滚动轴承、键和螺纹的互换性(廖版)

主轴轴颈
2．转速的高低 0、用于旋转精度不高的一般机械中，如：普通车床中的变速进给机 构，汽车、拖拉机中的变速机构，普通电机、水泵、压缩机、汽 轮机中的旋转机构等。 6、5、4：较高 如：机床中的主轴轴承，精密仪器、仪表、高速摄 影机等精密机械用的轴承等（如：CA6140：前5，后6） 2：用于精密坐标镗床，高精度齿轮磨床的主轴。
二、螺纹的基本牙型及主要的几何参数 1．大径（d、D）：螺纹的公称尺寸 外螺纹的牙顶或内螺纹的牙底 2．小径（d1、D1）: 外螺纹的牙底或内螺纹的牙顶
5 3 D（d）－2 H = H= P 8 2 3．中径（d2、D2）：= D（d）－2 3 H 8
※假想圆柱直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起 宽度相等的地方。 4．单一中径：假想圆柱直径，该圆柱的母线通过牙型上 沟槽宽度等于螺距基本尺寸一半的地方。 ※螺距无误差时，中径即单一中径。
一般适用于纯轴向载荷或轴向载荷大的合成载荷下呈 两点接触的场合，这种轴承极限转速高，适合高速运 转场合。
此类轴承一般只用于承受径向负荷，只有内、外圈均带 挡边的单列轴承可承受较小的轴向载荷或较大的间歇轴 向载荷。
圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴 向联合载荷，而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向 载荷为主的径、轴向联合载荷。
轴承套圈与负荷方向相对旋转，即径向负荷顺次地作用在套圈的 整个圆周滚道上，套圈承受的这种负荷称为旋转负荷。 ③摆动负荷 轴承套圈与负荷方向相对摆动，即该负荷连续摆动地作用在 套圈的局部滚道上，套圈承受的这种负荷称为摆动负荷。 相对于负荷方向旋转或摆动的套圈，应选择过盈配合或过 渡配合。相对于负荷方向固定的套圈，应选择间隙配合。 当以不可分离型轴承作游动支承时，则应以相对于负荷方 向固定的套圈作为游动套圈，选择间隙配合或过渡配合。
根据负荷的大小选择 轻负荷：选择较松的配合 重负荷：选择较紧的配合 轴承尺寸大小 随着轴承的尺寸增大，选取过盈配合过盈越大，选取 间隙配合间隙越大。 轴承游隙 采用过盈配合会导致轴承游隙的减小，应检验安装 后轴承的游隙是否满足使用要求 其他因素 空心轴颈比实心轴颈、薄壁外壳比厚壁外壳、轻 合金外壳比钢铁外壳所采用的配合要紧些;而剖分式外 壳比整体式外壳所采用的配合要松些。
0.01mm 选5级 0.001 ~ 0.005mm时多选4级
五、滚动轴承的公差带的特点。 （1）滚动轴承的公差带 由于轴承内、外圈均是薄壁零件，制造和存放中极易变形，若相 配零件的形状较正确，则在装配后容易得到矫正。为此，轴承内 圈与轴、外圈与壳体孔起配合作用的为平均直径。 ※内径：dmp=(dsmax+dsmin)/2 外径：Dmp=(Dsmax+Dsmin)/2 （2）公差带的位置 轴承装配后起作用的尺寸是单一平面内的平均内径和平均外 径，因此，内、外径公差带是指平均内、外径的公差带位置。滚 动轴承是标准件，外圈和外壳孔的配合应采用基轴制，内圈与轴 颈的配合应采用基孔制。 轴承外圈外圆公差带位于以公称外径为零线的下方，它与具 有基本偏差(h)的公差带相类似，但公差值不同。同时规定， 内圈基准孔公差带位于以公称内径为零线的下方。外圈采用 基轴制，内圈用基孔制。
三、公差原则对螺纹几何参数的应用
1．影响螺纹互换性的主要因素： （1）螺距误差的影响 局部误差——与L无关△P 累计误差——与L有关（最大）△P∑ fp=1.732|△P∑|
（2）牙型半角的影响 a右 a左 f a 0.073P( K1 K2 ) 2 2 2
a a左 右 对外螺纹，当 2 (或 2 ）为正值时，K1（或K2）为2； a a 左 (或 右 ）为正值时，K1（或K2）为3； 当 2 2 a a 左 (或 右 ）为正值时，K1（或K2）为3； 对内螺纹，当 a右 2 a左 2 当 (或 ）为正值时，K1（或K2）为2； 2 2
3．花键的定心方式： ⑴按大径定心：定心精度高，加工方便，花键轴的外径 尺寸可在普通磨床上加工，花键孔由拉刀保证。用于 HRC>40
⑵按小径定心 孔、轴都要求磨削。用于单件生产、外 径大于120㎜时或HRC>40 或花键的定心表面的Ra要求 高。
⑶按键宽定心：定心精度不高，但有利于各齿均匀受载。 要求传递较大的扭矩，特别在变负荷和正、反转工作 条件下，如：汽车上的万向接轴
三、花键的互换性 是平键联接在数目上的发展 1．特点： ⑴因为在轴上与毂上直接而均匀的制出较多的齿与槽， 故受力均匀。 ⑵因槽较浅，齿根处应力集中较少，轴与毂的强度削弱 较少 ⑶齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷 （承载能力强） ⑷轴上零件与轴的对中性好，适用于高速及精密机器 ⑸导向性好。动力联接。 2．分类： 矩形花键 渐开线花键：大尺寸的工件 三角形键：与薄壁件相连时
（4）轴承内外圈配合表面的形位公差和粗糙度要求 形状公差：圆柱度公差。 位置公差：轴肩与外壳孔肩的端面跳动公差。 表面粗糙度：书表7－4 （5）滚动轴承的配合公差和技术要求在图样上的标注 在装配图上标注滚动轴承与轴种外壳孔的配合时， 只需标注轴或外壳孔的公差带代号。
键及花键的互换性
一、键及花键联接的作用 作用：用于轴与轴上零件（齿轮、皮带轮、联轴器）之间的联接， 用以传递扭矩。 二、键的互换性 1、分类： 平键：主要用于静联接。普通平键（传递扭矩）；导向平键（相对 运动） 优点：对中性好；制造简单；便于装拆。 半圆键： 楔键 切向键 平键联接的几何参数主参数（b）：键；轴槽；轮毂槽 由于键联接的作用是传递扭矩和导向，都是通过键宽来实现的， 所以键侧精度要求高。
图幻 灯片 30
3．单一中径误差的影响 为保证可旋合性，应限制d2单一max,D2单一min,要使可 靠性好，必须控制d2单一min,D2单一max。 4．保证螺纹互换性的条件： ⑴紧固螺纹：主要要求保证可旋合性和一定的连接强度。 采用包容原则：d2作用＝d2单一＋（fp+fα/2） D2作用＝D2单一－（fp+fα/2） 外螺纹： d2作用≤d2max，d2单一≥d2min 内螺纹：D2作用≥ D2min，d2单一≤ d2max
六、滚动轴承与轴和壳体孔的配合与选用 (1)轴和外壳孔公差等级的选择 轴承配合的轴和外壳孔公差等级与轴承精度有关。 常用的轴承公差等级为0级和6 (6X)级，一般轴取IT6， 外壳孔取IT7。 (2)轴和外壳孔公差带的种类
(3)滚动轴承配合的选择 根据负荷类型选择 负荷类型： ①定向负荷 轴承套圈与负荷方向相对固定，即该负荷始终不变地作用在 套圈的局部滚道上，套圈承受的这种负荷称为定向负荷。 ②旋转负荷
3、普通螺纹的标记 公称 牙型符号 公称直径×螺距（导程／头数）旋向――公差带（中 径 顶径）――旋合长度 ※：内螺纹：精：4H 4H5H 5H6H 配合性质变动较小的精密螺 纹。 中等：5H 6H 7H 一般用途 粗：7H 精度要求不高，制造困难 时 外螺纹：精：4H 中等：6e 6f 6g 6h 粗：8g 4、螺纹的标注 螺纹代号、公差代号、旋合长度 M10-5g6g-s M10-5g6g-40 M10×1-6H 装配图上：M10-6H/5g6g M20×2左-6H/5g6g
(3)、花键参数标注：键数×小径×大径×键宽 标 准 号 对 花 键 副 ： 6×23H7/f7×26H10/a11×6H11/d10 GB1144-87
三、螺纹结合的公差配合及检测
一、螺纹分类及使用要求： 1．紧固螺纹：用于紧固或联接零件（普通螺纹） 三角 形螺纹 2．传动螺纹：用于传递动力或精确定位（矩形、梯形、 锯齿形） 3．紧密螺纹：用于密封的螺纹结合（管螺纹） 圆弧管螺纹：G 3 4 3 圆锥管螺纹：（60°锥由于配合性质往往不同，此外，平键一般用精拔 钢（它有较高的尺寸，形位，表面粗糙度精度）制造， 所以它是一个标准件，故在单键联结中采用了基轴制 配合，并且在标准中对于键宽仅规定了一种公差带h9。 B、轴槽轮毂槽的公差带 要改变配合的性质，往往通过改变轴槽和轮毂槽的 公差带来实现，根据要求各规定了三种公差带：轴槽 H9 N9 P9；轮毂键槽 D10 Js9 P9 C、配合种类：较松；一般；较紧
3、形位公差 Ⅰ键槽对轮毂轴线及轴的轴线的对称度 7，8， 9 Ⅱ键两工作表面的平行度： L／b≥8 b≤6㎜时 7级 b≥8～36㎜ 6级 b≥40㎜ 5级 4．键槽配合表面的表面粗糙度Ra=1.6～6.3um 底面： Ra＝6.3um 5.标记：b×L 6.检测：与同轴度相同。 7.标注实例
它具有较小的体积及较高的承载能力。因此，此种轴承可 以满足重量轻，占用空间小、传递功率大的要求。根据应 用场合的不同，可采用带内圈或不带内圈的轴承。
三、精度等级 按基本尺寸精度和旋转精度分为5个精度等级，对于向心轴承 分别用0、6、5、4、2表示， 0级最低， 2 级最高。 四、滚动轴承精度等级的选择 1．根据机器的功能对轴承部件的旋转精度的要求
⑵传动螺纹：主要要求保证传动精度，螺纹牙形上负荷 分布的均匀性。 ※ 采用独立原则。
四、普通螺纹的公差带、配合及选用： 1．普通螺纹的公差带 ⑴公差等级： a.内螺纹：（小径，中径） 4，5，6，7，8 b.外螺纹：（中径）3，4，5，6，7，8，9 （大径）4，6，8 ⑵基本偏差： a.内螺纹： G H b.外螺纹：e f g h 2．螺纹公差带的选用： ※：一般选H/h，H/g，G/h H/h: Xmin=0 应用广泛。 H/g，G/h：主要用于要求拆卸容易，高温下工作，需要涂 镀保护层，改善螺纹的疲劳强度。
举例
• 有一螺栓M24×3－5h，加工后测得：d2单一a ＝21.95mm， a 左＝60，，试计算螺栓 右＝80 △P∑=－0.050mm， 2 2 的作用中径，并判断此螺栓是否合格，能否旋入具有理想 轮廓的螺母？ 3 3 3 解
d 2 d－2 H 24－2 3 22.051 m m 8 8 2
4．矩形花键的公差与配合： (1)、尺寸的公差与配合及其选择 采用基孔制配合，以花键孔为基准，采用的是尺寸公差的公差带 公差带：一般用：滑动、紧滑动、固定 紧密传动：滑动、紧滑动、固定 ※ 要求定位精度高或传递扭矩大，经常有正、反转时，应选紧些的 配合，当内、外花键需频繁相对滑动或配合长度较大时，应选松 一些。 (2)、形位公差及表面粗糙度 内、外花键定心小径d表面的形位公差和尺寸公差的关系遵守 包容要求。对花键的分度误差，一般应规定位置度公差，并采用相 关要求（最大实体要求） 。 对单件、小批的生产，也可采用规定键（键槽）；两侧面 的中心平面对定心表面轴线的对称度公差和花键等分公差（不用 量规检查时）。 对较长的花键，应规定键（或键槽）的侧面对定心表面轴线的平 行度公差。