幾何公差和表面粗糙度參數(shù)值課件

第6章常用結(jié)合件的互換性

6.1滾動(dòng)軸承結(jié)合的互換性

6.2鍵和花鍵鍵連接件的互換性

6.3普通螺紋結(jié)合的互換性

6.4圓錐結(jié)合的互換性第6章常用結(jié)合件的互換性6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性

滾動(dòng)軸承作為標(biāo)準(zhǔn)部件，是機(jī)器上廣泛使用的支承部件，由專業(yè)化的滾動(dòng)軸承制造廠生產(chǎn)。滾動(dòng)軸承的公差與配合設(shè)計(jì)是指正確確定滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸的配合、外圈與外殼孔的配合以及軸頸和外殼孔的尺寸公差帶、幾何公差和表面粗糙度參數(shù)值，以保證其工作性能和使用壽命。6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性滾動(dòng)軸承作為標(biāo)

6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性6.1.1滾動(dòng)軸承的組成和型式滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承保持架滾道內(nèi)、外圈6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性6.1.1滾動(dòng)滾動(dòng)軸承的組成和類型

：外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架

：支撐軸系：組成作用分類按滾動(dòng)體的形狀分球軸承圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承滾針軸承按承受載荷分向心軸承(主要承受徑向載荷)向心推力軸承(同時(shí)承受徑向和軸向載荷)推力軸承(主要承受軸向載荷)滾動(dòng)軸承的組成和類型：外圈

滾動(dòng)軸承的組成和類型滾動(dòng)體的形狀如圖所示材料：內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體GCr15、GCr15SiMn

保持架軟鋼、青銅、尼龍滾動(dòng)軸承的組成和類型滾動(dòng)體的形狀如圖所示材料：內(nèi)滾動(dòng)軸承的類型a）向心球軸承b）圓錐滾子軸承c）角接觸球軸承d）推力球軸承a）向心球軸承b）圓錐滾子軸承c）角接觸球軸承d）推力球軸承滾動(dòng)軸承的類型a）向心球軸承b）圓錐滾子軸承c）角接觸球6.1.2滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用

滾動(dòng)軸承按其公稱尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度向心軸承分為五級(jí)：0、6、5、4、2；圓錐滾子軸承分為四級(jí)：0、6x、5、4；推力軸承分為四級(jí)：0、6、5、4。

0級(jí)精度等級(jí)最低，等級(jí)依次增高，2級(jí)精度最高。6.1.2滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用滾動(dòng)軸承按其公稱尺寸滾動(dòng)軸承各級(jí)精度的應(yīng)用0級(jí)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣，通常稱為普通級(jí)，在軸承代號(hào)標(biāo)注時(shí)不予注出。它用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高、中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速的一般機(jī)構(gòu)中，如減速器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，普通機(jī)床的變速、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，汽車、拖拉機(jī)的變速機(jī)構(gòu)，普通電動(dòng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。6、5級(jí)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，其中6級(jí)、5級(jí)軸承多用于比較精密的機(jī)床和機(jī)器中，例如臥式車床主軸的前端用5級(jí)軸承，后端采用6級(jí)軸承。

4級(jí)用于旋轉(zhuǎn)精度或轉(zhuǎn)速要求很高的機(jī)床和機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，如高精度磨床和車床、精密螺紋車床和磨齒機(jī)等的主軸軸承。2級(jí)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求特別高的轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)中，如精密坐標(biāo)鏜床、高精度齒輪磨床和數(shù)控機(jī)床等的主軸軸承。滾動(dòng)軸承各級(jí)精度的應(yīng)用0級(jí)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣，通常稱6.1.3滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑的公差及其公差帶特點(diǎn)

滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈，都是寬度較小的薄壁件。容易變形（如變成橢圓形），但在裝入外殼孔和軸上之后，這種變形又容易得到矯正。因此，滾動(dòng)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸承內(nèi)、外徑的平均直徑dmp、Dmp的公差，用以確定內(nèi)、外圈結(jié)合直徑的公差帶。

0、6級(jí)向心軸承和向心推力球輪承的內(nèi)、外圈平均直徑的極限偏差見表6.2、表6.3。

6.1.3滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑的公差及其公差帶特點(diǎn)滾動(dòng)

滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶

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。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,所有精度級(jí)軸承內(nèi)圈dmp的公差帶布置于零線的下側(cè)。這樣當(dāng)其與過渡配合中的k6、m6、n6等軸構(gòu)成配合時(shí)，將獲得比一般基孔制過渡配合規(guī)定的過盈量稍大的過盈配合。滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶由于滾動(dòng)軸承是精密

6.1.4滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合及其選擇1.軸頸和外殼孔的公差帶6.1.4滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合及其選擇1

：作用在軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)靜止。：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)。：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與所承受的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對(duì)擺動(dòng)。2.配合選擇的基本原則局部負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷⑴負(fù)荷的類型：作用在軸承上的合成徑向負(fù)荷與

2.配合選擇的基本原則(a)內(nèi)圈循環(huán)負(fù)荷，外圈固定負(fù)荷；(b)內(nèi)圈局部負(fù)荷，外圈循環(huán)負(fù)荷(c)內(nèi)圈循環(huán)負(fù)荷，外圈擺動(dòng)負(fù)荷；(d)內(nèi)圈擺動(dòng)負(fù)荷，外圈循環(huán)負(fù)荷2.配合選擇的基本原則(a)內(nèi)圈循環(huán)負(fù)荷，外圈2.配合選擇的基本原則⑵負(fù)荷的大小

當(dāng)徑向負(fù)荷P<0.06C時(shí)稱為輕負(fù)荷當(dāng)0.06C<P<0.15C時(shí)稱為正常負(fù)荷當(dāng)P>0.15C時(shí)稱為重負(fù)荷軸承承受的負(fù)荷愈大或?yàn)闆_擊負(fù)荷時(shí)，最小過盈應(yīng)選擇較大值；反之，可選擇較小值。

⑶軸承尺寸大小隨著軸承尺寸的增大，選擇的過盈配合越大，間隙配合越小。但是對(duì)于重型機(jī)械上使用特別大尺寸的軸承，應(yīng)采用較松的配合。

2.配合選擇的基本原則⑵負(fù)荷的大小2.配合選擇的基本原則⑷軸承游隙

游隙過小，若軸承與軸頸、殼體孔的配合為過盈配合，則會(huì)使軸承中滾動(dòng)體與套圈產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，并增加工作時(shí)的摩擦發(fā)熱，降低軸承壽命。

游隙過大，就會(huì)使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的徑向圓跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)，致使軸承工作時(shí)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲，因此應(yīng)檢驗(yàn)安裝后軸承的游隙是否滿足使用要求。2.配合選擇的基本原則⑷軸承游隙2.配合選擇的基本原則⑸旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度對(duì)于負(fù)荷較大且有較高旋轉(zhuǎn)精度要求的軸承，為了消除彈性變形和振動(dòng)的影響，應(yīng)避免采用間隙配合。對(duì)于精密機(jī)床的輕負(fù)荷軸承，為避免外殼孔與軸頸形狀誤差對(duì)軸承精度的影響，常采用較小的間隙配合。一般認(rèn)為，軸承的旋轉(zhuǎn)速度愈高，配合也應(yīng)該愈緊。2.配合選擇的基本原則⑸旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度2.配合選擇的基本原則⑹工作溫度軸承工作的溫度一般應(yīng)低于100℃，高于此溫度時(shí)，必須考慮溫度影響的修正值。⑺配合表面的形狀公差為了保證軸承安裝正確、傳動(dòng)平穩(wěn)，通常對(duì)軸頸和外殼孔的表面提出圓柱度要求。為保證軸承工作時(shí)有效高的旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)限制套圈端面接觸的軸肩的傾斜，特別是在高速旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，從而避免軸承裝配后滾道位置不正，旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)，因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸肩和外殼孔肩的軸向圓跳動(dòng)公差。2.配合選擇的基本原則⑹工作溫度2.配合選擇的基本原則⑻表面粗糙度軸頸和外殼孔的表面粗糙度，會(huì)使有效過盈量減少，接觸剛度下降，而導(dǎo)致支承不良。⑼其他影響因素空心軸頸比實(shí)心軸頸，薄壁殼體比厚壁殼體，輕合金殼體比鋼或鑄鐵殼體采用的配合要緊些；而剖分式殼體比整體式殼體采用的配合要松些，以免過盈將軸承外圈夾扁，甚至將軸卡住。對(duì)緊于k6（包括k6）的配合或殼體孔的標(biāo)準(zhǔn)公差小于IT6級(jí)時(shí)，應(yīng)選用整體式殼。為了便于安裝、拆卸，特別對(duì)于重型機(jī)械，宜采用較松的配合。如果要求拆卸，而又要用較緊配合時(shí)，可采用分離性軸承或內(nèi)圈帶有錐孔和緊定套或退卸套的軸承。2.配合選擇的基本原則⑻表面粗糙度應(yīng)用舉例例6.1：一圓柱齒輪減速器，小齒輪軸要求較高的旋轉(zhuǎn)精度，裝有0級(jí)單列深溝球軸承（型號(hào)為310），軸承尺寸為（50×110×26）mm，額定動(dòng)負(fù)荷C=32000N，徑向負(fù)荷P=4000N。試確定與軸承配合的軸頸和外殼孔的配合尺寸和技術(shù)要求。應(yīng)用舉例例6.1：一圓柱齒輪減速器，小齒輪軸要應(yīng)用舉例解：按給定條件，P/C=4000/32000=0.125，屬于正常負(fù)荷。減速器的齒輪傳速動(dòng)力，內(nèi)圈承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，外圈承受固定負(fù)荷。按軸承類型和尺寸規(guī)格，查表6.5，軸頸公差帶為k5；查表6.6，外殼孔的公差帶為G6或H6均可，但由于該軸旋轉(zhuǎn)精度要求較高，可相應(yīng)提高一個(gè)公差等級(jí)，選定H6；查表6.9，軸頸的圓柱度公差為0.004mm，軸肩的圓跳動(dòng)公差0.012mm，外殼孔的圓柱度公差為0.010mm，孔肩的圓跳動(dòng)公差為0.025mm，查表6.10，軸頸表面粗造度要求Ra=0.4um，軸肩表面粗糙度Ra=1.6um，外殼孔表面粗糙度Ra=1.6um，孔肩表面粗糙度Ra=3.2um。應(yīng)用舉例解：按給定條件，P/C=4000/320

標(biāo)注示例標(biāo)注示例6.2鍵和花鍵結(jié)合的互換性

鍵和花鍵主要用于軸和帶轂零件(如齒輪、蝸輪等)實(shí)現(xiàn)周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩的軸轂聯(lián)接。其中,有些還能實(shí)現(xiàn)軸向固定以傳遞軸向力;也可用做導(dǎo)向聯(lián)接。6.2鍵和花鍵結(jié)合的互換性鍵和花鍵主要用于軸和帶轂6.2.1平鍵聯(lián)結(jié)件的互換性1.概述鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，在機(jī)器中有著廣泛的應(yīng)用，它屬于可拆卸連接，通常用于軸與軸上零件（齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等）之間的連接，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成扭矩，而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。鍵分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等多種類型，它們統(tǒng)稱為單鍵。其中，以平鍵和半圓鍵用得最多。6.2.1平鍵聯(lián)結(jié)件的互換性1.概述鍵的類型(a)普通平鍵圓頭方頭一端圓頭，一端方頭

(b)導(dǎo)向平鍵(c)滑鍵鍵的類型(a)普通平鍵圓頭方頭鍵的類型（d）半圓鍵（e）切向鍵普通楔鍵鉤頭楔鍵斜度1：100拆卸空間安裝時(shí)用力打入（f）楔鍵鍵的類型（d）半圓鍵（e）切向鍵普通楔鍵鉤頭楔鍵斜度平鍵聯(lián)接方式及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)平鍵聯(lián)接方式及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)2.平鍵聯(lián)接的公差與配合較松聯(lián)結(jié)一般聯(lián)結(jié)較緊聯(lián)結(jié)軸槽公差帶鍵寬公差帶輪轂槽公差帶2.平鍵聯(lián)接的公差與配合較松聯(lián)結(jié)一般聯(lián)結(jié)較緊聯(lián)結(jié)軸槽公差帶鍵3.平鍵聯(lián)接的形位公差及表面粗糙度

為保證鍵與鍵槽的側(cè)面具有足夠的接觸面積和避免裝配困難，應(yīng)分別規(guī)定軸槽對(duì)軸線和輪轂槽對(duì)孔的軸線的對(duì)稱度公差和鍵的兩個(gè)配合側(cè)面的平行度公差。軸槽和輪轂槽的對(duì)稱度公差按GB/T1184—1996，一般取6～9級(jí)。當(dāng)鍵長(zhǎng)L與鍵寬b之比大于或等于8時(shí)，鍵的兩側(cè)面得到平行度應(yīng)符合GB/T1184—1996，當(dāng)b≤6mm時(shí)按6級(jí)；b≥8~36mm按6級(jí)，b≥40mm按5級(jí)。軸槽與輪轂槽的兩個(gè)工作側(cè)面為配合表面，表面粗糙度Ra值取1.6～3.2um。槽底面的表面粗糙度參數(shù)Ra上限值取為6.3um。

3.平鍵聯(lián)接的形位公差及表面粗糙度為保證鍵與4.圖樣標(biāo)注4.圖樣標(biāo)注6.2.2花鍵連接件的互換性1、概述花鍵連接的特點(diǎn)：花鍵的類型定心精度高

導(dǎo)向性好承載能力強(qiáng)6.2.2花鍵連接件的互換性1、概述定心精度高導(dǎo)向性好承花鍵定心方式

花鍵有大徑D、小徑d和鍵（槽）寬B三個(gè)主要尺寸參數(shù)，為了改善其加工工藝性，只需將其中一個(gè)參數(shù)加工得較準(zhǔn)確，使其起配合定心作用?；ㄦI定心方式花鍵有大徑D、小徑d和鍵（槽）寬B三個(gè)主小徑定心

矩形花鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1144－2001）規(guī)定，矩形花鍵用小徑定心，因?yàn)樾蕉ㄐ挠幸幌盗袃?yōu)點(diǎn)。小徑定心時(shí)，熱處理后的變形可用內(nèi)圓磨修復(fù)，而且內(nèi)圓磨可達(dá)到更高的尺寸精度和更高的表面粗糙度要求。因而小徑定心的定心精度更高，定心穩(wěn)定性較好，使用壽命長(zhǎng)，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。外花鍵小徑精度可用成形磨削保證。小徑定心矩形花鍵國(guó)2.矩形花鍵的公差與配合

GB/T1144一2001規(guī)定的小徑d、大徑D及鍵（槽）寬B的尺寸公差帶如圖所示。

2.矩形花鍵的公差與配合GB/T1144一2.矩形花鍵的公差與配合

矩形花鍵配合應(yīng)采用基孔制，即內(nèi)花鍵d、D和B的基本偏差不變，依靠改變外花鍵d、D和B的基本偏差，獲得不同松緊的配合。矩形花鍵配合精度的選擇，主要考慮定心精度要求和傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。

精密傳動(dòng)用花鍵聯(lián)結(jié)定心精度高，傳遞轉(zhuǎn)矩大而且平穩(wěn)，多用于精密機(jī)床主軸變速箱與齒輪孔的聯(lián)接。

一般用花鍵聯(lián)接則常用于定心精度要求不高的臥式車床變速箱及各種減速器中軸與齒輪的聯(lián)接。

2.矩形花鍵的公差與配合矩形花鍵配合應(yīng)采用

3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度

為保證定心表面的配合性質(zhì)，應(yīng)對(duì)矩形花鍵規(guī)定如下要求：1）內(nèi)、外花鍵定心直徑d的尺寸公差與幾何公差的關(guān)系，必須采用包容要求。2）內(nèi)(外)花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽(鍵)側(cè)面對(duì)定心軸線的位置度公差，如圖所示，并采用最大實(shí)體要求，用綜合量規(guī)檢驗(yàn)。3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度為3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度3)單件小批生產(chǎn)，采用單項(xiàng)測(cè)量時(shí)，應(yīng)規(guī)定鍵槽(鍵)的中心平面對(duì)定心軸線的對(duì)稱度和等分度，并采用獨(dú)立原則。4)對(duì)較長(zhǎng)的花鍵可根據(jù)性能自行規(guī)定鍵側(cè)對(duì)軸線的平行度公差5)矩形花鍵的表面粗糙度Ra推薦值：對(duì)于內(nèi)花鍵，小徑表面≤1.6um，大徑表面6.3um，鍵槽側(cè)面3.2um。對(duì)于外花鍵，小徑表面≤0.8um，大徑表面3.2um，鍵槽側(cè)面1.6um。3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度3)單件小批生產(chǎn)，采用單花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注

花鍵聯(lián)結(jié)在圖紙上的標(biāo)注,按順序包括以下項(xiàng)目：鍵數(shù)N，小徑d，大徑D,鍵寬B,花鍵公差帶代號(hào)。示例如下：花鍵規(guī)格:N×d×D×B6×23×26×6花鍵副：GB1144—2001內(nèi)花鍵：6×23H6×26H10×6H11外花鍵：6×23f6×26a11×6d10花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注花鍵聯(lián)結(jié)在圖紙上的標(biāo)注,按順序包括以花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注6.3普通螺紋結(jié)合的互換性

螺紋結(jié)合由相互結(jié)合的內(nèi)、外螺紋組成。內(nèi)外螺紋通過相互旋合及牙側(cè)面的接觸作用，實(shí)現(xiàn)零部件間的聯(lián)結(jié)、緊固及相對(duì)位移等功能，在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。其用途可分為連接螺紋和傳動(dòng)螺紋和密封螺紋。

連接螺紋又稱為緊固螺紋，用于緊固和連接零件，其牙型為三角形，對(duì)它的主要要求是可旋合性和連接的可靠性。

傳動(dòng)螺紋用于傳遞動(dòng)力或位移，其牙型有梯形、矩形和鋸齒形等，對(duì)它的主要要求是傳遞動(dòng)力要可靠，傳動(dòng)比要穩(wěn)定（位移準(zhǔn)確）。

密封螺紋用于密封，要求是結(jié)合緊密，配合具有一定的過盈，以保證不漏水、不漏氣、不漏油。6.3普通螺紋結(jié)合的互換性螺紋結(jié)合由相互結(jié)合

6.3.1普通螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)（1）大徑（d或D）（2）小徑（d1或D1）（3）中徑（d2或D2）（4）單一中徑（d2單一或D2單一）（5）牙型角α=60°和牙型半角(α／2)（6）螺距（P）（6）螺紋旋合長(zhǎng)度（L）

6.3.1普通螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)（1）大徑6.3.2螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響1.螺距誤差的影響螺距誤差分為：局部誤差△P和累積誤差△PΣ△P指在螺紋全長(zhǎng)上，任意單個(gè)實(shí)際螺距Pa對(duì)公稱螺距P的最大差值。△P=Pa-P△PΣ指在規(guī)定長(zhǎng)度內(nèi)，任意個(gè)實(shí)際螺距對(duì)公稱螺距的最大差值，它與旋合長(zhǎng)度有關(guān)，是主要影響因素?！鱌Σ=nPa-nP6.3.2螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響1.螺距誤差的影響螺距累積誤差的影響

對(duì)于聯(lián)接螺紋，△PΣ會(huì)使內(nèi)外牙側(cè)面發(fā)生干涉而影響旋合性，并使載荷集中在少數(shù)幾扣牙側(cè)面，影響連接的可靠性與承載能力，對(duì)于傳動(dòng)螺紋，△PΣ會(huì)影響運(yùn)動(dòng)精度及空回行程的大小?！鱌Σ主要是由加工機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差引起的，若用成型刀具如板牙、絲錐加工，則刀具本身的△PΣ會(huì)直接影響造成工件的△PΣ。螺距累積誤差的影響對(duì)于聯(lián)接螺紋，△PΣ會(huì)使內(nèi)外牙側(cè)面

螺距累積誤差的影響螺距累積誤差的影響

螺距誤差的中徑當(dāng)量由圖中△abc可知：fp=1.632｜△PΣ｜螺距誤差的中徑當(dāng)量由圖中△abc可知：fp2.牙型半角誤差的影響△α/2是實(shí)際牙型半角與公稱牙型半角之差，即△α/2是由于實(shí)際牙型角制造不準(zhǔn)確（刀具的角度誤差引起）或牙型角平分線不垂直于螺紋軸線（刀具的安裝誤差引起）造成的，或兩者綜合造成的。牙型半角誤差同樣會(huì)使牙側(cè)干涉而影響螺紋的旋合性、并由于牙側(cè)間的接觸面積減小而影響聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。2.牙型半角誤差的影響△α/2是實(shí)際牙型半角與公稱牙型半角之

2.牙型半角誤差的影響2.牙型半角誤差的影響牙型半角誤差的中徑當(dāng)量為便于分析，假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想的牙型，外螺紋僅牙型半角有誤差。如下圖所示，當(dāng)外螺紋的牙型半角小于內(nèi)螺紋的牙型半角時(shí)，在牙側(cè)（頂處將產(chǎn)生干涉（圖中陰影線部分）。為避免產(chǎn)生干涉，可把外螺紋的實(shí)際中徑減小值或把內(nèi)螺紋的實(shí)際中徑增加值。值叫做半角誤差的中徑當(dāng)量。根據(jù)任意三角形的正弦定理，考慮到左、右牙型半角誤差可能同時(shí)出現(xiàn)的各種情況及必要的單位換算，得出：牙型半角誤差的中徑當(dāng)量為便于分析，假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想的牙型，3.中徑誤差的影響中徑誤差是指實(shí)際中徑對(duì)其公稱中徑之差。即中徑的大小與加工時(shí)的進(jìn)刀深淺有關(guān)，進(jìn)刀越深，外螺紋的中徑就越小，內(nèi)螺紋的中徑則越大。因此中徑誤差同樣影響螺紋的旋合性與聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，若外螺紋的中徑小于內(nèi)螺紋的中徑，就能保證內(nèi)、外螺紋的旋合性；反之，就會(huì)產(chǎn)生干涉而難以旋合。但是。如果外螺紋的中徑過小，則會(huì)削弱其聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。為此，加工螺紋時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)中徑誤差加以控制。3.中徑誤差的影響中徑誤差是指實(shí)際中徑對(duì)其公稱中徑之差。即4．螺紋中徑合格性的判斷原則實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)體牙型的中徑，而實(shí)際螺紋上任何部位的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑。即：對(duì)于外螺紋：d2作用≤d2Md2單一≥d2L對(duì)于內(nèi)螺紋：D2作用≥D2MD2單一≤D2L4．螺紋中徑合格性的判斷原則實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)6.3.3普通螺紋的公差與配合1.普通螺紋的公差帶

普通螺紋的公差帶由基本偏差決定其位置，公差等級(jí)決定其大小。⑴公差等級(jí)6.3.3普通螺紋的公差與配合1.普通螺紋的公差帶（2）螺紋的基本偏差螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置由基本偏差確定。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)內(nèi)螺紋規(guī)定了兩種基本偏差，代號(hào)為G、H；對(duì)外螺紋規(guī)定了四種基本偏差，代號(hào)為e、f、g、h（2）螺紋的基本偏差螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置由基本偏差6.3.4普通螺紋公差與配合選用

由基本偏差和公差等級(jí)可以組成多種公差帶。在實(shí)際生產(chǎn)中為了減少刀具及量具的規(guī)格和數(shù)量，便于組織生產(chǎn)，對(duì)公差帶的種類予以了限制，國(guó)標(biāo)推薦按下表選用。大量生產(chǎn)的精制緊固螺紋，推薦采用帶方框的公差帶；帶*號(hào)的公差帶優(yōu)先選用，加（）的公差帶盡量不用。

1.螺紋公差帶的選用6.3.4普通螺紋公差與配合選用由基6.3.4普通螺紋公差與配合選用2.配合的選用⑴為了保證螺母、螺栓旋合后的同軸度及強(qiáng)度，一般選用間隙為零的配合（H/h）；⑵為了裝拆方便及改善螺紋的疲勞強(qiáng)度，可選用小間隙配合（H/g和G/h）；⑶需要涂鍍保護(hù)層的螺紋，其間隙大小決定于鍍層的厚度。⑷在高溫下工作的螺紋，可根據(jù)裝配和工作時(shí)的溫度差別來選定適宜的間隙配合。6.3.4普通螺紋公差與配合選用2.配合的選用6.3.4普通螺紋公差與配合選用3.螺紋精度和旋合長(zhǎng)度精度等級(jí)的選用，對(duì)于間隙較小，要求配合性質(zhì)穩(wěn)定，需保證一定的定心精度的精密螺紋，采用精密級(jí)；對(duì)于一般用途的螺紋，采用中等級(jí)；不重要的以及制造較困難的螺紋采用粗糙級(jí)。旋合長(zhǎng)度的選用，通常采用中等旋合長(zhǎng)度，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上有特殊要求時(shí)方可采用短旋合長(zhǎng)度和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度。6.3.4普通螺紋公差與配合選用3.螺紋精度和旋合長(zhǎng)度6.3.5螺紋標(biāo)記1.單個(gè)螺紋的標(biāo)記6.3.5螺紋標(biāo)記1.單個(gè)螺紋的標(biāo)記6.3.5螺紋標(biāo)記2.螺紋配合在圖樣上的標(biāo)注標(biāo)注螺紋配合時(shí)，內(nèi)外螺紋的公差帶代號(hào)用斜線分開，左邊為內(nèi)螺紋公差帶代號(hào)，右邊外螺紋公差帶代號(hào)。例如：

M20×2-6H/6g，

M20×2-6H/6g-LH。6.3.5螺紋標(biāo)記2.螺紋配合在圖樣上的標(biāo)注3.螺紋的表面粗糙度要求工件螺紋中徑公差等級(jí)4~56~66~9Ra不大于（μm）螺栓、螺釘、螺母

1.63.23.2~6.3軸、套上的螺紋

0.8~1.61.63.2螺紋牙側(cè)表面粗糙度主要根據(jù)中徑公差等級(jí)來確定

3.螺紋的表面粗糙度要求螺紋中徑公差等級(jí)4~56~66~9R6.4圓錐結(jié)合的互換性6.4.1概述1.圓錐結(jié)合的特點(diǎn)（1）保證結(jié)合件相互自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心；（2）配合的間隙或過盈可以調(diào)整；（3）密封性好。圓柱配合和圓錐配合的比較6.4圓錐結(jié)合的互換性6.4.1概述圓柱配合和圓錐配合的2.圓錐結(jié)合的主要參數(shù)圓錐角α圓錐直徑D、d圓錐長(zhǎng)度L錐度C

2.圓錐結(jié)合的主要參數(shù)圓錐角α6.4.2圓錐公差

1.錐度與錐角系列（1）一般用途圓錐的錐度與錐角

GB/T156—2001標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)一般用途圓錐的錐度與錐角規(guī)定了21個(gè)基本值系列，如表6.22所示。選用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用表中第一系列，當(dāng)不能滿足需要時(shí)，選第二系列。（2）特殊用途圓錐的錐度與錐角對(duì)特殊用途圓錐的錐度與錐角標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了24個(gè)基本值系列，僅適用于某些特殊行業(yè)和用途。詳見GB/T156—2001。6.4.2圓錐公差

1.錐度與錐角系列2.術(shù)語(yǔ)及定義(1)圓錐直徑公差TD圓錐大徑D或小徑d的允許變動(dòng)量

2.術(shù)語(yǔ)及定義(1)圓錐直徑公差TD圓錐大徑D或小徑d的2.術(shù)語(yǔ)及定義（2）圓錐角公差A(yù)Tα允許圓錐角的變動(dòng)量稱為圓錐角公差

2.術(shù)語(yǔ)及定義（2）圓錐角公差A(yù)Tα允許圓錐角的變動(dòng)量稱為2.術(shù)語(yǔ)及定義(3)圓錐的形狀公差TF圓錐的形狀公差包括下述兩種：

圓錐素線直線度公差—在圓錐軸向平面內(nèi)，允許實(shí)際素線形狀的最大變動(dòng)量。圓錐素線直線度公差度，是在給定截面上，距離為公差值TF的兩條平行直線間的區(qū)域。

截面圓度公差—在圓錐軸線法線截面上，允許截面形狀的最大變動(dòng)量，截面圓度公差帶是半徑差為值TF的同心圓間的區(qū)域。2.術(shù)語(yǔ)及定義(3)圓錐的形狀公差TF2.術(shù)語(yǔ)及定義(4)給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公差A(yù)T

圓錐直徑公差TDS在垂直于圓錐軸線的給定截面內(nèi)，允許圓錐直徑的變動(dòng)量；圓錐角公差A(yù)T在垂直于圓錐軸線的給定截面內(nèi)，圓錐角的允許變動(dòng)量。2.術(shù)語(yǔ)及定義(4)給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公3.圓錐公差的給定方法圓錐公差有兩種給定方法：（1）給定圓錐直徑公差TD3.圓錐公差的給定方法圓錐公差有兩種給定方法：3.圓錐公差的給定方法(2)給定圓錐截面直徑公差TDS和圓錐角公差A(yù)T3.圓錐公差的給定方法(2)給定圓錐截面直徑公差TDS和

4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法

1）基本錐度法標(biāo)注（1）給定圓錐直徑公差TD的標(biāo)注，如圖6.23所示，圓錐的直徑偏差、錐角偏差和圓錐形狀誤差都由圓錐直徑公差控制。

(a)圖樣標(biāo)注(b)公差帶4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法1）基本錐度法標(biāo)注(a)4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法（2）給定截面圓錐直徑公差TDS的標(biāo)注，給定截面圓錐直徑公差TDS，可以保證兩個(gè)相互配合的圓錐在規(guī)定的截面上具有良好的密封性，如圖6.24所示。

(a)圖樣標(biāo)注(b)公差帶4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法（2）給定截面圓錐直徑公差4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法（3）給定圓錐形狀公差的標(biāo)注如圖6.25所示為給定直線度公差的標(biāo)注示例，直線度公差帶在圓錐直徑公差帶內(nèi)浮動(dòng)。(a)圖樣標(biāo)注(b)公差帶4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法（3）給定圓錐形狀公差的標(biāo)注4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法2）公差錐度法的標(biāo)注公差錐度法適用于非配合的圓錐，也適用于給定截面圓錐直徑有較高精度要求的圓錐，其標(biāo)注方法如圖6.26所示。4.圓錐的尺寸和公差標(biāo)注方法2）公差錐度法的標(biāo)注6.4.3圓錐配合1.圓錐配合的種類間隙配合配合時(shí)具有一定的間隙，用于作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的圓錐配合。如車床主軸的圓錐軸頸與滑動(dòng)軸承的配合。過盈配合配合時(shí)具有一定的過盈，用于定心和傳遞轉(zhuǎn)矩的配合。如帶柄鉸刀、擴(kuò)孔鉆的錐柄與機(jī)床主軸錐孔的配合。過渡配合配合時(shí)間隙等于零或略小于零。用于保證定心精度和要求密封的配合。如各種氣密和水密裝置。6.4.3圓錐配合1.圓錐配合的種類6.4.3圓錐配合2.圓錐配合的形成方式圓錐配合是通過相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐規(guī)定的軸向相對(duì)位置獲得要求的間隙或過盈而形成的。按確定相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐軸向相對(duì)位置的不同方法，圓錐配合有以下兩種型式。1)結(jié)構(gòu)型圓錐配合6.4.3圓錐配合2.圓錐配合的形成方式6.4.3圓錐配合

2)位移型圓錐配合相互結(jié)合的內(nèi)、外圓錐由實(shí)際初始位置(Pa)開始，作一定的相對(duì)軸向位移(Ea)而獲得要求的間隙或過盈的圓錐配合。

6.4.3圓錐配合2)位移型圓錐配合6.4.3圓錐配合

3.相配合的圓錐的公差的標(biāo)注根據(jù)GB/T12360—2005的要求，相配合的圓錐應(yīng)保證各裝配件的徑向和（或）軸向位置，標(biāo)注兩個(gè)相配圓錐的尺寸及公差時(shí)，應(yīng)注意具有相同的錐度或錐角；標(biāo)注尺寸公差的圓錐直徑的公稱尺寸應(yīng)一致。6.4.3圓錐配合3.相配合的圓錐的公差的標(biāo)注習(xí)題66.1滾動(dòng)軸承的精度分為幾級(jí)？其代號(hào)如何？各應(yīng)用在什么場(chǎng)合？6.2選擇軸承與結(jié)合件配合的主要依據(jù)是什么？6.3滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外徑公差帶布置有何特點(diǎn)？6.4有一6級(jí)滾動(dòng)軸承，內(nèi)徑為45mm，外徑為100mm。內(nèi)圈與軸頸的配合為j5，外圈與殼體的配合為H6。試畫出配合的公差帶圖，并計(jì)算它們的極限間隙和極限過盈。習(xí)題66.1滾動(dòng)軸承的精度分為幾級(jí)？其代號(hào)如何？各應(yīng)習(xí)題66.5各種鍵聯(lián)結(jié)的特點(diǎn)是什么，這些鍵主要使用在哪些場(chǎng)合？6.6單鍵與軸槽、輪轂槽的配合分為哪幾類，如何選擇？6.6某一配合為，用普通平鍵連接以傳遞扭矩，已知b=8mm，h=6mm，L=20mm，為正常連接配合。試確定鍵槽各尺寸及其極限偏差、幾何公差和表面粗糙度，并將其標(biāo)注在圖樣上。6.8矩形花鍵的結(jié)合面有哪些？配合采用何種基準(zhǔn)制？定心表面是哪個(gè)？試說明理由。習(xí)題66.5各種鍵聯(lián)結(jié)的特點(diǎn)是什么，這些鍵主要使用在習(xí)題66.9有一螺母M20—6H，其公稱螺距P=2.5mm，公稱中徑D2=18.366，測(cè)得其實(shí)際中徑D2實(shí)際=18.61mm，螺距累積誤差，牙型實(shí)際半角，，問此螺母的中徑是否合格。6.10說明下列螺母標(biāo)注中各代號(hào)的意義(1)M24—6H(2)M36x2—5g6g—20(3)M30x2—6H/5g6g習(xí)題66.9有一螺母M20—6H，其公稱螺距P=2.習(xí)題66.11有一外圓錐，已知最大圓錐直徑D=20mm，最小圓錐直徑d=5mm，圓錐長(zhǎng)度L=100mm，試求其錐度及圓錐角。6.12銑床主軸端部錐孔及刀桿錐體以錐孔最大圓錐直徑mm為配合直徑，錐度C=6：24，配合長(zhǎng)度H=106mm，基面距a=3mm，基面距極限偏差mm，試確定直徑和圓錐角的極限偏差。習(xí)題66.11有一外圓錐，已知最大圓錐直徑D=20m第6章常用結(jié)合件的互換性

6.1滾動(dòng)軸承結(jié)合的互換性

6.2鍵和花鍵鍵連接件的互換性

6.3普通螺紋結(jié)合的互換性

6.4圓錐結(jié)合的互換性第6章常用結(jié)合件的互換性6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性

滾動(dòng)軸承作為標(biāo)準(zhǔn)部件，是機(jī)器上廣泛使用的支承部件，由專業(yè)化的滾動(dòng)軸承制造廠生產(chǎn)。滾動(dòng)軸承的公差與配合設(shè)計(jì)是指正確確定滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸的配合、外圈與外殼孔的配合以及軸頸和外殼孔的尺寸公差帶、幾何公差和表面粗糙度參數(shù)值，以保證其工作性能和使用壽命。6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性滾動(dòng)軸承作為標(biāo)

6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性6.1.1滾動(dòng)軸承的組成和型式滾動(dòng)體滾動(dòng)軸承保持架滾道內(nèi)、外圈6.1滾動(dòng)軸承與孔軸結(jié)合的互換性6.1.1滾動(dòng)滾動(dòng)軸承的組成和類型

：外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架

：支撐軸系：組成作用分類按滾動(dòng)體的形狀分球軸承圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承滾針軸承按承受載荷分向心軸承(主要承受徑向載荷)向心推力軸承(同時(shí)承受徑向和軸向載荷)推力軸承(主要承受軸向載荷)滾動(dòng)軸承的組成和類型：外圈

滾動(dòng)軸承的組成和類型滾動(dòng)體的形狀如圖所示材料：內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體GCr15、GCr15SiMn

保持架軟鋼、青銅、尼龍滾動(dòng)軸承的組成和類型滾動(dòng)體的形狀如圖所示材料：內(nèi)滾動(dòng)軸承的類型a）向心球軸承b）圓錐滾子軸承c）角接觸球軸承d）推力球軸承a）向心球軸承b）圓錐滾子軸承c）角接觸球軸承d）推力球軸承滾動(dòng)軸承的類型a）向心球軸承b）圓錐滾子軸承c）角接觸球6.1.2滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用

滾動(dòng)軸承按其公稱尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度向心軸承分為五級(jí)：0、6、5、4、2；圓錐滾子軸承分為四級(jí)：0、6x、5、4；推力軸承分為四級(jí)：0、6、5、4。

0級(jí)精度等級(jí)最低，等級(jí)依次增高，2級(jí)精度最高。6.1.2滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及應(yīng)用滾動(dòng)軸承按其公稱尺寸滾動(dòng)軸承各級(jí)精度的應(yīng)用0級(jí)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣，通常稱為普通級(jí)，在軸承代號(hào)標(biāo)注時(shí)不予注出。它用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高、中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速的一般機(jī)構(gòu)中，如減速器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，普通機(jī)床的變速、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，汽車、拖拉機(jī)的變速機(jī)構(gòu)，普通電動(dòng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。6、5級(jí)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，其中6級(jí)、5級(jí)軸承多用于比較精密的機(jī)床和機(jī)器中，例如臥式車床主軸的前端用5級(jí)軸承，后端采用6級(jí)軸承。

4級(jí)用于旋轉(zhuǎn)精度或轉(zhuǎn)速要求很高的機(jī)床和機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，如高精度磨床和車床、精密螺紋車床和磨齒機(jī)等的主軸軸承。2級(jí)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求特別高的轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)中，如精密坐標(biāo)鏜床、高精度齒輪磨床和數(shù)控機(jī)床等的主軸軸承。滾動(dòng)軸承各級(jí)精度的應(yīng)用0級(jí)在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣，通常稱6.1.3滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑的公差及其公差帶特點(diǎn)

滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈，都是寬度較小的薄壁件。容易變形（如變成橢圓形），但在裝入外殼孔和軸上之后，這種變形又容易得到矯正。因此，滾動(dòng)軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸承內(nèi)、外徑的平均直徑dmp、Dmp的公差，用以確定內(nèi)、外圈結(jié)合直徑的公差帶。

0、6級(jí)向心軸承和向心推力球輪承的內(nèi)、外圈平均直徑的極限偏差見表6.2、表6.3。

6.1.3滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑的公差及其公差帶特點(diǎn)滾動(dòng)

滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶

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。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,所有精度級(jí)軸承內(nèi)圈dmp的公差帶布置于零線的下側(cè)。這樣當(dāng)其與過渡配合中的k6、m6、n6等軸構(gòu)成配合時(shí)，將獲得比一般基孔制過渡配合規(guī)定的過盈量稍大的過盈配合。滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶由于滾動(dòng)軸承是精密

6.1.4滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合及其選擇1.軸頸和外殼孔的公差帶6.1.4滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合及其選擇1

：作用在軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)靜止。：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)。：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與所承受的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對(duì)擺動(dòng)。2.配合選擇的基本原則局部負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷⑴負(fù)荷的類型：作用在軸承上的合成徑向負(fù)荷與

2.配合選擇的基本原則(a)內(nèi)圈循環(huán)負(fù)荷，外圈固定負(fù)荷；(b)內(nèi)圈局部負(fù)荷，外圈循環(huán)負(fù)荷(c)內(nèi)圈循環(huán)負(fù)荷，外圈擺動(dòng)負(fù)荷；(d)內(nèi)圈擺動(dòng)負(fù)荷，外圈循環(huán)負(fù)荷2.配合選擇的基本原則(a)內(nèi)圈循環(huán)負(fù)荷，外圈2.配合選擇的基本原則⑵負(fù)荷的大小

當(dāng)徑向負(fù)荷P<0.06C時(shí)稱為輕負(fù)荷當(dāng)0.06C<P<0.15C時(shí)稱為正常負(fù)荷當(dāng)P>0.15C時(shí)稱為重負(fù)荷軸承承受的負(fù)荷愈大或?yàn)闆_擊負(fù)荷時(shí)，最小過盈應(yīng)選擇較大值；反之，可選擇較小值。

⑶軸承尺寸大小隨著軸承尺寸的增大，選擇的過盈配合越大，間隙配合越小。但是對(duì)于重型機(jī)械上使用特別大尺寸的軸承，應(yīng)采用較松的配合。

2.配合選擇的基本原則⑵負(fù)荷的大小2.配合選擇的基本原則⑷軸承游隙

游隙過小，若軸承與軸頸、殼體孔的配合為過盈配合，則會(huì)使軸承中滾動(dòng)體與套圈產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力，并增加工作時(shí)的摩擦發(fā)熱，降低軸承壽命。

游隙過大，就會(huì)使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的徑向圓跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)，致使軸承工作時(shí)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲，因此應(yīng)檢驗(yàn)安裝后軸承的游隙是否滿足使用要求。2.配合選擇的基本原則⑷軸承游隙2.配合選擇的基本原則⑸旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度對(duì)于負(fù)荷較大且有較高旋轉(zhuǎn)精度要求的軸承，為了消除彈性變形和振動(dòng)的影響，應(yīng)避免采用間隙配合。對(duì)于精密機(jī)床的輕負(fù)荷軸承，為避免外殼孔與軸頸形狀誤差對(duì)軸承精度的影響，常采用較小的間隙配合。一般認(rèn)為，軸承的旋轉(zhuǎn)速度愈高，配合也應(yīng)該愈緊。2.配合選擇的基本原則⑸旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度2.配合選擇的基本原則⑹工作溫度軸承工作的溫度一般應(yīng)低于100℃，高于此溫度時(shí)，必須考慮溫度影響的修正值。⑺配合表面的形狀公差為了保證軸承安裝正確、傳動(dòng)平穩(wěn)，通常對(duì)軸頸和外殼孔的表面提出圓柱度要求。為保證軸承工作時(shí)有效高的旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)限制套圈端面接觸的軸肩的傾斜，特別是在高速旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，從而避免軸承裝配后滾道位置不正，旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)，因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸肩和外殼孔肩的軸向圓跳動(dòng)公差。2.配合選擇的基本原則⑹工作溫度2.配合選擇的基本原則⑻表面粗糙度軸頸和外殼孔的表面粗糙度，會(huì)使有效過盈量減少，接觸剛度下降，而導(dǎo)致支承不良。⑼其他影響因素空心軸頸比實(shí)心軸頸，薄壁殼體比厚壁殼體，輕合金殼體比鋼或鑄鐵殼體采用的配合要緊些；而剖分式殼體比整體式殼體采用的配合要松些，以免過盈將軸承外圈夾扁，甚至將軸卡住。對(duì)緊于k6（包括k6）的配合或殼體孔的標(biāo)準(zhǔn)公差小于IT6級(jí)時(shí)，應(yīng)選用整體式殼。為了便于安裝、拆卸，特別對(duì)于重型機(jī)械，宜采用較松的配合。如果要求拆卸，而又要用較緊配合時(shí)，可采用分離性軸承或內(nèi)圈帶有錐孔和緊定套或退卸套的軸承。2.配合選擇的基本原則⑻表面粗糙度應(yīng)用舉例例6.1：一圓柱齒輪減速器，小齒輪軸要求較高的旋轉(zhuǎn)精度，裝有0級(jí)單列深溝球軸承（型號(hào)為310），軸承尺寸為（50×110×26）mm，額定動(dòng)負(fù)荷C=32000N，徑向負(fù)荷P=4000N。試確定與軸承配合的軸頸和外殼孔的配合尺寸和技術(shù)要求。應(yīng)用舉例例6.1：一圓柱齒輪減速器，小齒輪軸要應(yīng)用舉例解：按給定條件，P/C=4000/32000=0.125，屬于正常負(fù)荷。減速器的齒輪傳速動(dòng)力，內(nèi)圈承受旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，外圈承受固定負(fù)荷。按軸承類型和尺寸規(guī)格，查表6.5，軸頸公差帶為k5；查表6.6，外殼孔的公差帶為G6或H6均可，但由于該軸旋轉(zhuǎn)精度要求較高，可相應(yīng)提高一個(gè)公差等級(jí)，選定H6；查表6.9，軸頸的圓柱度公差為0.004mm，軸肩的圓跳動(dòng)公差0.012mm，外殼孔的圓柱度公差為0.010mm，孔肩的圓跳動(dòng)公差為0.025mm，查表6.10，軸頸表面粗造度要求Ra=0.4um，軸肩表面粗糙度Ra=1.6um，外殼孔表面粗糙度Ra=1.6um，孔肩表面粗糙度Ra=3.2um。應(yīng)用舉例解：按給定條件，P/C=4000/320

標(biāo)注示例標(biāo)注示例6.2鍵和花鍵結(jié)合的互換性

鍵和花鍵主要用于軸和帶轂零件(如齒輪、蝸輪等)實(shí)現(xiàn)周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩的軸轂聯(lián)接。其中,有些還能實(shí)現(xiàn)軸向固定以傳遞軸向力;也可用做導(dǎo)向聯(lián)接。6.2鍵和花鍵結(jié)合的互換性鍵和花鍵主要用于軸和帶轂6.2.1平鍵聯(lián)結(jié)件的互換性1.概述鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，在機(jī)器中有著廣泛的應(yīng)用，它屬于可拆卸連接，通常用于軸與軸上零件（齒輪、帶輪、聯(lián)軸器等）之間的連接，起周向固定零件的作用以傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)成扭矩，而導(dǎo)鍵、滑鍵、花鍵還可用作軸上移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。鍵分為平鍵、半圓鍵、楔鍵和切向鍵等多種類型，它們統(tǒng)稱為單鍵。其中，以平鍵和半圓鍵用得最多。6.2.1平鍵聯(lián)結(jié)件的互換性1.概述鍵的類型(a)普通平鍵圓頭方頭一端圓頭，一端方頭

(b)導(dǎo)向平鍵(c)滑鍵鍵的類型(a)普通平鍵圓頭方頭鍵的類型（d）半圓鍵（e）切向鍵普通楔鍵鉤頭楔鍵斜度1：100拆卸空間安裝時(shí)用力打入（f）楔鍵鍵的類型（d）半圓鍵（e）切向鍵普通楔鍵鉤頭楔鍵斜度平鍵聯(lián)接方式及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)平鍵聯(lián)接方式及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)2.平鍵聯(lián)接的公差與配合較松聯(lián)結(jié)一般聯(lián)結(jié)較緊聯(lián)結(jié)軸槽公差帶鍵寬公差帶輪轂槽公差帶2.平鍵聯(lián)接的公差與配合較松聯(lián)結(jié)一般聯(lián)結(jié)較緊聯(lián)結(jié)軸槽公差帶鍵3.平鍵聯(lián)接的形位公差及表面粗糙度

為保證鍵與鍵槽的側(cè)面具有足夠的接觸面積和避免裝配困難，應(yīng)分別規(guī)定軸槽對(duì)軸線和輪轂槽對(duì)孔的軸線的對(duì)稱度公差和鍵的兩個(gè)配合側(cè)面的平行度公差。軸槽和輪轂槽的對(duì)稱度公差按GB/T1184—1996，一般取6～9級(jí)。當(dāng)鍵長(zhǎng)L與鍵寬b之比大于或等于8時(shí)，鍵的兩側(cè)面得到平行度應(yīng)符合GB/T1184—1996，當(dāng)b≤6mm時(shí)按6級(jí)；b≥8~36mm按6級(jí)，b≥40mm按5級(jí)。軸槽與輪轂槽的兩個(gè)工作側(cè)面為配合表面，表面粗糙度Ra值取1.6～3.2um。槽底面的表面粗糙度參數(shù)Ra上限值取為6.3um。

3.平鍵聯(lián)接的形位公差及表面粗糙度為保證鍵與4.圖樣標(biāo)注4.圖樣標(biāo)注6.2.2花鍵連接件的互換性1、概述花鍵連接的特點(diǎn)：花鍵的類型定心精度高

導(dǎo)向性好承載能力強(qiáng)6.2.2花鍵連接件的互換性1、概述定心精度高導(dǎo)向性好承花鍵定心方式

花鍵有大徑D、小徑d和鍵（槽）寬B三個(gè)主要尺寸參數(shù)，為了改善其加工工藝性，只需將其中一個(gè)參數(shù)加工得較準(zhǔn)確，使其起配合定心作用?；ㄦI定心方式花鍵有大徑D、小徑d和鍵（槽）寬B三個(gè)主小徑定心

矩形花鍵國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1144－2001）規(guī)定，矩形花鍵用小徑定心，因?yàn)樾蕉ㄐ挠幸幌盗袃?yōu)點(diǎn)。小徑定心時(shí)，熱處理后的變形可用內(nèi)圓磨修復(fù)，而且內(nèi)圓磨可達(dá)到更高的尺寸精度和更高的表面粗糙度要求。因而小徑定心的定心精度更高，定心穩(wěn)定性較好，使用壽命長(zhǎng)，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。外花鍵小徑精度可用成形磨削保證。小徑定心矩形花鍵國(guó)2.矩形花鍵的公差與配合

GB/T1144一2001規(guī)定的小徑d、大徑D及鍵（槽）寬B的尺寸公差帶如圖所示。

2.矩形花鍵的公差與配合GB/T1144一2.矩形花鍵的公差與配合

矩形花鍵配合應(yīng)采用基孔制，即內(nèi)花鍵d、D和B的基本偏差不變，依靠改變外花鍵d、D和B的基本偏差，獲得不同松緊的配合。矩形花鍵配合精度的選擇，主要考慮定心精度要求和傳遞轉(zhuǎn)矩的大小。

精密傳動(dòng)用花鍵聯(lián)結(jié)定心精度高，傳遞轉(zhuǎn)矩大而且平穩(wěn)，多用于精密機(jī)床主軸變速箱與齒輪孔的聯(lián)接。

一般用花鍵聯(lián)接則常用于定心精度要求不高的臥式車床變速箱及各種減速器中軸與齒輪的聯(lián)接。

2.矩形花鍵的公差與配合矩形花鍵配合應(yīng)采用

3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度

為保證定心表面的配合性質(zhì)，應(yīng)對(duì)矩形花鍵規(guī)定如下要求：1）內(nèi)、外花鍵定心直徑d的尺寸公差與幾何公差的關(guān)系，必須采用包容要求。2）內(nèi)(外)花鍵應(yīng)規(guī)定鍵槽(鍵)側(cè)面對(duì)定心軸線的位置度公差，如圖所示，并采用最大實(shí)體要求，用綜合量規(guī)檢驗(yàn)。3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度為3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度3)單件小批生產(chǎn)，采用單項(xiàng)測(cè)量時(shí)，應(yīng)規(guī)定鍵槽(鍵)的中心平面對(duì)定心軸線的對(duì)稱度和等分度，并采用獨(dú)立原則。4)對(duì)較長(zhǎng)的花鍵可根據(jù)性能自行規(guī)定鍵側(cè)對(duì)軸線的平行度公差5)矩形花鍵的表面粗糙度Ra推薦值：對(duì)于內(nèi)花鍵，小徑表面≤1.6um，大徑表面6.3um，鍵槽側(cè)面3.2um。對(duì)于外花鍵，小徑表面≤0.8um，大徑表面3.2um，鍵槽側(cè)面1.6um。3.矩形花鍵的幾何公差和表面粗糙度3)單件小批生產(chǎn)，采用單花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注

花鍵聯(lián)結(jié)在圖紙上的標(biāo)注,按順序包括以下項(xiàng)目：鍵數(shù)N，小徑d，大徑D,鍵寬B,花鍵公差帶代號(hào)。示例如下：花鍵規(guī)格:N×d×D×B6×23×26×6花鍵副：GB1144—2001內(nèi)花鍵：6×23H6×26H10×6H11外花鍵：6×23f6×26a11×6d10花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注花鍵聯(lián)結(jié)在圖紙上的標(biāo)注,按順序包括以花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注花鍵連接在圖樣上的標(biāo)注6.3普通螺紋結(jié)合的互換性

螺紋結(jié)合由相互結(jié)合的內(nèi)、外螺紋組成。內(nèi)外螺紋通過相互旋合及牙側(cè)面的接觸作用，實(shí)現(xiàn)零部件間的聯(lián)結(jié)、緊固及相對(duì)位移等功能，在機(jī)械制造中應(yīng)用廣泛。其用途可分為連接螺紋和傳動(dòng)螺紋和密封螺紋。

連接螺紋又稱為緊固螺紋，用于緊固和連接零件，其牙型為三角形，對(duì)它的主要要求是可旋合性和連接的可靠性。

傳動(dòng)螺紋用于傳遞動(dòng)力或位移，其牙型有梯形、矩形和鋸齒形等，對(duì)它的主要要求是傳遞動(dòng)力要可靠，傳動(dòng)比要穩(wěn)定（位移準(zhǔn)確）。

密封螺紋用于密封，要求是結(jié)合緊密，配合具有一定的過盈，以保證不漏水、不漏氣、不漏油。6.3普通螺紋結(jié)合的互換性螺紋結(jié)合由相互結(jié)合

6.3.1普通螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)（1）大徑（d或D）（2）小徑（d1或D1）（3）中徑（d2或D2）（4）單一中徑（d2單一或D2單一）（5）牙型角α=60°和牙型半角(α／2)（6）螺距（P）（6）螺紋旋合長(zhǎng)度（L）

6.3.1普通螺紋的基本牙型和幾何參數(shù)（1）大徑6.3.2螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響1.螺距誤差的影響螺距誤差分為：局部誤差△P和累積誤差△PΣ△P指在螺紋全長(zhǎng)上，任意單個(gè)實(shí)際螺距Pa對(duì)公稱螺距P的最大差值?！鱌=Pa-P△PΣ指在規(guī)定長(zhǎng)度內(nèi)，任意個(gè)實(shí)際螺距對(duì)公稱螺距的最大差值，它與旋合長(zhǎng)度有關(guān)，是主要影響因素。△PΣ=nPa-nP6.3.2螺紋幾何參數(shù)對(duì)互換性的影響1.螺距誤差的影響螺距累積誤差的影響

對(duì)于聯(lián)接螺紋，△PΣ會(huì)使內(nèi)外牙側(cè)面發(fā)生干涉而影響旋合性，并使載荷集中在少數(shù)幾扣牙側(cè)面，影響連接的可靠性與承載能力，對(duì)于傳動(dòng)螺紋，△PΣ會(huì)影響運(yùn)動(dòng)精度及空回行程的大小。△PΣ主要是由加工機(jī)床運(yùn)動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差引起的，若用成型刀具如板牙、絲錐加工，則刀具本身的△PΣ會(huì)直接影響造成工件的△PΣ。螺距累積誤差的影響對(duì)于聯(lián)接螺紋，△PΣ會(huì)使內(nèi)外牙側(cè)面

螺距累積誤差的影響螺距累積誤差的影響

螺距誤差的中徑當(dāng)量由圖中△abc可知：fp=1.632｜△PΣ｜螺距誤差的中徑當(dāng)量由圖中△abc可知：fp2.牙型半角誤差的影響△α/2是實(shí)際牙型半角與公稱牙型半角之差，即△α/2是由于實(shí)際牙型角制造不準(zhǔn)確（刀具的角度誤差引起）或牙型角平分線不垂直于螺紋軸線（刀具的安裝誤差引起）造成的，或兩者綜合造成的。牙型半角誤差同樣會(huì)使牙側(cè)干涉而影響螺紋的旋合性、并由于牙側(cè)間的接觸面積減小而影響聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。2.牙型半角誤差的影響△α/2是實(shí)際牙型半角與公稱牙型半角之

2.牙型半角誤差的影響2.牙型半角誤差的影響牙型半角誤差的中徑當(dāng)量為便于分析，假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想的牙型，外螺紋僅牙型半角有誤差。如下圖所示，當(dāng)外螺紋的牙型半角小于內(nèi)螺紋的牙型半角時(shí)，在牙側(cè)（頂處將產(chǎn)生干涉（圖中陰影線部分）。為避免產(chǎn)生干涉，可把外螺紋的實(shí)際中徑減小值或把內(nèi)螺紋的實(shí)際中徑增加值。值叫做半角誤差的中徑當(dāng)量。根據(jù)任意三角形的正弦定理，考慮到左、右牙型半角誤差可能同時(shí)出現(xiàn)的各種情況及必要的單位換算，得出：牙型半角誤差的中徑當(dāng)量為便于分析，假設(shè)內(nèi)螺紋具有理想的牙型，3.中徑誤差的影響中徑誤差是指實(shí)際中徑對(duì)其公稱中徑之差。即中徑的大小與加工時(shí)的進(jìn)刀深淺有關(guān)，進(jìn)刀越深，外螺紋的中徑就越小，內(nèi)螺紋的中徑則越大。因此中徑誤差同樣影響螺紋的旋合性與聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，若外螺紋的中徑小于內(nèi)螺紋的中徑，就能保證內(nèi)、外螺紋的旋合性；反之，就會(huì)產(chǎn)生干涉而難以旋合。但是。如果外螺紋的中徑過小，則會(huì)削弱其聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。為此，加工螺紋時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)中徑誤差加以控制。3.中徑誤差的影響中徑誤差是指實(shí)際中徑對(duì)其公稱中徑之差。即4．螺紋中徑合格性的判斷原則實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)體牙型的中徑，而實(shí)際螺紋上任何部位的單一中徑不能超出最小實(shí)體牙型的中徑。即：對(duì)于外螺紋：d2作用≤d2Md2單一≥d2L對(duì)于內(nèi)螺紋：D2作用≥D2MD2單一≤D2L4．螺紋中徑合格性的判斷原則實(shí)際螺紋的作用中徑不能超出最大實(shí)6.3.3普通螺紋的公差與配合1.普通螺紋的公差帶

普通螺紋的公差帶由基本偏差決定其位置，公差等級(jí)決定其大小。⑴公差等級(jí)6.3.3普通螺紋的公差與配合1.普通螺紋的公差帶（2）螺紋的基本偏差螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置由基本偏差確定。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)內(nèi)螺紋規(guī)定了兩種基本偏差，代號(hào)為G、H；對(duì)外螺紋規(guī)定了四種基本偏差，代號(hào)為e、f、g、h（2）螺紋的基本偏差螺紋公差帶相對(duì)于基本牙型的位置由基本偏差6.3.4普通螺紋公差與配合選用

由基本偏差和公差等級(jí)可以組成多種公差帶。在實(shí)際生產(chǎn)中為了減少刀具及量具的規(guī)格和數(shù)量，便于組織生產(chǎn)，對(duì)公差帶的種類予以了限制，國(guó)標(biāo)推薦按下表選用。大量生產(chǎn)的精制緊固螺紋，推薦采用帶方框的公差帶；帶*號(hào)的公差帶優(yōu)先選用，加（）的公差帶盡量不用。

1.螺紋公差帶的選用6.3.4普通螺紋公差與配合選用由基6.3.4普通螺紋公差與配合選用2.配合的選用⑴為了保證螺母、螺栓旋合后的同軸度及強(qiáng)度，一般選用間隙為零的配合（H/h）；⑵為了裝拆方便及改善螺紋的疲勞強(qiáng)度，可選用小間隙配合（H/g和G/h）；⑶需要涂鍍保護(hù)層的螺紋，其間隙大小決定于鍍層的厚度。⑷在高溫下工作的螺紋，可根據(jù)裝配和工作時(shí)的溫度差別來選定適宜的間隙配合。6.3.4普通螺紋公差與配合選用2.配合的選用6.3.4普通螺紋公差與配合選用3.螺紋精度和旋合長(zhǎng)度精度等級(jí)的選用，對(duì)于間隙較小，要求配合性質(zhì)穩(wěn)定，需保證一定的定心精度的精密螺紋，采用精密級(jí)；對(duì)于一般用途的螺紋，采用中等級(jí)；不重要的以及制造較困難的螺紋采用粗糙級(jí)。旋合長(zhǎng)度的選用，通常采用中等旋合長(zhǎng)度，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上有特殊要求時(shí)方可采用短旋合長(zhǎng)度和長(zhǎng)旋合長(zhǎng)度。6.3.4普通螺紋公差與配合選用3.螺紋精度和旋合長(zhǎng)度6.3.5螺紋標(biāo)記1.單個(gè)螺紋的標(biāo)記6.3.5螺紋標(biāo)記1.單個(gè)螺紋的標(biāo)記6.3.5螺紋標(biāo)記2.螺紋配合在圖樣上的標(biāo)注標(biāo)注螺紋配合時(shí)，內(nèi)外螺紋的公差帶代號(hào)用斜線分開，左邊為內(nèi)螺紋公差帶代號(hào)，右邊外螺紋公差帶代號(hào)。例如：

M20×2-6H/6g，

M20×2-6H/6g-LH。6.3.5螺紋標(biāo)記2.螺紋配合在圖樣上的標(biāo)注3.螺紋的表面粗糙度要求工件螺紋中徑公差等級(jí)4~56~66~9Ra不大于（μm）螺栓、螺釘、螺母

1.63.23.2~6.3軸、套上的螺紋

0.8~1.61.63.2螺紋牙側(cè)表面粗糙度主要根據(jù)中徑公差等級(jí)來確定

3.螺紋的表面粗糙度要求螺紋中徑公差等級(jí)4~56~66~9R6.4圓錐結(jié)合的互換性6.4.1概述1.圓錐結(jié)合的特點(diǎn)（1）保證結(jié)合件相互自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)中心；（2）配合的間隙或過盈可以調(diào)整；（3）密封性好。圓柱配合和圓錐配合的比較6.4圓錐結(jié)合的互換性6.4.1概述圓柱配合和圓錐配合的2.圓錐結(jié)合的主要參數(shù)圓錐角α圓錐直徑D、d圓錐長(zhǎng)度L錐度C

2.圓錐結(jié)合的主要參數(shù)圓錐角α6.4.2圓錐公差

1.錐度與錐角系列（1）一般用途圓錐的錐度與錐角

GB/T156—2001標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)一般用途圓錐的錐度與錐角規(guī)定了21個(gè)基本值系列，如表6.22所示。選用時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用表中第一系列，當(dāng)不能滿足需要時(shí)，選第二系列。（2）特殊用途圓錐的錐度與錐角對(duì)特殊用途圓錐的錐度與錐角標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了24個(gè)基本值系列，僅適用于某些特殊行業(yè)和用途。詳見GB/T156—2001。6.4.2圓錐公差

1.錐度與錐角系列2.術(shù)語(yǔ)及定義(1)圓錐直徑公差TD圓錐大徑D或小徑d的允許變動(dòng)量

2.術(shù)語(yǔ)及定義(1)圓錐直徑公差TD圓錐大徑D或小徑d的2.術(shù)語(yǔ)及定義（2）圓錐角公差A(yù)Tα允許圓錐角的變動(dòng)量稱為圓錐角公差

2.術(shù)