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1、7-1 7-1 概述概述7-2 7-2 滚动轴承的精度等级及其应用滚动轴承的精度等级及其应用7-3 7-3 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7-4 7-4 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择第七章 滚动轴承的公差与配合7.1 概述滚动轴承的国家标准不仅规定了滚滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动轴承的尺寸精度、旋转精度和测动轴承的尺寸精度、旋转精度和测量方法（供生产厂家制造选用），量方法（供生产厂家制造选用），还规定了与轴承相配合的轴和壳体还规定了与轴承相配合的轴和壳体孔的尺寸精度、形位公差及表面粗孔的尺寸精度、形位公差及表面粗
2、糙度（供选择配合用）。糙度（供选择配合用）。一一.滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级 1.1.按其内径按其内径d d和外径和外径DD的基本尺寸精度和旋转精度分五个等级。的基本尺寸精度和旋转精度分五个等级。0 6(x)6 5 4 2 精度低精度低 精度高精度高二二.滚动轴承各级精度等级的应用：滚动轴承各级精度等级的应用：0级为普通轴承级为普通轴承。旋转精度要求不高、中等负荷、中等转速的一般机。旋转精度要求不高、中等负荷、中等转速的一般机构中。构中。6级为高级轴承级为高级轴承。旋转精度和转速要求较高的机构中。旋转精度和转速要求较高的机构中。5级为精密级轴承级为精密级轴承，4级为超精密级轴承级为超
3、精密级轴承。旋转精度和转速高的旋转。旋转精度和转速高的旋转机构中。机构中。2级为最精密级轴承级为最精密级轴承。旋转精度和转速很高的旋转机构中。旋转精度和转速很高的旋转机构中。第二节 滚动轴承的精度等级7.2 滚动轴承的精度等级7.3 滚动轴承内外径公差带一一.滚动轴承内径与外径的尺寸规定：滚动轴承内径与外径的尺寸规定：在国标中规定了内径在国标中规定了内径d d和外径和外径D D两种尺寸公差，还规定了两种形两种尺寸公差，还规定了两种形状公差。状公差。1 1）两种尺寸公差：）两种尺寸公差：轴承单一内径轴承单一内径d ds s和外径和外径D Ds s的允许偏差（的允许偏差（d ds s、D Ds s
4、）:即单一即单一平面内，实际直径不准超过各自的最大与最小极限尺寸。平面内，实际直径不准超过各自的最大与最小极限尺寸。轴承单一平面平均内径（轴承单一平面平均内径（d dmpmp）和外径（和外径（D Dmpmp）的允许偏差的允许偏差 （d dmpmp、D Dmpmp）:即实际平均直径不得超过允许的平均直径即实际平均直径不得超过允许的平均直径的最大与最小极限尺寸。的最大与最小极限尺寸。2 2）两种形状公差：）两种形状公差：轴承单一径向平面内，内径与外径的变动量（轴承单一径向平面内，内径与外径的变动量（V Vd dp p、V VD Dp p）。）。轴承平均内径与外径的变动量（轴承平均内径与外径的变动量
5、（V Vd dmpmp、V VD Dmpmp）。）。7.3 滚动轴承内外径公差带判断一个轴承合格不合格，其内径与外径尺寸必须满足上面两判断一个轴承合格不合格，其内径与外径尺寸必须满足上面两种尺寸公差及形状公差。种尺寸公差及形状公差。P P136 136 有两个有两个4级精度的中系列（级精度的中系列（3系列）向心轴承，公称内系列）向心轴承，公称内径径=40 mm,在两个平面内量得其单一内径尺寸如表在两个平面内量得其单一内径尺寸如表7-6所示，所示，试判断这两个轴承内径是否合格。试判断这两个轴承内径是否合格。7.3 滚动轴承内外径公差带二二.轴承内径与外径的公差带轴承内径与外径的公差带 1.1.内
6、径、外径公差带内径、外径公差带 国标规定轴承配合尺寸的基本尺寸为各自的平均直径国标规定轴承配合尺寸的基本尺寸为各自的平均直径d dmpmp、DDmpmp，其公差带采用单向制，即公差带都在零线下方，且上偏差为其公差带采用单向制，即公差带都在零线下方，且上偏差为零，下偏差为零，下偏差为“负负”。7.3 滚动轴承内外径公差带 2.2.轴承内径、外径配合特点轴承内径、外径配合特点 内径与轴的配合内径与轴的配合基孔制。但内径的公差带位置却与公差与配合中国标规定的基基孔制。但内径的公差带位置却与公差与配合中国标规定的基准孔的公差带位置相反，在零线下方。准孔的公差带位置相反，在零线下方。这种规定使轴承与轴的
7、配合比国家标准中同名配合要紧得多这种规定使轴承与轴的配合比国家标准中同名配合要紧得多,可可按标准偏差来加工轴按标准偏差来加工轴.外径与壳体孔的配合外径与壳体孔的配合外径与壳体孔采用基轴制，通常为补偿轴的热膨胀伸长量外径与壳体孔采用基轴制，通常为补偿轴的热膨胀伸长量,两者两者之间不要求太紧。之间不要求太紧。7.3 滚动轴承内外径公差带 题目题目1 1：如滚动轴承内圈单一平面内径：如滚动轴承内圈单一平面内径d dmpmp的尺寸公差为的尺寸公差为0.012mm0.012mm，则则其上偏差为其上偏差为 mmmm，下偏差为下偏差为 mmmm 题目题目2 2：滚动轴承内圈公差：滚动轴承内圈公差10um10
8、um，轴颈公差轴颈公差13um13um，要求要求YmaxYmax=-8um=-8um，求，求轴颈的轴颈的eses、eiei7.3 滚动轴承内外径公差带7.4 滚动轴承配合及其选择一一.轴和壳体孔的尺寸公差带轴和壳体孔的尺寸公差带 与滚动轴承相配合的轴和壳体孔的公差带代号是从公差与滚动轴承相配合的轴和壳体孔的公差带代号是从公差与配合国标准中规定的公差带中选出来的，与配合国标准中规定的公差带中选出来的，由于滚动轴承特殊规定，其配合性质与公差与配合国标由于滚动轴承特殊规定，其配合性质与公差与配合国标中的同名配合要紧。中的同名配合要紧。选择配合就是最后确定出与内圈相配合的轴的公差带的选择配合就是最后确
9、定出与内圈相配合的轴的公差带的代号和与外圈相配合的壳体孔的公差带的代号，最后标注在代号和与外圈相配合的壳体孔的公差带的代号，最后标注在装配图中。装配图中。7.4 滚动轴承配合及其选择二二.轴承配合的选择轴承配合的选择 为了正确选择轴承配合，应综合考虑：为了正确选择轴承配合，应综合考虑：轴承的工作条件轴承的工作条件作用在轴承上负荷的大小、方向和性质作用在轴承上负荷的大小、方向和性质轴承类型和尺寸轴承类型和尺寸与轴承相配合的轴和壳体孔的材料和结构与轴承相配合的轴和壳体孔的材料和结构工作温度工作温度装卸和调整装卸和调整主要因素：主要因素：负荷类型及负荷大小负荷类型及负荷大小。7.4 滚动轴承配合及其
10、选择1.1.负荷类型负荷类型 根据作用在轴承上的负荷相对于套圈的旋转情况，负载分为：根据作用在轴承上的负荷相对于套圈的旋转情况，负载分为：局部负荷、循环负荷局部负荷、循环负荷、摆动负荷摆动负荷局部负载：局部负载：作用于轴承上的合成径向负载与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用在套圈滚道的局部区域区域上。通常采用上。通常采用小小间隙配合或过渡配合。间隙配合或过渡配合。摆动负载：摆动负载：作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定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，即合成径向负载经常变
11、动地作用在套圈滚道区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于的小于180的部分的部分圆周圆周上。上。选与循环负荷相同的配合或略松。选与循环负荷相同的配合或略松。7.4 滚动轴承配合及其选择循环负载：循环负载：作用于轴承上的合成径向负载与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套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个在套圈的整个圆周圆周上。通常采用上。通常采用过盈或较过盈或较紧的过渡配合。紧的过渡配合。内圈：循环载荷外圈：局部载荷内圈：局部载荷外圈：循环载荷内圈：循环载荷外圈：摆动载荷内圈：摆动载荷外圈：循环载荷7.4 滚动轴承配合及其选择2.2
12、.负荷大小负荷大小 滚动轴承套圈与轴或壳体孔配合的最小过盈，取决于负滚动轴承套圈与轴或壳体孔配合的最小过盈，取决于负荷的大小，一般把径向负荷荷的大小，一般把径向负荷P0.07CP0.07C的称为轻负荷；的称为轻负荷；0.07C0.07CP0.15CP0.15C称为正常负荷；称为正常负荷；P0.15CP0.15C的称为重负荷，其中的称为重负荷，其中C C为轴承的额定负荷。为轴承的额定负荷。对于轻负荷，选较小的过盈配合。对于轻负荷，选较小的过盈配合。对于重负荷，由于负荷引起轴承较大变形，使结合表面实对于重负荷，由于负荷引起轴承较大变形，使结合表面实际过盈减小和轴承内部的实际间隙增大，故选较大的过盈
13、配际过盈减小和轴承内部的实际间隙增大，故选较大的过盈配合。合。P P139139式式7-57-5，7-67-6，给出了，给出了Y Yminmin，Y Ymaxmax的计算公式。的计算公式。7.4 滚动轴承配合及其选择三形位公差和表面粗糙度的选择三形位公差和表面粗糙度的选择对与轴承相配合的轴和壳体孔的形位公差项目主要有如图对与轴承相配合的轴和壳体孔的形位公差项目主要有如图7-57-5所示的几种。所示的几种。7.4 滚动轴承配合及其选择表面粗糙度的确定表面粗糙度的确定合理规定配合表面的粗糙度要求对于保证配合性质、提高过盈合理规定配合表面的粗糙度要求对于保证配合性质、提高过盈配合的连接强度、降低生产
14、成本是很重要的。故国家标准对轴配合的连接强度、降低生产成本是很重要的。故国家标准对轴颈和外壳孔配合表面的粗糙度进行了规定，如表颈和外壳孔配合表面的粗糙度进行了规定，如表7-127-12。7.4 滚动轴承配合及其选择教材教材P144P144例题：例题：解：解：（1）减速器属于一般机械，轴的转速不高，也没有其他的特殊要）减速器属于一般机械，轴的转速不高，也没有其他的特殊要求，所以选择求，所以选择0级轴承。级轴承。（2）该轴承承受径向负荷的作用，内圈与轴一起旋转，外圈不旋转。）该轴承承受径向负荷的作用，内圈与轴一起旋转，外圈不旋转。因此，内圈承受循环负荷，与轴颈的配合应较紧；外圈承受局部负荷，因此，
15、内圈承受循环负荷，与轴颈的配合应较紧；外圈承受局部负荷，与外壳孔的配合应较松。与外壳孔的配合应较松。（3）根据）根据机械工程手册机械工程手册，6211球轴承的当量径向动负荷为球轴承的当量径向动负荷为882 N，额定动负荷满足，额定动负荷满足 。，由表。，由表7-8可知轴承的负荷类型属可知轴承的负荷类型属于轻负荷。于轻负荷。（4）按轴承工作条件，从表）按轴承工作条件，从表7-9和表和表7-10选择轴颈公差带为选择轴颈公差带为55j6，（基孔制配合），外壳孔公差带为（基孔制配合），外壳孔公差带为100H7（基轴制配合）。（基轴制配合）。教材教材P120P120例题：例题：(5)由表由表7-2查得：
16、内圈的上偏差为查得：内圈的上偏差为0，下偏差为，下偏差为-0.015 mm；外圈的上；外圈的上偏差为偏差为0，下偏差为，下偏差为-0.015 mm；由；由公差与配合公差与配合有关表格中查得的有关表格中查得的极限偏差为：极限偏差为：EI=0，ES=+0.035 mm；的极限偏差为：；的极限偏差为：ei=-0.007 mm，es=+0.012 mm；则轴承内圈与轴颈的极限配合为：则轴承内圈与轴颈的极限配合为：mm mm。轴承外圈与壳体孔的极限配合为：轴承外圈与壳体孔的极限配合为：mm mm。图图7-6为轴承内圈与轴颈、外圈与壳体孔的尺寸公差带图。为轴承内圈与轴颈、外圈与壳体孔的尺寸公差带图。（6）
17、按表）按表7-11选择形位公差值，轴颈圆柱度选择形位公差值，轴颈圆柱度0.005 mm；外壳；外壳孔孔圆柱度圆柱度0.010 mm，外壳孔肩端面圆跳动，外壳孔肩端面圆跳动0.025 mm。（7）按表）按表7-12选择轴颈和外壳孔的表面粗糙度参数值。轴颈选择轴颈和外壳孔的表面粗糙度参数值。轴颈0.8 m，轴肩端面，轴肩端面3.2 m，外壳孔，外壳孔1.6 m，外壳孔肩端面，外壳孔肩端面3.2 m。(8)将上述公差标注在图样上。由于滚动轴承是标准部件，在装配图上只将上述公差标注在图样上。由于滚动轴承是标准部件，在装配图上只注出轴颈和外壳孔的公差带代号（图注出轴颈和外壳孔的公差带代号（图7-7a）。轴颈和外壳孔各项公差）。轴颈和外壳孔各项公差的标注分别见图的标注分别见图7-7b和图和图7-7c。在零件图上，应标注以下参数：在零件图上，应标注以下参数：A、尺寸公差、尺寸公差 B、形状公差、形状公差 C、位置公差、位置公差 D、表面粗糙度表面粗糙度