典型结合的精度

1、典型结合的精度第1页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 前面五章是本课程的基础，从本章开始将学习集中典型零部件结合的公差与配合问题。 在以后各章的学习中，第一、要抓住每种零部件公差的特点， 第二、怎样应用前面所学的内容。 本节所学的就是生产中应用最广的典型标准件之一。6.1 滚动轴承结合第2页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.1.1 滚动轴承的特点轴承图样轴承外观1、滚动轴承的结构6.1 滚动轴承结合第3页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一滚动轴承的组成：外圈内圈滚动体保持器6.1 滚动轴承结合第4页，共80页，2022年，

2、5月20日，18点43分，星期一常见的滚动体有五种形状，一种是球形，四种是滚子。6.1 滚动轴承结合第5页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一2、滚动轴承的分类 按承载方向向心轴承推力轴承接触角 滚动体与外圈滚道接触点（或线）的法线与 径向平面之间的夹角。接触角越大，承受轴向载荷的能力越强6.1 滚动轴承结合第6页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.1 滚动轴承结合第7页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一按滚动体形状分球轴承滚子轴承圆柱滚子圆锥滚子球面滚子滚针在外廓尺寸相同的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好，但

3、球轴承摩擦小、高速性能好。 6.1 滚动轴承结合第8页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.1 滚动轴承结合第9页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.1 滚动轴承结合第10页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.1 滚动轴承结合第11页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.1.2 滚动轴承的互换性与精度 在机器中，轴承内圈d与轴径配合，外圈D与壳体孔配合，为完全互换。 由于内外圈与滚动体配合非常精密，故采用不完全互换。dD本节主要解决轴承内圈与轴、外圈与壳体孔的配合。1、滚动轴承结合的互换性6.1 滚动轴

4、承结合第12页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为： 2、滚动轴承的精度 /P0 /P6 /P5 /P4 /P2普通级中等级 精密级超精级应用最广，一般减速器、电机等精密传动轴、普通机床主轴精密机床主轴、精密仪器机构高精度机床和仪器主轴6.1 滚动轴承结合第13页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一滚动轴承内、外经公差带的特点：滚动轴承配合采用的基准制： dD内圈与轴颈： d基孔制 外圈与座孔： D基轴制 理由：需要注意的是：轴承的公差带并非采用一般的公差带，而是采用轴承标准

5、专门规定的公差带，内外径公差带的分布如下：轴承是标准件6.1 滚动轴承结合第14页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一/P0/P6/P5/P4/P2/P0/P6/P5/P4/P2+0Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带+0轴承公差带的特点是：1、所有公差带是单向负偏差，上偏差为0 ；2、上下偏差所限制的是平均直径的实际偏差。6.1 滚动轴承结合注意：内径用d表示，外径用D表示，与前面的孔轴规定的表示方法不一致第15页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一3、滚动轴承与结合件的配合 轴承内圈公差带d轴径公差带共17种，多为过渡或小过盈配合与轴承内

6、圈配合的轴颈公差带6.1 滚动轴承结合第16页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 轴承外圈公差带D外壳孔公差带共16种，大多为过渡配合与轴承外圈配合的壳体孔公差带6.1 滚动轴承结合第17页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 由于轴承是标准件，所以轴承配合的选择就是确定与轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带代号。主要依据以下几点：1、轴承内外圈相对于负荷的方向；2、轴承承受负荷的大小；3、轴承的游隙；4、其他工作条件。 6.1.3 滚动轴承结合的精度设计6.1 滚动轴承结合第18页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 机器工作时，轴上

7、的作用力作用在轴承上，套圈与负荷有三种关系：（1）轴承内外圈相对于负荷的方向局部负荷旋转负荷摆动负荷套圈相对负荷方向固定。 通常采用较松的配合。套圈相对负荷方向旋转。 通常采用较紧的配合。套圈相对负荷方向摆动。 通常采用较旋转负荷稍松的配合。1、轴颈和座孔的尺寸精度6.1 滚动轴承结合第19页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一（2） 轴承承受负荷的大小根据轴承实际承受的当量径向动负荷Pr和额定动负荷Cr的关系，可将负荷大小分为三种类型： 轻负荷 Pr0.07Cr 正常负荷 0.07CrPr0.15Cr 重负荷 Pr0.15Cr轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配合面受

8、力不均匀，引起松动。负荷越重，配合应该越紧。6.1 滚动轴承结合第20页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一（3） 轴承的径向游隙 游隙是滚动体与内外圈之间的间隙包括径向游隙和轴向游隙。轴承游隙分为2、0、3、4、5组一般机器上，轴承与轴孔配合松紧适中，多选用0组游隙。当轴承与轴孔配合较紧时，应选大游隙轴承，3、4、5。6.1 滚动轴承结合第21页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一1） 轴承工作的温度 2） 轴是否轴向游动3） 轴承的旋转速度 4） 整体或剖分式外壳（4） 其他因素考虑上述因素后，就可确定轴颈及外壳孔的公差带，这里最关键的因素是：轴承套

9、圈相对于负荷的方向和轴承承受负荷的大小；表61 轴颈公差带的应用表62 座孔公差带的应用6.1 滚动轴承结合第22页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一2、轴径和外壳孔形位公差与粗糙度形位公差轴颈、外壳孔轴肩、孔肩附表61 轴颈与外壳孔的形位公差附表62轴颈与外壳孔的粗糙度6.1 滚动轴承结合第23页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一3、图样标注 在装配图上的标注：55j6100H7在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴颈和壳体孔的公差带代号。6.1 滚动轴承结合第24页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一在

10、零件图上的标注：0.0040.01 AA0.631.25A0.025 A0.011.626.1 滚动轴承结合第25页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.3 键结合 键结合在机器中有着广泛的应用，包括平键结合和花键结合。花键分为矩形花键和渐开线花键两种，以矩形花键应用最多。 平键结合花键结合第26页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一平键的配合尺寸：键宽b (IT8)非配合尺寸：键高h，键长L6.3 键结合 1、平键结合的特点 6.3.1 平键结合第27页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一平键配合的基准制 平键是由型钢制成的标准件

11、，根据第2章所讲的基准制的选择原则可知：键与轴槽配合采用 键与轮毂槽配合采用 基轴制基轴制6.3 键结合第28页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一配合种类宽度b公差带应 用键轴键槽轮毂键槽松联结h8H9D10导向平键，轮毂在轴上移动正常联结N9Js9轮毂与轴相对固定，载荷不大紧密联结P9P9载荷较大，有冲击或双向扭矩。6.3 键结合平键的配合种类有三种：松联结正常联结紧密联结2、平键结合的精度第29页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.3 键结合松联结正常联结紧密联结h8h8h8第30页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一三、图

12、样标注(查附表6-3）d-t1对称度公差按形位公差取79级6.3 键结合第31页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一D+ t2对称度公差按形位公差取79级6.3 键结合(查附表6-3）第32页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一6.4.1 螺纹结合的特点 将一直角三角形绕在圆柱上，三角形的斜边的空间轨迹即为一条螺旋线。如用一个三角形K沿螺旋线运动并使K平面始终通过圆柱体轴线Y-Y这样就构成了三角形螺纹。6.4 螺纹结合第33页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一根据螺纹的用途，可将其分为以下三类： 紧固螺纹 传动螺纹 管螺纹 用于连接

13、和紧固各种机械零件 使用要求：保证旋合性和连接强度 用于传递动力和位移使用要求：传递动力可靠，传递位移准确 用于管道系统中的管件连接 使用要求：保证连接强度和密封性 6.4 螺纹结合第34页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一1、普通螺纹的基本牙型和主要参数 普通螺纹的牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上螺纹的轮廓形状，由等边原始三角形形成。 6.4 螺纹结合第35页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 基本牙型是将原始三角形的顶部和底部削去后所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。是规定螺纹极限偏差的基础。 6.4 螺纹结合第36页，共80页，2022年，5月20

14、日，18点43分，星期一 根据螺纹的基本牙形，可以定义它的几个主要参数 大径(D、 d） 与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱的直径。是公称直径 小径（D1、 d 1） 与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱的直径。 中径（D2、d 2） 螺纹牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方假想圆柱的直径。第37页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 螺距（P）指相邻两牙在中径线上对应两点的轴向距离。 牙型角（ ） 指在螺纹牙型上，相邻牙侧间的夹角。 牙型半角（ /2） 指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹 轴线的垂线间的夹角 。旋合长度指两个相互配合的螺纹沿螺纹轴线方向相 互旋合部分的长度。 第3

15、8页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 要实现普通螺纹的互换性，必须保证 内外螺纹自由旋合； 具有足够的连接强度。 对互换性有影响的因素是螺纹加工过程中几何参数产生误差，这些误差包括：螺纹中径偏差、螺距误差、牙型半角偏差 6.4 螺纹结合2、影响螺纹结合的几何参数误差第39页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一（1）直径偏差的影响 直径偏差 螺纹直径的实际尺寸 与基本尺 寸 之差。包括大径、小径和中径偏差。 对外螺纹，若直径比内螺纹大，必然影响 旋合性；若直径过小，则会使牙侧间隙增 大。联接强度降低。由于螺纹的配合面是牙侧面，故中径偏差 对螺纹互换性的

16、影响 最大。6.4 螺纹结合第40页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一螺距误差分为螺距偏差P 和螺距累积误差P螺距偏差P ：是指单个螺距的实际值与其基本值之差，它与旋合长度无关。螺距累积偏差P ：在规定的螺纹长度内，任意两同名牙侧的实际轴向距离与其基本值的最大差值，它与旋合长度有关。螺距累积偏差主要影响旋合性。（2）螺距偏差的影响 6.4 螺纹结合第41页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一（3）牙型半角偏差的影响 牙型半角侧角偏差是指牙型半角的实际值与其基 本值（30）之差。 1/2 1/2 30 2/2 2 /2 30（1/22/2牙侧角偏差主要影

17、响旋合性。6.4 螺纹结合第42页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一牙侧角偏差主要影响旋合性，也可将 它折算为中径当量，即f(或F) = 0.073P(K1|1|+K2|2| )经过上述分析可得以下结论： 中径偏差直接影响螺纹的互换性，既影响旋合性又影响连接强度螺距累积误差主要影响旋合性，可将它差折算为中径当量，即fp（或FP）1.732P6.4 螺纹结合第43页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一3、作用中径 作用中径（d2fe、D2fe） 在规定的旋合长度内，恰好包容实际外螺纹的假想内螺纹的中径，称为该外 螺纹的作用中径 。 6.4 螺纹结合d2f

18、e第44页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一普通螺纹的公差配合主要是确定螺纹的公差带和公差精度。螺纹公差带与普通轴孔公差带类似，由基本偏差和公差等级所决定。螺纹的公差精度取决于公差等级和旋合长度分为精密、中等和粗糙三种。6.4 螺纹结合6.4.2 普通螺纹精度第45页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一基本偏差（确定公差带位置）螺纹公差（确定公差带大小）螺纹公差带公差精度（精密、中等、粗糙）螺纹旋合长度（S、N、L）6.4 螺纹结合第46页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 (1) 螺纹的基本偏差 螺纹的基本偏差用来确定公差带相对

19、于基本牙 型的位置。与一般轴孔类似 螺纹公差带由基本偏差和公差两个要素构成。内螺纹：G、H两种外螺纹：e、f、g、h四种6.4 螺纹结合1、普通螺纹的公差带第47页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 ( 2）螺纹的公差 螺纹公差用来确定公差带的大小，它表示允许螺纹直径的尺寸变动范围。标准对螺纹中径和顶径规定的公差等级如下： 内螺纹中径D2 4、5、6、7、8内螺纹小径D1 4、5、6、7、8外螺纹中径d2 3、4、5、6、7、8、9外螺纹大径d 4、6、86.4 螺纹结合第48页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 将螺纹公差等级代号和基本偏差代号组合

20、，就构成了螺纹公差带代号，例如： 5H6H表示内螺纹中径公差带代号为5H、顶径（小径）公差带代号为6H。 6f表示外螺纹中径与顶径（大径）公差带代号相同，均为6f。 切记中径公差带代号在前，顶径公差带代号在后。与一般轴孔相反。6.4 螺纹结合第49页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 螺纹公差带是以基本牙型为零线，沿牙侧、牙 顶和牙底分布的公差带。 大、中、小径的极限偏差和公差值一律沿直径 方向度量。螺纹公差带的特点 螺纹公差带只对中径和顶径规定公差等级。问题：为什么螺距和牙侧角不规定公差？6.4 螺纹结合第50页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一标

21、准规定了三组旋合长度：短旋合长度组S中等旋合长度组N和长旋合长度组L （3）螺纹的旋合长度 设计时通常采用中等旋合长度；强度较低零件上的螺纹，应选择长旋合长度；对空间位置受限制或受力不大的螺纹，可选择短旋合长度；对于调整用的螺纹，可根据调整行程的长短选择旋合长度。6.4 螺纹结合第51页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一2、普通螺纹的合格性判断：判断螺纹的合格性的方法主要取决于检测螺纹的手段，螺纹的检测手段有许多种，应根据螺纹的不同使用场合及螺纹加工条件，由产品设计者自己决定采用何种检验手段。由于螺距累积误差和牙侧角偏差可以折算到中径上，这样，可按泰勒原则判断螺纹的作用中

22、径和单一中径的合格性。6.4 螺纹结合第52页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 泰勒原则： 实际螺纹的作用中径不允许超出最大实体牙型的中径，并且实际螺纹任何部位的实际中径不允超出最小实体牙型的中径。 对于外螺纹 d2fed2max 且 d2ad2min对于内螺纹 D2feD2min 且 D2aD2max泰勒原则与包容要求实质相同6.4 螺纹结合第53页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一（） 螺纹的公差精度及其选用 3、螺纹的精度设计螺纹的公差精度分为： 精密级、中等级 、粗糙级 公差精度和公差等级有何关系呢？公差等级仅反映了中经和顶径尺寸精度的高低

23、，但要综合评价螺纹质量，还应考虑旋合长度，因为旋合长度越长的螺纹，产生的螺距累积误差就越大。 公差等级旋合长度公差精度一般用途的螺纹多采用中等级 6.4 螺纹结合第54页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一（） 螺纹公差带与配合的选用 9e8e(g8g)(8e)8g8H(8G)7H(7G)粗糙 (7e6e)(7g6g)(7h6h)6e6f6h(5h6h)(5g6g)7H(7G)6G 5H (5G) 中等 (5h4h)(5g4g)4h(4g)(3h4h)6H5H4H精密LNSLNS外螺纹公差带 内螺纹公差带 公差 精度 6H6g6.4 螺纹结合第55页，共80页，2022年，

24、5月20日，18点43分，星期一4、螺纹标记简化标记：1、粗牙螺纹的螺距可省略不标注， 2、公差带H和g不标注， 3、中等旋合长度组代号N不标注； 4、右旋螺纹不标注旋向代号。M 121 5h 6h LLH 螺纹特征代号旋向代号（左旋） 旋合长度为L组（数值不标注） 外螺纹公差带（中径5h，顶径6h） 尺寸代号（公称直径为12mm，单线细牙螺纹，螺距为 1mm） 6.4 螺纹结合第56页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一5、应用举例 有一普通外螺纹M121 ，加工后测得单一中径d2s=11.275mm ，螺距累积误差P3m，左、右牙侧角偏差1+40，230。试计算该螺纹的

25、作用中径d2m，并按泰勒原则判别该螺纹中径的合格性。 解： 1、确定中径的极限尺寸该螺纹公差带为6g（省略标注），6.4 螺纹结合第57页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 由附表9-1d211.350mm；由附表9-3 、9-2，Td2118mes26m。d2max d2es11.3500.02611.324d2mind2maxTd211.3240.11811.206 2、计算作用中径fp1732|P|1.7320.030.052mmf0.073P(K1|1|+K2|2)12.3md2md2s+(fp+f) 11.339 3、 判断中径合格性d2s=11.275mm d

26、2min=11.206mm ， 但d2m =11.339mmd2max=11.324mm，所以不合格。6.4 螺纹结合第58页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一第59页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一第60页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一第61页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 设 P2mm P实际1.8mm0. 90. 9P/2=1单一中径线单一中径影响连接强度实际外螺纹假象包容螺纹 d2m = d2s+(fp+f) D2m = D2s(Fp+F) 第62页，共80页，2022年，5月20日，18

27、点43分，星期一 内螺纹为理想螺纹外螺纹存在螺距累积误差 外螺纹 内螺纹P fP2PPL外nP 为使外螺纹能够旋入理想的内螺纹，应把外螺纹牙侧上的B点移至与内螺纹牙侧上的C点, 螺纹的中径减小一个数值fp fp（或FP）1.732P 第63页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一 内螺纹为理想螺纹外螺纹存在 牙侧角偏差左牙侧角偏差10，右牙侧角偏差20 把外螺纹螺牙沿螺纹径向移至兰线处，可避开干涉区，螺纹的中径减小f f(或F) = 0.073P(K1|1|+K2|2| ) 式中单位：Pmm 1 分 fm 外螺纹： 3 2 2 3 内螺纹： 2 3 3 2 2第64页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一基本牙形基本牙形GH内螺纹公差带外螺纹公差带efgh第65页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一作业616.1 滚动轴承结合第66页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一表61 轴颈公差带的应用表62 座孔公差带的应用表61 轴颈公差带的应用第67页，共80页，2022年，5月20日，18点43分，星期一第68页，共80页，2022年，5月20日，18点4