互換性及測試基礎,第七章 演示文稿

1、1第七章：滾動軸承與孔、軸結合的互換性第一節(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、外圈與軸、殼體的配合。內互換：滾動體與內、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。結構組成 保持架：內 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用u 精度等級n 按國家標準分為5級 由低到高用G 、E 、D、 C、 B表示。n 不同的精度等級軸承，內外圈的極限偏差不同。 （有專用國標）n G 、E 、

2、D、應用廣泛，滿足一般的需要。u 選用軸承的基本要求：n 恰當、合理的配合性質。（即內外圈與軸殼體的配合）n 軸承本身的制造、旋轉精度（就是選軸承的精度等級） 4u 軸承的應用 G 級精度：中等負荷、中等轉速。如：機床中的變速機構、一般傳動軸。 E級精度：旋轉精度高，轉速高。如：普通機床主軸。 D、C級精度：旋轉精度更高，V更高。如： 精密機床主軸。 B級精度：旋轉精度、轉速非常高。如： 坐標鏜床、內圓磨床主軸。u 機床主軸軸承選擇見表7-1 P153 軸承內外徑精度測量見表7-2；7-3。 5第三節(jié)：滾動軸承內、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，軸與內圈聯

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

4、的公差帶n 滾動軸承的內圈公差 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；查表求軸承的內外圈的極限偏差。解：查P156表7-4；7-5知：軸承內孔d= 0010. 025軸承外圓D= 0013. 060 8n 滾動軸承公差帶的位置l 軸承外圈相當于軸，與基準軸公差帶位置相同。 特點：es=0；ei=負 軸承內圈相當于孔，與基準孔公差帶位置相反。 特點：ES=0；EI=負相反的目的：保證大多數軸承內孔有過盈量。

5、（即孔一律做?。┹S承內圈與軸配合應用基孔制。軸承外圈與殼體的配合應用基軸制。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。（即軸、殼體公差帶）例一：內孔與軸配合（見表7-7）若選過盈配合，軸承基本尺寸d=40，則應當選： 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，則應當選： 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 軸承內徑與軸的配合平均偏差dmp：代表不同的精度等級軸承內徑公差帶的寬度。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、負荷類型軸承工作時，作用于軸承上的負荷為： 局部、循環(huán)、擺動三種負荷。u 局部負荷 p159圖7-4 軸承受合成徑向力Rg，方向不變。 n 軸承的內外圈配合選擇 選用較松的過渡、或小間隙配合。 目的： 利用滾道的摩擦力矩，帶動內外圈微轉，使內外圈均勻受力，延長軸承的壽命。n受力圖受力圖 n 受力特征：局部負荷均作用在內圈，方向不變。 13u 循環(huán)負荷 p159圖7-4n 受力特征： 內圈與軸固定、外圈與孔同轉，力與旋轉方向一致。力作用在整個圓周上。n 軸承的內外圈配合選擇：用過盈或較緊的過渡配合。n受力圖受力圖 目的： 使內圈與軸、外圈與孔不產生爬行，提高軸承壽命。 14n 受力特

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

9、D=60內圈與軸的配合是=25g6外圈與孔的配合是=60P7求：1、內圈、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 內孔與軸：過渡配合n 外圓與孔：過盈配合 內孔與軸 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內圈與軸的配合是20m6外圈與孔的配合是55K6 求：1、內圈、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內孔與軸內孔與軸解3：判斷屬于何種配合n 內孔與軸： 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內圈與軸的配合是50k6外圈與孔的配合是110K6 求：1、內圈、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內孔與軸內孔與軸解2：計算間隙1）內孔與軸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。 零件草圖如下：（將結果注于草圖上） 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）軸承內圈與軸的配合

16、據軸承0010. 040據軸400.00550013. 090016. 0006. 090（2）軸承外圈與殼體的配合據工件孔據軸承 27解5：計算配合間隙和配合性質。1）軸承內圈：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。圖示標注結果 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，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。（將結果注于草圖上） 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）軸承內圈與軸的配合 據軸 據軸承0013. 07203. 0072（2）軸承外圈與殼體的配合 據工件孔據軸承 32解5：計算配合間隙和配合性質。1）軸承內圈：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。圖示標注結果圖示標注結果331、什么滾動軸承的外互換？什么滾動軸承的內互換？答：滾動軸承的外互換指的是軸承的內圈和軸的配合或者軸承的滾動軸承的外互換指的是軸