2.3.3 配合种类及基本偏差的选择在线视频

当基准制公差等级选定后

还需要进行配合种类

和基本偏差的选择

配合种类包括间隙配合

过渡配合和过盈配合

选择配合种类时

应该考虑以下几个方面的因素

首先是孔轴之间是否有相对运动

有相对运动

必须选择间隙配合

比如单缸内燃机中的曲柄滑块机构

没有相对运动 且传递载荷时

应该优先选择过盈配合

也可以选择过渡配合

其中当小过盈或过渡配合传递载荷时

为了保证传递载荷的可靠性

必须加键或销等连接件

以保证孔轴的同步转动

还需考虑过盈配合中的受载情况

利用过盈配合中的过盈来传递转矩时

传递的转矩越大

所需要的过盈量就应该越大

但是当选择较大过盈时

需要进行实验验证

以保证所选择的配合合理可靠

此外还需要考虑

孔和轴的定心精度的要求

当对孔和轴的定心精度有要求时

不宜采用间隙配合

通常采用过渡或者小过盈配合

比如齿轮内孔与轴的配合

还需要考虑孔轴的拆装情况

经常拆装的就要比

不经常拆装的要配合的松一些

有的零件虽然不经常拆装

但是拆装很困难

也应该选择较松的配合

总体来看

配合种类可按如下进行选择

对于间隙配合

一般用于工作时孔轴有相对运动

或者要求拆装方便的场合

而过盈配合一般是保证固定

或传递载荷的孔轴配合

除此之外

又要保证定心精度

又要求拆装方便的孔轴

就可以采用过渡配合

当确定配合种类之后

还要对配合的松紧程度进行明确的量化

配合松紧程度的选择

我们通常采用类比法

并根据具体的使用情况进行修正

当材料的许用应力小的时候

说明材料容易变形

此时呢不宜采用较大的过盈量

所以设计的时候应减小过盈

当孔轴经常拆卸的时候

为了便于拆卸

也应该减小过盈量

尽可能形成间隙

有冲击负荷的时候 要配合得紧一些

也就是增大过盈或者减小间隙

工作的时候

孔和轴的温度往往会发生变化

若孔的温度高于轴的温度

说明孔的尺寸会增大

那么工作的时候就会导致变松

因此在设计的时候就要紧一些

所以可以增大过盈或减小间隙

那反之工作的时候轴的温度高

说明轴的尺寸增大

工作时会导致孔轴的配合变紧

所以设计的时候就要再松一些

那松的措施可以通过

减小过盈量或增大间隙量来实现

若孔轴配合的长度较长

孔轴变形的影响就会比较大

会导致配合变紧

所以在设计时就要松一些

也就是减小过盈或增大间隙

几何误差大与配合长度长

是一样的效果

都是变形的影响大

此时呢同样是减小过盈或增大间隙

使得设计的时候松一些

装配时还可能发生歪斜

比如这一对孔轴

发生歪斜会导致配合变紧

因此在设计时应松一些

也就是减小过盈量或增大间隙

有轴向运动

甚至运动速度越大

间隙量就应该越大

当润滑油黏度增大时

为了保证润滑油有足够的存储空间

应该增大间隙

表面粗糙度数值大的时候

表面容易磨损

也就是孔的尺寸会增大

而轴的尺寸呢会减小

也就是用着用着孔轴就变松了

因此在设计的时候

就要设计得紧一些

可以通过增大过盈和减小间隙来实现

而装配精度高

指的是配合公差要小

那么不管是过盈量和间隙量都应该减小

除了以上几种情况

还要考虑装配变形的影响

当装配变形大的时候

应适当的减小过盈

或者采用其他的工艺措施

以补偿装配的变形

例如薄壁套筒零件的装配变形

φ80的标注是过盈配合

对于套筒薄壁件

过盈将导致套筒变型

套筒的变形会进一步导致

φ60H7的孔的尺寸减小

也就是φ60孔轴配合变紧

对于这种情况

我们可以减小φ80的过盈量

或者呢先安装φ80的孔轴

然后再加工φ60的孔

再装配φ60的轴

以保证设计要求的配合松紧程度

此外还需要考虑生产批量的影响

在不同的生产批量下

尺寸分布是不同的

在大批量生产中

尺寸分布都集中在

孔和轴的公差带的中间

而在单件小批量生产中

我们一般是一边加工一边检测

当尺寸落入合格范围内的时候

就停止加工了

所以轴的尺寸

通常比较靠近轴的上极限尺寸

而孔的尺寸呢

都比较靠近孔的下极限尺寸

对比单件小批和大批量生产

可以发现单件小批量生产中

配合相对会紧一些

那么我们在设计的时候

就要考虑尺寸分布特性

对配合性质的影响

在单件小批量生产的时候

可以适当的减小过盈

或者增大间隙的设计

当我们明确了配合松紧程度的需求

还需根据松紧程度的量值

去选择明确的基本偏差值

以及基本偏差代号

在基准制中

基准件的基本偏差是已知的为零

而非基准件的基本偏差

就恰恰决定了配合的松紧程度

非基准件在基孔制中是轴

我们叫做非基准轴

在基轴制中是孔

我们叫做非基准孔

确定配合的松紧程度

实际上就是确定基准制中

非基准件的基本偏差代号

对于间隙配合

由于基本偏差的绝对值

等于最小间隙的绝对值

所以可以按照最小间隙来选择

基本偏差代号

而对于过盈配合

在确定基准件公差等级后

可以按照最小过盈

来选择基本偏差代号

在设计时我们常采用类比法

选择孔或轴的基本偏差代号

这样就需要了解

各种基本偏差的特点和应用场合

以下是间隙配合 过渡配合

以及过盈配合的应用实例

在设计时

我们还可以根据配合的极限间隙

或极限过盈的大小

采用计算法确定基本偏差以及配合代号

计算有以下几个步骤

第一点是确定基准制的选择

第二点是确定公差等级的选择

第三点是计算非基准件的基本偏差值

反查表确定非基准件的

基本偏差代号及配合代号

第四点

再验证所选择的孔轴配合的

极限配合量的范围

是否等于或包含于设计要求

若不满足则反至

第三第四步重新计算

我们来看一个例题

要求设计一个过盈配合

孔轴的公称尺寸都是40毫米

要求过盈在-0.018

到-0.059的范围内

采用基孔制确定孔轴的配合代号

第一步我们要求得

配合代号中孔轴的公差等级

首先根据过盈的范围确定配合公差

配合公差又等于孔和轴的公差的和

因此呢初选孔和轴公差的值

都为配合公差的一半

再反查标准公差数值表

可知该值在IT6到IT7之间

对于过盈配合在IT6到IT7的范围内

孔呢是与高一级的轴配合

才满足加工工艺等价性

因此轴取IT6级 孔取IT7级

对应孔和轴的公差值为Th等于25微米

Ts等于16微米

接下来我们还要验证

验证孔和轴分配的公差值

是否满足题目的要求

我们将孔和轴的公差值相加

得到41微米

41微米刚好等于

题目要求的配合公差的值

因此公差等级的确定

是满足题目要求的

第二步我们来确定

孔和轴的极限偏差

根据基孔制的条件就可以确定

孔的下偏差EI等于0

孔的公差已经确定了

因此呢可以确定孔的上偏差ES

等于孔的公差加上孔的下偏差

等于+25微米

仍根据基孔制的条件可知

孔的基本偏差代号为大H

我们再来确定轴的基本偏差

由过盈配合的条件可知道

轴的公差带是在孔的公差带的上方

也在零线的上方

因此呢可以判定轴的基本偏差为小ei

接下来我们来确定小ei

通过最小过盈等于大ES减去小ei

我们可以求得小ei等于+43微米

反查轴的基本偏差数值表

可以得到轴的基本偏差代号为小s

再计算轴的另一个极限偏差

es等于轴的下偏差加上轴的公差

等于+59微米

第三步我们来计算

所确定的孔轴配合的极限过盈

最小过盈为-18微米

最大过盈为-59微米

与题目的要求刚好相同

由此呢就得到了

这一对孔轴的配合代号

这一小节关于如何选择配合种类

和基本偏差的学习

我们就讲到这里