关键词：公差配合；机械设计；机械制造
引言：一直以来，在机械设计与机械制造中，公差配合是需要首先关注的重点问题，零件是否存在误差，误差是否在公差范围内，装配的时候能否按照代号要求合理进行，这对产品的质量有着一定的要求，因此，公差配合是机械工程师必须拥有的一项专业性技能，应用得当，产品既有互换性，又有经济性，有利于产品的接下来生产。
1.公差与配合
1.1公差
机械设计与机械制造中，公差是零部件实际几何参数中能够允许的最大变动量，几何参数中既包括机械加工中涉及到的几何参数，也包括与物理和化学有关的参数。机械制造中，零件参数指的是长度尺寸、直径尺寸以及角度尺寸，还包括几何数据中存在的误差和零件表面的粗糙程度。由于零件之间具有互换性，想要保证这一点就必须保证同一种规格的零件几何参数可以在一定数据范围内变动，而不是要求零件之间完全保持一致。公差从几何参数的角度划分可以划分为几何公差、尺寸公差以及表面粗糙度，几何公差中有形状、方向以及位置等公差，尺寸公差指的是允许零件尺寸变动量的公差，表面粗糙度指的是生产机械制造的零件表面中，较小间距以及峰谷之间形成的几何形状误差，这是一种微观误差[1]。
1.2配合
机械设计与机械制造中，配合指的是公差尺寸相同，能够相互结合的孔与轴之间公差的变化关系，机械制造中孔和轴之间存在不同的位置关联，配合中有间隙配合，有过盈配合，也有过渡配合。机械设计与机械制造中人们常常说到配合精度问题，这关系到配合完成后零件间隙或过盈的变化大小，配合精度的变化与配合公差有关联，因此，想要提高机械设计与机械制造中的配合精度，保证配合之后间隙与过盈变化范围缩小，可以适当的减小零件公差。配合制是对孔与轴进行同一级限制的制度，配合制也叫基准制，有基孔制和基轴制两种，其中基孔制指的是当基本偏差不会改变的孔公差带与不同基本偏差轴的公差带进行配合；基轴制指的是基本偏差不变的轴的公差带，和不同基本偏差孔的公差带之间的配合。
2.公差配合在机械设计与机械制造中的应用
2.1机械设计中公差配合的选用
机械设计与机械制造中，让公差和配合能够保持科学正确的选择，将直接影响到产品和机器的质量，甚至关系到产品或机器设备的使用寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在进行公差配合选用的时候，建议根据机械中的零件进行分析，这些零件可能处于不同的部位，有可能是主要零件，也有可能是次要零件，同时同一个零件上还会有不同的部位，也需要根据实际情况进行具体分析，不同的部位中有的是配合性部位，也有的是非配合性部位。经过分析以后再做出选择，结果会更加符合要求，但是公差配合总选择原则中以满足使用要求为前提，在满足要求的基础上获得经济利益。
当孔与轴形成配合件的时候，在选择时应该考虑到基准制的问题，建议优先选择基孔制，个别情况下选择基轴制，例如IT8-IT11这种具有公差等级的冷拉棒材质制作的轴与标准件的孔相互配合、多个零件装配在统一尺寸轴中都会选择基轴制。建议在配合的选用中使用类比法，优先配合后再进行常用配合。
如果是单个零件的选择，应该从公差项目和公差等级、公差值入手，在选择公差项目的时候先对几何公差项目进行选择，根据参数的几何特征以及结构特点进行分析，结合该生产零件的具体使用需求，从经济角度进行选择；在选择公差等级与公差值的时候，一般情况下会选择类比法，满足使用要求的同时，根据实际情况进行具体分析，选择较低的公差等级或者较大的公差等级。例如，如果一个零件的基本尺寸小于或者等于500毫米，标准公差小于或者等于IT8的时候，可以国际标准推荐比轴低一个等级配合，例如H7/n6。再比如，如果一个零件的基本尺寸大于500毫米，或者基本尺寸小于3毫米的配合，或者标准公差大于IT8的时候，国标推荐孔、轴同级进行配合，例如H9/h9。其中，需要注意的情况及时过渡与过盈配合时等级差别不能过低[2]。
2.2公差配合在机械设计与机械制造中的实例分析
以机械设计与机械制造中的减速器作为案例分析，减速器中包含联轴器、轴承盖、密封圈、套筒、齿轮、减速箱箱体以及轴承等零件，在进行基准制选择的时候，输出轴和联轴器、滚动轴承内圈可以采用基孔制，减速器中滚动轴承外圈与平键、壳孔以及键槽之间的配合可以选择基轴制，机械制造中输出轴、套筒、轴承盖以及壳孔之间的配合建议选择非基准制。
在进行公差的选择时，建议输出轴、联动器之间，关系到齿轮的配合，当配合受载荷比较小的时候可以选择H8/k7和H8/k7，当齿轮之间的配合受载荷过大的时候可以选择H8/n7以及H7/r6。如果减速器输出轴滚动轴承内圈在配合的时候只需要根据标出轴的公差进行研究，可以选择m6/p6/k6。在实际机械设计与机械制造中，对于加工方法和配合的影响，可以根据零件的实际要求进行调整，最大程度上降低加工的方法对零件配合的影响，保证配合的质量，如果一个机械零件需要经常在装配的时候进行拆换，建议选择较为轻松的配合方式，补偿变动的零件中选择比较紧的配合，需要注意一点：机械设备在进行维修的时候一定要根据配合的种类选择，考虑国家标准推荐的常用配合，最好是优先配合。
总结：总而言之，随着机械制造的应用与发展，机械设计与机械制造行业实践中，公差与配合的选择问题已经成为繁杂的工作内容，实际操作中不允许出现一丝一毫的错误，全方位的保证产品的质量处于合格中，保证满足零件的使用要求，在寻找技术效益的同时，追求经济效益。即使机械设计与机械制造中零件的使用多少存在矛盾，但是通过合理运用公差配合，将极大程度上提高产品的可靠性。
参考文献：
[1]赵丹.公差配合在机械设计与机械制造中的应用研究[J].科技展望,2016,2623:95.
[2]邹桦,石莲英.公差配合在机械设计与机械制造中的应用[J].时代农机,2015,4205:54-55.
论文作者:张洋
论文发表刊物:《科技中国》2018年6期
论文发表时间:2018/8/10
标签：公差论文; 零件论文; 机械制造论文; 机械设计论文; 几何论文; 尺寸论文; 误差论文; 《科技中国》2018年6期论文;