L6 滚动轴承、键和螺纹的互换性----E

1、6 6 滚动轴承、键和螺纹滚动轴承、键和螺纹的互换性的互换性 基本要求基本要求n了解滚动轴承内外径公差、公差带、负荷类型等基本概念；了解滚动轴承内外径公差、公差带、负荷类型等基本概念；n掌握滚动轴承的精度设计的基本方法；掌握滚动轴承的精度设计的基本方法；n了解键、花键结合的种类、特点及形位公差；了解键、花键结合的种类、特点及形位公差；n掌握键、花键结合的精度设计；掌握键、花键结合的精度设计；n了解螺纹结合的种类、基本牙型及主要几何参数，螺纹几何了解螺纹结合的种类、基本牙型及主要几何参数，螺纹几何参数对互换性的影响；参数对互换性的影响； 基本要求基本要求n掌握作用尺寸中径、及螺纹中径公差的合格性

2、条件；掌握作用尺寸中径、及螺纹中径公差的合格性条件；n学会螺纹结合的标注及精度设计；学会螺纹结合的标注及精度设计；n了解螺纹的公差带、基本偏差及公差带与配合的选用；了解螺纹的公差带、基本偏差及公差带与配合的选用；n掌握螺纹精度概念及图样上的标注；掌握螺纹精度概念及图样上的标注； 学习重点与难点学习重点与难点n滚动轴承的精度设计；滚动轴承的精度设计；n键、花键结合的精度设计；键、花键结合的精度设计；n掌握作用尺寸中径、及螺纹中径合格性判定；掌握作用尺寸中径、及螺纹中径合格性判定；n掌握螺纹精度概念及图样上的标注。掌握螺纹精度概念及图样上的标注。6.1 6.1 滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性 1

3、. 1. 概述概述 2. 2. 滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级 3. 3. 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点滚动轴承内径与外径的公差带及其特点 4. 4. 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择概概 述述n作用作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于支承旋转：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，广泛地用的轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，广泛地用于机械传动中。于机械传动中。n分类：分类： n滑动轴承滑动轴承n滚动轴承滚动轴承n按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚

4、针轴承n按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承 轴承的作用及分类轴承的作用及分类TBTCHDddDd外圈外圈 内圈内圈 滚动体滚动体 保持架保持架 DdDa) 向心轴承向心轴承 b) 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 c) 角接触球轴承角接触球轴承 d) 推力轴承推力轴承 图图7-1 滚动轴承的类型滚动轴承的类型GB 4199GB 419984 84 滚动轴承滚动轴承 公差定义公差定义GB/T 307.1GB/T 307.194 94 滚动轴承滚动轴承 向心轴承向心轴承 公差公差GB/T 307.4GB/T 307.494 94 滚动轴承滚动轴

5、承 推力球轴承推力球轴承 公差公差GB/T 275GB/T 27593 93 滚动轴承与轴和外壳的配合滚动轴承与轴和外壳的配合GB/T 4604GB/T 460484 84 滚动轴承滚动轴承 径向游隙径向游隙影响滚动轴承使用要求的因素及其控制影响滚动轴承使用要求的因素及其控制影响因素影响因素 控制控制滚动轴承自身误差滚动轴承自身误差 滚动轴承制造过程控制滚动轴承制造过程控制轴颈、外壳孔与滚轴颈、外壳孔与滚 动轴承内、外径配动轴承内、外径配 合不当合不当 轴颈、外壳孔误差轴颈、外壳孔误差配合设计控制配合设计控制轴颈、外壳孔公差控制轴颈、外壳孔公差控制滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级n滚动轴承

6、由滚动轴承由内圈内圈、外圈外圈、滚动体滚动体(钢球或滚子钢球或滚子)和和保持保持架架组成。组成。n公称内径为公称内径为d和和D，为配合，为配合尺寸。尺寸。dD外圈外圈内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架B 滚动轴承的安装形式滚动轴承的安装形式 n外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。 n通常外圈固定不动通常外圈固定不动因而外圈与轴承座为过盈配合；因而外圈与轴承座为过盈配合；内圈随轴一起旋转内圈随轴一起旋转内圈与轴也为过盈配合。内圈与轴也为过盈配合。n 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承应能够考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承

7、应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。n为了便于在机器上安装轴承和从机器上更换新轴为了便于在机器上安装轴承和从机器上更换新轴承，轴承内圈内孔和外圈外圆柱面应具有承，轴承内圈内孔和外圈外圆柱面应具有完全互完全互换性换性。基于。基于技术经济技术经济上的考虑，对于轴承的装配，上的考虑，对于轴承的装配，组成轴承的零件某些部位，可以具有组成轴承的零件某些部位，可以具有不完全互换不完全互换性性。 滚动轴承的性能要求滚动轴承的性能要求 n必要的旋转精度必要的旋转精度 轴承工作时轴承的内外圈和端面的跳动应控制在允许的轴承工作时轴承的内外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内，以保证

8、零件的回转精度范围内，以保证零件的回转精度n 合适的游隙合适的游隙 滚动体与内、外圈之间的游隙分为径向游隙和轴向游隙。滚动体与内、外圈之间的游隙分为径向游隙和轴向游隙。轴承工作时这两种游隙的大小应保持在合适的范围内，轴承工作时这两种游隙的大小应保持在合适的范围内，以保证轴承正常运转，受命长。以保证轴承正常运转，受命长。滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级及应用n尺寸公差：尺寸公差：轴承内径轴承内径d、外径、外径D和宽度和宽度B等的尺寸公差；等的尺寸公差；n旋转精度：旋转精度：轴承内外圈作相对运动时跳动的程度。轴承内外圈作相对运动时跳动的程度。公差等级公差等级n滚动轴承按其内外圈基本尺寸公

9、差和旋转精度分为五级：滚动轴承按其内外圈基本尺寸公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为其名称和代号由低到高分别为普通级普通级/ /0 0、高级、高级/ /6 6、/6x/6x、精密级精密级/ /5 5、超精密级、超精密级/ /4 4、最精密级、最精密级/ /2 2。凡属普通级的轴承，凡属普通级的轴承，一般在轴承型号上不标注公差等级代号。一般在轴承型号上不标注公差等级代号。n0 0、6 6、5 5、4 4、2 2适用于向心轴承；适用于向心轴承；n0 0、6x6x、5 5、4 4适用于圆锥滚子轴承；适用于圆锥滚子轴承；n0 0、6 6、5 5、4 4适用于推力轴承。适用于推力轴承。 滚

10、动轴承精度等级的选择滚动轴承精度等级的选择n0 0：用于旋转精度和运动平稳性要求不高的一般机构中，应：用于旋转精度和运动平稳性要求不高的一般机构中，应用最广。普通机床、汽车和拖拉机的变速机构和普通电机、用最广。普通机床、汽车和拖拉机的变速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。水泵、压缩机的旋转机构的轴承。n6 6、5 5、4 4：用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高：用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高的机构中。普通（精密）机床的主轴轴承，精密机床传动的机构中。普通（精密）机床的主轴轴承，精密机床传动轴使用的轴承。轴使用的轴承。n2 2：用于高精度、高转速的特别精密部件上。

11、精密坐标镗床：用于高精度、高转速的特别精密部件上。精密坐标镗床的主轴轴承，高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。的主轴轴承，高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。n转速的高低：转速的高低：转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳，孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转速高时，应选用精度高的产生振动和噪音。因此，转速高时，应选用精度高的轴承。轴承。滚动轴承内径与外径的滚动轴承内径与外径的 公差带及其特点公差带及其特点1单一平面平均内径：单一平面平均内径：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈在轴承内

12、圈任一横截面内测得的内圈内径的最大与最小直径的平均值，用内径的最大与最小直径的平均值，用dmp表示。表示。2单一平面平均外径：单一平面平均外径：在轴承外圈任一横截面内测得的外在轴承外圈任一横截面内测得的外圈外径的最大与最小直径的平均值，用圈外径的最大与最小直径的平均值，用Dmp表示。表示。3单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径与公称直径单一平面平均内径与公称直径（用（用d表示）的差，用表示）的差，用dmp表示。表示。 4单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径单一平面平均外径与公称直径（用（用D表示）的差，用表示）的差，用Dmp表示。表示。

13、公差等级公差等级06542基本尺寸基本尺寸/mm极限偏差极限偏差/m 大于大于到到上上偏偏差差下下偏偏差差 上上 偏偏 差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差内圈内圈d mp183001008060502.53050012010080602.5外圈外圈D mp5080013011090704801200150130100805部分向心轴承部分向心轴承d mp和和D mp的极限值的极限值轴承内外径公差带图轴承内外径公差带图/0/6/5/4/2/0/6/5/4/2+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带 滚动轴承内、外径公差带的

14、特点滚动轴承内、外径公差带的特点 n就滚动轴承而言，由于是标准件，与外圈相配合的部就滚动轴承而言，由于是标准件，与外圈相配合的部分采用分采用基轴制基轴制；与内圈相配合的轴采用；与内圈相配合的轴采用基孔制基孔制。n滚动轴承内圈所有公差等级的滚动轴承内圈所有公差等级的都在以公称内径都在以公称内径d为零线的下方且上偏差为零为零线的下方且上偏差为零。n其主要原因是为了防止内圈与轴径的配合面相对滑动而使配其主要原因是为了防止内圈与轴径的配合面相对滑动而使配合面产生磨损，影响轴承的工作性能，因此要求配合面间有合面产生磨损，影响轴承的工作性能，因此要求配合面间有少量的过盈量。少量的过盈量。n轴承内外圈均为薄

15、壁零件，过盈量大会使其产生较大的变形，轴承内外圈均为薄壁零件，过盈量大会使其产生较大的变形，影响轴承内部的游隙。影响轴承内部的游隙。n轴承外圈外圆柱面公差带位于以公称内径轴承外圈外圆柱面公差带位于以公称内径D D为零线的下为零线的下方，且上偏差为方，且上偏差为0 0。n轴承外圈安装在机器外壳孔中，机器工作时，温度会升轴承外圈安装在机器外壳孔中，机器工作时，温度会升高而使轴膨胀。若外圈不旋转，则可把外圈与外壳孔配高而使轴膨胀。若外圈不旋转，则可把外圈与外壳孔配合得稍松一些，使之能补偿轴的热膨胀微量伸长量，不合得稍松一些，使之能补偿轴的热膨胀微量伸长量，不然轴会弯曲，轴承内外圈中间得滚动体就有可能

16、卡死。然轴会弯曲，轴承内外圈中间得滚动体就有可能卡死。n薄壁零件型的轴承内外圈无论在制造过程中或在自由状态薄壁零件型的轴承内外圈无论在制造过程中或在自由状态下都容易变形，但当其与形状正确的轴径、外壳孔装配后，下都容易变形，但当其与形状正确的轴径、外壳孔装配后，这种变形容易得到矫正。这种变形容易得到矫正。nGBGB/T/T307.1-307.1-20052005：在轴承内、外圈任一横截面内测得的最在轴承内、外圈任一横截面内测得的最大与最小直径平均值对公称直径的实际偏差在内、外径公大与最小直径平均值对公称直径的实际偏差在内、外径公差带内，就认为合格。差带内，就认为合格。轴径和外壳孔的常用公差带轴径

17、和外壳孔的常用公差带 由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时业已确定，故轴承在使用时与轴径在生产轴承时业已确定，故轴承在使用时与轴径和外壳孔的配合面间所需要的配合性质要由轴径和外壳孔的配合面间所需要的配合性质要由轴径和外壳孔的公差带决定。和外壳孔的公差带决定。r6m5m6j6js5k5js6h5h6h8h7 g6g5d内圈公差带内圈公差带k6n6p60 +-j5与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带M6K7M7N6N7P6 P7K6J6J7JS6JS7H6H7H8G7外圈公差带外圈公差带0 +-D与滚动轴承配合的外壳孔

18、的常用公差带与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带 + 0 -dg6g5h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6 轴承内圈公差带轴承内圈公差带过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合D+0-G7H8H7H6Js7 Js6J7 J6K6K7M6 M7N6N7P6P7轴承外圈公差带轴承外圈公差带 与与G/hP/h配合相同配合相同n轴承内圈与轴径的配合比轴承内圈与轴径的配合比GB1801-79GB1801-79中基孔制同名配合中基孔制同名配合偏紧一些，偏紧一些，h5h5、h6h6、h7h7、h8h8轴径与与内圈的配合变成过轴径与与内圈的配合变成过渡配合，渡配合，k5k5、k6k6、

19、m5m5、m6m6、n6n6轴径与内圈的配合变成过轴径与内圈的配合变成过盈量较小的过盈配合，其余的也有所偏紧。盈量较小的过盈配合，其余的也有所偏紧。n轴承外圈与外壳孔的配合与轴承外圈与外壳孔的配合与GB1801-79GB1801-79中基轴制同名配中基轴制同名配合相比较，配合性质基本一致。合相比较，配合性质基本一致。滚动轴承与轴和壳体孔的滚动轴承与轴和壳体孔的 配合及其选择配合及其选择 配合性质的选择配合性质的选择 n轴承配合性质的选择即是确定与轴承相配合的轴颈和轴承配合性质的选择即是确定与轴承相配合的轴颈和轴承座的轴承座的基本偏差基本偏差代号。代号。n选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受

20、的选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载负载类型类型、轴承所受、轴承所受负载的大小负载的大小、轴承的、轴承的工作条件工作条件、与轴、与轴承相配合的孔和轴的承相配合的孔和轴的材料和装卸要求材料和装卸要求等。等。轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态n 定向负荷定向负荷 作用于轴承上的合成作用于轴承上的合成径向负载径向负载与套圈相对静止，即与套圈相对静止，即负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部上。通上。通常采用小间隙配合或过渡配合。常采用小间隙配合或过渡配合。 如减速器转轴两端的滚动轴承的外圈，汽车、拖拉如减速器转轴两端的滚

21、动轴承的外圈，汽车、拖拉机车轮轮毂中滚动轴承的内圈。机车轮轮毂中滚动轴承的内圈。Fr a)a) 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态Frb)b) 负载类型示例负载类型示例n 旋转负荷旋转负荷 作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个即合成径向负载顺次作用在套圈的整个上。通常上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。采用过盈或较紧的过渡配合。 如如减速器转轴两端的滚动轴承的内圈，汽车、拖减速器转轴两端的滚动轴承的内圈，汽车、拖拉机车轮轮毂中滚动轴承的外圈。拉机车轮轮毂中滚动轴承的外圈。Fr a)a)

22、 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态Frb)b) 负载类型示例负载类型示例n 摆动负荷摆动负荷 作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于套圈滚道的小于180180的部分的部分上。通常采用与旋转负上。通常采用与旋转负荷时的配合松紧程度相同，或稍松一些。荷时的配合松紧程度相同，或稍松一些。 图图7-5 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态FrFc c)FrFcd) FrFc FrFc负

23、载类型示例负载类型示例A BFFcFrFFcFFF（1） 当当套圈相对于负荷方向固定套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳孔时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的配合应稍松些应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。具有极小间隙的间隙配合。（2） 当当套圈相对负荷方向旋转套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应配合应较紧较紧，一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过，一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算

24、确定。（3） 当当套圈相对于负荷方向摆动套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合的配合相同相同，或，或稍松稍松一些。一些。结论结论负荷大小负荷大小依据径向当量动负荷依据径向当量动负荷PrPr与径向额定动负荷与径向额定动负荷CrCr的比值而定。的比值而定。轻负荷：轻负荷：正常负荷：正常负荷：重负荷：重负荷：重负荷作用下，套圈容易产生变形，故使套圈与轴径或外壳重负荷作用下，套圈容易产生变形，故使套圈与轴径或外壳孔配合的实际过盈量减小而可能引起松动，影响轴承的工

25、孔配合的实际过盈量减小而可能引起松动，影响轴承的工作性能。作性能。07. 0/rrCP15. 007. 0/rrCP15. 0/rrCP 径向游隙径向游隙 游隙过大，会使转轴产生较大的径向跳动和轴向游隙过大，会使转轴产生较大的径向跳动和轴向跳动，从而产生较大的跳动，从而产生较大的振动和噪声振动和噪声； 游隙过小，若为过盈配合，会使滚动体与套圈产游隙过小，若为过盈配合，会使滚动体与套圈产生较大的接触应力，增加轴承生较大的接触应力，增加轴承摩擦发热摩擦发热，降低使用，降低使用寿命。寿命。 游隙的大小应适中。游隙的大小应适中。 轴向游动轴向游动 轴承组件在运转时容易受热而使轴微量伸长，进而轴承组件在

26、运转时容易受热而使轴微量伸长，进而产生弯曲，故应使轴能自由轴向移动，外圈与固定外壳产生弯曲，故应使轴能自由轴向移动，外圈与固定外壳孔的配合应松些，并在外圈端面与端盖端面间留有适当孔的配合应松些，并在外圈端面与端盖端面间留有适当的轴向间隙，以允许轴带着轴承一起作轴向游动。的轴向间隙，以允许轴带着轴承一起作轴向游动。 0 0组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差及常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向载荷或需改

27、善调心性能的工况，宜采取载荷或需改善调心性能的工况，宜采取3 3、4 4、5 5组游组游隙值。隙值。其他因素其他因素n轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度高于相配合零件的温度，引起内圈与轴径的配合变温度高于相配合零件的温度，引起内圈与轴径的配合变松，外圈与外壳孔的配合变紧，故工作温度高于松，外圈与外壳孔的配合变紧，故工作温度高于100100时，应适当修正。时，应适当修正。n在旋转速度高、承受冲击振动负荷时，最好都选用过盈在旋转速度高、承受冲击振动负荷时，最好都选用过盈配合；配合；n剖分式外壳和整体式外壳上孔与轴承外圈的配合，前者剖

28、分式外壳和整体式外壳上孔与轴承外圈的配合，前者应松些，以避免夹扁外圆。应松些，以避免夹扁外圆。运转状态运转状态负荷状负荷状态态深沟球轴承、调心深沟球轴承、调心球轴承、角接触球球轴承、角接触球轴承轴承圆柱滚子轴承和圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承调心滚子轴承 公差带公差带 说明说明举例举例轴轴 承承 公公 称称 内内 径径内圈相内圈相对于负对于负 荷方荷方 向向转动及转动及摆动摆动一般通用机一般通用机械、电动机、械、电动机、机床主轴、机床主轴、泵、内燃机、泵、内燃机、正齿轮传动正齿轮传动装置、铁路装置、铁路机车车辆轴机车车辆轴箱、破碎机箱、破碎机等等 轻负荷轻负荷1818100

29、100200 40 401401402004040100100200 h5j6k6m6正常负正常负荷荷1818100100140140200200280404010010014014020020040040 4065 65100 100140140280280560j5、js5k5m5m6n6p6r6重符合重符合 50140140200200 50100 100140 140200 200n6p6r6r7内圈相内圈相对于负对于负荷方向荷方向固定固定静止轴上的静止轴上的各种轮子、各种轮子、张紧轮、绳张紧轮、绳轮、振动筛、轮、振动筛、惯性振动器惯性振动器 所有负所有负荷荷 所所 有有 尺尺 寸寸f

30、6g6h6j6仅有轴向负荷仅有轴向负荷所所 有有 尺尺 寸寸j6、js6 运转状态运转状态 公差带公差带球 轴球 轴承承滚子滚子轴承轴承 G7 H7其他状态其他状态 轴向容易移动轴向容易移动 轴向能轴向能或剖分或剖分 J7 . Js7 轴处于高温下工作轴处于高温下工作采用剖分式外壳采用剖分式外壳移动，采用整体式移动，采用整体式式外壳式外壳 轴向不移动，采用整体式壳轴向不移动，采用整体式壳 K7 M7说说 明明固 定固 定的 外的 外圈 负圈 负荷荷摆 动摆 动负荷负荷旋 转旋 转的 外的 外圈 负圈 负荷荷举例举例一般机一般机械、铁械、铁路机车路机车车辆轴车辆轴箱、电箱、电动机、动机、泵泵 张

31、紧滑张紧滑轮、轮轮、轮彀轴承彀轴承J7 K7K7 M7M7 .N7负荷状态负荷状态 轻、正常、轻、正常、重负荷重负荷 冲击负荷冲击负荷轻 、 正 常轻 、 正 常负荷负荷正 常 、 重正 常 、 重负荷负荷冲击负荷冲击负荷 轻负荷轻负荷 正常负荷正常负荷 重负荷重负荷 N7 .P7轴径和外壳孔几何精度的确定轴径和外壳孔几何精度的确定n结构型式的选择：结构型式的选择：属于属于机械零件机械零件的范畴。主要对轴进的范畴。主要对轴进行受力分析，确定轴承的类型（向心、推力、向心推力）、行受力分析，确定轴承的类型（向心、推力、向心推力）、轴承的基本尺寸（内径、外径、轴承宽度）。轴承的基本尺寸（内径、外径、

32、轴承宽度）。n轴承配合的精度计算：轴承配合的精度计算：轴承是根据工况选用；与轴承相配轴承是根据工况选用；与轴承相配合的轴颈、轴承座则需进行精度设计：包括配合性质的确合的轴颈、轴承座则需进行精度设计：包括配合性质的确定、形位公差的确定、表面粗糙度的确定等。这部分内容定、形位公差的确定、表面粗糙度的确定等。这部分内容由互换性解决。由互换性解决。轴径和外壳孔的公差带轴径和外壳孔的公差带n对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊要求，轴承对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊要求，轴承游隙为游隙为0 0组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳为铸钢件或铸铁件，工作温度不超过壳为

33、铸钢件或铸铁件，工作温度不超过100100，如，如表表7-17-1、7-27-2所示。所示。形位公差与表面粗糙度要求形位公差与表面粗糙度要求n轴径和外壳孔采用单一要素轴径和外壳孔采用单一要素包容原则包容原则或关联要素或关联要素包容原则包容原则；n轴径和外壳孔的比包容原则严格的轴径和外壳孔的比包容原则严格的圆柱度公差圆柱度公差；n轴肩和外壳孔肩的端面对基准轴线的轴肩和外壳孔肩的端面对基准轴线的端面圆跳动公差端面圆跳动公差。n表面粗糙度的大小直接影响配合性质和连接强度，故对内外表面粗糙度的大小直接影响配合性质和连接强度，故对内外圈配合表面提出较高的圈配合表面提出较高的粗糙度要求粗糙度要求。55j6

34、100H7 在装配图上的标注在装配图上的标注在装配图上，不用标注轴在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。及轴颈的公差等级代号。100H7（ ）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（ ）-0.0070.040.01 AA0.631.25 在零件图上的标注在零件图上的标注在零件图上，应在零件图上，应标注以下参数：标注以下参数：A A、尺寸公差、尺寸公差B B、形状公差、形状公差C C、位置公差、位置公差D D、表面粗糙度、表面粗糙度6.2 6.2 键的互换性键的互换性普通平键

35、的联接结构普通平键的联接结构AALbhd-t1D+t2t1t2AA 键和花键的作用键和花键的作用n键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联键与花键常用于轴与轴上的传动件之间的可拆卸联结，用以结，用以传递转矩和运动传递转矩和运动；当配合件之间要求作轴；当配合件之间要求作轴向移动时，还可以起向移动时，还可以起导向作用导向作用。 键和花键的分类键和花键的分类n键的分类：键的分类：常用的键联结有常用的键联结有平键平键（包括普通平键和导（包括普通平键和导向平键）、向平键）、半圆键半圆键、切向键和楔键联结切向键和楔键联结，其中以平键，其中以平键联结应用最广泛。联结应用最广泛。n花键的分类：花键的分类：

36、花键联结分为花键联结分为矩形花键矩形花键、渐开线花键渐开线花键和和三角形花键三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。普通平键分为以下三种：普通平键分为以下三种：A A型型（圆头）（圆头）B B型型（方头）（方头）C C型型（单圆头）（单圆头）键槽应力集中大键槽应力集中大用于轴端，用于轴端，安装方便。安装方便。nGB1095-79GB1095-79平键平键 键和键槽的剖面尺寸键和键槽的剖面尺寸nGB1144-87GB1144-87矩形花键矩形花键 尺寸、公差和检验尺寸、公差和检验 平键连接的互换性平键连接的互换性 包括包括尺寸精度尺寸精度设计、设计、形位

37、精度形位精度设计以及设计以及表面粗表面粗糙度糙度的精度设计。的精度设计。 尺寸精度设计尺寸精度设计n平键联结的基本构成平键联结的基本构成 ：平键联结是由平键联结是由键键、轴键槽轴键槽、轮轮毂键槽毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。的侧面相互接触来传递转矩。n平键联结的配合尺寸：平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的键和轴槽、轮毂槽的宽度宽度尺寸是尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于深等都属于非配合尺寸非配合尺寸，应给予较松的公差。，应给予较

38、松的公差。平键结构示意图平键结构示意图bd-ttd+t1hdLAAAA主要尺寸主要尺寸LAAd + t1bdd - ttt1hA-A非配合尺寸非配合尺寸配合尺寸配合尺寸非配合尺寸非配合尺寸 尺寸精度设计尺寸精度设计n 平键联结的配合制：平键联结的配合制： n由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制采用基轴制。国家标准对键宽只规。国家标准对键宽只规定了一种定了一种公差带公差带h9h9。 n一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求

39、较松，相，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差带，构成三种配合形式，分别对应于分别对应于较松键联结较松键联结、一般键联结和较紧键联结一般键联结和较紧键联结。用于不。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示 平键公差带图平键公差带图+0-bh9H9D10h9N9JS9h9P9P9键宽公差带轴槽公差带轮毂公差带较松键联结一般键联结较紧键联结配合种配合种类类尺寸尺寸b的公差带的公差带应用应用键键轴键槽轴键槽轮

40、毂键槽轮毂键槽较松联较松联结结h9H9D10用于导向平键，轮毂在轴上移动用于导向平键，轮毂在轴上移动一般联一般联结结N9JS9键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定，键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定，用于载荷不大的场合用于载荷不大的场合较紧联较紧联结结P9P9键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固定，键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固定，用于载荷大、有冲击和双向转矩的场用于载荷大、有冲击和双向转矩的场合合非配合尺寸的公差带非配合尺寸的公差带n平键高度：平键高度：h11h11；n键长：键长：h14h14；n键槽长：键槽长：H14H14；n轴键槽深度和轮毂键槽深度的极限偏差由轴键槽深度和轮毂键槽深度的极限偏差由GBGB

41、/T/T1095-1095-20032003专门规定。专门规定。n为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注尺寸度分别标注尺寸d dt t和和d dt t1 1。bd-ttd+t1hdLAAAA 形位精度设计形位精度设计n为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差对称度公差，一般可按对称度公差一

42、般可按对称度公差7 79 9级级选取，查表时，公称尺寸是指选取，查表时，公称尺寸是指键宽。键宽。表面粗糙度的选择表面粗糙度的选择 n键和键槽配合面的表面粗糙度一般取键和键槽配合面的表面粗糙度一般取R Ra a1.61.66.3m6.3m，非配合面取，非配合面取R Ra a6.36.312.5m12.5m。58H7 E3.2 3.212.562.3 +0.2 0A16JS90.021.6A 轴的标注示例轴的标注示例 0.02 A50-0.2058r6（ ）+0.060+0.041A3.23.212.51.6 16N9（ ）0-0.0431 1、标注槽深、标注槽深d-td-t及公差及公差2 2、标

43、注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度轮毂的标注示例轮毂的标注示例58H7（ ）+0.030A3.23.2 16JS9（ ）0.021 0.02 A60.30-0.21.61 1、标注轮毂深、标注轮毂深d+td+t1 1及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度 花键配合的精度设计花键配合的精度设计n花键分为花键分为内花键内花键（花键孔）和（花键孔）和外花键外花键（花键轴），它（花键轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它

44、既是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。 花键有如下优点：花键有如下优点：（1）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩； （2）导向性好；）导向性好；（3）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。c) 三角花键三角花键 a) 矩形花

45、键矩形花键 b) 渐开线花键渐开线花键 矩形花键结构示例矩形花键结构示例内花键内花键外花键外花键尺寸精度设计（尺寸精度设计（1 1）n矩形花键的基本尺寸矩形花键的基本尺寸 ：基本尺寸有基本尺寸有小径小径d d、大径、大径D D、键槽宽、键槽宽B B。键数规定为偶数，分别为。键数规定为偶数，分别为6 6、8 8、1010三种。三种。 基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系列的键数相同，键宽（键槽列的键数相同，键宽（键槽 宽）也相同，仅大径不同宽）也相同，仅大径不同 。 n尺寸精度的规定：尺寸精度的规定：花键联结的主要要求是保证内、

46、外花键花键联结的主要要求是保证内、外花键的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转矩。定的转矩。内外花键的定心要求；内外花键的定心要求；侧面传力，需要充分大的有效接触面积以保证使用寿命侧面传力，需要充分大的有效接触面积以保证使用寿命和联结可靠性；和联结可靠性；对于滑动花键内外花键之间应有必要的间隙；对于滑动花键内外花键之间应有必要的间隙；花键的分度准确要求。花键的分度准确要求。使用要求使用要求花键定心方式花键定心方式 b) 小径定心小径定心 a) 大径定心大径定心c) 键宽定心键宽定心n三种定心方式：小径三种定心方式：小径d d定

47、心，大径定心，大径D D定心，键侧定心，键侧B B定心。定心。n按前两种定心方式时，定心直径的公等级要求较高，非按前两种定心方式时，定心直径的公等级要求较高，非定心直径的公差等级要求较低，并且非定心直径表面之定心直径的公差等级要求较低，并且非定心直径表面之间有相当大的间隙，以保证不接触。但是，键和键槽的间有相当大的间隙，以保证不接触。但是，键和键槽的侧面无论作为定心表面与否，其宽度尺寸都应有足够的侧面无论作为定心表面与否，其宽度尺寸都应有足够的精度，因为要传递扭矩和导向。精度，因为要传递扭矩和导向。n国家标准规定采用国家标准规定采用小径定心小径定心，即，即把小径的结合面作把小径的结合面作为定心

48、表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。较低的精度。 尺寸精度设计（尺寸精度设计（2 2）n矩形花键的分类：矩形花键的分类： n按使用要求分按使用要求分：分为一般使用与精密传动两种。：分为一般使用与精密传动两种。n按联结使用要求分按联结使用要求分：分为滑动、紧滑动和固定三：分为滑动、紧滑动和固定三种配合类型。种配合类型。n每种情况下花键配合的公差等级都不相同。每种情况下花键配合的公差等级都不相同。 n 选择配合种类时，首先要根据内、外花键之间是否有轴向移选择配合种类时，首先要根据内、外花键之间是否有轴向移动，确定固定联接还是非固定联接。动，

49、确定固定联接还是非固定联接。n 对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长、移对于内、外花键之间要求有相对移动，而且移动距离长、移动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运动频率高的情况，应选用配合间隙较大的滑动联接，以保证运动灵活性及配合面间有足够的润滑层。动灵活性及配合面间有足够的润滑层。n 对于内、外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大或经常有对于内、外花键之间定心精度要求高，传递扭矩大或经常有反向转动的情况，则选用配合间隙较小的紧滑动联接。反向转动的情况，则选用配合间隙较小的紧滑动联接。 n 对于内、外花键间无需在轴向移动，只用来传递扭矩，则选对于内、外花键间无需在轴向

50、移动，只用来传递扭矩，则选用固定联接。用固定联接。矩形花键的公差与配合矩形花键的公差与配合n尺寸系列尺寸系列：轻、中轻、中两个系列，基本尺寸及其规格如两个系列，基本尺寸及其规格如表。表。n尺寸公差带尺寸公差带：基孔制基孔制配合。配合。内花键内花键外花键外花键装配装配型式型式dDBdDB拉削后拉削后不热处不热处理理拉削后拉削后热处理热处理H7H10H9H11f7alld10滑动滑动g7f9紧滑动紧滑动h7h10固定固定H5h6H7,H9f5alld8滑动滑动g5f7紧滑动紧滑动h5h8固定固定H6f6d8滑动滑动f7紧滑动紧滑动紧滑动紧滑动h8固定固定固定固定内、外花键尺寸公差带与配合及其选择内

51、、外花键尺寸公差带与配合及其选择 形位精度设计形位精度设计对矩形花键的形位公差做如下规定：对矩形花键的形位公差做如下规定：n因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性质，所质，所以内、外花键小径以内、外花键小径d d的极限尺寸应遵守包容原则的极限尺寸应遵守包容原则，即花键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。即花键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。n为保证装配性和键侧受力均匀，规定为保证装配性和键侧受力均匀，规定花键的位置度公花键的位置度公差应遵守最大实体原则差应遵守最大实体原则，即不能够超过实效边界。，即不能够超过实效边界。 矩形花键的位置度公差

52、标注矩形花键的位置度公差标注67H11 EQSE34H106.328H73.20.02M A MA34a110.83.267d10 EQS0.02M A MEA67H11 EQSE34H106.3A28H73.2A0.015 矩形花键的对称度公差标注矩形花键的对称度公差标注28h734a110.83.2E67d10 EQSA0.015A 表面粗糙度的选择：表面粗糙度的选择：加工表面加工表面内花键内花键外花键外花键Ra不大于不大于小径小径1.60.8大径大径6.33.2键侧键侧6.31.6 内、外花键标注示例内、外花键标注示例n矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定矩形花键的尺寸公差

53、带代号和配合代号按照花键规格规定的次序标注，即的次序标注，即N Nd dD DB B。即：。即：n内花键：内花键：6 62828H6H632H1032H107H97H9n外花键：外花键：6 62828g5g532a1132a117f77f7n花键副：花键副： 79111056286fHaHgH 花键图样标注示例花键图样标注示例1、键槽宽B=7mm（MMS），基准孔D=28mm（MMS），位 置度为0.02mm2、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28mm（MMS），位置度为0.02+0.09=0.11mm3、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28.021mm（LMS），位置

54、度为0.02+0.09+0.021=0.131mm单键槽与矩形花键的检测单键槽与矩形花键的检测单键槽的检测单键槽的检测矩形花键的检测矩形花键的检测n矩形花键的检测有单项测量和综合检矩形花键的检测有单项测量和综合检验两类。验两类。n单件小批生产中，用通用量具分别对单件小批生产中，用通用量具分别对各尺寸（各尺寸（d、D、B）进行单项测量，）进行单项测量，并检测键宽的对称度、键齿（槽）的并检测键宽的对称度、键齿（槽）的等分度和大、小径的同轴度等形位误等分度和大、小径的同轴度等形位误差项目。差项目。n大批量生产，一般都采用量规进行检大批量生产，一般都采用量规进行检验，用综合通规（对内花键为塞规、验，用

55、综合通规（对内花键为塞规、对外花键为环规对外花键为环规(如图如图8-8、图、图8-9)，来综合检验小径来综合检验小径d、大径、大径D和键（键槽）和键（键槽）宽宽B的作用尺寸，包括上述位置度的作用尺寸，包括上述位置度（等分度、对称度）和同轴度等形位（等分度、对称度）和同轴度等形位误差。然后用单项止端量规（或其他误差。然后用单项止端量规（或其他量具）分别检验尺寸量具）分别检验尺寸d、D、B的最小的最小实体尺寸。合格的标志是综合通规能实体尺寸。合格的标志是综合通规能通过，而止规不应通过。通过，而止规不应通过。 图图8-8检验内花键的综检验内花键的综合塞规合塞规图图8-9检验外花键的综检验外花键的综合

56、环规合环规6. 矩形花键的检测矩形花键的检测单键槽的检测单键槽的检测键槽的尺寸可以用千分尺、游标尺等普通计量器具来测量；键槽的尺寸可以用千分尺、游标尺等普通计量器具来测量； 键槽宽度可以用量块或极限量规来检验。键槽宽度可以用量块或极限量规来检验。键槽对称公差采用独立原则时，使用普通计量器具测量；键槽对称公差采用独立原则时，使用普通计量器具测量；键槽对称度公差采用最大实体要求时，应使用位置量规检验。键槽对称度公差采用最大实体要求时，应使用位置量规检验。58H7 E3.2 3.212.562.3 +0.2 0A16JS90.021.6A矩形花键的检测矩形花键的检测检验检验测量测量28H7 E34H

57、100.02 A 6 7H11 EQSA花键塞规和花键环规（均系全形通规）花键塞规和花键环规（均系全形通规） 检验检验被测花键使用花键量规检验合格后，还要分别检验其小被测花键使用花键量规检验合格后，还要分别检验其小径、大径、键宽（键槽宽）的实际尺寸是否超出各自的最小径、大径、键宽（键槽宽）的实际尺寸是否超出各自的最小实体尺寸，即按内花键小径、大径、键槽宽的最大极限尺寸实体尺寸，即按内花键小径、大径、键槽宽的最大极限尺寸和外花键小径、大径、键槽宽的最小极限尺寸分别用单项止和外花键小径、大径、键槽宽的最小极限尺寸分别用单项止端塞规和单项止端卡规检验它们的实际尺寸，或者使用普通端塞规和单项止端卡规检

58、验它们的实际尺寸，或者使用普通计量器具测量它们的实际尺寸。单项止端量规应不能通过，计量器具测量它们的实际尺寸。单项止端量规应不能通过，表示合格。表示合格。花键小径、大径和各键（各键槽）应分别测量花键小径、大径和各键（各键槽）应分别测量或检验。小径定心表面应该用光滑极限量规检验，或检验。小径定心表面应该用光滑极限量规检验，大径和键宽（键槽宽）用两点法测量，键（键槽）大径和键宽（键槽宽）用两点法测量，键（键槽）的对称度误差的大径表面轴线对小径表面轴线的同的对称度误差的大径表面轴线对小径表面轴线的同轴度误差都使用普通计量器具来测量轴度误差都使用普通计量器具来测量 A 0.01567d10 EQS28

59、f7 E34a11A 测量测量6.3 6.3 螺纹的互换性螺纹的互换性nGB192-81GB192-81：普通螺纹普通螺纹 基本牙型基本牙型nGB2515-81GB2515-81：普通螺纹普通螺纹 术语术语nGB197-81GB197-81：普通螺纹普通螺纹 公差与配合公差与配合nJB2886JB28869292：机床梯形螺纹丝杠、螺母技术条件机床梯形螺纹丝杠、螺母技术条件 螺纹的种类和使用要求螺纹的种类和使用要求在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。根据其用途可分为三类有很重要的地位。根据其用途可分为三类: :普通螺纹、普通螺

60、纹、传动螺纹和紧密螺纹传动螺纹和紧密螺纹 普通螺纹普通螺纹 通常也称通常也称紧固螺纹紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机，主要用于联接和紧固各种机械零件。如用螺栓和螺母连接并紧固两个联轴节套，械零件。如用螺栓和螺母连接并紧固两个联轴节套，这类螺纹联接的使用要求是这类螺纹联接的使用要求是良好的旋合性良好的旋合性（内、外螺（内、外螺纹的旋入性及配合性质）和纹的旋入性及配合性质）和一定的连接强度一定的连接强度。 传动螺纹传动螺纹n这类螺纹通常用于传递运动或动力，如机床传这类螺纹通常用于传递运动或动力，如机床传动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。螺纹联接的动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。螺纹联接的使用要求是使用