机械精度设计与测量技术 第6章 常用典型件的精度设计.ppt

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1、第六章常用典型件的精度设计第一节　技滚动轴承结合的精度设计一、滚动轴承的组成滚动轴承（rollingbearing）是一种标准化部件，它是由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，如图6.1所示。它的内圈的内径d与轴颈配合，外圈的外径D与壳体孔配合。滚动轴承按可承受负荷的方向分为向心轴承、向心推力轴承和推力轴承等；按滚动体的形状分为球轴承、滚子轴承、滚针轴承等。滚动轴承工作时，内圈和外圈以一定的转速作相对转动。要使滚动轴承工作平稳，噪声小，除了滚动轴承本身要具有一定的制造精度外，与滚动轴承相配的轴颈和壳体孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等

2、也都有一定的关系，这在国家标准中都做了相应的规定。图6.1滚动轴承的类型二、滚动轴承的精度等级及其应用1.滚动轴承的精度等级根据国家标准GB/T307.3—1996规定，滚动轴承根据其基本尺寸精度和旋转精度，向心轴承分为0、6、5、4、2五个精度等级(相当于旧国标GB/T307.3—1984中的G、E、D、C、B级)，圆锥滚子轴承分为0、6x、5、4级四个精度等级，推力轴承分为0、6、5、4四个精度等级。在这些精度等级中从前到后精度依次提高。滚动轴承的基本尺寸精度是：轴承内径（d）和外径（D）的制造精度；轴承宽度（B）的制造精度；圆锥滚子

3、轴承装配高度（T）的精度等。滚动轴承的旋转精度是：成套轴承内、外圈的径向跳动（Kia、Kea）；成套轴承内、外圈端面对滚道的跳动（Sia、Sea）；内圈基准端面对内孔的跳动（Sd）；外径表面母线对基准端面的倾斜度的变动量（SD）；外圈表面母线对凸缘背面的倾斜度的变动量（SD1）；成套轴承凸缘背面对滚道的跳动（Sea1）等。2.滚动轴承精度等级的应用滚动轴承各级精度的应用情况如下：0级(普通级)轴承应用在中等负荷、中等转速和旋转精度要求不高的一般机构中，例如普通机床、拖拉机和汽车的变速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。6级(中等

4、级)轴承应用于旋转精度和转速较高的旋转机构中，例如普通机床的主轴轴承，精密机床传动轴的轴承。5、4级(精密级)轴承应用于旋转精度高和转速高的旋转机构中，例如精密机床的主轴轴承，精密仪器和机械使用的轴承。2级(超精级)轴承应用于旋转精度和转速很高的旋转机构中，例如精密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。3.滚动轴承外形尺寸公差带及其特点滚动轴承的内、外圈都是薄壁件，在制造和存放状态下容易产生变形(如变成椭圆形)，但是在装入外壳孔和轴上之后，这种变形又容易得到矫正，因此滚动轴承国家标准GB/T307.1—1994规定了轴承

5、内、外径的平均直径dmp和Dmp的公差，用以确定内、外圈结合直径的公差带。内、外径的平均直径是由轴承内、外径局部实际尺寸的最大值与最小值的平均值得来的。对于0、6、5级向心轴承，由于精度要求相对不高，国家标准中只规定了单一平面平均内径偏差△dmp和单一平面平均外径偏差△Dmp。对于精度等级较高的4、2级向心轴承，为了限制其变形，国家标准既规定了单一平面平均内径偏差△dmp和单一平面平均外径偏差△Dmp，还同时规定了单一内径和单一外径也不允许超过极限尺寸△ds和△Ds。各级向心轴承的外形尺寸公差和旋转精度见表6-1和6-2。表6-1向心轴承

6、外形尺寸(圆锥滚子轴承除外)极限偏差(摘自GB/T307.1—1994)表6-2向心轴承(圆锥滚子轴承除外)旋转精度(摘自GB/T307.1—1994)由于滚动轴承是精密的标准部件，使用时不能再进行加工，因此轴承内圈与轴采用基孔制配合，外圈与外壳孔采用基轴制配合，如图6.2所示。图6.2与滚动轴承配合的孔、轴公差带图（摘自GB/T275—1993）三、与滚动轴承结合的轴颈和壳体孔公差带的选用1.公差等级的选择与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的公差等级与轴承的精度等级密切相关，一般与0级和6级轴承配合的轴颈的公差等级为IT6级，外壳孔的公差等

7、级为IT7级；与5级和4级轴承配合的轴颈的公差等级为IT4～IT5级，外壳孔的公差等级为IT5～IT6级。2.配合的选择⑴轴承所受负荷的类型⑵轴承所受负荷的大小⑶轴承的旋转精度和旋转速度⑷工作温度3.配合表面的其它技术要求国家标准GB/T275—1993还规定了轴颈、外壳孔与轴承配合表面以及轴肩和外壳孔肩端面形位公差值和表面粗糙度的参数值。第二节平键、矩形花键结合的精度设计一、平键连接的精度设计键又称为单键，分为平键、半圆键和楔形键等几种，其中平键又可分为普通平键和导向平键两种，本节只讨论平键连接的精度设计，平键的结构和几何参数如图6.7

8、所示。键连接是由键、轴、轮毂三个零件的结合，其特点是通过键的侧面分别与轴槽、轮毂槽的侧面接触来传递轴和轮毂间的运动和扭矩，并承受负荷，因此键和键槽的宽度（b）是决定配合性质的主要参数，即配合尺