第六章典型零部件几何精度的控制与评定精选文档.ppt

第六章典型零部件几何精度的控制与评定本讲稿第一页，共八十二页一、概述一、概述二、滚动轴承的精度等级二、滚动轴承的精度等级三、滚动轴承和座孔、轴颈结合的公差与配合三、滚动轴承和座孔、轴颈结合的公差与配合6-1 滚动轴承结合的精度设计本讲稿第二页，共八十二页滚动轴承的组成：滚动轴承的组成：滚动轴承由内圈、外圈、滚滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。动体和保持架组成。一、概述本讲稿第三页，共八十二页滚动轴承的安装形式：滚动轴承的安装形式：外圈与箱体上的轴承座配外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合，内圈与旋转的轴颈配合。合。通常外圈固定不动通常外圈固定不动因因而外圈与轴承座为过盈配而外圈与轴承座为过盈配合；内圈随轴一起旋转合；内圈随轴一起旋转内圈与轴也为过盈配合。内圈与轴也为过盈配合。一、概述本讲稿第四页，共八十二页滚动轴承的结构特点：滚动轴承的结构特点：滚动轴承是一种标准件。滚动轴承是一种标准件。有内外两种互换性。有内外两种互换性。其外互换为完全互换，滚动轴承的内、外其外互换为完全互换，滚动轴承的内、外圈滚道与滚动体的装配，一般采用分组法，圈滚道与滚动体的装配，一般采用分组法，其内互换为不完全互换其内互换为不完全互换 滚动轴承的精度要求很高。滚动轴承的精度要求很高。一、概述本讲稿第五页，共八十二页 滚滚动动轴轴承承按按其其内内外外圈圈基基本本尺尺寸寸的的公公差差和和旋旋转转精精度度分分为为五五级级：其其名名称称和和代代号号由由低低到到高高分分别别为为普普通通级级/P0/P0、高高级级/P6/P6、/P6x/P6x、精精密密级级/P5/P5、超超精精密密级级/P4/P4及及最最精精密密级级/P2/P2（GB/T272-1993GB/T272-1993）。凡凡属属普普通通级级的的轴轴承承，一一般般在在轴轴承承型型号号上上不标注公差等级代号。不标注公差等级代号。二、滚动轴承的精度等级本讲稿第六页，共八十二页公差带公差带 任何尺寸的公差带由两个因素决定：公公差差带带的的宽宽窄窄和和公公差差带带的的位位置置。滚滚动动轴轴承承的的公公差差带带也也不不例例外外，其其公公差差带带如如图所示。图所示。轴承内、外径公差带的特点是：所所有有公公差差带带都都单单向向偏偏置置在在零零线线下下方方，即即上上偏差为偏差为0 0，下偏差为负值。，下偏差为负值。二、滚动轴承的精度等级本讲稿第七页，共八十二页轴承内外径公差带图：/P0/P6/P5/P4/P2/P0/P6/P5/P4/P2+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带二、滚动轴承的精度等级本讲稿第八页，共八十二页滚动轴承的基本尺寸及公差要求：滚动轴承的基本尺寸及公差要求：n基本尺寸：基本尺寸：滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承的内径滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承的内径d d、外、外径径D D和轴承宽度和轴承宽度B B。n轴承的配合尺寸：轴承的配合尺寸：由于轴承内、外圈均为薄壁结构，由于轴承内、外圈均为薄壁结构，制造和存放时易变形，但在装配后能够得到矫正。为制造和存放时易变形，但在装配后能够得到矫正。为了便于制造，允许有一定的变形。为保证轴承与结合了便于制造，允许有一定的变形。为保证轴承与结合件的配合性质，所限制的仅是内、外圈在其单一平面件的配合性质，所限制的仅是内、外圈在其单一平面内的平均直径，即轴承的配合尺寸。内的平均直径，即轴承的配合尺寸。外径：外径：D Dmpmp=（D Dsmaxsmax+D+Dsminsmin）/2/2内径：内径：d dmpmp=（d dsmaxsmax+d+dsminsmin）/2/2D Dsmaxsmax、D Dsminsmin为加工后测得的最大、最小单一外径。为加工后测得的最大、最小单一外径。d dsmaxsmax、d dsminsmin为加工后测得的最大、最小单一内径。为加工后测得的最大、最小单一内径。二、滚动轴承的精度等级本讲稿第九页，共八十二页滚动轴承的基本尺寸及公差要求：滚动轴承的基本尺寸及公差要求：n尺寸制造公差：尺寸制造公差：国家标准对轴承内径和外径尺寸公国家标准对轴承内径和外径尺寸公差作了两种规定：一是规定了内、外径尺寸的最大差作了两种规定：一是规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差，即单一内、外径偏差，值和最小值所允许的偏差，即单一内、外径偏差，其目的是为了限制变形量；二是规定了内、外径实其目的是为了限制变形量；二是规定了内、外径实际尺寸的最大值和最小值的平均值偏差，即单一平际尺寸的最大值和最小值的平均值偏差，即单一平面平均内、外径偏差，目的是用于轴承的配合。二面平均内、外径偏差，目的是用于轴承的配合。二者应符合国家者应符合国家标准标准标准标准。n滚动轴承的旋转精度：是指轴承内外圈的：是指轴承内外圈的径向跳动公差；轴承内、外圈的端面对内孔轴线的；轴承内、外圈的端面对内孔轴线的端面跳动公差等。等。二、滚动轴承的精度等级本讲稿第十页，共八十二页+0-+0-9050已知轴承的基本尺寸已知轴承的基本尺寸如图所示。根据实际如图所示。根据实际工况采用工况采用E E级（相当于级（相当于/P6/P6）向心轴承，试画）向心轴承，试画出轴承孔轴公差带并出轴承孔轴公差带并标注有关尺寸。标注有关尺寸。查表：教材查表：教材es=0ES=0ei=-0.013EI=-0.01轴承公差带标注示例：轴承公差带标注示例：二、滚动轴承的精度等级本讲稿第十一页，共八十二页滚动轴承精度等级的选择：滚动轴承精度等级的选择：主要考虑以下几点：主要考虑以下几点：n机器功能对轴承部件的旋转精度要求。机器功能对轴承部件的旋转精度要求。一般这样选取：一般这样选取：/P0/P0：用于旋转精度要求不高的一般机构中。：用于旋转精度要求不高的一般机构中。/P6/P6、/P5/P5、P4P4：用于旋转精度要求较高或转速较高的机构：用于旋转精度要求较高或转速较高的机构中。中。/P2/P2：用于高精度、高转速的特别精密部件上。：用于高精度、高转速的特别精密部件上。n转速的高低：转速的高低：转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转速高时，应选用精度高的轴承。因此，转速高时，应选用精度高的轴承。二、滚动轴承的精度等级本讲稿第十二页，共八十二页滚动轴承的选择：滚动轴承的选择：n结构型式的选择：结构型式的选择：属于机械零件的范畴。主要属于机械零件的范畴。主要对轴进行受力分析，确定轴承的类型（向心、推力、对轴进行受力分析，确定轴承的类型（向心、推力、向心推力）、轴承的基本尺寸（内径、外径、轴承向心推力）、轴承的基本尺寸（内径、外径、轴承宽度）。宽度）。n轴承配合的精度计算：轴承配合的精度计算：轴承是根据工况选用；与轴承是根据工况选用；与轴承相配合的轴颈、轴承座则需进行精度设计：包轴承相配合的轴颈、轴承座则需进行精度设计：包括配合性质的确定、形位公差的确定、表面粗糙度括配合性质的确定、形位公差的确定、表面粗糙度的确定等。这部分内容由互换性解决。的确定等。这部分内容由互换性解决。二、滚动轴承的精度等级本讲稿第十三页，共八十二页滚动轴承配合制：滚动轴承配合制：n前前面面在在讨讨论论配配合合制制时时，谈谈到到一一般般情情况况下下，采采用用基基孔孔制制，但但若若为为标标准准件件，则则与与之之相相配配合合的的零零件件的的配配合合性性质质由由标标准准件件决决定定。就就滚滚动动轴轴承承而而言言，由由于于是是标标准准件件，与与外外圈圈相相配配合合的的部部分分采采用用基基轴制；与内圈相配合的轴采用基孔制轴制；与内圈相配合的轴采用基孔制。n轴轴承承内内圈圈与与轴轴的的配配合合是是基基孔孔制制，虽虽然然滚滚动动轴轴承承内内圈圈所所有有公公差差等等级级的的公公公公差差差差带带带带都都在在零零线线的的下下方方且且上上偏偏差差为为零零。其其主主要要原原因因是是轴轴承承配配合合的的特特殊殊要要求求。在在大大多多数数情情况况下下，轴轴承承的的内内孔孔要要随随轴轴一一起起转转动动，两两者者之之间的配合必须有一定的过盈。间的配合必须有一定的过盈。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第十四页，共八十二页轴颈、轴承座配合公差等级的选择：轴颈、轴承座配合公差等级的选择：n与与滚滚动动轴轴承承相相配配合合的的孔孔、轴轴的的公公差差等等级级与与轴轴承承的的公公差差等等级级密密切切相相关关。一一般般与与/P6/P6、/P0/P0轴轴承承配配合合的的轴轴，其其公公差差等等级级多多为为IT5-IT7IT5-IT7，箱箱体体孔孔多多为为IT6-IT8IT6-IT8等。等。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第十五页，共八十二页配合性质的选择：配合性质的选择：n轴轴承承配配合合性性质质的的选选择择即即是是确确定定与与轴轴承承相相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号。配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号。n选选择择轴轴承承配配合合性性质质的的依依据据是是：轴轴承承内内外外圈圈所所受受的的负载类型、轴轴承承所所受受负载的大小、轴轴承承的的工作条件、与与轴轴承承相相配配合合的的孔和轴的孔和轴的材料和装卸要求等。等。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第十六页，共八十二页负载类型：负载类型：n局部负载：局部负载：作用于轴承上的合成径向负载与套圈作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对静止，即负载方向始终不变地作用在套圈滚道相对静止，即负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部的局部区域区域区域区域上。通常采用小间隙配合或过渡配合。上。通常采用小间隙配合或过渡配合。n循环负载：循环负载：作用于轴承上的合成径向负载与套作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个的整个圆周圆周圆周圆周上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。n摆动负载：摆动负载：作用于轴承上的合成径向负载与所承作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于载经常变动地作用在套圈滚道的小于180180的部的部分分圆周圆周圆周圆周上。一般与受循环负载的配合相同或上。一般与受循环负载的配合相同或稍松。稍松。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第十七页，共八十二页负载类型示例：三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第十八页，共八十二页负载的大小：负载的大小：n轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配合轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配合面受力不均匀，引起松动。因此，受重负载时配面受力不均匀，引起松动。因此，受重负载时配合应紧些，受轻负载时配合应松些。一般地，负合应紧些，受轻负载时配合应松些。一般地，负载如下分类：载如下分类：n轻负载：轻负载：P0.07C P0.07Cn正常负载：正常负载：0.07C0.07CP0.15CP0.15Cn重负载：重负载：P P0.15C 0.15C 其其中中：C C为为轴轴承承的的额额定定负负载载，数数据据可可以以从从有有关关手手册中查找。册中查找。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第十九页，共八十二页工作温度：工作温度：n轴承旋转时，套圈的温度经常高于相邻轴承旋转时，套圈的温度经常高于相邻零件的温度。轴承的内圈可能因热胀而零件的温度。轴承的内圈可能因热胀而使配合变松；外圈会因热胀而使配合变使配合变松；外圈会因热胀而使配合变紧。选择配合时应考虑温度的影响。紧。选择配合时应考虑温度的影响。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第二十页，共八十二页旋转精度和旋转速度：旋转精度和旋转速度：n当对轴承有较高旋转精度要求时，为消当对轴承有较高旋转精度要求时，为消除弹性变形和振动的影响，应避免采用除弹性变形和振动的影响，应避免采用带间隙的配合，但也不能太紧。轴承转带间隙的配合，但也不能太紧。轴承转速越高，应选用愈紧的配合。速越高，应选用愈紧的配合。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第二十一页，共八十二页形位公差及表面粗糙度的确定：形位公差及表面粗糙度的确定：n为为了了保保证证轴轴承承的的正正常常运运转转，除除了了正正确确地地选选择择轴轴承承与与轴轴颈颈及及箱箱体体孔孔的的公公差差等等级级及及配配合合外外，还还应应对对轴轴颈颈和和箱箱体体孔孔的的形位公差及表面粗糙度提出要求。形位公差及表面粗糙度提出要求。n形形状状公公差差：主主要要是是轴轴颈颈和和箱箱体体孔孔的的表表面面圆圆柱柱度度要要求。求。n位置公差：位置公差：主要是轴肩端面的主要是轴肩端面的跳动公差跳动公差。n表面粗糙度：表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配表面粗糙度值的高低直接影响着配合质量和连接强度，因此，凡是合质量和连接强度，因此，凡是与轴承内、外圈与轴承内、外圈配合的表面配合的表面通常都对表面粗糙度提出较高的要求。通常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参见教材相应表格。具体选择参见教材相应表格。三滚动轴承配合的精度设计三滚动轴承配合的精度设计本讲稿第二十二页，共八十二页55j6100H71、在装配图上的标注：在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。本讲稿第二十三页，共八十二页100H7（）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（）-0.0070.040.01 AA0.631.252、在零件图上的标注：在零件图上，应标注以下参数：A、尺寸公差B、形状公差C、位置公差D、表面粗糙度本讲稿第二十四页，共八十二页一、平键结合的精度设计一、平键结合的精度设计二、花键结合的精度设计二、花键结合的精度设计6-2 键与花键连接的精度设计键与花键连接的精度设计本讲稿第二十五页，共八十二页键和花键的作用键和花键的作用n键键与与花花键键常常用用于于轴轴与与轴轴上上的的传传动动件件之之间间的的可可拆拆卸卸联联结结，用用以以传传递递转转矩矩和和运运动动；当当配配合合件件之之间间要要求求作作轴轴向向移移动动时时，还可以起还可以起导向作用导向作用。本讲稿第二十六页，共八十二页键和花键的分类键和花键的分类n键键的的分分类类：常常用用的的键键联联结结有有平平键键（包包括括普普通通平平键键和和导导向向平平键键）、半半圆圆键键、切切向向键键和和楔楔键键联联结结，其其中中以以平平键键联联结结应用最广泛。应用最广泛。n花花键键的的分分类类：花花键键联联结结分分为为矩矩形形花花键键、渐渐开开线线花花键键和和三三角角形形花花键键联联结结，其其中中以矩形花键联结应用最广泛。以矩形花键联结应用最广泛。本讲稿第二十七页，共八十二页平键配合的精度设计平键配合的精度设计包括尺寸精度设计、形位精度设计包括尺寸精度设计、形位精度设计以及表面粗糙度的精度设计以及表面粗糙度的精度设计本讲稿第二十八页，共八十二页尺寸精度设计：尺寸精度设计：n平键联结的基本构成平键联结的基本构成 ：平键联结是由键、轴键槽、平键联结是由键、轴键槽、轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽轮毂键槽构成。在工作时，通过键的侧面与轴槽和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。和轮毂槽的侧面相互接触来传递转矩。n平键联结的配合尺寸：平键联结的配合尺寸：键和轴槽、轮毂槽的宽键和轴槽、轮毂槽的宽度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、度尺寸是配合尺寸。其余尺寸，如键高、键长、轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。轴槽深、轮毂槽深等都属于非配合尺寸。一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第二十九页，共八十二页平键结构示意图：bd-ttd+t1hdLAAAA一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十页，共八十二页尺寸精度设计：尺寸精度设计：n平键联结的配合制：平键联结的配合制：n由于使用的平键为标准件，且键又为外表面，因而，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键与轴槽、键与轮毂槽的配合均采用基轴制采用基轴制。国家标。国家标准对键宽只规定了一种准对键宽只规定了一种公差带公差带h9h9。n一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要一般键与轴槽配合要求较紧，键与轮毂槽配合要 求较松求较松，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质，相当于一个轴与两个孔相配合，且配合性质不同。国家标准对轴槽宽和轮毂槽宽各规定了三种公差不同。国家标准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，分别对应于带，构成三种配合形式，分别对应于较松键联结较松键联结、一般一般键联结和较紧键联结键联结和较紧键联结。用于不同的场合。键宽与键槽。用于不同的场合。键宽与键槽宽公差带图如图示宽公差带图如图示 一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十一页，共八十二页平键公差带图：+0-bh9H9D10h9N9JS9h9P9P9键宽公差带轴槽公差带轮毂公差带较松键联结较松键联结一般键联结一般键联结较紧键联结较紧键联结一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十二页，共八十二页形位精度设计：形位精度设计：n为为了了保保证证键键宽宽与与键键槽槽宽宽之之间间具具有有足足够够的的接接触触面面积积和和可可装装配配性性，对对键键和和键键槽槽的的位位置置误误差差要要加加以以控控制制，应应分分别别规规定定轴轴键键槽槽和和轮轮毂毂槽槽对对基基准准轴轴线线的的对称度公差，一一般般可可按按对对称称度度公公差差7-97-9级级选选取取，查查表表时时，公称尺寸是指键宽。公称尺寸是指键宽。一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十三页，共八十二页表面粗糙度的选择：表面粗糙度的选择：n键键和和键键槽槽配配合合面面的的表表面面粗粗糙糙度度一一般般取取R Ra a1.6-6.3m1.6-6.3m，非非配配合合面面取取R Ra a12.5m12.5m。一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十四页，共八十二页轴的标注示例轴的标注示例：0.02 A50-0.2058r6（）+0.060+0.041A3.23.212.51.6 16N9（）0-0.0431 1、标注槽深、标注槽深d-td-t及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十五页，共八十二页轮毂的标注示例轮毂的标注示例：58H7（）+0.030A3.23.2 16JS9（）0.021 0.02 A60.30-0.21.61 1、标注轮毂深、标注轮毂深d+td+t1 1及公差及公差2 2、标注槽宽、标注槽宽b b及公差及公差3 3、标注对称度公差、标注对称度公差4 4、标注表面粗糙度、标注表面粗糙度一平键结合的精度设计一平键结合的精度设计本讲稿第三十六页，共八十二页花花键键分分为为内花键（花花键键孔孔）和和外花键（花花键键轴轴），它它是是把把键键和和轴轴、键键槽槽和和轮轮毂毂做做成成一一整整体体的的联联结结件件，它它既既可可以以是是固固定定联联结结，也也可可以以是是滑滑动动联联结结。与与键键联联结结相相比比，花花键键联联结结有有联联结结可可靠靠，强强度度高高，可可以以传传递递较较大大的的转转矩矩，且且孔孔、轴轴定定心心精精度度高高和和导导向向精度高等优点。精度高等优点。二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第三十七页，共八十二页矩形花键结构示例：二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第三十八页，共八十二页尺寸精度设计尺寸精度设计：n矩形花键的主要参数矩形花键的主要参数 ：基本尺寸有基本尺寸有小径小径d d、大径、大径D D、键槽宽、键槽宽B B。键数规定为偶数，分别为。键数规定为偶数，分别为6 6、8 8、1010三种。三种。n定心方式：定心方式：花键联结的主要要求是保证花键联结的主要要求是保证内、外花键的同轴内、外花键的同轴度度，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转，以及键侧面与键槽侧面接触均匀，保证传递一定的转矩。为此，必须保证一定的配合性质。国家标准规定采用矩。为此，必须保证一定的配合性质。国家标准规定采用小径定心小径定心，即，即把小径的结合面作为定心表面，规定较高的把小径的结合面作为定心表面，规定较高的精度；其它两个尺寸规定较低的精度。但对于键宽和键槽精度；其它两个尺寸规定较低的精度。但对于键宽和键槽宽，必须有足够的精度，以保证传递扭矩和导向功能要求。宽，必须有足够的精度，以保证传递扭矩和导向功能要求。二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第三十九页，共八十二页尺寸精度设计尺寸精度设计：n矩形花键连接的公差与配合：矩形花键连接的公差与配合：n按使用要求分按使用要求分：分为一般使用与精密传：分为一般使用与精密传动两种。动两种。n按联结使用要求分按联结使用要求分：分为滑动、紧滑动：分为滑动、紧滑动和固定三种配合类型。和固定三种配合类型。每种情况下花键配合的公差等级都不相每种情况下花键配合的公差等级都不相同。如表同。如表6.136.13。二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第四十页，共八十二页二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计n为了减少加工和检验内花键用花键拉为了减少加工和检验内花键用花键拉刀和花键量规的规格和数量，矩形花刀和花键量规的规格和数量，矩形花键连接采用基孔制配合。键连接采用基孔制配合。n当花键孔在花键轴上无轴向移动，而当花键孔在花键轴上无轴向移动，而传递的扭矩较大时，选用固定配合；传递的扭矩较大时，选用固定配合；当花键孔在花键轴上有移动时，应选当花键孔在花键轴上有移动时，应选紧滑动配合；当移动频率高且移动的紧滑动配合；当移动频率高且移动的距离长时，应选用滑动配合。三种配距离长时，应选用滑动配合。三种配合均为间隙配合。合均为间隙配合。本讲稿第四十一页，共八十二页形位精度设计形位精度设计：对矩形花键的形位公差做如下规定：对矩形花键的形位公差做如下规定：n因因为为小小径径是是花花键键联联结结的的定定心心尺尺寸寸，必必须须保保证证其其配配合合性性质质，所所以以内内、外外花花键键小小径径d d的的极极限限尺尺寸寸应应遵遵守守包包容容原原则则（花花键键小小径径定定心心表表面面的的形形状状公公差差和和尺尺寸寸公公差差的的关关系系遵遵守守包包容容要要求求），即即花花键键孔和轴的小径不能超越最大实体边界。孔和轴的小径不能超越最大实体边界。n为为保保证证装装配配性性和和键键侧侧受受力力均均匀匀，规规定定花花键键的的位位置置度度公公差差应应遵遵守守最最大大实实体体原原则则，即即不不能能够够超超过过实实效效边界。边界。二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第四十二页，共八十二页花键图样标注示例：二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第四十三页，共八十二页表面粗糙度的选择：表面粗糙度的选择：n参照教材参照教材P264P264表表6.166.16。二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第四十四页，共八十二页内、外花键标注示例：内、外花键标注示例：n矩矩形形花花键键的的尺尺寸寸公公差差带带代代号号和和配配合合代代号号按按照照 花花 键键 规规 格格 规规 定定 的的 次次 序序 标标 注注，即即NdDBNdDB。即：。即：n内花键：内花键：628H632H107H9628H632H107H9n外花键：外花键：628g532a117f7628g532a117f7n花键副：花键副：二花键结合的精度设计二花键结合的精度设计本讲稿第四十五页，共八十二页一、螺纹的种类及使用要求一、螺纹的种类及使用要求二、螺纹的主要参数二、螺纹的主要参数三、普通螺纹的公差与配合三、普通螺纹的公差与配合6-3 螺纹连接的精度设计四、普通螺纹的公差与配合的选用四、普通螺纹的公差与配合的选用五、普通螺纹的标注五、普通螺纹的标注六、螺纹中径的合格性判断六、螺纹中径的合格性判断本讲稿第四十六页，共八十二页在在机机械械制制造造中中，螺螺纹纹联联接接和和传传动动的的应应用用有有很很多多，占占有有很很重重要要的的地地位位。根根据据其其用用途途可可分分为为三三类类:普普通通螺螺纹纹、传动螺纹和紧密螺纹传动螺纹和紧密螺纹一螺纹的种类及使用要求一螺纹的种类及使用要求本讲稿第四十七页，共八十二页普通螺纹：普通螺纹：n通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧通常也称紧固螺纹，主要用于联接和紧固各种机械零件。这类螺纹联接的使用固各种机械零件。这类螺纹联接的使用要求是要求是可旋合性可旋合性(便于装配和拆换便于装配和拆换)和和联联接的可靠性接的可靠性。一螺纹的种类及使用要求一螺纹的种类及使用要求本讲稿第四十八页，共八十二页传动螺纹：传动螺纹：n这这类类螺螺纹纹通通常常用用于于传传递递运运动动或或动动力力。螺螺纹纹联联接接的的使使用用要要求求是是传传递递动动力力的的可可靠性或传递位移的准确性靠性或传递位移的准确性。一螺纹的种类及使用要求一螺纹的种类及使用要求本讲稿第四十九页，共八十二页紧密螺纹：紧密螺纹：n这这类类螺螺纹纹用用于于密密封封联联接接。螺螺纹纹的的使使用用要要求求是是结结合合紧紧密密，不不漏漏水水、不不漏漏气气和和不漏油。不漏油。一螺纹的种类及使用要求一螺纹的种类及使用要求本讲稿第五十页，共八十二页n螺螺纹纹的的几几何何参参数数取取决决于于螺螺纹纹轴轴向向剖剖面面内内的的基基本本牙牙型型。其其基基本本牙牙型型是是将将原原始始三三角角形形(等等边边三三角角形形)的的顶顶部部截截去去H/8H/8和和底底部部截截去去H/4H/4所所形形成成的的内内、外外螺螺纹纹共共有有的的理理论论牙牙型型。该该牙牙型型是是具具有螺纹的基本尺寸。有螺纹的基本尺寸。二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十一页，共八十二页普通螺纹基本牙型：二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十二页，共八十二页n n大大径径是是指指与与内内螺螺纹纹牙牙底底或或外外螺螺纹纹牙牙顶顶相相切切的的假假想想圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的直直径径。相相结结合合的的内内、外螺纹的大径基本尺寸相等，即外螺纹的大径基本尺寸相等，即D=d D=d。n内内螺螺纹纹的的大大径径D D又又称称 底底径径,外外螺螺纹纹的的大大径径d d又又称称 顶顶径径。普普通通螺螺纹纹大大径径的的基基本本尺尺寸寸为螺纹公称直径尺寸为螺纹公称直径尺寸。二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十三页，共八十二页n n小小径径是是指指与与内内螺螺纹纹牙牙顶顶或或外外螺螺纹纹牙牙底底相相切切的的假假想想圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的直直径径。相相结结合合的的内内、外螺纹的小径基本尺寸相等外螺纹的小径基本尺寸相等,即即D D=d=d1 1。n内内螺螺纹纹的的小小径径D D1 1又又称称 顶顶径径,外外螺螺纹纹的的小小径径d1d1又称又称 底径底径。二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十四页，共八十二页n n中中径径是是指指一一个个假假想想圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的直直径径，该该圆圆柱柱或或圆圆锥锥的的母母线线通通过过螺螺纹纹牙牙型型上上沟沟槽槽和和凸凸起起宽宽度度相相等等的的地地方方，此此假假想想圆圆柱柱称称为为中中径径圆圆柱柱。中中径径圆圆柱柱的的母母线线称称为为中中径径线线，其其轴轴线线即即为为螺螺纹纹轴轴线线,相相结结合合的的内内、外外螺螺纹纹中中径径的的基基本本尺尺寸寸相相等，即等，即D D=d=d。二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十五页，共八十二页n n螺螺距距是是指指相相邻邻两两牙牙在在中中径径线线上上对对应应两两点间的轴向距离。点间的轴向距离。n单单一一中中径径是是指指一一个个假假想想圆圆柱柱的的直直径径，该该圆圆柱柱的的母母线线通通过过牙牙型型上上沟沟槽槽宽宽度度等等于于螺螺距距基基本本尺尺寸寸一一半半地地方方的的直直径径。用用以以表表示示螺螺纹纹中中径径的实际尺寸的实际尺寸。即实际中经。即实际中经 (D2s，d2s)：二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十六页，共八十二页n n牙牙型型半半角角是是指指在在螺螺纹纹牙牙型型上上牙牙侧侧与与螺螺纹纹轴轴线线的的垂垂直直线线间间的的夹夹角角。普普通通螺纹的牙型半角为螺纹的牙型半角为3030。（/2/2）：）：二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十七页，共八十二页n螺螺纹纹旋旋合合长长度度是是指指内内外外螺螺纹纹旋旋合合时时螺螺旋面接触部分的旋面接触部分的轴向长度轴向长度。n普普通通螺螺纹纹的的公公称称直直径径系系列列及及各各参参数数的的基本尺寸如教材基本尺寸如教材P267P267示。示。二二普通螺纹的主要几何参数普通螺纹的主要几何参数本讲稿第五十八页，共八十二页螺纹公差带螺纹公差带:n公公差差带带的的大大小小和和公公差差等等级级：公公差差带带的的大大小小由由公公差差值值确确定定，螺螺纹纹公公差差带带相相对对于于基基本本牙牙型型布布置置，以以基基本本牙牙型型线线为为零零线线，在在垂垂直直于于螺螺纹纹轴轴线线的的方方向向计计量量大大、中中、小小径径的的偏偏差差与与公公差差。螺螺纹纹底底径径只只给给出出基基本本偏偏差差，而而未未给给出出公公差差带带的的宽宽度度。这这是是因因为为，底底径径为为限限制制性性尺尺寸寸，在在底底径径处处应应用用一一定定间间隙隙，不不妨妨碍碍螺螺纹纹旋旋入入即即可可。表表示示螺螺纹纹中中径径尺尺寸寸的的允允许许变变动动量量。内内外外螺螺纹纹中中径径、顶顶径径的的公公差差等等级级见见教材教材P270P270。其中。其中6 6级为基本级。级为基本级。三三普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合本讲稿第五十九页，共八十二页螺纹公差带螺纹公差带:n公公差差带带的的位位置置和和基基本本偏偏差差 :公公差差带带的的位位置置是是指指公公差差带带相相对对与与基基本本牙牙型型的的距距离离，该该距距离离由由基基本本偏偏差差决决定定。规规定定内内螺螺纹纹的的下下偏偏差差（EIEI）和和外外螺螺纹纹的的上上偏偏差差（eses）为为基基本本偏偏差差。对对内内螺螺纹纹规规定定代代号号为为H H和和G G的的两两种种基基本本偏偏差差；对对外外螺螺纹纹规规定定代代号号为为e e、f f、g g、h h四种基本偏差四种基本偏差。基本偏差值见教材。基本偏差值见教材P273P273。三三普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合本讲稿第六十页，共八十二页螺纹中径和顶径的基本偏差：三三普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合本讲稿第六十一页，共八十二页n螺螺纹纹结结合合的的精精度度不不仅仅与与螺螺纹纹公公差差带带大大小小有有关关，还还与与螺螺纹纹的的旋旋合合长长度度有有关关。旋旋合合长长度度愈愈长长，螺螺距距的的累累积积误误差差愈愈大大，较较难难旋旋合合，且且加加工工长长螺螺纹纹比比短短螺螺纹纹难难以以保保证证精精度度。因因此此对对不不同同的的旋旋合合长长度度规规定定不不同同大大小小的的公公差差带带，旋旋合合长长度度是是螺螺纹纹精精度度设设计中必须考虑的因素。计中必须考虑的因素。四四普通螺纹的公差与配合的选用普通螺纹的公差与配合的选用本讲稿第六十二页，共八十二页n国国标标中中规规定定了了不不同同直直径径和和螺螺距距所所对对应应的的旋旋合合长长度度，分分为为短短（S S）、中中（N N）、长长（L L）三种旋合长度）三种旋合长度。见教材。见教材P274P274表表6.236.23n国国标标按按螺螺纹纹公公差差等等级级和和旋旋合合长长度度规规定定了了三三种种类类型型的的公公差差带带，分分别别是是精精密密级级、中中等等级级和粗糙级和粗糙级，代表着不同的加工难度。，代表着不同的加工难度。四四普通螺纹的公差与配合的选用普通螺纹的公差与配合的选用本讲稿第六十三页，共八十二页结合精度的确定：结合精度的确定：精密级精密级用于精密联结螺纹。用于精密联结螺纹。中等级中等级用于一般用途联结。用于一般用途联结。粗糙级粗糙级用于要求不高及制造困难的螺纹。用于要求不高及制造困难的螺纹。旋旋合合长长度度的的确确定定：一一般般多多用用N N组组。螺螺纹纹的的旋旋合合长长度度分分为为S S、N N、L L三三种种，如如表表6.236.23所所列列。三三种种不不同同旋旋合长度的选用公差带如表合长度的选用公差带如表6.246.24和表和表6.256.25。四四普通螺纹的公差与配合的选用普通螺纹的公差与配合的选用本讲稿第六十四页，共八十二页公公差差等等级级的的确确定定：是是螺螺纹纹公公差差等等级级和和基基本本偏偏差差的的组组合合。表表示示方方法法是是公公差差等等级级后后加加上上基基本本偏偏差差代代号号。如如外外螺螺纹纹：6f6f；内内螺螺纹纹：6H6H。与与普普通通尺尺寸寸标标注注有有差差别别。内内螺螺纹纹的的小小径径公公差差与与中中径径公公差差常常采采用用相相同同的的等等级级，也也可可随随螺螺纹纹的的旋旋合合长长度度的的加加长长、缩缩短短而而降降低低或或提提高高一一级级。外外螺螺纹纹的的大大径径公公差差，在在N N组组中中与与中中径径公公差差采采用用相相同同的的等等级级；在在S S组组中中比比中中径径公公差差低低一一级级；在在L L组组中中比比中中径径公公差差高高一一级级。具具体选用见教材体选用见教材P274P274表表。四四普通螺纹的公差与配合的选用普通螺纹的公差与配合的选用本讲稿第六十五页，共八十二页配配合合的的选选用用：理理论论上上，表表中中的的内内外外螺螺纹纹可可以以构构成成各各种种配配合合，但但从从保保证证足足够够的的接接触触高高度度出出发发，最最好选用好选用H/gH/g、H/hH/h、G/hG/h的配合。的配合。表面粗糙度：表面粗糙度：国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。国标有普通螺纹的表面粗糙度推荐值。一一般般情情况况下下，选选用用中中等等精精度度、中中等等旋旋合合长长度度的的公公差差带带，即即内内螺螺纹纹公公差差带带常常选选6H6H、外外螺螺纹纹公公差差带带6h6h、6g6g应用较广。应用较广。四四普通螺纹的公差与配合的选用普通螺纹的公差与配合的选用本讲稿第六十六页，共八十二页完完整整的的螺螺纹纹标标记记由由螺螺纹纹代代号号（含含螺螺纹纹公公称称直直径径、螺螺距距、）、螺螺纹纹公公差差等等级级代代号号（按按中中径径、顶顶径径顺顺序）和螺纹旋合长度组成，中间用序）和螺纹旋合长度组成，中间用“”“”隔开。隔开。举例：举例：外螺纹：外螺纹：M205g6gSM205g6gS 内螺纹：内螺纹：M201.5M201.5左左6H6H 内外螺纹配合时：内外螺纹配合时：M2026H/5g6gSM2026H/5g6gS五五普通螺纹的标注普通螺纹的标注本讲稿第六十七页，共八十二页螺纹几何参数偏差对互换性的影响：螺纹几何参数偏差对互换性的影响：n螺螺纹纹联联接接要要实实现现其其互互换换性性,必必须须保保证证良良好好的的旋旋合合性性和和一一定定的的联联接接强强度度。影影响响螺螺纹纹互互换换性性的的主主要要几几何何参参数数有有五五个个:大大径径、小小径径、中中径径、螺螺距距和和牙牙型型半半角角。这这几几个个参参数数在在加加工工过过程程中中不不通通可可避避免免地地会会产产生生一一定定的的加加工工误误差差,不不仅仅会会影影响响螺螺纹纹的的旋旋合合性性、接接触触高高度度、配配合合松松紧紧、还还会会影影响响联联接接的的可可靠靠性性,从而影响螺纹的互换性。从而影响螺纹的互换性。六六螺纹中径的合格性判断螺纹中径的合格性判断本讲稿第六十八页，共八十二页n内内、外外螺螺纹纹加加工工后后,外外螺螺纹纹的的大大径径和和小小径径要要分分别别小小于于内内螺螺纹纹的的大大径径和和小小径径，才能保证旋合性。才能保证旋合性。六六螺纹中径的合格性判断螺纹中径的合格性判断螺纹几何参数偏差对互换性的影响：螺纹几何参数偏差对互换性的影响：本讲稿第六十九页