第十一講第6章軸承、平鍵、花鍵

1、1內(nèi)容提要內(nèi)容提要:第第6 6章章 滾動(dòng)軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計(jì) 1.滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用；滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用；2.滾動(dòng)軸承內(nèi)徑和外徑的公差帶；滾動(dòng)軸承內(nèi)徑和外徑的公差帶；3.與滾動(dòng)軸承配合的孔、軸公差帶（取自與滾動(dòng)軸承配合的孔、軸公差帶（取自 GB/ 1801 1999 ）；）；4.滾動(dòng)軸承與孔、軸配合的選用；滾動(dòng)軸承與孔、軸配合的選用；5.軸頸和外殼孔的尺寸公差、幾何公差和表面軸頸和外殼孔的尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度及其在圖樣上的標(biāo)注。粗糙度及其在圖樣上的標(biāo)注。26.1 概概 述述 6.1.1 滾動(dòng)軸承的組成滾動(dòng)軸承的組成 及種類及種類 1

2、. 組成 2. 種類 按滾動(dòng)體形狀分 球滾子圓柱圓柱圓錐圖6.1按負(fù)荷方向分 向心 推力向心推力徑向力軸向力徑向力、軸向力36.1.2 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用 1. 公差等級(jí) 根據(jù)（1）尺寸精度向心 其中 0 級(jí)精度最低；其次依次增高。其它 各公差等級(jí)的公差如表表6.1所示（下頁）。 0、6（6X）、5、4、2 五五 級(jí)； 0、6（6X）、5、4 四四 級(jí)。內(nèi)、外圈作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)跳動(dòng)的程度（2）旋轉(zhuǎn)精度分42. 各公差等級(jí)的應(yīng)用 0 級(jí)(普通級(jí)普通級(jí))： 多用于旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高或轉(zhuǎn)速較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中（如普通機(jī)床主軸支承）。 最廣泛最廣泛地應(yīng)用于精度要求不

3、高的一般旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。6(6X) 級(jí)(中等級(jí)中等級(jí))和5級(jí)(較高級(jí)較高級(jí))： 多用于轉(zhuǎn)速很高和旋轉(zhuǎn)精度要求很高的機(jī)床或機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中（如精密機(jī)床主軸支承）。 多用于特別精密機(jī)床的主軸支承（如坐標(biāo)鏜床主軸支承） 。 4 級(jí)(精密級(jí)精密級(jí))：2 級(jí)(超精級(jí)超精級(jí))：56.1.3 滾動(dòng)軸承與孔、軸配合公差帶滾動(dòng)軸承與孔、軸配合公差帶 1. 滾動(dòng)軸承與孔、軸結(jié)合的特點(diǎn) (1) 標(biāo)準(zhǔn)部件：(3) 薄壁件：(2) 易損件：是配合的基準(zhǔn)件。基準(zhǔn)件。 因需常拆卸，故一般選較松較松的過盈配合或過渡配合。因易變形，故配合尺寸為平均尺寸。平均尺寸。62. 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈公差帶圖6.2(1) 內(nèi)圈 基準(zhǔn)孔ES =

4、0(2) 外圈 基準(zhǔn)軸es = 0公差帶在零線下面公差帶在零線下面其特點(diǎn)73. 與滾動(dòng)軸承配合的孔、軸公差帶 孔、軸公差帶均選自均選自GB/T 1801 1999。（軸承外徑）（軸承外徑）孔的公差帶孔的公差帶8 由圖可見，軸承內(nèi)圈與軸的配合比極限與配合標(biāo)準(zhǔn)中基孔制的配合要緊緊。H軸的公差帶軸的公差帶96.2 6.2 滾動(dòng)軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計(jì)內(nèi)容： （1）選用依據(jù)； （2）孔、軸公差帶； （3）配合表面的幾何公差和表面粗糙度 。6.2.1 配合選用的依據(jù)配合選用的依據(jù) 1. 負(fù)荷類型: 旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)負(fù)荷定向定向負(fù)荷10負(fù)荷有三種類 型：旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)負(fù)荷定向定向負(fù)荷擺動(dòng)

5、擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)擺動(dòng)負(fù)荷負(fù)荷112. 負(fù)荷大小 P: 徑向當(dāng)量負(fù)荷，3. 工作條件 工作條件主要是溫度溫度、旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度等。輕：輕：負(fù)荷P0.07C ; 正常：正常：負(fù)荷P0.070.15C ;重：重：負(fù)荷P0.15C。C: 徑向額定動(dòng)負(fù)荷。如溫度 90H6的配合變緊； 45k5的配合變松。12分離型軸承136.2.2 孔、軸公差帶的選用孔、軸公差帶的選用 （參照表6.2 表6.5選用）14續(xù)表6.2151617軸向軸向幾何公差1819 鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè) 1.平鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)；平鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)； 2.平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)

6、: (1)配合尺寸的極限與配合，即基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合尺寸的極限與配合，即基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、 基本偏差和公差帶；基本偏差和公差帶； (2)非配合尺寸的公差帶；非配合尺寸的公差帶； (3)平鍵結(jié)合的配合表面的平鍵結(jié)合的配合表面的 幾何公差和表面粗糙度；幾何公差和表面粗糙度； 3.矩形花鍵結(jié)合的幾何參數(shù)和定心方式；矩形花鍵結(jié)合的幾何參數(shù)和定心方式； 4.矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)：矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)： (1)基準(zhǔn)制；基準(zhǔn)制； (2)公差帶；公差帶； (3)幾何公差和表面粗糙度；幾何公差和表面粗糙度； 5.平鍵和花鍵公差在圖樣上的標(biāo)注；平鍵和花鍵公差在圖樣上的標(biāo)注；20鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)

7、鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)與檢測(cè) 鍵的作用： （1）傳遞轉(zhuǎn)矩 （3）導(dǎo)向 鍵的分類單鍵 花鍵 平鍵平鍵 半圓鍵 楔形鍵 普通平鍵普通平鍵 導(dǎo)向平鍵 矩形花鍵矩形花鍵 漸開線花鍵(矮胖) 本章只介紹普通平鍵普通平鍵和矩形花鍵矩形花鍵的精度設(shè)計(jì)。(2) 傳遞運(yùn)動(dòng)21普通平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)普通平鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)普通平鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)普通平鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù) 平鍵是以側(cè)面相互接觸傳遞轉(zhuǎn)矩側(cè)面相互接觸傳遞轉(zhuǎn)矩，1. 結(jié)構(gòu) (見圖8.1所示)軸軸鍵鍵輪轂輪轂故寬度寬度b b為配合尺寸。 222. 幾何參數(shù)： （1）鍵 （2）軸槽 （3）輪轂槽 寬：寬：b、高高度：h、長度：l寬度：寬度：b、深度：t

8、1、長度：L 寬度：寬度：b、深度：深度：、t2軸軸鍵鍵輪轂輪轂23鍵和鍵槽的尺寸與極限偏差見表8.1所示。241.平鍵的平鍵的尺寸公差與配合(見表8.1)普通平鍵的精度設(shè)計(jì)普通平鍵的精度設(shè)計(jì) （1）配合尺寸b 公差等級(jí)：IT8IT10 基本偏差鍵：h軸槽：H、N、P輪槽：D、JS、P 基準(zhǔn)制：h25鍵：h8軸槽：H9、N9、P9輪槽：D10、JS9、P9其公差帶選自：GB/T18011999。 尺寸公差帶尺寸公差帶（見表8.1）b公差帶圖見圖8.2所示。26 配合種類及其應(yīng)用(表8.2 )松聯(lián)結(jié)正常聯(lián)結(jié)緊密聯(lián)接P9P9h8h8與 H9D10h8h8與N9JS9h8h8與27（2）非配合尺寸的

9、公差帶（表8.1）鍵： 軸槽：輪槽： t1和t2由表8.1查得。高h(yuǎn)11、長h14深度：t1，長H14 深度：t2 在圖樣上以（dt1）和（d+t2）形式標(biāo)注。282. 配合表面的幾何公差 為保證鍵與鍵槽的配合要求，需規(guī)定鍵槽兩側(cè)面的中心平面對(duì)其軸線的對(duì)稱度對(duì)稱度公差。對(duì)稱度對(duì)稱度其公差值按GB/T 11841996取79級(jí)。 AA BB29表面粗糙度Ra的上限值一般取1.63.2 m ，4. 鍵槽尺寸和公差在圖樣上的標(biāo)注（見例題）取6.3 m 。 3. 配合表面的表面粗糙度輪廓 配合表面配合表面: :非配合非配合表面:Ra 3.2Ra 6.3Ra 3.2Ra 6.330 例 8.1 某軸孔配

10、合為25H8/h7，采用正常普通平鍵聯(lián)結(jié)，試確定軸槽和輪轂槽的公差，并將它們標(biāo)注在零件圖上。解b = 8 , t1=4、t2=3.3和公差T=0.2；(1) 由表8.1得+0.2 0+0.2 0(2) 其公差帶為N9, JS931b = 8: N9、JS9, t 1= 4、t2 = 3.3和公差 T = 0.2；將上述查得尺寸及其公差標(biāo)注在零件圖上。28.38JS9(0.018)t2=3.3218N9（ ）t1=432(3)由表4.16得對(duì)稱度公差 t = 0.015; 0.015 A 0.015 BBA表4.1633(4) 鍵槽側(cè)面粗糙度Ra上限值:1.63.2 m 6.3m 。取3.2m

11、，底面取Ra 3.2Ra 3.2Ra 6.3Ra 6.334(5) 將上述查得的數(shù)據(jù)標(biāo)注在零件圖上（ 圖8.3）35矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)矩形花鍵的幾何參數(shù)和定心方式矩形花鍵的幾何參數(shù)和定心方式 內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵矩形花鍵的結(jié)構(gòu)如圖8.7所示。內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵361.矩形花主要鍵幾何參數(shù)（如圖8.6所示）鍵數(shù) N 、NdDB623266和鍵寬 B。其表示方法為其表示方法為如 N = 6， d = 23, D = 26, B = 6 。大徑 D、小徑 d、372. 定心方式：理論上有d、D和B三種定心方式。 即以小徑結(jié)合面為定心表面，來確定內(nèi)外花鍵的配合性質(zhì)。

12、因此，對(duì)小徑有較高的精度要求對(duì)小徑有較高的精度要求。 因?yàn)槟苡媚ハ鞯姆椒ㄏ裏崽幚砗蟮淖冃?，從而提高了定心直徑的制造精度，達(dá)到定心精度高，穩(wěn)定性好的要求。GB/T11442001規(guī)定 小徑小徑d 定心。定心。d38矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)矩形花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì) 1. 尺寸公差帶與裝配型式 （ 見表8.4 ）（1）基準(zhǔn)制基準(zhǔn)制 基孔制基孔制(H)（2）標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)）標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)（3）基本偏差）基本偏差（4）公差帶）公差帶尺寸公差帶選自GB/T18011999 。39裝配型式裝配型式 （見表（見表8.4所示）所示）精精度度一般傳遞精密傳遞 滑動(dòng) 緊滑動(dòng)固定 滑動(dòng) 緊滑動(dòng)固定402. 幾何公差 （1）

13、小徑采用包容要求 ；內(nèi)花鍵內(nèi)花鍵外花鍵外花鍵EdEd41（2）一般規(guī)定位置度位置度，并采用最大實(shí)體要求（其標(biāo)注見圖8.8）位置度公差用于控制對(duì)稱度和等分度誤差。圖8.8 花 鍵 位 置 度 公 差42（3）對(duì)單件和小批量生產(chǎn)規(guī)定對(duì)稱度對(duì)稱度，并采 用獨(dú)立原則。43位置度和對(duì)稱度公差數(shù)值 見表8.5。443.表面粗糙度(表8.6)m454. 圖樣標(biāo)注(見圖8.8 圖8.10)(1) 位置度的標(biāo)注（見圖8.8）圖8.8 花 鍵 位 置 度 公 差46(2) 對(duì)稱度的標(biāo)注（見圖8.9）47（3）裝配圖上的標(biāo)注（見圖8.10）4849505152m53表表4.1654作業(yè)作業(yè): : 思考題思考題2、4

14、、5，作業(yè)題，作業(yè)題1、2本章重點(diǎn)本章重點(diǎn):1.平鍵和矩形花鍵結(jié)合的特點(diǎn)平鍵和矩形花鍵結(jié)合的特點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)件、鍵與鍵槽側(cè)面配合，既標(biāo)準(zhǔn)件、鍵與鍵槽側(cè)面配合，既平行平面結(jié)合；平行平面結(jié)合；2.平鍵和矩形花鍵結(jié)合的公差平鍵和矩形花鍵結(jié)合的公差(尺寸公差帶、幾何公差和表面粗尺寸公差帶、幾何公差和表面粗糙度糙度)的選用及其圖樣標(biāo)注；的選用及其圖樣標(biāo)注；55作業(yè)題作業(yè)題 ：答：答 案案 1.某減速器中輸出軸的伸出端與相配件孔的配合為45H7m6，并采用正常聯(lián)結(jié)平鍵。T = 0.2d - t1=39.5(2)軸槽；(3)輪轂槽：b=14JS9=14T= 0.2d+t2=48.5 試確定軸槽和輪轂槽剖面尺寸和極

15、限偏差、鍵槽對(duì)稱度公差和表面粗糙度Ra的上限值。并將上述各項(xiàng)公差標(biāo)注在零件圖上。b=14N9 = 14(4) 對(duì)稱度： t = 0.02457H45 ) 1 (孔：+0.025 04545m6 軸：56(4) 表面粗糙度：配合表面Ra為 3.2m;非配合表面Ra為 6.3 m。（5）標(biāo)注：同例題8.1的標(biāo)注（標(biāo)注略）57 2. 某車床床頭箱中一變速滑動(dòng)齒輪與軸的結(jié)合，采用矩形花鍵固定聯(lián)結(jié)，花鍵的基本尺寸為623266（NdDB）。 齒輪內(nèi)孔不需要熱處理。查表確定花鍵的大徑、小徑和鍵寬的尺寸公差帶及位置度公差。并將公差標(biāo)注在圖上。解：（1）由表8.4得內(nèi)、外花鍵公差帶為其配合為 623H7h726H10a116H9h10內(nèi)花鍵： 623H726H106H9外花鍵： 623h726a116h1058(3) 零件圖上的標(biāo)注(2) 由表8.5得位