什么是过盈装配法(过盈装配的方法)

在汽车修理工作中，我们经常会听到一些“配合”的概念，比如间隙配合、过盈配合、过渡配合等等。它们都是什么意思？在汽车上有哪些应用？我们来分析一下这个问题。

所谓“配合”，是指基本尺寸相同的孔和轴的公差带之间的关系，通俗地说就是孔和轴的相对关系。在国家标准中，有两个参考系进行配合，即基孔系和基轴系。一般来说，底孔系统是首选。

所谓基孔系，是指具有一定基本偏差的孔的公差带与具有不同基本偏差的轴的公差带形成各种组合的一种制度。基孔制成的孔为基孔，其公差的下偏差为零。一般来说，孔的大小是固定的，通过改变轴的大小来调整匹配特性。

所谓基轴系，是指具有一定基本偏差的轴的公差带与具有不同基本偏差的孔的公差带形成各种组合的系统。基轴制成的轴为基准轴，其公差的上偏差为零。一般来说，轴的大小是固定的，通过改变孔的大小来调整匹配特性。

根据孔与轴公差带相对位置的不同，两种基准系统可以形成间隙配合、过盈配合和过渡配合。

1、间隙配合

配合轴的尺寸减去孔的尺寸，代数差为正，称为间隙，孔的尺寸大于轴的尺寸。这种有间隙(包括零最小间隙)的配合称为间隙配合。由于存在间隙，轴和孔之间存在相对运动。比如孔的尺寸为20.02mm，轴的尺寸为19.98mm，那么两者之间的配合间隙为20.02-19.98=0.04mm，此时轴可以在孔中自由转动或滑动。

滑动轴承一般用于支撑间隙配合零件，俗称“铜套”、“轴瓦”等。其内表面通常铸造或喷涂一层特殊的耐磨材料，如巴氏合金和钨锡合金。滑动轴承运行平稳、可靠、无噪音。在液体润滑条件下，滑动面被润滑油隔开，不直接接触，可大大降低摩擦损失和表面磨损。油膜还具有一定的振动吸收能力，可以减小零件的尺寸。缺点是起步摩擦阻力大。滑动轴承在汽车上有很多应用，如曲轴轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承、变速箱齿轮等。

在汽车中，有许多间隙配合。只要两个零件之间有相对运动，它们之间就必然有间隙，如活塞与气缸、曲轴与气缸体、连杆、变速箱轴与壳体、气门与气门导管、齿轮与齿轮轴、车轮与车轴等等。根据运动关系的不同，间隙配合的间隙大小也不同，一般在0 ~ 0.10 mm之间，有一些非常精密的间隙配合，制造时是成对磨的，后期不允许互换。比如高压泵的柱塞、喷油器的针阀等。，它们的配合间隙在0.002~0.005mm之间，精度极高。如果燃油清洁度不高，如果含有少量杂质，可能会导致喷油器针阀变形和卡滞。

比如曲轴、气缸体、连杆之间的正常间隙在0.04-0.07毫米之间，如果间隙小于此，则曲轴与气缸体、连杆的配合过紧，运行阻力大，不利于润滑油膜的形成，容易造成润滑不良、烧瓦等故障；如果大于这个间隙，曲轴与缸体、连杆的配合就会过松，工作时冲击力过大，导致噪音增大、轴瓦异常磨损等故障。同时，润滑油膜会容易损坏，漏油过多，油压低，甚至会造成烧瓦、曲轴断裂等严重的机械故障。因此，在检修发动机时，应仔细调整它们之间的间隙，如果超出误差允许范围，必须查找原因并作出相应的处理。

还有就是活塞和气缸的配合，这是一种非常特殊的间隙配合。因为燃料在里面燃烧，这部分的温度很高，活塞和气缸的冷却强度和材料不同，高温下的膨胀程度也不同。活塞一般由铝制成，其头部与火焰直接接触，温度会高达600 ~ 800℃，而活塞裙部受热较少，所以活塞受热后会呈现上大下小的椭圆形变形。因此，该部分的间隙在室温下较大，在正常工作时较小。一般冷车削时活塞裙与气缸的间隙在0.10-0.15毫米之间，正常工作时间隙小于0.05毫米..如果间隙过小，或者发动机温度过高，活塞会过度膨胀，导致活塞锁缸，也就是俗称的“拉缸”或“爆缸”；如果两者之间的间隙过大，就会造成敲缸。

2、过盈配合

配合轴的尺寸减去孔的尺寸，代数差为负，称为过盈，孔的尺寸小于轴的尺寸。这种带有干涉(包括零最小干涉)的配合称为过盈配合。由于过盈配合，轴与孔之间没有相对运动，但能承受一定的扭矩和轴向力。比如孔的尺寸为19.98mm，轴的尺寸为20.02mm，那么两者之间的配合过盈量为19.98-20.02 =-0.04 mm，此时轴和孔紧密结合，没有任何相对运动。

根据干扰的大小，干扰可分为轻度干扰、中度过剩和重度过剩三种。一般0~0.05mm之间的过盈称为轻度过盈，0.06~0.10mm之间的过盈称为中度过盈，0.11~0.15mm之间的过盈称为重度过盈。根据不同的配合特性、零件形状和工艺要求，过盈配合的装配方法也不同。一般来说，有三种:压配合、热配合和冷配合。修理时常用压装和热装，汽车制造厂更常用冷装。比如安装轴承时，通常是将轴承加热后放在轴上，而在主机厂，通常是将轴冷却，轴收缩后再将常温的轴承放在轴上。

过度装配在汽车中也很常见。比如飞轮齿圈和飞轮之间，一般是将齿圈加热后套在飞轮上；还有曲轴法兰，套在曲轴前段，过盈量比较大，需要热装+压装才能安装到位。齿轮和轮毂之间也有配合，也是非常大的过盈配合，还有各种销和键。这些过盈配合的零件拆卸起来最麻烦，往往需要破坏性拆卸。

3.过渡合作

过渡配合是指孔与轴装配时可能存在间隙配合或过盈配合，孔的公差带与轴的公差带相互重叠。主要用于对中性和同轴度要求较高的连接部位，拆卸方便，定位准确。最常见的是滚动轴承的内径和轴之间的配合。在常温下，过盈量一般在0.02毫米以下，如果轴承稍微加热或轴冷却，两者就会变成零间隙或正间隙，很容易拆卸。活塞销和活塞之间也有过渡配合。在室温下，两者之间存在一定程度的干扰。发动机正常工作时，活塞受热膨胀，两者之间有一定间隙，使活塞销能在活塞上转动，有利于减少磨损。这种连接方式称为全浮动活塞销。

以上是三种合作的概念和意义以及在汽车上的应用。汽车是最尖端的机电产品之一，其制造业发展直接反映了一个国家的机械工业水平。人们常说日系车制造精度高，噪音低，主要是指日系车零件尺寸误差小，配合间隙合理。而国内自主品牌汽车很多受国内加工水平限制，间隙控制不理想，甚至很多都在上限以上，会导致噪音大，振动大，使用寿命低。应该说，虽然我们的汽车工业现在看起来是蓬勃发展的，但是还有很长的路要走。最起码，只有中国机械工业整体水平提高后，才有可能在英超一天天赶上美国。