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1、2022-4-191第六章滚动轴承的互换性演示文稿6.1、概述第六章 滚动轴承的互换性n作用作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用于支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，广泛地用于机械传动中。n分类分类： n滑动轴承（铜轴瓦）：n滚动轴承 ：n按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承n按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承轴承的作用及分类：轴承的作用及分类：第六章 滚动轴承的互换性2滚动轴承的组成：滚动轴承的组成： n滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。第六章 滚动轴承的互换性2022-4-195dD外圈外圈内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架B3滚动轴承的安装形式：
2、滚动轴承的安装形式： n外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。 n通常外圈固定不动因而外圈与轴承座为过盈配合；内圈随轴一起旋转内圈与轴也为过盈配合。n 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。第六章 滚动轴承的互换性2022-4-197内圈与轴颈同转、内圈与轴颈同转、外圈与外壳孔固定外圈与外壳孔固定外圈与外壳孔同转、外圈与外壳孔同转、内圈与轴颈固定内圈与轴颈固定 滚动轴承的工作状态滚动轴承的工作状态4滚动轴承的结构特点：滚动轴承的结构特点： n滚动轴承是一种标准件。 n有内外两种互换性。 n滚动轴承的精度要求很高。第六章 滚动轴承的互换性202
3、2-4-199按承受负荷的方向按承受负荷的方向, , 滚动轴承可分为滚动轴承可分为: : 仅承受径向力的向心轴承仅承受径向力的向心轴承 仅承受轴向力的推力轴承仅承受轴向力的推力轴承 同时承受径向力和轴向力的角接触轴承同时承受径向力和轴向力的角接触轴承 按滚动体的形状，滚动轴承可分为按滚动体的形状，滚动轴承可分为: :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等滚针轴承等5. 滚动轴承的类型滚动轴承的类型6有关滚动轴承的国标规定：有关滚动轴承的国标规定： n滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动轴承本身的尺寸公差、旋转精度（跳动公差等）、测量方法，还规定可与滚动轴承相配的箱体
4、孔和轴颈的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。 （GB/T272-1993）第六章 滚动轴承的互换性6.2、滚动轴承的精度等级、滚动轴承的精度等级包括滚动轴承制造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等。第六章 滚动轴承的互换性2022-4-1912公差等级：公差等级：n滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为普通级/P0、高级/P6、/P6x、精密级/P5、超精密级/P4及最精密级/P2（GB/T272-1993）。凡属普通级的轴承，一般在轴承型号上不标注公差等级代号。第六章 滚动轴承的互换性第六章 滚动轴承的互换性2、滚动轴承精度等级的选择：、滚动轴承精度等级的
5、选择： 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。一般这样选取具体参见教材P166表61）：n/P0：用于旋转精度要求不高的一般机构中。n/P6、/P5、P4：用于旋转精度要求较高或转速较高 的机构中。n/P2：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。 第六章 滚动轴承的互换性6.3滚动轴承内径与外径的公差带及其特点滚动轴承内径与外径的公差带及其特点1.公差带公差带n任何尺寸的公差带由两个因素决
6、定任何尺寸的公差带由两个因素决定：公差带的大小和公差带的位置。滚动轴承的公差带也不例外，其公差带如图所示。n轴承内、外径公差带的特点是轴承内、外径公差带的特点是：所有公差带都单向偏置在零线下方，即上偏差为0，下偏差为负值。第六章 滚动轴承的互换性2.Dmp公差带分布在零线下方的作用：（1）防止轴承内圈与轴发生相对运动，避免结合面磨损；（2）使轴颈按标准偏差加工，符合标准化和互换性要求。3.过盈量不可过大的原因：a、防止内圈撑裂；b、便于拆换。第六章 滚动轴承的互换性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dm
7、p的公差带第六章 滚动轴承的互换性4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（1）：）：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d、外径D和轴承宽度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，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。n外径： Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2n内径： dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmin为加工后测得的最大、最小单一外径。dsmax、dsmin为加
8、工后测得的最大、最小单一内径。第六章 滚动轴承的互换性4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（2）：）：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，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。n滚动轴承的旋转精度滚动轴承的旋转精度：是指轴承内外圈的径径向跳动公差向跳动公差；轴承内、外圈的端面对内孔轴线的端面跳动公差端面跳动公差等。第六章 滚动轴承的互换性+0-+0-90
9、50已知轴承的基本尺寸如图所示。根据实际工况采用E级（相当于/P6）向心轴承，试画出轴承孔轴公差带并标注有关尺寸。 查表：教材P167es=0ES=0ei=-0.013EI=-0.01轴承公差带标注示例： 第六章 滚动轴承的互换性6.4、滚动轴承与轴和壳体孔配合与的选择：1.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
10、、表面粗糙度的确定等。这部分内容由互换性解决。第六章 滚动轴承的互换性2滚动轴承配合制：滚动轴承配合制： n前面在讨论配合制时，谈到一般情况下，采用基孔制，但若为标准件，则与之相配合的零件的配合性质由标准件决定。就滚动轴承而言，由于是标准件，与外圈相配合的部分采用基轴制；与内圈相配合的轴采用基孔制。n轴承内圈与轴的配合是基孔制，虽然滚动轴承内圈所有公差等级的都在零线的下方且上偏差为零。其主要原因是轴承配合的特殊要求。在大多数情况下，轴承的内孔要随轴一起转动，两者之间的配合必须有一定的过盈。第六章 滚动轴承的互换性轴承配合公差带第六章 滚动轴承的互换性2022-4-1925 + 0 -dg6g5
11、h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6 轴颈尺寸公差带轴颈尺寸公差带 轴承内圈公差带轴承内圈公差带2022-4-1926D+0-G7H8H7H6Js7 Js6J7 J6K6K7M6 M7N6N7P6P7轴承外圈公差带轴承外圈公差带 与与G/hP/h配合相同配合相同3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与滚动轴承相配合的孔、轴的公差等级与轴承的公差等级密切相关。一般与/P6、/P0轴承配合的轴，其公差等级 多 为 I T 5 I T 7 ， 箱 体 孔 多 为IT6IT8等。第六章 滚动轴承的互换性4配合性质的选择：配合性质的选择：n
12、轴承配合性质的选择即是确定与轴承相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号。n选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载类型负载类型、轴承所受负载负载的大小的大小、轴承的工作条件工作条件、与轴承相配合的孔和轴的材料和装卸要求材料和装卸要求等。第六章 滚动轴承的互换性负载类型： 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的局部上。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圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个上。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
13、与所承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180的部分上。第六章 滚动轴承的互换性负载类型示例：第六章 滚动轴承的互换性负载的大小： 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，负载如下分类：n轻负载： P0.07Cn正常负载：0.07CP0.15Cn重负载： P0.15C 其中：P为轴承的当量径向负载，C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。第六章 滚动轴承的互换性工作温度： n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使配合变松；外圈会因热
14、胀而使配合变紧。选择配合时应考虑温度的影响。第六章 滚动轴承的互换性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。轴承转速越高，应选用愈紧的配合。具体选用时参见教材P173表6-5、6-6等相应表格。第六章 滚动轴承的互换性2022-4-19342022-4-1935运转状态运转状态负荷负荷状态状态深沟球轴承、调心球轴承、深沟球轴承、调心球轴承、角接触球轴承角接触球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴和圆锥滚子轴承承调心滚子轴承调心滚子轴承 公差带公差带 说明说明举例举例轴轴 承承 公公 称称 内内 径径 内圈内圈
15、相对相对 于负于负 荷方荷方 向转向转 动及动及 摆动摆动一般通用一般通用机械、电机械、电动机、机动机、机床主轴、床主轴、泵、内燃泵、内燃机、正齿机、正齿轮传动装轮传动装置、铁路置、铁路机车车辆机车车辆轴箱、破轴箱、破碎机等碎机等 轻轻负荷负荷1818100100200 40 401401402004040100100200 h5j6k6m6正常正常负荷负荷1818100100140140200200280404010010014014020020040040 4065 65100 100140140280280560j5、js5k5m5m6n6p6r6重重符合符合 5014014020020
16、0 50100 100140 140200 200n6p6r6r7内圈相内圈相对于负对于负荷方向荷方向固定固定静止轴上的静止轴上的各种轮子、各种轮子、张紧轮、绳张紧轮、绳轮、振动筛、轮、振动筛、惯性振动器惯性振动器 所有所有负荷负荷 所所 有有 尺尺 寸寸f6g6h6j62022-4-19362022-4-1937 运转状态运转状态 公差带公差带球球轴轴承承滚 子滚 子轴承轴承 G7 H7其他状态其他状态 轴向容易移轴向容易移动动 轴向能轴向能或剖分或剖分 J7 . Js7 轴处于高温下工轴处于高温下工作作采用剖分式外壳采用剖分式外壳移动，采用整移动，采用整体式体式式外壳式外壳 轴向不移动，采
17、用整体式轴向不移动，采用整体式壳壳 K7 M7说说 明明固固定定的的外外圈圈负负荷荷摆摆动动负负荷荷旋旋转转的的外外圈圈负负荷荷举举例例一般一般机械、机械、铁路铁路机车机车车辆车辆轴、轴、电动电动机、机、泵泵 张紧张紧滑、滑、轮彀轮彀轴承轴承J7 K7K 7 M7M7 .N7负荷状负荷状态态 轻 、 正轻 、 正常 、 重常 、 重负荷负荷 冲击负冲击负荷荷轻 、 正轻 、 正常负荷常负荷正 常 、正 常 、重负荷重负荷冲 击 负冲 击 负荷荷 轻负荷轻负荷 正常正常负荷负荷 重负荷重负荷 N7 .P72022-4-19385. 轴颈和外壳孔形位公差轴颈和外壳孔形位公差 和表面粗糙度选择和表面
18、粗糙度选择 轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度 标准标准(GB/T27593) 为了保证滚动轴承的工作性能，国家标准对分为了保证滚动轴承的工作性能，国家标准对分别与滚动轴承内、外圈配合的轴颈、外壳孔规定了别与滚动轴承内、外圈配合的轴颈、外壳孔规定了形位公差和表面粗糙度标准形位公差和表面粗糙度标准: 轴颈、外壳孔形位公差标准轴颈、外壳孔形位公差标准 轴颈、外壳孔表面粗糙度标准轴颈、外壳孔表面粗糙度标准2022-4-19392.2.轴颈和外壳孔的形位公差的确定轴颈和外壳孔的形位公差的确定 轴颈遵守轴颈遵守； 轴颈、外壳孔按轴颈、外壳孔按GB/T27593分别规定分别规定， 轴肩、孔肩按轴肩、孔肩按GB/T27593分别规定对各自基分别规定对各自基准轴线的准轴线的； 二外壳孔轴线分别对其公共轴线的同轴度公差二外壳孔轴线分别对其公共轴线的同轴度公差采用采用采用采用 二轴颈分别对其公共轴线以类比法按二轴颈分别对其公共轴线以类比法按GB118480选择选择。6.5滚动轴承配合滚动轴承配合选用示例及图样标注选用示例及图样标注第六章 滚动轴承的互换性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。第六章 滚动轴承的互换性