はめあいの種類：エンジニアリングで適切なはめあいを選択する方法

ほとんどの設計された製品は、主要な機能を提供するために互いに適合またはスリップする2つ以上のコンポーネント間で同期されます。ただし、これを達成するには、機械工学で使用されるはめあいとさまざまな種類のはめあいを理解する必要があります。

この記事では、さまざまなタイプのフィットについて説明します。これは、製品の設計段階で使用できるさまざまなタイプのはめあいの観点からです。また、適切なものを選択する方法についても紹介します。さっそく飛び込みましょう。

フィットとは何ですか？

設計された製品は、機能を発揮するために互いに滑ったり押し付けられたりする必要のあるコンポーネントとして提供される場合があります。したがって、フィットを使用して、コンポーネント間のこれらの寸法関係を記述します。これは、コンポーネントが緩んでいるかタイトであるかを判断するために使用され、スリップまたはプレス特性を支援します。適合性を理解するには、以下で説明する特定の用語を理解する必要があります。

穴とシャフトの基礎システム

はめあいはシャフトまたは穴ベースのいずれかです。穴は、円筒形であるかどうかに関係なくコンポーネントの内部フィーチャであり、シャフトは、円筒形であるかどうかにかかわらず、コンポーネントの外部フィーチャです。

穴のサイズは、穴ベースのシステムでは一定に保たれますが、シャフトはフィットを決定するために変更されます。逆は、シャフトサイズが一定で、フィットを決定するために穴のサイズが変更されるシャフトベースのシステムの場合です。

CNC旋削サービスは、特定の寸法のシャフトを製造できる精密機械加工方法であるため、この方法により、目的のはめあいを簡単に得ることができます。

適合と公差

適合と公差は、製品のコンポーネントの組み合わせを決定する際に一緒になります。したがって、両方の概念を理解することは、集合を成功させる上で大きな役割を果たします。許容差は、最大サイズと最小サイズの制限の差です。正の値であり、記号のない数字で表されます。

機械工学でさまざまなフィットタイプに名前を付ける方法

さまざまな種類のはめあいにどのように名前を付けるかを理解することは、製品を組み立てるための適切な種類のはめあいを選択するのに役立つため、非常に重要です。

国際標準化機構によると、英数字コードは特定のはめあいに名前を付け、はめあいの許容範囲を示します。コードのアルファベット部分は穴またはシャフト用です。

大文字のコードは穴用で、小文字のコードはシャフト用です。たとえば、使用されている文字に基づくと、H7 / h6は、それぞれ穴（H7）とシャフト（h6）の許容範囲です。このコードにより、エンジニアは穴とシャフトのサイズの上限と下限を特定することもできます。

はめあいの種類

機械工学にはさまざまなフィットタイプがあり、それぞれがさまざまな状況に合わせて設計されています。 ISOによると、製品の製造に使用されるはめあいには3つの異なるタイプがあります。

クリアランスフィット

その名前から、クリアランスフィットは、緩い嵌合とコンポーネントの自由な動きが必要な状況で使用されます。したがって、コンポーネントを簡単に出し入れする必要のある製品を作るのに理想的です。

クリアランスフィットは、穴よりもシャフトが小さくなっています。これにより、2つの条件が発生します。 1つは、シャフトの直径が最小で、穴の直径が最大の最大クリアランスです。もう1つは、シャフトが最大になり、穴が最小になる最小クリアランスです。

クリアランスフィットはさらに、緩み具合に基づいて分類された5つのカテゴリに分類されます。以下は、このカテゴリのさまざまな種類のはめあいです。

• ルーズランニングフィット

これらは、精度が重要ではない場所で使用される最大のクリアランスを持つクリアランスフィットです

• フリーランニングフィット

これらのはめあいは、精度をほとんど考慮せずにコンポーネントの移動を必要とする状況向けです。

• クローズランニングフィット

これらのはめあいは、精度に関して小さなクリアランスが必要な状況向けです。

• スライディングフィット

これらのはめあいは高精度であり、高精度と小さなクリアランスが必要な状況に適しています。したがって、それらが使用されている部品は、自由に回転およびスライドできます。

• ロケーションクリアランスフィット

ロケーションクリアランスフィットは高精度ですが、最小限のクリアランスしか提供できません。

干渉適合

締まりばめとは何ですか？圧入とも呼ばれ、摩擦ばめは2つのコンポーネントを一緒に押して固定することです。固定は多くのメカニズムを介して行われ、それはカップルへのかなりの量の力を伴い、コンポーネントを切り離します。このメカニズムは、使用する干渉適合のさまざまなカテゴリも決定します。

締まりばめでは、シャフトの最大サイズと穴の最小サイズの差が最大干渉です。また、シャフトの最小サイズと穴の最大サイズの違いが最小干渉です。

干渉フィットには3つのカテゴリがあります：

• プレスフィット

組み立てはコールドプレスによるため、干渉は最小限に抑えられます。

• ドライビングフィット

これらのはめあいは圧入よりも目立つ締まりばめがあり、冷間圧入にはより高い組立力が必要です。

• 強制フィット

コンポーネントを組み立てるには、穴のあるパーツを加熱し、シャフトを凍結する必要があります。したがって、分解すると部品が破損する可能性があります。

トランジションフィット

これらのはめあいは、すきまばめと締まりばめの間にあり、精度が非常に重要な状況に最適です。たとえば、嵌合コンポーネントを非常に正確に結合する必要がある場所の位置合わせに最適です。

エンジニアや機械工は、トランジションフィットをスリップフィットまたはプッシュフィットとも呼びます。クリアランスの程度で比較すると、締まりばめよりもクリアランスが大きくなっています。ただし、クリアランスは関節の動きを保証するのに十分ではありません。トランジションフィットは、状況に応じてクリアランスまたは締まりばめを提供すると言えます。

トランジションフィットには2つの主要な形式があります：

• 同様の適合

隙間が小さい、または干渉が少ないため、ゴム槌を使用して組み立てることができます。

• 固定フィット

小さなクリアランスが残るか、小さな干渉が発生します。軽い力で組み立てが可能です。

プロジェクトに適したものを選択する方法

プロジェクトに適したタイプを選択するには、いくつかの要因を理解する必要があります。以下は、注意が必要な重要な要素です。

アプリケーション

必要なものに基づいて、さまざまな種類の目的に理想的なさまざまな種類のはめあいがあります。さまざまなタイプのはめあいや製品の提案された機能によって示される精度や許容誤差などの特性を調べて、プロジェクトに適したはめあいを決定する必要があります。

予算

製品に適したタイプを決定する前に、予算を知っておく必要があります。たとえば、より厳しい公差のはめあいを使用すると、通常よりもコストがかかります。したがって、オプションを慎重に検討する必要があります。製品開発コストを削減しながら、その機能を実行するために必要な適切な許容誤差を提供するフィットを取得するのが最善です。

許容範囲

そのような製品に適切なタイプのはめあいを選択するには、製品の公差の概念を理解する必要があります。あなたはあなたが欲しいものについて具体的にしなければなりません。また、コンポーネントを完全な円で回転させたいのか、それともきつく締めたいのかなどの質問にも答える必要があります。

また、注意が必要なもう1つの点は、特定の測定値の最大または最小の合計許容誤差である許容差のたるみです。たとえば、単一の製品を構成するには、さまざまな部品の許容誤差の集計に注意する必要があります。結果として生じる許容誤差が非常に高い場合、これは非常に重要です。

結論

機械工学でさまざまなフィットタイプを使用し、さまざまな機械アプリケーションでそれぞれを採用することには、多くのことが含まれます。この記事を読むことで、フィットとそのさまざまなタイプを完全に理解することができます。この記事では、プロジェクトに最適なものを選択するために注意する必要があることも示しました。フィットが何をするかを理解することは、それを適用する方法を知ることほど重要ではありません。

この記事では、さまざまな設計ガイドで利用できる基本的な知識を掘り下げますが、適切な会社にアウトソーシングすることで製品を際立たせることもできます。これが必要だと思われる場合は、RapidDirectが品質とコストを提供するのに最適な立場にあります。当社のエンジニアリングサポートにより、製品の品質が競合他社をすぐに凌駕する可能性があります。

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