淺談機械零件之間的配合

馬柏青

（廣東科技學院，廣東 東莞 523083）

在現代工業生產中常采用專業化大協作生產，既分散制造，集中裝配的辦法來提高勞動生產效率，保證產品質量和降低生產成本。要實現專業化生產必須采用互換性原則，互換性是指同一規格的零件，不需任何挑選，調整或者輔助加工就能進行轉配，并能滿足使用要求的特性。但是在實際加工中不可能保證兩個零件之間的尺寸完全一樣，零件與零件之間肯定有差別，這種差別包括尺寸和形狀，位置之間的差別，然而這些差別完全不會影響零件的使用，這就是公差的作用。由于零件在加工中不可能做到尺寸完全一樣活著完全做到一個理想的尺寸，加工出來的零件與理想的不可避免地總是會存在一些誤差，這種誤差是不可避免的，所以國標就規定了標準的公差值用來限制誤差，根據零件的不同使用要求選用不同的公差等級，零件加工出來后經過測量如果誤差不超過公差范圍零件就是合格的。

一臺完整的機器有多個零件按設計要求裝配完成之后，零件之間必定呈現不同的配合關系。這種配合關系是設計者根據使用要求給定的，只有滿足這種配合關系才能使機器正常運行，或者滿足了這種配合關系給生產帶來方便，降低生產成本。由此可見配合在整個機械制造業中的重要性。

配合是指基本尺寸相同的，相互結合的孔和軸之間的公差帶之間的關系。機器中零件之間的配合有三種，即間隙配合，過盈配合，過渡配合。

在公差配合標準中，孔軸都是由單一尺寸構成。當孔和軸的基本尺寸相同，而各自的上下偏差不同時，就會呈現不同的配合關系。在公差帶圖中，用零線表示基本尺寸，零線之上為正的偏差，零線之下的為負偏差，偏差可正可負也可為零，從圖中的孔，軸的公差帶位置就能看出它們的之間的配合關系。如圖所示：

圖中TD,Td分別是孔軸的公差，ES，EI是孔的上，下偏差，es,ei是軸的上下偏差。

1 間隙配合

當孔公差帶完全在軸之上時，也就是孔在其公差范圍內的所有尺寸都比軸在其公差范圍內的所有尺寸都要大。即孔的尺寸始終大于軸的尺寸，配合之后必定呈現間隙。這種配合稱之為間隙配合。其特點是孔的尺寸總是大于或等于軸的尺寸，其代數差為正值或者零，孔的公差帶完全處于軸之上。當孔加工最大極限尺寸，而與其相配的軸加工成最小極限尺寸時，配合處于最松狀態，即產生最大間隙。當孔加工成最小極限尺寸，而與其相配合的軸加工成最大極限尺寸時，配合處于最緊狀態，即產生了最小間隙。間隙配合具有一定的間隙量，間隙量較小時主要用于精確定心又便于拆裝的靜連接，或者只有緩慢的移動或者轉動的動連接，另外這種小間隙用于儲存潤滑油，形成一層油膜，以保證液體摩擦，還用來補償溫度變形，安裝誤差及彈性變形等引起的誤差，如需傳遞力矩，須加鍵，銷等緊固件。間隙量較大的時主要用于結合件有轉動，移動或者復合運動的動連接。間隙配合在生產中應用廣泛。

2 過盈配合

當軸的公差帶圖完全在孔公差圖之上時，也就是孔在其公差范圍內的所有尺寸都比軸在其公差范圍內的所有的尺寸都要小。即孔的尺寸之中小于軸的尺寸，其代數差為負值或者零，這種配合稱之為過盈配合。其特點是當孔加工成最小極限尺寸，而與其相配的軸為最大極限尺寸時，配合處于最緊狀態即產生最大過盈量，當孔加工成最大極限尺寸，而與其相配合的軸加工成最小極限尺寸時，配合處于最松狀態，即產生最小過盈量。過盈配合具有一定的過盈量，主要用于結合件無相對運動不可拆卸的靜聯接。當過盈量較小時，只做精確定心，如須傳遞力矩，需加鍵、銷等緊固件。過盈量較大時，可直接用于傳遞力矩。另外由于有過盈，裝配后孔的尺寸被脹大而軸的尺寸被壓小，兩者產生彈性變形，在結合面上產生一定的正壓力和摩擦力，借以傳動力矩和緊零件。

3 過渡配合

當孔的公差帶圖與軸的公差帶圖有交疊時，也就是孔在其公差范圍內的所有尺寸中有一部分大于軸在其公差范圍內的尺寸，有一部分尺寸小于或等于軸的尺寸，這種配合關系稱為過渡配合。過渡配合是具有間隙或過盈的配合，孔尺寸可能大于，小于或等于軸的尺寸，其代數差可能為正直，負值或零。當孔加工成最大極限尺寸，而與其相配的軸加工成最小極限尺寸時，配合處于最松狀態，即產生最大間隙量。當孔加工成最小極限尺寸時，配合處于最緊狀態，即產生最大過盈量。過渡配合可能具有間隙，也可能具有過盈，但無論間隙或過盈，量均較小，主要用于精確定心，結合件間無相對運動，可拆卸的靜連接。要傳遞力矩時，需加鍵、銷等緊固件。

4 間隙配合、過盈配合和過渡配合的區別

（1）間隙配合：①孔的實際尺寸永遠大于或等于軸的實際尺寸；②孔的公差帶在軸的公差帶的上方；③允許孔軸配合后能產生相對運動。

（2）過盈配合：①孔的實際尺寸永遠小于或等于軸的實際尺寸；②孔的公差帶在軸的公差帶的下方；③允許孔軸配合后使零件位置固定或傳遞載荷。

（3）過渡配合：①孔的實際尺寸可能大于或小于軸的實際尺寸；②孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊；③孔軸配合時，可能存在間隙，也可能存在過盈。

5 間隙配合、過盈配合和過渡配合的運用簡述

一般來講，傳遞力比較大時，多用過盈配合。傳遞力不大時，用小過盈配合，即過渡配合，如軸承等，而間隙配合一般都會采用，易裝配。

當然，由于零部件的加工誤差不可避免，決定了必須采用先進的公差標準，對零部件的幾何量規定合理的公差，保證裝配后零件之間的裝配關系且避免過多的公差帶關系，國標規定兩種優先選用的配合制度，即基孔制和基軸制。基孔制指的是相配合的孔和軸，孔的基本偏差固定為H與不同的軸進行配合，以孔為基準。基孔制配合中呈現間隙，過渡，過盈都有可能。這種制度在制造業中優先采用，因為孔比軸難加工，孔的公差帶位置固定，可減少刀具。量具的規格，有利于生產和降低成本，故一般情況下，應優先采用基孔制。但是有些特殊情況下應該采用基軸制。例如采用冷拔鋼，精度就達到IT8級左右，與標準件結合基準制的選擇要依據標準件而定，如滾動軸承外圈與殼體孔的配合應采用基軸制等等。

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[4]馮麗萍.公差配合與測量技術[M].北京：機械工業出版社，2008.