滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)

1、課題三課題三 典型結(jié)合和傳動(dòng)的典型結(jié)合和傳動(dòng)的 精度設(shè)計(jì)精度設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)一、概述n作用作用：軸承是一種傳動(dòng)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擦力，廣泛地用于機(jī)械傳動(dòng)中。n分類分類： n滑動(dòng)軸承（銅軸瓦）：n滾動(dòng)軸承 ：n按滾動(dòng)體結(jié)構(gòu)：球軸承、滾子軸承、滾針軸承n按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承軸承的作用及分類：軸承的作用及分類：2滾動(dòng)軸承的組成：滾動(dòng)軸承的組成： n滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。3滾動(dòng)軸承的安裝形式：滾動(dòng)軸承的安裝形式： n外圈與箱體上的軸承座配合，內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。 n通常外圈固定不動(dòng)

2、因而外圈與軸承座為過(guò)盈配合；內(nèi)圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈與軸也為過(guò)盈配合。n 考慮到運(yùn)動(dòng)過(guò)程中軸會(huì)受熱變形延伸，一端軸承應(yīng)能夠作軸向調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)好后應(yīng)軸向鎖緊。4滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： n滾動(dòng)軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)件。 n有內(nèi)外兩種互換性。 n滾動(dòng)軸承的精度要求很高。5有關(guān)滾動(dòng)軸承的國(guó)標(biāo)規(guī)定：有關(guān)滾動(dòng)軸承的國(guó)標(biāo)規(guī)定： n滾動(dòng)軸承的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾動(dòng)軸承本身的尺寸公差、旋轉(zhuǎn)精度（跳動(dòng)公差等）、測(cè)量方法，還規(guī)定可與滾動(dòng)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。二滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)二滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)包括滾動(dòng)軸承制造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等。公差等級(jí)：公差等級(jí)：n滾動(dòng)軸承

3、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、高級(jí)/P6、/P6x、精密級(jí)/P5、超精密級(jí)/P4及最精密級(jí)/P2（GB/T272-1993）。凡屬普通級(jí)的軸承，一般在軸承型號(hào)上不標(biāo)注公差等級(jí)代號(hào)(注意與教材P134老國(guó)標(biāo)比較。GB307.3-1984)。公差帶公差帶 n任何尺寸的公差帶由兩個(gè)因素決定任何尺寸的公差帶由兩個(gè)因素決定：公差帶的寬窄和公差帶的位置。滾動(dòng)軸承的公差帶也不例外，其公差帶如圖所示。n軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(diǎn)是軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(diǎn)是：所有公差帶都單向偏置在零線下方，即上偏差為0，下偏差為負(fù)值。軸承內(nèi)外徑公差帶圖：/P0/P6/P5/P

4、4/P2/P0/P6/P5/P4/P2+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶滾動(dòng)軸承的基本尺寸及公差要求（滾動(dòng)軸承的基本尺寸及公差要求（1）：）：n基本尺寸：基本尺寸：滾動(dòng)軸承的基本尺寸是指滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑d、外徑D和軸承寬度B。n軸承的配合尺寸：軸承的配合尺寸：由于軸承內(nèi)、外圈均為薄壁結(jié)構(gòu)，制造和存放時(shí)易變形，但在裝配后能夠得到矯正。為了便于制造，允許有一定的變形。為保證軸承與結(jié)合件的配合性質(zhì)，所限制的僅是內(nèi)、外圈在其單一平面內(nèi)的平均直徑，即軸承的配合尺寸。n外徑： Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2n內(nèi)徑： dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmi

5、n為加工后測(cè)得的最大、最小單一外徑。dsmax、dsmin為加工后測(cè)得的最大、最小單一內(nèi)徑。滾動(dòng)軸承的基本尺寸及公差要求（滾動(dòng)軸承的基本尺寸及公差要求（2）：）：n尺寸制造公差：尺寸制造公差：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸承內(nèi)徑和外徑尺寸公差作了兩種規(guī)定：一是規(guī)定了內(nèi)、外徑尺寸的最大值和最小值所允許的偏差，即單一內(nèi)、外徑偏差，其目的是為了限制變形量；二是規(guī)定了內(nèi)、外徑實(shí)際尺寸的最大值和最小值的平均值偏差，即單一平面平均內(nèi)、外徑偏差，目的是用于軸承的配合。二者應(yīng)符合國(guó)家。（教材P133）n滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度：是指軸承內(nèi)外圈的徑徑向跳動(dòng)公差向跳動(dòng)公差；軸承內(nèi)、外圈的端面對(duì)內(nèi)孔軸線的端面跳動(dòng)公差端面

6、跳動(dòng)公差等。+0-+0-9050已知軸承的基本尺寸如圖所示。根據(jù)實(shí)際工況采用E級(jí)（相當(dāng)于/P6）向心軸承，試畫(huà)出軸承孔軸公差帶并標(biāo)注有關(guān)尺寸。 查表：教材P133es=0ES=0ei=-0.013EI=-0.01軸承公差帶標(biāo)注示例：、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)的選擇：、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)的選擇： 主要考慮以下幾點(diǎn)：n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。一般這樣選取具體參見(jiàn)教材P130表71）：n/P0：用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。n/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。n/P2：用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。n轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)

7、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。 5、滾動(dòng)軸承的選擇：n結(jié)構(gòu)型式的選擇：結(jié)構(gòu)型式的選擇：屬于機(jī)械零件的范疇。主要對(duì)軸進(jìn)行受力分析，確定軸承的類型（向心、推力、向心推力）、軸承的基本尺寸（內(nèi)徑、外徑、軸承寬度）。n軸承配合的精度計(jì)算：軸承配合的精度計(jì)算：軸承是根據(jù)工況選用；與軸承相配合的軸頸、軸承座則需進(jìn)行精度設(shè)計(jì)：包括配合性質(zhì)的確定、形位公差的確定、表面粗糙度的確定等。這部分內(nèi)容由互換性解決。三滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)三滾動(dòng)軸承配合的精度設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承配合制：滾動(dòng)軸承配合制： n前面在討論配合制時(shí)，

8、談到一般情況下，采用基孔制，但若為標(biāo)準(zhǔn)件，則與之相配合的零件的配合性質(zhì)由標(biāo)準(zhǔn)件決定。就滾動(dòng)軸承而言，由于是標(biāo)準(zhǔn)件，與外圈相配合的部分采用基軸制；與內(nèi)圈相配合的軸采用基孔制。n軸承內(nèi)圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動(dòng)軸承內(nèi)圈所有公差等級(jí)的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(shù)情況下，軸承的內(nèi)孔要隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，兩者之間的配合必須有一定的過(guò)盈。軸承配合公差帶軸頸、軸承座配合公差等級(jí)的選擇：軸頸、軸承座配合公差等級(jí)的選擇：n與滾動(dòng)軸承相配合的孔、軸的公差等級(jí)與軸承的公差等級(jí)密切相關(guān)。一般與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等級(jí) 多 為 I T 5 I T 7 ， 箱 體 孔

9、多 為IT6IT8等。配合性質(zhì)的選擇：配合性質(zhì)的選擇：n軸承配合性質(zhì)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(hào)。n選擇軸承配合性質(zhì)的依據(jù)是：軸承內(nèi)外圈所受的負(fù)載類型負(fù)載類型、軸承所受負(fù)載負(fù)載的大小的大小、軸承的工作條件工作條件、與軸承相配合的孔和軸的材料和裝卸要求材料和裝卸要求等。負(fù)載類型： n局部負(fù)載：局部負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載徑向負(fù)載與套圈相對(duì)靜止，即負(fù)載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部上。通常采用小間隙配合或過(guò)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)載與套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作用在套圈的整個(gè)上。通常采用過(guò)盈或較緊的過(guò)渡配合。n擺動(dòng)負(fù)載：擺動(dòng)

10、負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對(duì)擺動(dòng)，即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動(dòng)地作用在套圈滾道的小于180的部分上。負(fù)載類型示例：負(fù)載的大?。?n軸承在負(fù)載的作用下，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，受重負(fù)載時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時(shí)配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類：n輕負(fù)載： P0.07Cn正常負(fù)載：0.07CP0.15Cn重負(fù)載： P0.15C 其中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊(cè)中查找。工作溫度： n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)考慮溫度的影響。旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度：

11、 n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。具體選用時(shí)參見(jiàn)教材P138相應(yīng)表格。形位公差及表面粗糙度的確定：形位公差及表面粗糙度的確定：n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。n形狀公差：形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面要求。n位置公差：位置公差：主要是軸肩端面的。n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。四滾動(dòng)軸承配合四滾動(dòng)軸承配合選用示例及圖樣標(biāo)注選用示例及圖樣標(biāo)注55j6100H71、在裝配圖上的標(biāo)注：在裝