1.配合
配合是指公称尺寸相同的相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
由配合的定义可以看出,孔、轴之间要形成配合,必须具备两个条件:第一,孔、轴的公称尺寸要相等,公称尺寸不相等的孔、轴谈不上配合;第二,孔、轴之间要相互结合,公称尺寸虽然相等,但是不结合的孔、轴也不能称之为配合。
由于配合是指一批孔、轴的装配关系,而不是指单个孔和轴的相配关系,所以用公差带关系来反映配合就比较确切。
2.间隙或过盈
间隙或过盈是指孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时叫作间隙,用X表示;为负时叫作过盈,用Y表示,如图2-8所示。
3.间隙配合
间隙配合是指具有间隙(包括最小间隙等于零)的配合,此时孔的公差带在轴的公差带之上,如图2-9所示。
其三个特征参数为:
图2-8 间隙或过盈
(1)最大间隙Xmax:孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙,即
(2)最小间隙Xmin:孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙,即
(3)平均间隙Xav:孔和轴都为平均尺寸时,形成的间隙称为平均间隙,即
任何间隙配合,若孔、轴加工合格,其间隙X均应满足Xmin≤X≤Xmax。
4.过盈配合
过盈配合是指具有过盈(包括最小过盈等于零)的配合,此时孔的公差带在轴的公差带之下,如图2-10所示。
图2-9 间隙配合
图2-10 过盈配合
其三个特征参数为:
(1)最大过盈Ymax:孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈,即
(2)最小过盈Ymin:孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈,即(3)平均过盈Yav:孔和轴都为平均尺寸时,形成的过盈称为平均过盈,即
任何过盈配合,若孔、轴加工合格,其过盈Y均应满足Ymin≤Y≤Ymax。
5.过渡配合
可能具有间隙或过盈的配合,此时孔的公差带与轴的公差带相互交叠,如图2-11所示。
图2-11 过渡配合
其三个特征参数为:
(1)最大间隙Xmax:孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙,即(www.daowen.com)
(2)最大过盈Ymax:孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最大过盈,即
(3)平均间隙或平均过盈(Xav或Yav):孔和轴都为平均尺寸时,形成平均间隙或平均过盈,即
按式(2-17)计算所得的值为正时是平均间隙,为负时是平均过盈。
任何过渡配合,若孔、轴加工合格,其间隙X(或过盈Y)均应满足Ymax≤X(或Y)≤Xmax。
6.配合公差
配合公差是指允许间隙或过盈的变动量,用Tf表示。
对间隙配合,配合公差等于最大间隙与最小间隙的代数差的绝对值,即
对过盈配合,配合公差等于最小过盈与最大过盈的代数差的绝对值,即
对过渡配合,配合公差等于最大间隙与最大过盈的代数差的绝对值,即
取绝对值表示配合公差不存在负值,在实际计算时常省略绝对值符号。
不论对间隙配合、过盈配合还是过渡配合,配合公差都等于孔公差与轴公差之和,即
式(2-21)说明配合精度(配合公差)决定于相互配合的孔和轴的尺寸精度(尺寸公差),设计时,可根据配合公差来确定孔和轴的尺寸公差。
配合公差反映配合精度,配合种类反映配合性质。
为了直观地表示相互结合的孔与轴的配合精度和配合性质,可以用图2-12所示的配合公差带图表示。在图2-12中,纵坐标值表示极限间隙或极限过盈的数值。横坐标以上的纵坐标值为正值,表示间隙;以下的纵坐标值为负值,表示过盈。两个极限值之间区域的宽度为配合公差。配合公差完全在零线之上为间隙配合,完全在零线之下为过盈配合,跨在零线上、下两侧为过渡配合。在绘制配合公差带图时,应该注意该区域用双“工”字图形表示(图2-12),决不允许用代表尺寸公差带的矩形图形表示。
图2-12 配合公差带图
(a)间隙配合;(b)过盈配合;(c)过渡配合
例2-2 组成配合的孔、轴在零件图上标注的公称尺寸和极限偏差分别为孔φ25+0.0210 mm和轴φ25-0.021-0.033mm,试计算该配合的最大间隙、最小间隙、平均间隙和配合公差,并画出公差带示意图。
解:由式(2-9)得,最大间隙
Xmax=Dmax-dmin=ES-ei=[0.021-(-0.033)]mm=0.054mm
由式(2-10)得,最小间隙
Xmin=Dmin-dmax=EI-es=[0-(-0.021)]mm=0.021mm
由式(2-11)得,平均间隙
由式(2-18)得,配合公差
公差带示意图如图2-13所示。
图2-13 公差带示意图
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