L6 滾動(dòng)軸承、鍵和螺紋的互換性-E

6

滾動(dòng)軸承、鍵和螺紋的互換性

基本要求了解滾動(dòng)軸承內(nèi)外徑公差、公差帶、負(fù)荷類型等基本概念；掌握滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)的基本方法；了解鍵、花鍵結(jié)合的種類、特點(diǎn)及形位公差；掌握鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)；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(duì)互換性的影響；

基本要求掌握作用尺寸中徑、及螺紋中徑公差的合格性條件；學(xué)會(huì)螺紋結(jié)合的標(biāo)注及精度設(shè)計(jì)；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(biāo)注；

學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)；鍵、花鍵結(jié)合的精度設(shè)計(jì)；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(biāo)注。6.1滾動(dòng)軸承的互換性

1.概述

2.滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)

3.滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn)

4.滾動(dòng)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(dòng)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(jī)械傳動(dòng)中。分類：

滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承按滾動(dòng)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

T

BTCHDddDd外圈

內(nèi)圈

滾動(dòng)體

保持架

DαdDa)向心軸承b)圓錐滾子軸承c)角接觸球軸承d)推力軸承圖7-1滾動(dòng)軸承的類型GB4199—84《滾動(dòng)軸承公差定義》GB/T307.1—94《滾動(dòng)軸承向心軸承公差》GB/T307.4—94《滾動(dòng)軸承推力球軸承公差》GB/T275—93《滾動(dòng)軸承與軸和外殼的配合》GB/T4604—84《滾動(dòng)軸承徑向游隙》影響滾動(dòng)軸承使用要求的因素及其控制影響因素控制滾動(dòng)軸承自身誤差滾動(dòng)軸承制造過程控制

軸頸、外殼孔與滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合不當(dāng)軸頸、外殼孔誤差配合設(shè)計(jì)控制軸頸、外殼孔公差控制滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體(鋼球或滾子)和保持架組成。公稱內(nèi)徑為d和D，為配合尺寸。dD外圈內(nèi)圈滾動(dòng)體保持架B

滾動(dòng)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(dòng)——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(yùn)動(dòng)過程中軸會(huì)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。為了便于在機(jī)器上安裝軸承和從機(jī)器上更換新軸承，軸承內(nèi)圈內(nèi)孔和外圈外圓柱面應(yīng)具有完全互換性?；诩夹g(shù)經(jīng)濟(jì)上的考慮，對(duì)于軸承的裝配，組成軸承的零件某些部位，可以具有不完全互換性。

滾動(dòng)軸承的性能要求

必要的旋轉(zhuǎn)精度軸承工作時(shí)軸承的內(nèi)外圈和端面的跳動(dòng)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(dòng)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(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)，受命長。滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)跳動(dòng)的程度。公差等級(jí)滾動(dòng)軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五級(jí)：其名稱和代號(hào)由低到高分別為普通級(jí)/0、高級(jí)/6、/6x、精密級(jí)/5、超精密級(jí)/4、最精密級(jí)/2。凡屬普通級(jí)的軸承，一般在軸承型號(hào)上不標(biāo)注公差等級(jí)代號(hào)。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(dòng)軸承精度等級(jí)的選擇0：用于旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求不高的一般機(jī)構(gòu)中，應(yīng)用最廣。普通機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)的變速機(jī)構(gòu)和普通電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸承。6、5、4：用于旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機(jī)構(gòu)中。普通（精密）機(jī)床的主軸軸承，精密機(jī)床傳動(dòng)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(biāo)鏜床的主軸軸承，高精度儀器和高轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)中使用的軸承。轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時(shí)，由于與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動(dòng)而跳動(dòng)，勢(shì)必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用精度高的軸承。滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn)1．單一平面平均內(nèi)徑：在軸承內(nèi)圈任一橫截面內(nèi)測(cè)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(cè)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：?jiǎn)我黄矫嫫骄鶅?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：?jiǎn)我黄矫嫫骄鈴脚c公稱直徑（用D表示）的差，用ΔDmp表示。公差等級(jí)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的極限值軸承內(nèi)外徑公差帶圖/0/6/5/4/2/0/6/5/4/2+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶

滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(diǎn)

就滾動(dòng)軸承而言，由于是標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)軸承內(nèi)圈所有公差等級(jí)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。其主要原因是為了防止內(nèi)圈與軸徑的配合面相對(duì)滑動(dòng)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(huì)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(jī)器外殼孔中，機(jī)器工作時(shí)，溫度會(huì)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(bǔ)償軸的熱膨脹微量伸長量，不然軸會(huì)彎曲，軸承內(nèi)外圈中間得滾動(dòng)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(dāng)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(cè)得的最大與最小直徑平均值對(duì)公稱直徑的實(shí)際偏差在內(nèi)、外徑公差帶內(nèi)，就認(rèn)為合格。軸徑和外殼孔的常用公差帶

由于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑的公差帶在生產(chǎn)軸承時(shí)業(yè)已確定，故軸承在使用時(shí)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。r6m5m6j6js5k5js6h5h6h8h7g6g5d內(nèi)圈公差帶k6n6p60+-j5與滾動(dòng)軸承配合的軸頸的常用公差帶M6K7M7N6N7P6P7K6J6J7JS6JS7H6H7H8G7外圈公差帶0+-D與滾動(dòng)軸承配合的外殼孔的常用公差帶

+0-dg6g5h8h7h6h5js6js5j6j5k5k6m5m6n6p6r6

軸承內(nèi)圈公差帶過渡配合過盈配合D+0-G7H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6P7軸承外圈公差帶

與G/h~P/h配合相同軸承內(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(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇

配合性質(zhì)的選擇軸承配合性質(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(hào)。選擇軸承配合性質(zhì)的依據(jù)是：軸承內(nèi)外圈所受的負(fù)載類型、軸承所受負(fù)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。軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)

定向負(fù)荷

作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對(duì)靜止，即負(fù)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。如減速器轉(zhuǎn)軸兩端的滾動(dòng)軸承的外圈，汽車、拖拉機(jī)車輪輪轂中滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈。Fr

a)

軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)Frb)

負(fù)載類型示例

旋轉(zhuǎn)負(fù)荷作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作用在套圈的整個(gè)圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。如減速器轉(zhuǎn)軸兩端的滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈，汽車、拖拉機(jī)車輪輪轂中滾動(dòng)軸承的外圈。Fr

a)

軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)Frb)

負(fù)載類型示例

擺動(dòng)負(fù)荷作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對(duì)擺動(dòng)，即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動(dòng)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(fù)荷時(shí)的配合松緊程度相同，或稍松一些。

圖7-5軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)FrFc

c)FrFcd)

Fr＞Fc

Fr＜Fc負(fù)載類型示例A

BFFcFrFFcFFF（1）當(dāng)套圈相對(duì)于負(fù)荷方向固定時(shí)，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(dāng)套圈相對(duì)負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時(shí)。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(shí)，過盈量的大小可以通過計(jì)算確定。（3）當(dāng)套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng)時(shí)，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(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時(shí)選用的配合相同，或稍松一些。結(jié)論負(fù)荷大小依據(jù)徑向當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷Pr與徑向額定動(dòng)負(fù)荷Cr的比值而定。輕負(fù)荷：正常負(fù)荷：重負(fù)荷：重負(fù)荷作用下，套圈容易產(chǎn)生變形，故使套圈與軸徑或外殼孔配合的實(shí)際過盈量減小而可能引起松動(dòng)，影響軸承的工作性能。

徑向游隙游隙過大，會(huì)使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的徑向跳動(dòng)和軸向跳動(dòng)，從而產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲；游隙過小，若為過盈配合，會(huì)使?jié)L動(dòng)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。

軸向游動(dòng)

軸承組件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易受熱而使軸微量伸長，進(jìn)而產(chǎn)生彎曲，故應(yīng)使軸能自由軸向移動(dòng)，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(dāng)?shù)妮S向間隙，以允許軸帶著軸承一起作軸向游動(dòng)。0組徑向游隙值適用于一般的運(yùn)轉(zhuǎn)條件、常規(guī)溫度及常用的過盈配合，對(duì)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。其他因素軸承工作時(shí)，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(shí)，應(yīng)適當(dāng)修正。在旋轉(zhuǎn)速度高、承受沖擊振動(dòng)負(fù)荷時(shí)，最好都選用過盈配合；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(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)負(fù)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(duì)于負(fù)荷方向轉(zhuǎn)動(dòng)及擺動(dòng)一般通用機(jī)械、電動(dòng)機(jī)、機(jī)床主軸、泵、內(nèi)燃機(jī)、正齒輪傳動(dòng)裝置、鐵路機(jī)車車輛軸箱、破碎機(jī)等輕負(fù)荷≤18>18～100>100～200

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

h5j6k6m6正常負(fù)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(duì)于負(fù)荷方向固定靜止軸上的各種輪子、張緊輪、繩輪、振動(dòng)篩、慣性振動(dòng)器所有負(fù)荷

所有尺寸f6g6h6j6僅有軸向負(fù)荷所有尺寸j6、js6

運(yùn)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(dòng)

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(dòng)，采用整體式式外殼

軸向不移動(dòng)，采用整體式殼

K7

M7說明固定的外圈負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷旋轉(zhuǎn)的外圈負(fù)荷舉例一般機(jī)械、鐵路機(jī)車車輛軸箱、電動(dòng)機(jī)、泵張緊滑輪、輪彀軸承J7

K7K7M7M7.N7負(fù)荷狀態(tài)

輕、正常、重負(fù)荷

沖擊負(fù)荷輕、正常負(fù)荷正常、重負(fù)荷沖擊負(fù)荷輕負(fù)荷正常負(fù)荷

重負(fù)荷

N7.P7軸徑和外殼孔幾何精度的確定結(jié)構(gòu)型式的選擇：屬于《機(jī)械零件》的范疇。主要對(duì)軸進(jìn)行受力分析，確定軸承的類型（向心、推力、向心推力）、軸承的基本尺寸（內(nèi)徑、外徑、軸承寬度）。軸承配合的精度計(jì)算：軸承是根據(jù)工況選用；與軸承相配合的軸頸、軸承座則需進(jìn)行精度設(shè)計(jì)：包括配合性質(zhì)的確定、形位公差的確定、表面粗糙度的確定等。這部分內(nèi)容由互換性解決。軸徑和外殼孔的公差帶對(duì)軸承的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性無特殊要求，軸承游隙為0組游隙，軸為實(shí)心或厚壁空心鋼制軸，外殼為鑄鋼件或鑄鐵件，工作溫度不超過100℃，如表7-1、7-2所示。形位公差與表面粗糙度要求軸徑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；軸徑和外殼孔的比包容原則嚴(yán)格的圓柱度公差；軸肩和外殼孔肩的端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的端面圓跳動(dòng)公差。表面粗糙度的大小直接影響配合性質(zhì)和連接強(qiáng)度，故對(duì)內(nèi)外圈配合表面提出較高的粗糙度要求。φ55j6φ100H7在裝配圖上的標(biāo)注在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級(jí)代號(hào)，只需標(biāo)注與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級(jí)代號(hào)。Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.061.62+0.012Φ55j6（）-0.0070.040.01AA0.631.25在零件圖上的標(biāo)注在零件圖上，應(yīng)標(biāo)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6.2鍵的互換性普通平鍵的聯(lián)接結(jié)構(gòu)AALbhd-t1D+t2t1t2AA

鍵和花鍵的作用

鍵與花鍵常用于軸與軸上的傳動(dòng)件之間的可拆卸聯(lián)結(jié)，用以傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)；當(dāng)配合件之間要求作軸向移動(dòng)時(shí)，還可以起導(dǎo)向作用。

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。GB1095-79《平鍵鍵和鍵槽的剖面尺寸》GB1144-87《矩形花鍵尺寸、公差和檢驗(yàn)》

平鍵連接的互換性

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

尺寸精度設(shè)計(jì)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(shí)，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。平鍵結(jié)構(gòu)示意圖bd-ttd+t1hdLAAA—A主要尺寸LAAd+t1b?dd-ttt1hA-A非配合尺寸配合尺寸非配合尺寸

尺寸精度設(shè)計(jì)

平鍵聯(lián)結(jié)的配合制：由于使用的平鍵為標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(dāng)于一個(gè)軸與兩個(gè)孔相配合，且配合性質(zhì)不同。國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)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(duì)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(chǎng)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(dòng)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(chǎng)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(chǎng)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(cè)量，在圖樣上對(duì)軸鍵槽深度和輪轂鍵槽深度分別標(biāo)注尺寸d－t和d＋t1。bd-ttd+t1hdLAAA—A

形位精度設(shè)計(jì)

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(duì)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(duì)軸的基準(zhǔn)線和輪轂槽對(duì)孔的基準(zhǔn)軸線的對(duì)稱度公差，一般可按對(duì)稱度公差7～9級(jí)選取，查表時(shí)，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。?58H7E3.2

3.212.562.3

+0.20A16JS90.021.6MMA

軸的標(biāo)注示例

0.02A50-0.20Φ58r6（）?+0.060+0.041A3.23.212.51.616N9（）0-0.0431、標(biāo)注槽深d-t及公差2、標(biāo)注槽寬b及公差3、標(biāo)注對(duì)稱度公差4、標(biāo)注表面粗糙度輪轂的標(biāo)注示例Φ58H7（）?+0.030A3.23.216JS9（）±0.0210.02A60.30-0.21.61、標(biāo)注輪轂深d+t1及公差2、標(biāo)注槽寬b及公差3、標(biāo)注對(duì)稱度公差4、標(biāo)注表面粗糙度

花鍵配合的精度設(shè)計(jì)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(dòng)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(qiáng)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(diǎn)。

花鍵有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）載荷分布均勻，承載能力強(qiáng)，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(chǎng)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)示例內(nèi)花鍵外花鍵尺寸精度設(shè)計(jì)（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?；境叽缫?guī)定了輕、中兩個(gè)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(duì)于滑動(dòng)花鍵內(nèi)外花鍵之間應(yīng)有必要的間隙；花鍵的分度準(zhǔn)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(shí)，定心直徑的公等級(jí)要求較高，非定心直徑的公差等級(jí)要求較低，并且非定心直徑表面之間有相當(dāng)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?yàn)橐獋鬟f扭矩和導(dǎo)向。國家標(biāo)準(zhǔn)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(gè)尺寸規(guī)定較低的精度。

尺寸精度設(shè)計(jì)（2）矩形花鍵的分類：按使用要求分：分為一般使用與精密傳動(dòng)兩種。按聯(lián)結(jié)使用要求分：分為滑動(dòng)、緊滑動(dòng)和固定三種配合類型。每種情況下花鍵配合的公差等級(jí)都不相同。

選擇配合種類時(shí)，首先要根據(jù)內(nèi)、外花鍵之間是否有軸向移動(dòng)，確定固定聯(lián)接還是非固定聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵之間要求有相對(duì)移動(dòng)，而且移動(dòng)距離長、移動(dòng)頻率高的情況，應(yīng)選用配合間隙較大的滑動(dòng)聯(lián)接，以保證運(yùn)動(dòng)靈活性及配合面間有足夠的潤滑層。對(duì)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(dòng)的情況，則選用配合間隙較小的緊滑動(dòng)聯(lián)接。對(duì)于內(nèi)、外花鍵間無需在軸向移動(dòng)，只用來傳遞扭矩，則選用固定聯(lián)接。矩形花鍵的公差與配合尺寸系列：輕、中兩個(gè)系列，基本尺寸及其規(guī)格如表。尺寸公差帶：基孔制配合。內(nèi)花鍵外花鍵裝配型式dDBdDB拉削后不熱處理拉削后熱處理H7H10H9H11f7alld10滑動(dòng)g7f9緊滑動(dòng)h7h10固定H5h6H7,H9f5alld8滑動(dòng)g5f7緊滑動(dòng)h5h8固定H6f6d8滑動(dòng)f7緊滑動(dòng)緊滑動(dòng)h8固定固定內(nèi)、外花鍵尺寸公差帶與配合及其選擇

形位精度設(shè)計(jì)對(duì)矩形花鍵的形位公差做如下規(guī)定：因?yàn)樾绞腔ㄦI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(shí)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(shí)體原則，即不能夠超過實(shí)效邊界。

矩形花鍵的位置度公差標(biāo)注6×7H11EQSE34H106.328H73.20.02MAMA34a110.83.26×7d10EQS0.02MAMEA6×7H11EQSE34H106.3A28H73.2A0.015

矩形花鍵的對(duì)稱度公差標(biāo)注28h734a110.83.2E6×7d10EQSA0.015A

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(biāo)注示例

矩形花鍵的尺寸公差帶代號(hào)和配合代號(hào)按照花鍵規(guī)格規(guī)定的次序標(biāo)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(biāo)注示例1、鍵槽寬B=7mm（MMS），基準(zhǔn)孔D=28mm（MMS），位置度為0.02mm2、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準(zhǔn)孔D=28mm（MMS），位置度為0.02+0.09=0.11mm3、鍵槽寬B=7.09mm（LMS），基準(zhǔn)孔D=28.021mm（LMS），位置度為0.02+0.09+0.021=0.131mm單鍵槽與矩形花鍵的檢測(cè)單鍵槽的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè)矩形花鍵的檢測(cè)有單項(xiàng)測(cè)量和綜合檢驗(yàn)兩類。單件小批生產(chǎn)中，用通用量具分別對(duì)各尺寸（d、D、B）進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)量，并檢測(cè)鍵寬的對(duì)稱度、鍵齒（槽）的等分度和大、小徑的同軸度等形位誤差項(xiàng)目。大批量生產(chǎn)，一般都采用量規(guī)進(jìn)行檢驗(yàn)，用綜合通規(guī)（對(duì)內(nèi)花鍵為塞規(guī)、對(duì)外花鍵為環(huán)規(guī)(如圖8-8、圖8-9)，來綜合檢驗(yàn)小徑d、大徑D和鍵（鍵槽）寬B的作用尺寸，包括上述位置度（等分度、對(duì)稱度）和同軸度等形位誤差。然后用單項(xiàng)止端量規(guī)（或其他量具）分別檢驗(yàn)尺寸d、D、B的最小實(shí)體尺寸。合格的標(biāo)志是綜合通規(guī)能通過，而止規(guī)不應(yīng)通過。

圖8-8檢驗(yàn)內(nèi)花鍵的綜合塞規(guī)圖8-9檢驗(yàn)外花鍵的綜合環(huán)規(guī)6.矩形花鍵的檢測(cè)單鍵槽的檢測(cè)

鍵槽的尺寸可以用千分尺、游標(biāo)尺等普通計(jì)量器具來測(cè)量；鍵槽寬度可以用量塊或極限量規(guī)來檢驗(yàn)。鍵槽對(duì)稱公差采用獨(dú)立原則時(shí)，使用普通計(jì)量器具測(cè)量；鍵槽對(duì)稱度公差采用最大實(shí)體要求時(shí)，應(yīng)使用位置量規(guī)檢驗(yàn)。?58H7E3.23.212.562.3+0.20A16JS90.021.6MMA矩形花鍵的檢測(cè)檢驗(yàn)測(cè)量28H7E?34H10?0.02MAM6×7H11EQSA花鍵塞規(guī)和花鍵環(huán)規(guī)（均系全形通規(guī)）

檢驗(yàn)

被測(cè)花鍵使用花鍵量規(guī)檢驗(yàn)合格后，還要分別檢驗(yàn)其小徑、大徑、鍵寬（鍵槽寬）的實(shí)際尺寸是否超出各自的最小實(shí)體尺寸，即按內(nèi)花鍵小徑、大徑、鍵槽寬的最大極限尺寸和外花鍵小徑、大徑、鍵槽寬的最小極限尺寸分別用單項(xiàng)止端塞規(guī)和單項(xiàng)止端卡規(guī)檢驗(yàn)它們的實(shí)際尺寸，或者使用普通計(jì)量器具測(cè)量它們的實(shí)際尺寸。單項(xiàng)止端量規(guī)應(yīng)不能通過，表示合格。

花鍵小徑、大徑和各鍵（各鍵槽）應(yīng)分別測(cè)量或檢驗(yàn)。小徑定心表面應(yīng)該用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)，大徑和鍵寬（鍵槽寬）用兩點(diǎn)法測(cè)量，鍵（鍵槽）的對(duì)稱度誤差的大徑表面軸線對(duì)小徑表面軸線的同軸度誤差都使用普通計(jì)量器具來測(cè)量A0.0156×7d10EQS?28f7E?34a11A

測(cè)量6.3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(jī)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(jī)械制造中，螺紋聯(lián)接和傳動(dòng)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(dòng)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(jī)械零件。如用螺栓和螺母連接并緊固兩個(gè)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(qiáng)度。

傳動(dòng)螺紋這類螺紋通常用于傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力，如機(jī)床傳動(dòng)絲杠和量?jī)x測(cè)微螺桿上的螺紋。螺紋聯(lián)接的使用要求是傳遞動(dòng)力的可靠性、傳遞位移的準(zhǔn)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(gè)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(gè)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)單一中徑是指一個(gè)假想圓柱的直徑，該圓柱的母線通過牙型上溝槽寬度等于螺距基本尺寸一半地方的直徑。

D2a、d2a

D2sa、

d2sa實(shí)際中徑線實(shí)際單一中徑線實(shí)際牙型D2a、d2a≠D2sa、

d2sa螺距(P)螺距是指相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)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(duì)應(yīng)點(diǎn)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(shí)螺旋面接觸部分的軸向長度。螺紋接觸高度指兩個(gè)相互配合螺紋的牙頂在垂直于螺紋軸線方向上的距離。普通螺紋接觸高度的基本尺寸等于5H/8。

螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)互換性的影響

螺紋聯(lián)接要實(shí)現(xiàn)其互換性,必須保證良好的旋合性和一定的聯(lián)接強(qiáng)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(gè):大徑、小徑、中徑、螺距和牙型半角。這幾個(gè)參數(shù)在加工過程中不通可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的加工誤差,不僅會(huì)影響螺紋的旋合性、接觸高度、配合松緊、還會(huì)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(duì)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(qiáng)度。

螺紋幾何參數(shù)偏差對(duì)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(huì)造成負(fù)荷分布不均，勢(shì)必降低螺紋的配合均勻性和聯(lián)接強(qiáng)度。因此對(duì)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(shí)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，必然影響旋合性；若過小，則會(huì)使牙側(cè)間的間隙增大，聯(lián)接強(qiáng)度降低。要控制螺紋的中徑偏差。國標(biāo)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(gè)螺距偏差和螺距累積偏差兩種。單個(gè)螺距偏差：是指單個(gè)螺距的實(shí)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(diǎn)間的實(shí)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(duì)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(gè)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(gè)數(shù)值fp(μm)。L理論=nPL實(shí)際=nP1ΔPΣFp/2螺距累積偏差對(duì)旋合性的影響示例內(nèi)螺紋外螺紋螺距累積偏差對(duì)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(gè)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(gè)數(shù)值fp。fp就是為補(bǔ)償螺距累積誤差而折算到中徑上的數(shù)值，稱為螺距誤差的中徑當(dāng)量。兩種情況下的當(dāng)量計(jì)算公式為：

牙側(cè)角偏差的影響

牙側(cè)角偏差是指牙側(cè)角的實(shí)際值對(duì)公稱值的代數(shù)差，是螺紋牙側(cè)相對(duì)于螺紋軸線的位置誤差。對(duì)螺紋的旋合性和聯(lián)接強(qiáng)度均有影響。牙型半角偏差對(duì)旋合性的影響如圖所示。牙型半角偏差對(duì)旋合性影響示例

牙型半角偏差的影響

外螺紋：外螺紋存在牙型半角偏差時(shí)，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(gè)數(shù)值fα/2。內(nèi)螺紋：內(nèi)螺紋存在牙型半角偏差時(shí)，必須將內(nèi)螺紋中徑增大一個(gè)數(shù)值fα/2，該值稱為牙型半角偏差的中徑當(dāng)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牙側(cè)半角（右半角）偏差，(分)

牙側(cè)半角（左半角）偏差，(分)

螺距，mm系數(shù)K1、K2：?jiǎn)我恢袕脚c中徑之間的數(shù)量關(guān)系保證螺紋互換性的條件

中徑公差對(duì)于普通螺紋，影響其互換性的主要參數(shù)是中徑、螺距和牙型半角。由于螺距偏差和牙型半角偏差對(duì)螺紋互換性的影響均可以折算成中徑當(dāng)量，并與中徑尺寸偏差形成作用中徑。考慮到作用中徑的存在，可以不單獨(dú)規(guī)定螺距公差和牙型半角公差，而僅規(guī)定一項(xiàng)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

作用中徑：在旋合時(shí)，在旋合長度內(nèi)實(shí)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(shí)際外（內(nèi)）螺紋的一個(gè)理想內(nèi)（外）螺紋的中徑稱為外（內(nèi)）螺紋作用中徑d2m（D2m），它可以表達(dá)為：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:實(shí)際螺紋的作用中徑不允許超出最大實(shí)體牙型的中徑，任何部位的單一中徑不允許超出最小實(shí)體牙型的中徑。用表達(dá)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，它由相對(duì)于基本牙型的位置和大小等兩個(gè)要素構(gòu)成，在垂直于螺紋軸線的方向測(cè)量。

螺紋公差帶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

公差帶的大小和公差等級(jí)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(dòng)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(jí)的高低。GB197-81對(duì)螺紋中徑和頂徑分別規(guī)定了幾個(gè)公差等級(jí)。螺紋直徑公差等級(jí)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(jí)中3級(jí)最高，9級(jí)最低，6級(jí)為基本級(jí)；國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)內(nèi)、外螺紋底徑?jīng)]有規(guī)定公差，僅對(duì)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(huì)產(chǎn)生干涉，以滿足旋入性的要求。基本牙型DD2D1TD1/2TD2/2最小的底徑＋0|G＋０|H基本牙型Td/2Td2/2最大的大徑DD2D1公差帶的位置和基本偏差公差帶的位置是指公差帶相對(duì)與基本牙型的距離，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(duì)內(nèi)螺紋規(guī)定代號(hào)為H和G的兩種基本偏差；對(duì)外螺紋規(guī)定代號(hào)為e、f、g、h四種基本偏差。螺紋中徑和頂徑的基本偏差：

螺紋公差等級(jí)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(duì)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(jì)中必須考慮的因素。螺紋公差等級(jí)與旋合長度國標(biāo)中規(guī)定了不同直徑和螺距所對(duì)應(yīng)的旋合長度，分為短（S）、中（N）、長（L）三種旋合長度。設(shè)計(jì)時(shí)一般采用N組。對(duì)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(duì)鋁合金等輕金屬零件的螺紋，為保證機(jī)械強(qiáng)度，可選用L組，對(duì)于受力不大且受空間位置限制的螺紋，可用S組。國標(biāo)按螺紋公差等級(jí)和旋合長度規(guī)定了三種類型的公差帶，分別是精密級(jí)、中等級(jí)和粗糙級(jí)，代表著不同的加工難度。螺紋精度設(shè)計(jì)結(jié)合精度的確定：精密級(jí)——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(jī)零件：4H5H內(nèi)螺紋和4h外螺紋。中等級(jí)——用于一般用途聯(lián)結(jié)。粗糙級(jí)——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(jí)和基本偏差的組合。表示方法是公差等級(jí)后加上基本偏差代號(hào)。如外螺紋：6f；內(nèi)螺紋：6H。與普通尺寸標(biāo)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(duì)成批大量生產(chǎn)，可選用H/g或G/h；對(duì)單件小批生產(chǎn)，選H/h。外螺紋需要涂鍍時(shí)，鍍厚為10μm時(shí)選g，鍍厚為20μm時(shí)選f，鍍厚為30μm時(shí)選e；內(nèi)外螺紋均需涂鍍時(shí)，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(jí)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(biāo)記完整的螺紋標(biāo)記由螺紋代號(hào)（含螺紋公稱直徑、導(dǎo)程、螺距、）、螺紋公差等級(jí)代號(hào)（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(shí)：M20×2—6H/5g6g—S普通螺紋的標(biāo)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(hào)頂徑公差帶代號(hào)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(hào)與尺寸公差帶代號(hào)相反！公差帶代號(hào)5g?標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)注公差帶代號(hào)：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(jí)為4級(jí)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(cè)量1、綜合測(cè)量用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋屬于綜合測(cè)量。在成批生產(chǎn)中，普通螺紋均采用綜合量法。綜合測(cè)量是根據(jù)前面介紹的螺紋中徑合格性的準(zhǔn)則（泰勒原則），使用螺紋量規(guī)（綜合極限量規(guī)）進(jìn)行測(cè)量。螺紋量規(guī)分為“通規(guī)”和“止規(guī)”，檢驗(yàn)時(shí)，“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(dāng)“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(yàn)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(yàn)外螺紋

對(duì)大尺寸普通螺紋、精密螺紋和傳動(dòng)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(xiàng)測(cè)量。單項(xiàng)測(cè)量螺紋的方法很多，最典型的是用萬能工具顯微鏡測(cè)量螺紋的中徑、螺距和牙型半角。用工具顯微鏡將被測(cè)螺紋的牙型輪廓放大成像，按被測(cè)螺紋的影像，測(cè)量其螺距、牙型半角和中徑，因此該法又稱為影像法。在實(shí)際生產(chǎn)中，測(cè)量外螺紋中徑多用三針量法該方法簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，應(yīng)用廣泛2.單項(xiàng)測(cè)量普通螺紋的單項(xiàng)測(cè)量1.三針法測(cè)量外螺紋單一中徑2.用螺紋千分尺測(cè)量外螺紋中徑3.影像法測(cè)量螺紋各幾何參數(shù)

影像法測(cè)量螺紋是指用工具顯微鏡將被測(cè)螺紋的牙型輪廓放大成像，按被測(cè)螺紋的影像來測(cè)量其螺距、牙側(cè)角和中徑，也可測(cè)量其大徑和小徑。通端螺紋環(huán)規(guī)止端螺紋環(huán)規(guī)d2maxd2mind1maxdmaxdmin通端光滑卡規(guī)圖9-5環(huán)規(guī)檢驗(yàn)外螺紋圖9-6塞規(guī)檢驗(yàn)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)例1、有一螺栓M24×2—6h，中徑基本尺寸d2=22.701mm，測(cè)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，得：中徑上偏差

es=0中徑公差

Td2=170μm，

經(jīng)計(jì)算可得外螺紋中徑極限尺寸

d2max=22.701mm，

d2min=22.531mm，

2）計(jì)算螺距累積偏差和牙型半角誤差的中徑當(dāng)量及作用中徑為

fP=1.732×35μm=0.061mmfa/2=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(cè)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(dāng)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(dāng)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(jī)器和儀器上的主要零件，其精度在一定程度上影響著整臺(tái)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(píng)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(dòng)比i=ω1/ω2=z2/z1ω1ω212主動(dòng)輪1從動(dòng)輪2ω1ω2齒輪傳動(dòng)的使用要求傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性

傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性就是要求齒輪在轉(zhuǎn)一周范圍內(nèi)，傳動(dòng)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(duì)齒輪z1和z2嚙合時(shí)，滿足齒廓嚙合基本定律I=n1/n2=z2/z1=常量。(b)主動(dòng)輪理想、從動(dòng)輪具有以一轉(zhuǎn)為周期的誤差(c)主動(dòng)輪理想、從動(dòng)輪具有以一齒為周期的誤差(a)主、從動(dòng)輪理想360°Oii360°O360°Oi360°Oi(d)主、從動(dòng)輪的實(shí)際傳動(dòng)比360°Oii360°O360°Oi360°Oi傳動(dòng)的平穩(wěn)性

齒輪任一瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，將會(huì)使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速在不斷變化，從而產(chǎn)生瞬時(shí)加速度和慣性沖擊力，引起齒輪傳動(dòng)中的沖擊、振動(dòng)和噪聲。傳動(dòng)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(shí)傳動(dòng)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(jī)床變速箱等對(duì)傳動(dòng)平穩(wěn)性的要求較高。(b)主動(dòng)輪理想、從動(dòng)輪具有以一轉(zhuǎn)為周期的誤差(c)主動(dòng)輪理想、從動(dòng)輪具有以一齒為周期的誤差(a)主、從動(dòng)輪理想360°Oii360°O360°Oi360°Oi(d)主、從動(dòng)輪的實(shí)際傳動(dòng)比360°Oii360°O360°Oi360°Oi載荷分布的均勻性

載荷分布的均勻性是指為了使齒輪傳動(dòng)有較高的承載能力和較長的使用壽命，要求嚙合齒面在齒長與齒高方向上能較全面地接觸，使齒面上的載荷分布均勻，避免載荷集中于齒面的一端而造成輪齒折斷。重型機(jī)械的傳動(dòng)齒輪對(duì)此比較偏重。

側(cè)隙

在齒輪傳動(dòng)中，為了貯存潤滑油，補(bǔ)償齒輪受力變形和熱變形以及齒輪制造和安裝誤差，齒輪相嚙合輪齒