第6章滾動(dòng)軸承互換性

1、第第6 6章章 滾動(dòng)軸承的公差與配合滾動(dòng)軸承的公差與配合本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu)1 滾動(dòng)軸承的互換性和公差等級(jí) 2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶 3 滾動(dòng)軸承與軸徑，外殼孔 4 軸頸和外殼孔幾何精度 1 滾動(dòng)軸承的互換性和公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的互換性和公差等級(jí)一一 滾動(dòng)軸承的互換性滾動(dòng)軸承的互換性滾動(dòng)軸承由滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成組成 必要的旋轉(zhuǎn)精度必要的旋轉(zhuǎn)精度 軸襯工作時(shí)軸承的內(nèi)，軸襯工作時(shí)軸承的內(nèi)，外圈和端面的跳動(dòng)應(yīng)控制外圈和端面的跳動(dòng)應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi)，以保證在允許的范圍內(nèi)，以保證啟動(dòng)零件的回轉(zhuǎn)精度啟動(dòng)零件的回轉(zhuǎn)精度2 合適的游隙合適的游隙滾針軸承滾針軸承滾柱

2、軸承滾柱軸承滾珠軸承滾珠軸承大型軸承大型軸承滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)及其應(yīng)用1 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí) 滾動(dòng)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(jí)： 其名稱和代號(hào)由低到高分別為 普通級(jí) P0、 中等級(jí) P6、P6x、 精密級(jí) P5、 超精密級(jí) P4、 P22 各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承的應(yīng)機(jī)器功能對(duì)軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。機(jī)器功能對(duì)軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。一般這樣選取：/P0： 用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。/P6、/P5、P4：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機(jī)構(gòu)中。/P2： 用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。( 1984年才列入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)) 轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速的高低：

3、轉(zhuǎn)速高時(shí)，由于與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動(dòng)而跳動(dòng)，勢(shì)必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用精度高的軸承。 2 2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶與對(duì)應(yīng)軸徑外殼孔公差帶滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶與對(duì)應(yīng)軸徑外殼孔公差帶 基準(zhǔn) 公差帶的位置 公差帶大小 內(nèi)圈 基孔制孔的公差帶在零下方由軸承本身的精度等級(jí)確定 外圈 基 軸制 軸 的 公 差 帶在零線下方由軸承本身的精度等級(jí)確定一 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(diǎn)軸承內(nèi)外徑公差帶圖：0654206542+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶 所有公差等級(jí)的公差帶都在零線之下，與軸承外圈外徑公差共同呈現(xiàn)單向分布的特點(diǎn)。

4、這主要考慮到大多數(shù)軸承在使用過(guò)程中是內(nèi)圈隨一起轉(zhuǎn)動(dòng)，二者配合必須有一定的過(guò)盈量（小過(guò)盈）。過(guò)盈量較大會(huì)使薄壁的內(nèi)圈產(chǎn)生較大的變形，影響軸承內(nèi)部游隙的大小。二二 與滾動(dòng)軸承配合的與滾動(dòng)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(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑的公差帶在生產(chǎn)軸承時(shí)業(yè)已確定，因此軸承在使用時(shí)，它與軸頸和外殼孔的配合面間的配合性質(zhì)要由軸頸和外殼孔的公差帶確定。+0-dg6g5h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6內(nèi)圈公差帶內(nèi)圈公差帶與滾動(dòng)軸承配合的軸徑軸徑的常用公差帶(17種)D D+ +0 0- -G7 H8H7H6Js7Js6J7J6

5、K6K7M6M7N6N7P6 P7外圈公差帶外圈公差帶與滾動(dòng)軸承配合的外殼孔的常用公差帶（16種） 3 3 滾動(dòng)軸承與軸徑、外殼孔配合的選擇滾動(dòng)軸承與軸徑、外殼孔配合的選擇及其所考慮的主要因素及其所考慮的主要因素一、軸承套圈相對(duì)于載荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)一、軸承套圈相對(duì)于載荷方向的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)1、定向載荷 套圈相對(duì)于載荷方向固定，旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈負(fù)荷和固定的外圈負(fù)荷固定的內(nèi)圈負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)的外圈負(fù)荷 旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈負(fù)荷和外圈承受擺動(dòng)負(fù)荷內(nèi)圈承受擺動(dòng)負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)的外圈負(fù)荷2 、旋轉(zhuǎn)載荷 套圈相對(duì)于載荷方向旋轉(zhuǎn)3 3、擺動(dòng)擺動(dòng)負(fù)負(fù)荷荷 ：套圈相對(duì)于載荷方向擺動(dòng)套圈相對(duì)于載荷方向擺動(dòng) 當(dāng)大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向載荷依次

6、往復(fù)地當(dāng)大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向載荷依次往復(fù)地作用在套圈滾道的一段區(qū)域上時(shí)，這表示該套圈相對(duì)于作用在套圈滾道的一段區(qū)域上時(shí)，這表示該套圈相對(duì)于載荷方向擺動(dòng)載荷方向擺動(dòng)FcFcFrFrF F（1）承受定向載荷的軸承套圈一般選用較松的間隙配合，讓套圈有可能被滾道間的摩擦力矩帶動(dòng)，產(chǎn)生較小轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變滾道的受力狀況，使整圈滾道均勻磨損，從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。（2）承受旋轉(zhuǎn)載荷的套圈與軸或外殼孔的配合應(yīng)選用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合，這樣可以防止套圈在軸頸或外殼孔表面打滑，不至由于配合表面過(guò)多發(fā)熱而使磨損加快，避免軸承急劇破壞。（3）承受擺動(dòng)載荷作用的套圈通常采用與旋轉(zhuǎn)載荷相同或略松一些的配合，以避

7、免間隙配合。二 載荷的大小 軸承在載荷的作用下，套圈會(huì)發(fā)生變形，使配合面受力不均勻，引起松動(dòng)。因此，受重載荷時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕載載時(shí)配合應(yīng)松些。一般地，載載如下分類：輕載載： P0.07C正常載載：0.07CP0.15C重載載： P0.15C 其中：C為軸承的額定載載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊(cè)中查找。三 徑向游隙四 軸承的軸向游動(dòng) 當(dāng)對(duì)軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時(shí)，為消除彈性變形和振動(dòng)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。五 其它因素 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(huì)因熱脹而使配合變緊。選擇配合時(shí)應(yīng)考慮溫度的影

8、響。 4 4 軸頸和外殼孔幾何精度的確定軸頸和外殼孔幾何精度的確定一一 軸頸和外殼孔的公差帶軸頸和外殼孔的公差帶 對(duì)軸承的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性無(wú)特殊要求，對(duì)軸承的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性無(wú)特殊要求，軸承游隙為軸承游隙為0組游隙，軸為實(shí)心或厚壁空心剛制組游隙，軸為實(shí)心或厚壁空心剛制軸，外殼為鑄鋼件或鑄鐵件，軸承的工作溫度軸，外殼為鑄鋼件或鑄鐵件，軸承的工作溫度不超過(guò)不超過(guò)100C C。 軸頸和外殼孔的幾何精度包括滾動(dòng)軸承制軸頸和外殼孔的幾何精度包括滾動(dòng)軸承制造的造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度尺寸精度、形位公差、表面粗糙度參數(shù)值等。參數(shù)值等。圓柱孔軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)載荷狀態(tài)深溝球軸承、調(diào)心球軸承和角接觸

9、球軸承圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承調(diào)心滾子軸承公差帶說(shuō)明舉例軸承公稱內(nèi)徑/mm旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈載荷及擺動(dòng)載荷一般通用機(jī)械，電動(dòng)機(jī)，機(jī)床主軸，泵，內(nèi)燃機(jī)正齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛軸箱，破碎機(jī)輕載荷181810010020040401401402004040100100200h5j6k6m6正常載荷1818100100140140200200280404010010014014020020040040406565100100140140280280500j5,js5k5m5m6n6p6r6重載荷5014014020020050100100140140200200n6p6r6r7固定的內(nèi)圈載荷靜止軸上的各

10、種輪子，張緊輪繩輪，振動(dòng)篩子，慣性振動(dòng)所有載荷所有尺寸f6g6h6j6僅有軸向載荷所有尺寸j6,js6圓錐孔軸承所有載荷鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛軸箱裝在退卸套上的所有尺寸h8(IT6)45一般機(jī)械傳動(dòng)裝在緊定套上的所有尺寸h9(IT7) 45 表6-5 與向心軸承配合的外殼孔的公差帶 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)負(fù)荷狀態(tài)其他狀態(tài) 公差帶說(shuō) 明舉例 球軸承滾子軸承固定的外圈負(fù)荷一般機(jī)械、鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛軸箱、電動(dòng)機(jī)、泵 輕、正常、重負(fù)荷軸向容易移動(dòng)軸處于高溫下工作 G7 采用剖分式外殼 H7 沖擊負(fù)荷軸向能或剖分移動(dòng)，采用整體式 J7 Js7擺動(dòng)負(fù)荷輕、正常負(fù)荷式外殼正常、重負(fù)荷 軸向不移動(dòng)，采用整體式殼 K7沖擊負(fù)荷 M7旋轉(zhuǎn)的

11、外圈負(fù)荷張緊滑輪、輪彀軸承 輕負(fù)荷J7 K7 正常負(fù)荷K7 M7M7 N7 重負(fù)荷 N7 P7軸頸和外殼孔的形位公差與表面粗糙度要求 為了保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除了正確地選擇軸承與軸頸及箱體孔的公差等級(jí)及配合外，還應(yīng)對(duì)軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。 形狀公差：形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面要求。 位置公差：位置公差：主要是軸肩端面的。 表面粗糙度：表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合質(zhì)量和連接強(qiáng)度，因此，凡是通常都對(duì)表面粗糙度提出較高的要求。具體選擇參見(jiàn)教材P139相應(yīng)表格。三 軸頸和外殼孔幾何精度設(shè)計(jì)舉例 已知減速器的功率為5kW，輸出軸轉(zhuǎn)速83r/min，其兩端的軸

12、承為7211圓錐滾子軸承。從動(dòng)輪齒數(shù)79，法向模數(shù)3mm，基本齒廓角20度，分度圓螺旋角8度6分34秒。試確定軸頸和外殼孔的公差帶代號(hào)形位公差值和表面粗糙度參數(shù)值，并將它們標(biāo)注在裝配圖和零件圖上。 解：1、精度等級(jí)選擇 用途減速器（一般機(jī)械） 轉(zhuǎn)速低 n=83r/min 0 級(jí)軸承 2、負(fù)荷類型 承受徑向負(fù)荷：內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)緊 外圈固定 較松 3 、負(fù)荷大小 查手冊(cè)得Cr=86410N, Pr=2401N Pr / Cr = 240186410 = 0.028 0.07 輕負(fù)荷 軸頸和外殼孔的裝配圖和零件圖習(xí)題習(xí)題6-1 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)孔及外圈外圓柱面公差帶與一般基孔制的基準(zhǔn)孔及一般基軸制的基準(zhǔn)軸公差帶有何不同？6-2與6級(jí)6309滾動(dòng)軸承（內(nèi)徑45 ,外徑100 )配合的軸頸的公差帶為j5外殼孔的公差帶為H6試畫(huà)出這兩對(duì)配合的孔，軸公差帶示意圖，并計(jì)算它們的極限過(guò)盈或間隙0010. 00013. 06-