间隙孔计算器 - 查找螺丝和螺栓的完美孔尺寸

间隙孔计算器

间隙孔是钻制得略大于螺钉或螺栓的孔，使紧固件能够自由穿过，且其螺纹不会接触孔壁。间隙孔计算器根据给定的螺钉或螺栓尺寸，利用标准工程表查出正确的孔径，而不是依靠估算。

什么是间隙孔？

紧固件孔基本上分为三种。

• 螺纹孔的孔内加工有螺纹。螺钉与这些螺纹啮合，两个零件正是借此固定在一起。
• 间隙孔没有螺纹。孔径大于紧固件，使螺钉或螺栓可以无阻力地滑过，然后与另一侧的螺纹孔或螺母啮合。
• 过盈配合孔小于紧固件。零件必须压入或强行套到紧固件上。

间隙孔过小时，可能迫使螺纹切入孔壁，或完全阻止紧固件穿过。孔过大则会使紧固件偏离位置，并减小螺栓头或垫圈下方承受夹紧载荷的平面面积。

间隙孔还可为零件之间的小幅错位提供空间，使组件能够随着材料因温度发生膨胀或收缩而略微移动，并降低孔附近木材劈裂或塑料开裂的风险。

间隙孔计算公式

间隙孔尺寸并不是由某一个简单公式得出的。标准机构会公布间隙量表，且螺钉越大，间隙量通常越大。本计算器采用 ISO 273（公制紧固件）和 ASME B18.2.8（英制紧固件）中的普通配合数值；这些表格在一般制造、木工和加工制作中最常用。

$D_{clearance} = D_{screw} + \text{间隙量（来自标准表）}$

对于公制螺钉，间隙量从 M2 螺钉的 0.4 mm 到 M20 或 M24 螺钉的 2.0 mm 不等，并非一个固定值或百分比。英制尺寸螺钉遵循 ASME B18.2.8 中的独立表格，间隙量也会随着螺钉尺寸增大而分级增加。

计算示例

M6 螺钉的公称直径为 6.0 mm。其普通配合间隙孔为 6.6 mm，间隙量为 0.6 mm。标准选择是使用 6.6 mm 或 6.5 mm 的钻头；普通的 6 mm 钻头会过紧。

公制间隙孔尺寸

美国编号制螺钉间隙孔尺寸

ASME B18.2.8 列出了从 #0 到 #10 的编号制机螺钉的普通配合间隙孔，但跳过了 #7 和 #9（这些尺寸的机螺钉并不常见）。该标准没有为 #12 定义普通配合行，因此不提供这一尺寸。

计算示例

#8 螺钉的直径为 0.164 英寸 (4.17 毫米)。其普通配合间隙孔为 0.196 英寸 (4.98 毫米)，与标准的 9 号钻头相匹配。一些钻头尺寸表会为 #8 螺钉列出较小的数值 0.177 英寸 (4.5 毫米)。该数值来自另一种更紧的“自由配合”系统，该系统以编号钻头为基础，并非来自本计算器所采用的 ASME B18.2.8 普通配合表。混用这两个系统可能会导致孔与螺钉发生卡滞。

美国分数制螺钉间隙孔尺寸

ASME B18.2.8 没有为 9/16 英寸定义普通配合行，因此不提供这一尺寸。

计算示例

1/4 英寸 螺栓的直径为 0.250 英寸 (6.35 毫米)。其普通配合间隙孔为 0.281 英寸 (7.14 毫米)，与标准的 9/32 英寸 钻头相匹配。间隙量约为 1/32 英寸 (0.79 毫米)，并非一些经验法则所称的 1/16 英寸 (1.6 毫米)。

计算器会将每个英寸制结果转换为毫米显示，因为 1 英寸 恰好等于 25.4 mm。

紧配合、普通配合和松配合

标准规定了不止一种间隙孔配合等级。紧配合采用最小间隙量，使零件尽可能精确地对齐，但装配速度较慢。松配合采用较大的间隙量，为纠正错位或吸收热膨胀留出更多空间，但接合处不够紧密。本计算器只生成普通配合，这是木工、金属加工和机械制造中大多数通用装配工作采用的中间选项。

如何使用间隙孔计算器

1. 从下拉菜单中选择紧固件类型：公制（M2–M24）、美国编号制（#0–#10）或美国分数制（1/4 英寸–1 英寸）。
2. 读取螺钉直径和建议的间隙孔尺寸，两者均以毫米显示。
3. 查看示意图。图中按比例绘制螺钉和间隙孔，便于看清两者之间的间隙。
4. 复制结果，以便粘贴到图纸、下料清单或笔记中。

常见问题

间隙孔和螺纹孔有什么区别？两者在螺钉安装中的用途有何不同？

间隙孔没有螺纹，允许紧固件自由穿过。螺纹孔内加工有螺纹，可与紧固件啮合并将接合处固定在一起。在典型的螺栓连接中，间隙孔位于被连接的零件上，而螺纹孔（或螺母）位于连接它的另一零件上。

间隙孔的直径应比螺钉直径大多少，才能让螺钉顺利穿过？

这取决于螺钉尺寸。对于公制螺钉，按照普通配合表，间隙量从最小尺寸的 0.4 mm 到最大尺寸的 2.0 mm 不等。对于英制尺寸螺钉，ASME B18.2.8 为每种尺寸规定了相应的间隙量，同样是分级增加，而不是按固定比例增加。不存在适用于所有紧固件的统一百分比。

间隙孔应使用什么钻头？

如果有匹配尺寸的钻头，应使用准确尺寸的钻头。如果没有，应选择更大的下一档尺寸，而不要选择更小的尺寸——孔略大通常很少造成问题，而孔过小可能阻止紧固件穿过，或迫使紧固件切出新的螺纹。

为什么有些表格会为同一种螺钉列出不同的间隙尺寸？

一些已发布的表格采用与编号制或字母制钻头配套的“紧配合”或“自由配合”系统，其间隙比此处使用的普通配合表更小。混用两个系统中的数值可能会产生对紧固件而言过紧的孔，因此最好在整个项目中始终使用同一系统的数值。

间隙孔更大会使接合处变弱吗？

在普通配合范围内不会。接合强度主要取决于紧固件的拧紧扭矩，以及螺栓头或垫圈压紧的平面面积。远大于普通配合间隙量的孔可能减小该平面面积，并使接合处在载荷作用下发生偏移；但普通配合间隙孔不会削弱接合处。

参考文献

• ISO 273:1979，《紧固件——螺栓和螺钉的间隙孔》，国际标准化组织。
• ASME B18.2.8，《螺栓、螺钉和螺柱的间隙孔》，美国机械工程师协会。