第十一讲第6章轴承、平键、花键

1、1内容提要内容提要:第第6 6章章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 1.滚动轴承的公差等级及其应用；滚动轴承的公差等级及其应用；2.滚动轴承内径和外径的公差带；滚动轴承内径和外径的公差带；3.与滚动轴承配合的孔、轴公差带（取自与滚动轴承配合的孔、轴公差带（取自 GB/ 1801 1999 ）；）；4.滚动轴承与孔、轴配合的选用；滚动轴承与孔、轴配合的选用；5.轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度及其在图样上的标注。粗糙度及其在图样上的标注。26.1 概概 述述 6.1.1 滚动轴承的组成滚动轴承的组成 及种类及种类 1

2、. 组成 2. 种类 按滚动体形状分 球滚子圆柱圆柱圆锥图6.1按负荷方向分 向心 推力向心推力径向力轴向力径向力、轴向力36.1.2 滚动轴承的公差等级及其应用滚动轴承的公差等级及其应用 1. 公差等级 根据（1）尺寸精度向心 其中 0 级精度最低；其次依次增高。其它 各公差等级的公差如表表6.1所示（下页）。 0、6（6X）、5、4、2 五五 级； 0、6（6X）、5、4 四四 级。内、外圈作相对运动时跳动的程度（2）旋转精度分42. 各公差等级的应用 0 级(普通级普通级)： 多用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高的旋转机构中（如普通机床主轴支承）。 最广泛最广泛地应用于精度要求不

3、高的一般旋转机构中。6(6X) 级(中等级中等级)和5级(较高级较高级)： 多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机器的旋转机构中（如精密机床主轴支承）。 多用于特别精密机床的主轴支承（如坐标镗床主轴支承） 。 4 级(精密级精密级)：2 级(超精级超精级)：56.1.3 滚动轴承与孔、轴配合公差带滚动轴承与孔、轴配合公差带 1. 滚动轴承与孔、轴结合的特点 (1) 标准部件：(3) 薄壁件：(2) 易损件：是配合的基准件。基准件。 因需常拆卸，故一般选较松较松的过盈配合或过渡配合。因易变形，故配合尺寸为平均尺寸。平均尺寸。62. 滚动轴承内、外圈公差带图6.2(1) 内圈 基准孔ES =

4、0(2) 外圈 基准轴es = 0公差带在零线下面公差带在零线下面其特点73. 与滚动轴承配合的孔、轴公差带 孔、轴公差带均选自均选自GB/T 1801 1999。（轴承外径）（轴承外径）孔的公差带孔的公差带8 由图可见，轴承内圈与轴的配合比极限与配合标准中基孔制的配合要紧紧。H轴的公差带轴的公差带96.2 6.2 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计滚动轴承与孔、轴结合的精度设计内容： （1）选用依据； （2）孔、轴公差带； （3）配合表面的几何公差和表面粗糙度 。6.2.1 配合选用的依据配合选用的依据 1. 负荷类型: 旋转旋转负荷定向定向负荷10负荷有三种类 型：旋转旋转负荷定向定向负荷摆动

5、摆动负荷摆动摆动负荷负荷112. 负荷大小 P: 径向当量负荷，3. 工作条件 工作条件主要是温度温度、旋转精度和旋转速度等。轻：轻：负荷P0.07C ; 正常：正常：负荷P0.070.15C ;重：重：负荷P0.15C。C: 径向额定动负荷。如温度 90H6的配合变紧； 45k5的配合变松。12分离型轴承136.2.2 孔、轴公差带的选用孔、轴公差带的选用 （参照表6.2 表6.5选用）14续表6.2151617轴向轴向几何公差1819 键、花键结合的精度设计与检测键、花键结合的精度设计与检测 1.平键结合的结构和几何参数；平键结合的结构和几何参数； 2.平键结合的精度设计平键结合的精度设计

6、: (1)配合尺寸的极限与配合，即基准制、公差等级、配合尺寸的极限与配合，即基准制、公差等级、 基本偏差和公差带；基本偏差和公差带； (2)非配合尺寸的公差带；非配合尺寸的公差带； (3)平键结合的配合表面的平键结合的配合表面的 几何公差和表面粗糙度；几何公差和表面粗糙度； 3.矩形花键结合的几何参数和定心方式；矩形花键结合的几何参数和定心方式； 4.矩形花键结合的精度设计：矩形花键结合的精度设计： (1)基准制；基准制； (2)公差带；公差带； (3)几何公差和表面粗糙度；几何公差和表面粗糙度； 5.平键和花键公差在图样上的标注；平键和花键公差在图样上的标注；20键、花键结合的精度设计与检测

7、键、花键结合的精度设计与检测 键的作用： （1）传递转矩 （3）导向 键的分类单键 花键 平键平键 半圆键 楔形键 普通平键普通平键 导向平键 矩形花键矩形花键 渐开线花键(矮胖) 本章只介绍普通平键普通平键和矩形花键矩形花键的精度设计。(2) 传递运动21普通平键结合的精度设计普通平键结合的精度设计普通平键结合的结构和几何参数普通平键结合的结构和几何参数 平键是以侧面相互接触传递转矩侧面相互接触传递转矩，1. 结构 (见图8.1所示)轴轴键键轮毂轮毂故宽度宽度b b为配合尺寸。 222. 几何参数： （1）键 （2）轴槽 （3）轮毂槽 宽：宽：b、高高度：h、长度：l宽度：宽度：b、深度：t

8、1、长度：L 宽度：宽度：b、深度：深度：、t2轴轴键键轮毂轮毂23键和键槽的尺寸与极限偏差见表8.1所示。241.平键的平键的尺寸公差与配合(见表8.1)普通平键的精度设计普通平键的精度设计 （1）配合尺寸b 公差等级：IT8IT10 基本偏差键：h轴槽：H、N、P轮槽：D、JS、P 基准制：h25键：h8轴槽：H9、N9、P9轮槽：D10、JS9、P9其公差带选自：GB/T18011999。 尺寸公差带尺寸公差带（见表8.1）b公差带图见图8.2所示。26 配合种类及其应用(表8.2 )松联结正常联结紧密联接P9P9h8h8与 H9D10h8h8与N9JS9h8h8与27（2）非配合尺寸的

9、公差带（表8.1）键： 轴槽：轮槽： t1和t2由表8.1查得。高h11、长h14深度：t1，长H14 深度：t2 在图样上以（dt1）和（d+t2）形式标注。282. 配合表面的几何公差 为保证键与键槽的配合要求，需规定键槽两侧面的中心平面对其轴线的对称度对称度公差。对称度对称度其公差值按GB/T 11841996取79级。 AA BB29表面粗糙度Ra的上限值一般取1.63.2 m ，4. 键槽尺寸和公差在图样上的标注（见例题）取6.3 m 。 3. 配合表面的表面粗糙度轮廓 配合表面配合表面: :非配合非配合表面:Ra 3.2Ra 6.3Ra 3.2Ra 6.330 例 8.1 某轴孔配

10、合为25H8/h7，采用正常普通平键联结，试确定轴槽和轮毂槽的公差，并将它们标注在零件图上。解b = 8 , t1=4、t2=3.3和公差T=0.2；(1) 由表8.1得+0.2 0+0.2 0(2) 其公差带为N9, JS931b = 8: N9、JS9, t 1= 4、t2 = 3.3和公差 T = 0.2；将上述查得尺寸及其公差标注在零件图上。28.38JS9(0.018)t2=3.3218N9（ ）t1=432(3)由表4.16得对称度公差 t = 0.015; 0.015 A 0.015 BBA表4.1633(4) 键槽侧面粗糙度Ra上限值:1.63.2 m 6.3m 。取3.2m

11、，底面取Ra 3.2Ra 3.2Ra 6.3Ra 6.334(5) 将上述查得的数据标注在零件图上（ 图8.3）35矩形花键结合的精度设计矩形花键结合的精度设计矩形花键的几何参数和定心方式矩形花键的几何参数和定心方式 内花键内花键外花键外花键矩形花键的结构如图8.7所示。内花键内花键外花键外花键361.矩形花主要键几何参数（如图8.6所示）键数 N 、NdDB623266和键宽 B。其表示方法为其表示方法为如 N = 6， d = 23, D = 26, B = 6 。大径 D、小径 d、372. 定心方式：理论上有d、D和B三种定心方式。 即以小径结合面为定心表面，来确定内外花键的配合性质。

12、因此，对小径有较高的精度要求对小径有较高的精度要求。 因为能用磨削的方法消除热处理后的变形，从而提高了定心直径的制造精度，达到定心精度高，稳定性好的要求。GB/T11442001规定 小径小径d 定心。定心。d38矩形花键结合的精度设计矩形花键结合的精度设计 1. 尺寸公差带与装配型式 （ 见表8.4 ）（1）基准制基准制 基孔制基孔制(H)（2）标准公差等级）标准公差等级（3）基本偏差）基本偏差（4）公差带）公差带尺寸公差带选自GB/T18011999 。39装配型式装配型式 （见表（见表8.4所示）所示）精精度度一般传递精密传递 滑动 紧滑动固定 滑动 紧滑动固定402. 几何公差 （1）

13、小径采用包容要求 ；内花键内花键外花键外花键EdEd41（2）一般规定位置度位置度，并采用最大实体要求（其标注见图8.8）位置度公差用于控制对称度和等分度误差。图8.8 花 键 位 置 度 公 差42（3）对单件和小批量生产规定对称度对称度，并采 用独立原则。43位置度和对称度公差数值 见表8.5。443.表面粗糙度(表8.6)m454. 图样标注(见图8.8 图8.10)(1) 位置度的标注（见图8.8）图8.8 花 键 位 置 度 公 差46(2) 对称度的标注（见图8.9）47（3）装配图上的标注（见图8.10）4849505152m53表表4.1654作业作业: : 思考题思考题2、4

14、、5，作业题，作业题1、2本章重点本章重点:1.平键和矩形花键结合的特点平键和矩形花键结合的特点(标准件、键与键槽侧面配合，既标准件、键与键槽侧面配合，既平行平面结合；平行平面结合；2.平键和矩形花键结合的公差平键和矩形花键结合的公差(尺寸公差带、几何公差和表面粗尺寸公差带、几何公差和表面粗糙度糙度)的选用及其图样标注；的选用及其图样标注；55作业题作业题 ：答：答 案案 1.某减速器中输出轴的伸出端与相配件孔的配合为45H7m6，并采用正常联结平键。T = 0.2d - t1=39.5(2)轴槽；(3)轮毂槽：b=14JS9=14T= 0.2d+t2=48.5 试确定轴槽和轮毂槽剖面尺寸和极

15、限偏差、键槽对称度公差和表面粗糙度Ra的上限值。并将上述各项公差标注在零件图上。b=14N9 = 14(4) 对称度： t = 0.02457H45 ) 1 (孔：+0.025 04545m6 轴：56(4) 表面粗糙度：配合表面Ra为 3.2m;非配合表面Ra为 6.3 m。（5）标注：同例题8.1的标注（标注略）57 2. 某车床床头箱中一变速滑动齿轮与轴的结合，采用矩形花键固定联结，花键的基本尺寸为623266（NdDB）。 齿轮内孔不需要热处理。查表确定花键的大径、小径和键宽的尺寸公差带及位置度公差。并将公差标注在图上。解：（1）由表8.4得内、外花键公差带为其配合为 623H7h726H10a116H9h10内花键： 623H726H106H9外花键： 623h726a116h1058(3) 零件图上的标注(2) 由表8.5得位