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1、第七章 滚动轴承的公差与配合第1页，共24页，编辑于2022年，星期一教学内容n第一节第一节 滚动轴承的互换性和公差等级滚动轴承的互换性和公差等级n第二节第二节 滚动轴承内、外及相配轴径、外壳滚动轴承内、外及相配轴径、外壳孔的公差带孔的公差带n第三节第三节 滚动轴承公差与配合的选择滚动轴承公差与配合的选择n第四节第四节 滚动轴承公差与配合在滚动轴承公差与配合在 图样上的标注图样上的标注第2页，共24页，编辑于2022年，星期一学习要点n基本要求：1、了解滚动轴承互换性的特点；2、了解滚动轴承的公差等级及应用；3、了解滚动轴承公差与配合的特点；4、掌握滚动轴承与轴径、外壳孔配合的选用。n重点内容
2、：滚动轴承公差配合的特点。n难点内容：滚动轴承负荷分析及其与配合选择的关系。第3页，共24页，编辑于2022年，星期一第一节第一节 滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性和公差等级和公差等级第4页，共24页，编辑于2022年，星期一一、滚动轴承概述1.1.轴承的作用和分类轴承的作用和分类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滑动轴承滑动轴承（铜轴瓦）（铜轴瓦）n滚动轴承滚动轴承：按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按承载形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承按承
3、载形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承第5页，共24页，编辑于2022年，星期一2.滚动轴承的组成 n滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。第6页，共24页，编辑于2022年，星期一3.滚动轴承的安装形式 n外圈与箱体上的轴承座孔配合，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。第7页，共24页，编辑于2022年，星期一4.滚动轴承的配合要求n 滚动轴承的配合必须满足两滚动轴承的配合必须满足两项要求：项要求：（1）必要旋转精度：轴承工）必要旋转精度：轴承工作时，内外圈和端面的跳动作时，内外圈和端面的跳动应控制在允许范围
4、内，保证应控制在允许范围内，保证回转精度。回转精度。（2）合适的游隙：轴承工作时）合适的游隙：轴承工作时应使径向游隙和轴向游隙保持应使径向游隙和轴向游隙保持在适合范围内，保证正常运转，在适合范围内，保证正常运转，寿命长。寿命长。第8页，共24页，编辑于2022年，星期一5.滚动轴承的互换性 滚动轴承的两种互换性：n滚动轴承是一种标准件，作为部件使用要求具有外互换性；在组成其零件之间具有内互换性。n为便于安装和更换，轴承内圈内孔和外圈圆柱面应具有完全互换性；同时基于技术经济性，轴承的某些零件的特定部位仅具有不完全互换性。第9页，共24页，编辑于2022年，星期一二、滚动轴承的公差等级及应用滚动轴
5、承的公差等级n向心轴承的公差等级为：0，6，5，4，2级(相当于GB307.384中的G，E，D，C和B级)；圆锥滚子轴承分为：0，6x，5，4级；推力轴承分为：0，6，5，4级。其中0级精度最低，2级最高。公差等级0级6级、6x级5级4级、2级公差等级名称普通级高级精密级超精密级第10页，共24页，编辑于2022年，星期一各个公差等级滚动轴承的应用n0 0级轴承：级轴承：为为普通轴承，在机械制造业中应用最广。主要普通轴承，在机械制造业中应用最广。主要用于旋转精度要求不高的机构。如，普通机床的变速箱用于旋转精度要求不高的机构。如，普通机床的变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的变速箱，普通电机、水泵、
6、和进给箱，汽车、拖拉机的变速箱，普通电机、水泵、压缩机中的旋转机构等。压缩机中的旋转机构等。n6 6，5 5，4 4级轴承：级轴承：应用于旋转精度要求较高或转速要求应用于旋转精度要求较高或转速要求的机械中。如普通机床主轴的前轴承多采用的机械中。如普通机床主轴的前轴承多采用5级轴承，级轴承，后轴承多采用后轴承多采用6级轴承；高精度机床主轴采用级轴承；高精度机床主轴采用4级轴承。级轴承。n2 2级轴承，级轴承，用于旋转精度和转速很高的机构，如精度坐用于旋转精度和转速很高的机构，如精度坐标镗床和高精度磨床主轴多采用标镗床和高精度磨床主轴多采用2级轴承。级轴承。第11页，共24页，编辑于2022年，星
7、期一第二节第二节 滚动轴承内、外径及相配滚动轴承内、外径及相配轴径、外壳孔的公差带轴径、外壳孔的公差带第12页，共24页，编辑于2022年，星期一一、滚动轴承公差带的特点n滚动轴承内圈与轴颈的配合采用滚动轴承内圈与轴颈的配合采用基孔制基孔制，外圈与外壳的，外圈与外壳的配合采用配合采用基轴制基轴制。n内圈基准孔内圈基准孔公差带位于以公差带位于以d为零线的下方为零线的下方（轴承内圈通常与轴（轴承内圈通常与轴一起旋转，为防止结合面间相对滑动，应选用小过盈的配合。一起旋转，为防止结合面间相对滑动，应选用小过盈的配合。国标规定此公差带在零线下方，使它与形成标准过渡配合的公国标规定此公差带在零线下方，使它
8、与形成标准过渡配合的公差带（差带（j、js、k、m、n）相配时，得到较紧的配合）相配时，得到较紧的配合)，上偏，上偏差为零。差为零。n外圈基准轴公差带同样位于以外圈基准轴公差带同样位于以D为零线的下方，与具有基为零线的下方，与具有基本偏差本偏差h的公差带类似，的公差带类似，但公差值不同但公差值不同。上偏差为零。上偏差为零。第13页，共24页，编辑于2022年，星期一二、与滚动轴承配合的轴和外壳孔的常用公差带 n按滚动轴承的工作特性，国家标准规定了与其相配合的轴按滚动轴承的工作特性，国家标准规定了与其相配合的轴颈有颈有17种常用公差带、外壳孔有种常用公差带、外壳孔有16种常用公差带。种常用公差带
9、。n它们适用于它们适用于一般工作条件一般工作条件下的下的0级和级和6级滚动轴承，轴级滚动轴承，轴为实心或厚壁钢制，外壳孔的铸钢或铸铁制件。为实心或厚壁钢制，外壳孔的铸钢或铸铁制件。一般工作条件一般工作条件:指对旋转精度、运转平稳性、工作温度无指对旋转精度、运转平稳性、工作温度无特殊要求的安装情况。特殊要求的安装情况。第14页，共24页，编辑于2022年，星期一第三节第三节 滚动轴承公差与滚动轴承公差与配合的选择配合的选择第15页，共24页，编辑于2022年，星期一一、选择滚动轴承公差与配合应考虑的主要因素 由于滚动轴承内孔和外圆面的公差带在生产轴承时已经确定，因此，滚动轴承公差与配合的选择就是
10、确定轴径和外壳孔的公差带。第16页，共24页，编辑于2022年，星期一1.负荷的方向na.定向负荷：套圈相对于负荷方向固定。定向负荷：套圈相对于负荷方向固定。径向负荷的作用线相对于轴承套圈不旋转，它始终作用在径向负荷的作用线相对于轴承套圈不旋转，它始终作用在套圈滚道的某一局部区域上。也称为局部负荷。此时配合套圈滚道的某一局部区域上。也称为局部负荷。此时配合可适当松一点。可适当松一点。nb.旋转负荷：套圈相对于负荷方向旋转。旋转负荷：套圈相对于负荷方向旋转。径向负荷依次作用在套圈整个滚道的各个部位上，又径向负荷依次作用在套圈整个滚道的各个部位上，又称循环负荷。此时配合可适当紧一些。称循环负荷。此
11、时配合可适当紧一些。nc.摆动负荷：套圈相对于负荷方向摆动。摆动负荷：套圈相对于负荷方向摆动。大小和方向按一定规律变化的径向负荷依次往复地作用在大小和方向按一定规律变化的径向负荷依次往复地作用在套圈滚道的一段区域上，配合的松紧程度介于以上两者之套圈滚道的一段区域上，配合的松紧程度介于以上两者之间。间。第17页，共24页，编辑于2022年，星期一2.负荷的大小n向心轴承负荷的大小用径向当量动负荷向心轴承负荷的大小用径向当量动负荷Pr与径向额定动负荷与径向额定动负荷Cr的比值区分。的比值区分。n承受重负荷或冲击负荷的套圈，容易产生变形，使配合面承受重负荷或冲击负荷的套圈，容易产生变形，使配合面受力
12、不均匀，引起配合松动，应选较紧配合；承受负荷的受力不均匀，引起配合松动，应选较紧配合；承受负荷的套圈，可选较松的配合套圈，可选较松的配合第18页，共24页，编辑于2022年，星期一3.径向游隙nGB/T46061993规定了滚动轴承的径向游隙，将径向游规定了滚动轴承的径向游隙，将径向游隙分六组，即：隙分六组，即：1组，组，2组，组，0组，组，3，4，5组。游隙依次由组。游隙依次由小到大。其中小到大。其中0组为基本游隙组。组为基本游隙组。n轴承工作时，游隙大小应适度。轴承具有轴承工作时，游隙大小应适度。轴承具有0组游隙，在组游隙，在一般工作条件下，轴承与轴颈、外壳孔配合的过盈量应一般工作条件下，
13、轴承与轴颈、外壳孔配合的过盈量应恰当。当轴承具有的游隙比恰当。当轴承具有的游隙比0组大，在特别工作条件组大，在特别工作条件（内、外圈温差较大，或内圈与轴颈、外圈与外壳孔间（内、外圈温差较大，或内圈与轴颈、外圈与外壳孔间都要求有过盈）时，则配合的过盈量较大。当轴承具有都要求有过盈）时，则配合的过盈量较大。当轴承具有的游隙比的游隙比0组小，在请负荷下工作，要求噪声和振动小，或组小，在请负荷下工作，要求噪声和振动小，或要求旋转精度较高时，则配合的过盈量应较小。要求旋转精度较高时，则配合的过盈量应较小。第19页，共24页，编辑于2022年，星期一4.工作条件n轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，
14、套圈轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度会高于向配合零件的温度。因此，轴承内圈与的温度会高于向配合零件的温度。因此，轴承内圈与配合可能变松；外圈与外壳孔的配合可能变紧，所以配合可能变松；外圈与外壳孔的配合可能变紧，所以轴承配合时温度较高（高于轴承配合时温度较高（高于100）时，应对选用的配）时，应对选用的配合进行适当的修正。合进行适当的修正。n当轴承的旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴当轴承的旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴承与轴和外壳孔的配合最好选用过盈配合。承与轴和外壳孔的配合最好选用过盈配合。n部分式外壳与整体式外壳上孔与轴承外圈的配合的松紧部分式外壳与
15、整体式外壳上孔与轴承外圈的配合的松紧有差异，前者应松些，以避免夹扁外圆。有差异，前者应松些，以避免夹扁外圆。第20页，共24页，编辑于2022年，星期一二、选择配合的方法n选择轴承配合常用类比法。n与0级、6级轴承配合的轴径一般为IT6，外壳孔为IT7；对于旋转精度和平稳性有较高要求的工作条件，轴径为IT5，外壳孔为IT6。n轴承游隙为0 组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳为铸钢件或铸铁件，轴承工作温度不超过100时，轴颈和外壳孔公差带可参考书上表格进行选择。第21页，共24页，编辑于2022年，星期一三、形位公差及表面粗糙度确定n为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴承与轴颈及外壳孔的
16、公差等级及配合外，还应对轴颈和外壳孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。n形状公差：形状公差：主要是轴颈和外壳孔表面的主要是轴颈和外壳孔表面的圆柱度圆柱度圆柱度圆柱度。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跳动公差跳动公差。n表表面面粗粗糙糙度度：表表面面粗粗糙糙度度值值的的高高低低直直接接影影响响着着配配合合质质量量和和连连接接强强度度，因因此此，凡凡是是与与与与轴轴轴轴承承承承内内内内、外外外外圈圈圈圈配配配配合合合合的的的的表表表表面面面面通通常常都都对表面粗糙度提出较高的要求。对表面粗糙度提出较高的要求。第22页，共24页，编辑于2022年，星期一第四节 滚动轴承公差与配合在图样标注n在装配图上，不需要标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的外壳孔及轴颈的公差等级代号。n在零件图上，应标注尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度。第23页，共24页，编辑于2022年，星期一第24页，共24页，编辑于2022年，星期一