旋轉(zhuǎn)機(jī)械各零部件間裝配公差及配合關(guān)系

1.軸與軸承的裝配公差配合（1）徑向配合對(duì)于大多數(shù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的軸頸與滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的配合，通常采用過渡配合，如k6、m6等。這種配合可以保證軸承內(nèi)圈在軸頸上不會(huì)產(chǎn)生過大的間隙，避免軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生內(nèi)圈與軸頸的相對(duì)滑動(dòng)，從而減少磨損。例如，在小型電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與軸承配合中，采用m6的過渡配合，軸頸的公差帶為（+0.015，+0.002）mm，軸承內(nèi)圈的公差帶與之相匹配，使得軸承安裝后能緊密貼合在軸頸上，保證電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。在一些高速重載的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，如大型離心壓縮機(jī)，為了確保軸承內(nèi)圈與軸頸的緊密配合，防止因配合松動(dòng)而引起的振動(dòng)和疲勞損壞，甚至?xí)捎眠^盈配合，如r6、s6等。但過盈量要控制在合適的范圍內(nèi)，過大會(huì)導(dǎo)致軸承內(nèi)圈在安裝過程中變形，影響軸承的正常工作性能。一般來說，過盈量根據(jù)軸的尺寸和轉(zhuǎn)速等因素來確定，過盈量Δd通常在0.02-0.05mm之間（對(duì)于直徑在100-200mm的軸）。（2）軸向配合軸肩與軸承內(nèi)圈的軸向定位精度很重要。軸肩的高度應(yīng)不大于軸承內(nèi)圈的厚度(不超過內(nèi)圈的3/4)，有時(shí)軸肩略高，一般軸肩高度比軸承內(nèi)圈厚度大0.05-0.1mm，以確保軸承內(nèi)圈在軸向方向上得到可靠的定位。同時(shí)，軸肩的表面粗糙度Ra值應(yīng)控制在0.8-1.6μm之間，這樣可以減少軸承內(nèi)圈與軸肩接觸時(shí)的摩擦力，防止軸承內(nèi)圈在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。對(duì)于一些需要承受軸向力的軸承，如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，軸承外圈與軸承座孔的軸向配合也需要精確控制。通常采用間隙配合，如H7/g6，但間隙值要適中，一般軸向間隙在0.05-0.15mm之間，以保證軸承在承受軸向力時(shí)能夠正常工作，同時(shí)避免因間隙過大而引起的軸承外圈在軸承座孔內(nèi)的軸向竄動(dòng)。2.軸與聯(lián)軸器的裝配公差配合（1）圓柱軸與聯(lián)軸器輪轂的配合一般采用過渡配合，如H7/k6。這種配合可以保證聯(lián)軸器輪轂在軸上的安裝精度，并且在傳遞扭矩時(shí)能夠保證兩者之間不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。在裝配過程中，軸的表面硬度通常要高于聯(lián)軸器輪轂的內(nèi)孔硬度，這樣可以防止在安裝和拆卸過程中軸表面被劃傷。例如，在普通泵與電機(jī)之間的聯(lián)軸器裝配中，軸的直徑公差為（+0.018，+0.002）mm，聯(lián)軸器輪轂內(nèi)孔的公差與之相匹配，安裝時(shí)可以采用冷壓或熱裝的方法，使聯(lián)軸器輪轂緊密地裝配在軸上。對(duì)于一些高精度要求的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，如精密機(jī)床的主軸與聯(lián)軸器的配合，公差等級(jí)可能會(huì)更高，甚至?xí)捎肏6/k5的配合。同時(shí)，為了保證聯(lián)軸器的平衡性能，在裝配后需要對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試，其不平衡量要控制在允許的范圍內(nèi)，一般對(duì)于轉(zhuǎn)速在1000-3000r/min的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，聯(lián)軸器的不平衡量eper應(yīng)小于10g?mm/kg。（2）圓錐軸與聯(lián)軸器輪轂的配合圓錐軸與聯(lián)軸器輪轂的配合主要依靠圓錐面的自鎖特性來傳遞扭矩。圓錐軸的錐度通常采用1:10或1:20，圓錐面的表面粗糙度Ra值應(yīng)控制在0.8μm以下。在裝配時(shí)，要保證圓錐面的接觸面積達(dá)到75%以上，通過軸向力將聯(lián)軸器輪轂壓緊在圓錐軸上，實(shí)現(xiàn)可靠的連接。同時(shí)，為了防止聯(lián)軸器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中松動(dòng)，通常會(huì)采用鍵連接作為輔助手段，鍵與鍵槽的配合一般采用過渡配合，如N9/h9。3.葉輪與軸的裝配公差配合（1）過盈配合為主在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的葉輪與軸的配合，如離心式水泵、風(fēng)機(jī)等的葉輪，通常采用過盈配合。這是因?yàn)槿~輪在旋轉(zhuǎn)過程中需要承受較大的離心力和流體作用力，過盈配合可以保證葉輪與軸之間有足夠的連接強(qiáng)度，防止葉輪在軸上松動(dòng)。一般過盈量根據(jù)葉輪的尺寸、轉(zhuǎn)速和工作壓力等因素來確定。例如，對(duì)于直徑在200-500mm的水泵葉輪與軸的配合，過盈量Δd通常在0.03-0.08mm之間。在裝配葉輪時(shí)，可以采用熱裝或液壓裝配的方法。熱裝是將葉輪加熱到一定溫度，使其內(nèi)孔膨脹，然后迅速套在軸上，待冷卻后葉輪就緊密地裝配在軸上。對(duì)于采用液壓裝配的情況，通過在葉輪內(nèi)孔與軸之間施加液壓油壓力，使葉輪在液壓作用下裝配到軸上，這種方法可以更精確地控制裝配過程中的過盈量。（2）軸向定位精度要求高葉輪在軸上的軸向定位精度對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能也非常重要。通常采用軸肩、軸套或鎖緊螺母等方式來對(duì)葉輪進(jìn)行軸向定位。軸肩的高度和表面粗糙度的要求與軸和軸承的裝配類似，軸套的公差配合一般采用過渡配合，如H7/k6，鎖緊螺母的螺紋精度要高，一般采用6H級(jí)別的內(nèi)螺紋與相應(yīng)的外螺紋配合，并且要保證螺母擰緊力矩符合設(shè)計(jì)要求，以防止葉輪在軸上產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。4.機(jī)殼與其他零部件的裝配公差配合（1）機(jī)殼與軸承座的配合機(jī)殼與軸承座之間通常采用過渡配合或間隙配合。如果采用過渡配合，如H7/js6，這種配合可以保證軸承座在機(jī)殼中的安裝精度，并且便于安裝和拆卸。在裝配過程中，機(jī)殼與軸承座的結(jié)合面要平整，表面粗糙度Ra值應(yīng)控制在1.6-3.2μm之間，并且要保證結(jié)合面的平面度誤差在允許的范圍內(nèi)，一般平面度誤差對(duì)于小型旋轉(zhuǎn)機(jī)械應(yīng)小于0.05mm，對(duì)于大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械應(yīng)小于0.1mm。當(dāng)采用間隙配合，如H8/g7時(shí)，要注意控制間隙的大小，避免軸承座在機(jī)殼內(nèi)產(chǎn)生過大的位移。間隙的大小一般根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的類型和工作條件來確定，對(duì)于一般的工業(yè)泵和風(fēng)機(jī)，間隙在0.1-0.3mm之間比較合適，同時(shí)要通過定位銷或其他定位裝置來保證軸承座在機(jī)殼中的正確位置。（2）機(jī)殼與端蓋的配合機(jī)殼與端蓋之間主要是密封配合，一般采用橡膠密封圈或密封墊片來實(shí)現(xiàn)密封。機(jī)殼與端蓋的配合面通常采用間隙配合，如H9/f9，間隙的大小要考慮到密封圈或密封墊片的壓縮量。例如，對(duì)于采用橡膠密封圈的情況，密封圈的壓縮量一般在10%-30%之間，機(jī)殼與端蓋配合面的間隙要保證在安裝密封圈后能夠使其達(dá)到合適的壓縮量。同時(shí)，機(jī)殼與端蓋的連接螺栓要均勻擰緊，擰緊力矩要符合設(shè)計(jì)要求，以保證密封效果。5.油封與旋轉(zhuǎn)軸的裝配公差配合尺寸公差：一般軸徑公差按GB1801規(guī)定不得超過H11，軸與油封唇口接觸部位的公差配合精度常取h8或h9。如骨架油封60*80*8，所配軸的軸徑公差一般為φ60h7，表面粗糙度不低于ra0.8.粗糙度：軸表面粗糙度建議Ra0.4-1.6μm，與油封唇口接觸的軸表面，應(yīng)使用磨削法加工至更嚴(yán)格的粗糙度范圍Ra0.2-0.63um、Rmax0.8-2.5um，太粗糙易磨損唇口，太光滑則不易產(chǎn)生油膜起不到密封作用。軸的硬度及倒角：軸的硬度一般≥35HRC，特殊情況≥55HRC，淬火層深度>0.2mm。軸末端需挖出凹槽，倒角2×15°-30°，倒角邊緣不能尖銳，且倒角面上粗糙度Rmax不超過3.2um，熱處理炭化層需拋光處理.6.油封與端蓋的裝配公差配合尺寸公差：安裝油封的端蓋孔徑公差按GB180