第九章常用结合件的公差与检测

1、1第九章第九章常用结合件的公差常用结合件的公差与检测与检测29.1 9.1 滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性一一. .滚动轴承的组成和型式滚动轴承的组成和型式1.1.滚动轴承的组成滚动轴承的组成:内圈、外圈、滚动体内圈、外圈、滚动体和和保保持架持架2.2.型式型式: :向心滚子轴承、向心推力球轴承、推向心滚子轴承、向心推力球轴承、推力球轴承、推力向心滚子轴承等力球轴承、推力向心滚子轴承等3.3.一般用特殊轴承钢制造，常用材料有一般用特殊轴承钢制造，常用材料有GCr15GCr15GCr15SiMnGCr15SiMn等等3454.4.滚动轴承的滚动轴承的外圈的外径外圈的外径D D、内圈的内径内圈的

2、内径d d是是滚动轴承与结合件配合的基本尺寸滚动轴承与结合件配合的基本尺寸, ,分别与外分别与外壳和轴颈相配合。壳和轴颈相配合。二二. .滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级 1.1.国家标准规定国家标准规定: :向心滚动轴承按其尺寸公差向心滚动轴承按其尺寸公差和旋转精度分为五个公差等级和旋转精度分为五个公差等级, , (0 (0，6 6，5 5，4 4，2)2)精度依次提高，精度依次提高，0 0级公差轴承精度最低，级公差轴承精度最低，2 2级级公差精度最高，公差精度最高， 6三三. .滚动轴承互换性的特点滚动轴承互换性的特点1.1.滚动轴承滚动轴承外圈与外壳孔的配合外圈与外壳孔的配合,采用基

3、轴制采用基轴制;内圈与轴颈的配合采用基孔制。内圈与轴颈的配合采用基孔制。2.2.公差带位置公差带位置1)1)轴承内圈通常与轴一起旋转轴承内圈通常与轴一起旋转. .为防止内圈和为防止内圈和轴颈的配合相对滑动而产生磨损轴颈的配合相对滑动而产生磨损, ,影响轴承的影响轴承的工作性能工作性能, ,要求配合面间具有一定的过盈要求配合面间具有一定的过盈, ,但但过盈量不能太大。因此国标过盈量不能太大。因此国标GB307.1-84GB307.1-84规定：规定：内圈基准孔公差带位于以公称内径内圈基准孔公差带位于以公称内径d d为零线的为零线的下方。即上偏差为零，下偏差为负值。下方。即上偏差为零，下偏差为负值

4、。782)2)轴承外圈安装在外壳孔中轴承外圈安装在外壳孔中, ,通常不旋转通常不旋转, ,考考虑到工作时温度升高会使轴膨胀虑到工作时温度升高会使轴膨胀, ,两端轴承中两端轴承中有一端应是游动支承有一端应是游动支承, ,可把外圈与外壳孔的配可把外圈与外壳孔的配合稍松一点合稍松一点, ,使之能补偿轴的热胀伸长量使之能补偿轴的热胀伸长量, ,不不然轴弯曲然轴弯曲, ,轴承内部就有可能卡死。因此国标轴承内部就有可能卡死。因此国标GB307.1-84GB307.1-84规定：规定：轴承外圈的公差带位于公称尺寸轴承外圈的公差带位于公称尺寸D D为零线的下为零线的下方。它与具有基本偏差方。它与具有基本偏差h

5、 h的公差带相类似，但的公差带相类似，但公差值不同。公差值不同。9四四. .滚动轴承与轴和外壳孔的配合滚动轴承与轴和外壳孔的配合1.1.轴和外壳孔的公差带轴和外壳孔的公差带国标规定：轴有国标规定：轴有1717种公差带种公差带, ,外壳孔有外壳孔有1616种公种公差带差带2.2.公差带的选用公差带的选用1)1)负荷的类型负荷的类型2)2)负荷的大小负荷的大小3)3)轴承的工作条件轴承的工作条件4)4)其他因素其他因素103.3.轴颈和外壳孔的公差等级轴颈和外壳孔的公差等级与与0 0、6 6两公差等级的轴承相配合的轴颈和外两公差等级的轴承相配合的轴颈和外壳孔的公差等级，一般分别为壳孔的公差等级，一

6、般分别为IT6IT6和和IT7IT7。 4.4.轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度对其配合面的配合表面的对其配合面的配合表面的表面粗糙度评定参表面粗糙度评定参数值、圆柱度公差以及端面的圆跳动公差数值、圆柱度公差以及端面的圆跳动公差提提出要求出要求 11五五. .滚动轴承的标注滚动轴承的标注 129.2 9.2 键和花键结合的互换性键和花键结合的互换性一一. .平键连接的互换性平键连接的互换性1.1.普通平键普通平键1)1)用于静联接用于静联接, ,即轴与轮毂间无相对轴向移动即轴与轮毂间无相对轴向移动2)2)两侧面为工作面两侧面为工作面,靠键与槽的挤压和键的剪靠

7、键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩切传递扭矩3)3)轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工轴上的槽用盘铣刀或指状铣刀加工; ;轮毂槽轮毂槽用拉刀或插刀加工。用拉刀或插刀加工。 1314152.2.平键连接的互换性平键连接的互换性1)1)平键联结采用平键联结采用: :基轴制配合基轴制配合2)2)键宽规定了一种公差带键宽规定了一种公差带: :h9h93)3)轴键槽轮毂槽规定了三种公差带轴键槽轮毂槽规定了三种公差带轴键槽轴键槽: : H9 N9 P9H9 N9 P9轮毂键槽轮毂键槽: :D10 JS9 P9D10 JS9 P94)4)配合种类：配合种类：较松较松 一般一般 较紧较紧 5)5)形位公差和表面粗糙度

8、形位公差和表面粗糙度6)6)标注标注161718二二. .花键连接的互换性花键连接的互换性1.1.花键连接花键连接1)1)花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂花键联接是由多个键齿与键槽在轴和轮毂孔的周向均布而成孔的周向均布而成2)2)优点优点: :定心精度高定心精度高 导向性好导向性好 承载能力高承载能力高3)3)分类分类: :矩形矩形 渐开线渐开线 梯形梯形 三角形三角形2.2.花键连接花键连接: :固定连接固定连接 滑动连接滑动连接19矩形花键矩形花键渐开线花键渐开线花键花键连接花键连接20213.3.矩形花键连接的互换性矩形花键连接的互换性1)1)尺寸尺寸: :大径大径 D D 小径小径

9、 d d 键宽键宽 B B2)2)定心方式：定心方式：小径定心小径定心 3)3)矩形花键连接采用矩形花键连接采用: :基孔制配合基孔制配合4)4)公差带：公差带：滑动；紧滑动；固定滑动；紧滑动；固定5)5)形位公差及表面粗糙度形位公差及表面粗糙度 6)6)标注标注2223244.4.参数标注参数标注1)1)键数小径大径键宽键数小径大径键宽 标准号标准号2)2)对花键副：对花键副：6 623H7/f723H7/f726H10/a1126H10/a116H11/d10 6H11/d10 GB1144-87GB1144-873)3)孔（内）：孔（内）： 6 623H723H726H1026H106H

10、11 6H11 GB1144-87GB1144-874)4)轴（外）：轴（外）： 6 623f723f726a1126a116d10 6d10 GB1144-87GB1144-87259.3 9.3 普通螺纹结合的互换性普通螺纹结合的互换性一一. .螺纹的种类和用途螺纹的种类和用途1.1.紧固螺纹紧固螺纹: :主要用于连接或紧固零件。如：主要用于连接或紧固零件。如：公制普通螺纹。主要要求可旋合性和连接的公制普通螺纹。主要要求可旋合性和连接的可靠性。可靠性。2.2.传动螺纹传动螺纹: :用于传递精确的位移、运动或动用于传递精确的位移、运动或动力。主要要求传动比恒定，传递动力可靠。力。主要要求传动

11、比恒定，传递动力可靠。3.3.紧密螺纹紧密螺纹: :用于要求具有气密性和水密性。用于要求具有气密性和水密性。主要要求具有良好的旋合性及密封性。主要要求具有良好的旋合性及密封性。 26二二. .普通螺纹的基本牙型及主要几何参数普通螺纹的基本牙型及主要几何参数 1.1.大径大径(D(D、d):d):与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙与外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底相重合的假想圆柱的直径。国标规定普通底相重合的假想圆柱的直径。国标规定普通螺纹的大径为螺纹的公称直径。螺纹的大径为螺纹的公称直径。2.2.小径小径(D(D1 1、d d1 1):):与外螺纹的牙底或内螺纹的与外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶相重合的假想圆柱

12、的直径。牙顶相重合的假想圆柱的直径。3.3.中径中径(D(D2 2、d d2 2):):一假想圆柱的直径一假想圆柱的直径, ,该圆柱的该圆柱的母线通过螺纹牙型上的沟槽和凸起宽度相等母线通过螺纹牙型上的沟槽和凸起宽度相等的地方。的地方。27螺纹基本牙型螺纹基本牙型 284.4.单一中径单一中径: :一假想圆柱的直径一假想圆柱的直径, ,该圆柱的母该圆柱的母线通过螺纹牙型上的沟槽宽度等于二分之一线通过螺纹牙型上的沟槽宽度等于二分之一基本螺距的地方。基本螺距的地方。5.5.螺距螺距P P: :相邻两牙中径线上对应点间的轴向相邻两牙中径线上对应点间的轴向距离。距离。6.6.导程导程L:L:同一螺旋线上

13、相邻两牙中径线上对同一螺旋线上相邻两牙中径线上对应点间的轴向距离。单线螺纹应点间的轴向距离。单线螺纹,L=P,L=P,多线螺多线螺纹纹,L=nP (n,L=nP (n螺纹线数螺纹线数) )7.7.牙型角牙型角a a和牙型半角和牙型半角a/2a/2：29中径和单一中径中径和单一中径308.8.螺纹接触高度螺纹接触高度h he e: :两相配合螺丝纹牙型上两相配合螺丝纹牙型上, ,相互重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距相互重合部分在垂直于螺纹轴线方向上的距离。离。9.9.螺纹旋合长度螺纹旋合长度L Le e: :两相配合螺纹两相配合螺纹, ,沿螺纹轴沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。线方向相互旋合

14、部分的长度。31三三. .螺纹几何参数对互换性的影响螺纹几何参数对互换性的影响1.1.螺距误差对互换性的影响螺距误差对互换性的影响1)1)螺距误差包括局部误差和累积误差螺距误差包括局部误差和累积误差, ,前者与前者与旋合长度无关旋合长度无关, ,后者与旋合长度有关是主要影后者与旋合长度有关是主要影响因素。响因素。2)2)显然显然, ,具有理想牙型的内螺纹与具有螺距误具有理想牙型的内螺纹与具有螺距误差的外螺纹将发生干涉而无法旋合差的外螺纹将发生干涉而无法旋合, ,实际生产实际生产中中, ,为保证旋合性为保证旋合性, ,把外螺纹的中径减去一数把外螺纹的中径减去一数值值f fp p, ,此此f fp

15、 p值称为当量中径值称为当量中径。32 f fp p=1.732=1.732PP3)3)若内螺纹具有螺距误差若内螺纹具有螺距误差, ,为保证旋合性为保证旋合性, ,应应把内螺纹的中径加上一数值把内螺纹的中径加上一数值f fp p。2.2.牙型半角误差对互换性的影响牙型半角误差对互换性的影响1)1)牙型半角误差也会影响螺纹的可旋合性与牙型半角误差也会影响螺纹的可旋合性与连接强度连接强度2)2)同样，可将牙型半角误差转变成同样，可将牙型半角误差转变成中径当量中径当量f f/2/2，为保证旋合性，把具有牙型半角误差，为保证旋合性，把具有牙型半角误差的外螺纹的中径减去一数值的外螺纹的中径减去一数值f

16、f/2/2，把具有牙，把具有牙型半角误差的内螺纹的中径加上一数值型半角误差的内螺纹的中径加上一数值f f/2/2。 333.3.中径偏差对互换性的影响中径偏差对互换性的影响内、外螺纹相互作用集中在牙型侧面内、外螺纹相互作用集中在牙型侧面, ,内、外内、外螺纹中径的差异直接影响着牙型侧面的接触螺纹中径的差异直接影响着牙型侧面的接触状态。所以状态。所以, ,中径是决定螺纹配合性质的主要中径是决定螺纹配合性质的主要参数。若外螺纹的中径小于内螺纹的中径参数。若外螺纹的中径小于内螺纹的中径, ,就就能保证内、外螺纹的旋合性能保证内、外螺纹的旋合性, ,若外螺纹的中径若外螺纹的中径大于内螺纹的中径大于内螺

17、纹的中径, ,就会产生干涉就会产生干涉, ,而难以旋而难以旋合。但是合。但是, ,如果外螺纹的中径过小如果外螺纹的中径过小, ,内螺纹中内螺纹中径过大则会削弱其连接强度。为此径过大则会削弱其连接强度。为此, ,加工螺纹加工螺纹牙型时牙型时, ,应当控制实际中径对其基本尺寸的偏应当控制实际中径对其基本尺寸的偏差。差。344.4.螺纹中径合格性判定原则螺纹中径合格性判定原则1)1)作用中径作用中径 : :对于外螺纹对于外螺纹, ,当有了螺距误差、牙型半角误差当有了螺距误差、牙型半角误差, ,就只能和一个中径增大了的内螺纹旋合就只能和一个中径增大了的内螺纹旋合, ,其效其效果相当于外螺纹的中径增大了

18、果相当于外螺纹的中径增大了, ,这个这个增大了的增大了的假想中径称为作用中径假想中径称为作用中径 d d2 2作用作用= d= d2 2实际实际+ f+ fp p+ f+ f/2/235对于内螺纹对于内螺纹,当有了螺距误差、牙型半角误差当有了螺距误差、牙型半角误差,就只能和一个中径减小了的外螺纹旋合就只能和一个中径减小了的外螺纹旋合,其效其效果相当于内螺纹的中径减小了果相当于内螺纹的中径减小了,这个这个减小了的减小了的假想中径称为作用中径假想中径称为作用中径 D D 2 2作用作用= D = D 2 2实际实际（f fp p+ f+ f/2/2）362)2)螺纹中径合格性判定原则螺纹中径合格性判定原则泰勒原则：泰勒原则：对于外螺纹：对于外螺纹：d d2 2作用作用dd2max2max， d d2 2单一单一dd2min2min，对于内螺纹：对于内螺纹：D D2 2作用