理论教育 如何选择1.5.3配合优化方案

如何选择1.5.3配合优化方案

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:选择配合的方法有计算法、试验法和类比法三种,目前生产中常采用类比法进行配合的选择。2)分析结合件的负荷情况,是正确合理选择配合的重要环节。5)极限与配合国标规定的标准工作温度为20℃。表1-15 过盈配合的特性及选用(续)(续)

如何选择1.5.3配合优化方案

选择配合的方法有计算法、试验法和类比法三种,目前生产中常采用类比法进行配合的选择。

选择配合时一般应注意如下几个问题:

1)有相对运动的结合件,只应选择间隙配合。其间隙大小与相对运动速度有关,速度高,间隙相应要大;速度低,则间隙相应小。对于没有相对运动的结合件,综合有关的因素可从间隙配合、过盈配合和过渡配合中选择配合的种类。

2)分析结合件的负荷情况,是正确合理选择配合的重要环节。受力大,应选用过盈配合;传力增大,冲击振动大,其过盈量理当相应增大。受力小或基本不受力或以定心为主,为便于装折,选择过渡配合较为适宜。

3)结合件要求定心精度很高时(如较高精度齿轮与轴的配合),应采用过渡配合,因为间隙配合不能保证较高定心精度。定心精度要求不高时,可用基本偏差g或h所组成的配合代替过渡配合。过盈配合的过盈量较大时,由于形状误差及零件材料性能不均匀性差异等各种原因的影响,也不能保证良好的定心精确度

4)拆装频繁的零部件,配合间隙应适当大一些,或过盈量小一点;一般用g或h组成的配合,也可用j或js组成的配合。不经常拆装的零部件可用k组成的配合;不拆装的零部件用m或n组成的配合。

5)极限与配合国标规定的标准工作温度为20℃。当结合件的实际工作温度和装配时的温度与标准温度相差较多时,装配的间隙会产生变化。其变化的间隙量ΔT按下式估算:

ΔT=bα1Δt1-α2Δt2df

式中 α1α2——轴和孔材料线胀系数;

Δt1和Δt2——轴和孔的实际工作温度和标准温度(20℃)的差值;

df——结合件的公称尺寸;

b——考虑结构和冷却条件对间隙影响的系数,其取值范围为0.7~1。

6)结合件的生产方式与零件尺寸分布特性有关,而尺寸分布特性对配合性质均有影响,尤其对于过渡配合和小间隙配合影响较大。在大批量生产中,多数用“调整法”加工,尺寸分布接近于正态分布,即零件尺寸多在平均尺寸附近分布;而在单件小批生产中,多数用“试切法”加工,零件实际尺寸分布多偏向于最大实体尺寸,即孔尺寸分布靠近最小极限尺寸,轴尺寸分布靠近最大极限尺寸。由此可见,对于同一种配合,采用调整法或试切法加工,其实际配合性质有区别,后者比前者要紧一些。所以,在单件小批生产中选择的配合,一般应比成批大量生产时为松。

7)为了长期稳定地保持机器的工作性能,在进行极限与配合设计时,应考虑精度储备。精度储备系数KT=TF/TK。其中,TF为功能公差,即由使用要求确定的在使用期限内性能参数的最大允许变动量;TK为制造公差。精度储备系数应大于1,多数采用KT=2;制造公差TK用于补偿加工、测量、装配等制造中的各种误差;功能公差TF的一部分作为制造公差TK,另一部分作为储备公差用于补偿磨损、变形等使用中的各种误差。对于间隙配合,是通过适当减小间隙来增加磨损储备的。对于过盈配合,要考虑工作时结合的强度储备Δ1和装配时零件的强度储备Δ2。Δ1的作用是保证工作时孔、轴牢固地结合,在出现超负荷时不致松动;Δ2的作用在于保证装配时,由于歪斜等装配误差不致使材料损坏。Δ1和Δ2的计算式为

Δ1=∣YminT∣-∣YminF

Δ2=∣YmaxF∣-∣YmaxT

式中 YminFYmaxF——按使用要求确定的最小过盈与最大过盈;

YminTYmaxT——所选标准配合的最小过盈与最大过盈。

8)在极限与配合选择时,应先选择优先配合及优先公差带,其次才选用常用配合及常用公差带,最后选择标准规定的一般用途孔、轴公差带,再按要求组成配合。对于高精度和有特殊要求者,一般用途孔、轴公差带也不能满足需要时,可从标准公差和基本偏差中选取适用的数值组合为孔、轴公差带,必要时还允许根据标准中提供的计算公式与原则,进行延伸或插入中间值,以满足需要。

正确选择配合,应掌握孔和轴基本偏差的特点。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,因此可按最小间隙确定基本偏差代号;对于过盈配合,在基准件公差等级确定之后,可按最小过盈选择基本偏差代号,并按配合公差要求确定公差等级。轴的基本偏差特性及选用见表1-12。

间隙配合、过渡配合和过盈配合的特性及应用说明见表1-13~表1-15。

表1-12 轴的各种基本偏差特性及选用

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(续)

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表1-13 间隙配合的特性及应用(www.daowen.com)

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(续)

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(续)

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注:带方框者为优先配合。

表1-14 过渡配合的特性及应用

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(续)

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(续)

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注:带方框者为优先配合。

表1-15 过盈配合的特性及选用

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(续)

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(续)

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