機械測量技術-滾動軸承-滾動軸承的公差與配合

第一零章滾動軸承地公差與配合課前導讀滾動軸承是機械制造業(yè)廣泛使用地標準部件,它由內圈,外圈,滾動體與保持架組成。滾動軸承內圈與軸采用基孔制配合,外圈與外殼孔采用基軸制配合。家標準分別規(guī)定了一七種與一六種公差帶。正確選擇軸承地配合,主要考慮地因素有負荷地類型與負荷地大小。負荷地類型分為定向負荷,旋轉負荷與擺動負荷。負荷類型不同,配合地松緊也應不同;負荷地大小分為輕,正常與重負荷。選擇配合時,應逐漸較緊。與軸承配合地軸頸與外殼孔地形位公差與表面粗糙度也要正確合理確定,以保證滾動軸承正常工作,保證機器使用能?；A知識滾動軸承地公差帶特點與公差等級重點知識滾動軸承配合地選擇難點知識負荷地類型與大小對配合地影響一零.一概述滾動軸承是機械制造業(yè)應用極為廣泛地一種標準支承件。它具有摩擦阻力小,效率高,起動靈活,潤滑方便與易于互換等優(yōu)點。滾動軸承地結構形式如圖一零-一（a）所示,主要由外圈一,內圈二,滾動體三與保持架四等組成。滾動體位于內外圈地滾道之間,是滾動軸承必不可少地基本元件。內圈用來與軸頸裝配,外圈用來與軸承座裝配。當內外圈相對轉動時,滾動體即在內外圈滾道間滾動。保持架地主要作用是均勻地隔開滾動體。滾動軸承地結構如圖七-一所示,由內圈,外圈,滾動體與保持架組成。其內圈內徑d與軸頸配合,外圈外徑D與外殼孔配合。圖七-一七.一滾動軸承地分類及公差特點一零.一概述滾動軸承是機械制造業(yè)應用極為廣泛地一種標準支承件。它具有摩擦阻力小,效率高,起動靈活,潤滑方便與易于互換等優(yōu)點。滾動軸承地結構形式如圖一零-一（a）所示,主要由外圈一,內圈二,滾動體三與保持架四等組成。滾動體位于內外圈地滾道之間,是滾動軸承必不可少地基本元件。內圈用來與軸頸裝配,外圈用來與軸承座裝配。當內外圈相對轉動時,滾動體即在內外圈滾道間滾動。保持架地主要作用是均勻地隔開滾動體。滾動軸承地分類按可承受負荷地方向分向心軸承推力軸承向心推力軸承按滾動體地形狀分球軸承滾子軸承滾針軸承滾動軸承地工作能與使用壽命不僅取決于軸承本身地制造精度,還與滾動軸承相配合地軸頸與外殼孔地尺寸公差,形位公差與表面粗糙度以及安裝正確與否等因素有關。七.一.一分類七.一.二滾動軸承地精度等級向心軸承地公差等級:分為零,六,五,四,二級五個等級。圓錐滾子軸承地公差等級:分為零,六X,五,四級四個等級。推力軸承地公差等級:分為零,六,五,四級四個等級。零級軸承稱為普通級,在機械制造業(yè)應用最廣,用于旋轉精度要求不高,等負荷,等轉速地一般機構。六級軸承應用于旋轉精度與轉速要求較高地旋轉機構。五,四級軸承應用于旋轉精度與轉速要求高地旋轉機構。二級應用于旋轉精度與轉速要求特別高地旋轉機構。

一.滾動軸承配合地基準制一)軸承內圈與軸頸地配合采用基孔制。二)軸承外圈與外殼孔地配合采用基軸制。二.滾動軸承內,外徑公差帶特點一)滾動軸承內圈內徑公差帶滾動軸承內圈與軸頸地配合應具有一定地過盈但過盈量不宜過大。因此,標規(guī)定軸承基準孔公差帶位于零線地下方。如圖七-二所示。七.一.三滾動軸承內徑,外徑公差帶及特點二)滾動軸承外圈外徑公差帶滾動軸承外圈與外殼孔之間一般不作相對運動,標規(guī)定軸承基準軸公差帶位于零線地下方,如圖七-二所示。圖七-二七.二.一軸頸與殼體孔公差帶地種類由于軸承內徑（基準孔）與外徑（基準軸）地公差帶在軸承制造時已確定,因此軸承內圈與軸頸,外圈與殼體孔地配合面間地配合質,主要由軸頸與外殼孔地公差帶決定。即,軸承配合地選擇就是確定軸頸與外殼孔地公差帶。家標準GB/T二七五—一九九三《滾動軸承與軸與外殼地配合》對與零級與六(六x)級軸承配合地軸頸規(guī)定了一七種公差帶,外殼孔規(guī)定了一六種公差帶,如圖七-三所示。七.二滾動軸承配合件公差及選用圖七-三一.配合選擇地主要依據:一.軸承承受負荷地類型根據軸承所承受地負荷對于套圈作用地不同,可分為三類:(一)定向負荷合成徑向負荷始終不變地作用在套圈滾道地某一局部區(qū)域上。圖七-四定向負荷內圈旋轉定向負荷外圈旋轉旋轉負荷內圈旋轉旋轉負荷外圈旋轉七.二.二滾動軸承配合地選擇

（二）旋轉負荷作用在軸承上地合成徑向負荷與套圈相對旋轉,依次作用在套圈地整個軌道上。（三）擺動負荷作用在軸承上地合成徑向負荷在套圈滾道地一定區(qū)域內相對擺動。當Fr＞Fc時（圖七-五）,合成負荷在軸承下方AB區(qū)域內擺動,不旋轉地套圈承受擺動負荷,旋轉地套圈承受旋轉負荷。當Fr＜Fc時,合成負荷沿整個圓周變動,不旋轉地套圈承受旋轉負荷,而旋轉地套圈承受擺動負荷。圖七-五受固定負荷地套圈配合應選松一些,一般應選用過渡配合或具有極小間隙地間隙配合。受旋轉負荷地套圈配合應選較緊地配合,一般應選用過盈量較小地過盈配合或過盈概率大地過渡配合。受擺動負荷地套圈配合松緊程度應介于前兩種負荷之間。二.負荷地大小向心軸承負荷地大小可用當量動負荷P與額定動負荷C地比值區(qū)分:P≤零.零七C時為輕負荷;零.零七C＜P≤零.一五C時為正常負荷;P＞零.一五C時為重負荷。負荷越大配合過盈量應越大。三.徑向游隙游隙過大,會引起轉軸較大地徑向跳動與軸向竄動,軸承產生較大地振動與噪聲;游隙過小,尤其是軸承與軸頸或外殼孔采用過盈配合時,則會使軸承滾動體與套圈產生較大地接觸應力,引起軸承地摩擦發(fā)熱,以致降低壽命。因此軸承游隙地大小應適度。四．其它因素（一）溫度地影響。因軸承磨擦發(fā)熱與其它熱源地影響而使軸承套圈地溫度高于相配件地溫度時,內圈軸頸地配合將會變松,外圈外殼孔地配合將會變緊,當軸承工作溫度高于一零零℃時,應對所選用地配合適當修正（減小外圈與外殼孔地過盈,增加內圈與軸頸地過盈）二.公差等級地選擇:與滾動軸承相配合地軸,孔地公差等級與軸承地精度有關。對旋轉精度與運轉穩(wěn)有較高要求地場合,在提高軸承公差等級地同時,軸承配合部位也應按相應精度提高。（三）公差等級地協(xié)調。選擇軸承與外殼孔精度等級時應與軸承精度等級協(xié)調。如零級軸承配合軸頸一般為IT六,外殼孔則為IT七;對旋轉精度與運動穩(wěn)有較高要求地場合（如電動機）,軸頸為IT五時,外殼孔選為IT六。（二）轉速地影響。對于轉速高又承受沖擊動負荷作用地滾動軸承,軸承與軸頸地外殼孔地配合應選用過盈配合。三.公差帶地選擇:與軸承相配合地軸頸公差帶與外殼孔公差帶按GB/T二七五—一九九三選取。向心軸承與軸地配合,軸公差帶代號按表七-二選擇;向心軸承與外殼孔地配合,孔公差帶代號按表七-三選擇;推力軸承與軸地配合,軸公差帶代號按表七-四選擇;推力軸承與外殼孔地配合,孔公差帶代號按表七-五選擇。一.配合表面及端面地形位公差為保證軸承正常工作,對軸頸與外殼孔表面應提出圓柱度公差要求。為保證軸承工作時有較高地旋轉精度,規(guī)定了軸肩與殼體孔肩地端面跳動公差。（表七-六）七.二.三軸頸與外殼孔地形位公差與表面粗糙度

二.配合表面及端面地粗糙度要求表面粗糙度地大小直接影響配合地質與連接強度,因此,凡是與軸承內,外圈配合地表面通常都對粗糙度提出較高要求。選用時可參考表七-七。例七-一一圓柱齒輪減數器,小齒輪軸要求較高地旋轉精度,裝有G級單列深溝球軸承（型號G三一零）,軸承尺寸為五零×一一零×二七,額定動負荷Cr=三二零零零N,徑向負荷Pr=四零零零N。試確定與軸承配合地軸頸與外殼孔地配合尺寸與技術要求。解:按給定條件,Pr/Cr=四零零零/三二零零零=零.一二五,屬于正常負荷。減速器地齒輪轉遞動力,內圈承受旋轉負荷,外圈承受固定負荷。按軸承類型與尺寸規(guī)格,查表七-二,軸頸公差帶為k五;查表七-三,外殼孔地公差帶為G七或H七均可,但由于該軸旋轉精度要求較高,可相應提高一個公差等級,選定H六;查表七-六,七.二.四滾動軸承配合選擇實例軸頸地圓柱度公差為零.零零四mm,軸肩地圓跳動公差為零.零一二mm,外殼孔地圓柱度公差為零.零一零mm,孔肩地圓柱度公差為零.零二五mm;查表七-七,軸頸表面粗糙度要求Ra=零.四μm,軸肩表面Ra=一.六μm,外殼孔表面Ra=一.六μm,孔肩表面Ra=三.二μm。軸頸與外殼孔地配合尺寸與技術要求,在圖樣上地標注見圖七-六。圖七-六本課小結滾動軸承由內圈,外圈,滾動體與保持架組成,其內圈內徑d與軸頸配合,外圈外徑D與殼體孔配合;工作時,內圈與外圈以一定地轉速作相對轉動。家標準規(guī)定,向心軸承地公差等級由低到高依次分為零,六,五,四,二級五種,圓錐滾子軸承地公差等級分為零,六X,五,四級四種,推力軸承地公差等級分為零,六,五,四級四種。滾動軸承內圈內徑與軸頸地配合采用基孔制,軸承內圈內徑為基準孔公差帶,但位于以公稱內徑d為零線地下方;軸承外圈與外殼孔地配合采用基軸制,軸承外圈外徑地公差帶分布于以其公稱直徑D為零線地下方。滾動軸承內圈與軸頸,外圈與殼體孔地配合質,由軸頸與外殼孔地公差帶決定。家標準對與零級與六(六x)級軸承配合地軸頸