zml-第六章第一講滾動軸承、鍵的互換性

（1）表面粗糙度的概念

零件加工表面存在的一種由較小間距和微小峰谷形成的微觀幾何形狀誤差。（2）國家標準在評定表面粗糙度輪廓的參數(shù)時，規(guī)定了取樣長度lr、評定長度ln和基準線（輪廓最小二乘中線、輪廓算術(shù)平均中線）。

第四章內(nèi)容回顧（3）表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)：幅度參數(shù)（輪廓算術(shù)平均Ra和輪廓最大高度Rz）間距特征參數(shù)（輪廓單元的平均寬度RSm）形狀參數(shù)（輪廓支承長度率Rmr(c))（4）在圖紙上標注時，通常只給出幅度參數(shù)Ra或Rz的值。（5）表面粗糙度輪廓的檢測主要方法有：比較法、針描法、光切法、干涉法

第四章內(nèi)容回顧

表面粗糙度符號、代號一般標注在可見輪廓線、尺寸界線、引出線或它們的延長線上。

符號的尖端必須從材料外指向標注表面。3

第四章內(nèi)容回顧4

習題√√5

習題√6

習題7、在工具顯微鏡上按基準和理論正確尺寸測得實際孔心偏離理想孔心5μm，則其位置度誤差為（）。A.5μmB.2.5μmC.10μmD.20μm§6

滾動軸承、鍵和螺紋的互換性主講：趙明利7了解滾動軸承內(nèi)外徑公差、公差帶、負荷類型等基本概念；掌握滾動軸承精度設(shè)計的基本方法；了解鍵、花鍵結(jié)合的種類、特點及形位公差；掌握鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計；了解螺紋結(jié)合的種類、基本牙型及主要幾何參數(shù)，螺紋幾何參數(shù)對互換性的影響；

基本要求8掌握作用尺寸中徑、及螺紋中徑公差的合格性條件；學會螺紋結(jié)合的標注及精度設(shè)計；了解螺紋的公差帶、基本偏差及公差帶與配合的選用；掌握螺紋精度概念及圖樣上的標注；

基本要求9滾動軸承的精度設(shè)計；鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計；掌握作用尺寸中徑、及螺紋中徑合格性判定；掌握螺紋精度概念及圖樣上的標注。

學習重點與難點10

§6.2滾動軸承的互換性11

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本節(jié)內(nèi)容12

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本節(jié)內(nèi)容13

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：

滑動軸承滾動軸承按滾動體結(jié)構(gòu)：球軸承、滾子軸承、滾針軸承按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承軸承的作用及分類14T

BTCHDddDd外圈

內(nèi)圈

滾動體

保持架

DαdDa)向心軸承b)圓錐滾子軸承c)角接觸球軸承d)推力軸承滾動軸承的類型15GB4199—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》16

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

配合設(shè)計控制軸頸、外殼孔公差控制軸頸、外殼孔誤差17

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本節(jié)內(nèi)容18滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體(鋼球或滾子)和保持架組成。軸承內(nèi)徑為d，外徑為D。dD外圈內(nèi)圈滾動體保持架B19滾動軸承20

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。考慮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)。21

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。22

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。232425按照尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度可以分為：

0、6（6x）、5、4、2

GB/T307.3-2005低高滾動軸承的公差等級及應(yīng)用尺寸精度：軸承內(nèi)徑d、外徑D和內(nèi)外圈寬度B/C的尺寸公差；旋轉(zhuǎn)精度：軸承內(nèi)外圈作相對運動時跳動的程度。(包括軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動、端面跳動及滾道的側(cè)向擺動等）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。26滾動軸承的公差等級及應(yīng)用

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。27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。28滾動軸承公差帶及其特點291．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。滾動軸承內(nèi)外徑評定指標30兩種尺寸公差：

1、軸承單一內(nèi)徑ds與單一外徑Ds的偏差△ds、△Ds；即：△ds、△Ds為軸承內(nèi)圈內(nèi)徑d或外圈外徑D的實際尺寸的偏差。（用來控制內(nèi)外圈制造時的實際偏差）2、軸承單一平面平均內(nèi)徑dmp與外徑Dmp的偏差△dmp、△Dmp。即：△dmp、△Dmp為同一軸承的d和D的最大與最小實際尺寸算術(shù)平均值（平均尺寸）的偏差。（用來控制軸承與軸及孔裝配后，單一徑向平面內(nèi)的配合尺寸的偏差）GB對d和D規(guī)定了兩種尺寸公差和兩種形狀公差：

滾動軸承內(nèi)、外圈直徑公差帶及特點

兩種形狀公差：

1、軸承單一徑向平面內(nèi)，內(nèi)徑ds與外徑Ds的允許變動量Vdsp,VDsp，用來控制單一徑向平面內(nèi)的圓度誤差；2、軸承不同徑向平面間平均內(nèi)徑與平均外徑的允許變動量Vdmp,VDmp，用來控制整個軸承寬度上的圓柱度誤差。GB對d和D規(guī)定了兩種尺寸公差和兩種形狀公差：

滾動軸承內(nèi)、外圈直徑公差帶及特點

06(6X)

542

0

5

4

2+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶6(6X)33

滾動軸承內(nèi)外徑公差帶特點一般零件基孔制的基準孔位置軸承內(nèi)圈與軸頸的配合：基孔制一般零件基軸制的基準軸位置軸承外圈與殼體孔配合：基軸制0+-基本尺寸065420+-基本尺寸H0+-基本尺寸h0+-基本尺寸06542

與一般基準制的比較軸承內(nèi)圈通常與軸一起旋轉(zhuǎn)，為防止結(jié)合面間相對滑動而產(chǎn)生磨損，應(yīng)選用小過盈配合。軸是一般的軸，如采用一般零件的基孔制的過盈配合，過盈量太大。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。此特殊公差帶配置方式，一般零件中的過渡配合在此可獲得較緊的配合。

公差帶采用向內(nèi)配置的原因軸承外圈安裝在外殼孔中，通常不旋轉(zhuǎn)，考慮到工作時溫度升高會使軸膨脹，兩端軸承中有一端應(yīng)是游動支承，可把外圈與外殼孔的配合稍松一點，使之能補償軸的熱脹伸長量，不然軸彎曲，軸承內(nèi)部就有可能卡死。

軸承外圈與箱體孔配合特點公差等級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Δdmp18300－100－80－60－50－2.530500－120－100－80－60－2.5外圈ΔDmp50800－130－110－90－70－4801200－150－130－100－80－5部分向心軸承Δdmp和ΔDmp的極限值37

滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點

就滾動軸承而言，由于是標準件，與外圈相配合的部分采用基軸制；與內(nèi)圈相配合的軸采用基孔制。滾動軸承內(nèi)圈所有公差等級的公差帶都在以公稱內(nèi)徑d為零線的下方且上偏差為零。38其主要原因是為了防止內(nèi)圈與軸頸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。39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。40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頸、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。41

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)軸承時已經(jīng)確定，故軸承在使用時與軸頸和外殼孔的配合面間所需要的配合性質(zhì)要由軸頸和外殼孔的公差帶決定。42軸頸和外殼孔的常用公差帶r6m5m6j6js5k5js6h5h6h8h7g6g5d內(nèi)圈公差帶k6n6p60+-j5與滾動軸承配合的軸頸的常用公差帶43M6K7M7N6N7P6P7K6J6J7JS6JS7H6H7H8G7外圈公差帶0+-D與滾動軸承配合的外殼孔的常用公差帶44

+0-dg6g5h8h7h6h5js6js5j6j5k5k6m5m6n6p6r6

軸承內(nèi)圈公差帶過渡配合過盈配合45與滾動軸承配合的軸頸的常用公差帶D+0-G7H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6P7軸承外圈公差帶

與G/h~P/h配合相同46與滾動軸承配合的外殼孔的常用公差帶軸承內(nèi)圈與軸頸的配合比GB1801-79中基孔制同名配合偏緊一些，h5、h6、h7、h8軸徑與內(nèi)圈的配合變成過渡配合，k5、k6、m5、m6、n6軸頸與內(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。4748滾動軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇軸承配合性質(zhì)的選擇即是確定與軸承相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代號。選擇軸承配合性質(zhì)的依據(jù)是：軸承內(nèi)外圈所受的負載類型、軸承所受負載的大小、軸承的工作條件、與軸承相配合的孔和軸的材料和裝卸要求等。49

配合性質(zhì)的選擇

定向負荷作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對靜止，即負載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過渡配合。

50軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)Fr如減速器轉(zhuǎn)軸兩端的滾動軸承的外圈，汽車、拖拉機車輪輪轂中滾動軸承的內(nèi)圈。外圈—定向負荷

旋轉(zhuǎn)負荷作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負載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。

51如減速器轉(zhuǎn)軸兩端的滾動軸承的內(nèi)圈，汽車、拖拉機車輪輪轂中滾動軸承的外圈。Fr內(nèi)圈—旋轉(zhuǎn)負荷外圈—定向負荷

擺動負荷作用于軸承上的合成徑向負載與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即合成徑向負載經(jīng)常變動地作用在套圈滾道的小于180°的部分圓周上。通常采用與旋轉(zhuǎn)負荷時的配合松緊程度相同，或稍松一些。

52Fr

a)53內(nèi)圈—旋轉(zhuǎn)負荷外圈—定向負荷如減速器轉(zhuǎn)軸兩端滾動軸承的外圈受定向負荷，內(nèi)圈受旋轉(zhuǎn)負荷。

軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)

軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)Frb)

54內(nèi)圈—定向負荷外圈—旋轉(zhuǎn)負荷汽車、拖拉機車輪輪轂中滾動軸承的內(nèi)圈受定向負荷，外圈受旋轉(zhuǎn)負荷。FrFcc)軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)內(nèi)圈—旋轉(zhuǎn)負荷外圈—擺動負荷內(nèi)圈—擺動負荷外圈—旋轉(zhuǎn)負荷Fr>FcFr<FcFrFcd)A

BFFcFrFFcFFF56（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。57負荷方向?qū)ε浜系挠绊懸罁?jù)徑向當量動負荷P與徑向額定動負荷Cr的比值而定。輕負荷：正常負荷：重負荷：軸承承受的負荷愈大或為沖擊負荷時，應(yīng)選擇較緊的配合；承受輕負荷，可選較松的配合。58

負荷大小游隙過大，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。59徑向游隙深溝球軸承的徑向游隙按國家標準分為五組內(nèi)徑dmm2組0組3組4組5組超過到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.560721382314292037610072138231429203710180931811251823254560單位：μm0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。61

軸承組件在運轉(zhuǎn)時容易受熱而使軸微量伸長，進而產(chǎn)生彎曲，故應(yīng)使軸能自由軸向移動，外圈與固定外殼孔的配合應(yīng)松些，并在外圈端面與端蓋端面間留有適當?shù)妮S向間隙，以允許軸帶著軸承一起作軸向游動。62

軸向游動軸承工作時，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)圈與軸頸的配合變松，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。在旋轉(zhuǎn)速度高、承受沖擊振動負荷時，最好都選用過盈配合；剖分式外殼和整體式外殼的孔與軸承外圈的配合，前者應(yīng)松些，以避免夾扁外圓。63其他因素運轉(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)心滾子軸承軸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重負荷

>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、js664表6-3

運轉(zhuǎn)狀態(tài)

孔公差帶球軸承滾子軸承

G7、H7其他狀態(tài)

軸向容易移動，可采用剖分式外殼

軸向能移動，可采用整體式外殼或剖分式外殼

J7.Js7

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表6-4軸頸和外殼孔采用單一要素包容原則或關(guān)聯(lián)要素包容原則；軸頸和外殼孔要求比包容原則嚴格的圓柱度公差；軸肩和外殼孔肩的端面對基準軸線的端面圓跳動公差。表面粗糙度的大小直接影響配合性質(zhì)和連接強度，故對內(nèi)外圈配合表面提出較高的粗糙度要求。66

形位公差與表面粗糙度要求φ55j6φ100H7

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。67在裝配圖上的標注Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.0061.63.2+0.012Φ55j6（）-0.0070.0040.01AA0.631.25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68在零件圖上的標注69按照尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度可以分為：

0、6（6x）、5、4、2

GB/T307.3-2005低高內(nèi)容回顧：滾動軸承的公差等級及應(yīng)用尺寸公差：軸承內(nèi)徑d、外徑D和寬度B等的尺寸公差；旋轉(zhuǎn)精度：軸承內(nèi)外圈作相對運動時跳動的程度。(包括軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動、端面跳動及滾道的側(cè)向擺動等）一般零件基孔制的基準孔位置軸承內(nèi)圈與軸頸的配合：基孔制一般零件基軸制的基準軸位置軸承外圈與殼體孔配合：基軸制0+-基本尺寸065420+-基本尺寸H0+-基本尺寸h0+-基本尺寸06542內(nèi)容回顧：軸承內(nèi)圈與軸頸配合的特殊性φ55j6φ100H7

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。71內(nèi)容回顧：在裝配圖上的標注Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.0061.63.2+0.012Φ55j6（）-0.0070.0040.01AA0.631.25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72內(nèi)容回顧：在零件圖上的標注§6.3鍵的互換性73普通平鍵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)AALbhd-t1D+t2t1t2AA74鍵與花鍵常用于軸與軸上的傳動件之間的可拆卸聯(lián)結(jié)，用以傳遞轉(zhuǎn)矩和運動；當配合件之間要求作軸向移動時，還可以起導向作用。75鍵和花鍵的作用

鍵的分類：常用的鍵聯(lián)結(jié)有平鍵（包括普通平鍵和導向平鍵）、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。76鍵的分類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。77

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。78

平鍵聯(lián)接的互換性平鍵聯(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。79

尺寸精度設(shè)計平鍵結(jié)構(gòu)示意圖LAAd+t1b?dd-ttt1hA-A非配合尺寸配合尺寸非配合尺寸80

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。81平鍵聯(lián)結(jié)的配合制82按照尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度可以分為：

0、6（6x）、5、4、2

GB/T307.3-2005低高內(nèi)容回顧：滾動軸承的公差等級及應(yīng)用尺寸公差：軸承內(nèi)徑d、外徑D和寬度B等的尺寸公差；旋轉(zhuǎn)精度：軸承內(nèi)外圈作相對運動時跳動的程度。(包括軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動、端面跳動及滾道的側(cè)向擺動等）一般零件基孔制的基準孔位置軸承內(nèi)圈與軸頸的配合：基孔制一般零件基軸制的基準軸位置軸承外圈與殼體孔配合：基軸制0+-基本尺寸065420+-基本尺寸H0+-基本尺寸h0+-基本尺寸06542內(nèi)容回顧：軸承內(nèi)圈與軸頸配合的特殊性φ55j6φ100H7

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。84內(nèi)容回顧：在裝配圖上的標注Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.0061.63.2+0.012Φ55j6（）-0.0070.0040.01AA0.631.25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85內(nèi)容回顧：在零件圖上的標注平鍵公差帶圖+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9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)86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)h8H9D10用于導向平鍵，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固定，用于載荷大、有沖擊和雙向轉(zhuǎn)矩的場合87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，在圖樣上通常對軸鍵槽深度和輪轂鍵槽深度分別標注尺寸d－t和d＋t1。88

非配合尺寸的公差帶bd-ttd+t1hdLAAA—A89內(nèi)容回顧：平鍵公差帶圖+0-bh8H9D10h8N9JS9h8P9P9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)90

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。91

鍵聯(lián)接形位精度設(shè)計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。92

表面粗糙度的選擇

?58H7E3.2

3.212.562.3

+0.20A16JS90.021.6MA93

軸的標注示例

0.02A50-0.20Φ58r6（）?+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94輪轂的標注示例1、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95?58H7E3.2

3.212.562.3

+0.20A16JS90.021.6MA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)。96

花鍵配合的精度設(shè)計

花鍵的分類：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。97花鍵的分類c)三角花鍵

a)矩形花鍵

b)漸開線花鍵

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）導向性好；（3）定心精度高，滿足了高精度場合的使用要求。98內(nèi)花鍵外花鍵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?；境叽缫?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。99花鍵的尺寸精度設(shè)計（1）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。100花鍵的使用要求花鍵定心方式(三種）

b)小徑定心

a)大徑定心c)鍵寬定心101三種定心方式：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，定心直徑的公差等級要求較高，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向。102國家標準明確規(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。103矩形花鍵的分類：按使用要求分：分為一般使用與精密傳動兩種。按聯(lián)結(jié)使用要求分：分為滑動、緊滑動和固定三種配合類型。每種情況下花鍵配合的公差等級都不相同。

104花鍵的尺寸精度設(shè)計（2）

選擇配合種類時，首先要根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間是否有軸向移動，確定固定聯(lián)接還是非固定聯(lián)接。對于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對移動，而且移動距離長、移動頻率高的情況，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動聯(lián)接，以保證運動靈活性及配合面間有足夠的潤滑層。對于內(nèi)、外花鍵之間定心精度要求高，傳遞扭矩大或經(jīng)常有反向轉(zhuǎn)動的情況，則選用配合間隙較小的緊滑動聯(lián)接。對于內(nèi)、外花鍵間無需軸向移動，只用來傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接。105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6-8。尺寸公差帶：基孔制配合。106107表6-9矩形花鍵的尺寸公差帶（GB/T1144-2001)內(nèi)花鍵外花鍵裝配形式dDBdDB拉削后不熱處理拉削后熱處理一般用H7H10H9H11f7alld10滑動g7f9緊滑動h7h10固定精密傳動用H5H10H7,H9f5alld8滑動g5f7緊滑動h5h8固定H6f6d8滑動g6f7緊滑動h6h8固定

對矩形花鍵的形位公差做如下規(guī)定：1）因為小徑是花鍵聯(lián)結(jié)的定心