?? ?? ?? ? ?? ? ? ?? ? ??? ???? ??? ? ?? ? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ，??? ????? ??? ? ????????? ???? ? ? ? ? ? ? ? ???? ?? ? ??? 、 ? ?? ??? ?? ? ww w. bz fx w. co m