滾動軸承的互換性和公差等級

1、第六章第六章 滾動軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計滾動軸承與孔、軸結(jié)合的精度設(shè)計1 滾動軸承的公差等級及其應(yīng)用 2 滾動軸承與軸徑，外殼孔的配合 3 軸頸和外殼孔幾何精度1 滾動軸承的公差等級及其應(yīng)用一一 滾動軸承滾動軸承滾動軸承由滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成組成 必要的旋轉(zhuǎn)精度必要的旋轉(zhuǎn)精度 軸襯工作時軸承的內(nèi)，軸襯工作時軸承的內(nèi)，外圈和端面的跳動應(yīng)控制外圈和端面的跳動應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，以保證在允許的范圍內(nèi)，以保證轉(zhuǎn)動零件的回轉(zhuǎn)精度轉(zhuǎn)動零件的回轉(zhuǎn)精度2 合適的游隙合適的游隙滾動軸承的公差等級及其選用滾動軸承的公差等級及其選用1 滾動軸承的公差等級 滾動軸承

2、按其內(nèi)外圈基本尺寸的公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五級： 其名稱和代號由低到高分別為 普通級 0、 高級 6、 精密級 5、 超精密級 4 最精密級 22 各個公差等級的滾動軸承的按機器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。機器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。一般這樣選取：/0： 用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機構(gòu)中。/6、/5、4：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機構(gòu)中。/2： 用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。 轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時，由于與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動，勢必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時，應(yīng)選用精度高的軸承。2 滾動軸承與軸徑，外殼孔的配合 基準 公差帶

3、的位置 公差帶大小 內(nèi)圈 基 孔制孔的公差帶在零下線方由軸承本身的精度等級確定 外圈 基 軸制 軸 的 公 差 帶在零線下方由軸承本身的精度等級確定一 滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點軸承內(nèi)外徑公差帶圖：0654206542+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶二二 與滾動軸承配合的與滾動軸承配合的軸徑和外殼孔軸徑和外殼孔的常用公差帶的常用公差帶 由于滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑的公差帶在生產(chǎn)軸承時業(yè)已確定，因此軸承在使用時，它與軸頸和外殼孔的配合面間的配合性質(zhì)要由軸頸和外殼孔的公差帶確定。+0-dg6g5h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6內(nèi)

4、圈公差帶內(nèi)圈公差帶與滾動軸承配合的軸徑軸徑的常用公差帶D D+ +0 0- -G7 H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6 P7外圈公差帶外圈公差帶與滾動軸承配合的外殼孔的常用公差帶 滾動軸承與軸徑、外殼孔配合的選擇及其滾動軸承與軸徑、外殼孔配合的選擇及其所考慮的主要因素所考慮的主要因素一、軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)1 套圈相對于負荷方向固定旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈負荷和固定的外圈負荷固定的內(nèi)圈負荷和旋轉(zhuǎn)的外圈負荷 旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈負荷和外圈承受擺動負荷內(nèi)圈承受擺動負荷和旋轉(zhuǎn)的外圈負荷2 套圈相對于負荷方向旋轉(zhuǎn)3 3 套圈相對于負荷方向擺動套圈相對于負荷方向擺動 當大小和方向按一定規(guī)律

5、變化的徑向負荷依次往復地作用在套圈滾道的一段區(qū)域上時，這表示該套圈相對于負荷方向擺動FcFcFrFrF F二 負荷的大小 軸承在負載的作用下，套圈會發(fā)生變形，使配合面受力不均勻，引起松動。因此，受重負載時配合應(yīng)緊些，受輕負載時配合應(yīng)松些。一般地，負載如下分類：輕負載： P0.07C正常負載：0.07CP0.15C重負載： P0.15C 其中：C為軸承的額定負載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊中查找。三 徑向游隙四 軸承的軸向游動 當對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時，為消除彈性變形和振動的影響，應(yīng)避免采用帶間隙的配合，但也不能太緊。軸承轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用愈緊的配合。五 其它因素 軸承旋轉(zhuǎn)時，套圈的溫度經(jīng)常高于相鄰零

6、件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使配合變緊。選擇配合時應(yīng)考慮溫度的影響軸頸和外殼孔幾何精度的確定軸頸和外殼孔幾何精度的確定一 軸頸和外殼孔的公差帶 軸頸和外殼孔的幾何精度包括滾動軸承制造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度參數(shù)值等。 運轉(zhuǎn)狀態(tài)負荷狀態(tài)其他狀態(tài) 公差帶說 明舉例 球軸承滾子軸承固定的外圈負荷一般機械、鐵路機車車輛軸箱、電動機、泵 輕、正常、重負荷軸向容易移動軸處于高溫下工作 G7 采用剖分式外殼 H7 沖擊負荷軸向能或剖分移動，采用整體式 J7 Js7擺動負荷輕、正常負荷式外殼正常、重負荷 軸向不移動，采用整體式殼 K7沖擊負荷 M7旋轉(zhuǎn)的外圈負荷張緊滑輪、

7、輪彀軸承 輕負荷J7 K7 正常負荷K7 M7M7 N7 重負荷 N7 P7軸頸和外殼孔的形位公差與表面粗糙度要求為了保證軸承的正常運轉(zhuǎn)，除了正確地選擇軸承與軸頸及箱體孔的公差等級及配合外，還應(yīng)對軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。 形狀公差：形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面要求。 位置公差：位置公差：主要是軸肩端面的。 表面粗糙度：表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合質(zhì)量和連接強度，因此，凡是通常都對表面粗糙度提出較高的要求。具體選擇參見教材相應(yīng)表格。三 軸頸和外殼孔幾何精度設(shè)計舉例 8 例61 某一圓柱齒輪減速器的小齒輪軸，如圖66所示。要求齒輪軸的旋轉(zhuǎn)精度比較高，兩端裝

8、有6級單列向心球軸承(代號308)，軸承尺寸為：40mmX90mmX23mm， 額定動負荷C為32000 N， 軸承承受的當量徑向負荷P=4000 N。試用查表法確定軸頸和外殼孔的公差帶代號，畫出公差帶圖，并確定孔、軸的形位公差值和表面粗糙度參數(shù)值，將它們分別標注在裝配圖和零件圖上。 解： 情況分析：由題意可知，小齒輪軸的軸承內(nèi)圈與小齒輪軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈裝在減速器箱的剖分式殼體中，不旋轉(zhuǎn)。 而齒輪減速器通過齒輪傳遞扭矩，小齒輪軸的軸承主要承受齒輪傳遞的徑向力，為定向負荷。因此，該軸承內(nèi)圈相對于負荷方向旋轉(zhuǎn)，承受旋轉(zhuǎn)負荷，它與軸頸的配合應(yīng)較緊；其外圈相對靜止于負荷，承受定向負荷，它與外殼孔的配合

9、應(yīng)該較松。另外，由于已知該軸承的額定動負荷c=32000 N，軸承承受的當量徑向負荷p=4000 N，所以PC=4000/3200=013，為正常負荷。根據(jù)以上分析情況和題中給出的軸承代號和尺寸，可從表62和表63中選取軸頸公差帶為k5，外殼孔公差帶為H7，但由于小齒輪軸的旋轉(zhuǎn)精度要求比較高，故應(yīng)選用H6代替H7。 由表61查出軸承內(nèi)、外圈平均直徑上、下偏差，再從極限與配合標準中查出L5和H6的上、下偏差，畫出公差帶，如圖67所示。 從圖中可得出軸承內(nèi)圈與軸配合的Ymax=EI-es=(-10)-(+13)=-23 m，Ymin=ES-ei=0-(+2)=-2 m ，軸承外圈與孔配合的Xmax=ES-ei=(+22)-(-13)=+35 m ，Xmin=EI-es=0-0=0 m 。 按表66選取形位公差值：軸頸圓柱度公差00025 mm，軸肩端面跳動公差0008 mm ；外殼孔圓柱度公差0006 mm，端面跳動公差0015 mm。 按表6