公差配合在机械设计与制造的应用 本文关键词：公差，机械设计，配合，制造
公差配合在机械设计与制造的应用 本文简介：【摘要】在机械设计与制造中，机械产品的零件都有固定的标准尺寸，但是在实际的生产过程中，由于车床精度和生产人员的影响，每个制造的机械零件的尺寸都是不完全一样的，都会有一定的误差，这就对之后的零件的装配组装造成了一定的影响。因此，在机械设计与制造过程中，公差配合就显得尤为重要。【关键词】公差配合；机械制
公差配合在机械设计与制造的应用 本文内容：
【摘要】在机械设计与制造中，机械产品的零件都有固定的标准尺寸，但是在实际的生产过程中，由于车床精度和生产人员的影响，每个制造的机械零件的尺寸都是不完全一样的，都会有一定的误差，这就对之后的零件的装配组装造成了一定的影响。因此，在机械设计与制造过程中，公差配合就显得尤为重要。
【关键词】公差配合；机械制造；工业生产
机械设计制造领域所涉及到的行业十分广泛，是国民经济建设的基础领域，一个国家的机械设计制造业发达程度，是衡量其经济发展和科学技术水平的重要标志。在世界工业革命之后，欧洲等国家率先开始进行大规模先进的机械设计制造，开始进入工业化时代，而在这一方面，我国相对来说比较落后，一直到清朝末年，也没有实现真正的工业化。在新中国成立之后，我国开始全力进行工业化建设，在机械制造领域取得了突出的成就，到改革开放之后，我国基本上已经成为现代化的工业国家，具备了在工业生产上的多项自主制造能力。公差配合作为机械制造中的一项重要技术，在设计、生产和后期的装配过程都十分重要，公差配合也因此受到行业人士的重视。
1公差和配合
公差与配合是一门十分严谨的学科，是人们在长期的机械设计制造与装备中总结出来的科学的理论。公差与配合对于机械设计与制造有着重要的影响，可以直接决定零件质量的好坏程度，同时也关系到零件在配合使用中的寿命。
1.1公差的分类
在机械设计制造以及装配中，公差根据几何参数可以分为尺寸公差、形状公差和位置公差3类。尺寸公差是指零件被加工时，所要求的尺寸的变动量，在实际计算时，是最大极限值和最小极限值减基本尺寸的代数差所得。形状公差是指单一实际要素所允许的变动量，如平面度、圆度和直线度等。被测要素的几何形状公差是几何形象的准确性，不存在基准的要求，有一定的独立性。位置公差是指关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。被测要素的合格区域范围为位置公差带，被测要素在位置公差带内是为合格。
1.2公差值
公差值就是公差大小的一个量，在进行机械设计制造和装配过程中，不同的精度要求对公差值也有一定的要求。公差值通常是用“IT”来进行表示，在机械设计中，公差值有20个等级，用符号表示为IT0到IT18。
1.3机械设计中公差配合的选用
在机械设计中，公差配合的选择主要内容为基准值选择和公差等级两项内容。以孔和轴的配合为例，基准值的选择主要有两种，一种是基孔制，就是以孔为基准件，配合轴的公差使用。另一种是基轴制，即以轴的尺寸为标准，以孔的公差尺寸配合使用。在一般情况下，由于轴的使用和加工比较方便，加工工序较少，所以在机械设计中以基孔制为主。另外，在进行机械加工时，如果是两个基准件互相配合，应该严格地按照标准件的规定来进行。比如轴承的配合，内圈需要采用基孔制，外圈需要采用基轴制。公差的等级在实际的选用过程中，要遵循3个原则。首先，在保证零件的使用要求的情况下，优先选用最低等级的公差；其次，零件的基本尺寸大于500mm时，这时候应该采用基孔制。第三，在孔和轴的配合中，先考虑优先配合和优先公差带，再考虑使用常用配合和常用公差带。
2公差在机械设计制造中的应用
机械产品的设计和加工，都离不开公差配合的使用标准。在机械设计和加工中，对于不同的机械产品，需要设计人员与加工人员共同来完成，按照要求的规范来进行。以石油钻井设备为例，分析公差配合的应用和选择。石油钻井设备的使用环境比较复杂，而且使用的场所比较偏僻，附近可能没有任何维修和加工场所。因此，在石油钻井设备设计制造中，要优先考虑它的耐用性和经济性。
2.1与轴配合时的公差选用
一般情况下，在石油机械中，轴一般标0～+0.005，如果是不常拆的话，采用+0.005～+0.01的过盈配合就可以了，如果要经常拆装的话，可以采用过渡配合。同时，还要考虑到轴材料本身在转动时候的热胀，所以轴承越大的话，最好是-0.005～0的间隙配合，最大也不要超过0.01的间隙配合。不同的受载荷力所选用的公差配合也不相同，一般情况下，受载荷力较大时选用H7/p6、H7/n6、P6-P8/K6、M7/k6、R8/k6、P7/h7，受载荷力较小时可选用公差H8/k7。2.2轴承件公差配合选用与轴承配合的轴或轴承座孔的公差等级与轴承精度有关。与P0级精度轴承配合的轴，其公差等级一般为IT6，轴承座孔一般为IT7。对旋转精度和运转的平稳性有较高要求的场合(如电动机等)，应选择轴为IT5，轴承座孔为IT6。安装向心轴承和角接触轴承的轴的公差带参照相应公差带表。就大多数场合而言，轴旋转且径向载荷方向不变，即轴承内圈相对于载荷方向旋转的场合，一般应选择过渡或过盈配合。静止轴且径向载荷方向不变，即轴承内圈相对于载荷方向是静止的场合，可选择过渡或小间隙配合(太大的间隙是不允许的)。
2.3轴与键、毂的配合选用
普通平键与键槽主要是在宽度方向的配合，在高度方向必须是有间隙的。键宽度方向的公差带一般按h8选择，如果是松连接，轴按H9、毂按D10选择，如果是正常连接，轴按N9、毂按js选择。
3结语
机械设计制造中公差配合是一个严谨且复杂的工作，需要机械设计人员和制造人员充分地重视，任何一个细小的差别和疏忽都可能造成零件的不合格，对后期的机械设备的运行产生不良的影响。通过适当的公差配合，不仅能够大大地增加零件设计和制造的成品率，同时也能降低成本。随着科学技术的逐渐发展，机械设计制造领域也取得了突出的成就，但这一切都是在精密的科学理论等基础上来实现的。对于机械设计制造研究者来说，需要对公差配合等一系列基础理论充分重视，才能在工作中得到有效的提升。
参考文献
[1]王颖辉.公差配合在机械设计与机械制造中的应用初探[J].现代制造技术与装备，2018(4):137，139.
[2]赵立勋.公差配合在机械设计与机械制造中的应用初探[J].中国设备工程，2017(18):199-200.
[3]易忠奇.机械产品制造中公差配合的选用[J].精密制造与自动化，2015(4):49-50，60.
作者：周美容 单位：永州职业技术学院
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