機械零部件的公差配合（間隙、過盈、過度）裝配要點

一、配合的類型1.

間隙配合（1）定義孔的尺寸總是大于軸的尺寸，具有間隙（包括最小間隙為零）。這種配合允許軸在孔中自由轉(zhuǎn)動或滑動。例如，滑動軸承與軸頸的配合，在正常工作狀態(tài)下，軸頸能夠在軸承孔內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，兩者之間存在一定的間隙用于儲存潤滑油，以減少摩擦和磨損。（2）應(yīng)用場景主要用于需要相對運動的場合，如發(fā)動機的活塞與氣缸壁（活塞在氣缸壁內(nèi)做往復(fù)運動）、機床的導(dǎo)軌與滑塊等。在這些情況下，適當(dāng)?shù)拈g隙可以保證運動的順暢性。（3）裝配方法及要點方法：小型簡單的直接用手插入，注意軸線重合；大型或精度高的用工具輔助，如銅棒敲擊，涂潤滑油。裝配要點：①清潔工作：裝配前確保軸和孔表面無雜質(zhì)，如汽車發(fā)動機活塞與氣缸壁的清洗。②檢查間隙：用塞尺等工具檢查間隙是否符合要求，如在規(guī)定范圍內(nèi)且均勻。③對中操作：保證軸和孔軸線對中，大型設(shè)備可用百分表檢查調(diào)整。2.過盈配合（1）定義軸的尺寸大于孔的尺寸，裝配后會產(chǎn)生過盈。這種配合使零件之間結(jié)合緊密，能傳遞較大的扭矩或軸向力。例如，火車車輪與車軸的配合，通過過盈配合可以確保車輪在高速運轉(zhuǎn)時不會與車軸發(fā)生相對位移，保證了行車安全。（2）應(yīng)用場景常用于需要牢固連接且不允許有相對運動的部件，如齒輪與軸的連接（在一些情況下，通過過盈配合將齒輪固定在軸上，使齒輪能夠有效地傳遞動力）、滾動軸承的外圈與軸承座孔的配合等。（3）裝配方法和要點方法：①壓入法：用壓力機壓入，控制壓力和速度，如滾動軸承外圈與軸承座孔的裝配。②熱裝法：將孔加熱膨脹后插入軸，如火車車輪與車軸裝配，要控制加熱溫度。一般情況下，對于鋼鐵材料，加熱溫度通常在80-300℃之間，當(dāng)加熱溫度為100℃時，對于鋼鐵材料，線膨脹系數(shù)大約為1.2×10??/℃，如果零件直徑為100mm，那么膨脹量Δd=α×d×ΔT（α為線膨脹系數(shù)，d為零件直徑，ΔT為溫度變化量），即1.2×10??×100×100=0.12mm左右。這意味著加熱后零件孔徑會增加約0.12mm，這個膨脹量可以作為確定過盈配合間隙的參考。實際應(yīng)用中，考慮到冷卻過程中的收縮以及裝配的便利性，熱裝時的間隙一般比理論計算的膨脹量稍大一些。通常會預(yù)留0.1-0.3mm的裝配間隙（除了計算出的膨脹量部分）。③冷裝法：將軸冷卻收縮后插入孔，如小型高精度裝置，注意冷卻介質(zhì)安全和裝配時間。常用的冷卻介質(zhì)是液氮，液氮溫度為-196℃。在使用液氮冷卻軸類零件時，零件溫度能迅速降低到很低的水平。不過，并不是所有零件都需要冷卻到液氮溫度，一般冷卻到-80℃至-196℃之間即可滿足大多數(shù)過盈配合的裝配要求。以鋼鐵材料為例，同樣根據(jù)線膨脹系數(shù)計算收縮量。假設(shè)將直徑為50mm的軸冷卻到-100℃，線膨脹系數(shù)為1.2×10??/℃，收縮量Δd=α×d×ΔT=1.2×10??×50×100=0.06mm。實際冷裝時，考慮到零件從冷卻介質(zhì)中取出后的升溫以及裝配過程中的一些因素，預(yù)留的間隙一般比理論收縮量稍大。通常預(yù)留0.05-0.15mm的裝配間隙（除了計算出的收縮量部分）。裝配要點：①計算過盈量：精確計算，考慮零件材料、尺寸和工作要求，如齒輪與軸配合。②表面處理：保證表面光潔度，如航空發(fā)動機零件裝配前研磨。③加熱或冷卻操作控制：嚴格控制溫度和時間，避免材料性能改變和確保足夠膨脹或收縮量。3.過渡配合（1）定義可能具有間隙或過盈，具體取決于零件的實際尺寸。其間隙或過盈量一般都比較小。例如，在一些精度要求較高的機械裝置中，定位銷與銷孔的配合可能是過渡配合，當(dāng)定位銷插入銷孔時，有可能是間隙配合狀態(tài)，也有可能是輕微過盈配合狀態(tài)。（2）應(yīng)用場景用于對同軸度要求較高，同時又需要便于裝配的場合，如機床夾具中的定位元件與工件定位基準(zhǔn)面的配合，既要求保證工件的定位精度（通過過渡配合使定位元件與工件緊密接觸），又要考慮在裝配和拆卸過程中的便利性。（3）裝配方法和要點方法：小過盈時像間隙配合一樣手工裝配，如小型電子設(shè)備定位銷與銷孔裝配。小間隙或小過盈時用壓力機裝配，如機床夾具定位元件與工件裝配。裝配要點：①尺寸檢查：裝配前仔細檢查軸和孔尺寸，確保在過渡配合允許范圍內(nèi)。②裝配后的檢查：檢查裝配質(zhì)量，包括是否松動或卡死，對同軸度等精度要求高的用量具檢查。二、配合的基準(zhǔn)制1.基孔制定義：基本偏差為一定的孔的公差帶，與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。在基孔制中，孔是基準(zhǔn)件，其下偏差為零。例如，在一般的機械加工中，如果先加工出孔，然后根據(jù)孔的尺寸來選擇合適公差帶的軸進行配合，這就是采用基孔制。優(yōu)點：因為孔的加工通常比軸的加工更困難，采用基孔制可以減少孔的刀具和量具的規(guī)格數(shù)量。例如，在大量生產(chǎn)同一種規(guī)格的孔時，只需要準(zhǔn)備一種加工孔的刀具和量具，通過改變軸的公差帶來實現(xiàn)不同的配合要求。2.

基軸制定義：基本偏差為一定的軸的公差帶，與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。在基軸制中，軸是基準(zhǔn)件，其上偏差為零。例如，在一些特殊情況下，如在一根光軸上安裝多個不同配合要求的零件，可能會先確定軸的尺寸，然后根據(jù)軸的尺寸來加工孔，這就是采用基軸制。優(yōu)點：適用于結(jié)構(gòu)上的需要或軸的尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的情況。例如，在農(nóng)業(yè)機械的一些軸類部件中，由于軸的規(guī)格可能是按照標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的，此時采用基軸制來設(shè)計與之配合的孔更為方便。三、配合公差1.定義：配合公差是允許間隙或過盈的變動量。它是組成配合的孔、軸公差之和。例如，對于一個間隙配合，孔的公差為+0.03mm，軸的公差為-0.02mm，那么配合公差就是0.03+0.02=0.05mm，這表示間隙的大小可以在一定范圍內(nèi)變化