φ50 H7/s6 过盈配合到底能传多大扭矩：18~59μm 过盈算到 335N·m、79kN 压装力和 210℃ 热装温度

场景：齿轮毂 φ50，要靠过盈直接传扭

一台减速器的中间轴齿轮，配合直径 d=50mm，齿轮坯（轮毂）外径 d_o=90mm，配合长度 L=60mm，钢轴钢毂。额定传递转矩 200N·m，启停频繁，图纸拟标 φ50 H7/s6——中过盈配合，设计意图是不加热装之外的紧固件（不加点焊、不加横销），单靠结合面压力产生的摩擦力传扭。评审时三个问题必须答得出来：最小过盈时扭矩够不够？最大过盈时轮毂会不会胀裂？现场怎么把它装进去？过盈连接的全部计算就围绕这三问。下面用 GB/T 1800 公差表的规定值和材料力学的厚壁圆筒公式逐笔算，所有数都能复算。

第一笔：查出 H7/s6 在 φ50 这一段的真实偏差

同一个公差代号在不同尺寸段数值不同，先定段：公称 50mm 落在「>30~50」尺寸段。这一段标准公差 IT7=25μm、IT6=16μm；基准孔 H7 下偏差为 0，s 类轴在该段的基本偏差（下偏差）ei=+43μm。于是：

孔 φ50 H7：，即孔尺寸 50.000~50.025mm

轴 φ50 s6：，即轴尺寸 50.043~50.059mm

过盈量（轴比孔大的部分）的两个极限：

也就是实际过盈在 0.018~0.059mm 之间。注意这两个端点后面各管一件事：最小过盈管「扭矩够不够」，最大过盈管「轮毂裂不裂」，不能拿一个名义值同时回答两个问题。

第二笔：过盈怎么变成结合压力——厚壁圆筒公式

轴比孔大，硬装到一起后轴被压缩、孔被撑大，弹性变形在整个圆柱结合面上产生径向均布压力 p，扭矩就是靠这个压力下的摩擦力传递。把轴和毂都按厚壁圆筒处理，结合压力的 Lame 解为：

δ 是直径过盈量，d 是配合直径；实心轴（内孔为 0）的刚度因子 C_i=1−ν，轮毂因子 。本例轴毂都是钢：E=2.06×10⁵MPa，ν=0.3。

所以结合压力与过盈量是线性关系 p≈1424·δ（δ 以 mm 计）。名义最小过盈 0.018mm 对应 p=25.6MPa，最大过盈 0.059mm 对应 p=84.0MPa。但「名义最小」还不能直接拿去算扭矩——下一笔先扣掉装配时必然损失的一部分。

第三笔：最小过盈侧——先扣微观峰顶压平，再算扭矩下限

图纸上的偏差是光滑表面的几何尺寸，真实轴孔有粗糙度。装配瞬间两个表面的微观峰顶被压溃填平，实际剩下的有效过盈比名义值小。轴孔按磨削 Ra1.6 加工时，两面合计的峰顶压平量按工程经验约 0.006~0.010mm，这里保守取 0.008mm（正式产品设计应按实测粗糙度和设计手册的压平公式核算，不要直接照抄这个估计值）：

圆柱结合面的摩擦传扭能力，摩擦力 f·p 作用在面积 πdL 上、力臂是 d/2：

钢-钢压装面的摩擦系数手册常用区间 0.08~0.15，下限校核要取小值 f=0.10（涂油压装还会更低）。代入有效最小过盈的压力 14.2MPa：

需求侧，额定 200N·m 乘以启停频繁的工况系数 1.5，校核转矩 300N·m。335 > 300，合格但裕量只有 12%。这 12% 全靠粗糙度保证：如果磨峰压平量实际到 0.010mm 上限，T_min 就掉到约 305N·m，几乎贴线。这解释了过盈连接的两条工艺纪律——轴孔必须磨（不能车完就装）、热装比冷压好（冷压推入过程还会额外刮掉一层峰）。若扭矩再大，优先加结合长度 L（线性见效），其次才是换更重的过盈代号。

第四笔：最大过盈侧——轮毂会不会被胀裂

最大过盈 0.059mm 时 p_max=84.0MPa。轮毂内孔表面的周向拉应力是全毂最大的应力：

齿轮坯若用 45 钢正火，屈服约 355MPa，安全系数 n=355/159=2.23，对过盈连接静强度惯例 n≥2 的要求过关。但如果为了省成本把轮毂改成 HT250 铸铁（抗拉 250MPa），脆性材料按第一强度理论、惯例要 n≥3~4，实际只有 250/159=1.57——同样的 H7/s6，钢毂能装、铁毂会裂。选铸铁毂时过盈代号必须降一档（如 H7/p6 甚至 H7/n6），这是拿最大过盈那一端反查材料，不能只看过盈够不够传扭。

第五笔：怎么装进去——79kN 冷压 vs 210℃ 热装

冷压要克服整个结合面的最大摩擦力，按最大过盈算轴向力：

约 8 吨力，10 吨小油压机已经贴上限，而且推入过程刮掉的峰顶正是第三笔里好不容易保住的有效过盈，压完还不可拆。热装是把轮毂加热胀大、自由套入、冷却抱紧。钢的线膨胀系数 α=11.5×10⁻⁶/℃，内孔需要胀出最大过盈加约 0.05mm 操作间隙（约配合直径的 1‰，保证套入不卡）：

车间 20℃ 环境，热装件加热到约 210℃，现场一般控制在 200~250℃（远低于钢的回火温度，油浴或感应加热都行），套入后要在轴向定位夹具上冷却到位。H7/s6 这个过盈量级，工程上默认就是热装——冷压只在很短的配合长度和更轻的过盈（H7/p6 一档）上才常用。

在线复算

本例的尺寸分段、IT6/IT7、孔轴极限偏差和 0.018~0.059mm 过盈区间，都可以在公差配合查询计算器里把公称直径改成 50、孔选 H7、轴选 s6 直接复核，页面免费段给出 ES/EI、es/ei、最大最小间隙过盈并判定配合性质（间隙/过渡/过盈由该尺寸段的实际数值判，不是写死代号），还能切「按代号查/按名称选型」对照同一公称尺寸下 g6、k6、p6 等其他轴带的数值；按工况（装拆要求、传力大小、润滑）从十几个候选配合里筛方案是专业版内容，导出计算书为会员与单次券功能。需要说明的是，本篇的厚壁筒结合压力、335N·m 传扭、159MPa 毂应力、79kN 压装力和热装温度是按材料力学通用公式做的手算延伸，页面免费段只到孔轴偏差与过盈区间，不出传扭和装配力——这几笔账建议连同自己的毂外径、结合长度和摩擦系数一起，在设计手册里复算确认。相关的公差叠加问题另见尺寸链计算器。

小结

φ50 H7/s6：孔 (+0.025/0)、轴 (+0.059/+0.043)，过盈 0.018~0.059mm。对 90mm 外径、60mm 长的钢毂，厚壁筒给出 p 与过盈线性关系约 1424MPa/mm：扣磨峰后有效最小过盈 0.010mm、p=14.2MPa，f=0.10 时最小可传扭矩 335N·m，对 200N·m×1.5=300N·m 的校核仅余 12%，裕量全靠磨削粗糙度与热装工艺保证；最大过盈侧 p=84MPa、毂内拉应力 159MPa，45 钢毂 n=2.23 可用，HT250 铸铁毂 n=1.57 不可用。装配侧冷压力约 79kN 且刮峰不可拆，热装按 0.109mm 扩孔量算需升温约 190℃（热到 210℃），s6 量级应默认热装。三问对应三个端点，记牢：最小过盈校扭矩、最大过盈校强度、装配另算温度和力。