軸承的公差與配合

公差配合與技術測量第八章

軸承的公差與配合2023/2/11第八章滾動軸承的公差與配合本章要點：

1.掌握滾動軸承的公差等級代號、游隙代號的意義和應用。

2.了解軸承公差及其特點。

3.掌握滾動軸承與軸及外殼孔配合的公差帶特點配合面粗糙度及形位公差的選擇。教學難點：

1.滾動軸承游隙概念。

2.軸承承受的4種負荷類型。

3.軸承裝配后不產生“爬行”的概念。

2023/2/12

參考學時：2

使用圖號：圖8-1～圖8-8教學提示：

1.圖8-4中，由于軸承內、外徑的公差帶均采用上偏差為零的單向布置，所以，同樣一個軸與軸承內徑的配合比一般基孔制配合緊得多，與軸只是形成概念上類似于一般圓柱體基孔制配合。

軸承外徑與殼孔的配合通常不要太緊，一般仍按基軸制的規(guī)定分布在零線下側。

2.例8-2在課中要重點講。2023/2/13

第一節(jié)滾動軸承的公差等級及應用第二節(jié)滾動軸承的公差及其特點第三節(jié)滾動軸承與軸及外殼的配合第八章

軸承的公差與配合2023/2/14圖8-1通用滾動軸承

1-外圈2-內圈3-滾動體4-保持架2023/2/15第一節(jié)滾動軸承的公差等級及應用（GB/T307.1-2005）

1、軸承的尺寸精度指軸承內徑、外徑和寬帶等尺寸公差；

2、軸承的旋轉精度指軸承內、外圈的徑向跳動，端面對滾道的跳動，端面對內孔的跳動等，參見國家標準。

3、軸承制造精度，用公差等級區(qū)分。由低到高分為P0、P6、P5、P4、P2五個級別。P0級為普通級，應用最廣。一般與P6、/P0軸承配合的軸，其公差等級多為IT5~IT7，箱體孔多為IT6~IT8等。2023/2/16

滾動軸承精度等級的選用：

滾動軸承各級精度的應用情況如下：

0級軸承常稱為普通級軸承，在機械中應用最廣。它主要用于旋轉精度要求不高的機構。例如，普通機床中的變速箱和進給箱，汽車、拖拉機的變速箱，普通電機、水泵、壓縮機和汽輪機中的旋轉機構等。

6級軸承用于轉速較高的旋轉機構。例如普通機床的主軸后軸承、精密機床變速箱的軸承等。

5，4級軸承應用于轉速較高和旋轉精度也要求較高的機械，如機床主軸、精密儀器和機械中使用的軸承。

2級軸承用于旋轉精度和轉速很高的機械，如坐標鏜床主軸、高精度儀器和各種高精度磨床主軸所用的軸承。2023/2/17圖8-2滾動軸承游隙

a）徑向游隙b）軸向游隙BACK2023/2/18

第二節(jié)滾動軸承公差及特點滾動軸承的內圈、外圈都是薄壁零件，在制造和保管過程中容易變形，但當軸承內圈與軸、外圈與外殼孔裝配后，這種少量的變形會得到一定程度的矯正。因此，國家標準對滾動軸承內、外徑分別規(guī)定了兩種尺寸公差及其尺寸的變動量，用以控制配合性質和限制自由狀態(tài)下的變形量。其中，對配合性質影響最大的是單一平面平均內（外）徑偏差△dmp（△Dmp），即軸承套圈任意橫截面內測得的最大直徑與最小直徑的平均值dm（Dm）與公稱直徑d（D）差必須在極限偏差范圍內，因為平均直徑是配合時起作用的尺寸。2023/2/19１．滾動軸承配合制：

前面在討論配合制時，談到一般情況下，采用基孔制，但若為標準件，則與之相配合的零件的配合性質由標準件決定。就滾動軸承而言，由于是標準件，與外圈相配合的部分采用基軸制；與內圈相配合的軸采用基孔制。軸承內圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動軸承內圈所有公差等級的公差帶都在零線的下方且上偏差為零。其主要原因是軸承配合的特殊要求。在大多數情況下，軸承的內孔要隨軸一起轉動，兩者之間的配合必須有一定的過盈。2023/2/110

滾動軸承外圈和外殼孔的配合，采用基軸制；內圈與軸頸的配合采用基孔制。軸承內圈通常與軸一起旋轉。為防止內圈和軸頸的配合相對滑動而產生磨損，影響軸承的工作性能，要求配合面間具有一定的過盈，但過盈量不能太大。因此國標GB307.1-84規(guī)定：

內圈基準孔公差帶位于以公稱內徑d為零線的下方。即上偏差為零，下偏差為負值。軸承外圈安裝在外殼孔中，通常不旋轉，考慮到工作時溫度升高會使軸膨脹，兩端軸承中有一端應是游動支承，可把外圈與外殼孔的配合稍松一點，使之能補償軸的熱脹伸長量，不然軸彎曲，軸承內部就有可能卡死。因此國標GB307.1-84規(guī)定：軸承外圈的公差帶位于公稱尺寸D為零線的下方。它與具有基本偏差h的公差帶相類似，但公差值不同。2023/2/111圖8-3不同公差等級軸承內、外徑公差帶的分布圖2023/2/112第二節(jié)滾動軸承與軸及外殼孔的配合

一、配合選擇的基本原則國家標準GB/T275-1993對與0級和6級軸承配合的軸頸規(guī)定了17種公差帶；對外殼孔規(guī)定了16種公差帶，如圖8-4所示。2023/2/113圖8-4滾動軸承與軸和軸承座孔的配合BACK2023/2/114負載類型：

局部負載：作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對靜止，即負載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。通常采用小間隙配合或過渡配合。循環(huán)負載：作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對旋轉，即合成徑向負載順次作用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。擺動負載：作用于軸承上的合成徑向負載與所承載的套圈在一定區(qū)域內相對擺動，即合成徑向負載經常變動地作用在套圈滾道的小于180°的部分圓周上。2023/2/115圖8-5軸承承受的負荷類型

a）內圈-循環(huán)負荷外圈-局部負荷

b）內圈-局部負荷外圈-循環(huán)負荷

c）內圈-循環(huán)負荷外圈-擺動負荷

d）內圈-擺動負荷外圈-循環(huán)負荷2023/2/1162023/2/1172023/2/118圖8-6擺動負荷的作用區(qū)域2023/2/119圖8-7軸頸和外殼孔公差在圖樣上的標注

a）軸頸b）外殼孔2023/2/1202023/2/1212023/2/1222023/2/1232023/2/1242023/2/1252023/2/1262023/2/127圖8-8例8-1圖2023/2/128本章小結：

1.滾動軸承的尺寸精度是指內、外徑、寬度等尺寸公差，

形位公差。

2.軸承的工作性能與壽命不僅與其精度有關，而且與安裝相配合的孔、軸頸的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度有關。

3.常用滾動軸承的公差等級有五級：P0、P6、P5、P4、P2，等級依次增高。圓錐滾子軸承和推力軸承均有四級。常用游隙代號有六組：C1、C2、0組（基本組）、C3、C4、C5游隙由小到達，合理的游隙可提高軸承的工作質量和壽命。2023/2/129本章小結：

4.軸承內圈與軸配合采用基孔制；外圈與外殼采用基軸制，由于軸承內、外徑上偏差為零，所以與軸配合較緊，與外殼孔配合較松，從而保證內、外圈工作時不“爬行”。

5.軸承所受負荷分為局部、循環(huán)、擺動負荷，由負荷類型和大小選擇軸承的配合。2023/2/130

習題

8.1滾動軸承的精度分為幾級？其代號如何？各應用在什么場合？

8.2滾動軸承與軸、外殼孔配合，采用何種基準制？

8.3滾動軸承的內、外徑公差帶布置有何特點？與圓柱體極限與配合中的基準孔、基準軸的公差帶是否一致？

8.4選擇軸承與軸、外殼孔配合時主要考慮哪些因素？

8.5已知減速箱的從動軸上裝有齒輪，其兩端的軸承為0級單列深溝球軸承（軸承內徑d=55mm,外徑D=100mm），各承受的徑向負荷Fr=2000N,額定動負荷C=34000N，試確定軸頸和外殼孔的公差帶、形位公差值和表面粗糙度數值。并標注在圖樣上。2023/2/131作用：軸承是一種傳動支承部件，它既可以用于支承旋轉的軸，又可以減少軸與支承部件之間的摩擦力，廣泛地用于機械傳動中。分類：滑動軸承（銅軸瓦）：滾動軸承：按滾動體結構：球軸承、滾子軸承、滾針軸承按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承１．軸承的作用及分類：

2023/2/1322．滾動軸承的組成：

滾動軸承由內圈、外圈、滾動體和保持架組成。2023/2/133

第一節(jié)滾動軸承的公差等級及應用第八章

軸承的公差與配合滾動軸承的國家標準不僅規(guī)定了滾動軸承本身的尺寸公差、旋轉精度（跳動公差等）、測量方法，還規(guī)定可與滾動軸承相配的箱體孔和軸頸的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。2023/2/134１．公差等級：

滾動軸承按其內外圈基本尺寸的公差和旋轉精度分為五級：其名稱和代號由低到高分別為普通級/P0、高級/P6、/P6x、精密級/P5、超精密級/P4及最精密級/P2（GB/T272-1993）。凡屬普通級的軸承，一般在軸承型號上不標注公差等級代號(注意與教材P134老國標比較。GB307.3-1984)。2023/2/135軸承配合公差帶2023/2/1東風汽車公司工藝研究所36２．軸頸、軸承座配合公差等級的選擇：與滾動軸承相配合的孔、軸的公差等級與軸承的公差等級密切相關。一般與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等級多為IT5~IT7，箱體孔多為IT6~IT8等。2023/2/137３．配合性質的選擇：軸承配合性質的選擇即是確定與軸承相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代號。選擇軸承配合性質的依據是：軸承內外圈所受的負載類型、軸承所受負載的大小、軸承的工作條件、與軸承相配合的孔和軸的材料和裝卸要求等。2023/2/138負載類型：局部負載：作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對靜止，即負載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。通常采用小間隙配合或過渡配合。循環(huán)負載：作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對旋轉，即合成徑向負載順次作用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。擺動負載：作用于軸承上的合成徑向負載與所承載的套圈在一定區(qū)域內相對擺動，即合成徑向負載經常變動地作用在套圈滾道的小于180°的部分圓周上。2023/2/139負載的大?。狠S承在負載的作用下，套圈會發(fā)生變形，使配合面受力不均勻，引起松動。因此，受重負載時配合應緊些，受輕負載時配合應松些。一般地，負載如下分類：輕負載：P≤0.07C正常負載：0.07C＜P≤0.15C重負載：P＞0.15C

其中：C為軸承的額定負載，數據可以從有關手冊中查找。2023/2/140工作溫度：軸承旋轉時，套圈的溫度經常高于相鄰零件的溫度。軸承的內圈可能因熱脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使配合變緊。選擇配合時應考慮溫度的影響。2023/2/141旋轉精度和旋轉速度：當對軸承有較高旋轉精度要求時，為消除彈性變形和振動的影響，應避免采用帶間隙的配合，但也不能太緊。軸承轉速越高，應選用愈緊的配合。具體選用時參見教材P138相應表格。2023/2/142４．形位公差及表面粗糙度的確定：為了保證軸承的正常運轉，除了正確地選擇軸承與軸頸及箱體孔的公差等級及配合外，還應對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：主要是軸頸和箱體孔的表面圓柱度要求。位置公差：主要是軸肩端面的跳動公差。表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合質量和連接強度，因此，凡是與軸承內、外圈配合的表面通常都對表面粗糙度提出較高的要求。具體選擇參見教材P139相應表格。2023/2/143φ55j6φ100H71、在裝配圖上的標注：在裝配圖上，不用標注軸承的公差等級代號，