第六章滾動軸承的公差與配合

1、1第六章 滾動軸承的公差與配合 滾動軸承是機器中廣泛使用的標準部件，它的作用、結(jié)構(gòu)、類型、壽命、和強度計算等在機械設(shè)計課程中已作了詳細介紹。本書主要介紹滾動軸承的精度和與它配合的軸、外殼孔的選用問題。2內(nèi)容：1 滾動軸承的互換性和公差等級滾動軸承的互換性和公差等級2 滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸頸、外殼滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸頸、外殼孔的公差帶孔的公差帶3 選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合時應考慮的主要因素時應考慮的主要因素4 與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精度的確定度的確定33 1 滾動軸承的互換性和公差等級滾動軸承的互換性和公差等

2、級 （一）、（一）、 滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)滾動軸承的基本結(jié)構(gòu) 1. 組成組成： 2. 種類：種類： 按滾動體形狀分按滾動體形狀分 按負荷方向分按負荷方向分 圖圖6-16-1圓柱圓柱圓錐圓錐球球滾子滾子滾針滾針向心向心推力推力向心推力向心推力徑向力徑向力軸向力軸向力徑、軸向力徑、軸向力一、一、滾動軸承的互換性滾動軸承的互換性4（二）、滾動軸承工作時應滿足的要求 軸承工作時要求運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，旋轉(zhuǎn)精度高，噪聲小，要滿足其工作要求必須滿足：1、必要的旋轉(zhuǎn)精度、必要的旋轉(zhuǎn)精度2、合適的游隙、合適的游隙5二、滾動軸承的公差等級及其應用1、滾動軸承的公差等級 根據(jù)滾動軸承的尺寸公差和旋轉(zhuǎn)精度，GB/T307.3-

3、1996把滾動軸承的公差等級分為2、4、5、6、0五級，它們依次由高到低,僅向心軸承有2級。圓錐滾子軸承：4、5、6x、0級；推力軸承： 4、5、6、0級。6 2、各個公差等級的滾動軸承的應用 0級（普通級）： 廣泛應用于旋轉(zhuǎn)精度和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求不高的 一般旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，如普通機床的變速機構(gòu)、進 給機構(gòu)，汽車、拖拉機的變速機構(gòu)，普通減速 器、水泵及農(nóng)業(yè)機械等通用機械的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。 6級、6x級(中 級)5級(較高級)：多用于旋轉(zhuǎn)精度和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高或轉(zhuǎn) 速較高的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，如普通機床主軸軸系 和比較精密的儀器、儀表、機械的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。 4級（高級）： 多用于轉(zhuǎn)速很高或旋轉(zhuǎn)精度要求很高的機床和 機

4、器的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，如高精度磨床和車床、精 密螺紋車床和齒輪磨床等的主軸軸系。 2級（精密級）：多用于精密機械的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，如精密坐標鏜 床、高精度齒輪磨床和數(shù)控機床等的主軸軸系。772 滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸頸、外殼孔的公差帶滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸頸、外殼孔的公差帶一、一、 滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點滾動軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點 (如圖如圖6-3所示所示)(1)標準部件標準部件：(3)薄壁件薄壁件：(2)易損件易損件：是配合的是配合的基準件基準件。因需拆卸，故選取因需拆卸，故選取過盈較小過盈較小的過盈配合或過渡配合。的過盈配合或過渡配合。因易變形，故與之相配合的零件的配合部位的形狀因易變形

5、，故與之相配合的零件的配合部位的形狀精度要求較嚴。精度要求較嚴。 內(nèi)圈內(nèi)圈 基準孔基準孔ES=0 外圈外圈 基準軸基準軸es=0圖6-388二、與二、與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的常用公差帶滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的常用公差帶 與滾動軸承內(nèi)圈與滾動軸承內(nèi)圈配合的軸公差帶見圖配合的軸公差帶見圖6-46-4。 軸 公 差 帶 選 自軸 公 差 帶 選 自GB/T1801 1999。 滾動軸承內(nèi)圈與軸頸滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合應采用基孔制，的配合應采用基孔制，但但基孔制的基本偏差為基孔制的基本偏差為上偏差上偏差，由圖可見由圖可見軸承軸承內(nèi)圈與軸的配合比極限內(nèi)圈與軸的配合比極限與配合標準中基孔制的與

6、配合標準中基孔制的配合要配合要緊緊。圖6-499二、與二、與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的常用公差帶滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的常用公差帶 與滾動軸承外圈配合與滾動軸承外圈配合的孔公差帶見圖的孔公差帶見圖6-56-5。 孔公差帶均選自孔公差帶均選自GB/T1801 GB/T1801 19991999。 滾動軸承外圈與外殼滾動軸承外圈與外殼孔的配合應采用孔的配合應采用基軸制基軸制，該公差帶的基本偏差與該公差帶的基本偏差與一般基軸制配合的基本一般基軸制配合的基本偏差相同，只是公差帶偏差相同，只是公差帶的公差數(shù)值不相同，但的公差數(shù)值不相同，但基本保持了基本保持了GB/T1801GB/T18011999

7、1999中同名配合的配合中同名配合的配合性質(zhì)。性質(zhì)。圖6-510103 3 選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合時應考慮選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合時應考慮 的因素的因素一、一、軸承軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)二、負荷的大小二、負荷的大小三、徑向游隙三、徑向游隙四、軸承的工作條件四、軸承的工作條件1111一、一、軸承軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)負荷類型負荷類型:內(nèi)圈：旋轉(zhuǎn)負荷外圈：定向負荷內(nèi)圈：定向負荷外圈：旋轉(zhuǎn)負荷內(nèi)圈：旋轉(zhuǎn)負荷外圈：擺動負荷內(nèi)圈：擺動負荷外圈：旋轉(zhuǎn)負荷圖6-6圖6-7旋轉(zhuǎn)負荷定向負荷擺動負荷12 軸承套圈相對于

8、負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)決定該套軸承套圈相對于負荷方向的運轉(zhuǎn)狀態(tài)決定該套圈與軸頸或外殼孔配合的松緊圈與軸頸或外殼孔配合的松緊1、當套圈相對于負荷方向固定時，該套圈與軸頸或外 殼孔的配合應稍松些，一般選用具有平均間隙較小 的過渡配合或具有極小間隙的間隙配合。2、當套圈相對負荷方向旋轉(zhuǎn)時，該套圈與軸頸或外殼 孔的配合應較緊，一般選用具有小過盈的配合或過 盈概率大的過渡配合。3、當套圈相對于負荷方向擺動時，該套圈與軸頸或外 殼孔的配合的松緊程度，一般與套圈相對負荷方向 旋轉(zhuǎn)時選用的配合相同或稍松一些。13二、負荷的大小 承受輕負荷、正常負荷、重負荷的軸承與軸頸或外殼孔的配合應依次越來越緊。三、徑向游隙 軸

9、承的徑向游隙共分五組：第2組、0組、第3、4、5組，游隙的大小依次由小到大。其中，0組為基本游隙組。 具有0組游隙的軸承，在常溫狀態(tài)的一般條件下工作時，它與軸頸、外殼孔配合的過盈應適中。 在特別條件下工作時，（如內(nèi)圈和外圈的溫度相差較大，或內(nèi)圈與軸頸間、外圈與外殼孔間都要求有過盈等）應選用比0組游隙大的軸承，配合的過盈應增大。 在輕負荷下工作，要求噪聲和振動小，或要求旋轉(zhuǎn)精度較高時，應選用具有第2組游隙的軸承，配合的過盈應減小。14四、軸承的工作條件1、軸承工作時的微量軸向移動 軸承組件在運轉(zhuǎn)時容易受熱而使軸產(chǎn)生微量伸長。因此軸承外圈與外殼孔的配合應松一些，并在外圈端面與端蓋端面之間留有適當?shù)?/p>

10、軸向間隙。2、軸承工作時的溫度 軸承工作時，由于摩擦發(fā)熱和其他熱源的影響，套圈的溫度會高于相配件的溫度。內(nèi)圈的熱膨脹會引起它與軸頸的配合變松，而外圈的熱膨脹則會引起它與外殼孔的配合變緊。因此，軸承工作溫度高于100度時，應對所選擇的配合作適當?shù)男拚?、其他因素 當軸承的旋轉(zhuǎn)速度較高，又在沖擊振動負荷下工作時，軸承與軸頸、外殼孔的配合最好都選用具有小過盈的配合或較緊的配合。 剖分式外殼和整體外殼上的軸承孔與軸承外圈的配合的松緊程度應有所不同，前者的配合應稍松些，以避免箱蓋和箱座裝配時夾扁軸承外圈。15154 4 與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精 度的確定度的確定

11、一、一、軸頸、外殼孔的軸頸、外殼孔的公差帶的確定公差帶的確定二、二、軸頸、外殼孔的軸頸、外殼孔的形位公差與表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)值形位公差與表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)值 的確定的確定三、軸頸和三、軸頸和外殼孔精度設(shè)計舉例外殼孔精度設(shè)計舉例16164 與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精度的確定與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精度的確定一、一、軸頸、外殼孔的軸頸、外殼孔的公差帶的確定公差帶的確定 所選擇軸頸和外殼孔的標準公差等級應與軸承公差等級協(xié)調(diào)。與0級、6級軸承配合的軸頸一般為IT6，外殼孔一般為IT7。對旋轉(zhuǎn)精度和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性有較高要求的工作條件，軸頸應為IT5，外殼孔應為IT6。其它情況可根據(jù)P142表63、64選擇。表表6-3 6-3 軸頸的公差帶軸頸的公差帶17171818表6-4 外殼孔的公差帶1919二、二、軸頸、外殼孔的軸頸、外殼孔的幾何公差與表幾何公差與表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)值的確定面粗糙度輪廓幅度參數(shù)值的確定 2.2.表面粗糙度表面粗糙度 輪廓要求輪廓要求 1. 1. 幾何公差幾何公差 圓柱度和軸向圓柱度和軸向圓跳動見附表圓跳動見附表6-6-1 1。 見附表見附表6-26-2。附表6-16-2根據(jù)軸承孔的基根據(jù)軸承孔的基本尺寸及外殼孔本尺寸及外殼孔的尺寸和軸承的的尺寸和軸承的精度等級直接查精度等級直接查表表20三、軸頸和外殼孔精度設(shè)計舉例方法：1、軸承精度等級的確定，