摘要：在一个同轴类配合的机械产品中往往会有几个或很多零部件，大体分为固定部件与运动部件，固定部件是指相对产品本体没有位移量，运动部件是相对本体有位移量。在设计中必须考虑固定部件之间的定位配合间隙，固定部件与运动部件之间的位移配合间隙，运动部件与运动部件之间的配合间隙。一般定位间隙越小越好，其余两种情况可按运动付的材质，速度，密封形式，冷却条件等因素来确定。各个零部件之间的配合间隙应该怎样确定才是合理的？通过实践我们可以总结出一个规律：同轴类配合的零部件的定位配合间隙要小于位移配合间隙。
关键词：同轴类配合的零部件的加工间隙给定规律；定位配合间隙；位移配合间隙
前言
随着现代化步伐的快速推进，工业生产中越来越多的设计软件被广泛应用，提高了设计开发产品的效率，同时也出现了一种尴尬的局面，这就是，设计软件只能按理想尺寸给定零部件尺寸，检测是否有过盈量干涉，不能有效分析出各个零部件之间的配合间隙到底应该留多少合适。这时就需要设计者根据实践及理论推定出一个合理范围，这也是下面我们要讨论的中心问题：固定零部件间的定位配合间隙与相对运动部件间的位移配合间隙两者之间的关系。在机械设计中，我们在一个零部件的尺寸给定中包括理论值和上下偏差值，理论值是我们设计中确定的理想值，偏差值是实际尺寸的认可范围，偏差值的给定会确定零件间的装配间隙，一般分为过盈，过度，间隙三种状态，过盈泛指两种零件发生相互变形的装配关系，间隙泛指两种零件不发生相互变形的装配关系,过渡是指界于前两者状况之间的装配关系。我们设计机械产品，合理的给定零部件的加工偏差值，才能有效的降低成本提高生产效率。
说明：
下面以阀门类产品举例说明同轴类零部件之间的配合间隙给定规律，
插图1尺寸单位mm
图中所示结构为三片式阀门剖视图，件1,2,3为阀体外壳，相对整体阀门为固定部件，件4为阀芯，相对件1,2,3有位移运动。由图示结构可确定，件1，件2，件3之间没有位移运动，三者之间是定位装配关系，件4与件1,2,3都有相对位移运动，它们之间是动态配合装配关系，装配后，件4能够在阀内沿轴心左右移动。图中所示尺寸为理想理论尺寸，用绘图软件是非常容易绘制，在进行机加工部件时，我们要给出公差尺寸值，否则无法确定零件是否合格。件1,2,3为定位支撑部分。我们先说明径向尺寸链的给定规律，假设装配后的同轴度总偏差不大于0.12mm,图中件1凹槽直径360与件2凸台直径360为配合面，件2凹槽直径300与件3凸台直径300为配合面，任意两者之间的间隙都会影响到装配后的同心度，为了达到装配后整体同心度不大于0.12mm可将公差值平均分配给两处配合尺寸上，即T1=T2=T3=T4=0.12/4=0.03，进一步确定尺寸凸台3600-0.03，凹槽3600+0.03，凸台3000-0.03，凹槽3000+0.03，这样给定偏差值后，按最小实体尺寸公差推算出最大装配公差为0.12mm。件4与件1，件2的配合尺寸为直径100mm,为了避免与件1，件2的干涉，我们要保证件4与件1，件2的间隙至少大于0.06mm，我们给定件4的外径1000-0.05,件1与件2内径均为100+0.12+0.07，由最大实体尺寸公差计算公式推算如下：孔的最小偏差值-轴的最大偏差值=100.07-100=0.07，得出件4与件1,2的配合间隙最小为0.07mm，最大为0.17mm,整体装配后不会发生干涉现象。实践中误将件2的内孔加工成100.05mm，凸台加工成359.95mm,件1的凹槽加工成360.05，件4的外径为100mm,以上为实际测量值，由此推算出件1与件2的最大定位偏差值为360.05-359.95=0.10mm,件1与件4的内孔最大间隙为100.05-100=0.05mm,也就是定位配合间隙大于位移配合间隙，装配后出现件4与件1或件2的剐蹭现象，拆卸后修车件1件2内径到100.12mm，即内孔最大实体尺寸公差100.12-100=0.12,大于件1与件2的最大定位公差0.10，再次装配后没有发生剐蹭现象。
结论
通过以上计算及实例，我们在机械设计中必须考虑固定部件之间的定位配合间隙，固定部件与运动部件之间的位移配合间隙，运动部件与运动部件之间的配合间隙。一般定位间隙越小越好，其余两种情况可按运动付的材质，速度，密封形式，冷却条件等因素来确定。同轴类零部件之间的配合间隙应该遵循一个规律：定位部件装配后间隙要小于位移配合间隙。
参考资料
[1]机械设计手册
[2]机械设计课程设计
[3]SLIDWORKS制图应用软件
论文作者:周新民,王贝贝,刘维州
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：间隙论文; 部件论文; 位移论文; 零部件论文; 尺寸论文; 偏差论文; 公差论文; 《基层建设》2019年第13期论文;