前述基准孔和公差等级的选择,确定了基准孔或基准轴的公差带,以及相应的非基准轴或非基准孔公差带的大小,因此选择配合种类实质上就是确定非基准轴或非基准孔公差带的位置,也就是选择非基准轴或非基准孔的基本偏差代号。
设计时,通常多采用类比法选择配合种类。为此首先必须掌握各种配合的特征和应用场合,并了解它们的应用实例,然后再根据具体情况加以选择。
1.配合种类
配合分为三大类:间隙配合、过渡配合和过盈配合。(以基孔制为例)
1)孔、轴之间有相对运动,或没有相对运动,但需要经常拆卸的场合,应采用间隙配合。用基本偏差a~h,字母越往后,间隙越小。间隙量小时主要用于精确定心又便于拆卸的静连接,或结合件间只有缓慢移动或转动的动连接。如结合件要传递力矩,则需加键、销等紧固件。间隙量较大时主要用于结合件间有转动、移动或复合运动的动连接。工作温度高,对中性要求低、相对运动速度高等情况,应使间隙增大。
2)既需要对中性好,又要便于拆卸时,应采用过渡配合。用基本偏差j~n(n与高精度的基准孔形成过盈配合),字母越往后,获得过盈的机会越多。过渡配合可能具有间隙,也可能具有过盈,但不论是间隙量还是过盈量都很小,主要用于精确定心,结合件间无相对运动,可拆卸的静连接。如需要传递力矩,则加键、销等紧固件。
3)当需要不用紧固件就能保证孔轴之间无相对运动,且需要靠过盈来传递载荷,不经常拆装(或永久性连接)的场合,应采用过盈配合。用基本偏差p~zc(p与低精度的基准孔形成过渡配合),字母越往后,过盈量越大,配合越紧。当过盈量较小时,只作精确定心用,如需传递力矩,需加键、销等紧固件。过盈量较大时,可直接用于传递力矩。采用大过盈的配合,容易将零件挤裂,很少采用。具体选择配合类别时可参考表1-18。
表1-18 配合类别选择
2.配合种类选择的基本方法(www.xing528.com)
配合种类选择的基本方法有三种:计算法、试验法和类比法。
计算法就是根据理论公式,计算出使用要求的间隙或过盈大小来选定配合的方法。如根据液体润滑理论,计算保证液体摩擦状态所需要的最小间隙。在依靠过盈来传递运动和负载的过盈配合时,可根据弹性变形理论公式,计算出能保证传递一定负载所需要的最小过盈和不使工作损坏的最大过盈。用计算法选择配合时,关键在于确定所需的极限间隙或极限过盈。计算法随着科学技术的发展,计算机的广泛应用,将会日趋完善和逐渐增多。
试验法就是用试验的方法确定满足产品工作性能的间隙或过盈范围。该方法主要用于对产品性能影响大而又缺乏经验的场合。试验法比较可靠,但周期长、成本高,应用比较少。
类比法就是参照同类型机器或机构中经过生产实践验证的配合的实际情况,再结合所设计产品的使用要求和应用条件来确定配合。
在实际工作中,大多采用类比法来选择公差与配合。因此,必须了解和掌握一些在实践生产中已被证明成功的极限与配合的实例。同时,也要熟悉和掌握各个基本偏差在配合方面的特征和应用。明确标准规定的各种配合,特别是优先配合的性质,这样,在充分分析零件使用要求和工作条件的基础上,考虑结合件工作时的相对运动状态,承受负载情况、润滑条件、温度变化以及材料的物理力学性能等对间隙或过盈的影响,就能选出合适的配合类型。
表1-19为尺寸1~500mm基孔制常用和优先配合的特征及应用场合。
表1-19 尺寸1~500mm基孔制常用和优先配合的特征及应用
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