第五章典型零部件互換性

1、2022-1-182022-1-181 1第六章第六章 典型零部件結(jié)合的互換性典型零部件結(jié)合的互換性u(píng)主要內(nèi)容主要內(nèi)容：滾動(dòng)軸承、鍵與花鍵、滾動(dòng)軸承、鍵與花鍵、螺紋、圓錐（導(dǎo)軌）螺紋、圓錐（導(dǎo)軌）u重點(diǎn)重點(diǎn) 掌握標(biāo)準(zhǔn)件本身的精度特點(diǎn)掌握標(biāo)準(zhǔn)件本身的精度特點(diǎn)與其它零件間的配合選用與其它零件間的配合選用u重點(diǎn)掌握重點(diǎn)掌握配合選用配合選用2022-1-182022-1-182 2第一節(jié)第一節(jié) 滾動(dòng)軸承精度的結(jié)合設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承精度的結(jié)合設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承特點(diǎn)：滾動(dòng)軸承特點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)與基本尺寸：滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)與基本尺寸：標(biāo)準(zhǔn)化部件；標(biāo)準(zhǔn)化部件；摩擦系數(shù)小、潤滑簡單、易于更換摩擦系數(shù)小、潤滑簡單、易于更換應(yīng)

2、用應(yīng)用廣泛廣泛外徑外徑 D D內(nèi)徑內(nèi)徑 d d內(nèi)圈寬度內(nèi)圈寬度 B B 外圈寬度外圈寬度 C C基本尺寸基本尺寸裝配高度裝配高度 T T 配合配合尺寸尺寸2022-1-182022-1-183 3一、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)一、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)GB/T 307.3-96圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承-0、6x、5、4； 推力軸承分為推力軸承分為0、6、5、4。向心球軸承向心球軸承0、6、5、4、2 （G、E、D、C、B-77）。）。最低最低最高最高精度精度 滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)公差等級(jí)是由是由和和決定的。決定的。2022-1-182022-1-184 4滾動(dòng)軸承精度等級(jí)劃分滾動(dòng)軸承精度等級(jí)劃分依據(jù)：

3、依據(jù)：外形尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度外形尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度外形尺寸公差外形尺寸公差： 成套軸承的內(nèi)徑成套軸承的內(nèi)徑d d、外徑、外徑D D和寬度尺寸和寬度尺寸B B的公差的公差旋轉(zhuǎn)精度旋轉(zhuǎn)精度： 成套軸承內(nèi)（外）圈的徑向跳動(dòng)成套軸承內(nèi)（外）圈的徑向跳動(dòng)Kia（Kea）、）、 內(nèi)圈基準(zhǔn)端面對內(nèi)孔的跳動(dòng)內(nèi)圈基準(zhǔn)端面對內(nèi)孔的跳動(dòng)Sd、 成套軸承內(nèi)（外）圈基準(zhǔn)端面對滾道的跳動(dòng)成套軸承內(nèi)（外）圈基準(zhǔn)端面對滾道的跳動(dòng)Sia 外圈外表面素線對基準(zhǔn)端面的傾斜度外圈外表面素線對基準(zhǔn)端面的傾斜度SD0級(jí)和級(jí)和6級(jí)向級(jí)向心球軸承：心球軸承：2022-1-182022-1-185 5二、滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈的公差帶二、滾動(dòng)軸承內(nèi)外

4、圈的公差帶配合：配合： 外圈外徑與座孔采用基軸制配合外圈外徑與座孔采用基軸制配合 內(nèi)圈內(nèi)徑與軸徑采用基孔制配合，保證一定的內(nèi)圈內(nèi)徑與軸徑采用基孔制配合，保證一定的過盈過盈 特殊的基孔特殊的基孔制制上偏差為上偏差為0限制過限制過盈量，防止盈量，防止為薄壁的內(nèi)為薄壁的內(nèi)圈不因?yàn)檫^圈不因?yàn)檫^大的應(yīng)力而大的應(yīng)力而變形和破壞變形和破壞2022-1-182022-1-186 6滾動(dòng)軸承配合制滾動(dòng)軸承配合制軸承外圈公差帶軸承外圈公差帶軸承內(nèi)圈公差帶軸承內(nèi)圈公差帶2022-1-182022-1-187 7滾動(dòng)軸承與實(shí)心軸配合過盈量的選擇：滾動(dòng)軸承與實(shí)心軸配合過盈量的選擇：u過盈量與軸承載荷的大小、工作溫度及加

5、工精過盈量與軸承載荷的大小、工作溫度及加工精度有關(guān)；度有關(guān)； u軸為實(shí)心或厚壁鋼制作；軸為實(shí)心或厚壁鋼制作； u外殼為鑄鋼或鑄鐵制作；外殼為鑄鋼或鑄鐵制作； u軸承游隙為軸承游隙為0 0組。與一般基軸制相同組。與一般基軸制相同配合（類比法）：配合（類比法）： 軸承軸承 軸頸軸頸 座孔座孔 0 0、6 6級(jí)級(jí) IT6IT6（5 5） IT7IT7（6 6） 5 5級(jí)級(jí) IT6 IT6 （IT5IT5） 4 4級(jí)級(jí) IT5IT5（4 4） IT6IT6（5 5） 2022-1-182022-1-188 8u0 0級(jí)級(jí) 普通機(jī)床的變速箱、汽車和拖拉普通機(jī)床的變速箱、汽車和拖拉機(jī)的變速箱、普通電動(dòng)機(jī)、

6、水泵、壓縮機(jī)等一般機(jī)的變速箱、普通電動(dòng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等一般旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中低速及旋轉(zhuǎn)精度要求不高的軸承。應(yīng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中低速及旋轉(zhuǎn)精度要求不高的軸承。應(yīng)用最廣。用最廣。三、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)選擇三、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)選擇普通級(jí)、高級(jí)、精密級(jí)、超精密、最精密普通級(jí)、高級(jí)、精密級(jí)、超精密、最精密u6 6、5 5級(jí)級(jí) 普通機(jī)床主軸的后軸承、精密普通機(jī)床主軸的后軸承、精密機(jī)床變速箱等轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)機(jī)床變速箱等轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。構(gòu)。 u4 4、2 2級(jí)級(jí) 精密機(jī)床的主軸承、精密儀器精密機(jī)床的主軸承、精密儀器儀表中，轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。儀表中，轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

7、。 2022-1-182022-1-189 9四、滾動(dòng)軸承配合選擇四、滾動(dòng)軸承配合選擇原則：原則：保證機(jī)器高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)、延長軸承壽命保證機(jī)器高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)、延長軸承壽命主要考慮因素主要考慮因素u負(fù)荷類型負(fù)荷類型u負(fù)荷大小負(fù)荷大小u工作溫度工作溫度u旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度u軸頸和座孔的結(jié)構(gòu)與材料軸頸和座孔的結(jié)構(gòu)與材料u安裝條件安裝條件u配合表面的其它要求配合表面的其它要求2022-1-182022-1-181010（1 1）負(fù)荷類型）負(fù)荷類型定向負(fù)荷定向負(fù)荷旋轉(zhuǎn)負(fù)荷旋轉(zhuǎn)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷2022-1-182022-1-181111定向負(fù)荷定向負(fù)荷：過渡或具有極小間隙的間隙配合過渡或具有

8、極小間隙的間隙配合擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷：與旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的情況相同或稍松些：與旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的情況相同或稍松些旋轉(zhuǎn)負(fù)荷旋轉(zhuǎn)負(fù)荷：選用小過盈或易產(chǎn)生過盈的過渡配合選用小過盈或易產(chǎn)生過盈的過渡配合套圈在振動(dòng)或沖擊力下被摩擦力矩帶動(dòng)，偶套圈在振動(dòng)或沖擊力下被摩擦力矩帶動(dòng)，偶爾能稍稍轉(zhuǎn)動(dòng)，改變套圈的受力點(diǎn)，以延長軸承爾能稍稍轉(zhuǎn)動(dòng)，改變套圈的受力點(diǎn)，以延長軸承的使用壽命的使用壽命避免軸承套圈在配合表面上打滑引起發(fā)熱、避免軸承套圈在配合表面上打滑引起發(fā)熱、磨損磨損2022-1-182022-1-181212（2 2） 負(fù)荷大小負(fù)荷大小過盈量近似計(jì)算公式：過盈量近似計(jì)算公式：-選擇軸承套圈與結(jié)合件之間最小過盈量的依據(jù)選擇軸

9、承套圈與結(jié)合件之間最小過盈量的依據(jù)負(fù)荷大小表示：負(fù)荷大小表示：PC當(dāng)量徑向動(dòng)負(fù)荷當(dāng)量徑向動(dòng)負(fù)荷徑向額定動(dòng)負(fù)荷徑向額定動(dòng)負(fù)荷0.07PC0.070.15CPC0.15PC輕負(fù)荷輕負(fù)荷正常負(fù)荷正常負(fù)荷重負(fù)荷重負(fù)荷min613()10PkYmmb max311.4()(22) 10pkdYmmk pk-k-與軸承有關(guān)系數(shù)與軸承有關(guān)系數(shù)b b配合寬度配合寬度 - -許用拉應(yīng)力許用拉應(yīng)力2022-1-182022-1-181313工作溫度工作溫度- -熱膨脹的影響熱膨脹的影響旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度 高精度要求，配合要緊高精度要求，配合要緊具體問題具體分析：具體問題具體分析： 負(fù)荷大、旋轉(zhuǎn)精

10、度高：消除彈性變形和振動(dòng)，負(fù)荷大、旋轉(zhuǎn)精度高：消除彈性變形和振動(dòng)，勿用間隙配合勿用間隙配合 負(fù)荷小、旋轉(zhuǎn)精度高：避免座孔和軸頸形狀負(fù)荷小、旋轉(zhuǎn)精度高：避免座孔和軸頸形狀誤差影響，間隙配合誤差影響，間隙配合 2022-1-182022-1-181414軸頸和座孔的結(jié)構(gòu)與材料軸頸和座孔的結(jié)構(gòu)與材料 剖分式結(jié)構(gòu)剖分式結(jié)構(gòu)- -避免外圈產(chǎn)生橢圓變形避免外圈產(chǎn)生橢圓變形較松配合較松配合 薄壁座孔、輕合金座孔、薄壁空心軸頸薄壁座孔、輕合金座孔、薄壁空心軸頸 保證軸承有足夠的制成剛度和強(qiáng)度保證軸承有足夠的制成剛度和強(qiáng)度較緊配合較緊配合安裝條件安裝條件 拆卸方便：較松配合拆卸方便：較松配合 拆卸方便要求緊配合

11、：分離式軸承拆卸方便要求緊配合：分離式軸承2022-1-182022-1-181515配合表面的其它技術(shù)要求配合表面的其它技術(shù)要求限制與套圈端面接觸的軸肩與外殼孔肩的傾限制與套圈端面接觸的軸肩與外殼孔肩的傾斜誤差：圓柱度、端面圓跳動(dòng)斜誤差：圓柱度、端面圓跳動(dòng)保證軸承工作時(shí)的安裝精度和旋轉(zhuǎn)精度保證軸承工作時(shí)的安裝精度和旋轉(zhuǎn)精度軸頸和外殼孔的表面粗糙度軸頸和外殼孔的表面粗糙度與軸頸和座孔的配合選擇與軸頸和座孔的配合選擇類比法類比法計(jì)算法計(jì)算法2022-1-182022-1-181616第二節(jié)第二節(jié) 鍵與花鍵連接的配合鍵與花鍵連接的配合一、平鍵結(jié)合配合的選擇一、平鍵結(jié)合配合的選擇特點(diǎn)特點(diǎn) 可拆連接可

12、拆連接 軸和齒輪、皮帶輪的連接軸和齒輪、皮帶輪的連接作用作用 傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)或者導(dǎo)向傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)或者導(dǎo)向2022-1-182022-1-181717主要類型：主要類型：平鍵、半圓鍵、楔鍵平鍵、半圓鍵、楔鍵配合尺寸：鍵槽寬配合尺寸：鍵槽寬b-通過鍵與鍵槽側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩通過鍵與鍵槽側(cè)面?zhèn)鬟f扭矩配合制：鍵同時(shí)與鍵槽和輪轂槽連接配合制：鍵同時(shí)與鍵槽和輪轂槽連接 基軸制基軸制配合種類：保證接觸良好又便于拆裝配合種類：保證接觸良好又便于拆裝 小的過盈或間隙小的過盈或間隙 2022-1-182022-1-181818平鍵結(jié)合的公差與配合平鍵結(jié)合的公差與配合適用范圍適用范圍鍵槽鍵槽轂槽轂槽鍵鍵較松較松導(dǎo)向鍵導(dǎo)

13、向鍵H9D10h9一般一般一般機(jī)械一般機(jī)械N9JS9較緊較緊載荷大沖擊、載荷大沖擊、雙向扭矩雙向扭矩 P92022-1-182022-1-181919平鍵的標(biāo)注圖樣平鍵的標(biāo)注圖樣2022-1-182022-1-182020二、花鍵結(jié)合精度設(shè)計(jì)二、花鍵結(jié)合精度設(shè)計(jì)特點(diǎn)特點(diǎn) 多鍵整體結(jié)合：多個(gè)均布鍵的軸多鍵整體結(jié)合：多個(gè)均布鍵的軸 （花鍵軸）與多個(gè)均布鍵槽（花鍵孔）（花鍵軸）與多個(gè)均布鍵槽（花鍵孔）優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 傳遞大扭矩、定心精度高、導(dǎo)向性好、可靠傳遞大扭矩、定心精度高、導(dǎo)向性好、可靠用途：機(jī)床、拖拉機(jī)、汽車用途：機(jī)床、拖拉機(jī)、汽車種類：矩形、漸開線、三角形種類：矩形、漸開線、三角形2022-1-1

14、82022-1-182121矩形花鍵結(jié)合矩形花鍵結(jié)合GB/T1144-2001：尺寸系列、定心方式、公差與配合、標(biāo)注、檢測尺寸系列、定心方式、公差與配合、標(biāo)注、檢測鍵數(shù)：鍵數(shù)：6、8、10個(gè)個(gè)系列：中系列：鍵高較大，承載能力強(qiáng)系列：中系列：鍵高較大，承載能力強(qiáng) 輕系列：鍵高較小輕系列：鍵高較小 2022-1-182022-1-182222矩形花鍵參數(shù)矩形花鍵參數(shù)主要參數(shù)：大徑主要參數(shù)：大徑D、小徑、小徑d、鍵槽寬、鍵槽寬B有三個(gè)接合面有三個(gè)接合面2022-1-182022-1-182323矩形花鍵定心方式矩形花鍵定心方式定心表面：確定配合性質(zhì)的結(jié)合面定心表面：確定配合性質(zhì)的結(jié)合面標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：小徑

15、定心（大徑定心）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：小徑定心（大徑定心）以小徑的結(jié)合面為定心表面以小徑的結(jié)合面為定心表面特點(diǎn)：特點(diǎn)： 便于花鍵軸加工便于花鍵軸加工 小徑有較高的精小徑有較高的精度要求度要求2022-1-182022-1-182424矩形花鍵連接的公差與配合矩形花鍵連接的公差與配合兩類結(jié)合：兩類結(jié)合： 一般一般傳遞扭矩較大的汽車、拖拉機(jī)傳遞扭矩較大的汽車、拖拉機(jī) 精密精密機(jī)床變速箱機(jī)床變速箱u 基孔制、間隙配合基孔制、間隙配合u 小徑精度小徑精度槽寬槽寬大徑大徑u 3種配合：滑動(dòng)、緊滑動(dòng)、固定種配合：滑動(dòng)、緊滑動(dòng)、固定2022-1-182022-1-182525矩形花鍵的形位公差矩形花鍵的形位公差限定矩形

16、花鍵的形位公差：限定矩形花鍵的形位公差：鍵長與小徑和鍵寬相比較大，形位誤差鍵長與小徑和鍵寬相比較大，形位誤差對連接質(zhì)量影響較大對連接質(zhì)量影響較大規(guī)定位置度公差規(guī)定位置度公差保證分度精度保證分度精度 遵從包容要求遵從包容要求 單件小批生產(chǎn)單件小批生產(chǎn)規(guī)定對稱度規(guī)定對稱度2022-1-182022-1-182626矩形花鍵的形位公差標(biāo)注矩形花鍵的形位公差標(biāo)注位置度位置度-包容要求包容要求對稱度對稱度2022-1-182022-1-182727矩形花鍵的標(biāo)注圖樣矩形花鍵的標(biāo)注圖樣鍵數(shù)鍵數(shù)N、小徑、小徑d、大徑、大徑D、鍵寬、鍵寬B2022-1-182022-1-182828 1200.015 B8+

17、0.09042+0.0250 48+ 0. 102.5 453.2兩端面0.025 A283.26.36.36.3B0.025 B 1300-0 .0 2 22022-1-182022-1-182929150353136 5 5- 0 . 0 3 0- 0 . 1 0 4 7452100AA 48-0.32-0.48 42-0.009-0.0348-0.013-0.049A A252-M10孔 深 30 5 0+ 0 . 0 1 8+ 0 . 0 0 2 6 5- 0 . 1 0 0- 0 . 1 7 4 5 80- 0 . 0 4 6150353136 5 5- 0 . 0 3 0- 0 .

18、 1 0 4 7 452100AA 48-0.32-0.48 42-0.009-0.0348-0.013-0.049A A252-M10孔 深 30 5 0+ 0 . 0 1 8+ 0 . 0 0 2 6 5- 0 . 1 0 0- 0 . 1 7 4 5 80- 0 . 0 4 62022-1-182022-1-183030第三節(jié)第三節(jié) 螺紋連接的精度設(shè)計(jì)螺紋連接的精度設(shè)計(jì)一、普通螺紋分類及使用要求特點(diǎn)一、普通螺紋分類及使用要求特點(diǎn)緊固螺紋：連接或緊固零件緊固螺紋：連接或緊固零件可旋合性和可靠性可旋合性和可靠性傳動(dòng)螺紋：傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力和位移傳動(dòng)螺紋：傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力和位移傳動(dòng)準(zhǔn)確、傳動(dòng)準(zhǔn)確、

19、可靠可靠 梯形、矩形、三角形梯形、矩形、三角形 緊密螺紋：密封結(jié)合緊密螺紋：密封結(jié)合不漏氣、水、油不漏氣、水、油2022-1-182022-1-183131二、普通螺紋結(jié)合主要參數(shù)二、普通螺紋結(jié)合主要參數(shù)D D、d d：內(nèi)外螺紋大徑：內(nèi)外螺紋大徑D D1 1、d d1 1：小徑：小徑D D2 2、d d2 2：中徑：中徑P P：螺距（導(dǎo)程）：螺距（導(dǎo)程）：牙型角：牙型角旋合長度旋合長度2022-1-182022-1-183232普通螺紋結(jié)合基本尺寸與配合普通螺紋結(jié)合基本尺寸與配合GB/T196、197-2003：3個(gè)系列個(gè)系列優(yōu)先選用第一系列優(yōu)先選用第一系列 其次第二系列其次第二系列 第三系列

20、盡可能不用第三系列盡可能不用 2022-1-182022-1-183333三、影響螺紋結(jié)合精度的因素三、影響螺紋結(jié)合精度的因素螺紋結(jié)合的精度要求螺紋結(jié)合的精度要求：連接螺紋必須保證具有良好的連接螺紋必須保證具有良好的可旋入性可旋入性和和一定的一定的連接強(qiáng)度連接強(qiáng)度。螺紋結(jié)合精度影響因素螺紋結(jié)合精度影響因素：中徑偏差中徑偏差螺距偏差螺距偏差牙側(cè)角偏差牙側(cè)角偏差螺紋的作用中徑螺紋的作用中徑：在規(guī)定的長度內(nèi)，具有基本牙型，包含實(shí)在規(guī)定的長度內(nèi)，具有基本牙型，包含實(shí)際外（內(nèi)）螺紋的假想的內(nèi)（外）的中徑。際外（內(nèi)）螺紋的假想的內(nèi)（外）的中徑。2022-1-182022-1-183434四、普通螺紋公差帶

21、特點(diǎn)四、普通螺紋公差帶特點(diǎn)公差帶沿著基本牙型的牙頂、牙側(cè)和牙底連續(xù)公差帶沿著基本牙型的牙頂、牙側(cè)和牙底連續(xù)分布，以基本牙型線為零線，垂直于螺紋軸線的方分布，以基本牙型線為零線，垂直于螺紋軸線的方向計(jì)量大、中、小徑的偏差和公差。向計(jì)量大、中、小徑的偏差和公差。底徑只給出基本偏差底徑只給出基本偏差限制性尺寸，在底徑限制性尺寸，在底徑處有一定間隙。處有一定間隙。2022-1-182022-1-183535普通螺紋中徑、頂徑基本偏差普通螺紋中徑、頂徑基本偏差內(nèi)螺紋：內(nèi)螺紋：下偏差下偏差H、G外螺紋：外螺紋：上偏差上偏差e、f、g、h與公差組合，得到各種間隙配合。與公差組合，得到各種間隙配合。2022-1-182022-1-183636普通螺紋公差與配合的選用普通螺紋公差與配合的選用螺紋結(jié)合精度、螺紋結(jié)合精度、旋合長度、旋合長度、基本偏差、基本偏差、公差等級(jí)、公差等級(jí)、其他技術(shù)要求其他技術(shù)要求2022-1-182022-1-183737螺紋結(jié)合精度：螺紋結(jié)合精度：旋合性受半角誤差和螺距誤差影響旋合性受半角誤差和螺距誤差影響 使用要求相同，旋合長度不同的