互換性及測試基礎(chǔ),第七章 演示文稿

1、1第七章：滾動軸承與孔、軸結(jié)合的互換性第一節(jié)：概述 球軸承、圓柱軸承、滾針軸承、推力軸承 2u限定滾動體的位置，使?jié)L動體均勻分布。u與軸配合，有上述相同要求與特點。u直徑大小不同，承受力的大小不同。外互換：內(nèi)、外圈與軸、殼體的配合。內(nèi)互換：滾動體與內(nèi)、外圈溝槽的配合。u 外圈：u與殼體配合，有尺寸、形位公差及粗糙度要求。屬于薄壁件，容易受力、受熱變形。結(jié)構(gòu)組成 保持架：內(nèi) 圈： 滾動體：滾動軸承的互換性： 3第二節(jié)：滾動軸承精度等級及其應(yīng)用u 精度等級n 按國家標(biāo)準(zhǔn)分為5級 由低到高用G 、E 、D、 C、 B表示。n 不同的精度等級軸承，內(nèi)外圈的極限偏差不同。 （有專用國標(biāo)）n G 、E 、

2、D、應(yīng)用廣泛，滿足一般的需要。u 選用軸承的基本要求：n 恰當(dāng)、合理的配合性質(zhì)。（即內(nèi)外圈與軸殼體的配合）n 軸承本身的制造、旋轉(zhuǎn)精度（就是選軸承的精度等級） 4u 軸承的應(yīng)用 G 級精度：中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速。如：機床中的變速機構(gòu)、一般傳動軸。 E級精度：旋轉(zhuǎn)精度高，轉(zhuǎn)速高。如：普通機床主軸。 D、C級精度：旋轉(zhuǎn)精度更高，V更高。如： 精密機床主軸。 B級精度：旋轉(zhuǎn)精度、轉(zhuǎn)速非常高。如： 坐標(biāo)鏜床、內(nèi)圓磨床主軸。u 機床主軸軸承選擇見表7-1 P153 軸承內(nèi)外徑精度測量見表7-2；7-3。 5第三節(jié)：滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶1、滾動軸承使用場合及特征 鏈輪傳遞動力，通過鍵帶動軸轉(zhuǎn)，軸與內(nèi)圈聯(lián)

3、結(jié)，同步旋轉(zhuǎn)。（內(nèi)圈過盈外圈過盈或過渡。內(nèi)緊外松）n 使用場合圖軸由軸承支撐，軸的旋轉(zhuǎn)由滾子在軸承內(nèi)外滾道的溝槽中完成。與滾道、滾子的精度有關(guān)。l 軸的運動精度（如上圖） 分析：l 軸承內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)。6l 軸與軸承的配合（如上圖）l結(jié)構(gòu)要求軸與軸承連成一體，l所以應(yīng)用過盈配合。解決軸與軸承內(nèi)徑發(fā)生相對運動造成磨損。n 使用特征 軸承內(nèi)外圈均是薄壁件，易變形，應(yīng)選用小的、適宜的過盈量。（內(nèi)圈過盈外圈過渡。內(nèi)緊外松） 上例軸承外圈不轉(zhuǎn)，與殼體連接，應(yīng)用更小的過盈量或過渡配合。注：如右圖示 若軸承外圈轉(zhuǎn)動，應(yīng)采取措施與上述相同，但內(nèi)外圈的配合性質(zhì)對調(diào)。（內(nèi)圈過渡外圈過盈。內(nèi)松外緊） 7u 滾動軸承

4、的公差帶n 滾動軸承的內(nèi)圈公差 見表7-4 P156n 滾動軸承的外圈公差 見表7-5u dmp：軸承單一平面平均內(nèi)徑的偏差。u Dmp：軸承單一平面平均外徑的偏差。他們代表軸承內(nèi)外徑的極限偏差?？捎糜谳S承配合間隙X、Y的計算。例：G級軸承，d=25；D=60；查表求軸承的內(nèi)外圈的極限偏差。解：查P156表7-4；7-5知：軸承內(nèi)孔d= 0010. 025軸承外圓D= 0013. 060 8n 滾動軸承公差帶的位置l 軸承外圈相當(dāng)于軸，與基準(zhǔn)軸公差帶位置相同。 特點：es=0；ei=負(fù) 軸承內(nèi)圈相當(dāng)于孔，與基準(zhǔn)孔公差帶位置相反。 特點：ES=0；EI=負(fù)相反的目的：保證大多數(shù)軸承內(nèi)孔有過盈量。

5、（即孔一律做?。┹S承內(nèi)圈與軸配合應(yīng)用基孔制。軸承外圈與殼體的配合應(yīng)用基軸制。圖7-2 配合制選擇9第四節(jié)：滾動軸承配合及選擇 表7-7P158介紹了與軸承配合時的軸、殼體的配合性質(zhì)。（即軸、殼體公差帶）例一：內(nèi)孔與軸配合（見表7-7）若選過盈配合，軸承基本尺寸d=40，則應(yīng)當(dāng)選： 軸承精度G；用最小過盈，選軸d=40 K6。最大過盈軸選d=40r6。 軸承精度E；用最小過盈，選軸d=40 K6。最大過盈軸選d=40r6。 軸承精度D；用最小過盈，選軸d=40 K6。最大過盈軸選d=40m6。軸承精度C；用最小過盈，選軸d=40 K5。最大過盈軸選d=40m5。 10例二：軸承外經(jīng)與殼體配合（見

6、表7-7）若選過渡配合，軸承基本尺寸d=60，則應(yīng)當(dāng)選： 軸承精度G；用最小過渡，選孔 D=60 J7。最大過渡孔選D=60N7。軸承精度D；用最小過渡，選孔D=60 JS6。最大過渡孔選D=60M6。 例三：軸承與軸、孔配合的公差帶圖 軸承內(nèi)徑與軸的配合平均偏差dmp：代表不同的精度等級軸承內(nèi)徑公差帶的寬度。但軸承基本尺寸不同，T值不同。如下圖：如下圖： 11與G配合，是過盈或間隙配合， 與D、 C、 B配合，均是間隙配合。與G配合，是過盈或間隙配合， 與D、C、 B配合，均是過盈或間隙配合。與任何一種配合，均是過盈配合。注：基本尺寸不同，軸公差帶T不同。 圖示圖示軸選g6：軸選h6：軸選k

7、6：12一、負(fù)荷類型軸承工作時，作用于軸承上的負(fù)荷為： 局部、循環(huán)、擺動三種負(fù)荷。u 局部負(fù)荷 p159圖7-4 軸承受合成徑向力Rg，方向不變。 n 軸承的內(nèi)外圈配合選擇 選用較松的過渡、或小間隙配合。 目的： 利用滾道的摩擦力矩，帶動內(nèi)外圈微轉(zhuǎn)，使內(nèi)外圈均勻受力，延長軸承的壽命。n受力圖受力圖 n 受力特征：局部負(fù)荷均作用在內(nèi)圈，方向不變。 13u 循環(huán)負(fù)荷 p159圖7-4n 受力特征： 內(nèi)圈與軸固定、外圈與孔同轉(zhuǎn)，力與旋轉(zhuǎn)方向一致。力作用在整個圓周上。n 軸承的內(nèi)外圈配合選擇：用過盈或較緊的過渡配合。n受力圖受力圖 目的： 使內(nèi)圈與軸、外圈與孔不產(chǎn)生爬行，提高軸承壽命。 14n 受力特

8、征：徑向力Px在內(nèi)、外圈滾道局部變化。（與動力輸入、輸出、受力有關(guān)） n 軸承的內(nèi)外圈配合選擇：用過盈或過渡配合，較前松些。u 擺動負(fù)荷 p159圖7-4（1）受力圖目的： 減少軸承內(nèi)外圈因配合而產(chǎn)生的變形，提高軸承的壽命和旋轉(zhuǎn)精度。 15四、軸承尺寸大小l 軸承尺寸越大，受力能力越強，配合應(yīng)緊些。五、旋轉(zhuǎn)精度和速度的影響l 旋轉(zhuǎn)精度要求高，不用間隙配合。l 旋轉(zhuǎn)速度高，應(yīng)用過盈配合。六、其他因素影響l 薄壁件的配合應(yīng)略緊些。l 剖分式殼體配合應(yīng)松些。l 重型機械配合應(yīng)松些。結(jié)論：l選擇配合性質(zhì)，應(yīng)綜合考慮：l配合種類、 使用場合、受力狀態(tài)及設(shè)備特征。 16例一：如圖有E級滾動軸承，d=25,

9、D=60內(nèi)圈與軸的配合是=25g6外圈與孔的配合是=60P7求：1、內(nèi)圈、外圈配合的公差帶圖2、計算配合間隙或過盈3、指出屬于何種配合。如圖n 查P156表7-4， E級軸承平均內(nèi)徑偏差： dmp為 0008. 025n 查P157表7-5，E級軸承平均外徑偏差： Dmp為 解1：0011. 060 17n 查軸孔的極限偏差機械設(shè)計手冊（或）由教材P18表2-4知：軸25g6；=25 IT6=13孔60P7； =60，IT7=30 查P2426表2-7；2-8 =11軸：es=-7, 則： ei=es-IT=-7-13=-20孔：ES=-32+=-32+11=-21 EI=ES-IT=-21-

10、30=-51解出軸007. 0020. 025 孔021. 0051. 060n 畫出公差帶圖l 軸承內(nèi)孔與工件軸l軸承外圓與工件孔 0008. 025軸承尺寸0011. 060前述已求出：18解2：計算間隙n 內(nèi)孔與軸Xmax=0-（-0.020）=0.020Xmin=-0.008-（-0.007）=-0.001=Ymaxn 外圓與孔Xmax=-0.021-（-0.011）=-0.01=YminXmin=-0.051-0=-0.051=Ymax解3：判斷屬于何種配合n 內(nèi)孔與軸：過渡配合n 外圓與孔：過盈配合 內(nèi)孔與軸 外圓與孔190006. 0200009. 055021. 0008. 0

11、20004. 0015. 055ndmp為nDmp為n20m6=n55K6=解1如圖 查P156表7-4， D級軸承平均內(nèi)徑偏差： dmp為20；ES=-6查P157表7-5，D級軸承平均外徑偏差： Dmp為55;ei=-9 查軸孔的極限偏差機械設(shè)計手冊（或）由教材P18表2-4知：軸20m6； =20，IT6=13,ei=8 孔55K6； =55，IT6= 19,ES=-2+6=4 查P2426表2-7；2-8 =6例二：如圖有D級滾動軸承，d=20,D=55內(nèi)圈與軸的配合是20m6外圈與孔的配合是55K6 求：1、內(nèi)圈、外圈配合的公差帶圖2、計算配合間隙或過盈3、指出屬于何種配合。20n

12、畫出公差帶圖畫出公差帶圖l外圓與孔外圓與孔解2：計算間隙 1）內(nèi)孔與軸Xmax=0-0.008=-0.008=Ymin Xmin=-0.006-0.021=-0.027=Ymax2）外圓與孔Xmax=0.004-（-0.009）=0.013 Xmin=-0.015-0=-0.015=Ymaxl內(nèi)孔與軸內(nèi)孔與軸解3：判斷屬于何種配合n 內(nèi)孔與軸： 過盈配合n 外圓與孔： 過渡配合 21例三：如圖有C級滾動軸承，d=50；D=110內(nèi)圈與軸的配合是50k6外圈與孔的配合是110K6 求：1、內(nèi)圈、外圈配合的公差帶圖2、計算配合間隙或過盈3、指出屬于何種配合。 如圖解1：0006. 0500008.

13、 0110013. 0002. 050004. 0018. 0110n dmp為nDmp為n50k5=n110K6= 22n畫出公差帶圖畫出公差帶圖l外圓與孔外圓與孔l內(nèi)孔與軸內(nèi)孔與軸解2：計算間隙1）內(nèi)孔與軸Xmax=0-0.02=-0.002=YminXmin=-0.006-0.013=-0.019=Ymax2）外圓與孔Xmax=0.004-（-0.008）=0.012Xmin=-0.018-0=-0.018=Ymax解3：判斷屬于何種配合1）內(nèi)孔與軸： 過盈配合2）外圓與孔： 過渡配合 23例四：有一E208輕系列滾動軸承，軸承尺寸為d=40mm,D=90mm,與工件的軸軸配合js5、與

14、工件的孔孔配合是J6，外殼固定，軸轉(zhuǎn)n=1000r/min。殼體與軸均為磨削加工，求：1、軸和殼體的極限尺寸偏差。2、軸和殼體配合處的形位公差。3、軸和殼體配合處的粗糙度值。4、軸和殼體配合處的公差帶圖。5、軸和殼體配合處的配合間隙或過盈，說明軸、殼體與軸承的配合性質(zhì)。 零件草圖如下：（將結(jié)果注于草圖上） 24解1：求極限偏差：P18表2-4；P24表2-7；P26表2-8工件軸40js5： IT5=11um；js=IT/2=0.0055mm 解出400.0055工件孔90J6： IT6=22；ES=16；EI=ES-IT=16-22=-6 解出 016. 0006. 090解2：求形位公差：

15、P163表7-12由E級、基本尺寸知工件軸40； 圓柱度=2.5； 跳動量=8 ； 由E級、基本尺寸知工件孔90； 圓柱度=6；（本例無殼體孔肩） 25解3：求粗糙度值：P163查表7-13據(jù)IT5 ；IT6工件；工件軸IT5：磨削 Ra=0.4；軸肩（端面）Ra=1.6工件孔IT6： 磨削 Ra=1.6解4：畫公差帶圖：1）求軸承的極限尺寸P157表7-5；P156表7-4；E級軸承單一平面平均內(nèi)徑偏差dmp為es=0；ei=-10。E級軸承單一平面平均外徑偏差Dmp為ES=0；EI=-13可寫出：0010. 0400013. 090軸承孔 軸承軸 262）畫公差帶圖（1）軸承內(nèi)圈與軸的配合

16、據(jù)軸承0010. 040據(jù)軸400.00550013. 090016. 0006. 090（2）軸承外圈與殼體的配合據(jù)工件孔據(jù)軸承 27解5：計算配合間隙和配合性質(zhì)。1）軸承內(nèi)圈：Xmax=0-（-0.0055） =0.0055Xmin=-0.010-0.0055 =-0.0155=Ymax2）軸承外圈：Xmax=0.016-（-0.013） =0.029Xmin=-0.006-0=-0.006 =Ymax均屬于過渡配合。圖示標(biāo)注結(jié)果 上頁圖上頁圖28例五：有一G級207滾動軸（d=35,D=72）與軸的配合為j6, 與孔的配合為H7其工作情況是外殼固定，軸轉(zhuǎn)，n=980r/min承受徑向輕載

17、荷，殼體、軸、軸肩加工方法均是車削。求：1、軸和殼體的極限尺寸偏差。2、軸和殼體配合處的形位公差。3、軸和殼體配合處的粗糙度值。4、軸和殼體配合處的公差帶圖5、軸和殼體配合處的配合間隙或過盈，說明軸、殼體與軸承的配合性質(zhì)。（將結(jié)果注于草圖上） 29解1：求極限偏差：P18表2-4;P24表2-7;P26表2-8工件軸35j6 IT6=16um；ei=-5； es=IT+ei=11011. 0005. 035解出： 工件孔72H7 IT7=30； EI=0；ES=EI+IT=30 03. 0072解出：解2：求形位公差：P163表7-12由G級、基本尺寸知工件軸35 ；圓柱度=4 ；跳動量=12

18、 工件孔72； 圓柱度=8解3：求粗糙度值：P163查表7-13據(jù)IT7 ；IT6工件軸IT6, 車削 Ra=1.6,軸肩（端面）Ra=6.3工件孔IT7, 車削 Ra=3.2 300010. 0350013. 072解4：畫公差帶圖：1）求軸承的極限尺寸。P157表7-5；P156表7-4；G級軸承單一平面平均內(nèi)徑偏差dmp為es=0;ei=-10G級軸承單一平面平均外徑偏差Dmp為ES=0;EI=-13 軸承軸可寫出：軸承孔 310010. 035011. 0005. 0352）畫公差帶圖（1）軸承內(nèi)圈與軸的配合 據(jù)軸 據(jù)軸承0013. 07203. 0072（2）軸承外圈與殼體的配合 據(jù)工件孔據(jù)軸承 32解5：計算配合間隙和配合性質(zhì)。1）軸承內(nèi)圈：Xmax=0-（-0.005） =0.005Xmin=-0.010-0.011 =-0.021=Ymax屬于過渡配合。 2）軸承外圈：Xmax=0.03-（-0.013）=0.043Xmin=0-0=0屬于間隙配合。圖示標(biāo)注結(jié)果圖示標(biāo)注結(jié)果331、什么滾動軸承的外互換？什么滾動軸承的內(nèi)互換？答：滾動軸承的外互換指的是軸承的內(nèi)圈和軸的配合或者軸承的滾動軸承的外互換指的是軸