第六章-滚动轴承、键的公差与配合..ppt

1、,第六章 滚动轴承、键的公差与配合,教学基本内容：掌握与滚动轴承相配零件是什么？滚动轴承的精度等级及其应用、掌握滚动轴承的公差与配合标准。 掌握键和花键的配合标准，正确选用键、花键。 重点内容：与滚动轴承相配零件的几何精度设计。 平键与轴槽、轮毂槽的几何精度设计。 矩形花键的配合种类及有关公差带。 难点内容：滚动轴承的公差与配合的特点 。 键、花键公差的标注。,第一节 滚动轴承公差与配合,一、滚动轴承概述,第一节 滚动轴承公差与配合,1、构成：内圈、外圈、滚动体、保持架,滚动轴承,一般情况下,内圈与轴一起旋转，内圈则固定在轴承座中，起支撑作用。内外圈上都有滚动体滚动的滚道。 滚动体（钢球、圆锥

2、、圆柱、滚针）承受载荷并使轴承变为滚动摩擦的元件。 保持架是一种隔离元件，将轴承内的一组滚动体均匀分隔开，保证正常滚动，承受载荷良好。,2、特点：,摩擦系数小、润滑较简单、起动容易、更换简单，所以在机电产品中应用极广。,3、与滚动轴承相配零件,与轴承内圈内孔相配零件：轴颈d 与轴承外圈外径相配零件：轴承座孔D,配合的基本尺寸,4、轴承互换性特点,自身制造时各组成零件采用不完全互换 （分组互换） 轴承与轴颈、轴承座孔配合时采用完全互换。,5、轴承制造精度：,尺寸精度（公差与配合）、形位精度、表面精度,6、分类：,第一节 滚动轴承公差与配合,第一节 滚动轴承公差与配合,a) 向心轴承 b) 圆锥滚

3、子轴承 c) 角接触球轴承 d) 推力轴承 滚动轴承的类型,第一节 滚动轴承公差与配合,二、滚动轴承的公差,1、滚动轴承的精度等级（公差大小）,国标对于滚动轴承精度等级代号表示：P0，P6。 举例：6310/P6表示6级精度的深沟球轴承,滚动轴承精度分级的依据： （1）旋转精度(主要分级依据)：轴承内、外圈的径向跳动、端面跳动及滚道的侧向摆动等。 （2）基本尺寸精度：内圈内径d、外圈外径D和宽度尺寸B、C的精度；圆锥滚子轴承装配高度T的精度等。,2、滚动轴承内外直径的极限偏差,国标对于滚动轴承内外径的极限偏差分类： (1)单一内径的极限偏差、单一外径的极限偏差 (2)单一平面平均内径的极限偏差

4、dmp、单一平面平均外径的极限偏差Dmp 0,6,5精度等级轴承只运用（2）； 4,2精度等级轴承运用（1）（2）。,标准轴，与轴承座孔 按基轴制配合。 公差带与h轴相当,标准孔，与轴颈按 基孔制配合。 公差带与H孔不同,第一节 滚动轴承公差与配合,与滚动轴承配合的轴颈常用公差带,基孔制,内圈内径与k、m、n、p、r组成过盈配合；,内圈内径与g、h、js、j组成过渡配合；,三、滚动轴承与相配轴颈、轴承座孔的配合,1、相配轴颈、轴承座孔的的公差带,基轴制,外圈外径与G、H构成间隙配合,外圈外径与P构成过盈配合,外圈外径与J、JS、K、M、N构成过渡配合,第一节 滚动轴承公差与配合,2、配合的选择

5、,轴承的配合应主要依据轴承的工作条件（负荷类型、负荷大小、旋转精度和旋转速度等）来做选择。,（1）负荷类型,根据轴承工作时，套圈相对于负荷的旋转情况的不同，可以将负荷分为三种： 定向（局部）负荷 循环负荷 摆动负荷。,内圈-相对于负荷方向旋转 外圈-相对于负荷方向静止,内圈-相对于负荷方向静止 外圈-相对于负荷方向旋转,（1）定向（局部）负荷：径向负荷与套圈相对静止，负荷始终不变地作用在套圈滚道的局部区域内（静止的套圈所承受的负荷） （2）循环负荷：径向负荷与套圈相对旋转，负荷依次作用在套圈滚道的整个圆周上（旋转的套圈所承受的负荷）,（3）摆动负荷：合成径向负荷连续摆动地作用在套圈的局部区域上

6、（静止套圈所承受的负荷）,内圈-相对于负荷方向旋转 外圈-相对于负荷方向摆动,内圈-相对于负荷方向摆动 外圈-相对于负荷方向旋转,FrFc,第一节 滚动轴承公差与配合,表 不同负荷类型配合的选择,第一节 滚动轴承公差与配合,（2）负荷大小,滚动轴承受负荷作用，会引起变形，使套圈与轴颈或套圈与轴承座孔间配合的实际过盈量减少，使轴承内部的实际间隙增大。 所以，对承受重负荷的轴承，应选择较大过盈的配合；对承受轻负荷的轴承，应选择较小过盈的配合。,其中：Pr是径向当量动负荷，Cr是径向额定动负荷,（3）旋转精度与速度 旋转精度和旋转速度越高，过盈量应越大。,（4）工作温度 轴承套圈的温度经常高于与其相

7、结合的零件的温度。轴承内圈可能因热胀而与轴松动，外圈可能因热胀而影响有轴向移动要求的游隙。,（5）轴或轴承座的材料和结构的影响 考虑变形量的大小，轴承安装在薄壁壳体、轻金属壳体或空心轴上时，应选用稍紧的配合。,（6）轴承的安装与拆卸的影响 为了轴承的安装与拆卸的方便，宜采用较松的配合； 当需要采用过盈配合时，可采用分离型轴承或内锥带锥孔的紧定套或退却套的轴承。,综上所述，选择滚动轴承与轴颈和轴承座孔配合，需要考虑的因素很多。 实际设计中常用类比法，P131、P132表6-5，表6-6列出与轴承套圈相配合的轴、轴承座孔的公差带，可供具体设计时选用。,第一节 滚动轴承公差与配合,规定：在装配图上标

8、注滚动轴承与轴颈、轴承座孔的配合时，只需标注轴颈和轴承座孔的公差带代号。 轴承的内、外圈公差带不必标出，只需将轴承的精度等级代号在装配图明细表中说明。,3、表面粗糙度的选用 一般选1.6，动轴选0.8，静止轴承座孔选3.2,4、形位公差的选用 形状精度：配合面的圆柱度要求； 定位面的位置精度：定位面的端面圆跳动来控制定位面对轴线的垂直度； 形位精度完全取决于轴承精度以及几何尺寸大小。,第二节 键与花键连接的互换性,功能： （1）实现轴上零件固定，传递转矩或旋转运动。 （2）导向作用，允许被连接件之间做轴向相对滑动。,半圆键,楔键,一、键连接分类,键连接,平键,切向键,普通平键ABC,导向平键A

9、B,滑键,普通楔键,钩头楔键,A型,二、平键连接的基本构成,平键连接是由键、轴槽、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。,轮,轴,键,轴槽,侧面,轮毂槽,三、平键连接的配合,一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。同时平键是标准件，因此，键与轴槽、轮毂槽的配合采用基轴制。 键和轴槽、轮毂槽的宽度b是配合的主要参数。 其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深、圆角半径都属于非配合尺寸。,b,d-t1,t1,d+t2,h,d,L,A,A,AA,主要参数,配合尺寸,b,t2,国家标准对键宽只规定了一种公差带h

10、8。 同时，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，分别对应于松连接、正常连接和紧密连接，用于不同的场合，见下表。,平键连接的配合公差带,+0,-,b,h8,H9,D10,h8,N9,JS9,h8,P9,P9,键宽公差带,轴槽公差带,轮毂槽公差带,松连接,正常连接,紧密连接,非配合尺寸的公差 （了解一下）,键高h的公差采用h11（矩形普通平键）和h8（方形普通平键）； 键长L的公差采用h14; 轴槽长度的公差采用H14； 轴槽深t1和轮毂槽深t2的公差有专门的国家标准； 倒圆角半径r的公差也有专门的国家标准（给定了min、max）。,四、键槽的形位公差,为保证接触面积和

11、可装配性，规定轴槽和轮毂槽的对称度公差，一般按7-9级选取。公称尺寸指b。,当Lb8时，对键宽b应规定平行度公差;当b6时按7级，当b 836时按6级， b 40时按5级。公称尺寸指L。,五、键槽的表面粗糙度,键槽的两侧面的表面粗糙度Ra的上限值一般取1.6m，3.2m；键槽底面Ra的上限值一般取6.3m，12.5m。,六、键槽尺寸标注示例,七、花键的结构、分类、特点,花键分为内花键（花键孔）和外花键（花键轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的连接件。 内花键与外花键配合既可以是固定连接，也可以是滑动连接。 内花键与外花键配合采用基孔制配合（可减少拉刀数目）。 多参数：键宽B，大径D，小径

12、d，键长L，键数N（偶数）等。 根据键形的不同：,花键有如下优点： （1）载荷分布均匀，承载能力强； （2）导向性好； （3）定心精度高，能满足高精度场合的使用要求,（要求键槽的尺寸精度要高）,（要求内外花键的同轴度）,八、矩形花键,1、矩形花键的定心方式 选择不同的参数作为主要配合尺寸，则定心方式不同。,国标规定采用小径定心 采用小径定心的优点： （1）零件热处理后小径的变形可以靠磨削来修正，而且磨削可以达到较高的尺寸、形状精度。 （2）高精度的小径可以作为传动或其他加工的标准，有利于提高零件、整机的质量，降低机器的振动和噪声。 （3）有利于齿轮精度标准的实施。,2、矩形花键的标记 矩形花键

13、的标记代号次序：键数N，小径d，大径D，键宽B，国家标准号。如下： 花键规格：623266 内花键：623H726H106H11（GB/T 1144-2001） 外花键：623f726a116d10 （GB/T 1144-2001） 花键副： 623H7/f726H10/a116H11/d10（GB/T 1144-2001）,3、矩形花键的尺寸公差（矩形花键分类3种）,注意：一般传动用花键的适用场合：定心精度要求不高，但传递转矩较大，如载重汽车、拖拉机的变速箱。,4、矩形花键的其他公差,（1）小径定心，小径既是定心尺寸又是配合尺寸，其尺寸公差应按包容要求设计。 （2）花键键宽、键槽宽的形位公差：位置度，按最大实体要求设计；对称度，按独立原则设计。 （3）国标中给定了花键表面粗糙度推荐值。,表 矩