第七章 滾動軸承的極限與配合_new

1、1 第七章 滾動軸承的極限與配合 2 v 課時數(shù)：課時數(shù)：2課時課時 v 重點：滾動軸承配合采用的基準(zhǔn)制及滾動軸承內(nèi)徑、外徑的重點：滾動軸承配合采用的基準(zhǔn)制及滾動軸承內(nèi)徑、外徑的 公差帶特點。公差帶特點。 v 難點：滾動軸承配合的選用。難點：滾動軸承配合的選用。 v 新課導(dǎo)入：新課導(dǎo)入： 滾動軸承是支撐軸系的重要部件，其功用是避免軸與支撐面滾動軸承是支撐軸系的重要部件，其功用是避免軸與支撐面 的直接接觸，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。它是一種標(biāo)準(zhǔn)化部件，由專的直接接觸，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。它是一種標(biāo)準(zhǔn)化部件，由專 業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)，國家標(biāo)準(zhǔn)對其公差配合作了相應(yīng)的規(guī)定。業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)，國家標(biāo)準(zhǔn)對其公差配合作了相應(yīng)的

2、規(guī)定。 新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入 3 第七章 滾動軸承的極限與配合 本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 第二節(jié)第二節(jié) 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 4 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 1. 滾動軸承結(jié)構(gòu)和類型滾動軸承結(jié)構(gòu)和類型 保持架： 滾動體： 外圈： 內(nèi)圈：裝在軸上。 裝在軸承座孔中。 在兩套圈之間滾動并傳遞載荷。 將滾動體均勻隔開。 外圈 內(nèi)圈 滾動體 保持架 5 滾動軸承的分類滾動軸承的分類 按按可承受的載荷方向可承受的載荷方向不同，滾動軸承分為三類：不同，滾動軸承分

3、為三類： 能同時承受徑向力和 較大的軸向力 主要用來承受軸向力 主要用來承受徑向力 6 按按滾動體的形狀滾動體的形狀不同，滾動軸承分為四類：不同，滾動軸承分為四類： 滾動軸承的工作性能和使用壽命不僅取決于軸承本身的制滾動軸承的工作性能和使用壽命不僅取決于軸承本身的制 造精度，還與滾動軸承相配合的軸頸和外殼孔的尺寸公差、形造精度，還與滾動軸承相配合的軸頸和外殼孔的尺寸公差、形 位公差和表面粗糙度以及安裝正確與否等因素有關(guān)。位公差和表面粗糙度以及安裝正確與否等因素有關(guān)。 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承滾針軸承滾針軸承 球軸承球軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承 7 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等

4、級和精度 1.滾動軸承的分級滾動軸承的分級 根據(jù)根據(jù)GB/T 307.3-2005GB/T 307.3-2005，向心軸承的公差等級分為，向心軸承的公差等級分為2 2、4 4、5 5、 6 6、0 0五級，五級，2 2級最高，級最高，0 0級最低。級最低。 向心軸承向心軸承：精度等級為：精度等級為0 、 6 、5、4 、 2 共五級；共五級； 推力軸承推力軸承：精度等級為：精度等級為0、6、5、4共四級；共四級； 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承：精度等級為：精度等級為0 、6x 、5 、4、2共五級；共五級； 8 滾動軸承的公差等級滾動軸承的公差等級 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

5、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其名稱和代號由低到高分別為 普通級普通級 P0、 高級高級 P6、P6x、 精密級精密級 P5、 超精密級超精密級 P4 最精密級最精密級 P2 各個公差等級的滾動軸承的應(yīng)各個公差等級的滾動軸承的應(yīng)機(jī)器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要機(jī)器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要 求。求。一般這樣選?。阂话氵@樣選?。?0級級 用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。 6級、級、5級、級、4級：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機(jī)構(gòu)中。級：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機(jī)構(gòu)中。 2級：級： 用于高精度、高轉(zhuǎn)

6、速的特別精密部件上。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，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。應(yīng)選用精度高的軸承。 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 9 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 10 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 11 2.滾動軸承尺寸精度滾動軸承尺寸精度 滾動軸承尺寸精度是指 。 為

7、保證軸承與結(jié)合件的配合性質(zhì)，必須限制內(nèi)、外 圈在其單一平面內(nèi)的平均直徑。 尺寸精度（與軸及外殼安裝有關(guān)的項目） 1、內(nèi)徑、外徑、寬度及裝配寬度的允許偏差 2、滾子組內(nèi)復(fù)圓直徑及外復(fù)圓直徑的允許偏差 3、倒角尺寸的允許界限值 4、寬度的允許變動量 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 12 2.滾動軸承尺寸精度滾動軸承尺寸精度 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 1 尺寸精度尺寸精度 單一直徑單一直徑 寬度寬度 變動量變動量 偏差偏差 偏差偏差 單一平均直徑單一平均直徑 變動量變動量 偏差偏差 變動量變動量 sd spd V mpd mpd V sB sB V

8、用于控制軸承單一平面內(nèi)徑、 外徑圓度誤差 用于控制軸承單一平面內(nèi)徑、 外徑圓度誤差用于控制軸承與 軸和殼體孔裝配后，在配合面 上的圓柱度誤差 用于控制內(nèi)、外圈寬度 方向的幾何誤差 13 3.滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度 Kia，Kea為成套軸承內(nèi)、外圈徑向跳動； Sia，Sea 為成套軸承內(nèi)、外圈軸向跳動； Sd 為內(nèi)圈端面對內(nèi)孔的垂直度； SD為外圈外表面對端面的垂直度； Sea1為成套軸承外圈凸緣背面軸向跳動； SD1為外圈外表面對凸緣背面的垂直度。 對不同公差等級、不同結(jié)構(gòu)型式的滾動軸承，其尺 寸精度和旋轉(zhuǎn)精度的評定參數(shù)有不同要求。 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級

9、和精度 旋轉(zhuǎn)精度評定參數(shù)評定參數(shù) 有： 14 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 向心軸承內(nèi)徑公差 15 1 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 向心軸承外圈公差向心軸承外圈公差 16 第七章 滾動軸承的極限與配合 本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu) 第一節(jié)第一節(jié) 滾動軸承的公差等級和精度滾動軸承的公差等級和精度 第二節(jié)第二節(jié) 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 17 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 1.滾動軸承的配合 1） 公差帶位置公差帶位置 國標(biāo)國標(biāo)GB/T4199-1984對軸承內(nèi)徑（對軸承內(nèi)徑（d）與外徑（）與

10、外徑（D）規(guī)定兩種公差。）規(guī)定兩種公差。 滾動軸承為滾動軸承為標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件： 內(nèi)圈和軸頸選內(nèi)圈和軸頸選基孔制基孔制； 外圈和外殼孔選外圈和外殼孔選基軸制基軸制； 國標(biāo)國標(biāo)GB/T307.1-1994滾動軸承滾動軸承 公差公差規(guī)定：規(guī)定： 軸承內(nèi)圈的基準(zhǔn)孔公差帶位于以公稱直徑軸承內(nèi)圈的基準(zhǔn)孔公差帶位于以公稱直徑d為零線的下方；為零線的下方； 軸承外圈的基準(zhǔn)軸公差帶位于以公差直徑軸承外圈的基準(zhǔn)軸公差帶位于以公差直徑D為零線的下方。為零線的下方。 18 2） 滾動軸承配合的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由于滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈

11、外徑的公差帶 在生產(chǎn)軸承時也已確定，因此軸承在使用時，它在生產(chǎn)軸承時也已確定，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)要由與軸頸和外殼孔的配合面間的配合性質(zhì)要由軸頸軸頸 和外殼孔和外殼孔的公差帶確定。的公差帶確定。 + 0 - d g6g5 h8h7 h6 h5 js6js5 j6 j5 k5 k6 m5 m6 n6 p6 r6 內(nèi)圈公差帶內(nèi)圈公差帶 與滾動軸承配合的與滾動軸承配合的軸頸軸頸的常用的常用17個公差帶個公差帶 與與GB/T1801GB/T180119991999中基中基 孔制同名配合相比較孔制同名配合相比較， 配合性質(zhì)偏緊。配合性質(zhì)偏緊。 間隙或過盈間隙或過盈 過

12、盈過盈 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 19 D D + + 0 0 - - G7 H8 H7 H6 Js7Js6 J7 J6 K6 K7 M6 M7 N6 N7 P6 P7 外圈公差帶外圈公差帶 與滾動軸承配合的與滾動軸承配合的外殼孔外殼孔的常用的常用16個公差帶個公差帶 與與GB/T1801GB/T180119991999中基軸中基軸 制同名配合相比較制同名配合相比較，配合配合 性質(zhì)基本一致。性質(zhì)基本一致。 間隙或過盈間隙或過盈間隙間隙過盈過盈 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 20 2. 配合的選擇 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配

13、合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 ：通常采用小間隙配合或過渡配合。：通常采用小間隙配合或過渡配合。 內(nèi)圈內(nèi)圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷 外圈外圈- -局部負(fù)荷局部負(fù)荷 內(nèi)圈內(nèi)圈- -局部負(fù)荷局部負(fù)荷 外圈外圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷 內(nèi)圈內(nèi)圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷 外圈外圈- -擺動負(fù)荷擺動負(fù)荷 內(nèi)圈內(nèi)圈- -擺動負(fù)荷擺動負(fù)荷 外圈外圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷 1.1.負(fù)荷的類型負(fù)荷的類型 局部負(fù)荷局部負(fù)荷 循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷 擺動負(fù)荷擺動負(fù)荷：一般與受循環(huán)負(fù)荷的配合相同或稍松些。 ：一般與受循環(huán)負(fù)荷的配合相同或稍松些。 ：通常采用過盈或較緊的過渡配合。：通常采用過盈或較緊的過渡配合。 21

14、二二 負(fù)荷的大小負(fù)荷的大小 軸承在負(fù)載的作用下，套圈會發(fā)生變形，使配合面受軸承在負(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)載時配合應(yīng)緊些，受力不均勻，引起松動。因此，受重負(fù)載時配合應(yīng)緊些，受 輕負(fù)載時配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類：輕負(fù)載時配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類： 重負(fù)載：重負(fù)載： Pr0.15Cr 較緊較緊 輕負(fù)載：輕負(fù)載： Pr0.07Cr 輕松輕松 正常負(fù)載：正常負(fù)載：0.07CrPr0.15Cr 稍緊稍緊 其中：其中：Pr為徑向當(dāng)量動負(fù)荷，為徑向當(dāng)量動負(fù)荷，Cr為軸承的額定負(fù)載，為軸承的額定負(fù)載， 數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊中查找。數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊

15、中查找。 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 22 四、軸承尺寸大小四、軸承尺寸大小 隨著軸承尺寸增大，選擇的過盈配合過盈越大，間隙配合間隙越大。 五、五、旋轉(zhuǎn)精度和速度的影響旋轉(zhuǎn)精度和速度的影響 當(dāng)機(jī)器要求有較高的旋轉(zhuǎn)精度時，要選用較高等級軸承。與軸承相配合的 軸和外殼也要選具有較高的精度等級。 對負(fù)荷較大、旋轉(zhuǎn)精度要求較高的軸承，為消除彈性變形和振動的影響， 應(yīng)避免采用間隙配合。而對精密機(jī)床的輕負(fù)荷軸承，為避免孔與軸的形狀 誤差對軸承精度影響，常采用間隙配合。 在其他條件相同的情況下，軸承的旋轉(zhuǎn)速度愈高，配合也應(yīng)愈緊。 三、三、工作溫度的影響工作溫度的影響 軸

16、承工作時，由于摩擦發(fā)熱和其它熱源的影響，套圈的溫度會高于相配合 零件的溫度。內(nèi)圈的熱膨脹會引起與軸頸配合的松動，而外圈的熱膨脹則 會引起它與外殼配合變緊。因此，軸承工作溫度一般應(yīng)低于100，在高 于此溫度中工作的軸承，應(yīng)將所選用的配合適當(dāng)修正。 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 23 三、三、其他因素影響其他因素影響 1）外殼和軸的結(jié)構(gòu)和材料外殼和軸的結(jié)構(gòu)和材料 軸承套圈與軸頸或外殼孔配合時，不應(yīng)產(chǎn)生由于軸頸或外殼 孔配合表面存在形位誤差而引起的軸承內(nèi)、外圈的不正常變 形。對剖分式外殼，其與軸承外圈宜采用較松的配合，以免 外圈產(chǎn)生橢圓變形，但要使外圈不能在外殼內(nèi)

17、轉(zhuǎn)動。 2）安裝與拆卸安裝與拆卸 為了安裝和拆卸方便，對重型機(jī)械采用較松較松的配合；若要拆 卸方便而又要用緊配合，可采用分離式軸承或內(nèi)圈帶錐孔和 緊定套或退卸套的軸承。 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 24 1 形狀公差：形狀公差： 2 位置公差：位置公差： 3 3 表面粗糙度：表面粗糙度： 主要是軸頸和箱體孔的主要是軸頸和箱體孔的表面表面要求。要求。 主要是主要是軸肩端面的軸肩端面的 通常對通常對提出較高表面粗糙度要求。提出較高表面粗糙度要求。 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 25 裝配圖上滾動軸承配合初的標(biāo)注裝配圖上滾動軸

18、承配合初的標(biāo)注 在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級代號，只需標(biāo)注在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級代號，只需標(biāo)注 與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級代號。與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級代號。 2 滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用 26 舉舉 例例 27 本章小結(jié)本章小結(jié) 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，其內(nèi)圈內(nèi)組成，其內(nèi)圈內(nèi) 徑徑d與軸頸配合，外圈外徑與軸頸配合，外圈外徑D與殼體孔配合；工作時，內(nèi)圈和與殼體孔配合；工作時，內(nèi)圈和 外圈以一定的轉(zhuǎn)速作相對轉(zhuǎn)動。外圈以一定的轉(zhuǎn)速作相對轉(zhuǎn)動。 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，向心軸承的公差等級由低到高依次分為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，向心軸承的公差等級由低到高依次分為0、 6、5、4、2級五種，圓錐滾子軸承的公差等級分為級五種，圓錐滾子軸承的公差等級分為0、6X、 5、4、2級五種，推力軸承的公差等級分為級五種，推力軸承的公差等級分為0、6、5、4級四級四 種。種。 滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸頸的配合采用滾動軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸頸的配合采用基孔制基孔制，軸承內(nèi)圈內(nèi)，軸承內(nèi)圈內(nèi) 徑為基準(zhǔn)孔公差帶，但位于以公稱內(nèi)徑徑為基準(zhǔn)孔公差