第6章滾動(dòng)軸承鍵和螺紋(選學(xué)內(nèi)容)的互換性

1、TBTCHDddDd外圈 內(nèi)圈 滾動(dòng)體 保持架 DdDa) 向心軸承 b) 圓錐滾子軸承 c) 角接觸球軸承 d) 推力軸承 圖6-1 滾動(dòng)軸承的類型1滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的公差等級(jí) 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)由軸承的尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度決定。 公差等級(jí)分為2、4、5、6(6x)、0共五個(gè)級(jí)，它們依次由高到低，2級(jí)最高，0級(jí)最低。 2各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承的應(yīng)用各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承的應(yīng)用1單一平面平均內(nèi)徑：在軸承內(nèi)圈任一橫截面內(nèi)測(cè)得的內(nèi)圈內(nèi)徑的最大與最小直徑的平均值，用dmp表示。2單一平面平均外徑：在軸承外圈任一橫截面內(nèi)測(cè)得的外圈外徑的最大與最小直徑的平均值，用Dmp表示。3單一平面平均內(nèi)徑偏

2、差：?jiǎn)我黄矫嫫骄鶅?nèi)徑與公稱直徑（用d表示）的差，用dmp表示。 4單一平面平均外徑偏差：?jiǎn)我黄矫嫫骄鈴脚c公稱直徑（用D表示）的差，用Dmp表示。 圖6-2 滾動(dòng)軸承單一平面平均內(nèi)dmp、外徑Dmp的公差帶450D6(6x)20 +-2456(6x)0d0 -+公差等級(jí)06542基本尺寸/mm極限偏差/m 大于到上偏差下偏差 上 偏 差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差內(nèi)圈d mp183001008060502.53050012010080602.5外圈D mp5080013011090704801200150130100805表6-2部分向心軸承d mp和D mp的極限值r6m5m6

3、j6js5k5js6h5h6h8h7 g6g5d內(nèi)圈公差帶k6n6p60 +-j5圖6-3 與滾動(dòng)軸承配合的軸頸的常用公差帶M6K7M7N6N7P6 P7K6J6J7JS6JS7H6H7H8G7外圈公差帶0 +-D圖6-4 與滾動(dòng)軸承配合的外殼孔的常用公差帶1. 軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(考慮滾道的磨損)(1) 軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向固定 如圖6-5（a） （d）(2) 軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn) Fr a)圖6-5 軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)Frb) FrFc c)圖6-5 軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)FrFcd)(3) 軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng) 當(dāng)大小和方向按一定規(guī)律變

4、化的徑向負(fù)荷依次往復(fù)地作用在套圈滾道的一段區(qū)域上時(shí)，這就表示該套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng)。 圖6-6 擺動(dòng)負(fù)荷A BFFcFrFFcFFF結(jié)論：結(jié)論：（1） 當(dāng)套圈相對(duì)于負(fù)荷方向固定時(shí)，該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)稍松些，一般選用具有平均間隙較小的過(guò)渡配合或具有極小間隙的間隙配合。（2） 當(dāng)套圈相對(duì)負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時(shí)。該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)較緊，一般選用過(guò)盈小的過(guò)盈配合或過(guò)盈概率大的過(guò)渡配合。必要時(shí)，過(guò)盈量的大小可以通過(guò)計(jì)算確定。（3） 當(dāng)套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng)時(shí)，該套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度，一般與套圈相對(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時(shí)選用的配合相同，或稍松一些。2. 負(fù)荷的大小 軸承與軸頸或外殼孔

5、配合的選擇，應(yīng)依據(jù)所承受載荷的性質(zhì)（輕、正常、重負(fù)荷）依次越來(lái)越緊。3.徑向游隙 GB/T 46041993規(guī)定，軸承的徑向游隙共分五組：第2組，0組，第3、4、5組，游隙的大小依次由小到大。其中，0組為基本游隙組。 0組徑向游隙值適用于一般的運(yùn)轉(zhuǎn)條件、常規(guī)溫度及常用的過(guò)盈配合，對(duì)于采用較緊配合、內(nèi)外圈溫差較大、需要降低摩擦力矩及深溝球軸承承受較大軸向載荷或需改善調(diào)心性能的工況，宜采取3、4、5組游隙值。6.其他因素4.軸承工作時(shí)的微量5.軸承工作時(shí)的溫度軸向移動(dòng)（1）滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)由高到低分為2、4、5、6（6x）、0 ，其中0級(jí)精度最低，稱為普通及，應(yīng)用最廣。（2）滾動(dòng)軸承與軸頸和殼體

6、孔配合的配合尺寸公差帶的特點(diǎn) 滾動(dòng)軸承單一平面平均內(nèi)、外徑（ dmp、Dmp）是滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈分別與軸頸和殼體孔配合的配合尺寸，它們的公差帶均在零線下方，且上偏差均為零（見(jiàn)圖6-2）。（3）與滾動(dòng)軸承相配合的軸頸和殼體孔的公差帶是從極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中選出的，見(jiàn)圖6-3、圖6-4。（4）滾動(dòng)軸承與軸頸和殼體孔配合的基準(zhǔn)制（由標(biāo)準(zhǔn)件決定） 由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，所以內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制；外圈與殼體孔的配合采用基軸制。值得注意的是：內(nèi)圈與軸頸的配合的配合性質(zhì)，不能只看軸的基本偏差代號(hào)。例如，內(nèi)圈與基本偏差為h的軸配合，形成的是過(guò)渡配合，與k、m、n的軸形成的是過(guò)盈配合。（5）滾動(dòng)軸承配合的選擇

7、一般采用類比法。選擇時(shí)需考慮的因素較多，可根據(jù)軸承所受負(fù)荷的類型，先大致確定配合類別，見(jiàn)表6-10，具體選擇可參見(jiàn)表6-4表6-7。徑向負(fù)荷與套圈的 相對(duì)關(guān)系負(fù)荷的類型 配合的選擇相對(duì)靜止局部負(fù)荷 選松一些的配合，如較松的過(guò)渡配合或間隙較小的間隙配合相對(duì)旋轉(zhuǎn)循環(huán)負(fù)荷 選緊一些的配合，如過(guò)盈配合或較緊的過(guò)渡配合相對(duì)于套圈在有限 范圍內(nèi)擺動(dòng)擺動(dòng)負(fù)荷 循環(huán)負(fù)荷或略松一點(diǎn)6）軸頸和外殼孔的尺寸公差、形位公差與表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)值等的選擇參見(jiàn)表6-8、表6-9。 表6-4圖6-7普通平鍵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)一、概述一、概述 AALbhd-t1D+t2t1t2AA圖6-8 鍵聯(lián)接中鍵寬與槽寬的公差帶二、鍵聯(lián)接的

8、公差與配合二、鍵聯(lián)接的公差與配合 鍵公差帶軸槽公差帶輪轂槽公差帶D10H9bN9h9h9h9JS9P9P9-0+配合種類尺寸b的公差配合性質(zhì)及應(yīng)用鍵鍵槽輪轂槽松聯(lián)接h9H9D10鍵在軸上及輪轂上均能滑動(dòng)。主要用于導(dǎo)向平鍵，輪轂可在軸上作軸向移動(dòng)正常聯(lián)接N9Js9鍵在軸上及輪轂中均固定。用于載荷不大的場(chǎng)合緊密聯(lián)接P9P9鍵在軸上及輪轂上均固定，而比上種配合更緊。主要用于載荷較大、載荷具有沖擊性以及雙向傳遞扭矩的場(chǎng)合表6-5鍵寬與軸槽及輪轂槽寬的公差與配合 2.22.2 花鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接一、概述一、概述 花鍵有如下優(yōu)點(diǎn)：花鍵有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）載荷分布均勻，承載能力強(qiáng)，可傳遞更大的扭矩；）載荷分布均

9、勻，承載能力強(qiáng)，可傳遞更大的扭矩； （2）導(dǎo)向性好；）導(dǎo)向性好；（3）定心精度高，滿足了高精度場(chǎng)合的使用要求。）定心精度高，滿足了高精度場(chǎng)合的使用要求。c) 三角花鍵 a) 矩形花鍵 b) 漸開(kāi)線花鍵 圖6-9花鍵的主要尺寸參數(shù)BDBD二、二、 矩形花鍵矩形花鍵 1. 花鍵定心方式花鍵定心方式 圖6-10花鍵的定心方式b) 小徑定心 a) 大徑定心c) 鍵寬定心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 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，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動(dòng)聯(lián)

10、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(wú)需在軸向移動(dòng)，只用來(lái)傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接。3. 矩形花鍵聯(lián)接公差與配合的選用4. 矩形花鍵聯(lián)接的形位公差和表面粗糙度要求（1）形位公差要求 內(nèi)、外花鍵的小徑定心表面的形狀公差和尺寸公差的關(guān)系應(yīng)遵守包容要求。圖6-11 矩形花鍵的位置度公差標(biāo)注67H11 EQSE34H106.328H73.20.02M A MA34a110.83.267d10 EQS0.02M A MEA67H11 EQSE34H106.3A28H73.2A

11、0.015圖6-12 矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注28h734a110.83.2E67d10 EQSA0.015A加工表面內(nèi)花鍵外花鍵Ra不大于小徑1.60.8大徑6.33.2鍵側(cè)6.31.6表6-7 花鍵表面粗糙度推薦值(m)（2）表面粗糙度要求5. 矩形花鍵聯(lián)接的標(biāo)注代號(hào)矩形花鍵的檢測(cè)有單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類。單件小批生產(chǎn)中，用通用量具分別對(duì)各尺寸（d、D、B）進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)量，并檢測(cè)鍵寬的對(duì)稱度、鍵齒（槽）的等分度和大、小徑的同軸度等形位誤差項(xiàng)目。大批量生產(chǎn)，一般都采用量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，用綜合通規(guī)（對(duì)內(nèi)花鍵為塞規(guī)、對(duì)外花鍵為環(huán)規(guī)(如圖8-8、圖8-9)，來(lái)綜合檢驗(yàn)小徑d、大徑D和鍵（鍵槽）寬B的作用

12、尺寸，包括上述位置度（等分度、對(duì)稱度）和同軸度等形位誤差。然后用單項(xiàng)止端量規(guī)（或其他量具）分別檢驗(yàn)尺寸d、D、B的最小實(shí)體尺寸。合格的標(biāo)志是綜合通規(guī)能通過(guò)，而止規(guī)不應(yīng)通過(guò)。圖6-13檢驗(yàn)內(nèi)花鍵的綜合塞規(guī)圖6-14檢驗(yàn)外花鍵的綜合環(huán)規(guī)6. 矩形花鍵的檢測(cè)1 平鍵、半圓鍵聯(lián)接的公差與配合（從極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中選出） 平鍵聯(lián)接的鍵寬與鍵槽寬b是決定配合性質(zhì)和配合精度的主要參數(shù)。平鍵、半圓鍵聯(lián)接采用基軸制配合。國(guó)標(biāo)對(duì)鍵寬規(guī)定了一種公差帶（h9），對(duì)軸和輪轂的鍵槽寬各規(guī)定了三種公差帶。由這些公差帶構(gòu)成三組配合，分別得到規(guī)定的三種聯(lián)接類型，即較松聯(lián)接、一般聯(lián)接和較緊聯(lián)接，它們的應(yīng)用見(jiàn)表8-2 。應(yīng)根據(jù)使用要

13、求和應(yīng)用場(chǎng)合確定其配合類別。平鍵、半圓鍵聯(lián)接的非配合尺寸精度要求較低，它們的公差分別見(jiàn)表8-3、表8-5。2 矩形花鍵聯(lián)接的定心方式及極限與配合 花鍵有矩形花鍵、漸開(kāi)線花鍵和三角形花鍵，其中矩形花鍵應(yīng)用最廣。國(guó)標(biāo)規(guī)定了矩形花鍵聯(lián)接的尺寸系列、定心方式及極限與配合。（1）矩形花鍵聯(lián)接定心方式 矩形花鍵有大徑（D）結(jié)合面、小徑（d）結(jié)合面和鍵側(cè)（B）結(jié)合面(D、d、B分別為三個(gè)結(jié)合面的配合尺寸，見(jiàn)圖8-4)。其中只有一個(gè)為主要結(jié)合面，它決定花鍵聯(lián)接的配合性質(zhì)，稱為定心表面。按定心表面的不同，矩形花鍵有大徑D定心、小徑d定心、和鍵（槽）寬B定心三種定心方式，國(guó)標(biāo)規(guī)定矩形花鍵采用小徑定心。（2）矩形花

14、鍵的極限與配合（從極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中選出） 矩形花鍵的極限與配合分為一般用途的矩形花鍵和精密傳動(dòng)的矩形花鍵，它們的公差帶見(jiàn)表8-7。矩形花鍵的配合采用基孔制，即內(nèi)花鍵的D、d、和B的基本偏差不變，依靠改變外花鍵的D、d和B的基本偏差，以獲得不同松緊的配合。由這些公差帶構(gòu)成內(nèi)、外花鍵的各種配合（配合的種類和配合特點(diǎn)見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容），分別得到三種聯(lián)接形式，即滑動(dòng)聯(lián)接、緊滑動(dòng)聯(lián)接和固定聯(lián)接。配合的選擇主要應(yīng)根據(jù)定心精度要求、傳遞轉(zhuǎn)矩的大小以及是否有軸向移動(dòng)來(lái)選擇，具體可參見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容。3 鍵槽和花鍵的形位公差和表面粗糙度 鍵槽的形位公差有鍵槽對(duì)軸線的對(duì)稱度、鍵槽兩工作側(cè)面的平行度。鍵槽的兩工作側(cè)面為

15、配合面，其表面粗糙度Ra值要小于槽底的表面粗糙度Ra值。具體規(guī)定見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)、外花鍵形位公差和表面粗糙度等的規(guī)定（或推薦）見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容。4 花鍵的標(biāo)注見(jiàn)本章相關(guān)內(nèi)容。學(xué) 習(xí) 指 導(dǎo) 本章學(xué)習(xí)目的是了解普通螺紋互換性的特點(diǎn)及其公差標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。學(xué)習(xí)要求是了解普通螺紋主要幾何誤差對(duì)互換性的影響；建立螺紋作用中徑的概念；通過(guò)對(duì)螺紋公差帶分布的分析掌握普通螺紋公差與配合的特點(diǎn)及螺紋精度的選擇；了解影響機(jī)床絲杠位移精度的因素；掌握絲杠與螺母的公差與配合及絲杠公差在圖樣上的標(biāo)注方法。1、普通螺紋 通常也稱緊固螺紋，主要用于聯(lián)接和緊固各種機(jī)械零件。這類螺紋聯(lián)接的使用要求是可旋合性(便于裝配和拆換)和聯(lián)

16、接的可靠性。 2傳動(dòng)螺紋 這類螺紋通常用于傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。螺紋聯(lián)接的使用要求是傳遞動(dòng)力的可靠性或傳遞位移的準(zhǔn)確性。 3緊密螺紋 這類螺紋用于密封聯(lián)接。螺紋的使用要求是結(jié)合緊密，不漏水、不漏氣和不漏油。 1基本牙型2大徑D或d3螺距P4小徑D1或d15中徑D2或d26單一中徑D2a 或d2a7牙型角和 牙型半角 /28螺紋旋合長(zhǎng)度圖6-15普通螺紋的基本牙型 D1(d1)3060P/2P/4P/8H/8HH/4D2(d2)D (d)螺紋軸線P1作用中徑的概念 螺紋的作用中徑是在規(guī)定的旋合長(zhǎng)度內(nèi)，恰好包容實(shí)際螺紋的一個(gè)假想螺紋的中徑。該假想螺紋具有基本牙型的螺距、牙型半角和牙型高度，并在牙頂和牙底

17、留有間隙，以保證不與實(shí)際螺紋的大小徑發(fā)生干涉。 根據(jù)中徑合格性判斷原則，合格的螺紋應(yīng)滿足下列關(guān)系式： 對(duì)于外螺紋d2md2maxd2a d2min 對(duì)于內(nèi)螺紋 D 2mD 2max D2a D 2min 由于作用中徑的存在以及螺紋中徑公差的綜合性，因此中徑合格與否是衡量螺紋互換性的主要依據(jù)。判斷中徑的合格性應(yīng)遵循泰勒原則泰勒原則: 實(shí)際螺紋的作用中徑不允許超出最大實(shí)體牙型的中徑，任何部位的單一中徑不允許超出最小實(shí)體牙型的中徑。 2. 螺紋中徑合格性判斷原則：1.螺紋的公差等級(jí) 螺紋配合由內(nèi)外螺紋公差帶組合而成，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)普通螺紋 公差GB/T1972003將普通螺紋公差帶的兩個(gè)要素 公差帶的大小

18、即公差等級(jí)和公差帶位置即基本偏差進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，組成各種螺紋公差帶。 表6-8 螺紋公差等級(jí)(摘自GB/T1972003) 螺紋直徑公差等級(jí)內(nèi)螺紋小徑D14、5、6、7、8內(nèi)螺紋中徑D24、5、6、7、8外螺紋大徑d4、6、8外螺紋中徑d23、4、5、6、7、8、92 .螺紋的基本偏差0D2D1D基本牙型GEIESTTD2/2TD1/2EI/2ES=TDD2D1基本牙型HTD2/2TD1/2EI=0T圖6-16內(nèi)螺紋公差帶位置 基本牙型esdd2es/2d1d1maxTTd2/2Td/2eiefg0h基本牙型Td/2Td2/2d1maxd1d2d0ei=Tes=0T圖6-17外螺紋公差帶位置 在生

19、產(chǎn)中，為了減少螺紋刀具和量規(guī)的品種、規(guī)格，提高經(jīng)濟(jì)效益，GB197-81規(guī)定了內(nèi)、外螺紋的選用公差帶，見(jiàn)書(shū)表9-4。表中所列的內(nèi)螺紋11種公差帶和外螺紋14種公差帶可以任意組成各種配合。 公差帶的確定：是螺紋公差等級(jí)和基本偏差的組合。表示方法是公差等級(jí)后加上基本偏差代號(hào)。如外螺紋：6f；內(nèi)螺紋：6H。與普通尺寸標(biāo)注有差別。 配合的選用：理論上，表中的內(nèi)外螺紋可以構(gòu)成各種配合，但從保證足夠的接觸高度出發(fā)，最好選用H/g、H/h、G/h的配合。 表面粗糙度： 國(guó)標(biāo)有普通螺紋的表面粗糙度推薦值。 一般情況下，選用中等精度、中等旋合長(zhǎng)度的公差帶，即內(nèi)螺紋公差帶常選6H、外螺紋公差帶6h、6g應(yīng)用較廣。

20、3. 螺紋公差帶組合及選用原則表6-9 普通螺紋推薦公差帶 普通螺紋的標(biāo)記由螺紋代號(hào)、公差帶代號(hào)和旋合長(zhǎng)度代號(hào)三部分組成，三個(gè)代號(hào)之間用短橫線“”分開(kāi)。 螺紋代號(hào)：粗牙普通螺紋用“M”及公稱直徑表示，細(xì)牙普通螺紋還應(yīng)加注螺距，用“”連接。左旋螺紋應(yīng)在螺紋代號(hào)后加注“左”，右旋螺紋則不標(biāo)注。螺紋公差帶代號(hào)：包括中徑公差帶代號(hào)和頂徑公差帶代號(hào)。若兩者代號(hào)相同，只標(biāo)注一個(gè)代號(hào)。若兩者代號(hào)不同，則前者為中徑公差帶代號(hào)，后者為頂徑公差帶代號(hào)。旋合長(zhǎng)度代號(hào)：可標(biāo)注旋合長(zhǎng)度代號(hào)，也可直接標(biāo)注旋合長(zhǎng)度數(shù)值。當(dāng)采用中等旋合長(zhǎng)度時(shí)，“N”省略不標(biāo)。舉例：外螺紋： M205g6gS 內(nèi)螺紋： M201.5 左6H 內(nèi)外螺紋配合時(shí)：M2026H/5g6gS 4.普通螺紋的標(biāo)記 1、綜合測(cè)量 用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋屬于綜合測(cè)量。在成批生產(chǎn)中，普通螺紋均采用綜合量法。 綜合測(cè)量是根據(jù)前面介紹的螺紋中徑合格性的準(zhǔn)則（泰勒原則），使用螺紋量規(guī)（綜合極限量規(guī)）進(jìn)行測(cè)量。 螺紋量規(guī)分為“通規(guī)”和“止規(guī)”，檢驗(yàn)時(shí)，“通規(guī)”能順利與工件旋合，“止規(guī)”不能旋合或不完全旋合，則螺紋為合格。反之，“通規(guī)”不能旋合，則說(shuō)明螺母過(guò)小，螺栓過(guò)大，螺紋應(yīng)返修。當(dāng)“止規(guī)”能通過(guò)工件，則表示螺母過(guò)大，螺栓過(guò)小，螺紋是廢品。通端螺紋環(huán)規(guī)止端螺紋環(huán)規(guī)d2maxd2mind1maxdmaxdmin通端光滑卡規(guī)圖6-18 環(huán)