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1、5.1.1滚动轴承的承的组成和型式成和型式l滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体（钢球或滚子）和保持架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（又称隔离圈）等组成组成l滚动轴承的型滚动轴承的型式式分类：分类：按按滚动体的形状不同，可分为球轴承和滚子轴承滚动体的形状不同，可分为球轴承和滚子轴承；按按受负荷的作用方向，则可分为向心轴承、推力轴承、向受负荷的作用方向，则可分为向心轴承、推力轴承、向心心推力轴承推力轴承l采用采用滚动轴承时，滚动轴承时，除确定除确定滚动轴承的型号外，滚动轴承的型号外，还须还须选择滚动轴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
2、孔的承的精度等级、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。几何公差及表面粗糙度参数。滚动轴承的类型滚动轴承的类型5.1.2滚动轴承的精度等承的精度等级及其及其应用用GB/T30731996规定滚动轴承按其公称尺寸精度和旋规定滚动轴承按其公称尺寸精度和旋转精度转精度：l向心轴承向心轴承分为分为0、6、5、4和和2五个精度五个精度等级等级l圆锥滚子轴承分为圆锥滚子轴承分为0、6x、5和和4级四个精度等级级四个精度等级；l推力轴承推力轴承分为分为0、6、5、4四个精度等级。四个精度等级。滚动轴承各级精度的应用情况如下：滚动轴承各级精度的应用情况如下：l0级（普通精度级）轴承
3、应用在中等负荷、中等转速和旋转精级（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。速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。l6级（中等精度级）轴承应用于旋转精度和转速较高的旋转机级（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。构中，如普通机床的主轴轴承，精密机床传动轴使用的轴承。l5、4级（高、精精度级）轴承应用于旋转精度高和转速高的旋级（高、精精度级）轴承应用于旋转精度高和转
4、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。轴承。l2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。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。表表5.10、6级内圈平均直径的极限偏差级内圈平均直径的极限偏差表表5.20、6级外圈平均直径的极限偏差级外圈平均直径的极限偏差5.1.3滚动轴承与承与轴、外壳孔的配合特点、外壳孔的配合特点滚动轴承与轴、外壳孔配合的公差带图滚动轴承与轴、外壳孔配合的公差带图滚
5、动轴承国家标准（滚动轴承国家标准（GB/T307.11994）规定了轴承内、外径的平）规定了轴承内、外径的平均直径均直径dMP、DMP的公差，用以确定内、外圈结合直径的公差带。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5.1.4滚动轴承配合的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。合的孔的公差带。1、轴和外壳孔的公差带、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公差带的选用轴和外壳孔的公
6、差带轴和外壳孔的公差带注：注：孔孔N6与与0级精度精度轴承（外径承（外径D150mm和和6级精度精度轴承（外径承（外径D315mm的配合的配合为过盈盈配合。配合。轴r6用于内径用于内径d120500mm；轴r7用于用于内径内径d180500mm。轴承承受的负荷类型轴承承受的负荷类型摆动负荷摆动负荷一般根据轴承所承受的负荷类型和大小来决定。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）负荷的类型l局部局部负荷负荷l循环负荷循环负荷l摆动负荷摆动负荷（2）负荷的）负荷的大小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
7、大小。国家标准将当量径向负荷大小。国家标准将当量径向负荷P分为三类：分为三类：l径向径向负荷负荷P0.07C的称为轻负荷的称为轻负荷；l0.07CP0.15C称为正常负荷称为正常负荷，lP0.15C的称为重负荷的称为重负荷(C为轴承的额定负荷为轴承的额定负荷)。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，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。可应用滚动轴承标准推荐的资料进行选取。表表5.4安装向心轴承和角接触轴承的壳体孔
8、公差带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应用举例公差带旋转状态负荷类型轴向位移限度其它情况外圈相对于负荷方向静止轻、正常和重负荷轴向容易移动轴处于高温场合烘干筒、有调心滚子轴承的大电机G7剖分式壳体一般机械、铁路机械轴箱H7轻、正常负荷轴向能移动整体式磨床主轴用球轴承，小型电动机J6、H6冲击负荷整体式或剖分式壳体铁路车辆轴箱轴承J7外圈相对于负荷方向摆动轻、正常负荷电动机、泵、曲轴主轴承正常、重负荷轴向不能移动整体式壳体电动机、泵、曲轴主轴承K7重冲击负荷牵引电动机M7外圈相对于负荷方向旋转轻负荷张紧滑轮N7正常、重负荷装有球轴承的轮毂P7重冲击负荷薄壁、整体式壳体装有滚子轴
9、承的轮毂注：注：对精度有较高要求的场合，应选用对精度有较高要求的场合，应选用IT6代替代替IT7，并，并应同时选用整体式壳体；应同时选用整体式壳体；对于轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。对于轻合金外壳应选择比钢或铸铁外壳较紧的配合。表表5.5安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带内圈工作条件应用举例向心球轴承和角接触球轴承圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承调心滚子轴承公差带旋转状态负荷轴承公称内径（mm）圆柱孔轴承内圈相对于负荷方向旋转或摆动轻负荷电器仪表、机床主轴、精密机械、泵、通风机传送带1818-100100-200-4040-140140-200-40
10、40-100100-200h5j6k6m6正常负荷一般通用机械、电动机、涡轮机、泵、内燃机、变速箱、木工机械1818-100100-140140-200200-280-4040-100100-140140-200200-400-4040-6565-100100-140140-280280-500500j5k5m5m6n6p6r6r7重负荷铁路车辆和电车的轴箱、牵引电动机、轧机、破碎机等重型机械-50-140140-200200-50-100100-140140-200200n6p6r6r7内圈相对于负荷方向静止各类负荷静止轴上的各种轮子内圈必须在轴向容易移动所有尺寸g6张紧滑轮、绳索轮内圈不必
11、要在轴向移动所有尺寸h6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）所有负荷火车和电车的轴箱装在退卸套上的所有尺寸h8（IT6）一般机械和传动轴装在紧定套上的所有尺寸h9（IT7）注：注：对精度精度较高要求高要求场合，合，应选用用j5、k5等代替等代替j6、k6等；等；单列列圆锥滚子子轴承和承和单列角接触球列角接触球轴承，因内部游隙的影响不重要，可用承，因内部游隙的影响不重要，可用k6和和m6代替代替k5和和m5；应选用用轴承径向游隙大于基本承径向游隙大于基本组的的滚子子轴承；承；凡有凡有较高精度或高精度或转速要求的速要求的场合，合，应选用用h7及及轴径形状公差径形状公差I
12、T5代替代替h8(IT6)；尺寸尺寸500mm，轴径形状公差径形状公差为IT7。 表表5.6安装推力轴承的外壳孔公差带安装推力轴承的外壳孔公差带座圈工作条件轴承类型外壳孔公差带纯轴向负荷推力球轴承H8推力圆柱滚子轴承H7推力调心滚子轴承注径向和轴向联合负荷座圈相对于负荷方向静止或摆动推力调心滚子轴承H7座圈相对于负荷方向旋转M7注：注：外壳孔与座圈间的配合间隙外壳孔与座圈间的配合间隙0.0001D(D为轴承公称外径为轴承公称外径)。表表5.7安装推力轴承的轴径公差带安装推力轴承的轴径公差带轴圈工作条件推力球和圆柱滚子轴承推力调心滚子轴承轴径公差带轴承公称内径（mm）纯轴向负荷所有尺寸所有尺寸j
13、6或js6径向和轴向联合负荷轴圈相对于负荷方向静止250250j6js6轴圈相对于负荷方向旋转或摆动200200400400k6m6n6表表5.8径和外壳孔的几何公差径和外壳孔的几何公差轴承公称内、外径（mm）圆柱度端面圆跳动轴径外壳孔轴肩外壳孔肩轴承精度等级06060606公差值（um）1830305050808012012018018025044568102.52.5345767810121444568101012151520206810101212152025253030101215152020表表5.9轴径和外壳孔的表面粗糙度轴径和外壳孔的表面粗糙度配合表面轴承精度等级配合面的尺寸公差
14、等级轴承公称内、外径（mm）8080500表面粗糙度参数Ra值（um）轴径0IT611.6外壳孔IT71.62.5轴径6IT50.631外壳孔IT611.6轴和外壳孔肩端面022.561.252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2.5m5.2.1概述概述键主要用于轴和带毂零件（如齿轮、蜗轮等），实现周向固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。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
15、是标准零件，分为平键、半圆键、楔键和切向健。键的型式及结构键的型式及结构5.2.2平平键联接的公差与配合接的公差与配合键宽与键槽宽键宽与键槽宽b的公差带的公差带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，且键是标准件，可用标准的精拔钢制造，因此是采用基轴制配合，键宽相件，可用标准的精拔钢制造，因此是采用基轴制配合，键宽相当于当于“轴轴”，键槽宽相当于，键槽宽相当于“孔孔”。平键联结的三种配合性质及其应用平键联结的三种配合性质及其应用配合种类尺寸b的公差应用范围键轴槽毂槽较松联结h9H9D10主要用于导向平键一般联结N9Js9单件和成批生产且
16、载荷不大时较紧联结P9P9传递重载、冲击载荷或双向扭矩时国家标准对键和键宽规定了三种基本联结国家标准对键和键宽规定了三种基本联结：表表5.12平键、键及键槽剖面尺寸及键槽公差平键、键及键槽剖面尺寸及键槽公差注：注：（d-t）和（）和（d+t）两个组合尺寸的偏差按相）两个组合尺寸的偏差按相应的应的t和和t的偏差选取，但（的偏差选取，但（d-t）偏差值应取负号；）偏差值应取负号；导向平键的轴槽与轮毂槽用较松键联结的公差。导向平键的轴槽与轮毂槽用较松键联结的公差。5.2.3平平键联接的几何公差与表面接的几何公差与表面结构要求构要求l轴槽和轮毂槽对轴线的对称度公差。根据键槽宽轴槽和轮毂槽对轴线的对称度
17、公差。根据键槽宽b，一般对称，一般对称度度79级选取。级选取。l当当健长健长L与健宽与健宽b之比大于或等于之比大于或等于8时，时，b的两侧面在长度方向的两侧面在长度方向的平行度公差也按的平行度公差也按GB/T11842008选取，当选取，当b6时取时取7级；级；b8至至36时取时取6级；当级；当b40时取时取5级。级。l表面粗糙度表面粗糙度值要求为：值要求为：键槽两侧面取键槽两侧面取Ra为为1.66.3；其他；其他非配合面取非配合面取Ra为为6.312.5。标注示例标注示例5.3.1普通螺普通螺纹的种的种类及使用要求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，普通螺纹有粗牙和细牙两
18、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，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。确保机器的使用性能。5.3.2普通螺普通螺纹基本牙型和几何参数基本牙型和几何参数普通螺纹的主要几何参数有：普通螺纹的主要几何参数有： 1 1大径（大径（d d或或D D）：与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的
19、假想圆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。柱体的直径，称为大径。（公称尺寸公称尺寸）2 2小径（小径（d d 或或D D ）：与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆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。柱体的直径，称为小径。3 3中径（中径（d d 或或D D ）：中径是一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线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通过牙型上沟槽和凸起宽度相等且等于P/2P/2的地方。的地方。4 4单一中径单一中径：一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上一个假想圆柱的直径，该圆柱的母线通过牙型上沟槽宽度
20、等于螺距公称尺寸一半的地方。沟槽宽度等于螺距公称尺寸一半的地方。5 5牙型角牙型角和牙型半角和牙型半角(2 ) 2 ) ：在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角称谓牙型角在螺纹牙型上，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牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角为牙型半角。6螺距（螺距（P）与导程（）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；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。向距离。对单线螺纹，导程等于螺距；对多头（线）螺纹，导程等
21、于螺距对单线螺纹，导程等于螺距；对多头（线）螺纹，导程等于螺距与线数（与线数（n）的乘积：）的乘积：PnnP。7螺纹旋合长度（螺纹旋合长度（L）它是指两相旋合螺纹，沿螺纹轴线方向相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。互旋合部分的长度。螺纹的公称尺寸和基本牙型螺纹的公称尺寸和基本牙型螺纹的中径和单一中径螺纹的中径和单一中径5.3.3普通螺普通螺纹主要几何参数主要几何参数对互互换性的影响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。误差和中径误差。1.螺距误差的螺距误差的影响影响2.牙型半角误差的牙
22、型半角误差的影响影响3.中径中径误差的误差的影响影响4.螺纹中径螺纹中径合格性的判断原则合格性的判断原则螺距误差的影响螺距误差的影响牙型半角误差的影响牙型半角误差的影响5.3.4普通螺普通螺纹的公差与配合的公差与配合螺纹的互换性和配合性质主要取决于中径。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普通螺纹公差的公差带l公差等级公差等级：螺纹公差带的大小由标准公差确定。内螺纹中螺纹公差带的大小由标准公差确定。内螺纹中径径D2和顶径和顶径D1的公差等级分为的公差等级分为4、5、6、7、8级；外螺纹中级；外螺纹中径径d2分为分为3、4、5、6、7、8、9级，顶径级，顶径d分为分为4、
23、6、8级。级。l基本偏差基本偏差：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；对外螺纹规定了四种基本偏差，代号为e、f、g、h表表5.13普普通通螺螺纹纹中中径径公公差差表表5.14普通螺纹的基本偏差和顶径公差普通螺纹的基本偏差和顶径公差表表5.15普通螺纹的选用公差带普通螺纹的选用公差带注：大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带下划线注：大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带下划线的公差带；带的公差带；带*号的公差带优
24、先选用，加（）的公差号的公差带优先选用，加（）的公差带尽量不用。带尽量不用。5.3.5普通螺普通螺纹的的标记外螺纹105g6g顶径公差带代号（字母小写）中径公差带代号（字母小写）公称直径（粗牙螺纹不标螺距）公制螺纹代号内螺纹2026H中径和顶径公差带代号螺距公称直径乘螺距（细牙螺纹标螺距）公制螺纹5.4实验：用螺：用螺纹千分尺千分尺测量外螺量外螺纹中径中径一、实验内容一、实验内容用螺纹千分尺测量外螺纹中径。二、实验目的二、实验目的1）了解螺纹千分尺的测量原理；2）掌握用螺纹千分尺测量外螺纹中径的方法。三、实验仪器三、实验仪器1）螺纹千分尺2）被测外螺纹螺纹千分尺螺纹千分尺四、实验原理四、实验原
25、理普通螺纹中径测量范围普通螺纹中径测量范围测量范围测量范围(mm)测头数量测头数量(副副)测头测量螺距的范围测头测量螺距的范围(mm)02550.40.5；0.60.8；11.25；1.52；2.53.5255050.60.8；11.25；1.52；2.53.5；465075411.25；1.52；2.53.5；467510010012531.52；2.53.5；46五、实验步骤五、实验步骤1）根据被测螺纹的公称螺距，选择一对合适的）根据被测螺纹的公称螺距，选择一对合适的测量头。测量头。2）将圆锥形测量头嵌入主量杆的孔内）将圆锥形测量头嵌入主量杆的孔内V形测量头形测量头嵌入固定测量贴的孔内，然
26、后进行零位调整。嵌入固定测量贴的孔内，然后进行零位调整。3）选取三个截面，在每个截面相互垂直的两个）选取三个截面，在每个截面相互垂直的两个方向进行测量，记下读数。方向进行测量，记下读数。4）根据被测螺纹的公称直径、螺距和公差代号，）根据被测螺纹的公称直径、螺距和公差代号，从有关表格中查出中径的极限偏差，并计算被测从有关表格中查出中径的极限偏差，并计算被测螺纹中径的极限尺寸。螺纹中径的极限尺寸。在同一截面相互垂直的两个方向上测量螺纹中径。取在同一截面相互垂直的两个方向上测量螺纹中径。取它们的平均值作为螺纹的实际中径，若螺纹的实际中它们的平均值作为螺纹的实际中径，若螺纹的实际中径都在公差范围内，则被测螺纹合格；反之，不合格。径都在公差范围内，则被测螺纹合格；反之，不合格。六、合格性判定六、合格性判定
