机械零件的公差与配合

机械零件的公差与配合

引用

网易

1.

https://www.163.com/dy/article/JM4R53I505316XUZ.html

机械零件的公差与配合是确保零件互换性和功能实现的关键因素。本文详细介绍了公差的基本概念、配合的种类与基准制、公差与配合的选用以及形状公差等内容，对于机械设计和制造人员具有重要参考价值。

公差的基本概念

公差是为了保证零件的互换性而设定的尺寸变动范围。主要包括以下几个术语：

1. 基本尺寸：根据零件的强度和结构要求，设计时确定的尺寸。
2. 实际尺寸：通过测量所得到的尺寸。
3. 极限尺寸：允许尺寸变动的两个界限值，其中较大的称为最大极限尺寸，较小的称为最小极限尺寸。
4. 尺寸偏差：某一尺寸减去其基本尺寸所得的代数差。上偏差是最大极限尺寸减去基本尺寸，下偏差是最小极限尺寸减去基本尺寸。
5. 尺寸公差：允许尺寸的变动量，等于最大极限尺寸减去最小极限尺寸，也等于上偏差减去下偏差。

配合的种类与基准制

配合分为三种基本类型：间隙配合、过渡配合和过盈配合。

1. 间隙配合：孔的公差带在轴的公差带之上，即孔的实际尺寸总是大于轴的实际尺寸，任取一对孔和轴相配都成为具有间隙的配合。
2. 过盈配合：孔的公差带在轴的公差带之下，即孔的实际尺寸总是小于轴的实际尺寸，任取一对孔和轴相配都成为具有过盈的配合。
3. 过渡配合：孔的公差带与轴的公差带相互交叠，任取一对孔和轴相配，可能具有间隙也可能具有过盈。

基准制是配合制度的一种，国家标准规定了两种基准制：基孔制和基轴制。

1. 基孔制：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构成各种配合的一种制度。基准孔的下偏差为零，用代号“H”表示。
2. 基轴制：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构成各种配合的一种制度。基准轴的上偏差为零，用代号“h”表示。

公差与配合的选用

选用合适的公差与配合需要综合考虑基准制、配合类别和公差等级。

1. 基准制：优先选用基孔制，因为加工孔通常比加工轴困难，采用基孔制可以限制和减少所需用的定值刀具、量具的规格数量，从而获得较好的经济效益。
2. 配合类别：应根据零件的使用功能和配合特性进行选择。当零件之间具有相对转动或移动时，必须选择间隙配合；当零件之间无键、销等紧固件，只依靠结合面之间的过盈来实现传动时，必须选择过盈配合；当零件之间不要求有相对运动，同轴度要求较高时，通常选择过渡配合。
3. 公差等级：在保证零件使用要求的条件下，应尽量选择较低的标准公差等级，以减少零件的制造成本。当标准公差等级高于IT8时，通常选择孔的标准公差等级比轴低一级。

形状公差

除了尺寸公差，零件的形状误差也会影响其功能。形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量，主要包括直线度、平面度、圆度、圆柱度等。

1. 直线度：表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。
2. 平面度：表示零件的平面要素实际形状保持理想平面的状况。
3. 圆度：表示零件上圆的要素实际形状与其中心保持等距的情况。
4. 圆柱度：表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点对其轴线保持等距的状况。

写在最后

公差与配合是机械设计和制造中不可或缺的一部分。合理选用公差与配合，不仅能保证零件的互换性和装配精度，还能有效降低制造成本，提高生产效率。机械工程师必须深入理解并熟练掌握公差与配合的基本概念和选用原则，才能设计出高质量、高性能的机械产品。