第6章 滚动轴承、键的公差与配合
标准名称 滚动轴承代号方法 滚动轴承词汇 滚动轴承径向游隙 滚动轴承额定动载荷和额定寿命 滚动轴承额定静载荷
由于使用的平键为标准件,且键又为外表面,因而,键与 轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制。 国家标准 GB/T 1096-2003对键宽只规定了一种公差带h8。 一般键与轴槽配合要求较紧,键与轮毂槽配合要求较松, 相当于一个轴与两个孔相配合,且配合性质不同。国家标 准GB/T 1095-2003对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差 带,构成三种配合形式,分别对应于松联结、正常联结和 紧密联结。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带如下图 所示。
• 为了保证键宽与键槽宽之间有充足的接 触面积和可装配性,对键和键槽的位置误 差要加以控制,应分别规定轴键槽对轴的 基准线和轮毂槽对孔的基准轴线的对称度 公差,一般可按GB/T 1184-1996对称度公 差7~9级选取。查表时,公称尺寸是指键 宽。
• 2级轴承应用于旋转精度、转速很高和严格 控制噪声、振动的旋转机构中, 如:坐标镗床的主轴轴承、高精度仪器和高 转速机构中使用的轴承等。
• 滚动轴承内圈和轴颈配合按基孔制,但轴 承内圈内径的公差带位置并非EI=0,它与 一般基准孔相反,是ES=0。 • 0,6,5,4,2各级轴承的单一平面平均 内径的公差带都分布在零线以下,且上偏 差为零,下偏差则为负值 • 主要考虑因素:配合的特殊需要,滚动轴 承是作为传动轴的支承件,在多数情况下 内圈随轴一起旋转,工作时承受一定的扭 矩或轴向力,加上一般有同轴度要求,另 外,还应该要考虑拆卸和装配的方便,所以过 盈量不宜过大
标准(GB/T 1144-2001)仅从小径 定心考虑制定各项公差,主要原因
(2)采用小径定心,高精度的小径可作为传动 或其他加工的基准,有利于提高零件整机 的质量,降低机器的振动和噪声。由于可 用热处理最后精加工的工艺,或者直接采 用硬度与强度较高的优质钢或优质合金材 料制造零件,来提升机器产品的使用寿 命。
(1) 多参数配合:花键相对于圆柱配合或键联结而言, 其配合参数较多,除键宽外,还定心尺寸、非定 心尺寸、齿宽、键长等,在这些参数中,以定心 尺寸的精度要求最为关键。 (2) 采用基孔制配合:内花键通常用拉刀加工(或用 插齿刀加工),生产效率高,能获得较理想的精度。 采用基孔制,可减少昂贵的拉刀规格,用改变外 花键的公差带位置的方法,即可得到不同的配合, 以满足多种场合的需要。 (3) 一定要考虑形位误差的影响:由于花键在工艺流程 中,不可避免地存在形状位置误差。为限制形位 误差对花键配合的影响,除规定花键的尺寸公差 外,还必须规定形位公差,或规定可限制形位误 差的综合公差。
• 键联结的互换性要求:应使键与键槽的侧 面有充分的有效接触面积来承受负荷,以 保证联结的强度、寿命和可靠性;键镶嵌 入轴槽要牢固可靠,防止松动,便于装拆, 因此对键与键槽规定尺寸极限与配合。
• 0级轴承为普通级轴承,用在中等负荷、中 低转速和旋转精度要求不高的一般机构中。 这一等级的滚动轴承在机械产品中应用极 为广泛, 普通机床中的变速机构、进给机构; 汽车、拖拉机中的变速机构; 普通电机、水泵、压缩机等一般通用机器的 旋转机构,均用0级轴承。
标准(GB/T 1144-2001)仅从小径 定心考虑制定各项公差,主要原因
(3)采用小径定心,有利于齿轮精度标准的实施。花 键联结常用于齿轮传动装置,齿轮内孔很多时候 是加工、安装的基准孔。此时,按GB/T 10095.12008《渐开线部分轮齿同侧齿 面偏差的定义和允许值》和GB/T 10095.2-2008 《渐开线部分径向综合偏差与 径向跳动的定义和允许值》规定:7~8级齿轮的 孔径公差为IT7,轴径公差为IT6;6级齿轮的孔径 公差为IT6,轴径公差为IT5;5级齿轮的孔径公差 为IT5,轴径公差为IT5,这样高精度的基准,只 有采用小径定心才有相应的工艺保证。
• 6级轴承主要使用在在旋转精度要求比较高或转 速较高的旋转机构中。 普通机床主轴的后轴承; 精密机床变速箱轴承; 较精密仪器、仪表; 较精密的机械旋转机构等, 多采用6级轴承。
• 5级和4级轴承应用于旋转精度高和转速高 的旋转机构中, 普通机床主轴的前轴承多采用5级, 航海陀螺仪、高速摄影机以及其他精密机构 等常采用4级轴承。
• 滚动轴承的精度等级 :轴承按尺寸公差与 旋转精度分级 向心轴承分: 0,6,5,4,2五级 圆锥滚子轴承:0,6X,5,4四级 推力轴承分: 0,6,5,4四级 按其顺序公差等级依次由低到高,即0级精度 最低,2级精度最高,在GB/T 272-1993轴 承类型代号表示中,表示为P0、P6等,如 6310/P6中P6表示6级精度轴承 。
• 互换性特点:滚动轴承依据自己的结构及 制造特点,具有两方面的互换性要求。 一种原因是本身制造时各组成零件的互换 性采用不完全互换的生产方式 。 另一方面是滚动轴承作为部件与其他相 配件结合时的互换性问题 。采用完全互换 的生产方式 。 因此,需制定相应的公差与配合标准,以 满足机械设计与制造的不同需要
• 滚动轴承外圈的外径与轴承座孔配合应按 基轴制。由于多数情况下轴为旋转,故外 圈外径和轴承座孔的配合一般不要求太紧。 因此,对所有精度级轴承外径的公差带位 置,按基准轴的规定,分布在零线下侧, 其上偏差为零,下偏差为负值。
楔键键槽的剖面尺寸 普通型楔键 钩头型楔键 薄型楔键及其键槽 矩形花键量规 矩形花键尺寸、公差和检验
定义:一种支承传动轴的标准部件,一般由 套圈(内圈和外圈)、滚动体(钢球或滚柱)和 保持架组成 。 特点:具有摩擦系数小、润滑较简单、起动 容易以及更换简便等优点,因此在机电产 品中应用极广 。 滚动轴承套圈的内径d和外径D为配合的基本 尺寸,通过它们分别与轴颈和轴承座孔相 配合。
标准(GB/T 1144-2001)仅从小径 定心考虑制定各项公差,主要原因
(1)采用小径定心,内、外矩形花键的小径可 以采用磨削加工,达到较高的尺寸、形状 度,尤其是内花键的小径(内孔),热处理后 的变形,只有靠磨削才能得到修正。若以 大径定,内花键的大径精度一般靠定值刀 具拉(或推)切削保证,这对热处理过的孔, 加工较困难。
• • • • 1、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态 2、负荷的大小 3、径向游隙 4、轴承的工作条件
1. 标注槽深d-t及公差 2. 标注槽宽b及公差 3. 标注对称度公差
1. 标注轮毂深dt1及 公差 2. 标注槽宽b及公差 3. 标注对称度公差 4. 标注表面粗糙度 轮毂键槽
• 使用要求 足够的联结强度和传递转矩的可靠性; 满足定心精度要求,保证其他性能; 保证滑动联结的导向精度和移动的灵活性; 对固定联结应具有可装配性等。