公差配合與測(cè)量技術(shù) 第611章

1、6.1 6.1 概述概述6.2 6.2 錐度與錐角錐度與錐角6.3 6.3 圓錐公差圓錐公差6.4 6.4 圓錐配合圓錐配合6.5 6.5 錐度的檢測(cè)錐度的檢測(cè)第6章 圓錐和角度的公差配合及檢測(cè) 圓錐配合是機(jī)器、儀器及工具結(jié)構(gòu)中常用的配合。如工具圓錐與機(jī)床主軸的配合、管道閥門中閥心與閥體的配合等是最典型的實(shí)例。圓錐配合與圓柱配合相比較，前者具有良好的同軸度，而且裝拆方便；配合的間隙或過盈可以調(diào)整；自鎖性、密封性好等優(yōu)點(diǎn)。但是，圓錐配合在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，影響其互換性的參數(shù)較多，加工和檢測(cè)也較困難，不適合于孔軸軸向相對(duì)位置要求較高的場(chǎng)合。 為了滿足圓錐配合的使用要求，保證圓錐配合的互換性，我國(guó)發(fā)布

2、了一系列有關(guān)圓錐公差與配合及圓錐公差標(biāo)注方法的標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是圓錐的錐度和角度系列(GB/T157-200)1、圓錐公差(GB/T11334-2005)及圓錐配合(GB/T12360-2005)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。6.1 概述概述6.2 錐度與錐角錐度與錐角 圓錐有內(nèi)圓錐(圓錐孔)和外圓錐(圓錐軸)兩種，其主要幾何參數(shù)為圓錐角 、圓錐直徑、圓錐長(zhǎng)度和錐度C等，如圖6-1、圖6-2所示。母線母線軸線軸線圓錐表面圓錐表面/2LdiDiDexLdedx圖6-2 內(nèi)、外圓錐圖6-1圓錐表面6.2.1 6.2.1 圓錐及其配合的主要幾何參數(shù)圓錐及其配合的主要幾何參數(shù)6.2.2 6.2.2 錐度與錐角系列錐度與錐

3、角系列 為了減少加工圓錐工件所用的專用刀具、量具種類和規(guī)格，滿足生產(chǎn)需要，光滑圓錐的錐度已標(biāo)準(zhǔn)化(GB/T157-2001規(guī)定了一般用途和特殊用途的錐度與圓錐角系列)。 1一般用途圓錐的錐度與圓錐角 國(guó)標(biāo)規(guī)定的一般用途圓錐的錐度與圓錐角共22種，見教材表6-1。 2特殊用途圓錐的錐度與圓錐角 國(guó)標(biāo)規(guī)定的特殊用途圓錐的錐度與圓錐角共20種，其中包括我國(guó)早已廣泛使用的莫氏錐度，共7種，見教材表6-2。 為了保證圓錐零件的精度，限制幾何參數(shù)誤差的影響，需要有相應(yīng)的公差指標(biāo)。圓錐公差國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T113342005），適用于錐度從1: 3至1: 500、圓錐長(zhǎng)度從6至630 mm的光滑圓錐工件（即

4、對(duì)錐齒輪、錐螺紋等不適用）。6.3.1 6.3.1 圓錐公差的基本術(shù)語(yǔ)圓錐公差的基本術(shù)語(yǔ) 1. 1. 公稱圓錐公稱圓錐 設(shè)計(jì)給定的理想形狀圓錐稱為公稱圓錐。 公稱圓錐在零件圖樣上可以用兩種形式確定：一種是以一個(gè)公稱圓錐直徑(D、d、dx)、公稱圓錐長(zhǎng)度L和公稱圓錐角（或公稱錐度C）來確定；另一種是以兩個(gè)公稱圓錐直徑（D和d）和公稱圓錐長(zhǎng)度L來確定。圓錐素線圓錐素線a實(shí)際圓錐角實(shí)際圓錐角daAAAA圖6-3 實(shí)際圓錐與實(shí)際圓錐直徑6.3 圓錐公差圓錐公差 2. 2. 實(shí)際圓錐、實(shí)際圓錐直徑實(shí)際圓錐、實(shí)際圓錐直徑da da 實(shí)際存在并與周圍介質(zhì)分隔的圓錐稱為實(shí)際圓錐，實(shí)際圓錐上的任一直徑稱為實(shí)際圓

5、錐直徑，如圖6-3所示。 4. 4.極限圓錐極限圓錐 指與公稱圓錐共軸且圓錐角相等，直徑分別為上極限尺寸和下極限尺寸）的兩個(gè)圓錐，如圖6-4所示。極限圓錐是實(shí)際圓錐允許變動(dòng)的界限，合格的實(shí)際圓錐必須在兩極限圓錐限定的空間區(qū)域之內(nèi) 。 Dmin圓錐素線的形狀公差帶圓錐素線的形狀公差帶實(shí)際圓錐實(shí)際圓錐極限圓錐極限圓錐L圓錐直徑公差區(qū)圓錐直徑公差區(qū)ATD/2AAA圓錐素線的形狀公差帶圓錐素線的形狀公差帶TD/2Dmaxdmindmax 圖6-4 極限圓錐與圓錐公差區(qū) 3. 3. 實(shí)際圓錐角實(shí)際圓錐角a a 在實(shí)際圓錐的任一軸向截面內(nèi)，包容圓錐素線且距離為最小的兩對(duì)平行直線之間的夾角稱為實(shí)際圓錐角，如

6、圖6-3所示。 5. 5. 極限圓錐直徑極限圓錐直徑 極限圓錐上的任一直徑，圖6-4中的Dmax和Dmin、dmax 和dmin 。對(duì)任一給定截面的圓錐直徑dx，它有dx max和dx min。極限圓錐直徑是圓錐直徑允許變動(dòng)的界限值。 6. 6. 極限圓錐角極限圓錐角 允許的上極限或下極限圓錐角，如圖6-5所示 max 和 min。L圓錐角公差區(qū)圓錐角公差區(qū) ATD/2minAT/2max圖圖6-5 極限圓錐角與圓錐角公差區(qū)極限圓錐角與圓錐角公差區(qū)6.3.2 6.3.2 圓錐公差項(xiàng)目、公差值和給定方法圓錐公差項(xiàng)目、公差值和給定方法 1. 圓錐公差項(xiàng)目和公差值圓錐公差項(xiàng)目和公差值 為了滿足圓錐聯(lián)

7、結(jié)功能和使用要求，圓錐公差國(guó)標(biāo)GB/T113342005規(guī)定了圓錐公差項(xiàng)目包括圓錐直徑公差、圓錐角公差、圓錐的形狀公差和給定截面圓錐直徑公差4項(xiàng)，見教材表6-3所示。 2. 圓錐公差的給定方法圓錐公差的給定方法 對(duì)于一個(gè)具體的圓錐工件，并不都需要給定教材表6-3中的四項(xiàng)公差，而是根據(jù)工件的不同要求來給公差項(xiàng)目。GB/T113342005中規(guī)定了兩種圓錐公差的給定方法： 方法一 給出圓錐的理論正確圓錐角（或錐度C）和圓錐直徑公差TD，由TD確定兩個(gè)極限圓錐，所給出的圓錐直徑公差具有綜合性。 方法二 同時(shí)給出給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公差A(yù)T，如圖6-10所示。給出的TDS和AT是獨(dú)立的，

8、彼此無關(guān)，應(yīng)分別滿足這兩個(gè)公差的要求，兩者關(guān)系相當(dāng)于獨(dú)立原則，該方法是在假定圓錐素線為理想直線的情況下給出的，如圖6-11所示。 minmaxDminDmaxTD/2TD/2 6030 555 450.0460AT/2dmaxTDS/2AT/2AT/2AT/2AT/2dminAT/2給定截面圖6-9 用圓錐直徑誤差TD控制圓錐誤差圖6-11 給定截面圓錐直徑公差TDS與圓錐角公差A(yù)T的關(guān)系 GB/T123602005圓錐配合規(guī)定了圓錐配合的形成、術(shù)語(yǔ)及定義和一般規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)適用于錐度C從1: 3至1: 500、圓錐長(zhǎng)度從6至630 mm、圓錐直徑至500 mm的光滑圓錐的配合。 圓錐配合是指基本

9、圓錐相同的內(nèi)、外圓錐直徑之間，由于結(jié)合不同形成的關(guān)系。6.4.1 6.4.1 圓錐配合的定義圓錐配合的定義 圓錐配合可分為三種，分別是間隙配合、過盈配合、緊密配合（也稱過渡配合）。6.4 6.4 圓錐配合圓錐配合6.4.2 6.4.2 圓錐配合的種類圓錐配合的種類 1.1.間隙配合間隙配合 間隙配合是指具有間隙的配合。間隙的大小可以在裝配時(shí)和在使用中通過內(nèi)、外圓錐的軸向相對(duì)位移來調(diào)整。間隙配合主要用于有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，例如精密車床主軸軸頸與圓錐滑動(dòng)軸承襯套的配合。 2.2.過盈配合過盈配合 過盈配合是指具有過盈的配合。過盈的大小也可以通過內(nèi)、外圓錐的軸向相對(duì)位移來調(diào)整。在承載情況下利用內(nèi)、外

10、圓錐間的摩擦力自鎖，可以傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。例如鉆頭、鉸刀和銑刀等工具錐柄與機(jī)床主軸錐孔的配合。 3.3.緊密配合緊密配合( (也稱過渡配合也稱過渡配合) ) 緊密配合是指可能具有間隙，也可能具有過盈的配合。其中，要求內(nèi)、外圓錐緊密接觸，間隙為零或稍有過盈的配合稱為緊密配合，此類配合具有良好的密封性，可以防止漏水和漏氣。它用于對(duì)中定心或密封。為了保證良好的密封，對(duì)內(nèi)、外圓錐的形狀精度要求很高，通常將它們配對(duì)研磨，這類零件不具有互換性。6.4.3 6.4.3 圓錐配合的誤差關(guān)系圓錐配合的誤差關(guān)系22000601eieiH.DDC圓錐零件錐角和直徑制造誤差都會(huì)引起圓錐配合基面距的變動(dòng)和表面接觸不良，其

11、間存在下列關(guān)系：式中 a 基面距偏差（mm）C 錐度；H 內(nèi)、外圓錐結(jié)合長(zhǎng)度（mm） Di、De 內(nèi)、外圓錐直徑誤差（mm）i、 e 內(nèi)、外圓錐的圓錐角（分） 依據(jù)上式，在確定圓錐角和圓錐直徑時(shí)，可根據(jù)基面距公差的要求，按工藝條件先選定一個(gè)參數(shù)的公差，通過計(jì)算確定另一個(gè)參數(shù)的公差。 a= 圓錐配合按確定內(nèi)、外圓錐相對(duì)位置的方法不同，分為結(jié)構(gòu)型圓錐配合和位移型圓錐配合兩種形式。 1.結(jié)構(gòu)型圓錐配合 結(jié)構(gòu)型圓錐配合是指由內(nèi)、外圓錐本身的結(jié)構(gòu)或基面距確定它們之間最終的軸向相對(duì)位置，從而獲得指定配合性質(zhì)的圓錐配合。 2位移型圓錐配合 位移型圓錐配合有兩種形成方法（見圖6-14、圖6-15）。圖6-14

12、為由內(nèi)、外圓錐實(shí)際初始位置Pa開始，作一定的相對(duì)軸向位移Ea而形成配合。 終止位置終止位置實(shí)際初始位置實(shí)際初始位置EaPfPa實(shí)際初始位置實(shí)際初始位置終止位置終止位置裝配力裝配力PaPfEa圖6-14作一定軸向位移確定軸向位置 圖6-15施加一定裝配力確定軸向位置6.4.4 6.4.4 圓錐配合的形成圓錐配合的形成6.4.5 未注圓錐公差角度的極限偏差未注圓錐公差角度的極限偏差 國(guó)家對(duì)金屬切削加工工件的未注公差角度規(guī)定了極限偏差，見表6-5。以角度的短邊長(zhǎng)度查取。用于圓錐時(shí)，以圓錐素線長(zhǎng)度查取。表6-5 未注公差角度極限偏差 公差等級(jí)長(zhǎng) 度(mm) 10 1050 50120 120400 4

13、00 m(中等級(jí)) 土1 士30 土20 士10 土5 c(粗糙級(jí)) 土130 士1 土30 土15 土lO v(最粗級(jí)) 土3 土2 土1 土30 土206.5 6.5 錐度的檢測(cè)錐度的檢測(cè) 1量規(guī)檢驗(yàn)法量規(guī)檢驗(yàn)法 大批量生產(chǎn)條件下，圓錐的檢驗(yàn)多用圓錐量規(guī)。圓錐量規(guī)用來檢驗(yàn)實(shí)際內(nèi)、外圓錐工件的錐度和直徑偏差。 2間接測(cè)量法間接測(cè)量法 圖6-17所示是用正弦規(guī)測(cè)量外圓錐錐度。 圖6-17用正弦規(guī)測(cè)量錐度7.1 7.1 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接7.2 7.2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接第7章 平鍵、花鍵聯(lián)接的公差與檢測(cè)7.1 7.1 平鍵聯(lián)接平鍵聯(lián)接 平鍵在實(shí)際應(yīng)用中最為廣泛，其中平鍵用于固定連接，導(dǎo)向平鍵及滑鍵

14、用于導(dǎo)向聯(lián)接。平鍵聯(lián)接是由鍵、軸、輪轂三個(gè)零件組成的，通過鍵的側(cè)面分別與軸槽、輪轂槽的側(cè)面接觸來傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，鍵的上表面和輪轂槽底面留有一定的間隙。見圖7-1.圖7-1普通平鍵的聯(lián)接結(jié)構(gòu) 7.1.1 7.1.1 概述概述 1.尺寸公差帶在鍵與鍵槽寬的配合中，鍵寬相當(dāng)于廣義的“軸”，鍵槽寬相當(dāng)于廣義的“孔”。鍵寬同時(shí)要與軸槽寬和輪轂槽寬配合，而且配合性質(zhì)又不同，由于平鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，因此平鍵配合采用基軸制。鍵的尺寸大小是根據(jù)軸的直徑按教材表7-1選取的。 2.平鍵聯(lián)結(jié)的三種配合及應(yīng)用見表7-3。表表7-3 平鍵聯(lián)結(jié)的三種配合及應(yīng)用平鍵聯(lián)結(jié)的三種配合及應(yīng)用配合種類尺寸b的公差帶應(yīng) 用鍵軸槽輪轂槽較松

15、聯(lián)結(jié)h8H9D10鍵在軸上及輪轂中均能滑動(dòng)，主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上移動(dòng)一般聯(lián)結(jié)N9JS9鍵在軸槽中和輪轂槽中均固定，用于載荷不大的場(chǎng)合較緊聯(lián)結(jié)P9P9鍵在軸槽中和輪轂槽中均牢固地固定，比一般鍵聯(lián)接配合更緊。用于載荷較大、有沖擊和雙向傳遞扭矩的場(chǎng)合。7.1.2 7.1.2 平鍵聯(lián)接的公差與配合平鍵聯(lián)接的公差與配合 3.鍵槽的形位公差鍵與鍵槽配合的松緊程度不僅取決于其配合尺寸的公差帶，還與配合表面的形位誤差有關(guān)，同時(shí)，為保證健側(cè)與鍵槽側(cè)面之間有足夠的接觸面積，避免裝配困難，還需分別規(guī)定鍵槽兩側(cè)面的中心平面對(duì)軸的基準(zhǔn)軸線和輪轂鍵槽兩側(cè)面的中心平面對(duì)孔的基準(zhǔn)軸線的對(duì)稱度公差。軸槽及輪轂槽的剖面

16、尺寸，形位公差及表面粗糙度在圖樣上的標(biāo)注（見圖7-3）。5 0 0- 0 . 21 6 N 9 (0- 0 . 0 1 3)0 . 0 2A3 . 2 (+ 0 . 0 6 0+ 0 . 0 4 1)3 . 21 6 j s 9 ( 0 . 0 2 1 )0 . 0 2A3 . 2 (+ 0 . 0 6 0+ 0 . 0 4 1)3 . 26 0 + 0 . 203 . 23.2圖7-3 鍵槽槽尺寸與公差標(biāo)注 花鍵聯(lián)接是由內(nèi)花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸）兩個(gè)零件組成?；ㄦI聯(lián)接與單鍵聯(lián)接相比，其主要特點(diǎn)是定心精度高，導(dǎo)向性好，承載能力強(qiáng)。在機(jī)械中應(yīng)用廣泛?；ㄦI聯(lián)接可用作固定聯(lián)接可用作滑動(dòng)聯(lián)接。

17、花鍵按其截面形狀的不同，可分為矩形花鍵、漸開線花鍵、三角形花鍵等幾種，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。（a）內(nèi)花鍵 （b）外花鍵 圖7-4 矩形花鍵的主要尺寸7.2 7.2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接 1.矩形花鍵的主要尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了花鍵的矩形花鍵的基本尺寸為大徑D、小徑d、鍵寬和鍵槽寬B，如圖7-4所示。矩形花鍵的基本尺寸系列查教材表7-4。 7.2.1 7.2.1 概述概述2.矩形花鍵聯(lián)結(jié)的定心方式 花鍵聯(lián)接主要保證內(nèi)、外花鍵連接后具有較高的同軸度，并能傳遞扭矩。矩形花鍵聯(lián)接的主要配合尺寸有大徑D、小徑d和鍵（或槽）寬B參數(shù)。定心方式如圖7-5所示。a) b) c)圖7-5花鍵的定心方式a) 大徑定心b)

18、 小徑定心 c) 鍵寬定心7.2.2 7.2.2 矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合矩形花鍵聯(lián)接的公差與配合 矩形花鍵的極限與配合分為兩種情況：1）一般用途的矩形花鍵；2）精密傳動(dòng)的矩形花鍵。其內(nèi)、外花鍵的尺寸公差帶見教材表7-5，這些公差帶均選自GB/T1800.31998。 為了減少加工和檢驗(yàn)內(nèi)花鍵拉刀和量規(guī)的規(guī)格和數(shù)量，矩形花鍵聯(lián)接采用基孔制配合。表7-5中所給定的公差帶是成品零件的公差帶，對(duì)于拉削后不進(jìn)行熱處理和拉削后熱處理的零件，所用拉刀不同，故采用不同的公差帶。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，矩形花鍵的配合按裝配型式分滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和固定三種。其區(qū)別在于，前兩種在工作過程中，既可傳遞扭矩，且花鍵套還可在軸上移動(dòng)

19、；后者只用來傳遞扭矩，花鍵套在軸上無軸向移動(dòng)。 對(duì)于精密傳動(dòng)用的內(nèi)花鍵，當(dāng)需要控制鍵側(cè)配合間隙時(shí)，槽寬公差帶可選用H7，一般情況下可選用H9。7.2.3 7.2.3 矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選擇矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選擇 矩形花鍵聯(lián)接的極限與配合選用主要是確定聯(lián)接精度和裝配型式。聯(lián)接精度的選用主要是根據(jù)定心精度要求和傳遞扭矩大小。精密傳動(dòng)用花鍵聯(lián)接定心精度高，傳遞扭矩大而且平穩(wěn)，多用于精密機(jī)床主軸變速箱，以及各種減速器中軸與齒輪花鍵孔的聯(lián)接。 選擇配合種類時(shí)，首先要根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間是否有軸向移動(dòng)，確定固定聯(lián)接還是非固定聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對(duì)移動(dòng)，而且移動(dòng)距離長(zhǎng)、移動(dòng)頻率高的情況

20、，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動(dòng)聯(lián)接，以保證運(yùn)動(dòng)靈活性及配合面間有足夠的潤(rùn)滑層，對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間定心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，則選用配合間隙較小的緊滑動(dòng)聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵間無需在軸向移動(dòng)，只用來傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接。見下表列出了幾種配合應(yīng)用情況。 矩形花鍵配合應(yīng)用矩形花鍵配合應(yīng)用應(yīng) 用固 定 聯(lián) 結(jié)滑 動(dòng) 聯(lián) 結(jié)配 合特 征 及 應(yīng) 用配 合特 征 及 應(yīng) 用精密傳動(dòng)用H5/h5緊固程度較高，可傳遞大扭矩h5/g5滑動(dòng)程度較低，定心精度高，傳遞扭矩大H6/h6傳遞中等扭矩H6/f6滑動(dòng)程度中等，定心精度較高，傳遞中等扭矩一般用H7/h7緊固程度較低，傳遞扭矩較小，可經(jīng)常拆

21、卸H7/f7移動(dòng)頻率高，移動(dòng)長(zhǎng)度大，定心精度要求不高7.2.4 7.2.4 矩形花鍵聯(lián)接形位公差與表面粗糙度矩形花鍵聯(lián)接形位公差與表面粗糙度 1.矩形花鍵的形位公差 內(nèi)、外花鍵加工時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生形位誤差。為防止裝配困難，并保證健和鍵槽側(cè)面接觸均勻，除用包容原則控制定心表面的形狀誤差外，還應(yīng)控制花鍵（或花鍵槽）在圓周上分布的均勻性（即分度誤差），當(dāng)花鍵較長(zhǎng)時(shí)，還可根據(jù)產(chǎn)品性能要求進(jìn)一步控制各個(gè)鍵或鍵槽側(cè)面對(duì)定心表面軸線的平行度。為保證花鍵（或花鍵槽）在圓周上分布的均勻性，應(yīng)規(guī)定位置度公差，并采用相關(guān)要求。其在圖樣上的標(biāo)注如圖7-6所示。 2.矩形花鍵的表面粗糙度 矩形花鍵的表面粗糙度參數(shù)R

22、a的上限值推薦如下： 內(nèi)花鍵：小徑表面不大于1.6m，鍵槽側(cè)面不大于6.3m，大徑表面不大于6.3m。 外花鍵：小徑表面不大于0.8m，鍵槽側(cè)面不大于1.6m，大徑表面不大于3.2m。 0 . 0 2A34H162 8 H0 . 0 2A34a112 8 h 73 . 20 . 80 . 88 . 06 . 33 . 267 d 1 034H162 8 H34a112 8 h 73 . 20 . 80 . 88 . 06 . 33 . 267 d 1 00 . 0 1 5A0 . 0 1 5A圖7-6 矩形花鍵的位置度公差標(biāo)注圖7-7 矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注7.2.5 7.2.5 矩形花鍵聯(lián)

23、接的標(biāo)注矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)注 矩形花鍵的規(guī)格按下列順序表示：鍵數(shù)N小徑d大徑D鍵寬（鍵槽寬）B。7.2.6 7.2.6 矩形花鍵的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè) 1、在單件小批生產(chǎn)中，用通用量具如千分尺、游標(biāo)卡尺、指示表等分別對(duì)各尺寸（d、D和B）及形位誤差進(jìn)行檢測(cè)。 2、在成批生產(chǎn)中，可先用花鍵位置量規(guī)同時(shí)檢驗(yàn)花鍵的小徑、大徑、鍵寬及大、小徑的同軸度誤差、各鍵和鍵槽的位置度誤差等綜合結(jié)果。 3、位置量規(guī)通過為合格。花鍵經(jīng)位置量規(guī)檢驗(yàn)合格后，可再用單項(xiàng)止端塞規(guī)（卡規(guī)）或通用計(jì)量器具檢測(cè)其小徑、大徑及鍵槽寬（鍵寬）的實(shí)際尺寸是否超越其最小實(shí)體尺寸。 8.1 8.1 概述概述8.2 8.2 普通螺紋幾何參數(shù)偏差

24、對(duì)螺紋互普通螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)螺紋互 換性的影響換性的影響8.3 8.3 普通螺紋的公差與配合普通螺紋的公差與配合8.4 8.4 螺紋的檢測(cè)螺紋的檢測(cè)第8章 普通螺紋結(jié)合的公差及檢測(cè) 螺紋結(jié)合在機(jī)械制造及裝配安裝中是廣泛采用的一種結(jié)合形式，按螺紋結(jié)合性質(zhì)和使用要求可分為三類： 1.普通螺紋 主要用于連接和緊固零件，米制普通螺紋是應(yīng)用最為廣泛的一種螺紋，牙型為三角形，分粗牙和細(xì)牙兩種，對(duì)這類螺紋結(jié)合的主要要求有兩個(gè)，一是可旋合性，二是連接的可靠性。 2.傳動(dòng)螺紋 主要用于傳遞精確的位移、動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，如機(jī)床中的絲杠和螺母。傳動(dòng)螺紋牙型有梯形、矩形等，機(jī)床中的絲杠、螺母常采用梯形牙型。要求是傳動(dòng)準(zhǔn)確

25、、可靠，螺牙接觸良好及耐磨等。 3.密封螺紋 用于密封的螺紋連接，如管螺紋的連接，要求結(jié)合緊密，不漏水、不漏氣、不漏油。8.1 8.1 概述概述8.1.1 8.1.1 螺紋種類及使用要求螺紋種類及使用要求 米制普通螺紋的基本牙型是指在原始的等邊三角形基礎(chǔ)上，削去頂部和底部所形成的螺紋牙型，該牙型具有螺紋的基本尺寸（見圖8-1）。普通螺紋的基本尺寸見教材表8-1。直徑與螺距標(biāo)準(zhǔn)組合系列見教材表8-2。圖圖8-1 普通螺紋基本牙型普通螺紋基本牙型1基本牙型基本牙型2大徑大徑D或或d3螺距螺距P4小徑小徑D1或或d15中徑中徑D2或或d26單一中徑單一中徑D2a 或或d2a7牙型角牙型角和牙型半角和

26、牙型半角 /28螺紋旋合長(zhǎng)度螺紋旋合長(zhǎng)度8.1.2 8.1.2 普通螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)普通螺紋的基本牙型和幾何參數(shù) 普通螺紋的主要幾何參數(shù)1.1.基本大徑（基本大徑（d d，D D） 大徑是與外螺紋牙頂或內(nèi)螺紋牙底相切的假想圓柱的直徑。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通螺紋大徑的基本尺寸為螺紋的公稱直徑。2.2.基本小徑（基本小徑（d1d1 ，D1 D1 ） 小徑是與外螺紋牙底或內(nèi)螺紋牙頂相切的假想圓柱的直徑。3.3.基本中徑（基本中徑（d2 d2 ，D2 D2 ） 中徑是一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。4.4.螺距（螺距（P P） 螺距是相鄰兩牙在中徑線對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)

27、間的軸向距離。5.5.單一中徑（單一中徑（da da ，Da Da ） 單一中徑是一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于基本螺距一半的地方。 當(dāng)無螺距偏差時(shí)，單一中徑與中徑相等;有螺距偏差的螺紋，其單一中徑與中徑數(shù)值不相等。 圖8-2 螺紋的單一中徑與中徑 6.6.導(dǎo)程（導(dǎo)程（Ph Ph ）牙在中徑）牙在中徑 導(dǎo)程是指同一螺旋線上的相鄰兩線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。 對(duì)單線螺紋，導(dǎo)程與螺距同值 對(duì)多線螺紋，導(dǎo)程等于螺距P與螺紋線數(shù)n的乘積，即導(dǎo)程Ph =nP。 7.7.牙型角（牙型角（）和牙型半角（）和牙型半角（/2/2） 牙型角是螺紋牙型上相鄰兩牙側(cè)間的夾角。 公制普通螺紋的牙

28、型角=60，牙型半角是牙型角的一半。公制普通螺紋的牙型半角=30。圖8-3牙型角、牙型半角和牙側(cè)角 8.8.牙側(cè)角（牙側(cè)角（1 1 、2 2 ） 牙側(cè)角是在螺紋牙型上牙側(cè)與螺紋軸線的垂線之間的夾角。 對(duì)于普通螺紋，在理論上，=60， /2=30，1 =2 =30。 9.9.螺紋旋合長(zhǎng)度螺紋旋合長(zhǎng)度 兩個(gè)相互配合的螺紋，沿螺紋軸線方向上相互旋合部分的長(zhǎng)度。 10.10.螺紋接觸高度螺紋接觸高度 兩個(gè)相互配合的螺紋牙型上，牙側(cè)重合部分在垂直于螺紋軸線方向上的距離。圖7-4 螺紋的接觸高度和旋合長(zhǎng)度8.2 8.2 普通螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)螺紋互換性的影響普通螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)螺紋互換性的影響 螺距偏差

29、分為單個(gè)螺距偏差和螺距累積偏差，前者與旋合長(zhǎng)度無關(guān)，后者和旋合長(zhǎng)度有關(guān)，是主要影響因素。螺距偏差對(duì)旋合性的影響如圖8-5所示。圖8-5螺距偏差對(duì)旋合性的影響8.2.1 8.2.1 螺距偏差對(duì)螺紋互換性的影響螺距偏差對(duì)螺紋互換性的影響 螺紋牙型半角偏差為實(shí)際牙型半角與理論牙型半角之差，它是牙側(cè)相對(duì)于螺紋軸線的位置偏差。 （1）當(dāng)外螺紋的左、右牙型半角相等，但小于內(nèi)螺紋牙型半角，牙型半角偏差a/2=a/2（外）-a/2（內(nèi)）0，則在其牙根部分的牙側(cè)有干涉現(xiàn)象。 （3)當(dāng)外螺紋的左、右牙型半角偏差不相同，兩側(cè)干涉區(qū)的干涉量也不相同。 8.2.2 8.2.2 牙型半角偏差對(duì)螺紋互換性的影響牙型半角偏差

30、對(duì)螺紋互換性的影響圖8-6 牙型半角偏差對(duì)旋合性的影響 螺紋中徑的實(shí)際尺寸與中徑基本尺寸存在偏差，當(dāng)外螺紋中徑比內(nèi)螺紋中徑大就會(huì)影響螺紋的旋合性。 反之，當(dāng)外螺紋中徑比內(nèi)螺紋中徑小，就會(huì)使內(nèi)外螺紋配合過松，難以使牙側(cè)間接觸良好，影響連接的可靠性和緊密性，削弱連接強(qiáng)度， 為了保證螺紋的旋合性，應(yīng)該限制外螺紋的最大中徑和內(nèi)螺紋的最小中徑；為了保證螺紋的連接可靠性，還必須限制外螺紋的最小中徑和內(nèi)螺紋的最大中徑。8.2.3 8.2.3 單一中徑偏差對(duì)螺紋互換性的影響單一中徑偏差對(duì)螺紋互換性的影響 1. 作用中徑作用中徑是指螺紋配合時(shí)實(shí)際起作用的中徑。當(dāng)普通螺紋沒有螺距偏差和牙型半角偏差時(shí)，內(nèi)、外螺紋旋

31、合時(shí)起作用的就是螺紋的實(shí)際中徑。 2.中徑的合格條件 對(duì)外螺紋:作用中徑不大于中徑最大極限尺寸;任意位置的實(shí)際中徑不小于中徑最小極限尺寸。 即：d 2作用 d 2max ，d 2a d 2min 對(duì)內(nèi)螺紋:作用中徑不小于中徑最小極限尺寸;任意位置的實(shí)際中徑不大于中徑最大極限尺寸。 即：D2作用 D 2min ，D 2a D 2max 8.2.4 8.2.4 螺紋作用中徑及中徑合格條件螺紋作用中徑及中徑合格條件8.3 8.3 普通螺紋的公差與配普通螺紋的公差與配合合螺紋精度螺紋精度公差帶公差帶大小大小位置位置 旋合長(zhǎng)度旋合長(zhǎng)度公差等級(jí)公差等級(jí)基本偏差基本偏差圖8-7 普通螺紋公差制的結(jié)構(gòu)8.3.

32、1 8.3.1 普通螺紋公差的基本結(jié)構(gòu)普通螺紋公差的基本結(jié)構(gòu) 螺紋公差帶是沿基本牙型的牙側(cè)、牙頂和牙底分布的牙型公差帶，它由相對(duì)于基本牙型的大?。ü畹燃?jí)）和位置（基本偏差）兩個(gè)要素構(gòu)成，在垂直于螺紋軸線的方向計(jì)量，（見圖8-8） 基本偏差為零的內(nèi)、外螺紋的公差帶。圖8-8 基本偏差為零的內(nèi)、外螺紋的公差帶8.3.2 8.3.2 螺紋公差帶螺紋公差帶 1.公差帶的大小和公差等級(jí)公差帶的大小由公差值決定，它表示螺紋中徑和頂徑尺寸的允許變動(dòng)量。而公差值則取決于螺紋公稱直徑和螺距基本尺寸的大小及中徑和頂徑公差等級(jí)的高低。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)、外螺紋規(guī)定了不同的公差等級(jí)，見表8-3。螺紋的公差值是由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)

33、算而來的，普通螺紋的中徑和頂徑公差見教材表8-4和8-5。 表8-3 螺紋公差等級(jí)螺紋直徑公差等級(jí)螺紋直徑公差等級(jí)內(nèi)螺紋小徑D14、5、6、7、8外螺紋大徑d4、6、8內(nèi)螺紋中徑D24、5、6、7、8外螺紋中徑d23、4、5、6、7、8、9 2. 公差帶的位置和基本偏差公差帶的位置是指公差帶相對(duì)于基本牙型的距離。這個(gè)距離由基本偏差來確定。在普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)內(nèi)螺紋規(guī)定了代號(hào)為G、H的兩種基本偏差，對(duì)外螺紋規(guī)定了代號(hào)為e、f、g、h的四種基本偏差（見圖8-9），H、h的基本偏差為零，G的基本偏差為正值， e、f、g的基本偏差為負(fù)值。內(nèi)、外螺紋的基本偏差見教材表8-6。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按螺紋的直徑和螺距

34、將旋合長(zhǎng)度分為三組，分別稱為短旋合長(zhǎng)度組（S）、中旋合長(zhǎng)度組（N）和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度組（L）。 標(biāo)準(zhǔn)按螺紋公差等級(jí)和旋合長(zhǎng)度將螺紋精度分為精密、中等和粗糙三級(jí)。螺紋精度等級(jí)的高低代表著螺紋加工的難易程度。 精密級(jí)用于精密螺紋，要求配合性質(zhì)變動(dòng)小時(shí)采用 中等級(jí)用于一般用途的機(jī)械和構(gòu)件 粗糙級(jí)用于精度要求不高或制造比較困難的螺紋。 一般以中等旋合長(zhǎng)度下的6級(jí)公差等級(jí)作為中等精度，精密與粗糙都與此相比較而言。普通螺紋旋合長(zhǎng)度見教材表8-7。 8.3.3 8.3.3 螺紋的精度等級(jí)與旋合長(zhǎng)度螺紋的精度等級(jí)與旋合長(zhǎng)度圖8-9 內(nèi)、外螺紋公差帶位置螺紋標(biāo)記包括：螺紋代號(hào)公差帶代號(hào)旋合長(zhǎng)度代號(hào)旋向 1.螺紋代號(hào)

35、螺紋特征代號(hào) 螺紋尺寸代號(hào) （1）螺紋特征代號(hào)：普通螺紋特征代號(hào)用字母“M”表示。 （2）螺紋尺寸代號(hào)：?jiǎn)尉€螺紋的尺寸代號(hào)為“公稱直徑螺距”，公稱直徑和螺距數(shù)值 2.公差帶代號(hào) 螺紋公差帶代號(hào)包括中徑和頂徑的公差等級(jí)和基本偏差代號(hào)，當(dāng)中徑和頂徑公差帶不同時(shí)，應(yīng)分別注出，前者為中徑，后者為頂徑，如5g6g。 3.旋合長(zhǎng)度代號(hào) 螺紋的旋合長(zhǎng)度指兩個(gè)相互旋合的內(nèi)外螺紋沿軸線方向旋合部分的長(zhǎng)度，長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度用L表示，中等旋合長(zhǎng)度用N表示，短旋合長(zhǎng)度用S表示。 4.旋向 左旋螺紋用LH代號(hào)表示，右旋螺紋省略標(biāo)注。 例如: M16Ph3P1.5-5g6g 8.3.4 8.3.4 普通螺紋的標(biāo)記普通螺紋的標(biāo)記

36、 由螺紋公差等級(jí)和公差帶的位置組合，可得到各種公差帶。在生產(chǎn)中，為了減少螺紋刀具和螺紋量規(guī)的規(guī)格和數(shù)量，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，GB.T1982003推薦了一些常用的公差帶，見表8-8和表8-9， 表8-8 內(nèi)螺紋的推薦公差帶（摘自GB/T 197-2003)精度公差帶位置G公差帶位置HSNLSNL精密4H5H6H中等(5G)*6G(7G)*5H*6H*7H粗糙(7G)(8G)7H8H8.3.5 8.3.5 螺紋的公差帶及選用螺紋的公差帶及選用表8-9 外螺紋的推薦公差帶（摘自GB/T 197-2003)精度公差帶位置e公差帶位置f公差帶位置g公差帶位置hSNLSNLSNLSNL精密 4g(5g4g

37、)(3h4h)*4h(5h4h)中等*6e(7e6e)*6f(5g6g)*6g(7g6g)(5h6h)6h(7h6h)粗糙 8e(9e8e)8g(9g8g) 螺紋的檢測(cè)方法分為綜合檢驗(yàn)和單項(xiàng)測(cè)量?jī)深悺?.4.1 8.4.1 綜合檢驗(yàn)綜合檢驗(yàn) 綜合檢驗(yàn)是指同時(shí)檢驗(yàn)螺紋的幾個(gè)參數(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中，通常采用光滑極限量規(guī)和螺紋量規(guī)聯(lián)合檢驗(yàn)螺紋的合格性，如圖8-10所示。 螺紋量規(guī)分為螺紋環(huán)規(guī)（或螺紋卡規(guī)）和螺紋塞規(guī)，螺紋量規(guī)也是成對(duì)地使用，其中一是通規(guī)（或通端），另一是止規(guī)（或止端）。用來檢驗(yàn)外螺紋的大徑和內(nèi)螺紋的小徑8.4 8.4 螺紋的檢測(cè)螺紋的檢測(cè)圖8-10 螺紋量規(guī) 單項(xiàng)測(cè)量是指用量具或量?jī)x測(cè)量

38、螺紋每個(gè)參數(shù)的實(shí)際值，可以對(duì)各項(xiàng)誤差進(jìn)行分析，找出產(chǎn)生原因，從而指導(dǎo)生產(chǎn)。單項(xiàng)測(cè)量一般主要測(cè)中徑、螺距、牙型半角和頂徑。 1.用螺紋千分尺測(cè)量外螺紋中徑 。 2.三針量法 三針量法是一種間接測(cè)量方法，主要用于測(cè)量精密螺紋（如絲杠、螺紋塞規(guī)）的中徑d2。 3.用工具顯微鏡測(cè)量螺紋各要素 8.4.2 8.4.2 單項(xiàng)測(cè)量單項(xiàng)測(cè)量9.1 9.1 概述概述9.2 9.2 滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔配合的滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔配合的 選擇及所考慮的因素選擇及所考慮的因素9.3 9.3 與滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔幾何與滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔幾何 精度的選擇精度的選擇第9章 滾動(dòng)軸承的公差與配合 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)

39、構(gòu)，一般由外圈1、內(nèi)圈2、滾動(dòng)體3和保持架4組成。公稱內(nèi)徑為d的軸承內(nèi)圈與軸頸5配合，公稱外徑為D的軸承外圈與外殼6的孔配合，屬于典型的光滑圓柱連接，（見圖9-1）。 滾動(dòng)軸承工作時(shí)，要求轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、旋轉(zhuǎn)精度高、噪音小。為了保證滾動(dòng)軸承的工作性能與使用壽命，除了軸承本身的制造精度外，還要正確選擇軸和外殼孔與軸承的配合、傳動(dòng)軸和外殼孔的尺寸精度、形位精度以及表面粗糙度等。圖9-1 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)9.1.1 9.1.1 滾動(dòng)軸承的組成與特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的組成與特點(diǎn)9.1 9.1 概述概述 1.滾動(dòng)軸承的精度等級(jí) 滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)與軸承的外形尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度決定。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB.T307.31996

40、規(guī)定向心軸承（圓錐滾子軸承除外）精度分為P0 、P6 、P5 、P4 和P2 五級(jí)。其中P0 級(jí)最低，依次升高，P2級(jí)最高。圓錐滾子軸承精度分為P0 、P6X 、P5 、P4 四級(jí)；推力軸承分為P0 、P6 、P5 、P4 四級(jí)。表9-1是軸承等級(jí)代號(hào)。 GB/T272-1993代號(hào)含義示例GB272-88示例P0公差等級(jí)為符合標(biāo)準(zhǔn)的0級(jí)，代號(hào)中省略不標(biāo)注6203G203p6公差等級(jí)為符合標(biāo)準(zhǔn)的6級(jí)6203/p6EE203p6x公差等級(jí)為符合標(biāo)準(zhǔn)的6x級(jí)30210/p6xExEx7210p5公差等級(jí)為符合標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)6203/p5DD203p4公差等級(jí)為符合標(biāo)準(zhǔn)的4級(jí)6203/p4CC203p2

41、公差等級(jí)為符合標(biāo)準(zhǔn)的2級(jí)6203/p2BB203表9-1 軸承公差代號(hào)對(duì)照表 9.1.2 9.1.2 滾動(dòng)軸承精度等級(jí)及其應(yīng)用滾動(dòng)軸承精度等級(jí)及其應(yīng)用2.軸承精度等級(jí)的選用 P0級(jí)通常稱為普通級(jí)。用于低、中速及旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它在機(jī)械中應(yīng)用最廣。例如：用于普通機(jī)床變速箱、進(jìn)給箱的軸承，汽車、拖拉機(jī)變速箱的軸承、普通電動(dòng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的軸承等。 P5 、P4 級(jí)用于高速、高旋轉(zhuǎn)精度要求的機(jī)構(gòu)。例如：用于精密機(jī)床的主軸承，精密儀器儀表的主要軸承等。 P 2 級(jí)用于轉(zhuǎn)速很高、旋轉(zhuǎn)精度要求也很高的機(jī)構(gòu)。例如：用于齒輪磨床、精密坐標(biāo)鏜床的主軸軸承，高精度儀器儀表及其他高精度

42、精密機(jī)械的主要軸承。9.1.3 9.1.3 滾動(dòng)軸承公差及其特點(diǎn)滾動(dòng)軸承公差及其特點(diǎn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸承內(nèi)徑和外徑尺寸公差做了兩種規(guī)定：一是規(guī)定了內(nèi)、外徑尺寸的最大值和最小值所允許的極限偏差，其主要目的是為了控制軸承的變形量。二是規(guī)定內(nèi)、外徑實(shí)際量得尺寸的最大值和最小值的平均值極限偏差，目的是保證軸承內(nèi)徑與軸、外徑與殼體孔的尺寸配合精度。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸采用基孔制配合，外圈外徑與外殼孔采用基軸制配合。 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：軸承外圈外徑的單一平面平均直軸承，任一徑Dmp 的公差帶的上偏差為零（見圖9-2），與一般的基準(zhǔn)軸公差帶分布位置相同，數(shù)值不同。軸承內(nèi)圈內(nèi)徑，單一平面平均直徑dmp 公差帶的上偏差也

43、為零（見圖9-2），與一般基準(zhǔn)孔的公差帶分布位置相反，數(shù)值也不同。圖9-2 軸承內(nèi)、外徑公差帶 滾動(dòng)軸承的配合是指成套的內(nèi)孔與軸和外徑與外殼孔的尺寸配合。合理的選擇其配合對(duì)于充分發(fā)揮軸承的性能，保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)、提高機(jī)械效率、延長(zhǎng)使用壽命都有極重要的意義。 9.2 9.2 滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔配合滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔配合 的選擇及所考慮的因素的選擇及所考慮的因素 （1）確定與軸承內(nèi)孔結(jié)合的軸的公差帶 （2）確定與軸承外徑結(jié)合的外殼孔的公差帶：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2751993對(duì)與P0 級(jí)和P6 級(jí)軸承配合的軸頸公差帶規(guī)定了17種，對(duì)外殼孔的公差帶規(guī)定了16種（見圖9-3）。這些公差帶分別選自G

44、B/T1900.31999中規(guī)定的軸公差帶和孔公差帶。9.2.1 9.2.1 軸承配合選擇的任務(wù)軸承配合選擇的任務(wù)圖9-3 軸承與軸和外殼配合常用的公差帶1.1.負(fù)荷類型負(fù)荷類型1）套圈相對(duì)于負(fù)荷方向固定定向負(fù)荷。徑向負(fù)荷的作用線與軸承套圈相對(duì)不旋轉(zhuǎn)，徑向負(fù)荷始終作用在套圈滾道的局部區(qū)域， 2）套圈相對(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)負(fù)荷。作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并依次作用在該套圈的整個(gè)圓周滾道上。 3）套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng)擺動(dòng)負(fù)荷。大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向負(fù)荷作用在套圈的部分滾道上，對(duì)承受定向負(fù)荷的套圈應(yīng)選較松的過度配合或較小的間隙配合，以便使套圈滾道間的摩擦力矩帶動(dòng)套圈偶然轉(zhuǎn)位

45、，受力均勻、延長(zhǎng)使用壽命。對(duì)承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷的套圈應(yīng)選過度配合或較緊的過度配合，以防止它在軸頸上或殼孔的配合表面打滑，引起配合表面發(fā)熱、磨損，影響正常工作。過盈量的大小，以其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與軸或殼體孔間不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象為原則。對(duì)承受擺動(dòng)負(fù)荷的軸承，其配合要求一般與旋轉(zhuǎn)負(fù)荷相同或略松一點(diǎn)。9.2.2 9.2.2 配合選擇所考慮的因素配合選擇所考慮的因素2.負(fù)荷大小負(fù)荷大小 軸承與軸頸和、殼孔的配合的松緊程度還與負(fù)荷大小有關(guān)，對(duì)于向心軸承，國(guó)標(biāo)用當(dāng)量徑向動(dòng)負(fù)荷Fr與徑向額定動(dòng)負(fù)荷Cr（Fr和Cr的數(shù)值由軸承產(chǎn)品樣本查出）的比值來表示負(fù)荷的大小。軸承在重負(fù)荷作用下，軸承套圈容易變形，使配合面受力不均勻，引起配合松

46、動(dòng)。因此對(duì)于承受重負(fù)荷的軸承配合，應(yīng)比在輕負(fù)荷和正常負(fù)荷下的配合要緊，負(fù)荷越大，過盈量應(yīng)選的越大。3.其他因素其他因素 工作溫度的影響，滾動(dòng)軸承一般在低于100的溫度下工作，如在高溫下工作，其配合應(yīng)予以調(diào)整。一般情況下，軸承的旋轉(zhuǎn)精度越高，旋轉(zhuǎn)速度越高，則應(yīng)選擇越緊的配合。 根據(jù)徑向當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷Pr的大小和性質(zhì)進(jìn)行選擇。 1向心軸承和軸的配合 軸公差帶代號(hào)按教材表92選擇； 2向心軸承和殼體孔的配合 孔公差帶代號(hào)按教材表93選擇； 3推力軸承和軸的配合 軸公差帶代號(hào)按教材表94選擇； 4推力軸承和殼體的配合 孔公差帶代號(hào)按教材表95選擇。9.3 9.3 與滾動(dòng)軸承配合的軸頸、與滾動(dòng)軸承配合的軸頸

47、、 外殼孔幾何精度的選擇外殼孔幾何精度的選擇9.3.1 9.3.1 公差帶的選擇公差帶的選擇與軸承配合的軸或外殼孔的公差等級(jí)與軸承精度有關(guān)。軸承精度高時(shí)，選用的公差等級(jí)也要高些；對(duì)同一公差等級(jí)的軸承，軸與軸承內(nèi)孔配合時(shí)，軸選用的公差等級(jí)比殼體孔與軸承外徑配合時(shí)殼體孔選用的公差等級(jí)要高一級(jí)。旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高的場(chǎng)合，在提高軸承公差等級(jí)的同時(shí)，軸承配合部位也應(yīng)按相應(yīng)精度提高。配合表面粗糙度按表9-6選擇。9.3.2 9.3.2 公差等級(jí)的選擇和配合表面粗糙度的選擇公差等級(jí)的選擇和配合表面粗糙度的選擇運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)負(fù)荷狀態(tài)軸承類型公差帶備注僅有軸向負(fù)荷推力軸承H8推力軸承、圓錐滾子軸承H7推力調(diào)

48、心滾子軸承外殼孔與座圈間間隙為0.001D（D為軸承公稱外徑）固定的座圈負(fù)荷徑向和推力角接觸球軸承、推力調(diào)心H7旋轉(zhuǎn)的座圈負(fù)荷軸向聯(lián)合K7普通使用條件或擺動(dòng)負(fù)荷負(fù)荷 滾子軸承、推力圓錐滾子軸承M7有較大徑向負(fù)荷時(shí)表9-6 推力軸承和外殼的配合（GB/T275-1993) 為了保證軸承正常工作，除了正確選擇配合之外，還應(yīng)對(duì)與軸承配合的軸和外殼孔的形位公差提出要求。 GB.T2751993規(guī)定了與各種軸承配合的軸頸和外殼孔的形位公差，如圖9-5所示和見教材表9-7和表9-8。 dDtt Att B圖9-5 軸徑與外殼孔表面的圓柱度公差、軸肩及外殼孔肩的端面圓跳動(dòng)9.3.3 9.3.3 配合面及端面

49、的形位公差選擇配合面及端面的形位公差選擇10.1 10.1 概述概述10.2 10.2 漸開線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)漸開線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)10.3 10.3 漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)及應(yīng)用漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)及應(yīng)用10.4 10.4 齒輪坯的精度和齒輪面的粗糙度齒輪坯的精度和齒輪面的粗糙度10.5 10.5 齒輪副的安裝精度與側(cè)隙齒輪副的安裝精度與側(cè)隙10.6 10.6 齒輪檢測(cè)項(xiàng)目齒輪檢測(cè)項(xiàng)目第10章 漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的公差與檢測(cè) 齒輪是各種機(jī)械產(chǎn)品中經(jīng)常應(yīng)用到的一種重要傳動(dòng)零件。齒輪傳動(dòng)的精度對(duì)機(jī)器或儀器的工作性能、承載能力、使用壽命等有密切關(guān)系。第第1010章章 漸開線圓柱齒輪傳

50、動(dòng)的公差與檢測(cè)漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)的公差與檢測(cè) 1傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性 在一對(duì)正確的齒輪嚙合過程中，兩齒輪之間的傳動(dòng)比是恒定的，這時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)是準(zhǔn)確的。 2傳動(dòng)的平穩(wěn)性 即傳動(dòng)精度。 3載荷分布的均勻性 即承載能力。 4傳動(dòng)側(cè)隙的合理性 即保證齒輪嚙合時(shí)，非工作齒面間應(yīng)留有一定的間隙。 對(duì)不同工作條件的齒輪傳動(dòng)，應(yīng)提出不同的使用要求。10.1 10.1 概述概述10.1.1 10.1.1 齒輪傳動(dòng)的使用要求齒輪傳動(dòng)的使用要求 齒輪的加工方法，按齒廓形成原理可分為：仿形法，如用成形銑刀在銑床上銑齒；范成法，如滾齒、插齒等。以滾齒為代表，產(chǎn)生加工誤差的主要因素為： 1幾何偏心( ) 這是由于齒輪安裝軸線與

51、齒輪加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心不重合引起的。 2. 運(yùn)動(dòng)偏心( ) 這主要是由于機(jī)床分度蝸輪安裝偏心引起的。 3. 機(jī)床傳動(dòng)鏈的高頻誤差 ,會(huì)引起被切齒輪齒面產(chǎn)生波紋，從而影響齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 4.滾刀的安裝誤差(e刀)和制造誤差 如滾刀的徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)及齒形角誤差等。10.1.2 10.1.2 圓柱齒輪加工誤差產(chǎn)生的原因圓柱齒輪加工誤差產(chǎn)生的原因運(yùn)e(幾e 10.2 10.2 漸開線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)漸開線圓柱齒輪精度的評(píng)定參數(shù)10.2.1 10.2.1 輪齒同側(cè)齒面偏差輪齒同側(cè)齒面偏差ptfptfptf 1齒距偏差（1） 單個(gè)齒距偏差( ) 在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的

52、圓上，實(shí)際齒距與理論齒距的代數(shù)差（見圖10-4）。實(shí)際齒距大于理論齒距時(shí)，齒距偏差 為正，實(shí)際齒距小于理論齒距時(shí)，齒距偏差 為負(fù)+fptt+Fpk圖10-4齒距偏差與齒距累積偏差（2）齒距累積偏差 Fpk 是指在端平面上，在接近齒高中部的一個(gè)與齒輪軸線同心的圓上，任意k個(gè)齒距的實(shí)際弧長(zhǎng)與理論弧長(zhǎng)之差的代數(shù)差。 通常，F(xiàn)pk 取k=z/8就足夠了。pFpF（3）齒距累積總偏差 齒輪同側(cè)齒面任意弧段(k=1至k=z)內(nèi)的最大齒距累積偏差。它表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值。齒距累積總偏差主要影響運(yùn)動(dòng)精度。GB/T 10095.12008給出了齒距累積總偏差 的允許值。 2齒廓偏差齒廓偏差齒廓偏差指實(shí)

53、際齒廓偏離設(shè)計(jì)齒廓的量，該量為在端平面內(nèi)且垂直于漸開線齒廓的方向計(jì)值。 3螺旋線偏差螺旋線偏差螺旋線偏差指在端面基圓切線方向上測(cè)得的實(shí)際螺旋線偏離設(shè)計(jì)螺旋線的量。 4切向綜合偏差切向綜合偏差10.2.2 10.2.2 輪齒徑向綜合偏差輪齒徑向綜合偏差 1.徑向綜合總偏差Fi Fi是指在徑向（雙面）綜合檢驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品齒輪的左右齒面同時(shí)與測(cè)量齒輪接觸，并轉(zhuǎn)過一整圈時(shí)出現(xiàn)的中心距最大值和最小值之差。 2.一齒徑向綜合偏差fi fi是指被測(cè)齒輪在徑向（雙面）綜合檢驗(yàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)齒距角（360.z）的徑向綜合偏差值 fi采用雙嚙儀測(cè)量。fi反映齒輪的短周期徑向誤差，由于儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，所以在成批生

54、產(chǎn)中廣泛使用fi的的最最大大值值Fi0360/z360圖10-8 徑向綜合偏差10.2.3 10.2.3 齒輪徑向跳動(dòng)齒輪徑向跳動(dòng) 齒輪徑向跳動(dòng)Fr在標(biāo)準(zhǔn)的正文中沒有給出，只在GB/T 10095.2-2008的附錄中給出。 齒輪徑向跳動(dòng)Fr為計(jì)量器測(cè)頭（圓形、圓柱形等）相繼置于每個(gè)齒槽內(nèi)時(shí)，從它到齒輪軸線的最大和最小徑向距離之差。檢查中，測(cè)頭在齒高中部附近與左右齒面接觸。 Fr反映了齒廓徑向位置的變化，但并不反映由運(yùn)動(dòng)偏心引起的切向誤差。故不能全面評(píng)價(jià)傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，只能用作單項(xiàng)指標(biāo)。齒圈徑向跳動(dòng)可以在齒圈徑向跳動(dòng)檢查儀、萬能測(cè)齒儀或普通偏擺檢查儀上用指示表測(cè)量。齒輪徑向跳動(dòng)是由于齒輪的軸

55、線和基準(zhǔn)孔的中心線存在幾何偏心所引起的 10.3 10.3 漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)及應(yīng)用漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)及應(yīng)用10.3.1 10.3.1 漸開線圓柱齒輪精度等級(jí)漸開線圓柱齒輪精度等級(jí) 1輪齒同側(cè)齒面偏差規(guī)定了0、112共13個(gè)精度等級(jí)，其中0級(jí)最高，13級(jí)最低。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：分度圓直徑為510000mm，法向模數(shù)為0.570mm，齒寬為41000mm的漸開線圓柱齒輪。 2徑向綜合偏差規(guī)定了4、512共9個(gè)精度等級(jí)，其中4級(jí)最高，12級(jí)最低。標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為：分度圓直徑為51000mm，法向模數(shù)為0.210mm的漸開線圓柱齒輪。 3對(duì)于徑向跳動(dòng)， GB/ T10095.22008在附錄B中

56、推薦了0、112共13個(gè)精度等級(jí)，其中0級(jí)最高，13級(jí)最低。適用于分度圓直徑為510000mm，法向模數(shù)為0.570mm，齒寬為41000mm的漸開線圓柱齒輪 10.3.2 10.3.2 偏差的計(jì)算公式及允許值偏差的計(jì)算公式及允許值2)5(2Q 齒輪的精度等級(jí)是通過實(shí)測(cè)的偏差值與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較后確定的。GB/ T10095.12008和GB/ T10095.22008規(guī)定：公差表格中的數(shù)值為等比數(shù)列，公比為 ，5級(jí)精度規(guī)定的公式為基本計(jì)算公式，即5級(jí)精度未圓整的計(jì)算公差值乘以 可得任一精度等級(jí)的公差值，Q為待求值的精度等級(jí)。表10-1列出了各精度等級(jí)的齒輪輪齒偏差、徑向偏差和徑向跳動(dòng)允

57、許值的計(jì)算公式。 標(biāo)準(zhǔn)中所列出的公差和極限偏差數(shù)值，均是由表10-1中的計(jì)算公式計(jì)算并圓整得到的。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)公式計(jì)算數(shù)值的圓整規(guī)定如下： (1)同側(cè)齒面偏差允許值的圓整規(guī)則：如果計(jì)算值大于10m，圓整到最接近的整數(shù)；如果計(jì)算值小于10m, 圓整到最接近的尾數(shù)為0.5m小數(shù)或整數(shù)；如果小于5m，圓整到最接近的尾數(shù)為0.1m一位小數(shù)或整數(shù)。 (2)徑向綜合公差和徑向跳動(dòng)公差的圓整規(guī)則：如果計(jì)算值大于10m，圓整到最接近的整數(shù)；如果計(jì)算值小于10m，圓整到最接近的尾數(shù)為0.5m小數(shù)或整數(shù)。10.3.3 10.3.3 齒輪精度等級(jí)的選擇齒輪精度等級(jí)的選擇 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單個(gè)齒輪規(guī)定了13個(gè)精度等級(jí)，分別用阿拉伯?dāng)?shù)

58、字0、1、2、3、12表示。 0級(jí)精度最高，依次降低，12級(jí)精度最低。 5級(jí)精度為基本等級(jí)，是計(jì)算其他等級(jí)偏差允許值的基礎(chǔ)。 0-2級(jí)目前加工工藝尚未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，是為將來發(fā)展而規(guī)定的特別精密的齒輪 3-5級(jí)為高精度齒輪;6-8級(jí)為中等精度齒輪 9-12級(jí)為低精度（粗糙）齒輪。表10-10 各種機(jī)械采用的齒輪的精度等級(jí)應(yīng)用范圍精度等級(jí)應(yīng)用范圍精度等級(jí)測(cè)量齒輪35拖拉機(jī)610汽輪減速器36一般用途的減速器69金屬切削機(jī)床38軋鋼設(shè)備的小齒輪610內(nèi)燃機(jī)車與電氣機(jī)車67礦用絞車810輕型汽車58起重機(jī)機(jī)構(gòu)710重型汽車69農(nóng)業(yè)機(jī)械811航空發(fā)動(dòng)機(jī)47 現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)對(duì)某一工作性能要求的齒輪尚未規(guī)定具體

59、的檢驗(yàn)項(xiàng)目，未行文的ISO/ TR10063按齒輪工作性能推薦了檢驗(yàn)組和公差族。 根據(jù)GB/ T10095.12008的規(guī)定，對(duì)于單個(gè)齒輪的加工精度，應(yīng)檢驗(yàn)單個(gè)齒距偏差ptf10.3.4 10.3.4 齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定齒輪檢驗(yàn)項(xiàng)目的確定pFFFpkF齒距累積總偏差、齒廓總偏差、螺旋線總偏差齒距累積偏差用于高速齒輪的檢驗(yàn)。齒輪精度等級(jí)的標(biāo)注方法示例 例:7GB.T10095.1 表示齒輪各項(xiàng)偏差項(xiàng)目均應(yīng)符合GB.T10095.1的要求，精度均為7級(jí)。 例:7F p6（F、F ）GB.T10095.1 表示偏差Fp、F、F均按GB.T10095.1要求，但是Fp為7級(jí)，F(xiàn)與F均為6級(jí)。 2.齒厚

60、偏差常用標(biāo)注方法10.3.5 10.3.5 齒輪精度等級(jí)在圖樣上的標(biāo)注齒輪精度等級(jí)在圖樣上的標(biāo)注 基準(zhǔn)軸線是由基準(zhǔn)面中心確定的，是加工或檢驗(yàn)人員對(duì)單個(gè)齒輪確定輪齒幾何形狀的軸線。齒輪依此軸線來確定各項(xiàng)參數(shù)及檢測(cè)項(xiàng)目，確定齒距、齒廓和螺旋線的偏差更是如此。 工作軸線是齒輪在工作時(shí)繞其旋轉(zhuǎn)的軸線，它由工作安裝面的中心確定的。 設(shè)計(jì)者應(yīng)力保基準(zhǔn)軸線足夠清楚和正確，從而滿足輪齒相對(duì)于工作軸線的技術(shù)要求。理想狀況是基準(zhǔn)軸線與工作軸線相重合。10.4.110.4.1 基準(zhǔn)軸線與工作軸線基準(zhǔn)軸線與工作軸線 齒輪坯的加工精度對(duì)齒輪的加工、檢驗(yàn)和安裝精度影響很大。在一定的加工條件下，用控制齒坯質(zhì)量來提高齒輪加工