尺寸公差与配合

尺寸公差与配合

摘要在机械部件的设计与制造当中，对于精度的设计相当重要，因为产品的精度设计将会影响到产品的质量以及经济效益等等，而要做好精度的设计，就必须要做好公差与配合的选择，本文结合实际情况，来探讨了一下如何在机械设计中运用尺寸公差与配合。

关键词公差；配合；基准制；标准公差等级

0 引言

在机械的设计与制造当中，对于机械产品的精度设计是非常重要的环节，对于产品的质量、成品以及效益都有着非常大的影响。因此如何有效地对公差与配合进行选择，能够体现出设计的精度，而设计的好坏也影响到产品的性能以及企业的经济效益等等，因此如何才能够在设计中正确地选择尺寸公差与配合，是非常值得研究的课题。

1 基准制的选择

要做好公差与配合的选择，就首先要选择基准制，也就是基轴制或者基孔制的选择。要做好基准制的选择必须要从多个方面进行考虑，如产品的结构、性能以及工艺等等，还要考虑产品的经济效益。在一般的情况下，都选用基孔制，但对于以下三种情况，应该要选用基轴制：

1）在制造农业、纺织以及建筑机械时，由于这些机械的精度要求相对较低，因此应选用基轴制；

2）对于基本尺寸一致的轴的不同部位，需要装配几个在松紧度方面要求不一样的孔的零件时，选用基轴制能够让后期的装配更加便利；

3）对于一些与标准零部件相配合的孔和轴，在基准制的选用上应该和标准零部件保持统一性。

2 标准公差等级的选择

在完成基准制的选择之后，就要对公差等级进行确定。要想合理、科学地选择标准公差等级，就要对零件的制造工艺以及加工成本进行充分的了解。在标准公差等级的确定上，一般遵循以下原则：

1）在能够对零件的使用要求进行满足的前提之下，对于公差等级要尽量选用级别较低的，保证产品经济效益；

2）在对公差等级进行确定时，要与加工工艺结合来进行选择。在零件的设

计当中，一般要先以使用要求为基础来确定配合公差Tf，由于配合公差就是孔和轴的公差之和，因此在对配合公差进行分配时，为了能够遵循等价原则，必须要让孔和轴的加工难度相同。在过渡配合以及间隙配合当中，当公差的等级≤8或过盈配合的公差等级≤7时，在加工常用尺寸的孔时，相对于等级相同的轴要困难不少，因此也使得加工的费用增加。为了能够让孔和轴的加工难度相同，在进行公差的选定时可以将孔的公差定得比轴低一级；

3）与配合性质来结合考虑。对于过盈配合或者过渡配合，由于在一般情况下并不允许过盈和间隙的变动范围太大，因此在公差等级的选择上，不能过低。对于间隙配合，间隙大的应选用等级低的配合公差，间隙小的应选用等级高的配合公差；

4）与相配的零部件的精度来结合考虑。要确定孔和轴的公差等级，有两种方法。第一种是类比法，就是把设计要求与现有的资料进行对比，然后根据使用要求的不同来对现有资料进行适当的调整，从而确定公差等级；第二种是计算-查表法，就是先根据极限过盈或者间隙来对配合公差进行计算，然后再根据计算出来的配合公差来科学且合理地分配给孔和轴，再通过查表的方法来对标准公差进行确定。

3 配合种类的选择

在对公差等级进行确定之后，就要选择配合的种类。在进行配合种类的选择时，要优先选用国家标准推荐的配合。在选择配合种类的时候，可以采用以下两种方法：

1）类比法

在使用类比法来进行配合种类的选择时，需要注意以下两个方面：

（1）要对工作条件以及使用要求进行认真的分析，在分析时，要对孔和轴工作时的相对状态进行充分的考虑，如精度、速度、运动方向、连续工作时间、润滑条件、工作温度、承受载荷情况、机械性能以及装拆情况等等。根据以上因素的不同，要对孔和轴的过盈量或者间隙量进行适当的改动；

（2）确定配合类别以及基本偏差。配合类别包括三种情况，分别是间隙配合、过渡配合以及过盈配合。对于在工作的时候孔和轴存在相对运动时，应该选择间隙配合。在间隙的大小方面，应该根据孔和轴之间的相对运动速度的高低来进行调整，速度低，间隙则要小一些，反之，速度高，间隙要大一些。对于一些定心精度要求很高的结合件，以及要求拆装较方便的，应该采用过渡配合。为了让定心精度能够得到保证，过渡配合的最大间隙要相对较小，为了拆装能够更加方便，最大过盈配合也要较小，因此配合公差也相对较小。所以对于过渡配合的孔轴，要选用更高的公差等级。对于传递载荷大、震动大、不常装拆以及对中性要求高的情况，要选用比较紧的过渡配合，否则就需要选择比较松的过渡配合。对于较大、孔轴之间的配合需要利用过盈来传递载荷或者保证固定的工件，就需

要选择过盈配合。在对配合的类别进行了选定之后，就要对基本偏差进行选取。

2）计算-查表法

在用计算-查表法进行配合种类的选择时，第一步要根据设计的时候给出的极限过盈或者间隙，来对配合公差进行计算，然后根据计算出的配合公差按照工艺等价的原则进行对孔轴的初步分配，然后再对标准公差表进行查询，目的是确定孔和轴的标准公差值。在对标准公差值进行确定之后，要进行相应的检验工作，具体就是检查孔和轴的标准公差加起来是否大于在设计中给出的配合公差。第二部就是对基准制进行确定，在设计没有特殊要求的前提之下，一般采用基孔制。第三步就是要根据在设计中给出的极限过盈或者极限间隙，来对非基准件的基本偏差代号进行确定。最后一步则是对极限过盈或者极限间隙进行验算工作。如果根据标准公差计算出来的极限过盈或者极限间隙的数值在设计要求的范围之内，选用的配合就符合设计的要求。

4 结论

综上所述，要做好尺寸公差与配合的选择，必须要做好以下几个方面的工作，其中包括基准制的选择、标准公差等级的选择以及配合种类的选择，而每个方面的工作又有不同的方法来完成，如在进行标准公差等级以及配合种类的选择时，都可以采用类比法或者计算-查表法来进行选择。在机械部件的设计当中，公差与配合的选择至关重要，必须要考虑到产品的多个因素，才能够更好地做好公差与配合的选择。

参考文献

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