哈工大机械精度设计互换性与测量技术10
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由表中可见，轴承的内外径尺寸有2种公差：
(1)单一平面平均直径偏差
dmp(Dmp)=[dmax(Dmax)+ dmin(Dmin)]/2 Δdmp(ΔDmp)= dmp(Dmp)–d (D) (2)单一平面内的直径偏差 dS(DS)= da(Da) 实际尺寸 为控制实际尺寸
轴肩 1.6 μm
表6-8
28
孔Φ90H6: 外壳孔 1.6μm
外壳孔肩 3.2μm
表6-8
29
(4)标注
装配图的标注
30
零件图的标注
31
本章重点
1.滚动轴承的公差等级及其应用范围；
2.滚动轴承内、外径公差特点:两种公差和公差带位置；
3.滚动轴承配合特点—标准部件、薄壁件和易损件；
4.滚动轴承配合选用—基准制、配合选用依据、配合表面 的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样上的标注。
26
(2)求配合表面的几何公差(P149表6-7) 轴 孔
表6-7
Φ40k5
圆柱度公差 t = 0.0025mm 端面圆跳动 t = 0.008mm 圆柱度公差 t = 0.006mm 端面圆跳动 t = 0.015mm
几何公差 轴向
Φ90H6
27
(3)求各表面的Ra上限值(P150表6-8) 轴:Φ40k5 轴颈 0.4μm
后轴(6级)
前轴(5级)
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
普通机床主轴轴承
5、4 级(精密级)： 多用于转速和旋转精度高的旋转机构中(如精密机床主轴支承、 精密仪器和机械的轴承)。 2 级(超精级)： 多用于旋转精度和转速很高的旋转机构中(如坐标镗床主轴支承、 高精度仪器和高转速结构的轴承)
前轴
后轴
4 级 2 级
5 级
4 级
8
3 滚动轴承与孔、轴配合公差带 1) 滚动轴承与孔、轴结合的特点
∴取Φ90H6
24
④ 查表6.1(P143)得轴承的极限偏差
轴承内圈极限偏差为 ES = 0, EI = -10μm。 轴承外圈极限偏差为 es = 0, ei = -13 μm。
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⑤ 画尺寸公差带图
复习:
①外径、内径与孔轴配合属于 外互换(完全互换) ②滚动轴承内部各零件间的配合 内互换(不完全互换)
3
2 滚动轴承的公差等级
1) 公差等级 (1)尺寸精度 外径D、内径d和宽度B的尺寸公差
(2)旋转精度
内、外圈作相对运动时跳动程度
公差等级:
0、6、5、4、2 (五级)
其中 0 级精度最低；其次依次增高。
外圈： Xmax＝+35μm Xmin＝0
33
2. 皮带轮内孔与轴的配合为Φ40H7／js6，0级滚动轴承内圈与轴 的配合为Φ40js6，试画出上述两种配合的尺寸公差带图。并根据平 均过盈或平均间隙比较它们的配合的松紧。
解：(1) 皮带轮内孔与轴：Φ40H7/js6
X平均 = +12.5μm
(2) 轴承内圈与∶Φ40js6
10
3)轴承外径与孔的公差带(基轴制) ---16种配合 孔的公差带
（轴承外径）
11
4)轴承内径与轴的公差带(基孔制) ---17种配合 轴的公差带
（轴承内径）
由图可见，轴承内圈与轴的配合比《极限与配合标准》 中基孔制的配合要紧。
12
6.1.2 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计
(1) 配合选用依据 (2) 孔、轴公差带 (3) 配合表面的几何公差和表面粗糙度
13
1 配合选用的依据 (1) 负荷类型:
①旋转负荷
②定向负荷
③摆动负荷
14
旋转负荷: 配合应紧一些
负荷三种类型：
定向负荷: 配合应松一些 摆动负荷: 与旋转负荷相同或稍松
摆动 负荷
15
(2) 负荷大小 轻：负荷P≤0.07C ; 正常：负荷P>0.07～0.15C ; 重：负荷P>0.15C。
轴颈和外壳孔:包容原则、圆柱度; 轴肩和外壳孔肩:轴向圆跳动
表6-7 几何公差
轴向圆跳动 t1
例如: 6级向心轴承，d =Φ45， D =Φ100。 轴：轴颈圆柱度：t = ? 轴肩轴向圆跳动： t1 = ? 外壳孔圆柱度： t = ? 外壳孔肩轴向圆跳动： t1 = ?
20
4. 表面粗糙度(P150)
第6章 典型零件精度设计
6.1滚动轴承结合精度设计
公差与仪器零件教研室
1
尺寸公差 精度 设计 几何公差
滚动轴承 典型零部件
精度设计 键和花键 圆锥 普通螺纹
表面粗糙度
圆柱齿轮
精度设计实际上是尺寸公差、几何公差和表面粗糙 度在上述典型零件中的实际应用。
2
1 滚动轴承的组成及种类 1) 组成 2) 基本尺寸: D, d
+25 H7
+8
Y平均 = - 6μm
(3) 结论：轴承与轴的
0
Ф40mm
js6
-8
配合 比皮带轮与轴的 配合要紧。
0级
-12
34
6
配合尺寸
为控制配合尺寸
ΔdS(ΔDS)= dS(DS)–d (D)
2. 公差等级的应用 (旋转精度和转速)
0 级(普通级)： 广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中(如变速、进给 机构、水泵、压缩机)。 6级(中等级) ： 多用于旋转精度和转速较高的旋转机构中(如普通机床主轴轴 承、精密机床传动轴的轴承)。
外壳孔
轴颈
22
解：1）求公差带 （ ① 轴承内圈承受负荷：旋转负荷； ②负荷大小： ∵P/C=4000/32000=0.125 ∴为正常负荷(0.07~0.15C) ③查表6-5(P148)得轴公差带 Φ40k5
表6-5
Φ40
23
查表6.3(P147)得外壳孔的公差带为： H7
∵齿轮旋转精度较高，可提高一个公差等级 Φ90
表6-8
例如 d =Φ45h6 ， D=Φ100J7。 轴颈Ra的上限值为？ 端面为？ 。 外壳孔Ra的上限值为？ 端面为？ 。
21
例某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单列向心轴承 (d×D×B=Φ40×Φ90×23)支承。 P=4000N， C=32000N。 试用类比法确定外壳孔、轴颈公差， 并将它们标注在装配图和零件图上。
P: 径向当量负荷， C: 径向额定动负荷。 (3) 工作条件 工作条件主要是温度、 旋转精度和旋转速度等。 如温度↑
→ Φ90H6的配合变紧； → Φ45k5的配合变松。
16
2 孔、轴公差带的选用(P147-148)
17
2 孔、轴公差带的选用(P147-148)
表6-5
18
表6-5
19
3. 孔、轴几何公差(P149):
(1) 标准部件： 是配合的基准件。
(2) 易损件：
因需常拆卸，故一般选较松的过盈配合或过渡配合。 (3) 薄壁件： 因易变形，故配合尺寸为平均尺寸。
9
2. 滚动轴承内、外圈公差带 (1) 内圈 — 基准孔 ES = 0 es = 0 (2) 外圈 — 基准轴
(特殊的基孔制) ★ ★ ★
其特点—— 公差带在零线下面
32
课堂练习
1.有一6级6309的滚动轴承，内圈为Φ45mm，外圈为Φ100mm。 内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为H6，试画出配合的尺寸 公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。 解：
j5
Ф45mm
Ф100mm
6级
-10
+22
+6
H6
-5
6级
-13
内圈：Xmax＝+5μm Xmin＝-16μm
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由表中可见，轴承的内外径尺寸有2种公差：
(1)单一平面平均直径偏差
dmp(Dmp)=[dmax(Dmax)+ dmin(Dmin)]/2 Δdmp(ΔDmp)= dmp(Dmp)–d (D) (2)单一平面内的直径偏差 dS(DS)= da(Da) 实际尺寸 为控制实际尺寸
轴肩 1.6 μm
表6-8
28
孔Φ90H6: 外壳孔 1.6μm
外壳孔肩 3.2μm
表6-8
29
(4)标注
装配图的标注
30
零件图的标注
31
本章重点
1.滚动轴承的公差等级及其应用范围；
2.滚动轴承内、外径公差特点:两种公差和公差带位置；
3.滚动轴承配合特点—标准部件、薄壁件和易损件；
4.滚动轴承配合选用—基准制、配合选用依据、配合表面 的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样上的标注。
26
(2)求配合表面的几何公差(P149表6-7) 轴 孔
表6-7
Φ40k5
圆柱度公差 t = 0.0025mm 端面圆跳动 t = 0.008mm 圆柱度公差 t = 0.006mm 端面圆跳动 t = 0.015mm
几何公差 轴向
Φ90H6
27
(3)求各表面的Ra上限值(P150表6-8) 轴:Φ40k5 轴颈 0.4μm
后轴(6级)
前轴(5级)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
普通机床主轴轴承
5、4 级(精密级)： 多用于转速和旋转精度高的旋转机构中(如精密机床主轴支承、 精密仪器和机械的轴承)。 2 级(超精级)： 多用于旋转精度和转速很高的旋转机构中(如坐标镗床主轴支承、 高精度仪器和高转速结构的轴承)
前轴
后轴
4 级 2 级
5 级
4 级
8
3 滚动轴承与孔、轴配合公差带 1) 滚动轴承与孔、轴结合的特点
∴取Φ90H6
24
④ 查表6.1(P143)得轴承的极限偏差
轴承内圈极限偏差为 ES = 0, EI = -10μm。 轴承外圈极限偏差为 es = 0, ei = -13 μm。
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⑤ 画尺寸公差带图
复习:
①外径、内径与孔轴配合属于 外互换(完全互换) ②滚动轴承内部各零件间的配合 内互换(不完全互换)
3
2 滚动轴承的公差等级
1) 公差等级 (1)尺寸精度 外径D、内径d和宽度B的尺寸公差
(2)旋转精度
内、外圈作相对运动时跳动程度
公差等级:
0、6、5、4、2 (五级)
其中 0 级精度最低；其次依次增高。
外圈： Xmax＝+35μm Xmin＝0
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2. 皮带轮内孔与轴的配合为Φ40H7／js6，0级滚动轴承内圈与轴 的配合为Φ40js6，试画出上述两种配合的尺寸公差带图。并根据平 均过盈或平均间隙比较它们的配合的松紧。
解：(1) 皮带轮内孔与轴：Φ40H7/js6
X平均 = +12.5μm
(2) 轴承内圈与∶Φ40js6
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3)轴承外径与孔的公差带(基轴制) ---16种配合 孔的公差带
（轴承外径）
11
4)轴承内径与轴的公差带(基孔制) ---17种配合 轴的公差带
（轴承内径）
由图可见，轴承内圈与轴的配合比《极限与配合标准》 中基孔制的配合要紧。
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6.1.2 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计
(1) 配合选用依据 (2) 孔、轴公差带 (3) 配合表面的几何公差和表面粗糙度
13
1 配合选用的依据 (1) 负荷类型:
①旋转负荷
②定向负荷
③摆动负荷
14
旋转负荷: 配合应紧一些
负荷三种类型：
定向负荷: 配合应松一些 摆动负荷: 与旋转负荷相同或稍松
摆动 负荷
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(2) 负荷大小 轻：负荷P≤0.07C ; 正常：负荷P>0.07～0.15C ; 重：负荷P>0.15C。
轴颈和外壳孔:包容原则、圆柱度; 轴肩和外壳孔肩:轴向圆跳动
表6-7 几何公差
轴向圆跳动 t1
例如: 6级向心轴承，d =Φ45， D =Φ100。 轴：轴颈圆柱度：t = ? 轴肩轴向圆跳动： t1 = ? 外壳孔圆柱度： t = ? 外壳孔肩轴向圆跳动： t1 = ?
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4. 表面粗糙度(P150)
第6章 典型零件精度设计
6.1滚动轴承结合精度设计
公差与仪器零件教研室
1
尺寸公差 精度 设计 几何公差
滚动轴承 典型零部件
精度设计 键和花键 圆锥 普通螺纹
表面粗糙度
圆柱齿轮
精度设计实际上是尺寸公差、几何公差和表面粗糙 度在上述典型零件中的实际应用。
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1 滚动轴承的组成及种类 1) 组成 2) 基本尺寸: D, d
+25 H7
+8
Y平均 = - 6μm
(3) 结论：轴承与轴的
0
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配合 比皮带轮与轴的 配合要紧。
0级
-12
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配合尺寸
为控制配合尺寸
ΔdS(ΔDS)= dS(DS)–d (D)
2. 公差等级的应用 (旋转精度和转速)
0 级(普通级)： 广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中(如变速、进给 机构、水泵、压缩机)。 6级(中等级) ： 多用于旋转精度和转速较高的旋转机构中(如普通机床主轴轴 承、精密机床传动轴的轴承)。
外壳孔
轴颈
22
解：1）求公差带 （ ① 轴承内圈承受负荷：旋转负荷； ②负荷大小： ∵P/C=4000/32000=0.125 ∴为正常负荷(0.07~0.15C) ③查表6-5(P148)得轴公差带 Φ40k5
表6-5
Φ40
23
查表6.3(P147)得外壳孔的公差带为： H7
∵齿轮旋转精度较高，可提高一个公差等级 Φ90
表6-8
例如 d =Φ45h6 ， D=Φ100J7。 轴颈Ra的上限值为？ 端面为？ 。 外壳孔Ra的上限值为？ 端面为？ 。
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例某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单列向心轴承 (d×D×B=Φ40×Φ90×23)支承。 P=4000N， C=32000N。 试用类比法确定外壳孔、轴颈公差， 并将它们标注在装配图和零件图上。
P: 径向当量负荷， C: 径向额定动负荷。 (3) 工作条件 工作条件主要是温度、 旋转精度和旋转速度等。 如温度↑
→ Φ90H6的配合变紧； → Φ45k5的配合变松。
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2 孔、轴公差带的选用(P147-148)
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2 孔、轴公差带的选用(P147-148)
表6-5
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表6-5
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3. 孔、轴几何公差(P149):
(1) 标准部件： 是配合的基准件。
(2) 易损件：
因需常拆卸，故一般选较松的过盈配合或过渡配合。 (3) 薄壁件： 因易变形，故配合尺寸为平均尺寸。
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2. 滚动轴承内、外圈公差带 (1) 内圈 — 基准孔 ES = 0 es = 0 (2) 外圈 — 基准轴
(特殊的基孔制) ★ ★ ★
其特点—— 公差带在零线下面
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课堂练习
1.有一6级6309的滚动轴承，内圈为Φ45mm，外圈为Φ100mm。 内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为H6，试画出配合的尺寸 公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。 解：
j5
Ф45mm
Ф100mm
6级
-10
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内圈：Xmax＝+5μm Xmin＝-16μm