互換性課件——第七章滾動軸承的公差與配合教材

1、本課本課程主要內(nèi)容程主要內(nèi)容 互換性原理互換性原理 1. .緒論緒論 2. .孔、軸結(jié)合的極限與配合孔、軸結(jié)合的極限與配合 三項基本精度三項基本精度 4. .形狀和位置公差形狀和位置公差 5. .表面粗糙度表面粗糙度 7. .滾動軸承公差與配合滾動軸承公差與配合典型件的公差與配合典型件的公差與配合 8. .普通螺紋公差普通螺紋公差 測量技術(shù)測量技術(shù) 3.3.幾何量測量基礎(chǔ)幾何量測量基礎(chǔ) 6. .光滑工件尺寸的檢驗光滑工件尺寸的檢驗 公差標(biāo)準(zhǔn)公差標(biāo)準(zhǔn)幾何量公差與測量技術(shù)幾何量公差與測量技術(shù)7 滾動軸承的公差與配合滾動軸承的公差與配合n7.1 7.1 概述概述 n7.2 7.2 滾動軸承的公差與配

2、合滾動軸承的公差與配合n7.3 7.3 滾動軸承公差與配合的選擇滾動軸承公差與配合的選擇n7.4 7.4 軸徑和外殼孔的其它技術(shù)要求軸徑和外殼孔的其它技術(shù)要求n重點重點：掌握滾動軸承的公差等級及其應(yīng)用；掌：掌握滾動軸承的公差等級及其應(yīng)用；掌握滾動軸承與軸頸和外殼空的配合及其選用。握滾動軸承與軸頸和外殼空的配合及其選用。n難點難點：與滾動軸承配合的孔、軸公差帶的正確：與滾動軸承配合的孔、軸公差帶的正確 選擇。選擇。 本章基本內(nèi)容本章基本內(nèi)容go7.1 7.1 概述概述 n一、一、滾動軸承的作用及分類滾動軸承的作用及分類n二、二、滾動軸承的組成和特點滾動軸承的組成和特點n三、滾動軸承的主要性能要求

3、三、滾動軸承的主要性能要求一、一、滾動軸承的作用及分類滾動軸承的作用及分類n1、滾動軸承的作用、滾動軸承的作用 滾動軸承是一種轉(zhuǎn)動支承部件，它既可以用于滾動軸承是一種轉(zhuǎn)動支承部件，它既可以用于支承旋轉(zhuǎn)的軸，又可以減少軸與支承部件之間的摩支承旋轉(zhuǎn)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(jī)械傳動中。擦力，廣泛地用于機(jī)械傳動中。n2、滾動軸承的分類、滾動軸承的分類 按滾動體結(jié)構(gòu)：按滾動體結(jié)構(gòu)： 球軸承、滾子軸承、滾針軸承球軸承、滾子軸承、滾針軸承 按軸承受載荷形式：按軸承受載荷形式： 向心軸承、推力軸承、向心推力軸承向心軸承、推力軸承、向心推力軸承深溝球軸承推力軸承圓錐滾子軸承二、二、滾

4、動軸承的組成和特點滾動軸承的組成和特點n1、組成、組成：滾動軸承：滾動軸承由內(nèi)、外圈，滾動體由內(nèi)、外圈，滾動體和保持架組成。和保持架組成。n2 2、特點、特點：滾動軸承：滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)部件，有是一種標(biāo)準(zhǔn)部件，有內(nèi)、外兩種互換性。內(nèi)、外兩種互換性。 外圈外圈內(nèi)圈內(nèi)圈滾動體滾動體保持架保持架注意：注意：主要研究滾主要研究滾動軸承的外互換。動軸承的外互換。三、滾動軸承主要性能要求三、滾動軸承主要性能要求n 一般滾動軸承外圈與箱體上或軸承座上的孔一般滾動軸承外圈與箱體上或軸承座上的孔配合；內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。（是典型的孔、配合；內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。（是典型的孔、軸配合）。為保證軸承的工作性能，

5、必須滿足下列軸配合）。為保證軸承的工作性能，必須滿足下列兩項要求：兩項要求： n1 1、合適的游隙、合適的游隙n2 2、必要的旋轉(zhuǎn)精度、必要的旋轉(zhuǎn)精度注注 意意n1 1、合適的游隙、合適的游隙：控制適當(dāng)?shù)膹较蚝洼S向游隙，：控制適當(dāng)?shù)膹较蚝洼S向游隙，以免游隙過大引起徑向或軸向竄動，形成振動和噪以免游隙過大引起徑向或軸向竄動，形成振動和噪聲；或游隙過小引起滾動體與套圈間產(chǎn)生較大的摩聲；或游隙過小引起滾動體與套圈間產(chǎn)生較大的摩擦發(fā)熱，導(dǎo)致軸承使用壽命縮短。因此要求有擦發(fā)熱，導(dǎo)致軸承使用壽命縮短。因此要求有: : 較高的配合精度較高的配合精度較小的孔、軸尺寸公差較小的孔、軸尺寸公差n2 2、必要的旋轉(zhuǎn)

6、精度、必要的旋轉(zhuǎn)精度以防軸承內(nèi)、外圈徑以防軸承內(nèi)、外圈徑向和端面的跳動引起機(jī)件運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動向和端面的跳動引起機(jī)件運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和噪聲。因此要求有和噪聲。因此要求有: : 較高的回轉(zhuǎn)精度較高的回轉(zhuǎn)精度較小的跳動公差較小的跳動公差7.2 7.2 滾動軸承公差與配合滾動軸承公差與配合n一、一、滾動軸承滾動軸承公差標(biāo)準(zhǔn)的組成公差標(biāo)準(zhǔn)的組成n二、二、滾動軸承的公差等級及其應(yīng)用滾動軸承的公差等級及其應(yīng)用n三、滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶三、滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶n四、與滾動軸承內(nèi)、外徑配合的軸頸四、與滾動軸承內(nèi)、外徑配合的軸頸 和殼體孔常用公差帶和殼體孔常用公差帶一、一、滾動軸承滾動軸承公差標(biāo)準(zhǔn)的

7、組成公差標(biāo)準(zhǔn)的組成n1、滾動軸承本身的技術(shù)條件、滾動軸承本身的技術(shù)條件 規(guī)定了滾動軸承本身的尺寸公差規(guī)定了滾動軸承本身的尺寸公差（包括外（包括外徑徑D、內(nèi)徑內(nèi)徑d、寬度寬度B的尺寸）的尺寸）、旋轉(zhuǎn)精度（跳動、旋轉(zhuǎn)精度（跳動公差）、公差）、表面粗糙度和測量方法。表面粗糙度和測量方法。 n2、配合標(biāo)準(zhǔn)配合標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定了可規(guī)定了可與與滾動滾動軸承外徑相配合的軸承外徑相配合的殼體殼體孔孔（或軸承座孔）以（或軸承座孔）以及及可可與軸承內(nèi)徑配合的軸與軸承內(nèi)徑配合的軸頸的頸的常用尺寸公差帶常用尺寸公差帶、形位公差形位公差和和表面粗糙度表面粗糙度，及其及其與軸承配合的選擇基本原則和要求。與軸承配合的選擇基本原則

8、和要求。 二、二、滾動軸承公差等級及其應(yīng)用滾動軸承公差等級及其應(yīng)用n1、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)、外圈的尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精滾動軸承按其內(nèi)、外圈的尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度分為五級：度分為五級：0 , 6 , 5 , 4 , 2精度依次增高精度依次增高注意注意：0級級軸承軸承為普通級為普通級軸承，凡軸承，凡 屬普通級的軸承，一般在屬普通級的軸承，一般在 軸承軸承型號中不標(biāo)型號中不標(biāo)注公差注公差等等 級代號級代號。6308(P0)n2、滾動軸承各公差等級的應(yīng)用、滾動軸承各公差等級的應(yīng)用n0 級軸承級軸承：應(yīng)用最廣，通常用于旋轉(zhuǎn)精度要：應(yīng)用最廣，通常用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高、中等轉(zhuǎn)速

9、、中等負(fù)荷的一般旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)求不高、中等轉(zhuǎn)速、中等負(fù)荷的一般旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。如汽車、拖拉機(jī)中的變速機(jī)構(gòu)；普通機(jī)床中。如汽車、拖拉機(jī)中的變速機(jī)構(gòu)；普通機(jī)床中的變速機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)；普通電機(jī)、水泵、中的變速機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)；普通電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用的軸承。壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中使用的軸承。二、二、滾動軸承公差等級及其應(yīng)用滾動軸承公差等級及其應(yīng)用n2、滾動軸承各公差等級的應(yīng)用、滾動軸承各公差等級的應(yīng)用n6 ，5 級軸承級軸承 ：用于轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求較高：用于轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。例如普通機(jī)床的主軸前軸承采用的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。例如普通機(jī)床的主軸前軸承采用5級軸承，后軸承多采用級軸承，后軸承多

10、采用6（6X）級軸承。級軸承。n4 4 級軸承級軸承 ：多用于轉(zhuǎn)速很高或旋轉(zhuǎn)精度要求：多用于轉(zhuǎn)速很高或旋轉(zhuǎn)精度要求很高的機(jī)床和機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。例如高精度磨很高的機(jī)床和機(jī)器的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。例如高精度磨床和車床、精密螺紋車床和磨齒機(jī)等的主軸軸承床和車床、精密螺紋車床和磨齒機(jī)等的主軸軸承多采用多采用4 4級軸承。級軸承。二、二、滾動軸承公差等級及其應(yīng)用滾動軸承公差等級及其應(yīng)用2、滾動軸承各公差等級的應(yīng)用、滾動軸承各公差等級的應(yīng)用n2 級軸承級軸承：主要應(yīng)用在精密機(jī)械的旋轉(zhuǎn)：主要應(yīng)用在精密機(jī)械的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。例如精密坐標(biāo)鏜床、高精度齒輪機(jī)構(gòu)中。例如精密坐標(biāo)鏜床、高精度齒輪磨床以及數(shù)控機(jī)床的主軸軸承多采用

11、磨床以及數(shù)控機(jī)床的主軸軸承多采用2 2級級軸承。軸承。二、二、滾動軸承公差等級及其應(yīng)用滾動軸承公差等級及其應(yīng)用三、滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶三、滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶n任何尺寸的公差帶均由兩個要素決定任何尺寸的公差帶均由兩個要素決定： 即公差帶的即公差帶的大小大小和公差帶的和公差帶的位置位置。軸承。軸承配合尺寸為典型的光滑孔、軸尺寸，其公差配合尺寸為典型的光滑孔、軸尺寸，其公差帶也不例外，如圖所示。帶也不例外，如圖所示。圖圖 7-3 7-3 滾動軸承內(nèi)外徑的公差帶滾動軸承內(nèi)外徑的公差帶n1 、尺寸公差的大小、尺寸公差的大小(有有2項規(guī)定項規(guī)定)：n單一內(nèi)外、徑偏差單一內(nèi)外、徑偏差：即內(nèi)、外徑尺寸的

12、最大：即內(nèi)、外徑尺寸的最大值和最小值的允許偏差，目的是為了值和最小值的允許偏差，目的是為了限制變形量限制變形量。用用 ， 表示。表示。n單一平面平均內(nèi)、外徑偏差單一平面平均內(nèi)、外徑偏差：即實測內(nèi)、外：即實測內(nèi)、外徑尺寸的最大值和最小值的平均值與公稱直徑的徑尺寸的最大值和最小值的平均值與公稱直徑的允許偏差（如表允許偏差（如表71和和表表72所示），所示），用于軸承用于軸承配合配合。用。用 ， 表示。表示。三、滾動軸承三、滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶內(nèi)、外徑公差帶n2、公差帶位置、公差帶位置n 軸承內(nèi)、外徑公差帶的位置軸承內(nèi)、外徑公差帶的位置特點特點是：是： 所有公差帶都所有公差帶都單向偏置在零線下方單

13、向偏置在零線下方，即即上偏差為上偏差為0 0，下偏差為負(fù)值。，下偏差為負(fù)值。三、滾動軸承三、滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶內(nèi)、外徑公差帶四、軸頸和殼體孔常用公差帶四、軸頸和殼體孔常用公差帶n 與軸承配合的軸徑和殼體孔公差帶與軸承配合的軸徑和殼體孔公差帶都是從尺寸公差與配合標(biāo)準(zhǔn)中直接選出都是從尺寸公差與配合標(biāo)準(zhǔn)中直接選出來的。如圖來的。如圖74所示：所示：16種種17種種7.3 滾動軸承公差配合的選擇滾動軸承公差配合的選擇n一、一、滾動軸承的配合制滾動軸承的配合制n二、二、滾動軸承滾動軸承配合精度的選擇配合精度的選擇n三、滾動軸承配合性質(zhì)的選擇三、滾動軸承配合性質(zhì)的選擇一、滾動軸承的配合制一、滾動軸承的

14、配合制 n前面在討論配合制時，談到一般前面在討論配合制時，談到一般情況下，優(yōu)先采用基孔制，但若為情況下，優(yōu)先采用基孔制，但若為標(biāo)準(zhǔn)件，則基準(zhǔn)制按標(biāo)準(zhǔn)件決定。標(biāo)準(zhǔn)件，則基準(zhǔn)制按標(biāo)準(zhǔn)件決定。n滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件：滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)件：外圈與殼體孔外圈與殼體孔的配合的配合采用采用基軸制；基軸制；內(nèi)圈與軸內(nèi)圈與軸的配合采用的配合采用基孔制?；字啤軸承內(nèi)圈與軸配合時是基準(zhǔn)孔，雖然滾動軸承內(nèi)圈與軸配合時是基準(zhǔn)孔，雖然滾動軸承內(nèi)圈所有公差等級的公差帶都在零線的軸承內(nèi)圈所有公差等級的公差帶都在零線的下方且上偏差為零。下方且上偏差為零。二、二、滾動軸承滾動軸承配合精度的選擇配合精度的選擇 配合精度取決于軸承配合尺

15、寸公差和配合精度取決于軸承配合尺寸公差和配合件配合件( (軸頸和軸承座孔軸頸和軸承座孔) )尺寸公差兩者。尺寸公差兩者。與滾動軸承相配合的孔、軸的公差等級與軸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(guān)。承的公差等級密切相關(guān)。 一般一般與與0、6級軸承配合級軸承配合的的軸頸軸頸，其公，其公差等級多為差等級多為IT5IT7級級，殼體（或軸承座），殼體（或軸承座）孔孔多為多為IT6IT8等。等。三、滾動軸承配合性質(zhì)的選擇三、滾動軸承配合性質(zhì)的選擇n 在選定適用軸承的情況下，軸承配合在選定適用軸承的情況下，軸承配合性質(zhì)的選擇即是性質(zhì)的選擇即是確定確定與軸承相配合的與軸承相配合的軸軸頸頸

16、和外殼（或軸承座）和外殼（或軸承座）孔孔的的基本偏差代號基本偏差代號。n1 1、選擇配合性質(zhì)要考慮的主要因素選擇配合性質(zhì)要考慮的主要因素n 選擇時要考慮的主要因素是：軸承內(nèi)選擇時要考慮的主要因素是：軸承內(nèi)外圈所受外圈所受負(fù)載類型負(fù)載類型、軸承所受、軸承所受負(fù)載大小負(fù)載大小；軸承的工作條件、與軸承相配合的孔和軸軸承的工作條件、與軸承相配合的孔和軸的材料和裝卸要求等的材料和裝卸要求等其它因素其它因素。負(fù)載類型示例負(fù)載類型示例內(nèi)圈承受循環(huán)負(fù)荷外圈承受局部負(fù)荷內(nèi)圈承受局部負(fù)荷外圈承受循環(huán)負(fù)荷圖 7-5 軸承套圈承受的負(fù)荷類型負(fù)載類型示例負(fù)載類型示例 不同負(fù)載類型的配合性質(zhì)不同負(fù)載類型的配合性質(zhì) n局部

17、負(fù)載局部負(fù)載：作用于軸承上的合成：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載徑向負(fù)載與套圈相與套圈相對靜止，即負(fù)載方向始終不變地對靜止，即負(fù)載方向始終不變地作用在作用在套圈滾道的套圈滾道的局部區(qū)域局部區(qū)域上。通常上。通常采用小間隙配合或過渡配合采用小間隙配合或過渡配合。n循環(huán)負(fù)載循環(huán)負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載徑向負(fù)載順次順次作用在作用在套圈的套圈的整個圓整個圓周周上。通常上。通常采用過盈或較緊的過渡配合采用過盈或較緊的過渡配合。n擺動負(fù)載擺動負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載的套圈在

18、一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即合成的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即合成徑向負(fù)載徑向負(fù)載經(jīng)經(jīng)常常變動地作用在變動地作用在套圈滾道的套圈滾道的小于小于180180的部分圓周的部分圓周上上。配合性質(zhì)介于前兩者之間配合性質(zhì)介于前兩者之間。 負(fù)載大小對配合性質(zhì)的影響負(fù)載大小對配合性質(zhì)的影響 軸承在負(fù)載的作用下，套圈會發(fā)生變形，使配軸承在負(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，受合面受力不均勻，引起松動。因此，受重負(fù)載重負(fù)載時配時配合應(yīng)合應(yīng)緊緊些，受些，受輕負(fù)載輕負(fù)載時配合應(yīng)時配合應(yīng)松松些。一般地，負(fù)載些。一般地，負(fù)載如下分類：如下分類：表中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊中查找。

19、其它因素其它因素 配合的選擇還應(yīng)綜合考慮軸承的工作情配合的選擇還應(yīng)綜合考慮軸承的工作情況、工作溫度、軸或軸承座的結(jié)構(gòu)和材料、況、工作溫度、軸或軸承座的結(jié)構(gòu)和材料、安裝和拆卸要求等其它因素。安裝和拆卸要求等其它因素。 例如：例如：軸承高速旋轉(zhuǎn)時，套圈的溫度經(jīng)軸承高速旋轉(zhuǎn)時，套圈的溫度經(jīng)常高于相鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因常高于相鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱脹而使其與軸的配合變松，應(yīng)選緊些；外熱脹而使其與軸的配合變松，應(yīng)選緊些；外圈會因熱脹而使配合變緊，應(yīng)選松些。圈會因熱脹而使配合變緊，應(yīng)選松些。 又如：又如：高溫環(huán)境下工作的軸承，選擇配高溫環(huán)境下工作的軸承，選擇配合時應(yīng)考慮溫度的影響。合時應(yīng)考慮溫度的影響。三、滾動軸承配合性質(zhì)的選擇三、滾動軸承配合性質(zhì)的選擇n2 2、選擇配合的方法選擇配合的方法 計算法計算法（特殊情況下用）（特殊情況下用） 類比法類比法（參考：（參考：P162頁頁表表7-4 P163頁表頁表7-5）7.4 軸徑和外殼孔其它技術(shù)要求軸徑和外殼孔其它技術(shù)要求n一、軸徑和外殼孔其它技術(shù)要求一、軸徑和外殼孔其它技術(shù)要求n形狀公差形狀公差：應(yīng)對軸頸和外殼孔表面提出：應(yīng)對軸頸和外殼孔表面提出 圓柱度圓柱度要求；其它形狀誤差要求；其它形狀誤差 采用包容原則控制。采用包容原則控制。 圓柱度按圓柱度按P164頁表頁表78選取。選取。n位置公差位置公差：應(yīng)對軸肩和外殼