6_滚动轴承、键和螺纹的互换性-高清

键的分类
平键
键 半圆键
切向键
键 楔键
矩形花键
花键 渐开线花键 三角形花键
平键
半圆键
切向键
楔键
矩形花键 三角形花键
渐开线花键
一、普通平键连接的特点
A h A—A b t1 t2 d-t1 A
平键连接是通 过键的侧面分别与 轴键槽和轮毂键槽 的侧面相互接触传 递运动和扭矩
b—键宽和键槽宽度 t1、t2—轴键槽和轮毂键槽深度 h—键的高度
• 受定向负荷的套圈配合应选松一些，一般应选用过渡配合 或具有极小间隙的间隙配合。
• 受旋转负荷的套圈配合应选较紧的配合，一般应选用过盈 量较小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。 • 受摆动负荷的套圈配合松紧程度应介于前两种负荷之间。 2） 轴承负荷的类型和大小 向心轴承负荷的大小可用当量动负荷Pr与额定动负荷Cr 的比值区分： Pr≤0.07Cr时为轻负荷； 0.07Cr＜Pr≤0.15Cr时为正常负荷； Pr＞0.15Cr时为重负荷。 负荷越大配合过盈量应越大。
图6-3 轴承
与轴和外 壳孔配合
的常用公
差带关系 图
2. 滚动轴承与轴径、外壳孔配合的选择※※※
滚动轴承配合选择的主要依据是滚动轴承的种类、尺寸大小和滚动轴 承套圈承受负荷的类型、大小及轴承的游隙等因素。
1） 轴承承受负荷的类型
根据轴承所承受的负荷对于套圈作用的不同，可分为三类： (1) 定向负荷
b)
c)
图8-2-4 矩形花键连接的定心方式 a) 小径定心 b) 大径定心 c) 键宽定心
2、矩形花键的尺寸公差带与配合选择
矩形花键的尺寸公差带
3、矩形花键的形位公差与配合 （ 1 ）在大批量生产时，采用花键综合量规来 检验矩形花键，因此对键宽需要遵守最大实体 要求。对键和键槽只需要规定位置度公差。
0、 6、 5、 4、 2
• 0级轴承称为普通级，在机械制造业中应用最广，用于旋转精
度要求不高、中等负荷、中等转速的一般机构中 。 • 6级轴承应用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构中 。 • 5、4 级轴承应用于旋转精度和转速要求高的旋转机构中 。
• 2级轴承应用于旋转精度和转速要求特别高的旋转机构中 。
h9
P9
P9
键在轴上及轮毂上均固定，而比上种配合 更紧。主要用于载荷较大、载荷具有冲击 性以及双向传递扭矩的场合
平键配合公差带图
键宽公差带
轴键槽公差带
D10 轮毂键槽公差带
H9 JS9
b
+ 0 I
h9
N9
h9 P9
h9 P9
较松键联结
正常键联结
较紧键联结
2、键联接的位置公差及表面粗糙度要求
1）键槽（轴键槽或轮毂键槽）对轴及轮毂轴线 的对称度，按GB/T1184-2000《形状和位置公差 未注公差值》标准中的对称度公差 7—9 级选取。
三角螺纹
梯型螺纹
锯齿型螺纹
方型螺纹
41
6.4.2 普通螺纹主要几何参数
1.原始三角形高度（H）； 2.大径 （D,d）； 3.小径(D1， d1)； 4.中径（D2，d2 ）； 5. 螺距（P）； 6.单一中径； 7.牙型角（α）与牙型半角（α/2）和牙侧角α1和α2；
P 1/8H P
H
D(d)
B—键宽
矩形花键基本 尺寸系列见书 中表8-2-1 内花键 外花键
矩形花键联结定心方式：
花键联接主要保证内、外花键连接后具有较高的 同轴度，并能传递扭矩。矩形花键联接的主要配合 尺寸有大径D、小径d和键（或槽）宽B参数。 花键定心方式如图8-2-4所示。内、外花键一般采 用小径定心。※※※※
a)
3） 工作温度
轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，使轴承套圈的 温度经常高于与它相配合轴颈和外壳孔的温度。由此，内圈因热膨 胀与轴颈的配合变松，外圈因热膨胀与外壳孔的配合变紧，所以轴 承工作温度高于100°C时，应对选择的配合进行修正 。
4） 旋转精度和旋转速度 对于承受较大负荷且旋转精度要求较高的轴承，为了消 除弹性变形和振动的影响，应避免采用间隙配合，但也不宜
按滚动体的形状分

球轴承
滚子轴承
滚针轴承
滚动轴承的工作性能和使用寿命不仅取决于轴承本身的 制造精度，还与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的尺寸公 差、形位公差和表面粗糙度以及安装正确与否等因素有关。
6.2.2 滚动轴承的公差等级及其应用
滚动轴承公差国标（GB307.3—2005）规定，轴承按
尺寸精度和旋转精度分为五个精度等级（向心轴承）
6.2.4 滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选用 1. 轴和外壳孔的公差带
由于轴承内径（基准孔）和外径（基准轴）的公差带在轴 承制造时已确定，因此轴承内圈和轴颈、外圈和壳体孔的配 合面间的配合性质，主要由轴颈和外壳孔的公差带决定。即， 轴承配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差带。 国家标准GB/T275—1993《滚动轴承与轴和外壳的配合》对 与0级和6(6x)级轴承配合的轴颈规定了17种公差带，外壳孔规 定了16种公差带，如图6-3所示。
※※例6-1 解释螺纹标记M20×2 — 7g6g — 24 — LH 的含义 解：M ——普通螺纹的代号； 20 ——螺纹公称直径； 2 ——细牙螺纹螺距（粗牙螺距不注）； 7g ——螺纹中径公差带代号，字母小写表示外螺纹； 6g ——螺纹大径公差带代号，字母小写表示外螺纹； 24 ——旋合长度数值。 LH ——左旋（右旋不注）；
GB/T 9144~9146—2003《普通螺纹 优选系列》等。
6.4.1 螺纹的分类：
按照螺纹的结合性质和使用要求，螺纹可分为： 1. 普通螺纹——用于连接和紧固零件所用。
使用要求：可旋转，连接可靠。
2.传动螺纹——用以传递力和运动及位移。
使用要求： 传递可靠，可旋转 3.紧密螺纹——用于密封和气密不拆的螺纹连接 。 使用要求：足够的紧密性，连接可靠
6 滚动轴承、键和螺纹的互换性
• • • • • 6.1 概述 6.2 滚动轴承的互换性 6.3 键的互换性 6.4 螺纹结合的互换性 6.5 螺和螺纹件都是应用最广的标准件。
滚动轴承是标准化的部件，应用广泛。其主要作用是
支承旋转轴系以减 少摩擦或磨损。与滑动轴承相比，具有滑动摩擦系数小、 润滑简单、便于更换等优点。 键是一种可以拆卸的标准连接体。主要起到传递扭矩
6.2.3 滚动轴承的公差带及特点
轴承内圈内径与轴颈的配合采用基孔制；轴承外圈外径 与外壳孔的配合采用基轴制。
1. 滚动轴承内圈内径公差带
滚动轴承内圈与轴颈的配合应 具有一定的过盈但过盈量不宜过大。 因此，国标规定轴承基准孔公差带 位于零线的下方。如图所示。
2. 滚动轴承外圈外径公差带
滚动轴承外圈与外壳孔之间一般 不作相对运动，国标规定轴承基准轴 公差带位于零线的下方，如图所示。
和导向作用。
螺纹在机器中起到常用于连接零件、传递动力和运动。 比如机床丝杠。
6.2 滚动轴承的互换性
6.2.1 滚动轴承的类型
滚动轴承组成：典型的滚动轴承结构由内圈、外圈、滚动 体和保持架组成。其内圈内径d与轴颈配合，外圈外径D与外壳 孔配合。
滚动轴承的分类： 按可承受负荷的方向分

向心轴承 推力轴承 向心推力轴承
游隙过大，会引起转轴较大的径向跳动和轴向窜动，轴承产
生较大的振动和噪声；游隙过小，尤其是轴承与轴颈或外壳孔采 用过盈配合时，则会使轴承滚动体与套圈产生较大的接触应力， 引起轴承的摩擦发热，以致降低寿命。因此轴承游隙的大小应适 度。
6.3 键的互换性
6.3.1 平键联接的互换性
键连接和花键 连接是一种可拆式 连接，广泛应用于 轴和轴上传动件之 间的连接，以传递 扭矩，也可用作轴 上传动件的导向
6.4 螺纹结合的互换性
螺栓联接举例：
本章所涉及到的国家标准：
GB/T 192—2003《普通螺纹 基本牙型》； GB/T 193—2003《普通螺纹 直径与螺距系列》； GB/T 196—2003《普通螺纹 基本尺寸》； GB/T 197—2003《普通螺纹 公差》；
GB/T 2516 —2003《普通螺纹 基极限偏差》；
（2）在单件、小批量生产时，对键（键槽） 宽规定对称度公差和等分度公差，并遵守独 立原则
4、矩形花键的标注
标记代号：
键数N、小径d、大径D、键宽（键槽宽）B
例如： 花键N=6，d=23H7/f6，D=26H10/a11， B=6H11/d10 GB/T 1144-2001的标记如下： 花键的规格：N×d×D×B为6×23×26×6
合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的某一局部区域上。
定向负荷内圈旋转
定向负荷外圈旋转
旋转负荷内圈旋转
旋转负荷外圈旋转
图 6-4
（2）旋转负荷 作用在轴承上的 合成径向负荷与套圈相对旋转，依 次作用在套圈的整个轨道上。
图7-2-4
（3）摆动负荷 作用在轴承上的 合成径向负荷在套圈滚道的一定区 域内相对摆动 。 当Fr＞Fc时（图7-2-4），合成 负荷在轴承下方AB区域内摆动，不 旋转的套圈承受摆动负荷，旋转的 套圈承受旋转负荷。 当Fr＜Fc时，合成负荷沿整个 圆周变动，不旋转的套圈承受旋转 负荷，而旋转的套圈承受摆动负荷。
花键副：6×23H7/f6×26H10/a11×6H11/d10
内花键：6×23H7×26H10×6H11
外花键：6×23f6×26a11×6d10
5、矩形花键的检验方法
尺寸检验 综合检验
检验
形位误差检验
内、外花键
单项检验
1）单件小批量生产 在单件小批量生产时，花键尺寸和位置误差可 用千分尺、游标卡尺、指示表等通用计量器具 分别测量 2）大批量生产 在大批量生产中，内（外）花键用综合量规检测， 即用综合塞（环）规同时检验内（外）花键的小径 大径、各键槽宽（键宽）、大径对小径的同轴度和 键（键宽）的位置度等项目。