軸承公差與配合

第八章滾動軸承的公差與配合本章要點(diǎn)：

1.掌握滾動軸承的公差等級代號、游隙代號的意義和應(yīng)用。

2.了解軸承公差及其特點(diǎn)。

3.掌握滾動軸承與軸及外殼孔配合的公差帶特點(diǎn)配合面粗糙度及形位公差的選擇。教學(xué)難點(diǎn)：

1.滾動軸承游隙概念。

2.軸承承受的4種負(fù)荷類型。

3.軸承裝配后不產(chǎn)生“爬行”的概念。

2023/4/151第一頁，共47頁。

參考學(xué)時(shí)：2

使用圖號：圖8-1～圖8-8教學(xué)提示：

1.圖8-4中，由于軸承內(nèi)、外徑的公差帶均采用上偏差為零的單向布置，所以，同樣一個(gè)軸與軸承內(nèi)徑的配合比一般基孔制配合緊得多，與軸只是形成概念上類似于一般圓柱體基孔制配合。軸承外徑與殼孔的配合通常不要太緊，一般仍按基軸制的規(guī)定分布在零線下側(cè)。

2.例8-2在課中要重點(diǎn)講。2023/4/152第二頁，共47頁。

第一節(jié)滾動軸承的公差等級及應(yīng)用第二節(jié)滾動軸承的公差及其特點(diǎn)第三節(jié)滾動軸承與軸及外殼的配合第八章

軸承的公差與配合2023/4/153第三頁，共47頁。圖8-1通用滾動軸承

1-外圈2-內(nèi)圈3-滾動體4-保持架2023/4/154第四頁，共47頁。第一節(jié)滾動軸承的公差等級及應(yīng)用（GB/T307.1-2005）

1、軸承的尺寸精度指軸承內(nèi)徑、外徑和寬帶等尺寸公差；

2、軸承的旋轉(zhuǎn)精度指軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動，端面對滾道的跳動，端面對內(nèi)孔的跳動等，參見國家標(biāo)準(zhǔn)。

3、軸承制造精度，用公差等級區(qū)分。由低到高分為P0、P6、P5、P4、P2五個(gè)級別。P0級為普通級，應(yīng)用最廣。一般與P6、/P0軸承配合的軸，其公差等級多為IT5~IT7，箱體孔多為IT6~IT8等。2023/4/155第五頁，共47頁。

滾動軸承精度等級的選用：

滾動軸承各級精度的應(yīng)用情況如下：

0級軸承常稱為普通級軸承，在機(jī)械中應(yīng)用最廣。它主要用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的機(jī)構(gòu)。例如，普通機(jī)床中的變速箱和進(jìn)給箱，汽車、拖拉機(jī)的變速箱，普通電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)和汽輪機(jī)中的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。

6級軸承用于轉(zhuǎn)速較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。例如普通機(jī)床的主軸后軸承、精密機(jī)床變速箱的軸承等。

5，4級軸承應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高和旋轉(zhuǎn)精度也要求較高的機(jī)械，如機(jī)床主軸、精密儀器和機(jī)械中使用的軸承。

2級軸承用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的機(jī)械，如坐標(biāo)鏜床主軸、高精度儀器和各種高精度磨床主軸所用的軸承。2023/4/156第六頁，共47頁。圖8-2滾動軸承游隙

a）徑向游隙b）軸向游隙BACK2023/4/157第七頁，共47頁。

第二節(jié)滾動軸承公差及特點(diǎn)滾動軸承的內(nèi)圈、外圈都是薄壁零件，在制造和保管過程中容易變形，但當(dāng)軸承內(nèi)圈與軸、外圈與外殼孔裝配后，這種少量的變形會得到一定程度的矯正。因此，國家標(biāo)準(zhǔn)對滾動軸承內(nèi)、外徑分別規(guī)定了兩種尺寸公差及其尺寸的變動量，用以控制配合性質(zhì)和限制自由狀態(tài)下的變形量。其中，對配合性質(zhì)影響最大的是單一平面平均內(nèi)（外）徑偏差△dmp（△Dmp），即軸承套圈任意橫截面內(nèi)測得的最大直徑與最小直徑的平均值dm（Dm）與公稱直徑d（D）差必須在極限偏差范圍內(nèi)，因?yàn)槠骄睆绞桥浜蠒r(shí)起作用的尺寸。2023/4/158第八頁，共47頁。１．滾動軸承配合制：

前面在討論配合制時(shí)，談到一般情況下，采用基孔制，但若為標(biāo)準(zhǔn)件，則與之相配合的零件的配合性質(zhì)由標(biāo)準(zhǔn)件決定。就滾動軸承而言，由于是標(biāo)準(zhǔn)件，與外圈相配合的部分采用基軸制；與內(nèi)圈相配合的軸采用基孔制。軸承內(nèi)圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動軸承內(nèi)圈所有公差等級的公差帶都在零線的下方且上偏差為零。其主要原因是軸承配合的特殊要求。在大多數(shù)情況下，軸承的內(nèi)孔要隨軸一起轉(zhuǎn)動，兩者之間的配合必須有一定的過盈。2023/4/159第九頁，共47頁。

滾動軸承外圈和外殼孔的配合，采用基軸制；內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制。軸承內(nèi)圈通常與軸一起旋轉(zhuǎn)。為防止內(nèi)圈和軸頸的配合相對滑動而產(chǎn)生磨損，影響軸承的工作性能，要求配合面間具有一定的過盈，但過盈量不能太大。因此國標(biāo)GB307.1-84規(guī)定：

內(nèi)圈基準(zhǔn)孔公差帶位于以公稱內(nèi)徑d為零線的下方。即上偏差為零，下偏差為負(fù)值。軸承外圈安裝在外殼孔中，通常不旋轉(zhuǎn)，考慮到工作時(shí)溫度升高會使軸膨脹，兩端軸承中有一端應(yīng)是游動支承，可把外圈與外殼孔的配合稍松一點(diǎn)，使之能補(bǔ)償軸的熱脹伸長量，不然軸彎曲，軸承內(nèi)部就有可能卡死。因此國標(biāo)GB307.1-84規(guī)定：軸承外圈的公差帶位于公稱尺寸D為零線的下方。它與具有基本偏差h的公差帶相類似，但公差值不同。2023/4/1510第十頁，共47頁。圖8-3不同公差等級軸承內(nèi)、外徑公差帶的分布圖2023/4/1511第十一頁，共47頁。第二節(jié)滾動軸承與軸及外殼孔的配合

一、配合選擇的基本原則國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T275-1993對與0級和6級軸承配合的軸頸規(guī)定了17種公差帶；對外殼孔規(guī)定了16種公差帶，如圖8-4所示。2023/4/1512第十二頁，共47頁。圖8-4滾動軸承與軸和軸承座孔的配合BACK2023/4/1513第十三頁，共47頁。負(fù)載類型：

局部負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對靜止，即負(fù)載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。通常采用小間隙配合或過渡配合。循環(huán)負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作用在套圈的整個(gè)圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。擺動負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動地作用在套圈滾道的小于180°的部分圓周上。2023/4/1514第十四頁，共47頁。圖8-5軸承承受的負(fù)荷類型

a）內(nèi)圈-循環(huán)負(fù)荷外圈-局部負(fù)荷

b）內(nèi)圈-局部負(fù)荷外圈-循環(huán)負(fù)荷

c）內(nèi)圈-循環(huán)負(fù)荷外圈-擺動負(fù)荷

d）內(nèi)圈-擺動負(fù)荷外圈-循環(huán)負(fù)荷2023/4/1515第十五頁，共47頁。2023/4/1516第十六頁，共47頁。2023/4/1517第十七頁，共47頁。圖8-6擺動負(fù)荷的作用區(qū)域2023/4/1518第十八頁，共47頁。圖8-7軸頸和外殼孔公差在圖樣上的標(biāo)注

a）軸頸b）外殼孔2023/4/1519第十九頁，共47頁。2023/4/1520第二十頁，共47頁。2023/4/1521第二十一頁，共47頁。2023/4/1522第二十二頁，共47頁。2023/4/1523第二十三頁，共47頁。2023/4/1524第二十四頁，共47頁。2023/4/1525第二十五頁，共47頁。2023/4/1526第二十六頁，共47頁。圖8-8例8-1圖2023/4/1527第二十七頁，共47頁。本章小結(jié)：

1.滾動軸承的尺寸精度是指內(nèi)、外徑、寬度等尺寸公差，

形位公差。

2.軸承的工作性能與壽命不僅與其精度有關(guān)，而且與安裝相配合的孔、軸頸的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度有關(guān)。

3.常用滾動軸承的公差等級有五級：P0、P6、P5、P4、P2，等級依次增高。圓錐滾子軸承和推力軸承均有四級。常用游隙代號有六組：C1、C2、0組（基本組）、C3、C4、C5游隙由小到達(dá)，合理的游隙可提高軸承的工作質(zhì)量和壽命。2023/4/1528第二十八頁，共47頁。本章小結(jié)：

4.軸承內(nèi)圈與軸配合采用基孔制；外圈與外殼采用基軸制，由于軸承內(nèi)、外徑上偏差為零，所以與軸配合較緊，與外殼孔配合較松，從而保證內(nèi)、外圈工作時(shí)不“爬行”。

5.軸承所受負(fù)荷分為局部、循環(huán)、擺動負(fù)荷，由負(fù)荷類型和大小選擇軸承的配合。2023/4/1529第二十九頁，共47頁。

習(xí)題

8.1滾動軸承的精度分為幾級？其代號如何？各應(yīng)用在什么場合？

8.2滾動軸承與軸、外殼孔配合，采用何種基準(zhǔn)制？

8.3滾動軸承的內(nèi)、外徑公差帶布置有何特點(diǎn)？與圓柱體極限與配合中的基準(zhǔn)孔、基準(zhǔn)軸的公差帶是否一致？

8.4選擇軸承與軸、外殼孔配合時(shí)主要考慮哪些因素？

8.5已知減速箱的從動軸上裝有齒輪，其兩端的軸承為0級單列深溝球軸承（軸承內(nèi)徑d=55mm,外徑D=100mm），各承受的徑向負(fù)荷Fr=2000N,額定動負(fù)荷C=34000N，試確定軸頸和外殼孔的公差帶、形位公差值和表面粗糙度數(shù)值。并標(biāo)注在圖樣上。2023/4/1530第三十頁，共47頁。作用：軸承是一種傳動支承部件，它既可以用于支承旋轉(zhuǎn)的軸，又可以減少軸與支承部件之間的摩擦力，廣泛地用于機(jī)械傳動中。分類：滑動軸承（銅軸瓦）：滾動軸承：按滾動體結(jié)構(gòu)：球軸承、滾子軸承、滾針軸承按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承１．軸承的作用及分類：

2023/4/1531第三十一頁，共47頁。2．滾動軸承的組成：

滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。2023/4/1532第三十二頁，共47頁。

第一節(jié)滾動軸承的公差等級及應(yīng)用第八章

軸承的公差與配合滾動軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾動軸承本身的尺寸公差、旋轉(zhuǎn)精度（跳動公差等）、測量方法，還規(guī)定可與滾動軸承相配的箱體孔和軸頸的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。2023/4/1533第三十三頁，共47頁。１．公差等級：

滾動軸承按其內(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/P0、高級/P6、/P6x、精密級/P5、超精密級/P4及最精密級/P2（GB/T272-1993）。凡屬普通級的軸承，一般在軸承型號上不標(biāo)注公差等級代號(注意與教材P134老國標(biāo)比較。GB307.3-1984)。2023/4/1534第三十四頁，共47頁。軸承配合公差帶2023/4/15東風(fēng)汽車公司工藝研究所35第三十五頁，共47頁。２．軸頸、軸承座配合公差等級的選擇：與滾動軸承相配合的孔、軸的公差等級與軸承的公差等級密切相關(guān)。一般與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等級多為IT5~IT7，箱體孔多為IT6~IT8等。2023/4/1536第三十六頁，共47頁。３．配合性質(zhì)的選擇：軸承配合性質(zhì)的選擇即是確定與軸承相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代號。選擇軸承配合性質(zhì)的依據(jù)是：軸承內(nèi)外圈所受的負(fù)載類型、軸承所受負(fù)載的大小、軸承的工作條件、與軸承相配合的孔和軸的材料和裝卸要求等。2023/4/1537第三十七頁，共47頁。負(fù)載類型：局部負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對靜止，即負(fù)載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。通常采用小間隙配合或過渡配合。循環(huán)負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作用在套圈的整個(gè)圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。擺動負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動地作用在套圈滾道的小于180°的部分圓周上。2023/4/1538第三十八頁，共47頁。負(fù)載的大?。狠S承在負(fù)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(fù)載時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時(shí)配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類：輕負(fù)載：P≤0.07C正常負(fù)載：0.07C＜P≤0.15C重負(fù)載：P＞0.15C

其中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊中查找。2023/4/1539第三十九頁，共47頁。工作溫度：軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，套圈的溫度經(jīng)常高于相鄰零件的溫度。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(shí)應(yīng)考慮溫度的影響。2023/4/1540第四十頁，共47頁。旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度：當(dāng)對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時(shí)，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。具體選用時(shí)參見教材P138相應(yīng)表格。2023/4/1541第四十一頁，共47頁。４．形位公差及表面粗糙度的確定：為了保