第6章 滾動軸承、鍵的公差與配合

1、第6章 滾動軸承、鍵的配合與公差6.1 滾動軸承的公差與配合定義：一種支承傳動軸的標準部件，一般由套圈(內圈和外圈)、滾動體(鋼球或滾柱)和保持架組成 。特點：具有摩擦系數(shù)小、潤滑較簡單、起動容易以及更換簡便等優(yōu)點，因此在機電產(chǎn)品中應用極廣 。滾動軸承套圈的內徑d和外徑D為配合的基本尺寸，通過它們分別與軸頸和軸承座孔相配合。 滾動軸承 互換性特點：滾動軸承根據(jù)自身的結構及制造特點，具有兩方面的互換性要求。 一方面是本身制造時各組成零件的互換性采用不完全互換的生產(chǎn)方式 。 另一方面是滾動軸承作為部件與其他相配件結合時的互換性問題 。采用完全互換的生產(chǎn)方式 。 因此，需制定相應的公差與配合標準，以

2、滿足機械設計與制造的不同需要 滾動軸承國家標準標準號標準名稱標準名稱英文名GB/T 272-1993 滾動軸承代號方法Rolling bearing-Identification codeGB/T 6930-2002 滾動軸承詞匯Rolling bearings-VocabularyGB/T 4604-2006 滾動軸承徑向游隙Rolling bearings - Radial internal clearanceGB/T 6391-2003 滾動軸承額定動載荷和額定壽命Rolling bearings-Dynamic load ratings and rating lifeGB/T 4662

3、-2003 滾動軸承額定靜載荷Rolling bearings-Static load ratingsGB/T 4199-2003 滾動軸承公差定義Rolling bearings-Tolerances-DefinitionsGB/T 307.1-2005 滾動軸承向心軸承公差Rolling bearings-Radial bearings-TolerancesGB/T 307.2-2005 滾動軸承測量和檢驗的原則及方法Rolling bearings-Measuring and gauging principles and methodsGB/T 307.3-2005 滾動軸承通用技術規(guī)則

4、Rolling bearings-General technical regulationsGB/T 307.4-2002 滾動軸承推力軸承公差Rolling bearings-Thrust bearings-TolerancesGB/T 275-1993 滾動軸承與軸和外殼的配合Shaft and housing fits for rolling bearings滾動軸承的精度等級 滾動軸承的精度等級 ：軸承按尺寸公差與旋轉精度分級 向心軸承分： 0，6，5，4，2五級 圓錐滾子軸承：0，6X，5，4四級 推力軸承分： 0，6，5，4四級 按其順序公差等級依次由低到高，即0級精度最低，2級精

5、度最高，在GB/T 272-1993軸承類型代號表示中，表示為P0、P6等，如6310P6中P6表示6級精度軸承 。滾動軸承精度等級的應用 0級軸承為普通級軸承，用在中等負荷、中低轉速和旋轉精度要求不高的一般機構中。這一等級的滾動軸承在機械產(chǎn)品中應用極為廣泛，普通機床中的變速機構、進給機構；汽車、拖拉機中的變速機構；普通電機、水泵、壓縮機等一般通用機器的旋轉機構，均用0級軸承。 滾動軸承精度等級的應用 6級軸承主要應用在旋轉精度要求較高或轉速較高的旋轉機構中。普通機床主軸的后軸承；精密機床變速箱軸承；較精密儀器、儀表；較精密的機械旋轉機構等，多采用6級軸承。 滾動軸承精度等級的應用 5級和4級

6、軸承應用于旋轉精度高和轉速高的旋轉機構中，普通機床主軸的前軸承多采用5級，航海陀螺儀、高速攝影機以及其他精密機構等常采用4級軸承。 滾動軸承精度等級的應用 2級軸承應用于旋轉精度、轉速很高和嚴格控制噪聲、振動的旋轉機構中，如：坐標鏜床的主軸軸承、高精度儀器和高轉速機構中使用的軸承等。 滾動軸承的公差帶滾動軸承的公差帶 滾動軸承內圈和軸頸配合按基孔制，但軸承內圈內徑的公差帶位置并非EI=0，它與一般基準孔相反，是ES=0。 0，6，5，4，2各級軸承的單一平面平均內徑的公差帶都分布在零線以下，且上偏差為零，下偏差則為負值 主要考慮因素：配合的特殊需要，滾動軸承是作為傳動軸的支承件，在多數(shù)情況下內

7、圈隨軸一起旋轉，工作時承受一定的扭矩或軸向力，加上一般有同軸度要求，另外，還要考慮拆卸和裝配的方便，所以過盈量不宜過大 滾動軸承的公差帶 滾動軸承外圈的外徑與軸承座孔配合應按基軸制。由于多數(shù)情況下軸為旋轉，故外圈外徑和軸承座孔的配合一般不要求太緊。因此，對所有精度級軸承外徑的公差帶位置，按基準軸的規(guī)定，分布在零線下側，其上偏差為零，下偏差為負值。 軸頸的常用公差帶外殼孔的常用公差帶滾動軸承與相配孔、軸的配合 選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合時應考慮的因素合時應考慮的因素 1、軸承軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態(tài)套圈相對于負荷方向的運轉狀態(tài) 2、負荷的大小、負荷的大

8、小 3、徑向游隙、徑向游隙 4、軸承的工作條件、軸承的工作條件軸頸和軸頸和外殼孔精度設計示例外殼孔精度設計示例軸頸和軸頸和外殼孔精度設計示例外殼孔精度設計示例6.2 鍵與花鍵聯(lián)結的互換性6.2 鍵與花鍵聯(lián)結的互換性 6.2 鍵與花鍵聯(lián)結的互換性 各種鍵的國家標準 GB/T 1566-2003 薄型平鍵鍵槽的剖面尺寸GB/T 1567-2003 薄型平鍵GB/T 1097-2003 導向型平鍵GB/T 1095-2003 平鍵鍵槽的剖面尺寸GB/T 1096-2003 普通型平鍵GB/T 1098-2003 半圓鍵鍵槽的剖面尺寸GB/T 1099.1-2003 普通型半圓鍵GB/T 1563-2

9、003 楔鍵鍵槽的剖面尺寸GB/T 1564-2003 普通型楔鍵GB/T 1565-2003 鉤頭型楔鍵GB/T 16922-1997 薄型楔鍵及其鍵槽GB/T 10919-2006 矩形花鍵量規(guī)GB/T 1144-2001 矩形花鍵尺寸、公差和檢驗鍵的分類及結構 平鍵結構示意圖平鍵結構示意圖bd-t1t1 t2d+t2hdLAAAA6.2 平鍵聯(lián)結的互換性 鍵聯(lián)結的互換性要求：應使鍵與鍵槽的側面有充分的有效接觸面積來承受負荷，以保證聯(lián)結的強度、壽命和可靠性；鍵鑲嵌入軸槽要牢固可靠，防止松動，便于裝拆，因此對鍵與鍵槽規(guī)定尺寸極限與配合。 由于使用的平鍵為標準件，且鍵又為外表面，因而，鍵與由于

10、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軸槽、鍵與輪轂槽的配合均采用基軸制采用基軸制。 國家標準國家標準GB/T 1096-2003GB/T 1096-2003對鍵寬只規(guī)定了一種對鍵寬只規(guī)定了一種公差帶公差帶h8h8。相當于一個軸與兩個孔相配合，且配合性質不同。國家標相當于一個軸與兩個孔相配合，且配合性質不同。國家標準準GB/T 1095-2003GB/T 1095-2003對軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定了三種公差對軸槽寬和輪轂槽寬各規(guī)定了三種公差帶，構成三種配合形式，分別對應于帶，構成三種配合形式，分別對應于松聯(lián)結、正常聯(lián)結和松聯(lián)結、正常聯(lián)結和緊密聯(lián)結緊密聯(lián)結。用于不

11、同的場合。鍵寬與鍵槽寬公差帶。用于不同的場合。鍵寬與鍵槽寬公差帶如下圖如下圖所示。所示。平鍵配合的尺寸公差帶圖+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9鍵寬公差帶鍵寬公差帶軸槽公差帶軸槽公差帶輪轂槽公差帶輪轂槽公差帶松聯(lián)結松聯(lián)結正常聯(lián)結正常聯(lián)結緊密聯(lián)結緊密聯(lián)結平鍵配合的幾何公差 為了保證鍵寬與鍵槽寬之間具有足夠的接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觸面積和可裝配性，對鍵和鍵槽的位置誤差要加以控制，應分別規(guī)定軸鍵槽對軸的差要加以控制，應分別規(guī)定軸鍵槽對軸的基準線和輪轂槽對孔的基準軸線的基準線和輪轂槽對孔的基準軸線的，一般可按，一般可按GB/T 1184

12、GB/T 118419961996對稱度公對稱度公差差7 79 9級級選取。查表時，公稱尺寸是指選取。查表時，公稱尺寸是指。軸鍵槽標注示例軸鍵槽標注示例 1. 1. 標注槽深標注槽深d d- -t t及公差及公差2. 2. 標注槽寬標注槽寬b b及公差及公差3. 3. 標注對稱度公差標注對稱度公差4. 4. 標注表面粗糙度標注表面粗糙度軸鍵槽軸鍵槽1. 1. 標注輪轂深標注輪轂深d d+ +t t1 1及及公差公差2. 2. 標注槽寬標注槽寬b b及公差及公差3. 3. 標注對稱度公差標注對稱度公差4. 4. 標注表面粗糙度標注表面粗糙度孔鍵槽標注示例孔鍵槽標注示例 花鍵聯(lián)結 使用要求 足夠的

13、聯(lián)結強度和傳遞轉矩的可靠性； 滿足定心精度要求，保證其他性能； 保證滑動聯(lián)結的導向精度和移動的靈活性； 對固定聯(lián)結應具有可裝配性等。 花鍵聯(lián)結的公差配合特點(1) 多參數(shù)配合：花鍵相對于圓柱配合或鍵聯(lián)結而言，其配合參數(shù)較多，除鍵寬外，還定心尺寸、非定心尺寸、齒寬、鍵長等，在這些參數(shù)中，以定心尺寸的精度要求最為關鍵。(2) 采用基孔制配合：內花鍵通常用拉刀加工(或用插齒刀加工)，生產(chǎn)效率高，能獲得較理想的精度。采用基孔制，可減少昂貴的拉刀規(guī)格，用改變外花鍵的公差帶位置的方法，即可得到不同的配合，以滿足不同場合的需要。(3) 必須考慮形位誤差的影響：由于花鍵在加工過程中，不可避免地存在形狀位置誤差

14、。為限制形位誤差對花鍵配合的影響，除規(guī)定花鍵的尺寸公差外，還必須規(guī)定形位公差，或規(guī)定可限制形位誤差的綜合公差?；ㄦI的種類矩形花鍵參數(shù)矩形花鍵的三種定心方式 標準（GB/T 1144-2001）僅從小徑定心考慮制定各項公差，主要原因 (1)采用小徑定心，內、外矩形花鍵的小徑可以采用磨削加工，達到較高的尺寸、形狀度，尤其是內花鍵的小徑(內孔)，熱處理后的變形，只有靠磨削才能得到修正。若以大徑定，內花鍵的大徑精度一般靠定值刀具拉(或推)切削保證，這對熱處理過的孔，加工較困難。標準（GB/T 1144-2001）僅從小徑定心考慮制定各項公差，主要原因 (2)采用小徑定心，高精度的小徑可作為傳動或其他加

15、工的基準，有利于提高零件整機的質量，降低機器的振動和噪聲。由于可用熱處理最后精加工的工藝，或者直接采用硬度與強度較高的優(yōu)質鋼或優(yōu)質合金材料制造零件，從而提高機器產(chǎn)品的使用壽命。標準（GB/T 1144-2001）僅從小徑定心考慮制定各項公差，主要原因 (3)采用小徑定心，有利于齒輪精度標準的實施?；ㄦI聯(lián)結常用于齒輪傳動裝置，齒輪內孔很多時候是加工、安裝的基準孔。此時，按GB/T 10095.1-2008漸開線圓柱齒輪 精度 第1部分輪齒同側齒面偏差的定義和允許值和GB/T 10095.2-2008漸開線圓柱齒輪 精度 第2部分徑向綜合偏差與徑向跳動的定義和允許值規(guī)定：78級齒輪的孔徑公差為IT7，軸徑公差為IT6；6級齒輪的孔徑公差為IT6，軸徑公差為IT5；5級齒輪的孔徑公差為IT5，軸徑公差為IT5，這樣高精度的基準，只有采用小徑定心才有相應的工藝保證。內、外矩形花鍵尺寸公差帶 矩形花鍵的標記 矩形花鍵的標記代號應按次序包括，鍵數(shù)N，小徑d，大徑D，鍵寬