1、常用结合件的互换性常用结合件的互换性第第6 6章章 常用结合件的互换性常用结合件的互换性 6.1 滚动轴承结合的互换性滚动轴承结合的互换性 6.2 键和花键键连接件的互换性键和花键键连接件的互换性 6.3 普通螺纹结合的互换性普通螺纹结合的互换性 6.4 圆锥结合的互换性圆锥结合的互换性常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.16.1滚动轴承与孔轴结合的互换性滚动轴承与孔轴结合的互换性 滚动轴承作为标准部件，是机器上广滚动轴承作为标准部件，是机器上广泛使用的支承部件，由专业化的滚动轴泛使用的支承部件，由专业化的滚动轴承制造厂生产。滚动轴承的公差与配合承制造厂生产。滚动轴承的公差与配合设计是指正
2、确确定滚动轴承内圈与轴颈设计是指正确确定滚动轴承内圈与轴颈的配合、外圈与外壳孔的配合以及轴颈的配合、外圈与外壳孔的配合以及轴颈和外壳孔的尺寸公差带、几何公差和表和外壳孔的尺寸公差带、几何公差和表面粗糙度参数值，以保证其工作性能和面粗糙度参数值，以保证其工作性能和使用寿命。使用寿命。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性 6.16.1滚动轴承与孔轴结合的互换性滚动轴承与孔轴结合的互换性6.1.1 滚动轴承的组成和型式滚动轴承的组成和型式滚动体滚动体滚动轴承滚动轴承保持架保持架滚道滚道内、外圈内、外圈常用结合件的互换性常用结合件的互换性滚动轴承的组成和类型滚动轴承的组成和类型 ：外圈、内圈、滚动体
3、和保持架：外圈、内圈、滚动体和保持架 ：支撑轴系：支撑轴系 ：组成组成作用作用分类分类按滚动体的形状分按滚动体的形状分球轴承球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承滚针轴承滚针轴承按承受载荷分按承受载荷分向心轴承向心轴承( (主要承受径向载荷主要承受径向载荷) )向心推力轴承向心推力轴承( (同时承受径向和轴向载荷同时承受径向和轴向载荷) )推力轴承推力轴承( (主要承受轴向载荷主要承受轴向载荷) )常用结合件的互换性常用结合件的互换性 滚动轴承的组成和类型滚动轴承的组成和类型滚动体的形状如图所示滚动体的形状如图所示材料：内圈、外圈、滚动体材料：内圈、外圈、滚动体 GCr15、
4、GCr15SiMn 保持架保持架 软钢、青铜、尼龙软钢、青铜、尼龙常用结合件的互换性常用结合件的互换性滚动轴承的类型滚动轴承的类型a）向心球轴承）向心球轴承 b）圆锥滚子轴承）圆锥滚子轴承 c）角接触球轴承角接触球轴承 d）推力球轴承）推力球轴承a a）向心球轴承）向心球轴承 b b）圆锥滚子轴承）圆锥滚子轴承 c c）角接触球轴承）角接触球轴承 d d）推力球轴承）推力球轴承常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.1.2 6.1.2 滚动轴承的精度等级及应用滚动轴承的精度等级及应用 滚动轴承按其公称尺寸精度和旋转精度滚动轴承按其公称尺寸精度和旋转精度 向心轴承分为五级：向心轴承分为五级：0
5、0、6 6、5 5、4 4、2 2； 圆锥滚子轴承分为四级：圆锥滚子轴承分为四级：0 0、6x6x、5 5、4 4； 推力轴承分为四级：推力轴承分为四级：0 0、6 6、5 5、4 4。 0 0级精度等级最低，等级依次增高，级精度等级最低，等级依次增高，2 2级级 精度最高。精度最高。常用结合件的互换性常用结合件的互换性滚动轴承各级精度的应用滚动轴承各级精度的应用0级级 在机械制造业中应用最广，通常称为普通级，在轴在机械制造业中应用最广，通常称为普通级，在轴承代号标注时不予注出。它用于旋转精度要求不高、承代号标注时不予注出。它用于旋转精度要求不高、中等负荷、中等转速的一般机构中，如减速器的旋转
6、中等负荷、中等转速的一般机构中，如减速器的旋转机构，普通机床的变速、进给机构，汽车、拖拉机的机构，普通机床的变速、进给机构，汽车、拖拉机的变速机构，普通电动机、水泵、压缩机的旋转机构等。变速机构，普通电动机、水泵、压缩机的旋转机构等。6、5级级 用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构中，其用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构中，其中中6级、级、5级轴承多用于比较精密的机床和机器中，例级轴承多用于比较精密的机床和机器中，例如卧式车床主轴的前端用如卧式车床主轴的前端用5级轴承，后端采用级轴承，后端采用6级轴承。级轴承。 4级级用于旋转精度或转速要求很高的机床和机器的旋转机用于旋转精度或转速要求很高的
7、机床和机器的旋转机构中，如高精度磨床和车床、精密螺纹车床和磨齿机构中，如高精度磨床和车床、精密螺纹车床和磨齿机等的主轴轴承等的主轴轴承。 2级级 用于旋转精度和转速要求特别高的转速机构中，如用于旋转精度和转速要求特别高的转速机构中，如精密坐标镗床、高精度齿轮磨床和数控机床等的主轴精密坐标镗床、高精度齿轮磨床和数控机床等的主轴轴承轴承。常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.1.3 6.1.3 滚动轴承内、外径的公差及其滚动轴承内、外径的公差及其公差带特点公差带特点 滚动轴承的内、外圈，都是宽度较小的薄壁滚动轴承的内、外圈，都是宽度较小的薄壁件。容易变形（如变成椭圆形），但在装入外件。容易变形（
8、如变成椭圆形），但在装入外壳孔和轴上之后，这种变形又容易得到矫正。壳孔和轴上之后，这种变形又容易得到矫正。因此，滚动轴承国家标准规定了轴承内、外径因此，滚动轴承国家标准规定了轴承内、外径的平均直径的平均直径d dmpmp、D Dmpmp的公差，用以确定内、外的公差，用以确定内、外圈结合直径的公差带。圈结合直径的公差带。 0 0、6 6级向心轴承和向心推力球轮承的内、级向心轴承和向心推力球轮承的内、外圈平均直径的极限偏差见表外圈平均直径的极限偏差见表6.26.2、表、表6.36.3。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性 由于滚动轴承是精密的标准由于滚动轴承是精密的标准部件部件, ,使用时不能再
9、进行附加使用时不能再进行附加加工。因此，轴承内圈与轴加工。因此，轴承内圈与轴采用基孔制配合，外圈与外采用基孔制配合，外圈与外壳孔采用基轴制配合。壳孔采用基轴制配合。 国家标准规定国家标准规定, ,所有精度级所有精度级轴承内圈轴承内圈dmpdmp的公差带布置于的公差带布置于零线的下侧。这样当其与过零线的下侧。这样当其与过渡配合中的渡配合中的k6k6、m6m6、n6n6等轴等轴构成配合时，将获得比一般构成配合时，将获得比一般基孔制过渡配合规定的过盈基孔制过渡配合规定的过盈量稍大的过盈配合。量稍大的过盈配合。常用结合件的互换性常用结合件的互换性 6.1.4 6.1.4 滚动轴承与轴和外壳孔的配合滚动
10、轴承与轴和外壳孔的配合及其选择及其选择1.轴颈和外壳孔的公差带轴颈和外壳孔的公差带常用结合件的互换性常用结合件的互换性 ：作用在轴承上的合成径向负荷与套圈：作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止。相对静止。 ：作用于轴承上的合成径向负荷与套圈：作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转。相对旋转。 ：作用于轴承上的合成径向负荷与所承：作用于轴承上的合成径向负荷与所承受的套圈在一定区域内相对摆动。受的套圈在一定区域内相对摆动。2. 2. 配合选择的基本原则配合选择的基本原则局部负荷局部负荷循环负荷循环负荷摆动负荷摆动负荷 负荷的类型负荷的类型常用结合件的互换性常用结合件的互换性 2. 2. 配合
11、选择的基本原则配合选择的基本原则(a)(a)内圈循环负荷，外圈固定负荷；内圈循环负荷，外圈固定负荷； (b)(b)内圈局部负荷，外圈循环负荷内圈局部负荷，外圈循环负荷(c)(c)内圈循环负荷，外圈摆动负荷；内圈循环负荷，外圈摆动负荷； (d)(d)内圈摆动负荷，外圈循环负荷内圈摆动负荷，外圈循环负荷常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 配合选择的基本原则配合选择的基本原则 负荷的大小负荷的大小 当径向负荷当径向负荷P0.06C时称为时称为轻负荷轻负荷 当当0.06CP0.15C时称为时称为重负荷重负荷 轴承承受的负荷愈大或为冲击负荷时，最小轴承承受的负荷愈大或为冲击负荷时，最小过盈应
12、选择较大值；反之，可选择较小值。过盈应选择较大值；反之，可选择较小值。 轴承尺寸大小轴承尺寸大小 随着轴承尺寸的增大，选择的过盈配合越大，随着轴承尺寸的增大，选择的过盈配合越大，间隙配合越小。但是对于重型机械上使用特别间隙配合越小。但是对于重型机械上使用特别大尺寸的轴承，应采用较松的配合。大尺寸的轴承，应采用较松的配合。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 配合选择的基本原则配合选择的基本原则 轴承游隙轴承游隙 游隙过小游隙过小，若轴承与轴颈、壳体孔的配合，若轴承与轴颈、壳体孔的配合为过盈配合，则会使轴承中滚动体与套圈产生为过盈配合，则会使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应力，并增
13、加工作时的摩擦发热，较大的接触应力，并增加工作时的摩擦发热，降低轴承寿命。降低轴承寿命。 游隙过大游隙过大，就会使转轴产生较大的径向圆跳，就会使转轴产生较大的径向圆跳动和轴向跳动，致使轴承工作时产生较大的振动和轴向跳动，致使轴承工作时产生较大的振动和噪声，因此应检验安装后轴承的游隙是否动和噪声，因此应检验安装后轴承的游隙是否满足使用要求。满足使用要求。常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 配合选择的基本原则配合选择的基本原则 旋转精度和旋转速度旋转精度和旋转速度 对于负荷较大且有较高旋转精度要求对于负荷较大且有较高旋转精度要求的轴承，为了消除弹性变形和振动的影的轴承，为了消除弹性变形
14、和振动的影响，应避免采用间隙配合。对于精密机响，应避免采用间隙配合。对于精密机床的轻负荷轴承，为避免外壳孔与轴颈床的轻负荷轴承，为避免外壳孔与轴颈形状误差对轴承精度的影响，常采用较形状误差对轴承精度的影响，常采用较小的间隙配合。一般认为，轴承的旋转小的间隙配合。一般认为，轴承的旋转速度愈高，配合也应该愈紧。速度愈高，配合也应该愈紧。常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 配合选择的基本原则配合选择的基本原则 工作温度工作温度 轴承工作的温度一般应低于轴承工作的温度一般应低于100，高于此，高于此温度时，必须考虑温度影响的修正值。温度时，必须考虑温度影响的修正值。 配合表面的形状公差配合
15、表面的形状公差 为了保证轴承安装正确、传动平稳，通常对为了保证轴承安装正确、传动平稳，通常对轴颈和外壳孔的表面提出轴颈和外壳孔的表面提出圆柱度圆柱度要求。要求。 为保证轴承工作时有效高的旋转精度，应限为保证轴承工作时有效高的旋转精度，应限制套圈端面接触的轴肩的倾斜，特别是在高速制套圈端面接触的轴肩的倾斜，特别是在高速旋转的场合，从而避免轴承装配后滚道位置不旋转的场合，从而避免轴承装配后滚道位置不正，旋转不稳，因此标准规定了轴肩和外壳孔正，旋转不稳，因此标准规定了轴肩和外壳孔肩的肩的轴向圆跳动公差轴向圆跳动公差。常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 配合选择的基本原则配合选择的基本原则
16、 表面粗糙度表面粗糙度 轴颈和外壳孔的表面粗糙度，会使有效过盈量减少，接轴颈和外壳孔的表面粗糙度，会使有效过盈量减少，接触刚度下降，而导致支承不良。触刚度下降，而导致支承不良。 其他影响因素其他影响因素 空心轴颈比实心轴颈，薄壁壳体比厚壁壳体，轻合金壳空心轴颈比实心轴颈，薄壁壳体比厚壁壳体，轻合金壳体比钢或铸铁壳体采用的配合要紧些；体比钢或铸铁壳体采用的配合要紧些； 而剖分式壳体比整体式壳体采用的配合要松些，以免过而剖分式壳体比整体式壳体采用的配合要松些，以免过盈将轴承外圈夹扁，甚至将轴卡住。对紧于盈将轴承外圈夹扁，甚至将轴卡住。对紧于k6（包括（包括k6）的）的配合或壳体孔的标准公差小于配合
17、或壳体孔的标准公差小于IT6级时，应选用整体式壳。级时，应选用整体式壳。 为了便于安装、拆卸，特别对于重型机械，宜采用较松为了便于安装、拆卸，特别对于重型机械，宜采用较松的配合。如果要求拆卸，而又要用较紧配合时，可采用分离的配合。如果要求拆卸，而又要用较紧配合时，可采用分离性轴承或内圈带有锥孔和紧定套或退卸套的轴承。性轴承或内圈带有锥孔和紧定套或退卸套的轴承。常用结合件的互换性常用结合件的互换性应应 用用 举举 例例例例6.16.1： 一圆柱齿轮减速器，小齿轮轴要一圆柱齿轮减速器，小齿轮轴要求较高的旋转精度，装有求较高的旋转精度，装有0级单列深沟球级单列深沟球轴承（型号为轴承（型号为310），
18、轴承尺寸为），轴承尺寸为（5011026）mm，额定动负荷，额定动负荷C=32000N，径向负荷，径向负荷P=4000N。试确定。试确定与轴承配合的轴颈和外壳孔的配合尺寸与轴承配合的轴颈和外壳孔的配合尺寸和技术要求。和技术要求。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性应应 用用 举举 例例解：按给定条件，解：按给定条件，P/C=4000/32000=0.125，属于正常负荷。，属于正常负荷。减速器的齿轮传速动力，内圈承受旋转负荷，外圈承受减速器的齿轮传速动力，内圈承受旋转负荷，外圈承受固定负荷。固定负荷。按轴承类型和尺寸规格，查表按轴承类型和尺寸规格，查表6.5，轴颈公差带为，轴颈公差带为k5；
19、查表查表6.6，外壳孔的公差带为，外壳孔的公差带为G6或或H6均可，但由于该轴旋均可，但由于该轴旋转精度要求较高，可相应提高一个公差等级，选定转精度要求较高，可相应提高一个公差等级，选定H6；查表查表6.9，轴颈的圆柱度公差为，轴颈的圆柱度公差为0.004mm，轴肩的圆跳动，轴肩的圆跳动公差公差0.012mm，外壳孔的圆柱度公差为，外壳孔的圆柱度公差为0.010mm，孔，孔肩的圆跳动公差为肩的圆跳动公差为0.025mm，查表查表6.10，轴颈表面粗造度要求，轴颈表面粗造度要求Ra=0.4um，轴肩表面粗，轴肩表面粗糙度糙度Ra=1.6um，外壳孔表面粗糙度，外壳孔表面粗糙度Ra=1.6um，孔
20、肩，孔肩表面粗糙度表面粗糙度Ra=3.2um。常用结合件的互换性常用结合件的互换性 标标 注注 示示 例例常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.2 6.2 键和花键结合的互换性键和花键结合的互换性 键和花键主要用于轴和带毂零件键和花键主要用于轴和带毂零件( (如齿轮、蜗轮等如齿轮、蜗轮等) )实现周向固定以实现周向固定以传递转矩的轴毂联接。其中传递转矩的轴毂联接。其中, , 有些有些还能实现轴向固定以传递轴向力还能实现轴向固定以传递轴向力; ;也也可用做导向联接。可用做导向联接。常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.2.1 6.2.1 平键联结件的互换性平键联结件的互换性1.概述概述 键是
21、一种标准件，在机器中有着广泛的应键是一种标准件，在机器中有着广泛的应用，它属于可拆卸连接，通常用于轴与轴上零用，它属于可拆卸连接，通常用于轴与轴上零件（齿轮、带轮、联轴器等）之间的连接，起件（齿轮、带轮、联轴器等）之间的连接，起周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩，周向固定零件的作用以传递旋转运动成扭矩，而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向而导键、滑键、花键还可用作轴上移动的导向装置。装置。 键分为平键、半圆键、楔键和切向键等多键分为平键、半圆键、楔键和切向键等多种类型，它们统称为单键。其中，以平键和半种类型，它们统称为单键。其中，以平键和半圆键用得最多。圆键用得最多。常用结合件的互换性
22、常用结合件的互换性键键 的的 类类 型型(a) (a) 普通平键普通平键 圆头圆头 方头方头 一端圆头，一端方头一端圆头，一端方头 (b) (b) 导向平键导向平键(c) 滑键滑键常用结合件的互换性常用结合件的互换性键键 的的 类类 型型（d）半圆键）半圆键（e） 切向键切向键普通楔键普通楔键钩头楔键钩头楔键斜度斜度1：100拆卸空间拆卸空间安装时用力打入安装时用力打入（f） 楔键楔键常用结合件的互换性常用结合件的互换性平键联接方式及主要结构参数平键联接方式及主要结构参数常用结合件的互换性常用结合件的互换性2.2.平键联接的公差与配合平键联接的公差与配合较松联结较松联结一般联结一般联结较紧联结
23、较紧联结轴槽公差带轴槽公差带键宽公差带键宽公差带轮毂槽公差带轮毂槽公差带常用结合件的互换性常用结合件的互换性3.3.平键联接的形位公差及表面粗糙度平键联接的形位公差及表面粗糙度 为保证键与键槽的侧面具有足够的接触面积和避免为保证键与键槽的侧面具有足够的接触面积和避免装配困难，应分别规定轴槽对轴线和轮毂槽对孔的轴装配困难，应分别规定轴槽对轴线和轮毂槽对孔的轴线的对称度公差和键的两个配合侧面的平行度公差。线的对称度公差和键的两个配合侧面的平行度公差。轴槽和轮毂槽的对称度公差按轴槽和轮毂槽的对称度公差按GB/T11841996，一般，一般取取69级。当键长级。当键长L与键宽与键宽b之比大于或等于之比
24、大于或等于8时，键时，键的两侧面得到平行度应符合的两侧面得到平行度应符合GB/T 11841996，当，当b6mm时按时按6级；级；b836mm按按6级，级，b40mm按按5级。级。 轴槽与轮毂槽的两个工作侧面为配合表面，表面粗轴槽与轮毂槽的两个工作侧面为配合表面，表面粗糙度糙度Ra值取值取1.63.2um。槽底面的表面粗糙度参数。槽底面的表面粗糙度参数Ra上限值取为上限值取为6.3 um。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性4. 4. 图图 样样 标标 注注常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.2.2 6.2.2 花键连接件的互换性花键连接件的互换性1 1、概述、概述 花键连接的特点：花
25、键连接的特点： 花键的类型花键的类型常用结合件的互换性常用结合件的互换性花键定心方式花键定心方式 花键有大径花键有大径D D、小径、小径d d和键（槽）宽和键（槽）宽B B三个主三个主要尺寸参数，为了改善其加工工艺性，只需将要尺寸参数，为了改善其加工工艺性，只需将其中一个参数加工得较准确，使其起配合定心其中一个参数加工得较准确，使其起配合定心作用。作用。常用结合件的互换性常用结合件的互换性小小 径径 定定 心心 矩形花键国家标准（矩形花键国家标准（GB/T1144GB/T114420012001）规）规定，矩形花键用小径定心，因为小径定心有一定，矩形花键用小径定心，因为小径定心有一系列优点。小
26、径定心时，热处理后的变形可用系列优点。小径定心时，热处理后的变形可用内圆磨修复，而且内圆磨可达到更高的尺寸精内圆磨修复，而且内圆磨可达到更高的尺寸精度和更高的表面粗糙度要求。因而小径定心的度和更高的表面粗糙度要求。因而小径定心的定心精度更高，定心稳定性较好，使用寿命长，定心精度更高，定心稳定性较好，使用寿命长，有利于产品质量的提高。外花键小径精度可用有利于产品质量的提高。外花键小径精度可用成形磨削保证。成形磨削保证。常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 矩形花键的公差与配合矩形花键的公差与配合 GB/T1144GB/T1144一一20012001规定的小径规定的小径d d、大径、大径
27、D D及键及键（槽）宽（槽）宽B B的尺寸公差带如图所示。的尺寸公差带如图所示。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 矩形花键的公差与配合矩形花键的公差与配合 矩形花键配合应采用基孔制，即内花键矩形花键配合应采用基孔制，即内花键d、D和和B的基本偏差不变，依靠改变外花键的基本偏差不变，依靠改变外花键d、D和和B的基本偏差，获得不同松紧的配合。的基本偏差，获得不同松紧的配合。 矩形花键配合精度的选择，主要考虑矩形花键配合精度的选择，主要考虑定心精定心精度度要求和要求和传递转矩传递转矩的大小。的大小。 精密传动用花键联结精密传动用花键联结定心精度高，传递转矩定心精度高，传递转矩大而且平
28、稳，多用于精密机床主轴变速箱与齿大而且平稳，多用于精密机床主轴变速箱与齿轮孔的联接。轮孔的联接。 一般用花键联接一般用花键联接则常用于定心精度要求不高则常用于定心精度要求不高的卧式车床变速箱及各种减速器中轴与齿轮的的卧式车床变速箱及各种减速器中轴与齿轮的联接。联接。 常用结合件的互换性常用结合件的互换性 3.3.矩形花键的几何公差和表面粗糙度矩形花键的几何公差和表面粗糙度 为保证定心表面的配合性质，应对矩形花键规定如下要求：为保证定心表面的配合性质，应对矩形花键规定如下要求：1）内、外花键定心直径）内、外花键定心直径d的尺寸公差与几何公差的关系，必须采用的尺寸公差与几何公差的关系，必须采用包容
29、要求。包容要求。2）内）内(外外)花键应规定键槽花键应规定键槽(键键)侧面对定心轴线的位置度公差，如图侧面对定心轴线的位置度公差，如图所示，并采用最大实体要求，用综合量规检验。所示，并采用最大实体要求，用综合量规检验。常用结合件的互换性常用结合件的互换性3.3.矩形花键的几何公差和表面粗糙度矩形花键的几何公差和表面粗糙度3) 单件小批生产，采用单项测量时，应规定键槽单件小批生产，采用单项测量时，应规定键槽(键键)的中心平面对定心轴线的对称度和等分度，的中心平面对定心轴线的对称度和等分度，并采用独立原则。并采用独立原则。4) 对较长的花键可根据性能自行规定键侧对轴线对较长的花键可根据性能自行规定
30、键侧对轴线的平行度公差的平行度公差5) 矩形花键的表面粗糙度矩形花键的表面粗糙度Ra推荐值：推荐值：对于内花键，小径表面对于内花键，小径表面1.6um，大径表面，大径表面6.3um，键槽侧面键槽侧面3.2um。对于外花键，小径表面对于外花键，小径表面0.8um，大径表面，大径表面3.2um，键槽侧面键槽侧面1.6um。常用结合件的互换性常用结合件的互换性花键连接在图样上的标注花键连接在图样上的标注 花键联结在图纸上的标注花键联结在图纸上的标注, ,按顺序包括以按顺序包括以下项目：键数下项目：键数N N，小径，小径d d，大径，大径D, D, 键宽键宽B,B,花键花键公差带代号。示例如下：公差带
31、代号。示例如下：花键规格花键规格: N: Nd dD DB 6B 6232326266 6花花 键键 副：副： GB1144GB114420012001内内 花花 键：键：6 623H623H626H1026H106H116H11外外 花花 键：键：6 623f623f626a1126a116d106d10常用结合件的互换性常用结合件的互换性花键连接在图样上的标注花键连接在图样上的标注常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.36.3普通螺纹结合的互换性普通螺纹结合的互换性 螺纹结合由相互结合的内、外螺纹组成。内外螺纹螺纹结合由相互结合的内、外螺纹组成。内外螺纹通过相互旋合及牙侧面的接触作用，实
32、现零部件间的通过相互旋合及牙侧面的接触作用，实现零部件间的联结、紧固及相对位移等功能，在机械制造中应用广联结、紧固及相对位移等功能，在机械制造中应用广泛。泛。 其用途可分为连接螺纹和传动螺纹和密封螺纹。其用途可分为连接螺纹和传动螺纹和密封螺纹。 连接螺纹又称为连接螺纹又称为紧固螺纹，用于紧固紧固螺纹，用于紧固和连接零件，其牙型和连接零件，其牙型为三角形，对它的主为三角形，对它的主要要求是可旋合性和要要求是可旋合性和连接的可靠性。连接的可靠性。 传动螺纹用于传递传动螺纹用于传递动力或位移，其牙型有动力或位移，其牙型有 梯形、矩形和锯齿形等，梯形、矩形和锯齿形等，对它的主要要求是传递对它的主要要求
33、是传递动力要可靠，传动比要动力要可靠，传动比要稳定（位移准确）。稳定（位移准确）。 密封螺纹用于密密封螺纹用于密封，要求是结合封，要求是结合紧密，配合具有紧密，配合具有一定的过盈，以一定的过盈，以保证不漏水、不保证不漏水、不漏气、不漏油。漏气、不漏油。常用结合件的互换性常用结合件的互换性 6.3.16.3.1普通螺纹的基本牙型和几何参数普通螺纹的基本牙型和几何参数（1 1）大径（）大径（d d或或D D）（2 2）小径（）小径（d1d1或或D1D1）（3 3）中径（）中径（d2d2或或D2D2）（4 4）单一中径）单一中径 （d d2 2单一单一或或D D2 2单一单一）（5 5）牙型角）牙型
34、角=60=60和牙型半角和牙型半角(2 )2 )（6 6）螺距（）螺距（P P）（6 6）螺纹旋合长度（）螺纹旋合长度（L L） 常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.2 6.3.2 螺纹几何参数对互换性的影响螺纹几何参数对互换性的影响1.1.螺距误差的影响螺距误差的影响 螺距误差分为：螺距误差分为： 局部误差局部误差P P和累积误差和累积误差P PP P指在螺纹全长上，任意单个实际螺距指在螺纹全长上，任意单个实际螺距PaPa对公对公称螺距称螺距P P的最大差值。的最大差值。 P = Pa- PP = Pa- PP P指在规定长度内，任意个实际螺距对公称螺指在规定长度内，任意个实际螺距对
35、公称螺距的最大差值，它与旋合长度有关，是主要影距的最大差值，它与旋合长度有关，是主要影响因素。响因素。 P P= n Pa- n P= n Pa- n P常用结合件的互换性常用结合件的互换性螺距累积误差的影响螺距累积误差的影响 对于联接螺纹，对于联接螺纹，P P会使内外牙侧面发生干会使内外牙侧面发生干涉而影响旋合性，并使载荷集中在少数几扣牙涉而影响旋合性，并使载荷集中在少数几扣牙侧面，影响连接的可靠性与承载能力，对于传侧面，影响连接的可靠性与承载能力，对于传动螺纹，动螺纹，P P会影响运动精度及空回行程的大会影响运动精度及空回行程的大小。小。 P P主要是由加工机床运动链的传动误差引主要是由加
36、工机床运动链的传动误差引起的，若用成型刀具如板牙、丝锥加工，则刀起的，若用成型刀具如板牙、丝锥加工，则刀具本身的具本身的P P会直接影响造成工件的会直接影响造成工件的P P。常用结合件的互换性常用结合件的互换性 螺距累积误差的影响螺距累积误差的影响常用结合件的互换性常用结合件的互换性 螺距误差的中径当量螺距误差的中径当量由图中由图中abcabc可知：可知： fp =1.632fp =1.632P P常用结合件的互换性常用结合件的互换性2.牙型半角误差的影响牙型半角误差的影响 /2/2是实际牙型半角与公称牙型半角之差，是实际牙型半角与公称牙型半角之差，即即/2/2是由于实际牙型角制造不准确（刀具
37、是由于实际牙型角制造不准确（刀具的角度误差引起）或牙型角平分线不垂直于螺的角度误差引起）或牙型角平分线不垂直于螺纹轴线（刀具的安装误差引起）造成的，或两纹轴线（刀具的安装误差引起）造成的，或两者综合造成的。者综合造成的。 牙型半角误差同样会使牙侧干涉而影响螺纹的牙型半角误差同样会使牙侧干涉而影响螺纹的旋合性、并由于牙侧间的接触面积减小而影响旋合性、并由于牙侧间的接触面积减小而影响联结强度。联结强度。常用结合件的互换性常用结合件的互换性 2.牙型半角误差的影响牙型半角误差的影响常用结合件的互换性常用结合件的互换性牙型半角误差的中径当量牙型半角误差的中径当量 为便于分析，假设内螺纹具有理想的牙型，
38、外螺为便于分析，假设内螺纹具有理想的牙型，外螺纹仅牙型半角有误差。如下图所示，当外螺纹的牙纹仅牙型半角有误差。如下图所示，当外螺纹的牙型半角小于内螺纹的牙型半角时，在牙侧（顶处将型半角小于内螺纹的牙型半角时，在牙侧（顶处将产生干涉（图中阴影线部分）。为避免产生干涉，产生干涉（图中阴影线部分）。为避免产生干涉，可把外螺纹的实际中径减小值或把内螺纹的实际中可把外螺纹的实际中径减小值或把内螺纹的实际中径增加值。值叫做半角误差的中径当量。径增加值。值叫做半角误差的中径当量。 根据任意三角形的正弦定理，考虑到左、右牙根据任意三角形的正弦定理，考虑到左、右牙型半角误差可能同时出现的各种情况及必要的单位型半
39、角误差可能同时出现的各种情况及必要的单位换算，得出：换算，得出：)22(073. 022112KKPf常用结合件的互换性常用结合件的互换性3. 3. 中径误差的影响中径误差的影响中径误差是指实际中径对其公称中径之差。中径误差是指实际中径对其公称中径之差。即中径的大小与加工时的进刀深浅有关，进刀即中径的大小与加工时的进刀深浅有关，进刀越深，外螺纹的中径就越小，内螺纹的中径则越深，外螺纹的中径就越小，内螺纹的中径则越大。因此中径误差同样影响螺纹的旋合性与越大。因此中径误差同样影响螺纹的旋合性与联结强度，若外螺纹的中径小于内螺纹的中径，联结强度，若外螺纹的中径小于内螺纹的中径，就能保证内、外螺纹的旋
40、合性；反之，就会产就能保证内、外螺纹的旋合性；反之，就会产生干涉而难以旋合。但是。如果外螺纹的中径生干涉而难以旋合。但是。如果外螺纹的中径过小，则会削弱其联结强度。为此，加工螺纹过小，则会削弱其联结强度。为此，加工螺纹时应当对中径误差加以控制。时应当对中径误差加以控制。常用结合件的互换性常用结合件的互换性4 4螺纹中径合格性的判断原则螺纹中径合格性的判断原则实际螺纹的作用中径不能超出最大实体牙实际螺纹的作用中径不能超出最大实体牙型的中径，而实际螺纹上任何部位的单一中型的中径，而实际螺纹上任何部位的单一中径不能超出最小实体牙型的中径。径不能超出最小实体牙型的中径。即：即：对于外螺纹：对于外螺纹：
41、d d2 2作用作用d d2M2M d d2 2单一单一d d2L2L对于内螺纹：对于内螺纹：D D2 2作用作用D D2M2M D D2 2单一单一D D2L2L常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.36.3.3普通螺纹的公差与配合普通螺纹的公差与配合1.普通螺纹的公差带普通螺纹的公差带 普通螺纹的公差带由基本偏差决定其位置，公差等普通螺纹的公差带由基本偏差决定其位置，公差等级决定其大小。级决定其大小。公差等级公差等级常用结合件的互换性常用结合件的互换性（2 2）螺纹的基本偏差）螺纹的基本偏差螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本螺纹公差带相对于基本牙型的位置由基本偏差确定。国家标准中，
42、对内螺纹规定了两偏差确定。国家标准中，对内螺纹规定了两种基本偏差，代号为种基本偏差，代号为G G、H H ；对外螺纹规定；对外螺纹规定了四种基本偏差，代号为了四种基本偏差，代号为e e、f f、g g、h h 常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.4 6.3.4 普通螺纹公差与配合选用普通螺纹公差与配合选用 由基本偏差和公差等级可以组成多种公差带。在由基本偏差和公差等级可以组成多种公差带。在实际生产中为了减少刀具及量具的规格和数量，便于实际生产中为了减少刀具及量具的规格和数量，便于组织生产，对公差带的种类予以了限制，国标推荐按组织生产，对公差带的种类予以了限制，国标推荐按下表选用。下表选
43、用。大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带方框的公差带；大量生产的精制紧固螺纹，推荐采用带方框的公差带；带带* *号的公差带优先选用，加（）的公差带尽量不用。号的公差带优先选用，加（）的公差带尽量不用。 1. 1. 螺纹公差带的选用螺纹公差带的选用常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.4 6.3.4 普通螺纹公差与配合选用普通螺纹公差与配合选用2. 配合的选用配合的选用 为了保证螺母、螺栓旋合后的同轴度为了保证螺母、螺栓旋合后的同轴度及强度，一般选用间隙为零的配合（及强度，一般选用间隙为零的配合（H/hH/h）；）； 为了装拆方便及改善螺纹的疲劳强度，为了装拆方便及改善螺纹的疲劳强度，可选用
44、小间隙配合（可选用小间隙配合（H/gH/g和和G/hG/h）；）； 需要涂镀保护层的螺纹，其间隙大小需要涂镀保护层的螺纹，其间隙大小决定于镀层的厚度。决定于镀层的厚度。 在高温下工作的螺纹，可根据装配和在高温下工作的螺纹，可根据装配和工作时的温度差别来选定适宜的间隙配合。工作时的温度差别来选定适宜的间隙配合。常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.4 6.3.4 普通螺纹公差与配合选用普通螺纹公差与配合选用3. 螺纹精度和旋合长度螺纹精度和旋合长度 精度等级的选用，对于间隙较小，要求配精度等级的选用，对于间隙较小，要求配合性质稳定，需保证一定的定心精度的精密螺合性质稳定，需保证一定的定心精
45、度的精密螺纹，采用精密级；对于一般用途的螺纹，采用纹，采用精密级；对于一般用途的螺纹，采用中等级；不重要的以及制造较困难的螺纹采用中等级；不重要的以及制造较困难的螺纹采用粗糙级。粗糙级。 旋合长度的选用，通常采用中等旋合长度，旋合长度的选用，通常采用中等旋合长度，仅当结构和强度上有特殊要求时方可采用短旋仅当结构和强度上有特殊要求时方可采用短旋合长度和长旋合长度。合长度和长旋合长度。常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.5 6.3.5 螺纹标记螺纹标记1.1.单个螺纹的标记单个螺纹的标记常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.3.5 6.3.5 螺纹标记螺纹标记2. 螺纹配合在图样上的标注
46、螺纹配合在图样上的标注 标注螺纹配合时，内外螺纹的公差带标注螺纹配合时，内外螺纹的公差带代号用斜线分开，左边为内螺纹公差带代号用斜线分开，左边为内螺纹公差带代号，右边外螺纹公差带代号。例如：代号，右边外螺纹公差带代号。例如： M202-6H/6g， M202-6H/6g-LH。常用结合件的互换性常用结合件的互换性3.3.螺纹的表面粗糙度要求螺纹的表面粗糙度要求工件工件螺纹中径公差等级螺纹中径公差等级456669Ra不大于（不大于（m）螺栓、螺钉、螺母螺栓、螺钉、螺母 1.63.23.26.3轴、套上的螺纹轴、套上的螺纹 0.81.61.63.2螺纹牙侧表面粗糙度主要根据中径公差等级来确定螺纹牙
47、侧表面粗糙度主要根据中径公差等级来确定 常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.4 6.4 圆锥结合的互换性圆锥结合的互换性6.4.1 概述概述1.圆锥结合的特点圆锥结合的特点（1）保证结合件相互自动对准中心；）保证结合件相互自动对准中心；（2）配合的间隙或过盈可以调整；）配合的间隙或过盈可以调整；（3）密封性好。）密封性好。 圆柱配合和圆锥配合的比较圆柱配合和圆锥配合的比较常用结合件的互换性常用结合件的互换性2.2.圆锥结合的主要参数圆锥结合的主要参数圆锥角圆锥角圆锥直径圆锥直径D、d圆锥长度圆锥长度L 锥度锥度CLdDC 常用结合件的互换性常用结合件的互换性6.4.2 6.4.2 圆锥公差
48、圆锥公差1.锥度与锥角系列锥度与锥角系列（1）一般用途圆锥的锥度与锥角）一般用途圆锥的锥度与锥角 GB/T 156GB/T 15620012001标准中对一般用途圆锥的锥度与标准中对一般用途圆锥的锥度与锥角规定了锥角规定了2121个基本值系列，如表个基本值系列，如表6.226.22所示。选用时，所示。选用时，应优先选用表中第一系列，当不能满足需要时，选第应优先选用表中第一系列，当不能满足需要时，选第二系列。二系列。（2） 特殊用途圆锥的锥度与锥角特殊用途圆锥的锥度与锥角 对特殊用途圆锥的锥度与锥角标准规定了对特殊用途圆锥的锥度与锥角标准规定了2424个基个基本值系列，仅适用于某些特殊行业和用途
49、。详见本值系列，仅适用于某些特殊行业和用途。详见GB/T GB/T 15615620012001。常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 术语及定义术语及定义(1) 圆锥直径公差圆锥直径公差TD圆锥大径圆锥大径D D或小径或小径d d的允许变动量的允许变动量 常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 术语及定义术语及定义（2）圆锥角公差）圆锥角公差AT允许圆锥角的变动量称为圆锥角公差允许圆锥角的变动量称为圆锥角公差 常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 术语及定义术语及定义(3) 圆锥的形状公差圆锥的形状公差TF圆锥的形状公差包括下述两种：圆锥的形状公差包括下述两种：
50、圆锥素线直线度公差圆锥素线直线度公差在圆锥轴向平面内，在圆锥轴向平面内，允许实际素线形状的最大变动量。圆锥素线直允许实际素线形状的最大变动量。圆锥素线直线度公差度，是在给定截面上，距离为公差值线度公差度，是在给定截面上，距离为公差值TF的两条平行直线间的区域。的两条平行直线间的区域。 截面圆度公差截面圆度公差在圆锥轴线法线截面上，允在圆锥轴线法线截面上，允许截面形状的最大变动量，截面圆度公差带是许截面形状的最大变动量，截面圆度公差带是半径差为值半径差为值TF的同心圆间的区域。的同心圆间的区域。常用结合件的互换性常用结合件的互换性2. 2. 术语及定义术语及定义(4) 给定截面圆锥直径公差给定截
