1、,6.1 滾動(dòng)軸承的互換性 6.2 鍵和花鍵結(jié)合的互換性 6.3 齒輪傳動(dòng)的互換性,第6章 常用結(jié)合件的互換性,6.1 滾動(dòng)軸承的互換性,6.1.1 滾動(dòng)軸承的簡(jiǎn)介,軸承的作用？支撐軸并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。,滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)和組成？是一種標(biāo)準(zhǔn)部件，一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體（鋼珠或滾子）和保持架（又稱隔離圈）等組成。,滾動(dòng)軸承的類型和代號(hào)？向心軸承、推力軸承、向心推力軸承。滾動(dòng)軸承代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)和后置代號(hào)構(gòu)成。,軸承代號(hào)示例： 6308：6深溝球軸承，3中系列，08 內(nèi)徑d=40mm， 公差等級(jí)為0級(jí)； N105/P5：N圓柱滾子軸承，1特輕系列，05內(nèi)徑d=20mm，公差等級(jí)為5級(jí)； 72

2、14AC/P4：7角接觸球軸承，2輕系列，14內(nèi)徑d=70mm，公差等級(jí)為4級(jí)，接觸角=15； 30213：3圓錐滾子軸承，02正常寬度輕系列，13內(nèi)徑d=65mm，公差等級(jí)為0級(jí)。,6.1.2 滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及其配合,滾動(dòng)軸承的精度？國(guó)標(biāo)規(guī)定，滾動(dòng)軸承精度，分為0、6、5、4、2五個(gè)精度等級(jí)。,0 6 5 4 2（新國(guó)標(biāo)）,G E D C B（舊國(guó)標(biāo)）,0級(jí)（普通精度等級(jí)）軸承應(yīng)用最廣。常用于中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求不高的場(chǎng)合。如減速器、水泵、普通電機(jī)中使用的軸承。,6級(jí)（中等精度等級(jí)）軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。如普通機(jī)床的主軸軸承，精密機(jī)床傳動(dòng)軸使用的軸承。,5

3、、4級(jí)（高精度等級(jí)）軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度高和轉(zhuǎn)速高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。如精密機(jī)床的主軸軸承，精密儀器和機(jī)械使用的軸承。,2級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。如精密坐標(biāo)鏜床的主軸軸承，高精度儀器和高轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)中使用的軸承。,滾動(dòng)軸承外圈外徑D和內(nèi)圈內(nèi)徑d是配合尺寸，分別與殼體孔和軸頸相配合。由于滾動(dòng)軸承是精密的標(biāo)準(zhǔn)部件，使用時(shí)不能再進(jìn)行附加加工。因此，軸承內(nèi)圈與軸采用基孔制配合，外圈與外殼孔采用基軸制配合。,滾動(dòng)軸承的配合特點(diǎn)？,6.1.3 滾動(dòng)軸承公差特點(diǎn),國(guó)標(biāo)規(guī)定了滾動(dòng)軸承內(nèi)外徑平均直徑公差，以確定結(jié)合直徑的公差帶。,平均內(nèi)徑：在軸承內(nèi)圈任一橫截面內(nèi)測(cè)得的內(nèi)圈內(nèi)徑的最大與最小直徑的平均值，用

4、dmp表示。,平均外徑：在軸承外圈任一橫截面內(nèi)測(cè)得的外圈外徑的最大與最小直徑的平均值，用Dmp表示。,（,（,滾動(dòng)軸承的公差帶有什么特點(diǎn)呢？,基本偏差是上偏差，公差帶在零線的下方，與光滑圓柱體公差不同。,軸承內(nèi)、外圈公差帶,軸承平均外徑Dmp的公差帶,軸承平均內(nèi)徑dmp的公差帶,滾動(dòng)軸承工作時(shí)，一般外圈不動(dòng)，內(nèi)圈隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。,在多數(shù)情況下，軸承內(nèi)圈是隨傳動(dòng)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且不允許軸、孔之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，避免內(nèi)圈和軸在工作時(shí)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，導(dǎo)致結(jié)合面被磨損。所以兩者的配合稍緊。,這樣當(dāng)其與過(guò)渡配合中的k6、m6、n6等軸構(gòu)成配合時(shí)，將獲得比一般基孔制配合規(guī)定的過(guò)盈量稍大的過(guò)盈配合；當(dāng)與g6、h6等軸

5、構(gòu)成配合時(shí)，不再是間隙配合，而成為過(guò)渡配合。,在多數(shù)情況下，外圈安裝在殼體中不動(dòng)，但希望溫升時(shí)游動(dòng)等，所以二者的配合稍松。,6.1.4 滾動(dòng)軸承配合的選擇,選擇滾動(dòng)軸承配合之前，必須首先確定軸承的精度等級(jí)。精度等級(jí)確定后，軸承內(nèi)、外圈基準(zhǔn)結(jié)合面的公差帶也就隨之確定。因此，選擇配合其實(shí)就是選擇與內(nèi)圈結(jié)合的軸的公差帶及與外圈結(jié)合的孔的公差帶。,正確地選用軸和外殼孔的公差帶，對(duì)于充分發(fā)揮軸承的技術(shù)性能和保證機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量、使用壽命有著重要的意義。 影響公差帶選用的因素較多，如軸承的工作條件（負(fù)荷類型、負(fù)荷大小、工作溫度、旋轉(zhuǎn)精度、軸向游隙），配合零件的結(jié)構(gòu)、材料及安裝與拆卸的要求等。一般根據(jù)軸承所承

6、受的負(fù)荷類型和大小來(lái)決定。,（1）負(fù)荷的類型,局部負(fù)載：不動(dòng)圈受大小方向不變的的合成徑向負(fù)載，通常采用小間隙配合或過(guò)渡配合。,循環(huán)負(fù)載：動(dòng)圈受大小方向不變的的合成徑向負(fù)載，通常采用過(guò)盈或較緊的過(guò)渡配合。,擺動(dòng)負(fù)載：不動(dòng)圈受大小方向不變的的合成徑向負(fù)載和旋轉(zhuǎn)負(fù)載聯(lián)合作用，即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動(dòng)地作用在套圈滾道的小于180的部分圓周上。,負(fù)載類型示例：,負(fù)載的大?。?輕負(fù)載： P0.07C 正常負(fù)載：0.07CP0.15C 重負(fù)載： P0.15C 其中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊(cè)中查找。,受重負(fù)載時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時(shí)配合應(yīng)松些。,其他因素：如溫度等。,軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，套圈的溫度經(jīng)常高于

7、相鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱脹而使配合變松；外圈會(huì)因熱脹而使配合變緊。選擇配合時(shí)應(yīng)考慮溫度的影響。 當(dāng)對(duì)軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時(shí)，為消除彈性變形和振動(dòng)的影響，應(yīng)避免采用帶間隙的配合，但也不能太緊。軸承轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用愈緊的配合。,6.1.5 形位公差及表面粗糙度的確定,為了保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除了正確地選擇軸承與軸頸及箱體孔的公差等級(jí)及配合外，還應(yīng)對(duì)軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。,形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面圓柱度要求。,位置公差：主要是軸肩端面的跳動(dòng)公差。,表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合質(zhì)量和連接強(qiáng)度，因此，凡是與軸承內(nèi)、外圈配合的表面通常都對(duì)表面粗糙

8、度提出較高的要求。具體選擇參見(jiàn)教材相應(yīng)表格。,標(biāo)注示例：,6.2 鍵結(jié)合的互換性,6.2.1鍵連接簡(jiǎn)介,鍵連接的作用？是一種標(biāo)準(zhǔn)部件，用以連接軸及軸上零件（轂）并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。,二、鍵和花鍵的分類,鍵的分類：常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵（包括普通平鍵和導(dǎo)向平鍵）、半圓鍵、切向鍵和楔鍵聯(lián)結(jié)，其中以平鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛。 花鍵的分類：花鍵聯(lián)結(jié)分為矩形花鍵、漸開(kāi)線花鍵和三角形花鍵聯(lián)結(jié)，其中以矩形花鍵聯(lián)結(jié)應(yīng)用最廣泛。,內(nèi)外花鍵,頂面留有間隙,兩側(cè)面接觸,6.2.1平鍵結(jié)合的特點(diǎn),特點(diǎn)如下： 兩側(cè)面是工作面，鍵的上表面與輪轂槽底有間隙。 因此，鍵寬與軸槽寬、輪轂槽寬為b為配合尺寸，其它為非配合尺寸。,這里t和t1

9、為軸、轂槽深，實(shí)際標(biāo)注時(shí)標(biāo)注d-t和d+t1。,6.2.3鍵連接結(jié)合精度的確定,鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)部件，故采用基軸制。,GB規(guī)定鍵寬b公差帶為h9，并規(guī)定了三種配合。,鍵（鍵槽）的基本尺寸怎么確定呢？,鍵的剖面尺寸bXh及軸、轂槽深t和t1是由軸直徑d選取，鍵長(zhǎng)L比輪轂寬短5-10mm并取標(biāo)準(zhǔn)值。并注意d-t和d+t1偏差的選取。,形位公差：為連接可靠，裝配方便，應(yīng)規(guī)定鍵槽側(cè)面對(duì)稱度公差，一般取7-9級(jí)。 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 。,平鍵、鍵及鍵槽剖面尺寸及鍵槽公差,判斷或選擇題 1滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合，采用基孔制。 （ ） 2滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸

10、的配合，采用間隙配合。 （ ） 3滾動(dòng)軸承配合，在裝配圖上只須標(biāo)注軸頸和外殼孔的公差帶代號(hào)。 （ ） 40級(jí)軸承應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高和旋轉(zhuǎn)精度也要求較高的機(jī)械中。（） 5滾動(dòng)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將內(nèi)圈內(nèi)徑的公差帶規(guī)定在零線的下方。（） 6滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與基本偏差為g的軸形成間隙配合。（ ） 7. 平鍵聯(lián)接中，鍵寬與軸槽寬的配合采用基軸制。 （ ） 8滾動(dòng)軸承外圈與基本偏差為H的外殼孔形成（ ）配合 A間隙； B過(guò)盈； C過(guò)渡。 9滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與基本偏差為h的軸頸形成（ ）配合 A間隙； B過(guò)盈； C過(guò)渡。,例題：,10承受局部負(fù)荷的套圈應(yīng)選（ ）配合 A較緊的間隙配合； B過(guò)盈配合； C較緊的過(guò)渡配合。 11

11、平鍵聯(lián)接的鍵寬公差帶為h9，在采用一般聯(lián)接，用于載荷不大的一般機(jī)械傳動(dòng)的固定聯(lián)接時(shí)，其軸槽寬與轂槽寬的公差帶分別為（ ） A軸槽H9，轂槽D10； B軸槽N9，轂槽Js9； C軸槽P9，轂槽P9；,填空題 1根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，向心滾動(dòng)軸承按其尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度分為 個(gè)公差等級(jí)，其中 級(jí)精度最低， 級(jí)精度最高。 2滾動(dòng)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將內(nèi)圈內(nèi)徑的公差帶規(guī)定在零線的 ，在多數(shù)情況下軸承內(nèi)圈隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者之間配合必須有一定的 。 3在裝配圖上標(biāo)注滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合時(shí)，只需標(biāo)注 的公差代號(hào)。 4當(dāng)軸承的旋轉(zhuǎn)速度較高，又在沖擊振動(dòng)負(fù)荷下工作時(shí)，軸承與軸和外殼孔的配合最好選用 配合。,5 級(jí)軸承

12、常稱為普通軸承，在機(jī)械中應(yīng)用最廣。 6作用在軸承上的徑向負(fù)荷可以分為 、 、 、 三類。 7 . 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸采用 配合，外圈與外殼孔采用 配合。 8. 已知軸孔直徑 d=48mm，配合公差為H7/n6，查表填寫(xiě)有關(guān)參數(shù)。,6.3 齒輪傳動(dòng)的互換性,6.3.1 概述,新標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 10095-2001 GB18620-2002 齒輪傳動(dòng)是機(jī)械中應(yīng)用最廣，最重要的傳動(dòng)。它效率高，工作可靠，適用的功率范圍廣，壽命長(zhǎng)。,一、齒輪傳動(dòng)的使用要求,1.運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確 限制在一轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)，傳動(dòng)比或轉(zhuǎn)角的最大變動(dòng)量。 2.工作平穩(wěn) 限制在一齒范圍內(nèi)，傳動(dòng)比或轉(zhuǎn)角的最大變動(dòng)量。,單嚙儀原理圖,3.接觸良好

13、要求工作面均勻接觸。 4.適當(dāng)側(cè)隙 補(bǔ)償變形和儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。,分度機(jī)構(gòu)、測(cè)量?jī)x器-強(qiáng)調(diào)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性。 高級(jí)轎車-側(cè)重工作平穩(wěn)。 重型機(jī)械-強(qiáng)調(diào)工作面接觸良好。,二、齒輪的加工誤差,1.幾何偏心 輪坯與定位孔軸的間隙。 2.運(yùn)動(dòng)偏心 分度蝸輪與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心不重合。,3.傳動(dòng)鏈中的誤差 如蝸桿徑向跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)。 4.滾刀誤差 滾刀的制造和安裝誤差。,6.3.2 單個(gè)齒輪精度評(píng)定指標(biāo),一、運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性指標(biāo) 1.切向綜合誤差 Fi 定義：被測(cè)量齒輪與理想齒輪單面嚙合時(shí)，被測(cè)量齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)實(shí)際轉(zhuǎn)角與公稱轉(zhuǎn)角最大變化量。 由單嚙儀的誤差曲線取得。,2.齒距累積誤差 Fp 定義：被測(cè)量齒輪的分度圓上，任意兩個(gè)同

14、側(cè)齒面間的實(shí)際弧長(zhǎng)與公稱弧長(zhǎng)之差的最大變化量。,3.齒圈徑向跳動(dòng)Fr 定義：在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測(cè)頭在齒槽內(nèi)于齒高中部雙面接觸，測(cè)頭相對(duì)于齒輪軸線的最大變化量。,4.徑向綜合誤差 Fi” 定義：被測(cè)量齒輪與理想齒輪雙面嚙合時(shí)，被測(cè)齒輪一轉(zhuǎn)內(nèi)的中心距的最大變化量。 由雙嚙儀的誤差曲線取得。,二、工作平穩(wěn)性指標(biāo) 1.切向一齒綜合誤差 fi 單嚙儀的誤差曲線中小波紋的最大幅度值。,2.徑向一齒綜合誤差 fi” 雙嚙儀的誤差曲線中小波紋的最大幅度值。,3.齒廓總誤差Fa 定義：指包容實(shí)際齒形且距離為最小的兩條設(shè)計(jì)齒形間的法向距離。,4.單個(gè)齒距誤差Fpt 定義：在分度圓上，實(shí)際齒距與公稱齒距最大差值。,

15、三、接觸均勻性指標(biāo) 齒高方向由齒廓總誤差Fa控制。 齒寬方向由螺旋線總誤差F控制。,F定義：在分度圓上，齒寬方向包容實(shí)際齒線且距離為最小的兩條設(shè)計(jì)齒線間的距離。對(duì)于直齒輪稱為齒向誤差。,6.3.3 齒輪副精度評(píng)定指標(biāo),1.中心距偏差 fa 定義：實(shí)際中心距與公稱中心距之差。 它影響齒側(cè)間隙和重合度。按表控制。,2.軸線平行度偏差 水平方向 f 。 垂直方向 f 。,3.接觸斑點(diǎn) 對(duì)裝配好的齒輪，評(píng)估齒面間載荷分布情況。,4.齒側(cè)間隙 為保證齒輪潤(rùn)滑，補(bǔ)償制造、安裝誤差及熱變形，必須在非工作面留有側(cè)隙。在中心距一定的情況下，是用控制齒厚或公法線長(zhǎng)度來(lái)控制。,齒厚上下偏差的確定：,公法線長(zhǎng)度上下偏差的確定：,齒厚和公法線長(zhǎng)度的測(cè)量。 齒厚測(cè)量：,公法線長(zhǎng)度的測(cè)量： 公法線長(zhǎng)度是指跨越n個(gè)齒的兩異側(cè)齒廓的平行切線間的距離，理想狀態(tài)下公法線應(yīng)與基圓相切。,6.4 精度設(shè)計(jì),1.精度等級(jí)及表示方法 分13級(jí)，0級(jí)最高，12級(jí)最低，常用6-9級(jí)。 用類比法確定。見(jiàn)書(shū)中表格。 標(biāo)準(zhǔn)方法如： 舊標(biāo)準(zhǔn) 7-6-6 GM GB/T1