互換性與標(biāo)準(zhǔn)化：第六章 典型零部件的互換性

1、第六章 典型零部件的互換性常見的典型零部件螺紋聯(lián)接滾動軸承與支撐孔、軸的配合鍵和花鍵錐度的孔、軸6-1滾動軸承與支撐孔、軸配合的互換性6-1-1 軸承的分類 軸承介質(zhì)形式：滑動，滾動，空氣/磁力/液力 軸承結(jié)構(gòu)形式：直線，圓周 滾動軸承主要有內(nèi)圈、外圈、滾動體（球或滾子）和保持架等組成，見圖6-1。 滾動軸承具有旋轉(zhuǎn)精度高、摩擦系數(shù)小、易于更換。 滾動軸承與外部配合的互換性采用是完全互換性；其內(nèi)部零件采用的是分組互換性。6-1-2 滾動軸承的精度及內(nèi)（外）徑公差帶1. 滾動軸承的公差等級 GB/T307.3規(guī)定，滾動軸承的精度按尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度分級。每一公差等級均包含外形尺寸公差(倒角尺寸公

2、差不分級)和旋轉(zhuǎn)精度的允許偏差。 由低到高分級，徑向球軸承（radial rolling bearing）為0、6、5、4、2五級；圓錐滾子軸承（tapered l roller bearing）為0、6x、5、4、2五級；推力軸承（thrust rolling bearing）0、6、5、4四級。（ 老標(biāo)準(zhǔn)：G 、E 、D、C、 B）（也有用P0、P6、P5、P4、P2） 一、 滾動軸承的精度 0級軸承是普通級軸承,在各種機(jī)器上的應(yīng)用最廣. 它用于對旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求不高的一般旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中.與公差等級IT7(IT6)對應(yīng)， 6（6X）,5,5級軸承應(yīng)用在旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高或轉(zhuǎn)速

3、較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中. 其中E,D軸承多用于比較精密的幾穿和機(jī)器中. 4級軸承多用于轉(zhuǎn)速很高或旋轉(zhuǎn)精度要求很高的機(jī)床和機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。 2級軸承應(yīng)用于精密機(jī)械的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，2級與公差等級IT3(IT2)對應(yīng)。6-1-2 滾動軸承的精度及內(nèi)（外）徑公差帶 滾動軸承的外形尺寸包括軸承的內(nèi)圈內(nèi)徑d、外圈外徑D、內(nèi)圈寬度B、外圈寬度C和裝配高T。主要有1. 尺寸精度及形狀精度： (1) 兩種尺寸極限及公差由軸承單一內(nèi)徑(ds)及偏差ds、單一外徑(Ds)偏差 Ds、 軸承單一平面平均內(nèi)徑(dmp)及偏差 dmp、單一平面平均外徑(Dmp)及偏差 Dmp給出。 (2) 兩種形狀公差要求是：軸承單一徑向平面

4、內(nèi)徑變動量Vdsp與外徑變動量VDsp用來控制軸承內(nèi)、外圈單一平面內(nèi)的圓度誤差。軸承平均內(nèi)徑變動量Vdmp與外徑變動量VDmp用來控制軸承內(nèi)、外圈表面的圓柱度誤差。二、 滾動軸承公差等級的公差規(guī)定6-1-2 滾動軸承的精度及內(nèi)（外）徑公差帶2. 滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度 GB/T307.1規(guī)定滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度包括：成套軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動Kia、Kea；成套軸承的內(nèi)、外圈端面軸向的跳動Sia、Sea；內(nèi)圈基準(zhǔn)端面對內(nèi)孔的跳動Sd；外圈表面母線對基準(zhǔn)端面的傾斜度SD等。6-1-3 滾動軸承與支撐孔、軸結(jié)合的極限與配合1. 滾動軸承內(nèi)徑與外徑公差帶滾動軸承公差帶的布置見圖6-3。滾動軸承內(nèi)圈單一平面

5、平均內(nèi)徑的公差帶置于零線以下。可看出內(nèi)圈是負(fù)偏差，比標(biāo)準(zhǔn)孔H偏差小。 6-1-3 滾動軸承與支撐孔、軸結(jié)合的極限與配合2.滾動軸承內(nèi)孔、外圓與支撐孔、軸的極限與配合 滾動軸承外圓與支撐孔的配合采用基軸制， 軸承外圈單一平面平均外徑的公差帶與圓柱體結(jié)合中基準(zhǔn)軸的公差帶位置相同。類似常規(guī)配合。滾動軸承內(nèi)孔與支撐軸的配合采用基孔制，由于內(nèi)圈是負(fù)偏差，比標(biāo)準(zhǔn)孔軸配合緊很多，要注意。 GB/T275的推薦見圖6-46-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用1. 必要的旋轉(zhuǎn)精度 軸承工作時軸承的內(nèi),外圈和端面的跳動應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi),以保證傳動零件的回轉(zhuǎn)精度.2. 合適的游隙（安裝形式） 滾動體與內(nèi),外

6、圈之間的游隙分為徑向游隙&1和軸向游隙&2. 軸承工作時,這兩種游隙的大小皆應(yīng)保持在合適的范圍內(nèi),以保證軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn),壽命長.一、基本原則6-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用1. 規(guī)定尺寸公差帶的一般方法（1） 確定配合尺寸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級;（2）確定配合代號。 二、具體選用原則類比法圖6-5 載荷類型，軸承所受載荷性質(zhì)不同時，其配合件的公差和配合的選擇原則見表6-3，6-4。6-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用軸承其配合件的公差選擇原則見表6-3。軸承的負(fù)載、許用動載極限的比值分 類 P/C值輕 載 荷 0.07正常載荷 0.070.15重 載 荷 0.156-1-4 滾動軸承與支

7、撐孔、軸配合的選用類比法軸承配合的選擇原則見表6-4。6-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用2負(fù)荷對配合影響的說明（1） 套圈相對于負(fù)荷方向固定 當(dāng)徑向負(fù)荷的作用線相對于軸承套圈不旋轉(zhuǎn),或者套圈相對于徑向負(fù)荷的作用線不旋轉(zhuǎn)時,該徑向負(fù)荷始終作用與套圈滾道的某一區(qū)域上 ,這表示該套圈相對于負(fù)荷方向固定. 內(nèi)圈相對于負(fù)荷方向固定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)稱為固定的內(nèi)圈負(fù)荷. 外圈相對于負(fù)荷方向固定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)稱為固定的外圈負(fù)荷. （2） 套圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn) 當(dāng)徑向負(fù)荷的作用線相對于軸承套圈旋轉(zhuǎn),或者套圈相對于徑向負(fù)荷 的作用線旋轉(zhuǎn)時,該徑向負(fù)荷始終作用與套圈滾道的各個部位上,這表示該套圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn).

8、內(nèi)圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)稱為旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈負(fù)荷. 外圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)稱為旋轉(zhuǎn)的外圈負(fù)荷. 6-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用（3） 套圈相對于負(fù)荷方向的擺動 當(dāng)大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向負(fù)荷依次往復(fù)的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(fù)荷方向擺動.（4） 負(fù)荷方向?qū)ε浜系挠绊?當(dāng)套圈相對于負(fù)荷方向固定時，該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)稍松些,一般應(yīng)選用具有平均間隙繳小的過渡配合或具有極小間隙的間隙配合.6-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用（3） 套圈相對于負(fù)荷方向的擺動 當(dāng)大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向負(fù)荷依次往復(fù)的作用在套圈滾道的一段區(qū)域上時,

9、這表示該套圈相對于負(fù)荷方向擺動.（4） 負(fù)荷方向?qū)ε浜系挠绊?當(dāng)套圈相對于負(fù)荷方向固定時，該套圈與軸頸或外殼孔的配合應(yīng)稍松些,一般應(yīng)選用具有平均間隙繳小的過渡配合或具有極小間隙的間隙配合. 當(dāng)套圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時,該套圈與軸頸或外殼孔的配合較緊,一般選用小過盈量的過盈配合或過盈概率大的過渡配合. 必要時,過盈量的大小可以通過計算確定. 當(dāng)套圈相對于負(fù)荷方向擺動時,該套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度,一般與套圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)時選用的配合相同,或者稍松一些。6-1-4 滾動軸承與支撐孔、軸配合的選用（5） 軸承游隙對配合的影響 游隙過大, 就會使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的徑向跳動和軸向跳動, 從而使軸承產(chǎn)生較大的振動和噪聲. 游隙較小,若軸承與軸頸,外殼孔的配合為過盈配合,則會使軸承中滾動體與套圈產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力,并增加軸承摩擦發(fā)熱,以致降低軸承壽命. 因此,游隙的大小應(yīng)適度.6-1-5 幾何精度及表面粗糙度的規(guī)定 與軸承配合的孔、軸的形狀、位置誤差及表面粗糙程度會影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度及配合性質(zhì)。GB/T275規(guī)定見表6-5、6-66-1滾動軸承與支撐孔、軸