机械工程师考试必考的孔轴配合类别与实例详解

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根据孔、轴公差带相对位置关系，可将配合分为三类，即间隙配合、过盈配合和过渡配合。

① 间隙配合

具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合称为间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上（包括相接），如图2-5所示。

图2-5 间隙配合

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② 过盈配合

具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合称为过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之下（包括相接），如图2-6所示。

图2-6 过盈配合

③ 过渡配合

可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相交叠，如图2-7所示。

图2-7 过渡配合

在间隙配合中，配合性质用最大间隙Xmax、最小间隙Xmin和平均间隙Xav表示。

最大间隙是指在间隙配合或过渡配合中，孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差，见图2-5和图2-7。

最小间隙是指在间隙配合中，孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差，见图2-5。

上述定义的计算式如下：

Xmax=Dmax-dmin=ES-ei

Xmin=Dmin-dmax=EI-es

Xav=(Xmax+Xmin)/2

在过盈配合中，配合性质用最小过盈Ymin、最大过盈Ymax和平均过盈Yav表示。

最大过盈是指在过盈配合或过渡配合中，孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差，见图2-6和图2-7。

最小过盈是指在过盈配合中，孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸的代数差，见图2-6。

上述计算式的定义如下：

Ymin=Dmax-dmin=ES-ei

Ymax=Dmin-dmax=EI-es

Yav=(Ymin+Ymax)/2

在过渡配合中，配合性质用最大间隙Xmax、最大过盈Ymax和平均间隙Xav或平均过盈Yav表示。

平均间隙Xav或平均过盈Yav的计算式如下：

Xav(或Yav)=（Xmax+Ymax)/2

④ 配合公差

配合公差是允许间隙或过盈的变动量，它等于组成配合的孔、轴公差之和，表示配合精度，是评定配合质量的一个重要指标。

配合公差的代号用Tf表示。其计算式如下：

对于间隙配合:Tf=| Xmax – Xmin |

对于过盈配合 :Tf=| Ymin-Ymax |

对于过渡配合:Tf=| Xmax-Ymax |

将上式中的最大间隙、最大过盈分别用孔、轴极限尺寸或极限偏差代换，则有

Tf=| Xmax(或Ymin)一Xmin(或Ymax) |

=| (ES-ei)-(EI-es) |

=| (ES-EI)+(es-ei) |

= | (ES-EI)+(es -ei) |

= TD+Td

即用孔、轴公差表示三类配合的配合公差的计算式相同，均为Tf=TD+Td

上式表明配合精度取决于相互配合的孔和轴的尺寸精度。在设计时，往往是根据使用要求得到配合公差，再根据配合公差来确定孔和轴的尺寸公差。

实例：

现有一过盈配合，孔为45(+0.025,0)，轴为45(+0.042,+0.026)。求最大过盈、最小过盈、平均过盈和配合公差。

解：已知

ES=+0.025mm, EI=0mm

es=+0.042mm, ei=+0.026mm

将孔、轴的上、下偏差代入过盈配合的计算公式，有

Ymax=EI-es=0-(+0.042)=-0.042(mm)

Ymin=ES-ei=(+0.025)-(+0.026)=-0.001（mm）

Yav=(Ymax+Ymin)/2=｛（-0.042）+（-0.001）｝/2=-0.0215(mm)

Tf=| Ymin-Ymax |=| ES-EI |+| es-ei |=TD+Td=| (-0.001)-(-0.042) |=| (+0.025)-0 |+| +0.042-(+0.026) |=0.041(mm)