滑动配合公差和几何形状

我们已经探索了过盈配合及其所有设计限制,但定位销还有另一个应用:滑动配合。虽然过盈配合会产生严格的装配公差,但滑动配合正好相反——它们可以轻松地为您提供自定位装配,从而在需要紧密对齐时使制造更容易。

滑动配合基础

从“滑动配合”的名称中可以明显看出:零件必须具有最小的装配摩擦。滑动配合的目标是易容易对齐,要求在定位销周围有足够的空间,以便更容易对齐:不要过紧配合。多少是多余的?稍后会详细介绍,但首先,滑动配合的理想用途。

装配设计(DFA)的一条规则是避免紧公差。如果滑动配合仅用于对齐紧密的几何体,我们是否应该重新设计零件以获得更宽松的公差?

是和否。有时,特别是在机械设计中,你不能有理想的宽松公差——发动机缸体上的螺栓头需要正好在那里。定位销非常适合这一点:它们将两个零件保持在正确的对齐位置,允许螺栓位置和孔径周围的宽松公差。

定位销的另一个方便应用是,在保持对齐的同时,需要多次拆卸和重新组装零件。虽然这在消费品中很少见,但在组装工具中却很常见。装配夹具用于在装配操作期间保持零件正确对齐的工具是可从滑动配合定位销中获益的最大领域之一。

放弃传统的公差

对于水平和垂直公差为+/-0.010英寸的孔,孔的偏离中心有多远?直觉回答只有0.010英寸,但这不是我们为角创建一个可接受位置的正方形,在角中,孔可以偏离中心0.014英寸。

额外的0.004看起来很小,但请记住,我们使用定位销是因为零件需要紧密对齐。那么,我们问题的解决方案是什么?

事实上,这不是唯一的问题,对吗?如果销居中,但不垂直,该怎么办?如果孔偏离中心、偏离垂直且不圆怎么办?多少变化是可以的?

滑动配合和 GD&T

公差的黄金标准GD&T(几何尺寸和公差)通过精确地指出设计几何各方面的可接受变化,完全解决了这些问题。虽然GD&T标注看起来像是一种复杂的符号语言,但值得花时间学习,一些基础知识将说明它们在滑动配合销中的必要性。

GD&T对其所有尺寸使用基本公差,这意味着它查看几何图形并描述理想尺寸。但不是引入随机误差(如方形公差区域的情况),而是用其自身的一组可接受公差来调用每个几何特征。

例如,让我们看一个简单的块,它有两个定位销孔,这将使该块在平板上对齐。对于该组件,我们注意块与板垂直,并精确定位。我们需要将这些设计考虑因素转化为公差。