极限与配合课件

1、6 6 滚动轴承、键和螺纹滚动轴承、键和螺纹的互换性的互换性滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性 1. 1. 概述概述 2. 2. 滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级 3. 3. 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点滚动轴承内径与外径的公差带及其特点 4. 4. 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择概概 述述n作用作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，广泛地用于机械传动中。摩擦力，广泛地用于机械传动中。n分类：分类： n滑动轴承滑动轴

2、承n滚动轴承滚动轴承 轴承的作用及分类轴承的作用及分类滚动轴承的分类：TBTCHDddDd外圈 内圈 滚动体 保持架 DdDa) 球轴承 b) 圆锥滚子轴承 c) 向心轴承 d) 推力轴承 按滚动体形状：按滚动体形状：球轴承球轴承、滚、滚子轴承、滚针轴承子轴承、滚针轴承按承受载荷方向按承受载荷方向：向心轴承向心轴承、推力轴承、向心推力推力轴承、向心推力 轴承轴承 推力轴承圆锥滚子轴承深沟球轴承常用轴承滚动轴承的组成：滚动轴承的组成： 标准件标准件外外 圈圈滚滚 珠珠内内 圈圈保持架保持架滚动轴承的结构特点：滚动轴承的结构特点： n滚动轴承的精度要求很高滚动轴承的精度要求很高。n具有内外两种互换

3、性具有内外两种互换性。n其工作性能主要取决于： 轴承本身的制造精度；轴承本身的制造精度； 轴承与孔、轴配合性质；轴承与孔、轴配合性质； 相配合的孔、轴的精度。相配合的孔、轴的精度。GB 4199GB 419984 84 滚动轴承滚动轴承 公差定义公差定义GB/T 307.1GB/T 307.194 94 滚动轴承滚动轴承 向心轴承向心轴承 公差公差GB/T 307.4GB/T 307.494 94 滚动轴承滚动轴承 推力球轴承推力球轴承 公差公差GB/T 275GB/T 27593 93 滚动轴承与轴和外壳的配合滚动轴承与轴和外壳的配合GB/T 4604GB/T 460484 84 滚动轴承滚

4、动轴承 径向游隙径向游隙影响滚动轴承使用要求的因素及其控制影响滚动轴承使用要求的因素及其控制影响因素影响因素 控制控制滚动轴承自身误差滚动轴承自身误差 滚动轴承制造过程控制滚动轴承制造过程控制轴颈、外壳孔与滚轴颈、外壳孔与滚 动轴承内、外径配动轴承内、外径配 合不当合不当 轴颈、外壳孔误差轴颈、外壳孔误差配合设计控制配合设计控制轴颈、外壳孔公差控制轴颈、外壳孔公差控制滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级 滚动轴承的安装形式滚动轴承的安装形式 n外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。 n通常外圈固定不动通常外圈固定不动因而外圈与轴承座为过

5、盈配合；因而外圈与轴承座为过盈配合；内圈随轴一起旋转内圈随轴一起旋转内圈与轴也为过盈配合。内圈与轴也为过盈配合。n 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承应能够考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。 滚动轴承的性能要求滚动轴承的性能要求 n必要的旋转精度必要的旋转精度 轴承工作时轴承的内外圈和端面的跳动应控制在允许的轴承工作时轴承的内外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内，以保证零件的回转精度范围内，以保证零件的回转精度n 合适的游隙合适的游隙 滚动体与内、外圈之间的游隙分为径向游隙和轴向游隙。滚动体与内、外圈之间的游

6、隙分为径向游隙和轴向游隙。轴承工作时这两种游隙的大小应保持在合适的范围内，轴承工作时这两种游隙的大小应保持在合适的范围内，以保证轴承正常运转，寿命长。以保证轴承正常运转，寿命长。 滚动轴承的精度等级等级尺寸精度旋转精度d、D、B的尺寸公差轴承内外圈相对转动时跳动的程度（形位公差） 0级和级和2级级轴承内圈内径公差数值分别与GBT18003-98中IT5和IT3的公差数值相近，而外圈外径的公差数值分别与IT5和IT2的公差数值相近。P0、P6、P5、P4、P2五级，五级， P可省（G、E、D、C、B五级，） P0普通级（免标代号）P2最高级 P6、P5、P4较高级滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承

7、的公差等级及应用公差等级公差等级n滚动轴承按其内外圈基本尺寸公差和旋转精度分为五级：其滚动轴承按其内外圈基本尺寸公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为名称和代号由低到高分别为普通级普通级/ /0 0、高级、高级/ /6 6、/6x/6x、精密、精密级级/ /5 5、超精密级、超精密级/ /4 4、最精密级、最精密级/ /2 2。凡属普通级的轴承，一般凡属普通级的轴承，一般在轴承型号上不标注公差等级代号。在轴承型号上不标注公差等级代号。n0 0、6 6、5 5、4 4、2 2适用于向心轴承；适用于向心轴承；n0 0、6x6x、5 5、4 4适用于圆锥滚子轴承；适用于圆锥滚子轴承；n0

8、 0、6 6、5 5、4 4适用于推力轴承。适用于推力轴承。 滚动轴承精度等级的选择滚动轴承精度等级的选择n0 0：用于旋转精度和运动平稳性要求不高的一般机构中，应：用于旋转精度和运动平稳性要求不高的一般机构中，应用最广。普通机床、汽车和拖拉机的变速机构和普通电机、用最广。普通机床、汽车和拖拉机的变速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。水泵、压缩机的旋转机构的轴承。n6 6、5 5、4 4：用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高：用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高的机构中。普通（精密）机床的主轴轴承，精密机床传动的机构中。普通（精密）机床的主轴轴承，精密机床传动轴使用的轴

9、承。轴使用的轴承。n2 2：用于高精度、高转速的特别精密部件上。精密坐标镗床：用于高精度、高转速的特别精密部件上。精密坐标镗床的主轴轴承，高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。的主轴轴承，高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。n转速的高低：转速的高低：转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳，孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，产生振动和噪音。因此，转速高时，应选用精度高的转速高时，应选用精度高的轴承。轴承。滚动轴承内径与外径的滚动轴承内径与外径的 公差带及其特点公差带及其特点1、滚动轴承内

10、、外径的配合、滚动轴承内、外径的配合n滚动轴承是标准件，其内圈与轴颈的配合应滚动轴承是标准件，其内圈与轴颈的配合应采用基孔制，外圈与孔的配合应采用基轴制。采用基孔制，外圈与孔的配合应采用基轴制。n 配合制：配合制：配合性质：配合性质：n通常轴承通常轴承内圈内圈与轴与轴一起一起旋转旋转，为了防止内圈，为了防止内圈与轴颈的配合面相对滑动而产生磨损，要求与轴颈的配合面相对滑动而产生磨损，要求配合具有配合具有少量的过盈少量的过盈（不传载）。（不传载）。n外圈外圈装在壳孔中，通常装在壳孔中，通常不旋转不旋转，为防轴热膨，为防轴热膨胀，其一端常为游动支承，因此外圈与壳孔胀，其一端常为游动支承，因此外圈与壳

11、孔配合应配合应稍松稍松（不跳动）（不跳动） 。n基本尺寸：基本尺寸：内径内径d d、外径外径D D和和宽度宽度B B。n轴承的配合尺寸轴承的配合尺寸：n由于轴承内、外圈均为薄壁结构，制造和存放时易变由于轴承内、外圈均为薄壁结构，制造和存放时易变形，但在装配后能够得到矫正。为了便于制造，允许形，但在装配后能够得到矫正。为了便于制造，允许有一定量的变形。有一定量的变形。为保证轴承与结合件的配合性质，为保证轴承与结合件的配合性质，所限制的仅是内、外圈在其所限制的仅是内、外圈在其单一平面内的平均直径单一平面内的平均直径，即轴承的配合尺寸即轴承的配合尺寸. .滚动轴承的尺寸滚动轴承的尺寸1单一平面平均内

12、径：单一平面平均内径：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的最大与最小直径的平均值，用内径的最大与最小直径的平均值，用dmp表示。表示。2单一平面平均外径：单一平面平均外径：在轴承外圈任一横截面内测得的外在轴承外圈任一横截面内测得的外圈外径的最大与最小直径的平均值，用圈外径的最大与最小直径的平均值，用Dmp表示。表示。3单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径与公称直径单一平面平均内径与公称直径（用（用d表示）的差，用表示）的差，用dmp表示。表示。 4单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径单一平面平均外径与公

13、称直径（用（用D表示）的差，用表示）的差，用Dmp表示。表示。滚动轴承的尺寸滚动轴承的尺寸尺寸制造公差尺寸制造公差两种规定单一内、外径偏差ds 、Ds单一平面平均内、外径偏差dmp 、Dmp限制变形量用于轴承的配合用于轴承的配合形位公差形位公差：两种规定单一平面内，内外径变动量Vdp 、 VDp轴承平均内外径变动量Vdmp 、 VDmp旋转精度旋转精度：指轴承内外圈的径向跳动和端面跳动公差径向跳动和端面跳动公差等凡合格的滚动轴承，都应满足表中公差要求公差等级公差等级06542基本尺寸基本尺寸/mm极限偏差极限偏差/m 大于大于到到上上偏偏差差下下偏偏差差 上上 偏偏 差差下下偏偏差差上上偏偏差

14、差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差内圈内圈d mp183001008060502.53050012010080602.5外圈外圈D mp5080013011090704801200150130100805部分向心轴承部分向心轴承d mp和和D mp的极限值的极限值 2.2.内、外径公差带特点内、外径公差带特点任何尺寸的公差带由两个因素决定任何尺寸的公差带由两个因素决定： 公差带的公差带的大小大小和公差带的和公差带的位置位置。滚动轴承的公差。滚动轴承的公差带也不例外。带也不例外。轴承内、外径公差带的特点是轴承内、外径公差带的特点是： 所有公差带都单向偏置在零线下方，即

15、上偏差为所有公差带都单向偏置在零线下方，即上偏差为零，下偏差为负值。均呈现单向分布的特点。零，下偏差为负值。均呈现单向分布的特点。0654206542+0-+0-Dd轴承外径Dmp 的公差带轴承内径dmp的公差带 内、外径公差带内、外径公差带 DmpDmp的公差带与一般基轴制公差带类似，位于以公称外的公差带与一般基轴制公差带类似，位于以公称外径径D D为零线的下方。即上偏差为为零线的下方。即上偏差为“0”0”，下偏差为，下偏差为“”，但公差值不同但公差值不同。 dmpdmp的公差带与一般基孔制公差带不同，位于以公称内的公差带与一般基孔制公差带不同，位于以公称内径径d d为零线的下方。即上偏差为

16、为零线的下方。即上偏差为“0”0”，下偏差为，下偏差为“”，这与一般基孔制公差带相反这与一般基孔制公差带相反。n其主要原因是为了防止内圈与轴径的配合面相对滑动而使配其主要原因是为了防止内圈与轴径的配合面相对滑动而使配合面产生磨损，影响轴承的工作性能，因此要求配合面间有合面产生磨损，影响轴承的工作性能，因此要求配合面间有少量的过盈量。少量的过盈量。n轴承内外圈均为薄壁零件，过盈量大会使其产生较大的变形，轴承内外圈均为薄壁零件，过盈量大会使其产生较大的变形，影响轴承内部的游隙。影响轴承内部的游隙。n轴承外圈外圆柱面公差带位于以公称内径轴承外圈外圆柱面公差带位于以公称内径D D为零线的下为零线的下方

17、，且上偏差为方，且上偏差为0 0。n轴承外圈安装在机器外壳孔中，机器工作时，温度会升轴承外圈安装在机器外壳孔中，机器工作时，温度会升高而使轴膨胀。若外圈不旋转，则可把外圈与外壳孔配高而使轴膨胀。若外圈不旋转，则可把外圈与外壳孔配合得稍松一些，使之能补偿轴的热膨胀微量伸长量，不合得稍松一些，使之能补偿轴的热膨胀微量伸长量，不然轴会弯曲，轴承内外圈中间得滚动体就有可能卡死。然轴会弯曲，轴承内外圈中间得滚动体就有可能卡死。n薄壁零件型的轴承内外圈无论在制造过程中或在自由状态薄壁零件型的轴承内外圈无论在制造过程中或在自由状态下都容易变形，但当其与形状正确的轴径、外壳孔装配后，下都容易变形，但当其与形状

18、正确的轴径、外壳孔装配后，这种变形容易得到矫正。这种变形容易得到矫正。nGBGB/T/T307.1-307.1-20052005：在轴承内、外圈任一横截面内测得的最在轴承内、外圈任一横截面内测得的最大与最小直径平均值对公称直径的实际偏差在内、外径公大与最小直径平均值对公称直径的实际偏差在内、外径公差带内，就认为合格。差带内，就认为合格。轴径和外壳孔的常用公差带轴径和外壳孔的常用公差带 由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时业已确定，故轴承在使用时与轴径和外生产轴承时业已确定，故轴承在使用时与轴径和外壳孔的配合面间所需要的配合性质要由轴径和外壳

19、壳孔的配合面间所需要的配合性质要由轴径和外壳孔的公差带决定。孔的公差带决定。17种轴颈公差带16种壳孔公差带Dmp适用范围：P142 轴承外径与壳体孔的配合性质：虽然轴承外径与壳轴承外径与壳体孔的配合性质：虽然轴承外径与壳体孔属基轴制配合，但因体孔属基轴制配合，但因Dmp的公差值是特殊规定的，的公差值是特殊规定的，所以同一个孔的公差带（如所以同一个孔的公差带（如M6）与轴承外径形成的配）与轴承外径形成的配合，与一般圆柱体的基轴制配合（如合，与一般圆柱体的基轴制配合（如M6h5）也不完）也不完全一样。但配合性质没有改变。全一样。但配合性质没有改变。 轴承内圈与轴颈配合性质：虽然是基孔制，由轴承内

20、圈与轴颈配合性质：虽然是基孔制，由于轴承内圈公差带在零线以下，所以同一个轴公差带于轴承内圈公差带在零线以下，所以同一个轴公差带（如）与轴承内径形成的配合，要比它与一般基（如）与轴承内径形成的配合，要比它与一般基孔制形成的配合（如孔制形成的配合（如H65）紧得多。）紧得多。有的由间隙配合变为过渡配合，有的由过渡配合变为有的由间隙配合变为过渡配合，有的由过渡配合变为过盈配合。过盈配合。n轴承内圈与轴径的配合比轴承内圈与轴径的配合比GB1801-79GB1801-79中基孔制同名配合中基孔制同名配合偏紧一些，偏紧一些，h5h5、h6h6、h7h7、h8h8轴径与与内圈的配合变成过轴径与与内圈的配合变

21、成过渡配合，渡配合，k5k5、k6k6、m5m5、m6m6、n6n6轴径与内圈的配合变成过轴径与内圈的配合变成过盈量较小的过盈配合，其余的也有所偏紧。盈量较小的过盈配合，其余的也有所偏紧。n轴承外圈与外壳孔的配合与轴承外圈与外壳孔的配合与GB1801-79GB1801-79中基轴制同名配中基轴制同名配合相比较，配合性质基本一致。合相比较，配合性质基本一致。滚动轴承与轴和壳体孔的滚动轴承与轴和壳体孔的 配合及其选择配合及其选择 配合性质的选择配合性质的选择 1.负荷类型： n轴承转动时，根据作用于轴承上合成径向负荷相对轴承转动时，根据作用于轴承上合成径向负荷相对于套圈的旋转情况，将负荷分为三类：

22、于套圈的旋转情况，将负荷分为三类：n局部负荷、循环负荷、摆动负荷。局部负荷、循环负荷、摆动负荷。Pg a)a)内圈循环负荷 外圈局部负荷 n(1)定向负荷（局部负荷）：定向负荷（局部负荷）：作用于轴承上的作用于轴承上的合合成成径向负荷径向负荷与套圈相对静止，即负荷方向始终不与套圈相对静止，即负荷方向始终不变地作用在套圈滚道的局部变地作用在套圈滚道的局部上。上。n通常采用小间隙配合或较松过渡配合。通常采用小间隙配合或较松过渡配合。n(2)旋转（循环）旋转（循环）负荷：负荷：作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，即合成径向负荷顺次作用在套圈的整个上。通常采用通常采用过盈或较紧的过过盈或较紧的过

23、渡配合渡配合。过盈量以不产生爬行为原则。Pgb) b)内圈局部负荷 外圈循环负荷 轴承套圈上受二个力轴承套圈上受二个力作用时的受力分折作用时的受力分折A BPPxPgPPxPPP设轴承套圈同时承受设轴承套圈同时承受定定向负荷向负荷Pg和和旋转旋转负荷负荷Px，且且Pg Px则合力由小到大，再由则合力由小到大，再由大到小周期变化，在大到小周期变化，在轴轴承套圈滚道的承套圈滚道的AB区域内区域内形成形成摆动负荷摆动负荷。 PgPx作用于轴承上作用于轴承上的合成径向负的合成径向负荷与所承载的荷与所承载的套圈在一定区套圈在一定区域内相对摆动，域内相对摆动，其配合与循环其配合与循环负荷相同（过负荷相同（

24、过渡）或略松一渡）或略松一些。些。PgPx Px Pg Px Pg c) d)c)内圈循环负荷 外圈摆动负荷 d)内圈摆动负荷 外圈循环负荷 （3）摆动负荷：）摆动负荷：（1） 当当套圈相对于负荷方向固定套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳孔时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的配合应稍松些应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。具有极小间隙的间隙配合。（2） 当当套圈相对负荷方向旋转套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应配合应较紧较紧，一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过，一般选

25、用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。（3） 当当套圈相对于负荷方向摆动套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合的配合相同相同，或，或稍松稍松一些。一些。结论结论结论：结论：局部负荷局部负荷（套圈相对于负荷方向固定）固定）循环负循环负荷荷（套圈相对于负荷方向旋转）旋转）摆动负摆动负荷荷（套圈相对于负荷方向摆动）摆动）用较松配合用较松配合用较紧配合用较紧配合用用过渡配合过

26、渡配合 径向游隙径向游隙 游隙过大，会使转轴产生较大的径向跳动和轴向跳动，游隙过大，会使转轴产生较大的径向跳动和轴向跳动，从而产生较大的从而产生较大的振动和噪声振动和噪声； 游隙过小，若为过盈配合，会使滚动体与套圈产生较游隙过小，若为过盈配合，会使滚动体与套圈产生较大的接触应力，增加轴承大的接触应力，增加轴承摩擦发热摩擦发热，降低使用寿命。，降低使用寿命。 游隙的大小应适中。游隙的大小应适中。 GB/T 4604 GB/T 460420062006规定，轴承的径向游隙共分五规定，轴承的径向游隙共分五组：组：2 2组，组，0 0组，组，3 3、4 4、5 5组，游隙的大小依次由小组，游隙的大小依

27、次由小到大。其中，到大。其中，0 0组为基本游隙组。组为基本游隙组。 0 0组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差及常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向载荷或需改善调心性能的工况，宜采取载荷或需改善调心性能的工况，宜采取3 3、4 4、5 5组游组游隙值。隙值。轴承组件的轴向游动轴承组件的轴向游动轴承外圈大多不旋转，轴承外圈大多不旋转， 不要求太紧的配合；不要求太紧的配合；有些场合下工作温度有些场合下工作

28、温度 较高，使轴受热伸长较高，使轴受热伸长 轴两端轴承中至少轴两端轴承中至少 有一端是游动支承，有一端是游动支承， 因而把配合选得稍松因而把配合选得稍松 一点，使之能补偿轴一点，使之能补偿轴 的热变形，可防止轴的热变形，可防止轴 的弯曲或卡死。的弯曲或卡死。工作温度： n轴承旋转时，套圈的温度经常高于相轴承旋转时，套圈的温度经常高于相邻零件的温度。轴承的邻零件的温度。轴承的内圈可能因热内圈可能因热胀而使配合变松；外圈会因热胀而使胀而使配合变松；外圈会因热胀而使配合变紧。配合变紧。选择配合时应考虑温度的选择配合时应考虑温度的影响。一般当影响。一般当工作温度超过工作温度超过100C时，时，应将其配

29、合应将其配合适当修正适当修正。旋转精度和旋转速度： n当对轴承有当对轴承有较高旋转精度较高旋转精度要求时，为要求时，为消除消除弹性变形弹性变形和和振动振动的影响，应的影响，应避免避免采用带间隙的配合，但也不能太紧采用带间隙的配合，但也不能太紧。n轴承轴承转速越高转速越高，应选用，应选用愈紧的配合愈紧的配合。安安装与拆卸要求装与拆卸要求 考虑轴承安装与拆卸的方便，宜采用较松的配考虑轴承安装与拆卸的方便，宜采用较松的配合；对重型机械用的大型和特大型轴承，这点尤为合；对重型机械用的大型和特大型轴承，这点尤为重要。重要。 又要求安、拆方便，又要求配合紧时又要求安、拆方便，又要求配合紧时 i采用分离轴承

30、；采用分离轴承； ii内圈带锥孔、带紧定套和退卸套的轴承；内圈带锥孔、带紧定套和退卸套的轴承； iii剖分轴承座；剖分轴承座；其他因素其他因素n轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度高于相配合零件的温度，引起内圈套圈的温度高于相配合零件的温度，引起内圈与轴径的配合变松，外圈与外壳孔的配合变紧，与轴径的配合变松，外圈与外壳孔的配合变紧，故工作温度高于故工作温度高于100100时，应适当修正。时，应适当修正。n剖分式外壳和整体式外壳上孔与轴承外圈的配剖分式外壳和整体式外壳上孔与轴承外圈的配合，前者应松些，以避免夹扁外圆。合，前者应松些，以避免

31、夹扁外圆。运转状态运转状态负荷状负荷状态态深沟球轴承、调心深沟球轴承、调心球轴承、角接触球球轴承、角接触球轴承轴承圆柱滚子轴承和圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承调心滚子轴承 公差带公差带 说明说明举例举例轴轴 承承 公公 称称 内内 径径内圈相内圈相对于负对于负 荷方荷方 向向转动及转动及摆动摆动一般通用机一般通用机械、电动机、械、电动机、机床主轴、机床主轴、泵、内燃机、泵、内燃机、正齿轮传动正齿轮传动装置、铁路装置、铁路机车车辆轴机车车辆轴箱、破碎机箱、破碎机等等 轻负荷轻负荷1818100100200 40 401401402004040100100200 h5j6k6m

32、6正常负正常负荷荷1818100100140140200200280404010010014014020020040040 4065 65100 100140140280280560j5、js5k5m5m6n6p6r6重符合重符合 50140140200200 50100 100140 140200 200n6p6r6r7内圈相内圈相对于负对于负荷方向荷方向固定固定静止轴上的静止轴上的各种轮子、各种轮子、张紧轮、绳张紧轮、绳轮、振动筛、轮、振动筛、惯性振动器惯性振动器 所有负所有负荷荷 所所 有有 尺尺 寸寸f6g6h6j6仅有轴向负荷仅有轴向负荷所所 有有 尺尺 寸寸j6、js6 运转状态运

33、转状态 公差带公差带球 轴球 轴承承滚子滚子轴承轴承 G7 H7其他状态其他状态 轴向容易移动轴向容易移动 轴向能轴向能或剖分或剖分 J7 . Js7 轴处于高温下工作轴处于高温下工作采用剖分式外壳采用剖分式外壳移动，采用整体式移动，采用整体式式外壳式外壳 轴向不移动，采用整体式壳轴向不移动，采用整体式壳 K7 M7说说 明明固 定固 定的 外的 外圈 负圈 负荷荷摆 动摆 动负荷负荷旋 转旋 转的 外的 外圈 负圈 负荷荷举例举例一般机一般机械、铁械、铁路机车路机车车辆轴车辆轴箱、电箱、电动机、动机、泵泵 张紧滑张紧滑轮、轮轮、轮彀轴承彀轴承J7 K7K7 M7M7 .N7负荷状态负荷状态

34、轻、正常、轻、正常、重负荷重负荷 冲击负荷冲击负荷轻 、 正 常轻 、 正 常负荷负荷正 常 、 重正 常 、 重负荷负荷冲击负荷冲击负荷 轻负荷轻负荷 正常负荷正常负荷 重负荷重负荷 N7 .P7形位公差及表面粗糙度的确定：形位公差及表面粗糙度的确定： 为了保证轴为了保证轴承的正常运转，承的正常运转，除除了正确地选择轴承了正确地选择轴承与轴颈及箱体孔的与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，公差等级及配合外，还应对轴颈和箱体还应对轴颈和箱体孔的形位公差及表孔的形位公差及表面粗糙度面粗糙度提出要求提出要求。n形状公差形状公差：主主要是轴颈和箱要是轴颈和箱体孔的表面体孔的表面要求。要求。100H7（

35、）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（ ）-0.0070.040.01 AA0.81.25形状公差形状公差：位置公差位置公差：表面粗糙度表面粗糙度：形位公差及表面粗糙度的确定：形位公差及表面粗糙度的确定：n位置公差位置公差：主要是主要是轴、孔肩端面的轴、孔肩端面的。n表面粗糙度表面粗糙度：表面表面粗糙度值的高低直粗糙度值的高低直接影响着配合质量接影响着配合质量和连接强度，因此，和连接强度，因此，凡是凡是通常通常都对表面粗糙度提都对表面粗糙度提出较高的要求。出较高的要求。100H7（ ）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（ ）-0.

36、0070.040.01 AA0.81.25形状公差形状公差：位置公差位置公差：表面粗糙度表面粗糙度：55j6100H7 在装配图上的标注在装配图上的标注在装配图上，不用标注轴在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。及轴颈的公差等级代号。100H7（ ）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（ ）-0.0070.040.01 AA0.631.25 在零件图上的标注在零件图上的标注在零件图上，应在零件图上，应标注以下参数：标注以下参数：A A、尺寸公差、尺寸公差B B、形状公差、

37、形状公差C C、位置公差、位置公差D D、表面粗糙度、表面粗糙度 试选定：试选定：公差等级公差等级06542基本尺寸基本尺寸/mm极限偏差极限偏差/m 大于大于到到上上偏偏差差下下偏偏差差 上上 偏偏 差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差上上偏偏差差下下偏偏差差内圈内圈d mp183001008060502.53050012010080602.5外圈外圈D mp5080013011090704801200150130100805部分向心轴承部分向心轴承d mp和和D mp的极限值的极限值1.滚动轴承单一平面平均内径和平均外径的公差带分布特滚动轴承单一平面平均内径和平

38、均外径的公差带分布特点是点是 。2.2.滚动轴承为标准部件，故外壳孔与轴承外圈的配合滚动轴承为标准部件，故外壳孔与轴承外圈的配合按按 制，轴颈与轴承内圈的配合按制，轴颈与轴承内圈的配合按 制制。3.3.滚动轴承套圈若承受循环负荷，应该选择较滚动轴承套圈若承受循环负荷，应该选择较 的配的配合。合。 4.4.滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，故其公差带在滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制，故其公差带在零线的上方（下偏差为零）零线的上方（下偏差为零） ( ) ( )5.5.当滚动轴承的外圈受局部负荷时，与箱体孔的配合应松当滚动轴承的外圈受局部负荷时，与箱体孔的配合应松一些。一些。 ( ) ( )复

39、习思考题17种轴颈公差带16种壳孔公差带Dmp适用范围：P142内容回顾习题习题n滚动轴承内圈的内径尺寸公差为滚动轴承内圈的内径尺寸公差为10m10m，与之相配合的轴颈，与之相配合的轴颈的直径公差为的直径公差为13m13m，若要求最大过盈为，若要求最大过盈为-8m-8m，则该轴颈，则该轴颈的上偏差应为的上偏差应为 mm，下偏差应为，下偏差应为 mm。n滚动轴承最常用的公差等级是滚动轴承最常用的公差等级是 级。其外圈与级。其外圈与H7H7外壳孔配合的性质是（外壳孔配合的性质是（ ）。）。 -0.002-0.0150或或6（6X）间隙配合间隙配合键的互换性键的互换性键联结的用途键联结的用途 键联结

40、和花键联结是机械产品中普遍应用键联结和花键联结是机械产品中普遍应用的结合方式之一，在机械工程中应用广泛，它的结合方式之一，在机械工程中应用广泛，它用作轴和轴上传动件用作轴和轴上传动件(如齿轮、皮带轮、手轮如齿轮、皮带轮、手轮和联轴节等和联轴节等)之间的可拆联结，用以传递扭矩之间的可拆联结，用以传递扭矩和运动。和运动。 当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时当轴与传动件之间有轴向相对运动要求时，键联结和花键联结还能起导向作用，如变速，键联结和花键联结还能起导向作用，如变速箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结，使齿轮箱中变速齿轮花键孔与花键轴的联结，使齿轮可以沿花键轴移动以达到变换速度的目的。可以沿花键

41、轴移动以达到变换速度的目的。 键和花键的分类键和花键的分类n键的分类：键的分类：常用的键联结有常用的键联结有平键平键（包括普通平键和导（包括普通平键和导向平键）、向平键）、半圆键半圆键、切向键和楔键联结切向键和楔键联结，其中以平键，其中以平键联结应用最广泛。联结应用最广泛。n花键的分类：花键的分类：花键联结分为花键联结分为矩形花键矩形花键、渐开线花键渐开线花键和和三角形花键三角形花键联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。联结，其中以矩形花键联结应用最广泛。普通平键分为以下三种：普通平键分为以下三种：A A型型（圆头）（圆头）B B型型（方头）（方头）C C型型（单圆头）（单圆头）键槽应力集中大键

42、槽应力集中大用于轴端，用于轴端，安装方便。安装方便。 平键连接的互换性平键连接的互换性 包括包括尺寸精度尺寸精度设计、设计、形位精度形位精度设计以及设计以及表面粗表面粗糙度糙度的精度设计。的精度设计。 尺寸精度设计尺寸精度设计n平键联结的基本构成平键联结的基本构成 ：平键联结是由平键联结是由键键、轴键槽轴键槽、轮轮毂键槽毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽构成。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。的侧面相互接触来传递转矩。n平键联结的配合尺寸：平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的键和轴槽、轮毂槽的宽度宽度尺寸是尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽

43、深、轮毂槽配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于深等都属于非配合尺寸非配合尺寸，应给予较松的公差。，应给予较松的公差。普通平键的联接结构普通平键的联接结构AALbhd-t1D+t2t1t2AA 尺寸精度设计尺寸精度设计n 平键联结的配合制：平键联结的配合制： n由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，键与轴槽、键与轮毂槽的配合均槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制采用基轴制。国家标准对键宽只规。国家标准对键宽只规定了一种定了一种公差带公差带h9h9。 n一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要求较松一般键与轴槽配合要求

44、较紧，键与轮毂槽配合要求较松，相，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。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，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，分别对应于分别对应于较松键联结较松键联结、一般键联结和较紧键联结一般键联结和较紧键联结。用于不。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示 平键公差带图平键公差带图+0-bh9H9D10h9N9JS9h9P9P9键宽公差带轴槽公差带轮毂公差带较松键联结一般键联结较紧键联结配合种配合种类类尺寸尺寸b的公差带的公差带应

45、用应用键键轴键槽轴键槽轮毂键槽轮毂键槽较松联较松联结结h9H9D10用于导向平键，轮毂在轴上移动用于导向平键，轮毂在轴上移动一般联一般联结结N9JS9键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定，键在轴键槽中和轮毂键槽中均固定，用于载荷不大的场合用于载荷不大的场合较紧联较紧联结结P9P9键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固定，键在轴键槽中和轮毂键槽中均牢固定，用于载荷大、有冲击和双向转矩的场用于载荷大、有冲击和双向转矩的场合合非配合尺寸的公差带非配合尺寸的公差带n平键高度：平键高度：h11h11；n键长：键长：h14h14；n键槽长：键槽长：H14H14；n轴键槽深度和轮毂键槽深度的极限偏差由轴键槽深度和轮毂键槽

46、深度的极限偏差由GBGB/T/T1095-1095-20032003专门规定。专门规定。n为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深为了便于测量，在图样上对轴键槽深度和轮毂键槽深度分别标注尺寸度分别标注尺寸d dt t和和d dt t1 1。bd-ttd+t1hdLAAAA 形位精度设计形位精度设计n为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，为了保证键宽与键槽宽之间具有足够的接触面积和可装配性，对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴对键和键槽的位置误差要加以控制，应分别规定轴键槽对轴的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的的基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度公差对称度公

47、差，一般可按，一般可按对称度公差对称度公差7 79 9级级选取，查表时，公称尺寸是指键宽。选取，查表时，公称尺寸是指键宽。表面粗糙度的选择表面粗糙度的选择 n键和键槽配合面的表面粗糙度一般取键和键槽配合面的表面粗糙度一般取R Ra a1.61.66.3m6.3m，非配合面取，非配合面取R Ra a6.36.312.5m12.5m。 轴的标注示例轴的标注示例 0.02 A50-0.2056r6（ ）+0.060+0.041A3.23.212.51.6 16N9（ ）0-0.0431 1、标注槽深、标注槽深d-td-t及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、

48、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度轮毂的标注示例轮毂的标注示例56H7（ ）+0.030A3.23.2 16JS9（ ）0.0215 0.02 A60.30+0.21.61 1、标注轮毂深、标注轮毂深d+td+t1 1及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度 花键配合的精度设计花键配合的精度设计n花键分为花键分为内花键内花键（花键孔）和（花键孔）和外花键外花键（花键轴），它（花键轴），它是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既是把键和轴、键槽和轮毂做成一整体的联结件，它既可以是固

49、定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，可以是固定联结，也可以是滑动联结。与键联结相比，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，花键联结有联结可靠，强度高，可以传递较大的转矩，且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。且孔、轴定心精度高和导向精度高等优点。 花键有如下优点：花键有如下优点：（1）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩；）载荷分布均匀，承载能力强，可传递更大的扭矩； （2）导向性好；）导向性好；（3）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。）定心精度高，满足了高精度场合的使用要求。c) 三角花键三角花键 a) 矩形花键矩形花键 b) 渐开线花键渐开线花键 矩形花键结构示例

50、矩形花键结构示例外花键外花键内花键内花键尺寸精度设计（尺寸精度设计（1 1）n矩形花键的基本尺寸矩形花键的基本尺寸 ：基本尺寸有基本尺寸有小径小径d d、大径、大径D D、键槽宽、键槽宽B B。键数规定为偶数，分别为。键数规定为偶数，分别为6 6、8 8、1010三种。三种。 基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系基本尺寸规定了轻、中两个系列，同一小径的轻系列和中系列的键数相同，键宽（键槽列的键数相同，键宽（键槽 宽）也相同，仅大径不同宽）也相同，仅大径不同 。 n尺寸精度的规定：尺寸精度的规定：花键联结的主要要求是保证内、外花键花键联结的主要要求是保证内、外花键的同轴度，以及键

51、侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一的同轴度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转矩。定的转矩。内外花键的定心要求；内外花键的定心要求；侧面传力，需要充分大的有效接触面积以保证使用寿命侧面传力，需要充分大的有效接触面积以保证使用寿命和联结可靠性；和联结可靠性；对于滑动花键内外花键之间应有必要的间隙；对于滑动花键内外花键之间应有必要的间隙；花键的分度准确要求。花键的分度准确要求。使用要求使用要求花键定心方式花键定心方式 b) 小径定心小径定心 a) 大径定心大径定心c) 键宽定心键宽定心n三种定心方式：小径三种定心方式：小径d d定心，大径定心，大径D D定心，键侧定心，键侧B B定心。

52、定心。n按前两种定心方式时，定心直径的公等级要求较高，非按前两种定心方式时，定心直径的公等级要求较高，非定心直径的公差等级要求较低，并且非定心直径表面之定心直径的公差等级要求较低，并且非定心直径表面之间有相当大的间隙，以保证不接触。但是，键和键槽的间有相当大的间隙，以保证不接触。但是，键和键槽的侧面无论作为定心表面与否，其宽度尺寸都应有足够的侧面无论作为定心表面与否，其宽度尺寸都应有足够的精度，因为要传递扭矩和导向。精度，因为要传递扭矩和导向。n国家标准规定采用国家标准规定采用小径定心小径定心，即，即把小径的结合面作把小径的结合面作为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定为定心表面，规定较

53、高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。较低的精度。矩形花键的公差与配合矩形花键的公差与配合n尺寸系列尺寸系列：轻、中轻、中两个系列，基本尺寸及其规格如两个系列，基本尺寸及其规格如表。表。n尺寸公差带尺寸公差带：基孔制基孔制配合。配合。 形位精度设计形位精度设计对矩形花键的形位公差做如下规定：对矩形花键的形位公差做如下规定：n因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性因为小径是花键联结的定心尺寸，必须保证其配合性质，所质，所以内、外花键小径以内、外花键小径d d的极限尺寸应遵守包容原则的极限尺寸应遵守包容原则，即花键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。即花键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。n

54、为保证装配性和键侧受力均匀，规定为保证装配性和键侧受力均匀，规定花键的位置度公花键的位置度公差应遵守最大实体原则差应遵守最大实体原则，即不能够超过实效边界。，即不能够超过实效边界。关于图a最大实体原则的讨论：1、键槽宽B=7mm（MMS），基准孔D=28mm（MMS），位 置度为0.02mm2、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28mm（MMS），位置度为0.02+0.09=0.11mm3、键槽宽B=7.09mm（LMS），基准孔D=28.021mm（LMS），位置度为0.02+0.09+0.021=0.131mm 表面粗糙度的选择：表面粗糙度的选择：加工表面加工表面内花键内花键外花

55、键外花键Ra不大于不大于小径小径1.60.8大径大径6.33.2键侧键侧6.31.6 内、外花键标注示例内、外花键标注示例n矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定矩形花键的尺寸公差带代号和配合代号按照花键规格规定的次序标注，即的次序标注，即N Nd dD DB B。即：。即：n内花键：内花键：6 62828H6H632H1032H107H97H9n外花键：外花键：6 62828g5g532a1132a117f77f7n花键副：花键副： 79111056286fHaHgH 花键图样标注示例花键图样标注示例 花键图样标注示例花键图样标注示例7.4 7.4 螺纹的互换性螺纹的互换性nGB

56、192-81GB192-81：普通螺纹普通螺纹 基本牙型基本牙型nGB2515-81GB2515-81：普通螺纹普通螺纹 术语术语nGB197-81GB197-81：普通螺纹普通螺纹 公差与配合公差与配合nJB2886JB28869292：机床梯形螺纹丝杠、螺母技术条件机床梯形螺纹丝杠、螺母技术条件 螺纹的种类和使用要求螺纹的种类和使用要求在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占在机械制造中，螺纹联接和传动的应用有很多，占有很重要的地位。根据其用途可分为三类有很重要的地位。根据其用途可分为三类: :普通螺纹、普通螺纹、传动螺纹和紧密螺纹传动螺纹和紧密螺纹 普通螺纹普通螺纹 通常也称通常也称

57、紧固螺纹紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机，主要用于联接和紧固各种机械零件。如用螺栓和螺母连接并紧固两个联轴节套，械零件。如用螺栓和螺母连接并紧固两个联轴节套，这类螺纹联接的使用要求是这类螺纹联接的使用要求是良好的旋合性良好的旋合性（内、外螺（内、外螺纹的旋入性及配合性质）和纹的旋入性及配合性质）和一定的连接强度一定的连接强度。 传动螺纹传动螺纹n这类螺纹通常用于传递运动或动力，如机床传这类螺纹通常用于传递运动或动力，如机床传动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。螺纹联接的动丝杠和量仪测微螺杆上的螺纹。螺纹联接的使用要求是使用要求是传递动力的可靠性、传递位移的准传递动力的可靠性、传递位移的准确性确性和

58、和具有一定的间隙性具有一定的间隙性。 紧密紧密( (管管) )螺纹螺纹n这类螺纹用于使两个零件精密连接而无泄漏的结合这类螺纹用于使两个零件精密连接而无泄漏的结合中，如管螺纹。螺纹的使用要求是结合应具有中，如管螺纹。螺纹的使用要求是结合应具有一定一定的过盈的过盈，以保证，以保证不漏水、不漏气和不漏油不漏水、不漏气和不漏油。 普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数n螺纹的几何参数取决于螺纹的几何参数取决于螺纹轴向剖面内的基本牙型螺纹轴向剖面内的基本牙型。其基本牙型是将原始三角形其基本牙型是将原始三角形( (等边三角形等边三角形) )的顶部截去的顶部截去H/8H/8和底部截去和底部截去H/4H

59、/4所形成的内、外螺纹共有的理论牙所形成的内、外螺纹共有的理论牙型。该牙型具有螺纹的基本尺寸。型。该牙型具有螺纹的基本尺寸。普通螺纹基本牙型普通螺纹基本牙型牙顶、牙底和牙侧牙顶、牙底和牙侧牙顶：牙顶：在螺纹凸起的顶部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；在螺纹凸起的顶部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；牙底：牙底：在螺纹沟槽的底部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；在螺纹沟槽的底部，连接相邻两牙侧的螺纹表面；牙侧：牙侧：牙顶和牙底之间的螺纹表面。牙顶和牙底之间的螺纹表面。 大径大径(D，d)是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱是指与内螺纹牙底或外螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺

60、寸或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的大径基本尺寸相等，即相等，即D =d D =d 。n内螺纹的大径内螺纹的大径D D又称又称 底径底径,外螺纹的大径外螺纹的大径d d又称又称 顶径顶径 。普通螺纹普通螺纹大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸大径的基本尺寸为螺纹公称直径尺寸。 小径小径(D1，d1) 是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱或是指与内螺纹牙顶或外螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等圆锥的直径。相结合的内、外螺纹的小径基本尺寸相等, ,即即D D=d=d1 1。n内螺纹的小径内螺纹的小径D D1 1又称又称 顶径顶径,外螺纹的小径外螺纹的小径d1