極限與配合課件

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滾動軸承、鍵和螺紋的互換性滾動軸承的互換性

1.概述

2.滾動軸承的精度等級

3.滾動軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點

4.滾動軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇概述作用：軸承是一種傳動支承部件，它既可以用于支承旋轉(zhuǎn)的軸，又可以減少軸與支承部件之間的摩擦力，廣泛地用于機械傳動中。分類：

滑動軸承滾動軸承

軸承的作用及分類

滾動軸承的分類：T

BTCHDddDd外圈

內(nèi)圈

滾動體

保持架DαdDa)球軸承b)圓錐滾子軸承

c)向心軸承d)推力軸承

按滾動體形狀：球軸承、滾子軸承、滾針軸承按承受載荷方向：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承推力軸承圓錐滾子軸承深溝球軸承常用軸承生產(chǎn)方式與孔、軸之間的配合尺寸互換性：采用完全互換組成零件之間的互換性：采用不完全互換滾動軸承的組成：

標準件外圈滾珠內(nèi)圈保持架滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點：

滾動軸承的精度要求很高。具有內(nèi)外兩種互換性。其工作性能主要取決于：①軸承本身的制造精度；②軸承與孔、軸配合性質(zhì)；③相配合的孔、軸的精度。④軸和殼體孔的尺寸精度；

⑤………………形位誤差；⑥………………表面粗糙度。GB4199—84《滾動軸承公差定義》GB/T307.1—94《滾動軸承向心軸承公差》GB/T307.4—94《滾動軸承推力球軸承公差》GB/T275—93《滾動軸承與軸和外殼的配合》GB/T4604—84《滾動軸承徑向游隙》影響滾動軸承使用要求的因素及其控制影響因素控制滾動軸承自身誤差滾動軸承制造過程控制

軸頸、外殼孔與滾動軸承內(nèi)、外徑配合不當軸頸、外殼孔誤差配合設(shè)計控制軸頸、外殼孔公差控制滾動軸承的精度等級

滾動軸承的安裝形式

外圈與箱體上的軸承座配合，內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。通常外圈固定不動——因而外圈與軸承座為過盈配合；內(nèi)圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)——內(nèi)圈與軸也為過盈配合?？紤]到運動過程中軸會受熱變形延伸，一端軸承應(yīng)能夠作軸向調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)好后應(yīng)軸向鎖緊。

滾動軸承的性能要求

必要的旋轉(zhuǎn)精度軸承工作時軸承的內(nèi)外圈和端面的跳動應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，以保證零件的回轉(zhuǎn)精度

合適的游隙滾動體與內(nèi)、外圈之間的游隙分為徑向游隙和軸向游隙。軸承工作時這兩種游隙的大小應(yīng)保持在合適的范圍內(nèi)，以保證軸承正常運轉(zhuǎn)，壽命長。

滾動軸承的精度等級尺寸精度旋轉(zhuǎn)精度d、D、B的尺寸公差軸承內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)動時跳動的程度（形位公差）

0級和2級軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差數(shù)值分別與GB／T1800．3-98中IT5和IT3的公差數(shù)值相近，而外圈外徑的公差數(shù)值分別與IT5和IT2的公差數(shù)值相近。P0、P6、P5、P4、P2五級，

P可省（G、E、D、C、B五級，）

P0普通級（免標代號）P2最高級

P6、P5、P4較高級滾動軸承的公差等級及應(yīng)用公差等級滾動軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五級：其名稱和代號由低到高分別為普通級/0、高級/6、/6x、精密級/5、超精密級/4、最精密級/2。凡屬普通級的軸承，一般在軸承型號上不標注公差等級代號。0、6、5、4、2適用于向心軸承；0、6x、5、4適用于圓錐滾子軸承；0、6、5、4適用于推力軸承。

滾動軸承精度等級的選擇0：用于旋轉(zhuǎn)精度和運動平穩(wěn)性要求不高的一般機構(gòu)中，應(yīng)用最廣。普通機床、汽車和拖拉機的變速機構(gòu)和普通電機、水泵、壓縮機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的軸承。6、5、4：用于旋轉(zhuǎn)精度和運動平穩(wěn)性要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機構(gòu)中。普通（精密）機床的主軸軸承，精密機床傳動軸使用的軸承。2：用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。精密坐標鏜床的主軸軸承，高精度儀器和高轉(zhuǎn)速機構(gòu)中使用的軸承。轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時，由于與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動，勢必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時，應(yīng)選用精度高的軸承。滾動軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點1、滾動軸承內(nèi)、外徑的配合滾動軸承是標準件，其內(nèi)圈與軸頸的配合應(yīng)采用基孔制，外圈與孔的配合應(yīng)采用基軸制。

配合制：★配合性質(zhì)：通常軸承內(nèi)圈與軸一起旋轉(zhuǎn)，為了防止內(nèi)圈與軸頸的配合面相對滑動而產(chǎn)生磨損，要求配合具有少量的過盈（不傳載）。外圈裝在殼孔中，通常不旋轉(zhuǎn)，為防軸熱膨脹，其一端常為游動支承，因此外圈與殼孔配合應(yīng)稍松（不跳動）?；境叽纾簝?nèi)徑d、外徑D和寬度B。軸承的配合尺寸：由于軸承內(nèi)、外圈均為薄壁結(jié)構(gòu)，制造和存放時易變形，但在裝配后能夠得到矯正。為了便于制造，允許有一定量的變形。為保證軸承與結(jié)合件的配合性質(zhì)，所限制的僅是內(nèi)、外圈在其單一平面內(nèi)的平均直徑，即軸承的配合尺寸.滾動軸承的尺寸1．單一平面平均內(nèi)徑：在軸承內(nèi)圈任一橫截面內(nèi)測得的內(nèi)圈內(nèi)徑的最大與最小直徑的平均值，用dmp表示。2．單一平面平均外徑：在軸承外圈任一橫截面內(nèi)測得的外圈外徑的最大與最小直徑的平均值，用Dmp表示。3．單一平面平均內(nèi)徑偏差：單一平面平均內(nèi)徑與公稱直徑（用d表示）的差，用Δdmp表示。

4．單一平面平均外徑偏差：單一平面平均外徑與公稱直徑（用D表示）的差，用ΔDmp表示。滾動軸承的尺寸尺寸制造公差兩種規(guī)定單一內(nèi)、外徑偏差Δds、ΔDs單一平面平均內(nèi)、外徑偏差Δdmp、ΔDmp限制變形量用于軸承的配合形位公差：兩種規(guī)定單一平面內(nèi)，內(nèi)外徑變動量Vdp、VDp軸承平均內(nèi)外徑變動量Vdmp、VDmp旋轉(zhuǎn)精度：指軸承內(nèi)外圈的徑向跳動和端面跳動公差等凡合格的滾動軸承，都應(yīng)滿足表中公差要求公差等級06542基本尺寸/mm極限偏差/μm

大于到上偏差下偏差

上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差內(nèi)圈Δd

mp18300－100－80－60－50－2.530500－120－100－80－60－2.5外圈ΔDmp50800－130－110－90－70－4801200－150－130－100－80－5部分向心軸承Δd

mp和ΔDmp的極限值

2.內(nèi)、外徑公差帶特點任何尺寸的公差帶由兩個因素決定：公差帶的大小和公差帶的位置。滾動軸承的公差帶也不例外。軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點是：所有公差帶都單向偏置在零線下方，即上偏差為零，下偏差為負值。均呈現(xiàn)單向分布的特點。0654206542+0-+0-Dd軸承外徑Dmp

的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶內(nèi)、外徑公差帶

Dmp的公差帶與一般基軸制公差帶類似，位于以公稱外徑D為零線的下方。即上偏差為“0”，下偏差為“－”，但公差值不同。

dmp的公差帶與一般基孔制公差帶不同，位于以公稱內(nèi)徑d為零線的下方。即上偏差為“0”，下偏差為“－”，這與一般基孔制公差帶相反。其主要原因是為了防止內(nèi)圈與軸徑的配合面相對滑動而使配合面產(chǎn)生磨損，影響軸承的工作性能，因此要求配合面間有少量的過盈量。軸承內(nèi)外圈均為薄壁零件，過盈量大會使其產(chǎn)生較大的變形，影響軸承內(nèi)部的游隙。軸承外圈外圓柱面公差帶位于以公稱內(nèi)徑D為零線的下方，且上偏差為0。軸承外圈安裝在機器外殼孔中，機器工作時，溫度會升高而使軸膨脹。若外圈不旋轉(zhuǎn)，則可把外圈與外殼孔配合得稍松一些，使之能補償軸的熱膨脹微量伸長量，不然軸會彎曲，軸承內(nèi)外圈中間得滾動體就有可能卡死。薄壁零件型的軸承內(nèi)外圈無論在制造過程中或在自由狀態(tài)下都容易變形，但當其與形狀正確的軸徑、外殼孔裝配后，這種變形容易得到矯正。GB/T307.1-2005：在軸承內(nèi)、外圈任一橫截面內(nèi)測得的最大與最小直徑平均值對公稱直徑的實際偏差在內(nèi)、外徑公差帶內(nèi)，就認為合格。軸徑和外殼孔的常用公差帶

由于滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑的公差帶在生產(chǎn)軸承時業(yè)已確定，故軸承在使用時與軸徑和外殼孔的配合面間所需要的配合性質(zhì)要由軸徑和外殼孔的公差帶決定。17種軸頸公差帶16種殼孔公差帶ΔDmp適用范圍：P142軸承外徑與殼體孔的配合性質(zhì)：雖然軸承外徑與殼體孔屬基軸制配合，但因Dmp的公差值是特殊規(guī)定的，所以同一個孔的公差帶（如M6）與軸承外徑形成的配合，與一般圓柱體的基軸制配合（如M6／h5）也不完全一樣。但配合性質(zhì)沒有改變。

軸承內(nèi)圈與軸頸配合性質(zhì)：雖然是基孔制，由于軸承內(nèi)圈公差帶在零線以下，所以同一個軸公差帶（如ｍ５）與軸承內(nèi)徑形成的配合，要比它與一般基孔制形成的配合（如H6／ｍ5）緊得多。有的由間隙配合變?yōu)檫^渡配合，有的由過渡配合變?yōu)檫^盈配合。軸承內(nèi)圈與軸徑的配合比GB1801-79中基孔制同名配合偏緊一些，h5、h6、h7、h8軸徑與與內(nèi)圈的配合變成過渡配合，k5、k6、m5、m6、n6軸徑與內(nèi)圈的配合變成過盈量較小的過盈配合，其余的也有所偏緊。軸承外圈與外殼孔的配合與GB1801-79中基軸制同名配合相比較，配合性質(zhì)基本一致。滾動軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇正確選擇配合保證機器正常運轉(zhuǎn)提高軸承使用壽命充分發(fā)揮軸承的承載能力主要考慮因素工作條件負荷的大小、方向和性質(zhì)軸承類型和尺寸孔軸材料、結(jié)構(gòu)、工作溫度、裝卸和調(diào)整。

配合性質(zhì)的選擇1.負荷類型：

軸承轉(zhuǎn)動時，根據(jù)作用于軸承上合成徑向負荷相對于套圈的旋轉(zhuǎn)情況，將負荷分為三類：局部負荷、循環(huán)負荷、擺動負荷。Pg

a)a)內(nèi)圈—循環(huán)負荷外圈—局部負荷

(1)定向負荷（局部負荷）：☆作用于軸承上的合成徑向負荷與套圈相對靜止，即負荷方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。通常采用小間隙配合或較松過渡配合?！?2)旋轉(zhuǎn)（循環(huán)）負荷：作用于軸承上的合成徑向負荷與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負荷順次作用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。過盈量以不產(chǎn)生爬行為原則。Pgb)

b)內(nèi)圈—局部負荷外圈—循環(huán)負荷

軸承套圈上受二個力作用時的受力分折A

BPPxPgPPxPPP設(shè)軸承套圈同時承受定向負荷Pg和旋轉(zhuǎn)負荷Px，且｜Pg｜＞｜Px｜則合力由小到大，再由大到小周期變化，在軸承套圈滾道的AB區(qū)域內(nèi)形成擺動負荷。PgPx作用于軸承上的合成徑向負荷與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，其配合與循環(huán)負荷相同（過渡）或略松一些。PgPx

Px＜PgPx＜Pg

c)d)c)內(nèi)圈—循環(huán)負荷外圈—擺動負荷d)內(nèi)圈—擺動負荷外圈—循環(huán)負荷☆（3）擺動負荷：（1）當套圈相對于負荷方向固定時，該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)稍松些，一般選用具有平均間隙較小的過渡配合或具有極小間隙的間隙配合。（2）當套圈相對負荷方向旋轉(zhuǎn)時。該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)較緊，一般選用過盈小的過盈配合或過盈概率大的過渡配合。必要時，過盈量的大小可以通過計算確定。（3）當套圈相對于負荷方向擺動時，該套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度，一般與套圈相對于負荷方向旋轉(zhuǎn)時選用的配合相同，或稍松一些。結(jié)論結(jié)論：局部負荷（套圈相對于負荷方向固定）循環(huán)負荷（套圈相對于負荷方向旋轉(zhuǎn)）擺動負荷（套圈相對于負荷方向擺動）用較松配合用較緊配合用過渡配合負荷大小與孔、軸配合的最小過盈，主要取決于負荷大小。

輕負荷：P≤0.07Cr

正常負荷：0.07Cr﹤P≤0.15Cr

重負荷：P﹥0.15Cr徑向當量動負荷PrCr為軸承額定負荷通常：承受重負荷或沖擊負荷時，軸承變形↑，實際Y↓、實際X↑→選較大的過盈配合。承受輕負荷時→選較小的過盈配合。

徑向游隙游隙過大，會使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的徑向跳動和軸向跳動，從而產(chǎn)生較大的振動和噪聲；游隙過小，若為過盈配合，會使?jié)L動體與套圈產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，增加軸承摩擦發(fā)熱，降低使用壽命。游隙的大小應(yīng)適中。GB/T4604—2006規(guī)定，軸承的徑向游隙共分五組：2組，0組，3、4、5組，游隙的大小依次由小到大。其中，0組為基本游隙組。0組徑向游隙值適用于一般的運轉(zhuǎn)條件、常規(guī)溫度及常用的過盈配合，對于采用較緊配合、內(nèi)外圈溫差較大、需要降低摩擦力矩及深溝球軸承承受較大軸向載荷或需改善調(diào)心性能的工況，宜采取3、4、5組游隙值。軸承組件的軸向游動◆軸承外圈大多不旋轉(zhuǎn)，不要求太緊的配合；◆有些場合下工作溫度較高，使軸受熱伸長

◆軸兩端軸承中至少有一端是游動支承，因而把配合選得稍松一點，使之能補償軸的熱變形，可防止軸的彎曲或卡死。工作溫度：

軸承旋轉(zhuǎn)時，套圈的溫度經(jīng)常高于相鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使配合變緊。選擇配合時應(yīng)考慮溫度的影響。一般當工作溫度超過100°C時，應(yīng)將其配合適當修正。旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度：

當對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時，為消除彈性變形和振動的影響，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。安裝與拆卸要求考慮軸承安裝與拆卸的方便，宜采用較松的配合；對重型機械用的大型和特大型軸承，這點尤為重要。又要求安、拆方便，又要求配合緊時

i采用分離軸承；

ii內(nèi)圈帶錐孔、帶緊定套和退卸套的軸承；

iii剖分軸承座；其他因素軸承工作時，由于摩擦發(fā)熱和其他熱源的影響，套圈的溫度高于相配合零件的溫度，引起內(nèi)圈與軸徑的配合變松，外圈與外殼孔的配合變緊，故工作溫度高于100℃時，應(yīng)適當修正。剖分式外殼和整體式外殼上孔與軸承外圈的配合，前者應(yīng)松些，以避免夾扁外圓。運轉(zhuǎn)狀態(tài)負荷狀態(tài)深溝球軸承、調(diào)心球軸承、角接觸球軸承圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承調(diào)心滾子軸承公差帶說明舉例軸承公稱內(nèi)徑內(nèi)圈相對于負荷方向轉(zhuǎn)動及擺動一般通用機械、電動機、機床主軸、泵、內(nèi)燃機、正齒輪傳動裝置、鐵路機車車輛軸箱、破碎機等輕負荷≤18>18～100>100～200

—≤40>40～140>140～200—≤40>40～100>100～200

h5j6k6m6正常負荷≤18>18～100>100～140>140～200>200～280———≤40>40～100>100～140>140～200>200～400——≤40>40～65>65～100>100～140>140～280>280～560j5、js5k5m5m6n6p6r6重符合

>50～140>140～200>200—

>50～100>100～140>140～200>200n6p6r6r7內(nèi)圈相對于負荷方向固定靜止軸上的各種輪子、張緊輪、繩輪、振動篩、慣性振動器所有負荷

所有尺寸f6g6h6j6僅有軸向負荷所有尺寸j6、js6

運轉(zhuǎn)狀態(tài)公差帶球軸承滾子軸承

G7

H7其他狀態(tài)

軸向容易移動

軸向能或剖分

J7.Js7

軸處于高溫下工作采用剖分式外殼移動，采用整體式式外殼

軸向不移動，采用整體式殼

K7

M7說明固定的外圈負荷擺動負荷旋轉(zhuǎn)的外圈負荷舉例一般機械、鐵路機車車輛軸箱、電動機、泵張緊滑輪、輪彀軸承J7

K7K7M7M7.N7負荷狀態(tài)

輕、正常、重負荷

沖擊負荷輕、正常負荷正常、重負荷沖擊負荷輕負荷正常負荷

重負荷

N7.P7形位公差及表面粗糙度的確定：

為了保證軸承的正常運轉(zhuǎn)，除了正確地選擇軸承與軸頸及箱體孔的公差等級及配合外，還應(yīng)對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。Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.061.62+0.012Φ55j6（）-0.0070.040.01AA0.81.25形狀公差：位置公差：表面粗糙度：形位公差及表面粗糙度的確定：

位置公差：主要是軸、孔肩端面的跳動公差。表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合質(zhì)量和連接強度，因此，凡是與軸承內(nèi)、外圈配合的表面通常都對表面粗糙度提出較高的要求。Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.061.62+0.012Φ55j6（）-0.0070.040.01AA0.81.25形狀公差：位置公差：表面粗糙度：φ55j6φ100H7在裝配圖上的標注在裝配圖上，不用標注軸承的公差等級代號，只需標注與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級代號。Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.061.62+0.012Φ55j6（）-0.0070.040.01AA0.631.25在零件圖上的標注在零件圖上，應(yīng)標注以下參數(shù)：A、尺寸公差B、形狀公差C、位置公差D、表面粗糙度例：在C616車床主軸的后支承上，裝有兩個單列向心球軸承，外形尺寸為d×D×B=50×90×20。

試選定：②軸承與軸、殼體孔的配合。①軸承的精度等級；解：1、確定軸承的精度等級：

工作條件1、輕載普通車床2、旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速較高查P139：選用6級精度的軸承工作條件內(nèi)圈與軸同轉(zhuǎn)，循環(huán)負荷，配合略緊外圈不動，局部負荷，配合略松查P144表6-3：選用Φ50j6的軸查P144表6-4：選用Φ90H7的殼體孔2、確定軸承與軸和殼體孔的配合3、確定軸承單一平面平均內(nèi)外徑極限偏差：查下表：單一平面平均內(nèi)徑偏差Φ500-0.01

查下表：單一平面平均外徑偏差Φ900-0.0134、確定軸與殼體孔的極限偏差：查表2-4、2-7得：軸為Φ50+0.011

查表2-4、2-8得：孔為Φ90+0.0350

-0.005公差等級06542基本尺寸/mm極限偏差/μm

大于到上偏差下偏差

上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差上偏差下偏差內(nèi)圈Δd

mp18300－100－80－60－50－2.530500－120－100－80－60－2.5外圈ΔDmp50800－130－110－90－70－4801200－150－130－100－80－5部分向心軸承Δd

mp和ΔDmp的極限值5、畫公差與配合圖解：

6、確定軸承與軸和殼體孔的配合性質(zhì)：

軸承內(nèi)圈與軸：

Xmax=0－(－0.005)=0.005

Ymax=－0.01－0.011=－0.021X平均=(0.005－0.021)÷2=－0.008軸承外圈與殼體孔：

Xmax=0.035－(－0.013)=0.048

Xmin=0X平均=(0.035－0)÷2=0.01757、確定軸和殼體孔的形位公差和表面粗糙度：

查表6-5：軸徑圓柱度t=0.0025

殼體孔圓柱度t=0.006軸肩端面圓跳動t1=0.008殼體孔肩端面圓跳動t1=0.015查表6-6:軸徑表面粗糙度Ra=0.8

殼體孔表面粗糙度Ra=1.6軸肩端面表面粗糙度Ra=3.2

孔軸肩端面表面粗糙度Ra=3.28、軸和殼體孔的工作圖：

1.滾動軸承單一平面平均內(nèi)徑和平均外徑的公差帶分布特點是

。2.滾動軸承為標準部件，故外殼孔與軸承外圈的配合按

制，軸頸與軸承內(nèi)圈的配合按

制。3.滾動軸承套圈若承受循環(huán)負荷，應(yīng)該選擇較

的配合。

4.滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，故其公差帶在零線的上方（下偏差為零）()5.當滾動軸承的外圈受局部負荷時，與箱體孔的配合應(yīng)松一些。()復(fù)習(xí)思考題17種軸頸公差帶16種殼孔公差帶ΔDmp適用范圍：P142內(nèi)容回顧習(xí)題滾動軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑尺寸公差為10μm，與之相配合的軸頸的直徑公差為13μm，若要求最大過盈為-8μm，則該軸頸的上偏差應(yīng)為

μm，下偏差應(yīng)為

μm。滾動軸承最常用的公差等級是

級。其外圈與H7外殼孔配合的性質(zhì)是（）。

-0.002-0.0150或6（6X）間隙配合②②鍵的互換性鍵聯(lián)結(jié)的用途鍵聯(lián)結(jié)和花鍵聯(lián)結(jié)是機械產(chǎn)品中普遍應(yīng)用的結(jié)合方式之一，在機械工程中應(yīng)用廣泛，它用作軸和軸上傳動件(如齒輪、皮帶輪、手輪和聯(lián)軸節(jié)等)之間的可拆聯(lián)結(jié)，用以傳遞扭矩和運動。當軸與傳動件之間有軸向相對運動要求時，鍵聯(lián)結(jié)和花鍵聯(lián)結(jié)還能起導(dǎo)向作用，如變速箱中變速齒輪花鍵孔與花鍵軸的聯(lián)結(jié)，使齒輪可以沿花鍵軸移動以達到變換速度的目的。

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?；ㄦI的分類：花鍵聯(lián)結(jié)分為矩形花鍵、漸開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。普通平鍵分為以下三種：A型（圓頭）B型（方頭）C型（單圓頭）鍵槽應(yīng)力集中大用于軸端，安裝方便。

平鍵連接的互換性

包括尺寸精度設(shè)計、形位精度設(shè)計以及表面粗糙度的精度設(shè)計。

尺寸精度設(shè)計平鍵聯(lián)結(jié)的基本構(gòu)成：平鍵聯(lián)結(jié)是由鍵、軸鍵槽、輪轂鍵槽構(gòu)成。在工作時，通過鍵的側(cè)面與軸槽和輪轂槽的側(cè)面相互接觸來傳遞轉(zhuǎn)矩。平鍵聯(lián)結(jié)的配合尺寸：鍵和軸槽、輪轂槽的寬度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如鍵高、鍵長、軸槽深、輪轂槽深等都屬于非配合尺寸，應(yīng)給予較松的公差。普通平鍵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)AALbhd-t1D+t2t1t2AA

尺寸精度設(shè)計

平鍵聯(lián)結(jié)的配合制：由于使用的平鍵為標準件，且鍵又為外表面，因而，鍵與軸槽、鍵與輪轂槽的配合均采用基軸制。國家標準對鍵寬只規(guī)定了一種公差帶h9。一般鍵與軸槽配合要求較緊，鍵與輪轂槽配合要求較松，相當于一個軸與兩個孔相配合，且配合性質(zhì)不同。國家標準對軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定了三種公差帶，構(gòu)成三種配合形式，分別對應(yīng)于較松鍵聯(lián)結(jié)、一般鍵聯(lián)結(jié)和較緊鍵聯(lián)結(jié)。用于不同的場合。鍵寬與鍵槽寬公差帶圖如圖示平鍵公差帶圖+0-bh9H9D10h9N9JS9h9P9P9鍵寬公差帶軸槽公差帶輪轂公差帶較松鍵聯(lián)結(jié)一般鍵聯(lián)結(jié)較緊鍵聯(lián)結(jié)配合種類尺寸b的公差帶應(yīng)用鍵軸鍵槽輪轂鍵槽較松聯(lián)結(jié)h9H9D10用于導(dǎo)向平鍵，輪轂在軸上移動一般聯(lián)結(jié)N9JS9鍵在軸鍵槽中和輪轂鍵槽中均固定，用于載荷不大的場合較緊聯(lián)結(jié)P9P9鍵在軸鍵槽中和輪轂鍵槽中均牢固定，用于載荷大、有沖擊和雙向轉(zhuǎn)矩的場合非配合尺寸的公差帶平鍵高度：h11；鍵長：h14；鍵槽長：H14；軸鍵槽深度和輪轂鍵槽深度的極限偏差由GB/T1095-2003專門規(guī)定。為了便于測量，在圖樣上對軸鍵槽深度和輪轂鍵槽深度分別標注尺寸d－t和d＋t1。bd-ttd+t1hdLAAA—A

形位精度設(shè)計

為了保證鍵寬與鍵槽寬之間具有足夠的接觸面積和可裝配性，對鍵和鍵槽的位置誤差要加以控制，應(yīng)分別規(guī)定軸鍵槽對軸的基準線和輪轂槽對孔的基準軸線的對稱度公差，一般可按對稱度公差7～9級選取，查表時，公稱尺寸是指鍵寬。表面粗糙度的選擇

鍵和鍵槽配合面的表面粗糙度一般取Ra1.6～6.3μm，非配合面取Ra6.3～12.5μm。

軸的標注示例

0.02A50-0.20Φ56r6（）?+0.060+0.041A3.23.212.51.616N9（）0-0.0431、標注槽深d-t及公差2、標注槽寬b及公差3、標注對稱度公差4、標注表面粗糙度輪轂的標注示例Φ56H7（）?+0.030A3.23.216JS9（）±0.02150.02A60.30+0.21.61、標注輪轂深d+t1及公差2、標注槽寬b及公差3、標注對稱度公差4、標注表面粗糙度

花鍵配合的精度設(shè)計花鍵分為內(nèi)花鍵（花鍵孔）和外花鍵（花鍵軸），它是把鍵和軸、鍵槽和輪轂做成一整體的聯(lián)結(jié)件，它既可以是固定聯(lián)結(jié)，也可以是滑動聯(lián)結(jié)。與鍵聯(lián)結(jié)相比，花鍵聯(lián)結(jié)有聯(lián)結(jié)可靠，強度高，可以傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，且孔、軸定心精度高和導(dǎo)向精度高等優(yōu)點。

花鍵有如下優(yōu)點：（1）載荷分布均勻，承載能力強，可傳遞更大的扭矩；（2）導(dǎo)向性好；（3）定心精度高，滿足了高精度場合的使用要求。c)三角花鍵

a)矩形花鍵

b)漸開線花鍵

矩形花鍵結(jié)構(gòu)示例外花鍵內(nèi)花鍵尺寸精度設(shè)計（1）矩形花鍵的基本尺寸：基本尺寸有小徑d、大徑D、鍵槽寬B。鍵數(shù)規(guī)定為偶數(shù)，分別為6、8、10三種。基本尺寸規(guī)定了輕、中兩個系列，同一小徑的輕系列和中系列的鍵數(shù)相同，鍵寬（鍵槽寬）也相同，僅大徑不同。尺寸精度的規(guī)定：花鍵聯(lián)結(jié)的主要要求是保證內(nèi)、外花鍵的同軸度，以及鍵側(cè)面與鍵槽側(cè)面接觸均勻，保證傳遞一定的轉(zhuǎn)矩。內(nèi)外花鍵的定心要求；側(cè)面?zhèn)髁?，需要充分大的有效接觸面積以保證使用壽命和聯(lián)結(jié)可靠性；對于滑動花鍵內(nèi)外花鍵之間應(yīng)有必要的間隙；花鍵的分度準確要求。使用要求花鍵定心方式

b)小徑定心

a)大徑定心c)鍵寬定心三種定心方式：小徑d定心，大徑D定心，鍵側(cè)B定心。按前兩種定心方式時，定心直徑的公等級要求較高，非定心直徑的公差等級要求較低，并且非定心直徑表面之間有相當大的間隙，以保證不接觸。但是，鍵和鍵槽的側(cè)面無論作為定心表面與否，其寬度尺寸都應(yīng)有足夠的精度，因為要傳遞扭矩和導(dǎo)向。國家標準規(guī)定采用小徑定心，即把小徑的結(jié)合面作為定心表面，規(guī)定較高的精度；其它兩個尺寸規(guī)定較低的精度。矩形花鍵的公差與配合尺寸系列：輕、中兩個系列，基本尺寸及其規(guī)格如表。尺寸公差帶：基孔制配合。

形位精度設(shè)計對矩形花鍵的形位公差做如下規(guī)定：因為小徑是花鍵聯(lián)結(jié)的定心尺寸，必須保證其配合性質(zhì)，所以內(nèi)、外花鍵小徑d的極限尺寸應(yīng)遵守包容原則，即花鍵孔和軸的小徑不能超越最大實體邊界。為保證裝配性和鍵側(cè)受力均勻，規(guī)定花鍵的位置度公差應(yīng)遵守最大實體原則，即不能夠超過實效邊界。關(guān)于圖a最大實體原則的討論：1、鍵槽寬B=7mm（MMS），基準孔D=28mm（MMS），位置度為0.02mm2、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準孔D=28mm（MMS），位置度為0.02+0.09=0.11mm3、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準孔D=28.021mm（LMS），位置度為0.02+0.09+0.021=0.131mm

表面粗糙度的選擇：

加工表面內(nèi)花鍵外花鍵Ra不大于小徑1.60.8大徑6.33.2鍵側(cè)6.31.6

內(nèi)、外花鍵標注示例

矩形花鍵的尺寸公差帶代號和配合代號按照花鍵規(guī)格規(guī)定的次序標注，即N×d×D×B。即：內(nèi)花鍵：6×28H6×32H10×7H9外花鍵：6×28g5×32a11×7f7花鍵副：

花鍵圖樣標注示例

花鍵圖樣標注示例7.4螺紋的互換性GB192-81：《普通螺紋基本牙型》GB2515-81：《普通螺紋術(shù)語》GB197-81：《普通螺紋公差與配合》JB2886－92：《機床梯形螺紋絲杠、螺母技術(shù)條件》

螺紋的種類和使用要求在機械制造中，螺紋聯(lián)接和傳動的應(yīng)用有很多，占有很重要的地位。根據(jù)其用途可分為三類:普通螺紋、傳動螺紋和緊密螺紋

普通螺紋

通常也稱緊固螺紋，主要用于聯(lián)接和緊固各種機械零件。如用螺栓和螺母連接并緊固兩個聯(lián)軸節(jié)套，這類螺紋聯(lián)接的使用要求是良好的旋合性（內(nèi)、外螺紋的旋入性及配合性質(zhì)）和一定的連接強度。

傳動螺紋這類螺紋通常用于傳遞運動或動力，如機床傳動絲杠和量儀測微螺桿上的螺紋。螺紋聯(lián)接的使用要求是傳遞動力的可靠性、傳遞位移的準確性和具有一定的間隙性。緊密(管)螺紋

這類螺紋用于使兩個零件精密連接而無泄漏的結(jié)合中，如管螺紋。螺紋的使用要求是結(jié)合應(yīng)具有一定的過盈，以保證不漏水、不漏氣和不漏油。

普通螺紋的主要幾何參數(shù)螺紋的幾何參數(shù)取決于螺紋軸向剖面內(nèi)的基本牙型。其基本牙型是將原始三角形(等邊三角形)的頂部截去H/8和底部截去H/4所形成的內(nèi)、外螺紋共有的理論牙型。該牙型具有螺紋的基本尺寸。普通螺紋基本牙型牙頂、牙底和牙側(cè)牙頂：在螺紋凸起的頂部，連接相鄰兩牙側(cè)的螺紋表面；牙底：在螺紋溝槽的底部，連接相鄰兩牙側(cè)的螺紋表面；牙側(cè)：牙頂和牙底之間的螺紋表面。

大徑(D，d)大徑是指與內(nèi)螺紋牙底或外螺紋牙頂相切的假想圓柱或圓錐的直徑。相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋的大徑基本尺寸相等，即D=d。內(nèi)螺紋的大徑D又稱"底徑",外螺紋的大徑d又稱"頂徑"。普通螺紋大徑的基本尺寸為螺紋公稱直徑尺寸。小徑(D1，d1)

小徑是指與內(nèi)螺紋牙頂或外螺紋牙底相切的假想圓柱或圓錐的直徑。相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋的小徑基本尺寸相等,即D１=d1。內(nèi)螺紋的小徑D1又稱"頂徑",外螺紋的小徑d1又稱"底徑"。

中徑(D２，d２)

中徑是指一個假想圓柱或圓錐的直徑，該圓柱或圓錐的母線通過螺紋牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方，此假想圓柱稱為中徑圓柱。中徑圓柱的母線稱為中徑線，其軸線即為螺紋軸線,相結(jié)合的內(nèi)、外螺紋中徑的基本尺寸相等，即D２=d２。單一中徑(D2s，d2s)單一中徑：指一個假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于基本螺距一半地方的直徑。

D2、d2

D2s、

d2s實際中徑線實際單一中徑線實際牙型D2、d2

≠D2s、

d2s單一中徑與中徑之間的數(shù)量關(guān)系螺距(P)螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對應(yīng)兩點間的軸向距離。導(dǎo)程：同一螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線對應(yīng)點間的軸向距離。﹡螺距和導(dǎo)程的關(guān)系

單線螺紋：P=L螺距

=導(dǎo)程

多線螺紋：

P=L/n螺距導(dǎo)程牙側(cè)角（α/2）牙側(cè)角是指在螺紋牙型上牙側(cè)與螺紋軸線的垂直線間的夾角。普通螺紋的牙型半角為30

螺紋旋合長度螺紋旋合長度是指內(nèi)外螺紋旋合時螺旋面接觸部分的軸向長度。

螺紋幾何參數(shù)偏差對互換性的影響

螺紋聯(lián)接要實現(xiàn)其互換性,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強度。前者指公稱直徑和螺距基本尺寸分別相同的內(nèi)、外螺紋能自由旋入，并獲得規(guī)定的配合性質(zhì)；后者指內(nèi)、外螺紋的牙側(cè)彼此能夠接觸均勻，具有足夠的承載能力。影響螺紋互換性的主要幾何參數(shù)有五個:大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角。這幾個參數(shù)在加工過程中不可避免地會產(chǎn)生一定的加工誤差,不僅會影響螺紋的旋合性、接觸高度、配合松緊、還會影響聯(lián)接的可靠性,從而影響螺紋的互換性。

螺紋幾何參數(shù)偏差對互換性的影響

內(nèi)、外螺紋加工后,外螺紋的大徑和小徑要分別小于內(nèi)螺紋的大徑和小徑，才能保證旋合性。而過小的話則接觸高度減小，影響連接強度。

螺紋幾何參數(shù)偏差對互換性的影響由于螺紋旋合后主要是依靠螺牙側(cè)面工作，如果內(nèi)、外螺紋的牙側(cè)接觸不均勻，就會造成負荷分布不均，勢必降低螺紋的配合均勻性和聯(lián)接強度。因此對螺紋互換性影響較大的參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。

中徑偏差的影響中徑偏差是指中徑的實際尺寸(以單一中徑體現(xiàn))與基本尺寸之代數(shù)差。就外螺紋而言，中徑若比內(nèi)螺紋大，干涉，必然影響旋合性；若過小，則會使牙側(cè)間的間隙增大，聯(lián)接強度降低。要控制螺紋的中徑偏差。國標中規(guī)定了普通螺紋的中徑公差。螺距偏差的影響

螺距偏差可分為單個螺距偏差和螺距累積偏差兩種。單個螺距偏差：是指單個螺距的實際值與其基本值之代數(shù)差，它與旋合長度無關(guān)。螺距累積偏差：是指在規(guī)定的螺紋旋合長度內(nèi)，任意兩同名牙側(cè)與中徑線交點間的實際軸向距離與其基本值的最大差值，它與旋合長度有關(guān)。螺距累積偏差對互換性的影響更為明顯。螺距偏差的影響

如圖所示，假設(shè)內(nèi)螺紋具有基本牙型，與僅存在螺距偏差的外螺紋結(jié)合。外螺紋N個螺距的累積誤差為ΔPΣ(μm)。內(nèi)、外螺紋牙側(cè)產(chǎn)生干涉而不能旋合。為防止干涉，為使具有ΔPΣ的外螺紋旋入理想的內(nèi)螺紋,就必須使外螺紋的中徑減小一個數(shù)值fp(μm)。L理論=nPL實際=nP1ΔPΣFp/2內(nèi)螺紋外螺紋螺距累積偏差對旋合性的影響示例螺距偏差的影響

同理，假設(shè)外螺紋具有基本牙型，與僅存在螺距偏差的內(nèi)螺紋與其結(jié)合。設(shè)在N個螺牙的旋合長度內(nèi)，內(nèi)螺紋存在ΔPΣ。為保證旋合性，就必須將內(nèi)螺紋中徑增大一個數(shù)值fp。數(shù)值fp就是補償螺距偏差的影響而折算到中徑上的數(shù)值。稱為螺距誤差中徑當量：

fp=Pctg（/2）

對于普通螺紋，牙型半角/2=30，

fp=1.732P

式中P為螺距累積誤差，它之所以取絕對值，是由于P不論取正值或負值，對螺紋旋合性的影響性質(zhì)不變，只是改變牙側(cè)干涉的位置。P應(yīng)是在旋合長度內(nèi)最大的螺距累積偏差值，而該值并非一定就出現(xiàn)在最大旋合長度位置上。

牙側(cè)角偏差的影響

牙側(cè)角偏差是指牙側(cè)角的實際值對公稱值的代數(shù)差，是螺紋牙側(cè)相對于螺紋軸線的位置誤差。對螺紋的旋合性和聯(lián)接強度均有影響。如何解決牙側(cè)角誤差引起的干涉問題？◆減少螺紋中經(jīng)◆牙側(cè)角誤差的中經(jīng)補償量fα/2

牙型半角偏差的影響

外螺紋：外螺紋存在牙型半角偏差時，必須將外螺紋牙型沿垂直螺紋軸線的方向下移，從而使外螺紋的中徑減小一個數(shù)值fα/2。內(nèi)螺紋：內(nèi)螺紋存在牙型半角偏差時，必須將內(nèi)螺紋中徑增大一個數(shù)值fα/2，該值稱為牙型半角偏差的中徑當量。

f/2

=0.073P（K1〡△1/2〡+K2〡△2/2〡)(um)Δ1/2、Δ2/2>0(+)<0(－)

外K1

、K223

內(nèi)K1

、K232牙型半角（右半角）偏差，(分)

牙型半角（左半角）偏差，(分)

螺距，mm系數(shù)K1、K2：總結(jié)螺紋聯(lián)接要實現(xiàn)其互換性,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強度。影響互換性的主要因素有大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角五個指標。螺紋大徑和小徑處均留有空隙，一般不會影響配合性質(zhì)。螺紋旋合后主要依靠螺牙側(cè)面工作，如果內(nèi)、外螺紋的牙側(cè)接觸不均勻，就會造成負荷分布不均，勢必降低螺紋的配合均勻性和聯(lián)接強度。因此對螺紋互換性影響較大的參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。螺紋旋合時主要表現(xiàn)在中徑d2的配合精度上，故常把螺距累積誤差和牙測角誤差的影響折合在中徑上。螺紋互換性和配合性質(zhì)主要取決中徑。保證螺紋互換性的條件

中徑公差——綜合公差實際生產(chǎn)中實際螺紋同時存在三種誤差：中徑誤差、螺距誤差和牙型半角誤差國標中未單獨規(guī)定：螺距公差和牙型半角公差由于螺距偏差和牙型半角偏差對螺紋互換性的影響均可以折算成中徑當量，并與中徑尺寸偏差形成作用中徑?？紤]到作用中徑的存在，可以不單獨規(guī)定螺距公差和牙型半角公差，而僅規(guī)定一項中徑公差，用以控制中徑本身的尺寸偏差、螺距偏差和牙型半角偏差的綜合影響。

作用中徑

（類似于作用尺寸的概念）作用中徑：在旋合時，在旋合長度內(nèi)實際起作用的中徑。作用中徑的度量：在規(guī)定的旋合長度內(nèi)，恰好包容實際外（內(nèi)）螺紋的一個理想內(nèi)（外）螺紋的中徑稱為外（內(nèi)）螺紋作用中徑d2m（D2m）。作用中徑示意圖◆在測量中，螺紋的實際中徑用單一中徑來代替外螺紋：內(nèi)螺紋：

螺紋中徑合格性判斷原則

由于作用中徑的存在以及螺紋中徑公差的綜合性，因此中徑合格與否是衡量螺紋互換性的主要依據(jù)。判斷中徑的合格性應(yīng)遵循泰勒原則：類似于包容要求實際螺紋的作用中徑不允許超出最大實體牙型的中徑，任何部位的單一中徑不允許超出最小實體牙型的中徑。用表達式即為：外螺紋：內(nèi)螺紋：d2minTd2d2maxd2md2sfpFα/2TD2D2sD2mfpFα/2D2，d2D2maxD2min內(nèi)螺紋外螺紋螺紋中徑合格性判斷示例平鍵公差帶圖+0-bh9H9D10h9N9JS9h9P9P9鍵寬公差帶軸槽公差帶輪轂公差帶較松鍵聯(lián)結(jié)一般鍵聯(lián)結(jié)較緊鍵聯(lián)結(jié)內(nèi)容回顧

f/2

=0.073P（K1〡△1/2〡+K2〡△2/2〡)(um)Δ1/2、Δ2/2>0(+)<0(－)

外K1

、K223

內(nèi)K1

、K232牙型半角（右半角）偏差，(分)

牙型半角（左半角）偏差，(分)

螺距，mm系數(shù)K1、K2：

螺紋中徑合格性判斷原則

由于作用中徑的存在以及螺紋中徑公差的綜合性，因此中徑合格與否是衡量螺紋互換性的主要依據(jù)。判斷中徑的合格性應(yīng)遵循泰勒原則：類似于包容要求實際螺紋的作用中徑不允許超出最大實體牙型的中徑，任何部位的單一中徑不允許超出最小實體牙型的中徑。用表達式即為：外螺紋：內(nèi)螺紋：總結(jié)螺紋聯(lián)接要實現(xiàn)其互換性,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強度。影響互換性的主要因素有大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角五個指標。螺紋大徑和小徑處均留有空隙，一般不會影響配合性質(zhì)。螺紋旋合后主要依靠螺牙側(cè)面工作，如果內(nèi)、外螺紋的牙側(cè)接觸不均勻，就會造成負荷分布不均，勢必降低螺紋的配合均勻性和聯(lián)接強度。因此對螺紋互換性影響較大的參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。螺紋旋合時主要表現(xiàn)在中徑d2的配合精度上，故常把螺距累積誤差和牙測角誤差的影響折合在中徑上。螺紋互換性和配合性質(zhì)主要取決中徑。普通螺紋公差與配合螺紋公差帶是沿基本牙型的牙側(cè)、牙頂和牙底分布的牙型公差帶，在垂直于螺紋軸線的方向測量。

螺紋公差帶公差帶的大小和公差等級公差帶的大小由公差值確定，表示螺紋中徑尺寸的允許變動量。而公差值則取決于螺紋公稱直徑和螺距基本尺寸的大小及中徑和頂徑公差等級的高低。GB197-81對螺紋中徑和頂徑分別規(guī)定了幾個公差等級。螺紋直徑公差等級內(nèi)螺紋小徑D14、5、6、7、8內(nèi)螺紋中徑D24、5、6、7、8外螺紋大徑d4、6、8外螺紋中徑d23、4、5、6、7、8、9各公差等級中3級最高，9級最低，6級為基本級；國家標準對內(nèi)、外螺紋底徑?jīng)]有規(guī)定公差，僅對內(nèi)螺紋規(guī)定底徑的最小極限尺寸，使之大于外螺紋大徑的最大極限尺寸，外螺紋底徑的最大極限尺寸，小于內(nèi)螺紋小徑的最小極限尺寸。這樣保證了內(nèi)、外螺紋的大徑間和小徑間不會產(chǎn)生干涉，以滿足旋入性的要求。公差帶的位置和基本偏差公差帶的位置是指公差帶相對于基本牙型的距離，該距離由基本偏差決定。規(guī)定內(nèi)螺紋的下偏差（EI）和外螺紋的上偏差（es）為基本偏差。對內(nèi)螺紋規(guī)定代號為H和G的兩種基本偏差；對外螺紋規(guī)定代號為e、f、g、h四種基本偏差。螺紋中徑和頂徑的基本偏差：0D2D1D基本牙型GEIESTTD2/2TD1/2EI/2ES=TDD2D1基本牙型HTD2/2TD1/2EI=0T內(nèi)螺紋公差帶位置基本牙型esdd2es/2d1d1maxTTd2/2Td/2eiefg0h基本牙型Td/2Td2/2d1maxd1d2d0ei=－Tes=0T外螺紋公差帶位置

螺紋公差等級與旋合長度

螺紋結(jié)合的精度不僅與螺紋公差帶大小有關(guān)，還與螺紋的旋合長度有關(guān)。旋合長度愈長，螺距的累積誤差愈大，較難旋合，且加工長螺紋比短螺紋難以保證精度。因此對不同的旋合長度規(guī)定不同大小的公差帶，旋合長度是螺紋精度設(shè)計中必須考慮的因素。螺紋公差等級與旋合長度國標中規(guī)定了不同直徑和螺距所對應(yīng)的旋合長度，分為短（S）、中（N）、長（L）三種旋合長度。設(shè)計時一般采用N組。對于調(diào)整用的螺紋，可根據(jù)調(diào)整行程的長短選取旋合長度；對鋁合金等輕金屬零件的螺紋，為保證機械強度，可選用L組，對于受力不大且受空間位置限制的螺紋，可用S組。國標按螺紋公差等級和旋合長度規(guī)定了三種類型的公差帶，分別是精密級、中等級和粗糙級，代表著不同的加工難度。螺紋精度設(shè)計結(jié)合精度的確定：精密級——用于精密聯(lián)結(jié)螺紋，配合性質(zhì)穩(wěn)定，保證定位精度。如飛機零件：4H5H內(nèi)螺紋和4h外螺紋。中等級——用于一般用途聯(lián)結(jié)。粗糙級——用于要求不高及制造困難的螺紋，如較深的盲孔中的螺紋。旋合長度的確定：一般多用N組。公差帶的確定：是螺紋公差等級和基本偏差的組合。表示方法是公差等級后加上基本偏差代號。如外螺紋：6f；內(nèi)螺紋：6H。與普通尺寸標注有差別。普通螺紋推薦公差帶

螺紋公差帶與配合的選擇螺紋公差帶與配合的選擇螺紋公差帶與配合的選擇配合的選用：理論上，表中的內(nèi)外螺紋可以構(gòu)成各種配合，但從保證足夠的接觸高度出發(fā)，最好選用H/g、H/h、G/h的配合。對成批大量生產(chǎn)，可選用H/g或G/h；對單件小批生產(chǎn)，選H/h。外螺紋需要涂鍍時，鍍厚為10μm時選g，鍍厚為20μm時選f，鍍厚為30μm時選e；內(nèi)外螺紋均需涂鍍時，采用G/e或G/f。螺紋的表面粗糙度工件螺紋中徑公差等級4，56，78，9Ra允許值螺栓、螺釘、螺母1.63.23.2～6.3軸及套筒上螺紋0.8～1.61.63.2普通螺紋的標記完整的螺紋標記由螺紋代號（含螺紋公稱直徑、導(dǎo)程、螺距）、螺紋公差等級代號（按中徑、頂徑順序）和螺紋旋合長度組成，中間用“——”隔開。舉例：

外螺紋：M20—5g6g—S

內(nèi)螺紋：M20×1.5LH—6H

內(nèi)外螺紋配合時：M20×2—6H/5g6g—S螺紋公稱直徑：除管螺紋以通管的內(nèi)徑（英寸單位）為公稱直徑外，其他螺紋的公稱直徑，均以外螺紋的大徑為公稱直徑（公制單位）

普通螺紋的標注例1：M40×Ph14×P7(twostarts)LH-5g6g-s螺距P=7um,導(dǎo)程=14線數(shù)=2左旋中徑公差帶代號頂徑公差帶代號短旋合長度普通螺紋大徑d＝40mm外螺紋提醒：螺紋公差帶代號與尺寸公差帶代號相反！公差帶代號5g?標準規(guī)定，在下列情況下，最常用的中等公差精度的螺紋可以不標注公差帶代號：1公稱直徑D<=1.4mm的5H、D>=1.6mm的6H和螺距P=0.2mm公差等級為4級的內(nèi)螺紋；2公稱直徑d<=1.4mm的6h和d>=1.6mm的6g的外螺紋。五、螺紋測量1、綜合測量用螺紋量規(guī)檢驗螺紋屬于綜合測量。在成批生產(chǎn)中，普通螺紋均采用綜合量法。綜合測量是根據(jù)前面介紹的螺紋中徑合格性的準則（泰勒原則），使用螺紋量規(guī)（綜合極限量規(guī)）進行測量。螺紋量規(guī)分為“通規(guī)”和“止規(guī)”，檢驗時，“通規(guī)”能順利與工件旋合，“止規(guī)”不能旋合或不完全旋合，則螺紋為合格。反之，“通規(guī)”不能旋合，則說明螺母過小，螺栓過大，螺紋應(yīng)返修。當“止規(guī)”能通過工件，則表示螺母過大，螺栓過小，螺紋是廢品。塞規(guī)檢驗內(nèi)螺紋D2maxD2minD1minDminD1max止端螺紋塞規(guī)通端螺紋塞規(guī)通端光滑塞規(guī)止端光滑塞規(guī)通端螺紋環(huán)規(guī)止端螺紋環(huán)規(guī)d2maxd2mind1maxdmaxdmin通端光滑卡規(guī)環(huán)規(guī)檢驗外螺紋

對大尺寸普通螺紋、精密螺紋和傳動螺紋，除了可旋合性和聯(lián)接可靠以外，還有其它精度和功能要求，生產(chǎn)中一般都采用單項測量。單項測量螺紋的方法很多，最典型的是用萬能工具顯微鏡測量螺紋的中徑、螺距和牙型半角。用工具顯微鏡將被測螺紋的牙型輪廓放大成像，按被測螺紋的影像，測量其螺距、牙型半角和中徑，因此該法又稱為影像法。在實際生產(chǎn)中，測量外螺紋中徑多用三針量法該方法簡單，測量精度高，應(yīng)用廣泛2.單項測量普通螺紋的單項測量1.三針法測量外螺紋單一中徑2.用螺紋千分尺測量外螺紋中徑例1、有一螺栓M24×2—6h，中徑基本尺寸d2=22.701mm，測得其單一中徑d2S=22.5mm，螺距累積誤差△P=+35μm，牙型半角誤差△α/2（左）=-30′，△α/2（右）=+65′，試判斷其合格性。解：1）查表6-16，得：中徑上偏差

es=0中徑公差

Td2=170μm，

經(jīng)計算可得外螺紋中徑極限尺寸

d2max=22.701mm，

d2min=22.531mm，

2）計算螺距累積偏差和牙型半角誤差的中徑當量及作用中徑為

fP=1.732×35μm=0.061mmfa=0.073×2×（3×︱-30︱+2×65）μm=0.032mmdm=22.5+0.061+0.032=22.593mm3）判斷合格性

d2m=22.593mm＜d2max=22.701mm，

d2S=22.5mm＜d2min=22.531mm，

故該螺紋中徑不合格。例2：已知一內(nèi)螺紋中徑的最大和最小極限尺寸分別為22.316mm和22.051mm，單一中徑為22.051mm，且已知該螺紋存在一定的牙側(cè)角偏差和螺距偏差，試問該螺紋是否合格，為什么？例3：有一M20x2-5g6g螺紋，中徑基本尺寸為18.701mm，中徑公差為0.125mm，中徑基本偏差為-0.038mm。該螺紋加工后測得單一中徑為18.55mm，螺距累積偏差為＋0.040mm，牙側(cè)角偏差的中徑當量為0.030mm。試述該螺紋的合格條件，確定作用中徑并判斷該螺紋合格與否？例4：某外螺紋M20x2-6h中徑的基本尺寸為18.701mm，中徑公差為0.16mm，若螺距累積偏差為＋0.05mm，牙側(cè)角偏差的中徑當量為0.044mm，試確定單一中徑應(yīng)加工在什么范圍，該螺紋才能合格？圓柱齒輪的互換性概述

齒輪是許多機器和儀器上的主要零件，其精度在一定程度上影響著整臺儀器的精度和質(zhì)量。由于齒輪的齒形比較復(fù)雜，參數(shù)比較多，因而齒輪精度的評定就比較復(fù)雜。為了保證齒輪的精度和互換性，就需要給出齒輪公差和切齒前的齒壞的公差。

GB/T10095-2001《漸開線圓柱齒輪精度》：漸開線圓柱齒輪精度直齒外嚙合

直齒內(nèi)嚙合

斜齒外嚙合

人字外嚙合傳動比i=ω1/ω2=z2/z1ω1ω212主動輪1從動輪2ω1ω2齒輪傳動的使用要求傳遞運動的準確性

傳遞運動的準確性就是要求齒輪在轉(zhuǎn)一周范圍內(nèi)，傳動比的變化要小，其最大轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)，以保證一對齒輪z1和z2嚙合時，滿足齒廓嚙合基本定律I=n1/n2=z2/z1=常量。(b)主動輪理想、從動輪具有以一轉(zhuǎn)為周期的誤差(c)主動輪理想、從動輪具有以一齒為周期的誤差(a)主、從動輪理想360°Oii360°O360°Oi360°Oi(d)主、從動輪的實際傳動比360°Oii360°O360°Oi360°Oi傳動的平穩(wěn)性

齒輪任一瞬時傳動比的變化，將會使從動輪轉(zhuǎn)速在不斷變化，從而產(chǎn)生瞬時加速度和慣性沖擊力，引起齒輪傳動中的沖擊、振動和噪聲。傳動的平穩(wěn)性就是要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，多次重復(fù)的瞬時傳動比要小，一齒轉(zhuǎn)角內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角誤差要限制在一定范圍內(nèi)。千分表、機床變速箱等對傳動平穩(wěn)性的要求較高。(b)主動輪理想、從動輪具有以一轉(zhuǎn)為周期的誤差(c)主動輪理想、從動輪具有以一齒為周期的誤差(a)主、從動輪理想360°Oii360°O360°Oi360°Oi(d)主