公差配合与技术测量 教学课件 ppt 作者 王萍辉 主编 第六章 常用标准件的公差配合及检测

第六章 常用标准件的公差配合及检测 第一节 单键的公差与检测 第二节 矩形花键的公差与检测 第三节 普通螺纹联接的公差与检测 第四节 滚动轴承的公差与配合 本章小结 1 第一节 单键的公差与检测 单键联结广泛用于轴与轴上传动零件（如 齿轮、带轮、手轮等）之间的联接，用以 传递扭矩或兼作导向。 单键（通常称键）的类型有平键、半圆键 、楔键和切向键几种。应用最广的是平键 。这里只讨论平键的公差与检测。 2 一、平键联结 平键联结通过键的侧面与轴键槽和轮毂键槽的侧面 相互接触来传递扭矩。键的上表面与轮毂键槽间 留有一定的间隙， 3 配合尺寸的公差与配合 键标准件，所以键宽和键槽宽的配合采用基轴制配合。 对键宽规定一种公差带； 对轴和轮毂的键槽宽各规定三种公差带，构成三种不同性 质的配合：较松联结、一般联结、较紧联结。 键宽与键槽宽b的公差带如图所示。 4 非配合尺寸的公差 非配合尺寸中，键高h的极限偏差为h11，键长L的极限偏 差为h14，轴槽长的极限偏差为H14，其他如t1、t2的极限 偏差见表6-1。 5 为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和避免装配困难 ，应分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。 为保证键侧与键槽之间有足够的接触面积和避免装配困难 ，应分别规定轴槽和轮毂槽的对称度公差。 键槽配合面的表面粗糙度Ra值一般取1.66.3m，非配合 面取6.310m。 一、键槽的位置公差和表面粗糙度 6 三、平键的检测 单件小批生产时，采用通用计量器具（如千分尺，游标卡 尺等）测量键槽尺寸。键槽对其轴线的对称度误差可用图 示方法进行测量。 7 大批量生产时，常用极限量规（通端、止端）检验键 槽尺寸。 8 第二节 矩形花键的公差与检测 花键联结与普通键联结相比，更具优点。其定心 精度高，导向性好，承载能力强，因而在机械中 获得广泛应用。花键联结可作固定联结，也可作 滑动联结。 花键的类型有矩形花键、渐开线花键和三角形花 键几种。其中矩形花键应用最广泛。 9 一、概述 为便于加工和测量，矩形花键的键数为偶数，有6、8、10 三种。 按承载能力不同，矩形花键可为中、轻两个系列，中系列 的键高尺寸较大，承载能力强；轻系列的键高尺寸相对低 。 矩形花键联结的配合尺寸有大径D、小径d和键 矩形花键联结有三种定心方式：大径定心、小径定心和键 宽定心。 10 二、矩形花键的公差与配合 矩形花键的公差带按表6-4选取。 为了减少加工和检验内花键用花键拉刀和花键量规的规格 和数量，矩形花键联结采用基孔制配合。 定心直径d的公差带在一般情况下，内外花键取相同的公 差等级，主要是考虑到矩形花键采用小径定心，使加工难 度由内花键转为外花键。 11 三、矩形花键的标记 矩形花键规格的标记为NdDB，即键数小径大径键 宽。 例如623266表示花键的键数为6，小径、大径和键宽 的基本尺寸分别为23mm、26mm和6mm。 在需要表明花键联结的配合性质时，按GB/T1144-2001还 应该在其基本尺寸后加注配合代号。例如 623 26 6 GB/T1144-2001 即： 内花键为 623H726H106H11 外花键为 623f626a116d10 12 四、矩形花键的检测 在单件小批生产中，花键的尺寸和位置误差用千分尺、游 标卡尺、指示表等通用计量器具分别测量。 在大批大量生产中，先用花键位置量规（塞规或环规）同 时检验花键的小径、大径、键宽及大、小径的同轴度误差 、各键（键槽）的位置度误差等综合结果。 13 第三节 普通螺纹联接的公差与检测 螺纹的种类 1紧固螺纹： 用途：用于螺栓联结、螺钉联结和管道联结。又称 联结螺纹。 类型：普通螺纹（粗、细牙）英制螺纹和管螺纹。 2传动螺纹传递动力、运动或位移。 牙形方形、梯形和锯齿形等。它要求具有足够 的强度、传递准确可靠。 14 一、普通螺纹的基本几何参数及其对互换性的影响 1、螺纹的基本几何参数 1）、螺纹大径D或d 螺纹大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相 重合的假想圆柱的直径。 15 3）、螺纹中径d2或D2 螺纹中径是指一个假想圆柱直径，该圆柱的母线 通过牙型上沟槽与凸起两者宽度相等处的假想圆 柱直径。 4）、单一中径： 单一中径是指一个假想圆柱直径，该圆柱的母线 通过牙型上沟槽宽度相等于基本螺距一半处，但 不计入凸起宽度的影响。 2）、螺纹小径D1或d1 螺纹小径是指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合 的假想圆柱的直径。 16 6）、牙型角和牙型半角 /2 在螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角。 普通螺纹其600 在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线垂线间的夹角。 7）、螺纹旋合长度L 两相配螺纹沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。 5）、螺距P和导程Ph 螺距：指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴 向距离。 导程：指一条螺旋线上，相邻两牙在中径线对 应两点间的轴向距离。 17 2、几何参数误差对互换性的影响 影响互换性的参数： 大径、小径、中径, 螺距、牙型半角。 1）中径误差对互换性的影响： 当外螺纹的中径大于内螺纹的中径时，会影 响旋合性。反之，若外螺纹中径过小，则配合太 松，难以使牙侧间接触良好，影响连接可靠性。 18 2）螺距误差对互换性的影响： 螺距误差包括局部误差和累积误差。局部误 差与旋合长度无关。螺距误差使内外螺纹无 法旋合。 方法：将外螺纹的中径减小一个数值，或将 内螺纹的中径加大一个数值。 19 3）牙型半角误差对互换性的影响： 牙型半角误差也使内、外螺纹结合时发生干涉，影 响可旋合性，使螺纹接触面积减少，磨损加快，降低了 连接的可靠性。 20 二、普通螺纹的公差与配合 1、普通螺纹的公差带 公差带的大小公差等级决定 公差带的位置基本偏差决定 螺纹旋合长度长精度要求高 因而螺纹的精度：公差等级、基本偏差、 旋合长度决定。 21 螺纹公差等级 从表6-9、6-10中可知：同样公差等级的内螺 纹中径公差比外螺纹中径公差大32，这是 因为内螺纹加工比外螺纹困难，从工艺等价原 则考虑，将同级精度的内螺纹公差放大了。 22 螺纹的基本偏差： 螺纹公差带是以基本牙型为零线上下布置的， 内螺纹的公差带放置在基本牙型之上，外螺纹 的公差放置在基本牙型之下。 23 外螺纹的基本偏为es，基本偏差代号规定有 e、f、g、h四种 。 内螺纹的基本偏差为EI，只规定G、H两种基本 偏差的代号。 外螺纹下偏差为：ei=esT 内螺纹上偏差为：ES=EI +T T：螺纹公差 24 2、螺纹的旋合长度 旋合长度对精度的影响： 太长螺距的累积误差大，较难旋合 太短旋合容易，但会影响联结强度。 国标规定螺纹的旋合长度三种：短S、中等N 和长旋合L 25 3、螺纹的标注： 螺纹完整的标注由螺纹代号、螺纹公差带代号、 旋合长度代号三部分组成。 M 16 5g 6gS 旋合长度 顶径（大径）公差代号 中径公差代号 公称直径 普通米制螺纹 26 4、螺纹公差带的选用 1）螺纹精度: 精密级：用于配合性质变动较小的精密螺纹 中等级：用于一般用途的螺纹 粗糙级：用于精度要求不高或制造较为困难的螺纹. 2）优先公差带 带的，在满足设计要求的前提下，应尽量选用优先公 差带。内外螺纹最好组合H/g，H/h或G/h。H/h配合间隙 为零，通常采用此种配合。 27 四、螺纹的检测 螺纹的测量方法有两类：综合测量和单项测量。 1、综合测量 综合测量是同时测量螺 纹的几个参数，采用螺 纹极限量规来综合检验 螺纹是否合格。 特点：此方法不能测出 螺纹单项参数的具体数 值，但其检验效率高， 适用于批量生产精度不 太高的螺纹。 28 螺纹量规 29 30 2、单项测量 单项测量主要用于高精度螺纹，如螺纹刀 具、螺纹量规等。生产中常用单项测量来 分析各参数误差产生的原因。 31 单项测量的方法有： 1）用螺纹千分尺测量中径 32 2）用三针法测量中径 33 3）用螺距规测量螺距 34 4）影像法 35 第四节 滚动轴承的公差与配合 轴承由内圈、外圈、滚动体、保持架等组成的标准件。 具有内互换性和外互换性。 36 一、滚动轴承的精度等级及其应用 1、滚动轴承的精度等级 国家标准GB/T 307.31996滚动轴承 通用技术规则 规定： 向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为0、6、5、4和2五级， 精度依次升高（相当于GB/T307.31984中的G、E、D、 C和B级）； 圆锥滚子轴承精度分为0、6x、5和4四级； 推力轴承分为0、6、5和4四级 37 2、滚动轴承的精度等级的选用 0级通常称为普通级。用于低、中速及旋转精度要求不 高的一般旋转机构，它在机械中应用最广。例如用于普通 机床变速箱、进给箱的轴承，汽车、拖拉机变速箱的轴承 ，普通电动机、水泵、压缩机等旋转机构中的轴承等。 6级用于转速较高、旋转精度要求较高的旋转机构。例 如用于普通机床的主轴后轴承、精密机床变速箱的轴承等 。 5、4级用于高速、高旋转精度要求的机构。例如用于 精密机床的主轴承，精密仪器仪表的主要轴承等。 2级用于转速很高、旋转精度要求也很高的机构。例如 用于齿轮磨床、精密坐标镗床的主轴轴承，高精度仪器仪 表及其他高精度精密机械的主要轴承。 38 3、滚动轴承内、外圈的公差及其特点 特点：内孔和外径分别按基准孔和基准轴公差分布。 注：无论孔或轴其公差带向 一侧、且只向下分布 39 二、滚动轴承与轴和外壳的配合 1、轴颈和外壳孔的公差带 40 2、滚动轴承与轴、壳体孔配合的选用 负荷类型 局部负荷 相对静止 循环负荷 相对转动 摆动负荷 某范围内转动 松 紧 居中 41 负荷大小 一般分为： 轻负荷 P0.07C 正常负荷 0.07C0.15C 式中： C-轴承额定动负荷 松 居中 紧 42 工作温度影响 转速越高，温升将越大，则内圈应相对紧一些， 外圈应相对松一些。 安装拆卸影响： 常装卸的配合应稍松 43 3、滚动轴承与轴、壳体孔公差等级的选用 轴颈和外壳孔的公差等级与轴承的精度等级有关。 与0、6（6x）级轴承配合的轴颈一