非标机械设计培训之机械零件的精度等级与公差配合设计

机械0件的精度等级与公差配合设计
在机械设计中，0件的可互换性与装配可靠性是衡量产品质量的关键指标。
实现这1目标的核心技术在于精度等级与公差配合的合理设计。
它决定了0件如何被制造，以及装配后如何相互作用。


公差，是指允许0件尺寸和几何参数的变动量。
它是对“绝对精确”这1理想状态的科学妥协。
没有公差，任何0件都无法被经济地制造和装配。
公差等级如1T01, 1T0, 1T1, ..., 1T18则标识了尺寸的精确程度，数字越小，精度越高，制造成本也呈指数级增长。


配合，是指基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系。
根据孔与轴实际尺寸之差间隙或过盈，配合分为3大类：

间隙配合：孔的公差带完全在轴的公差带之上，装配后保证具有间隙包括最小间隙为0。
这种配合主要用于有相对运动的活动连接，如滑动轴承与轴颈、导轨与滑块。


过盈配合：孔的公差带完全在轴的公差带之下，装配后保证具有过盈包括最小过盈为0。
这种配合用于无相对运动的固定连接，能依靠结合面的弹塑性变形来传递矩或轴向力，如火车轮毂与轴的压配。


过渡配合：孔与轴的公差带相互交叠，装配后可能得到间隙，也可能得到过盈。
这种配合定心性好，便于拆卸，用于需要精确定位又需偶尔拆卸的静止连接，如齿轮、联轴器与轴的连接。


设计原则：公差与配合的选择并非越高越好，而应遵循“满足功能，经济制造”的原则。
设计者需首先确定配合性质是动是静？是否传递扭矩？，然后根据使用要求选择基准制优先采用基孔制，再通过计算或查阅手册确定公差等级与基本偏差，最终形成完整的尺寸公差标注。


合理的公差配合设计，是连接设计意图与制造现实的关键桥梁，它直接影响到产品的性能、寿命与生产成本。