第6、7章互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)課件

滾動(dòng)軸承的公差與配合KunmingUniversityofScienceandTechnology講授：劉洪喜第六章2、學(xué)習(xí)要求①根據(jù)滾動(dòng)軸承作為標(biāo)準(zhǔn)件的特點(diǎn)，理解滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸頸采用基孔制配合、外圈與外殼孔采用基軸制配合的依據(jù)②根據(jù)滾動(dòng)軸承的使用要求理解滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)精度和游隙的概念。了解滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)由軸承的尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度決定③掌握滾動(dòng)軸承公差等級(jí)劃分，了解各公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的應(yīng)用。掌握滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈公差帶特點(diǎn)。了解與滾動(dòng)軸承配合的軸頸及外殼孔常用公差帶④初步掌握如何選用滾動(dòng)軸承與軸頸及外殼孔的配合。學(xué)會(huì)軸頸及外殼孔形位公差與表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)及其數(shù)值的選用學(xué)習(xí)目的及要求1、學(xué)習(xí)目的掌握滾動(dòng)軸承的公差與配合標(biāo)準(zhǔn)，為合理選用滾動(dòng)軸承的配合打下基礎(chǔ)第一節(jié)滾動(dòng)軸承的互換性和公差等級(jí)概述①滾動(dòng)軸承是機(jī)器上廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)支撐件，由專業(yè)化的滾動(dòng)軸承制造廠生產(chǎn)。②滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動(dòng)體組成。③滾動(dòng)軸承通過滾動(dòng)體的作用使其內(nèi)圈和軸一起產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；外圈固定在機(jī)體孔中，起支撐作用。也有相反情況滾動(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與外殼孔的尺寸公差帶、幾何公差和表面粗糙度參數(shù)值，以保證滾動(dòng)軸承的工作性能和使用壽命常用滾動(dòng)體類型一、滾動(dòng)軸承的互換性圖6-1滾動(dòng)軸承的類型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①滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑是其配合的基本尺寸。②軸承內(nèi)圈內(nèi)孔和外圈外圓柱面應(yīng)具有完全互換性。軸承某些零件的特定部位采用不完全互換性。③工作時(shí)應(yīng)保證其性能，必須滿足必要的旋轉(zhuǎn)精度和合適的游隙二、滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用1、滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)由軸承的尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度決定。①尺寸公差是指軸承內(nèi)經(jīng)d、外徑D、寬度B等的尺寸公差；②旋轉(zhuǎn)精度是指軸承內(nèi)、外圈做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)跳動(dòng)的程度①向心軸承（除圓錐滾子軸承）的公差等級(jí)分為2、4、5、6、0共五個(gè)級(jí)，它們依次由高到低，2級(jí)最高，0級(jí)最低。②圓錐滾子軸承的精度等級(jí)有6x，而沒有6級(jí)。③推力軸承公差分為4、5、6、0四級(jí)，4級(jí)最高，0級(jí)最低2、各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承應(yīng)用各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承應(yīng)用范圍如P137表6-1第二節(jié)內(nèi)、外徑及相配軸頸、外殼孔公差帶一、滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(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表示表6-2部分向心軸承Δdmp和ΔDmp的極限值GB/T275-1993規(guī)定了0級(jí)和6級(jí)軸承與軸頸和外殼孔配合時(shí)軸頸和外殼孔的常用公差帶，其中軸頸17種，外殼孔16種，如圖6-3和6-4所示二、與滾動(dòng)軸承配合的軸頸和外殼孔的公差帶r6m5m6j6js5k5js6h5h6h8h7g6g5d內(nèi)圈公差帶k6n6p60+-j5圖6-3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圖6-4與滾動(dòng)軸承配合的外殼孔的常用公差帶由圖6-4可見，軸承外圈與外殼孔的配合與GB/T1801-2009中基軸制同名配合性質(zhì)一致第三節(jié)滾動(dòng)軸承與軸頸、外殼孔配合選用一、選用時(shí)考慮的主要因素1、軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(考慮滾道磨損)①軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向固定；②軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)；③軸承套圈相對(duì)于負(fù)荷方向擺動(dòng)。為了保證套圈滾道磨損均勻，相對(duì)于負(fù)荷方向固定的軸承套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)稍松，以減少摩擦和磨損，提高軸承壽命FrFrFrFcFrFc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當(dāng)套圈相對(duì)于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時(shí)。該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)該稍緊些，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)所選用的配合性質(zhì)相同，或者稍松些2、負(fù)荷的大小軸承與軸頸或外殼孔配合的選擇，應(yīng)依據(jù)軸承所承受載荷的性質(zhì)（輕、正常、重負(fù)荷）依次越來越緊3、徑向游隙①GB/T4604-1993規(guī)定，軸承徑向游隙共分五組：2組，0組，3組、

4組、5組，游隙的大小依次由小到大。其中，0組為基本游隙組②0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者需改善調(diào)心性能的工況下，宜采取3、4、5組游隙值4、軸承工作時(shí)的微量軸向移動(dòng)（受熱微量伸長，配合應(yīng)松些）5、軸承工作時(shí)的溫度（內(nèi)圈受熱變松，外圈變緊?！?00

°C）6、其他因素（高速旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)沖擊下，選用小過盈配合或較緊配合）二、軸頸和外殼孔公差等級(jí)的確定

與滾動(dòng)軸承配合的軸頸和外殼孔的精度包括它們的尺寸公差帶、幾何公差和表面粗糙度參數(shù)值。所選擇軸頸和外殼孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)應(yīng)與軸承公差等級(jí)協(xié)調(diào)。與0級(jí)軸承配合的軸頸一般為IT6，外殼孔一般為IT7。對(duì)旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性有較高要求的工作場(chǎng)合，軸頸應(yīng)為IT5，外殼孔應(yīng)為IT6對(duì)軸承的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性無特殊要求的場(chǎng)合，軸承游隙為0組游隙。軸為實(shí)心或壁厚空心鋼制軸，外殼（箱體）為鑄鋼件或鑄鐵件，軸承的工作溫度不超過100度時(shí)，確定外殼孔和軸頸的公差帶可根據(jù)GB/T275-1993進(jìn)行選擇。見表6-4~表6-7三、軸承和外殼孔的公差帶的確定幾何公差和表面粗糙度的確定可參看表6-8和表6-9選取。為保證軸承與軸頸、外殼孔的配合性質(zhì)，軸頸和外殼孔應(yīng)分別采用包容要求和最大實(shí)體要求的零幾何公差。對(duì)于軸頸，在采用包容要求求E的同時(shí)，為保證同一根軸上兩個(gè)軸頸的同軸度精度，還應(yīng)規(guī)定這兩個(gè)軸頸的軸線分別對(duì)它們的公共軸線的同軸度公差四、軸頸和外殼孔幾何公差與表面粗糙度確定對(duì)于外殼上支撐同一根軸的兩個(gè)軸承孔，應(yīng)按關(guān)聯(lián)要素采用最大實(shí)體要求的零幾何公差來規(guī)定這兩個(gè)孔的軸線分別對(duì)它們的公共軸線的同軸度公差，以同時(shí)保證指定的配合性質(zhì)和同軸度精度如果軸頸或外殼孔存在較大的形狀誤差，則軸承與它們安裝后套圈會(huì)產(chǎn)生變形而不圓，因此必須對(duì)軸頸和外殼孔規(guī)定嚴(yán)格的圓柱度公差若軸的軸頸肩部和外殼上軸承孔的端面若存在較大的垂直度誤差，則滾動(dòng)軸承與它們安裝后，軸承套圈會(huì)產(chǎn)生歪斜。因此應(yīng)規(guī)定軸頸肩部和外殼孔端面對(duì)基準(zhǔn)軸線的軸向圓跳動(dòng)公差圓錐和角度的公差及檢測(cè)KunmingUniversityofScienceandTechnology講授：鄭必舉第七章2、學(xué)習(xí)要求①掌握?qǐng)A錐結(jié)合的特點(diǎn)及錐度與錐角、圓錐公差中的術(shù)語定義；②掌握?qǐng)A錐公差項(xiàng)目及給定方法；③掌握?qǐng)A錐配合的形成方法以及結(jié)構(gòu)型圓錐配合的確定方法；④了解位移型圓錐配合的確定方法學(xué)習(xí)目的及要求1、學(xué)習(xí)目的掌握?qǐng)A錐結(jié)合的特點(diǎn)、基本功能要求和配合的形成方法，為合理選用圓錐的公差與配合，進(jìn)行圓錐尺寸精度設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)第一節(jié)概述圓錐結(jié)合的特點(diǎn)1、間隙或過盈可調(diào)整。通過內(nèi)、外圓錐面的軸向位移，可調(diào)整間隙或過盈來滿足不同工作要求；能補(bǔ)償磨損，延長使用壽命。2、對(duì)中性好，即易保證配合的同軸度要求。由于間隙可調(diào)整，因而可以消除間隙，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外圓錐軸線的對(duì)中。容易拆卸，且經(jīng)多次拆裝不降低同軸度。3、圓錐結(jié)合具有較好的自鎖性和密封性。

4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，影響互換性的參數(shù)比較多，加工和檢驗(yàn)都比較困難，不適合于孔、軸軸向相對(duì)位置要求較高的場(chǎng)合一、圓錐幾何參數(shù)的基本術(shù)語及定義（1）圓錐角第二節(jié)錐度與錐角（2）圓錐直徑和圓錐長度（3）錐度C錐度C表示方法：一般用比例或分式表示，如1:50或1/50二、錐度與錐角系列為減少加工圓錐所用專用刀具、量具種類和規(guī)格，GB/T157-2001中規(guī)定了一般用途和特殊用途兩種圓錐的錐度與角度系列，適用于光滑圓錐1、一般用途圓錐的錐度與圓錐角。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一般用途圓錐的錐度與圓錐角共21種2、特殊用途圓錐的錐度與圓錐角。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的特殊用途圓錐的錐度與圓錐角共24種，其中包括我國早已廣泛使用的莫氏錐度共7種第三節(jié)圓錐公差一、有關(guān)圓錐公差的術(shù)語及定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T11334-2005，適用于錐度從1:3~1:500、圓錐長度從6~630mm的光滑圓錐工件（即對(duì)錐齒輪、錐螺紋等不實(shí)用）1、公稱圓錐（理想圓錐）由設(shè)計(jì)給定的理想形狀的圓錐。公稱圓錐可以用兩種形式確定：一種是以一個(gè)公稱圓錐直徑、公稱圓錐長度和公稱圓錐角（或公稱錐度）來確定；另一種是以兩個(gè)公稱圓錐直徑和公稱圓錐長度來確定2、實(shí)際圓錐、實(shí)際圓錐直徑da

實(shí)際存在并與周圍介質(zhì)分隔的圓錐稱為實(shí)際圓錐，實(shí)際圓錐上的任意一直徑稱為實(shí)際圓錐的直徑，如圖7-3所示3、實(shí)際圓錐角αa

在實(shí)際圓錐任一軸向截面內(nèi)，包容圓錐素線且距離為最小的兩對(duì)平行直線之間的夾角，如圖7-3所示4、極限圓錐極限圓錐指與公稱圓錐共軸且圓錐角相等，直徑分別為上極限直徑和下極限直徑的兩個(gè)圓錐，如圖7-4所示。在垂直圓錐軸線的任一截面上，這兩個(gè)圓錐的直徑差都相等圖7-4極限圓錐與圓錐公差區(qū)

5、極限圓錐直徑極限圓錐上的任一直徑為極限圓錐直徑，如圖7-4中Dmax和Dmin、dmax和dmin。對(duì)任一給定截面的圓錐直徑dx，它有dxmax和dxmin。極限圓錐直徑是圓錐直徑允許變動(dòng)的界限值6、極限圓錐角允許的上極限或下極限圓錐角αmax或αmin，如圖7-5所示L圓錐角公差區(qū)

ATD/2αminATα/2αmax圖7-5極限圓錐角與圓錐角公差區(qū)

《圓錐公差》（GB/T11334-2005）規(guī)定了四項(xiàng)圓錐公差項(xiàng)目，具體內(nèi)容見P150表7-1二、圓錐公差項(xiàng)目、公差值和給定方法1、圓錐公差項(xiàng)目和公差值對(duì)一個(gè)具體的圓錐工件，并不都需要給定表7-1中的四項(xiàng)公差，而是根據(jù)工件的不同要求來給定公差項(xiàng)目。GB/T11334-2005中規(guī)定了兩種圓錐公差給定方法。一是給出圓錐的公稱圓錐角或錐度和圓錐直徑公差TD，由TD確定兩個(gè)極限圓錐（圖7-8和圖7-9）；二是同時(shí)給定截面圓錐直徑公差TDS和圓錐角公差（圖7-10），給出的TDS和AT是彼此獨(dú)立的，復(fù)合獨(dú)立原則（圖7-11）2、圓錐公差的給定方法①圓錐公差給定方向方法一給出圓錐的理論正確圓錐角α（或錐度C）和圓錐直徑公差TD，由TD確定兩個(gè)極限圓錐，所給出的圓錐直徑公差具有綜合性圖7-8圓錐公差給定