第6章 典型结合的精度.ppt

1、,几何精度规范学多媒体课件,第6章 典型结合的精度,6.1 滚动轴承结合 6.2 圆锥结合 6.3 键结合 6.4 螺纹结合,前面五章是本课程的基础，从本章开始将学习几种典型零部件结合的公差与配合问题。,应注意以下问题：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。,本章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,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,6.1 滚动轴承结合,6.1 滚动轴承结合,双列球轴承,微型轴承,部分轴承家族成员,6.1 滚动轴承结合,6.1 滚动轴承结合,组合轴承：由两种或两种以

2、上的滚动体联合承受几个方面的载荷轴承。,6.1 滚动轴承结合,薄壁轴承,偏心轴承,三层轴承,串列推力滚子轴承,6.1 滚动轴承结合,单向轴承,6.1 滚动轴承结合,洛轴集团公司生产的中国最大的转盘轴承,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,2、滚动轴承的分类,接触角 滚动体与外圈滚道接触点（或线，表示载荷作用处）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,6.1 滚动轴承结合,接触角 滚动体与外圈滚道接触点（或线，表示载荷作用处）的法线与径向平面之间的夹角。,推力角接触轴承,轴向接触轴承,径向,径向,轴向,轴向,在外

3、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，但球轴承摩擦小、高速性能好。,6.1 滚动轴承结合,6.1.2 滚动轴承的互换性与精度,在机器中，轴承内圈d与轴颈配合，外圈D与座孔配合，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。,本节主要解决轴承内圈与轴、外圈与座孔的配合。,1、滚动轴承结合的互换性,6.1 滚动轴承结合,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(不同类型的轴承分级编号不同)：,2、滚动轴承的精度,/P0 /P6 /P5 /P4 /P2,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

4、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,滚动轴承内、外径公差带的特点：,滚动轴承配合采用的基准制：,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，而是采用轴承标准专门规定的公差带。,轴承是标准件。,6.1 滚动轴承结合,轴承公差带的特点是：,1、所有公差带均是单向负偏差，上偏差为0 ；,2、上下偏差所限制的是平均直径的实际偏差，即最大实际尺寸与最小实际尺寸的算术平均值（称为平均尺寸）与公称尺寸的差值：(dsmax+dsmin)/2-d、(Dsmax+Dsmin)/2-D，这样也可控制其形状误差。,6.1 滚动轴承结

5、合,薄壁件，自由状态下易变形，而与轴或孔装配后又可纠正这种变形。 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。,3、滚动轴承与结合件的配合,轴颈公差带共17种，多为过渡或小过盈配合：由于轴承内圈的上偏差为0，所以内圈与轴的配合相对于国家基孔制而言要紧，这样可防止内圈与轴之间产生相对滑动而磨损，也可传递一定的扭矩。,与轴承内圈配合的轴公差带,6.1 滚动轴承结合,同时过盈量不宜过大，以防止内圈产生过大应力而变形或破坏。,座孔公差带共16种，大多为过渡配合：轴承外圈通常不旋转，由于轴承工作时会有温升，考虑到轴的热胀而产生轴向移动，外圈与座孔的配合可松些，这样可防止轴弯曲变形

6、导致轴承卡死。,与轴承外圈配合的座孔公差带，配合性质与基轴制配合类似。,6.1 滚动轴承结合,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座孔的表面精度、尺寸精度和形位精度。主要依据以下几点：,1、载荷相对于轴承内外圈的方向； 2、轴承承受载荷的大小； 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,机器工作时，轴上的作用力最终作用在轴承上。 套圈与载荷有三种关系：,（1）载荷相对于轴承内外圈的方向,定向载荷（局部载荷）载荷作用在套圈的局部，即载荷方向相对于套圈固定。 通常采用较松的配合（过渡或紧间隙：套圈在冲击或振动下被摩擦

7、力矩带动能够稍微转动，从而改变套圈的受力点，使套圈磨损均匀，延长其寿命）。 旋转载荷（循环载荷）载荷方向相对于套圈旋转。通常采用较紧的配合（过盈或紧过渡：应不使套圈与轴颈或座孔产生微量爬行而引起发热或磨损） 。 摆动载荷载荷方向相对于套圈摆动，相当于大定向载荷+小旋转载荷。通常采用较旋转载荷稍松或相同的配合。,1、轴颈和座孔的尺寸精度,6.1 滚动轴承结合,（2） 轴承承受载荷的大小,根据轴承实际承受的径向当量动载荷Pr和径向额定动载荷Cr的关系，可将载荷大小分为三种类型： 轻载荷 Pr0.07Cr 正常载荷 0.07CrPr0.15Cr 重载荷 Pr0.15Cr,6.1 滚动轴承结合,额定动

8、载荷：轴承运转（寿命）为一百万（106）转时能承受的最大载荷称为额定动载荷。 当量动载荷：额定动载荷是单向载荷（径向或轴向）试验条件下得出的。实际情况下轴承可能受到径向和轴向双重载荷作用。很显然，单向载荷与双向载荷作用下，轴承的寿命是不一样的。考虑径向载荷与轴向载荷双重影响，经换算后的假想载荷称为当量动载荷，其效果与某一个额定动载荷相当。,轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配合面受力不均匀，引起松动。 载荷越重，冲击越大，配合应该越紧。,（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。游隙可补偿轴承安装后出现的机械变形以及运转中的热膨胀。大多数轴承只需满足径

9、向游隙的要求就可正常工作。,轴承游隙按由小到大可分为1、2、0、3、4、5组。,0组为正常游隙，一般机器中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组。,6.1 滚动轴承结合,（1） 轴承工作的温度(高温时内圈与轴的配合可能变松，外圈与座孔的配合可能变紧，需对配合的选择进行修正)， （ 2） 轴是否轴向游动（外圈与座孔的配合应松些，同时外圈端面与端盖之间应留有适当的轴向游隙）， （ 3） 轴承的旋转速度（转速高时可选择过盈配合）， （ 4） 整体或剖分式外壳（剖分式外壳比整体式外壳配合要松些，以免过盈将轴承外圈夹扁）。,（4） 其他因素,考虑上述因

10、素后，就可以确定轴颈及座孔的公差带。这里最关键的因素是：轴承套圈相对于载荷的方向和轴承承受载荷的大小；,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,2、轴颈和座孔形位公差与表面粗糙度,附表61 轴颈与座孔的形位公差 附表62轴颈与座孔的粗糙度,6.1 滚动轴承结合,圆柱度：限制配合的松紧及对中性，防止轴孔变形而引起的套圈变形,端跳：限制套圈端面与轴肩或孔肩的倾斜，避免安装后滚道产生倾斜或旋转不平稳,表面粗糙度：可保证配合性质，提高连接强度。,3、图样标注,在装配图上的标注：,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座孔的公差等级代号。,6

11、.1 滚动轴承结合,在零件图上的标注：,0.004,0.01 A,A,0.8,3.2,A,0.025 A,0.01,1.6,3.2,6.1 滚动轴承结合,6.3 键结合,键结合在机器中有着广泛的应用（传递运动和扭矩，轴向滑动导向），包括单键（平键、半圆键、楔键）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,平键的配合尺寸：键宽b (IT8)，靠键侧传递扭矩，配合性质也是通过键和键槽宽的配合性质体现。 非配合尺寸：键高h、键长L、槽深t1、t2。,6.3 键结合,1、平键结合的特点,6.3.1 平键结合,平键配合的基准制,平键是由型钢制成的标准件，根

12、据第三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,6.3 键结合,2、平键结合的精度,6.3 键结合,三、图样标注,相关公差可查附表6-3,d-t1，与键的尺寸和轴的基本尺寸有关,一般规定键槽对轴线的对称度公差。对称度公差按形位公差取79级（教材278页附表4-4）,6.3 键结合,键槽侧面的粗糙度Ra上限值一般为1.6-3.2um，键槽底部的粗糙度Ra上限值一般为6.3-12.5um,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）,键槽侧面的粗糙度Ra上限值一般为1.6-3.2um，键槽底部的粗糙度Ra上限值一般为6.3-12.5um,退 出,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