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1、 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.1 滚动轴承的互换性 6.2 键和花键结合的互换性 6.3 齿轮传动的互换性 第6章 常用结合件的互换性 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.1 滚动轴承的互换性 6.1.1 滚动轴承的简介 轴承的作用？支撑轴并传递运动和动力。 武汉理工大学 互换性与测量技术 滚动轴承的特点和组成？是一种标准部件，一般由内 圈、外圈、滚动体（钢珠或滚子）和保持架（又称隔离圈 ）等组成。 外圈 内圈 滚动体 保持架 武汉理工大学 互换性与测量技术 滚动轴承的类型和代号？向心轴承、推力轴承、向心 推力轴承。滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代 号构成。 轴承代号示例： 6
2、308：6深沟球轴承，3中系列， 08 内径d=40mm， 公差等级为0级 ； N105/P5：N圆柱滚子轴承，1特 轻系列，05内径d=20mm，公差等 级为5级； 7214AC/P4：7角接触球轴承，2 轻系列，14内径d=70mm，公差等 级为4级，接触角=15； 30213：3圆锥滚子轴承，02正常 宽度轻系列，13内径d=65mm，公 差等级为0级。 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.1.2 滚动轴承的精度等级及其配合 滚动轴承的精度？国标规定，滚动轴承精度，分为0、6 、5、4、2五个精度等级。 0 6 5 4 2（新国标） 低高 G E D C B（旧国标） 0级（普通精度等级
3、）轴承应用最广。常用于中等负荷、中等转速 和旋转精度要求不高的场合。如减速器、水泵、普通电机中使用的 轴承。 6级（中等精度等级）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（高精度等级）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。 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.1.3 滚动轴承公差特点 国标规定了滚动轴承内外径平均直径公差，以确定结合直 径的公差27-8770-20198
4、210 。 平均内径：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dmp表示。 平均外径：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Dmp表示。（ 内径d（mm） 114,130,310,110 022010- 1.7/3.8 210110122 222 100- 0.92/2.11 平均直径 k,3- 1.37/ 1-1.0/ 8, 7 0 级 上偏 差H 02 18-1.7, 16-1.55 6- 0.8/4.54 14- 1.3/1.13 22- 1.52/0.21 19- 1.1/0.23 01,03,04, 11,07 下偏 差w -64
5、-1- 1 级 上偏 差大 xxx小ddddx0 110000 S2,1,6, 8,4 级 下偏 差质 -zzhzhh176,158774- 武汉理工大学 互换性与测量技术 滚动轴承外圈外径D和内圈内径d是配合尺寸，分别与壳体 孔和轴颈相配合。由于滚动轴承是精密的标准部件，使用 时不能再进行附加加工。因此，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。 滚动轴承的配合特点？基轴制配合 97824 68756 83898 01551 28670 62762 93073 04420 85424 56348 43320 52194 03536 82134 92629 91503 8312
6、1 30578 25392 79169 69086 41865 69580 16510 84555 45387 39383 90063 57508 99759 武汉理工大学 互换性与测量技术 （ 外径D（mm） 30 50 50 80 80 120 120 150 150 180 180 250 平均直 径上下 偏差（ 微米） 0 级 上偏 差 000000 下偏 差 -11-13-15-18-25-30 6 级 上偏 差 000000 下偏 差 -9-11-13-15-18-20 滚动轴承的公差带有什么特点呢？ 基本偏差是上偏差，公差带在零线的 下方，与光滑圆柱体公差不同。 武汉理工大学 互
7、换性与测量技术 4 5 0 D 6(6x) 2 0 + - 2 4 5 6(6x) 0 d 0 - + 轴承内、外圈公差带 轴承平均外径Dmp的公差带 轴承平均内径dmp的公差带 武汉理工大学 互换性与测量技术 滚动轴承工作时，一般外圈不动，内圈随轴一起转动。 游动支点固定支点 L 武汉理工大学 互换性与测量技术 在多数情况下，轴承内圈是随传动轴一起转动，并且不允 许轴、孔之间有相对运动，避免内圈和轴在工作时发生相 对滑动，导致结合面被磨损。所以两者的配合稍紧。 这样当其与过渡配合中的k6、m6、n6等轴构成配合时，将获得比一般基孔制配 合规定的过盈量稍大的过盈配合；当与g6、h6等轴构成配合
8、时，不再是间隙配 合，而成为过渡配合。 武汉理工大学 互换性与测量技术 在多数情况下，外圈安装在壳体中不动，但希望温升时游 动等，所以二者的配合稍松。 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.1.4 滚动轴承配合的选择 选择滚动轴承配合之前，必须首先确定轴承的精度等级。精度等级确 定后，轴承内、外圈基准结合面的公差带也就随之确定。因此，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。 轴承 精度 轴公差带外壳孔公差带 过渡配合过盈配合 间隙配 合 过渡配合 过盈配 合 0 h9 h8 g6、h6、 j6、js6 g5、h5、 j5 r 7 k 6、m6、n6、 p6、r6
9、k 5、m5 H8 G7 、H7 H6 J7、Js7、K7、 M7、N7 J6、Js6、K6、 M6、N6 P7 P6 6 g6、h6、j6 、js6 g5、h5、j5 r7 k6、m6、n6、 p6、r6 k5、m5 H8 G7 、H7 H6 J7、Js7、K7、 M7、N7 J6、Js6、K6、 M6、N6 P7 P6 5 h5、j5、js5k6、m6 k5、m5 G6、H6 Js6、K6、M6 Js5、K5、M5 4 h5、js5 h4、js4 k5、m5 k4 H5 K6 Js5、K5、M5 武汉理工大学 互换性与测量技术 正确地选用轴和外壳孔的公差带，对于充分发挥轴承的技术性能和保
10、证机构的运转质量、使用寿命有着重要的意义。 影响公差带选用的因素较多，如轴承的工作条件（负荷类型、负荷大 小、工作温度、旋转精度、轴向游隙），配合零件的结构、材料及安 装与拆卸的要求等。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 局部负载：不动圈受大小方向不变的的合成径向负载， 通常采用小间隙配合或过渡配合。 循环负载：动圈受大小方向不变的的合成径向负载， 通常采用过盈或较紧的过渡配合。 摆动负载：不动圈受大小方向不变的的合成径向负载和 旋转负载联合作用，即合成径向负载经常变动地作用在 套圈滚道的小于180的部分圆周上。 武汉理工大学 互换性与测量技术 负载类型示例： 武汉理
11、工大学 互换性与测量技术 负载的大小： n轻负载： P0.07C n正常负载：0.07CP0.15C n重负载： P0.15C 其中：C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。 受重负载时配合应紧些，受轻负载时配合应松些。 武汉理工大学 互换性与测量技术 其他因素：如温度等。 o轴承旋转时，套圈的温度经常高于相邻零件的温 度。轴承的内圈可能因热胀而使配合变松；外圈 会因热胀而使配合变紧。选择配合时应考虑温度 的影响。 o当对轴承有较高旋转精度要求时，为消除 弹性变形和振动的影响，应避免采用带间 隙的配合，但也不能太紧。轴承转速越高 ，应选用愈紧的配合。 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.
12、1.5 形位公差及表面粗糙度的确定 为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴承与轴颈 及箱体孔的公差等级及配合外，还应对轴颈和箱体孔的形位 公差及表面粗糙度提出要求。 n形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面圆柱度圆柱度要求。 n位置公差：主要是轴肩端面的跳动公差跳动公差。 n表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合质量 和连接强度，因此，凡是与轴承内、外圈配合的表面与轴承内、外圈配合的表面通 常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参见教材 相应表格。 武汉理工大学 互换性与测量技术 标注示例： 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.2 键结合的互换性 6.2.1键连接简介 键连接的作用？是一
13、种标准部件，用以连接轴及轴上 零件（毂）并传递运动和动力。 L b h 武汉理工大学 互换性与测量技术 二、键和花键的分类 o键的分类：常用的键联结有平键（包括普通 平键和导向平键）、半圆键、切向键和楔键 联结，其中以平键联结应用最广泛。 o花键的分类：花键联结分为矩形花键、渐开 线花键和三角形花键联结，其中以矩形花键 联结应用最广泛。 平键A 型 平键B 型 平键C 型 钩头楔 键 半圆键 内外花 键 武汉理工大学 互换性与测量技术 d L b h 顶面留 有间隙 两侧面 接触 6.2.1平键结合的特点 武汉理工大学 互换性与测量技术 特点如下： 两侧面是工作面，键的上表面与轮毂槽底有间隙。
14、 因此，键宽与轴槽宽、轮毂槽宽为b为配合尺寸，其它为 非配合尺寸。 b d-tt d+t1 h d L A A AA t1 这里t和t1为轴、毂 槽深，实际标注时 标注d-t和d+t1。 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.2.3键连接结合精度的确定 键是一种标准部件，故采用基轴制。 GB规定键宽b公差带为h9，并规定了三种配合。 配合种类 尺寸b的公差 应用范围 键轴槽毂槽 较松连接 h9 H9D10主要用于导向平键 一般连接N9JS9单件和成批生产且载荷不大时 较紧连接P9P9传递重载、冲击载荷和双向扭矩 武汉理工大学 互换性与测量技术 键（键槽）的基本尺寸怎么确定呢？ 键的剖面尺寸bXh
15、及轴、毂槽深t和t1是由轴直径d选取， 键长L比轮毂宽短5-10mm并取标准值。并注意d-t和d+t1 偏差的选取。 形位公差：为连接可靠，装配方便，应规定键槽侧面对称 度公差，一般取7-9级。 表面粗糙度R a值：工作面1.6-6.3 m ，非工作面6.3-12.5 m 。 武汉理工大学 互换性与测量技术 6.3 25h7 A 21 0 0.2 0.015A 3.2 25H8 A 8JS9（ ） 0.0183.2 28.3 +0.2 0 8N9（ ） 0 0.036 0.015A 6.3 武汉理工大学 互换性与测量技术 平键、键及键槽剖面尺寸及键槽公差 武汉理工大学 互换性与测量技术 判断或选择题 1滚动轴承内圈与轴的配合，采用基孔制。 （ ） 2滚动轴承内圈与轴的配合，采用间隙配合。 （ ） 3滚动轴承配合，在装配图上只须标注轴颈和外壳孔的公差带代号。 （ ） 40级轴承应用于转速较高和旋转精度也要求较高的机械中。（） 5滚动轴承国家标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方。（） 6滚动轴承内圈与基本偏差为g的轴
