在机械制造领域,不少客户常被公差问题困扰:看到标注“10H7”,不知如何计算最大、最小尺寸;对 “过盈配合” 概念一知半解,更难把握其在实际装配中的效果;选择零件配合方式时,也因缺乏系统认知而举棋不定。
别焦虑!这些看似晦涩的公差难题,本质都藏在零件的 “公差带” 逻辑里。今天,我们用生活场景类比拆解专业概念,带您秒懂公差原理,轻松破解选型与计算困局!
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一、公差是什么?零件实际尺寸的合格范围
公差(尺寸公差)是允许零件尺寸变动的范围,本质是给零件尺寸设定一个界限。
公式:
特点:
仅表示“允许尺寸变动的范围”,无方向性。 由IT 公差等级决定(如 IT7、IT8),等级越高,公差值越大。
示例:
零件类型 | 标注 | 公差值 |
---|---|---|
手机充电头接口 | Φ10±0.1mm | 0.2mm |
发动机活塞销 | Φ10H7(+0.015/0) | 0.015mm |
二、公差带:零件尺寸的「实际可变化范围」
公差带由 公称尺寸、公差 和 基本偏差 共同构成,为了更直观的理解这部分概念,我们把公差带想象成一个覆盖在尺寸表面的 “果胶层” (如上图):
1. 公称尺寸(零线)→ 基准线:
公称尺寸是设计时的理想尺寸,在公差带图上以零线标识,并以此作为基准确定偏差和公差。(类似刻度尺的 0 刻度)。2. 公差值(尺寸公差的大小,由 IT 等级决定)→ 尺寸变动的范围
等级规则:用符号 加数字表示,如 , 数字越小,精度越高,类似 “尺子刻度”,如: 是丝米(0.01mm)级, 是毫米级。【数字小的时候,“果胶层” 很薄,意味着零件尺寸只能在很小的范围内变动;数字大时,“果胶层” 厚,零件尺寸允许变动的范围就大。】 常见等级: :精密配合(轴承、仪器)。 :一般机械零件。 :粗糙件(建筑结构)。


3. 基本偏差(字母代号)→ 公差带相对于零线的起始偏移方向 决定公差带靠近零线的极限偏差位置,即尺寸 “偏移的起始方向”。例如: 孔用 H 表示下偏差为 0(果胶层底部贴紧零线,实际尺寸≥公称尺寸); 轴用 h 表示上偏差为 0(果胶层顶部贴紧零线,实际尺寸≤公称尺寸); 其他字母(如孔用 F、轴用 k)则对应公差带向正方向、负方向或对称偏移。【 “果胶层” 相对于零线的起始边缘位置,由不同字母代号决定偏移方向(上 / 下 / 对称)。】

三、常见的配合方式
在机械制造中,零件之间往往需要相互组合使用,不同零件的公差带之间的关系就决定了它们的配合情况。下面我们来看看三种常见的配合方式:
1. 间隙配合(松配合)
特征:孔的公差带完全在轴的公差带外侧,两者不接触(如下图)。 孔公差带(蓝色):内侧 10mm,外侧 10.09mm(如 H11); 轴公差带(绿色):外侧 9.92mm,内侧 9.83mm(如 c11)。
效果:轴在孔里像 “细钢条穿粗水管”,自由滑动/转动。如:玩具汽车上的车轮与车轴,车轮要能够在车轴上自由转动,车轮的内孔和车轴之间就是间隙配合。

2. 过渡配合(适中配合)
特征:孔和轴的公差带交叉重叠,其极限尺寸(最大值/最小值)可能部分大于或小于公称尺寸(如下图)。 孔公差带(蓝色):内侧 9.99mm,外侧 10.005mm(如 K7); 轴公差带(绿色):外侧 10.01mm,内侧 10.001mm(如 k6)。
效果:兼顾了装配的便利性、拆卸的可能性以及定位的稳定性,如齿轮定位销,敲入后不晃。

3. 过盈配合(紧配合)
特征:轴的公差带在孔的公差带上方(轴尺寸>孔尺寸),安装时必须硬挤(如下图)。 孔公差带(蓝色):外侧 10.015mm,内侧 10.00mm(如 H7); 轴公差带(绿色):内侧 10.028mm,外侧 10.037mm(如 u6)。
效果:轴比孔大,让零件 “紧箍” 在一起,传递大扭矩或承受轴向力,但安装时通常需要压力机、温差装配(如加热孔 / 冷却轴 )等工艺辅助。

4. 配合的标注规则:工程语言的标准化
公式:配合标注 = 公称尺寸 + 示例: 公称尺寸:(孔、轴的设计基准尺寸,需完全相同 ) 孔公差带:分子 (H = 孔基本偏差代号;7 = 标准公差等级 IT7 ) 轴公差带:分母 (f = 轴基本偏差代号;6 = 标准公差等级 IT6 )
标注示例 | 基准制 | 配合类型 | 公差带位置 | 核心逻辑 | 典型应用 |
---|---|---|---|---|---|
Φ50 H7/f6 | 基孔制 | 间隙 | 孔在上,轴在下 | 基孔制(H 为基准孔)+ 轴 f | 滑动轴承 |
Φ30 K7/h6 | 基孔制 | 过渡 | 孔轴交叉 | 基孔制(H 为基准孔)+ 轴 k | 联轴器 |
Φ60 P7/h6 | 基轴制 | 过盈 | 孔在下,轴在上 | 基轴制(h 为基准轴)+ 孔 P | 轴承压装 |
四、基准制:减少计算 / 统一标准 / 提升效率
1. 基孔制(孔公差带「锁定」在零线)
操作:
孔公差带固定为 H(下偏差为 0,即孔的最小尺寸 = 公称尺寸),相当于把孔的 “果冻层”底部边缘死死贴在零线上,轴公差带按需选择:间隙配合:轴选 g/f→ H7/g6(如充电头)
孔的公差带在零线以上,轴的公差带整体低于零线,两者之间存在间隙。过盈配合:轴选 p/r→ H7/p6(如轴承压装)
轴的公差带整体高于零线,硬挤入孔的公差带,产生过盈。
场景:
当孔难加工(如镗孔、拉削)时,固定孔的尺寸为标准值(如 H7),只需调整轴的尺寸(如 g6/p6),轴可直接选用标准件(如标准轴、销),简化加工流程。
基孔制优先常用配合表
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2. 基轴制(轴公差带「锁定」在零线)
操作:
轴公差带固定为 h(上偏差为 0,即轴的最大尺寸 = 公称尺寸),相当于把轴的 “果冻层”顶部边缘死死贴在零线上,孔公差带按需选择:间隙配合:孔选 G/F → G7/h6(如自行车快拆轴)
轴的公差带在零线以下,孔的公差带整体高于零线,两者之间存在间隙。过盈配合:孔选 R/P → R7/h6(如起重机吊臂销)
孔的公差带整体低于零线,硬挤入轴的公差带,产生过盈。
场景:
当轴为标准件(如圆柱销、光轴)时,固定轴尺寸为标准值(如 h6),只需调整孔的尺寸(如 G7/R7),孔可按需加工,适配标准轴的同时简化设计(例如自行车快拆轴通过固定轴尺寸,让孔轻松套入并锁紧)。
基轴制优先常用配合表
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五、各加工方式能达到的公差等级表
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备注:标准公差等级 在工业中很少用到,所以一般不予考虑。
六、查公差 的极限尺寸
第一种方法:查表法
准备 GB/T 1800.1 标准 确定基本尺寸所在的范围( 在 段) 标准公差: → 查 标准公差表(GB/T 1800.1中的表1):

基本偏差: → 查 基本偏差表(GB/T 1800.1中的表2):

上极限偏差 = 基本偏差 = 下极限偏差 = 基本偏差 - 标准公差 = = 极限尺寸: 上极限尺寸 下极限尺寸
第二种方法:在线工具(懒人福音)
点击:轴孔公差计算器,按以下步骤操作,秒出结果。
输入公称尺寸 ; 选择基本偏差( )代号以及标准公差数值 ( ); 点击“提交”后显示公差值。
