05 常用结合件的公差与配合

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传递重载、冲击载荷或双向扭矩时
平键联结的三种配合性质及其应用
表5.12 平键、键及键槽剖面尺寸及键槽公差
1
注:①(d-t)和(d+t )两个组合尺寸的偏差按相 应的t和t 的偏差选取,但(d-t)偏差值应取负号; ②导向平键的轴槽与轮毂槽用较松键联结的公差。
5.2.3 平键联接的几何公差与表面结构要求
轴槽和轮毂槽对轴线的对称度公差。根据键槽宽b,一般对 称度7~9级选取。 当健长L与健宽b之比大于或等于8时,b的两侧面在长度方向
的平行度公差也按GB/T1184—2008选取,当b≤6mm时取7级;
b≥8至36mm时取6级;当b≥40mm时取5级。 表面粗糙度值要求为: 键槽两侧面取Ra为1.6~6.3μm;其他 非配合面取Ra为6.3~12.5μm。
内圈相 对于负 荷方向 旋转或 摆动
内圈相对于负 荷方向静止
各 类 负 荷 张紧滑轮、绳索轮 内圈不必要在轴向移动
静止轴上的各种轮子 内圈必须在轴向容易移动
所有尺寸
g6①
所有尺寸
h6①
纯轴向负荷
所有应用场合
所有尺寸
j6或js6
圆 锥 孔 轴 承(带 锥 形 套) 火车和电车的轴箱 所有负荷 一般机械和传动轴 装在紧定套上的所有尺寸 h9(IT7)⑤ 装在退卸套上的所有尺寸 h8(IT6)④
公差带
圆 柱 孔 轴 承 ≤18 电器仪表、机床 主轴、精密机械、 >18-100 轻负荷 >100-200 泵、通风机传送 带 ≤18 >18-100 一般通用机械、 >100-140 正 常 负 电动机、涡轮机、 >140-200 荷 泵、内燃机、变 >200-280 速箱、木工机械 铁路车辆和电车 的轴箱、牵引电 重负荷 动机、轧机、破 碎机等重型机械 h5 j6① k6① m6① j5 k5② m5② m6 n6 p6 r6 r7 n6③ p6③ r6③ r7③
表5.1 0、6级内圈平均直径的极限偏差
表5.2 0、6级外圈平均直径的极限偏差
5.1.3 滚动轴承与轴、外壳孔的配合特点
滚动轴承国家标准(GB/T307.1—1994)规定了轴承内、外径的平 均直径dMP、DMP的公差,用以确定内、外圈结合直径的公差带。
轴承内圈与轴采用基孔制配合,外圈与外壳孔采用基轴制配合
标注示例
5.3.1 普通螺纹的种类及使用要求
普通螺纹有粗牙和细牙两种,用于固定或夹紧零件, 构成可拆联结,如螺栓、螺母。其主要使用要求是 可旋合性和联结可靠性。所谓旋合性,即同规格的 内外螺纹易于旋入拧出,以便装配和拆换;所谓联 结可靠性,是指用于联接时具有一定的联结强度, 确保机器的使用性能。
Hale Waihona Puke Baidu
表面粗糙度参数Ra值(um) 轴 径 外壳孔 轴 径 外壳孔 0 IT7 6 0 — IT5 IT6 ≤1.6 ≤0.63 ≤1 ≤2 ≤2.5 ≤1 ≤1.6 ≤2.5 IT6 ≤1 ≤1.6
轴和外壳孔肩端 面
6
≤1.25
≤2
注:轴承装在紧定套或退卸套上时,轴颈表面的粗糙 度参数Ra值不大于2.5 m
滚动轴承的类型
5.1.2 滚动轴承的精度等级及其应用
GB/T307.3-1996规定滚动轴承按其公称尺寸精度和旋 转精度:
向心轴承分为0、6、5、4和2五个精度等级
圆锥滚子轴承分为0、6x、5和4级四个精度等级; 推力轴承分为0、6、5、4四个精度等级。
滚动轴承各级精度的应用情况如下: 0级(普通精度级)轴承应用在中等负荷、中等转速和旋转精 度要求不高的一般机构中。如普通机床。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。 6级(中等精度级)轴承应用于旋转精度和转速较高的旋转机 构中,如普通机床的主轴轴承,精密机床传动轴使用的轴承。 5、4级(高、精精度级)轴承应用于旋转精度高和转速高的 旋转机构中,如精密机床的主轴轴承,精密仪器和机械使用 的轴承。 2级轴承应用于旋转精度和转速很高的旋转机构中,如精密坐 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。
表5.7 安装推力轴承的轴径公差带 推力球和圆柱滚子 轴承 推力调心滚子 轴径公差 轴承 带 轴承公称内径(mm) 所有尺寸 所有尺寸 j6或js6 — — ≤250 >250 j6 js6
轴圈工作条件
纯轴向负荷
轴圈相对于负荷方 向静止 径向和轴向联合 负荷
轴圈相对于负荷方 向旋转或摆动
— — —
表5.6 安装推力轴承的外壳孔公差带 座圈工作条件 轴承类型 推力球轴承 纯 轴 向 负 荷 外壳孔公差带 H8 H7 注① H7 M7
推力圆柱滚子轴 承 推力调心滚子轴 承
推力调心滚子轴 承
径向和轴向联合负荷
座圈相对于负荷方向静 止或摆动 座圈相对于负荷方向旋 转
注:①外壳孔与座圈间的配合间隙0.0001D(D 为轴承公称外径)。
基本偏差:螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本偏差确
定。国家标准中,对内螺纹规定了两种基本偏差,代号为G、 H ;对外螺纹规定了四种基本偏差,代号为e、f、g、h
表5.13 普 通 螺 纹 中 径 公 差
≤200 >200~400 >400
k6 m6 n6
表5.8 径和外壳孔的几何公差
圆柱度 轴径 外壳孔 轴肩 端面圆跳动 外壳孔肩
轴承公称内、外径
(mm) 0 6 0
轴 承 精 度 等 级
6 0 6 0 6
公 差 值(um)
>18~30 >30~50 >50~80 >80~120 >120~180 >180~250
5.2.1 概述
键主要用于轴和带毂零件(如齿轮、蜗轮等),实现周向固
定以传递转矩的轴毂联接。其中,有些还能实现轴向固定以
传递轴向力;也可用做导向联接。 键是标准零件,分为平键、半圆键、楔键和切向健。
键的型式及结构
5.2.2 平键联接的公差与配合
键联接由于键侧面同时与轴和轮毂键槽侧面联接,且键是标准
一般根据轴承所承受的负荷类型和大小来决定。 (1)负荷的类型 局部负荷 循环负荷
摆动负荷
摆动负荷
轴承承受的负荷类型
(2)负荷的大小
滚动轴承套圈与轴颈或壳体孔配合的最小过盈,取决于负荷的 大小。国家标准将当量径向负荷P分为三类: 径向负荷P<0.07C的称为轻负荷; 0.07C<P<0.15C称为正常负荷, P>0.15C的称为重负荷(C为轴承的额定负荷)。
沟槽宽度等于螺距公称尺寸一半的地方。
5.牙型角α 和牙型半角(α /2 ) :
在螺纹牙型上,两相邻牙侧间的夹角称谓牙型角 牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角为牙型半角。 6.螺距(P)与导程(Pn) 螺距是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离; 导程是指在同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴 向距离。
设计工作中,选择轴承的配合通常采用类比法,有时为了安全 起见,才用计算法校核。用类比法确定轴和外壳孔的公差带时,
可应用滚动轴承标准推荐的资料进行选取。
表5.4 安装向心轴承和角接触轴承的壳体孔公差带 外圈工作条件
旋转状态
负荷类型
轴向位移限 度
应用举例
其它情况
公差 带 G7 H7 J6、 H6
轻、正常和重 负荷 外圈相对于 负荷方向静 止 轻、正常负荷
5.3.2 普通螺纹基本牙型和几何参数
普通螺纹的主要几何参数有: 1.大径(d或D):与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆 柱体的直径,称为大径。(公称尺寸) 2.小径(d 或D ):与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想 圆柱体的直径,称为小径。 3.中径(d 或D ):中径是一个假想圆柱的直径,该圆柱的母 线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等且等于P/2的地方。 4.单一中径:一个假想圆柱的直径,该圆柱的母线通过牙型上
4 4 5 6 8 10
2.5 2.5 3 4 5 7
6 7 8 10 12 14
4 4 5 6 8 10
10 12 15 15 20 20
6 8 10 10 12 12
15 20 25 25 30 30
10 12 15 15 20 20
表5.9 轴径和外壳孔的表面粗糙度
轴承公称内、外径(mm) 配合表面 轴承精度等级 配合面的尺寸 公差等级 ≤80 >80~500
5.1.1 滚动轴承的组成和型式
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体(钢球或滚子)和保持 架(又称隔离圈)等组成 滚动轴承的型式分类:
按滚动体的形状不同,可分为球轴承和滚子轴承;
按受负荷的作用方向,则可分为向心轴承、推力轴承、向
心推力轴承
采用滚动轴承时,除确定滚动轴承的型号外,还须选择滚动 轴承的精度等级、滚动轴承与轴和外壳孔的配合、轴和外壳 孔的几何公差及表面粗糙度参数。
1. 螺距误差的影响
2. 牙型半角误差的影响 3. 中径误差的影响 4. 螺纹中径合格性的判断原则
螺距误差的影响
牙型半角误差的影响
5.3.4 普通螺纹的公差与配合
螺纹的互换性和配合性质主要取决于中径。
1.普通螺纹公差的公差带 公差等级: 螺纹公差带的大小由标准公差确定。内螺纹中 径D2和顶径D1的公差等级分为4、5、6、7、8级;外螺纹中 径d 2分为3、4、5、6、7、8、9级,顶径d分为4、6、8级。
滚动轴承与轴、外壳孔配合的公差带图
5.1.4 滚动轴承配合的选择
选择配合其实就是选择与内圈结合的轴的公差带及与外圈结 合的孔的公差带。 1、轴和外壳孔的公差带
2.轴和外壳孔公差带的选用
轴和外壳孔的公差带
注: ①孔N6与0级精度轴承(外径D<150mm=和6 级精度轴承(外径D<315mm=的配合为过盈配 合。 ②轴r6用于内径d>120~500mm;轴r7用于 内径d>180~500mm。
件,可用标准的精拔钢制造,因此是采用基轴制配合,键宽相
当于“轴”,键槽宽相当于“孔”。
键宽与键槽宽b的公差带
国家标准对键和键宽规定了三种基本联结:
配合种类 键 较松联结
尺寸b的公差 轴槽 H9 h9 毂槽 D10
应用范围 主要用于导向平键
一般联结
较紧联结
N9
P9
Js9
P9
单件和成批生产且载荷不大时
对单线螺纹,导程等于螺距;对多头(线)螺纹,导程等于螺距
与线数(n)的乘积:Pn=nP 。 7.螺纹旋合长度(L) 它是指两相旋合螺纹,沿螺纹轴线方向 相互旋合部分的长度。
螺纹的公称尺寸和基本牙型
螺纹的中径和单一中径
5.3.3 普通螺纹主要几何参数对互换性的影响
影响螺纹结合互换性的主要几何参数有螺距误差,牙型半 角误差和中径误差。

冲击负荷 外圈相对于 轻、正常负荷 负荷方向摆 动 正常、重负荷 重冲击负荷 外圈相对于 轻负荷 负荷方向旋 正常、重负荷 转 重冲击负荷
轴处于高温场 烘干筒、有调心滚子 合 轴承的大电机 轴向容易移 动 剖分式壳体 一般机械、铁路机械 轴箱 整体式 磨床主轴用球轴承, 小型电动机 轴向能移动 整体式或剖分 铁路车辆轴箱轴承 式壳体 电动机、泵、曲轴主 轴承 电动机、泵、曲轴主 轴承 牵引电动机 整体式壳体 轴向不能移 张紧滑轮 动 装有球轴承的轮毂 薄壁、整体式 装有滚子轴承的轮毂 壳体
J7
K7 M7 N7 P7
注: ①对精度有较高要求的场合,应选用IT6代替IT7,并 应同时选用整体式壳体; ②对于轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。
表5.5 安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带
内圈工作条件
旋转状 态 应用举例 负荷
向 心 球 轴 圆柱滚子轴 调心滚 承 和 角 接 承和圆锥滚 子轴承 触球轴承 子轴承 轴承公称内径(mm) ≤40 >40-140 >140-200 ≤40 >40-100 >100-140 >140-200 >200-400 >50-140 >140-200 >200 ≤40 >40-100 >100-200 ≤40 >40-65 >65-100 >100-140 >140-280 >280-500 >500 >50-100 >100-140 >140-200 >200
注:① 对精度较高要求场合,应选用j5、k5…等代替j6、k6…等; ② 单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承,因内部游隙的影响不重要,可用k6和m6 代替k5和m5; ③ 应选用轴承径向游隙大于基本组的滚子轴承; ④ 凡有较高精度或转速要求的场合,应选用h7及轴径形状公差IT5代替h8(IT6); ⑤ 尺寸≥500mm,轴径形状公差为IT7。
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