十一、滾動軸承公差與配合ppt課件

1、典型結(jié)合和傳動的精度典型結(jié)合和傳動的精度設(shè)計設(shè)計滾動軸承的精度設(shè)計滾動軸承的精度設(shè)計 作用：軸承是一種傳動支承部件，它既可以用作用：軸承是一種傳動支承部件，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)械傳動中。間的摩擦力，廣泛地用于機(jī)械傳動中。 分類：分類： 滑動軸承銅軸瓦）：滑動軸承銅軸瓦）： 滾動軸承滾動軸承 ： 按滾動體結(jié)構(gòu)：球軸承、滾子軸承、滾針軸承按滾動體結(jié)構(gòu)：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、向心按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承推力軸承軸承的作用及分類軸承的作用及分類

2、滾動軸承的組成滾動軸承的組成 滾動軸承由內(nèi)圈、滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和外圈、滾動體和保持架組成。保持架組成。滾動軸承的安裝形式滾動軸承的安裝形式 外圈與箱體上的軸承座配合，外圈與箱體上的軸承座配合，內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。 通常外圈固定不動通常外圈固定不動因而因而外圈與軸承座為過盈配合；外圈與軸承座為過盈配合；內(nèi)圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)內(nèi)圈內(nèi)圈與軸也為過盈配合。與軸也為過盈配合。 考慮到運(yùn)動過程中軸會受熱考慮到運(yùn)動過程中軸會受熱變形延伸，一端軸承應(yīng)能夠變形延伸，一端軸承應(yīng)能夠作軸向調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)好后應(yīng)軸作軸向調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)好后應(yīng)軸向鎖緊。向鎖緊。滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滾動軸

3、承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)件。滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)件。 有內(nèi)外兩種互換性。有內(nèi)外兩種互換性。 滾動軸承的精度要求很高。滾動軸承的精度要求很高。有關(guān)滾動軸承的國標(biāo)規(guī)定有關(guān)滾動軸承的國標(biāo)規(guī)定 滾動軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾滾動軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾動軸承本身的尺寸公差、旋轉(zhuǎn)精度動軸承本身的尺寸公差、旋轉(zhuǎn)精度跳動公差等）、測量方法，還規(guī)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、形位公差和表面粗頸的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。糙度。滾動軸承的精度設(shè)計滾動軸承的精度設(shè)計包括滾動軸承制造的包括滾動軸承制造的尺寸精度、形位公差、尺寸精度

4、、形位公差、表面粗糙度等。表面粗糙度等。公差等級公差等級 滾動軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸的公差滾動軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸的公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五級：其名稱和代號和旋轉(zhuǎn)精度分為五級：其名稱和代號由低到高分別為普通級由低到高分別為普通級/P0、高級、高級/P6、/P6x、精密級、精密級/P5、超精密級、超精密級/P4及最及最精密級精密級/P2GB/T272-1993）。凡屬）。凡屬普通級的軸承，一般在軸承型號上不普通級的軸承，一般在軸承型號上不標(biāo)注公差等級代號。標(biāo)注公差等級代號。公差帶公差帶 任何尺寸的公差帶由兩個因素決定：任何尺寸的公差帶由兩個因素決定：公差帶的寬窄和公差帶的位置。滾動公差帶的寬窄和公

5、差帶的位置。滾動軸承的公差帶也不例外，其公差帶如軸承的公差帶也不例外，其公差帶如圖所示。圖所示。 軸承內(nèi)、外徑公差帶的特點(diǎn)是：所有軸承內(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，即上公差帶都單向偏置在零線下方，即上偏差為偏差為0，下偏差為負(fù)值。，下偏差為負(fù)值。軸承內(nèi)外徑公差帶圖軸承內(nèi)外徑公差帶圖/P0/P6/P5/P4/P2/P0/P6/P5/P4/P2+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶滾動軸承的基本尺寸及公差要求滾動軸承的基本尺寸及公差要求 基本尺寸：滾動軸承的基本尺寸是指滾動軸承基本尺寸：滾動軸承的基本尺寸是指滾動軸承的內(nèi)徑的內(nèi)徑d、外徑、外徑D和軸承

6、寬度和軸承寬度B。 軸承的配合尺寸：由于軸承內(nèi)、外圈均為薄壁軸承的配合尺寸：由于軸承內(nèi)、外圈均為薄壁結(jié)構(gòu)，制造和存放時易變形，但在裝配后能夠結(jié)構(gòu)，制造和存放時易變形，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。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。承的配合尺寸。 外徑：外徑： Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2 內(nèi)徑：內(nèi)徑： dmp=（dsmax+dsmin）/2 Dsmax、Dsmin為加工后測得的最

7、大、最小單為加工后測得的最大、最小單一外徑。一外徑。 dsmax、dsmin為加工后測得的最大、最小單為加工后測得的最大、最小單一內(nèi)徑。一內(nèi)徑。滾動軸承的基本尺寸及公差要求滾動軸承的基本尺寸及公差要求 尺寸制造公差：國家標(biāo)準(zhǔn)對軸承內(nèi)徑和外徑尺尺寸制造公差：國家標(biāo)準(zhǔn)對軸承內(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)、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)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定了內(nèi)、外徑實(shí)際尺寸的最大值和最小

8、值的平均值偏差，即單一平面平均內(nèi)、外徑偏差，目均值偏差，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)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。的是用于軸承的配合。二者應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度：是指軸承內(nèi)外圈的徑向滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度：是指軸承內(nèi)外圈的徑向跳動公差；軸承內(nèi)、外圈的端面對內(nèi)孔軸線的跳動公差；軸承內(nèi)、外圈的端面對內(nèi)孔軸線的端面跳動公差等。端面跳動公差等。+0-+0-9050已知軸承的基本尺寸已知軸承的基本尺寸如圖所示。根據(jù)實(shí)際如圖所示。根據(jù)實(shí)際工況采用工況采用E級相當(dāng)級相當(dāng)于于/P6向心軸承，向心軸承，試畫出軸承孔軸公差試畫出軸承孔軸公差帶并標(biāo)注有關(guān)尺寸。帶并標(biāo)注有關(guān)尺寸。 查表：查表：e

9、s=0ES=0ei=-0.013EI=-0.01軸承公差帶標(biāo)注示例軸承公差帶標(biāo)注示例滾動軸承精度等級的選擇 主要考慮以下幾點(diǎn)：主要考慮以下幾點(diǎn)：機(jī)器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。一般這機(jī)器功能對軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。一般這樣選取具體參見教材表樣選取具體參見教材表6161）：）：/P0/P0：用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。：用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。/P6/P6、/P5/P5、P4P4：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高較高 的機(jī)構(gòu)中。的機(jī)構(gòu)中。/P2/P2：用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。：用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時，由于

10、與軸承配合的旋轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時，由于與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動，勢必造轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動，勢必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和噪音。因此，成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時，應(yīng)選用精度高的軸承。轉(zhuǎn)速高時，應(yīng)選用精度高的軸承。滾動軸承的選擇滾動軸承的選擇 結(jié)構(gòu)型式的選擇：屬于結(jié)構(gòu)型式的選擇：屬于的范疇。主的范疇。主要對軸進(jìn)行受力分析，確定軸承的類型向心、要對軸進(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、推力、向心推力）、軸承的基本尺寸內(nèi)徑、外徑、軸承寬度）。外徑、軸承寬度）。 軸承配合的精度計算：軸承是根據(jù)工況選用；軸承配合的

11、精度計算：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)與軸承相配合的軸頸、軸承座則需進(jìn)行精度設(shè)計：包括配合性質(zhì)的確定、形位公差的確定、計：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)容由互換性解表面粗糙度的確定等。這部分內(nèi)容由互換性解決。決。滾動軸承配合的精度設(shè)計滾動軸承配合的精度設(shè)計滾動軸承配合制滾動軸承配合制 前面在討論配合制時，談到一般情況下，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(biāo)準(zhǔn)件，則與之相配采用基孔制，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。就滾合的零件的配合性質(zhì)由標(biāo)準(zhǔn)件決定。就滾動軸承而言，由于是標(biāo)準(zhǔn)件，與外圈

12、相配動軸承而言，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)圈相配合的軸合的部分采用基軸制；與內(nèi)圈相配合的軸采用基孔制。采用基孔制。軸承內(nèi)圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動軸承內(nèi)圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動軸承內(nèi)圈所有公差等級的公差帶都在零線軸承內(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。其主要原因是軸承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，兩者之間的配合的內(nèi)孔要隨軸一起轉(zhuǎn)動，兩者之間的配合必須有一定的過盈。必須有一定的過盈。軸承配合公差帶軸承配合公差帶軸頸軸承座配合公差等級選擇軸頸軸承座配合

13、公差等級選擇u與滾動軸承相配合的孔、軸的公差等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)。一般級與軸承的公差等級密切相關(guān)。一般與與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等軸承配合的軸，其公差等級多為級多為IT5IT7，箱體孔多為，箱體孔多為IT6IT8等。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相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代號。號。n選擇軸承配合性質(zhì)的依據(jù)是：軸承內(nèi)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、軸承所受負(fù)載外圈所受的負(fù)載類型、軸承所受負(fù)載的大小、軸承的工作條件、與軸承相

14、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。配合的孔和軸的材料和裝卸要求等。負(fù)載類型負(fù)載類型 局部負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載局部負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對靜止，即負(fù)載方向始終不變地與套圈相對靜止，即負(fù)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。小間隙配合或過渡配合。 循環(huán)負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載循環(huán)負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)載順次作用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或較緊的過

15、渡配合。較緊的過渡配合。 擺動負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載擺動負(fù)載：作用于軸承上的合成徑向負(fù)載與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，與所承載的套圈在一定區(qū)域內(nèi)相對擺動，即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動地作用在套圈滾即合成徑向負(fù)載經(jīng)常變動地作用在套圈滾道的小于道的小于180的部分圓周上。的部分圓周上。負(fù)載類型示例負(fù)載類型示例負(fù)載的大小負(fù)載的大小 l 軸承在負(fù)載的作用下，套圈會發(fā)生變形，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，使配合面受力不均勻，引起松動。因此，受重負(fù)載時配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時配合受重負(fù)載時配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類：應(yīng)松些。一般

16、地，負(fù)載如下分類：l 輕負(fù)載：輕負(fù)載： P0.07Cl 正常負(fù)載：正常負(fù)載：0.07CP0.15Cl 重負(fù)載：重負(fù)載： P0.15C l 其中：其中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊中查找。有關(guān)手冊中查找。工作溫度工作溫度 p軸承旋轉(zhuǎn)時，套圈的溫度經(jīng)常高于相軸承旋轉(zhuǎn)時，套圈的溫度經(jīng)常高于相鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱鄰零件的溫度。軸承的內(nèi)圈可能因熱脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使配合變緊。選擇配合時應(yīng)考慮溫度的配合變緊。選擇配合時應(yīng)考慮溫度的影響。影響。旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度n當(dāng)對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時，為當(dāng)對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精

17、度要求時，為消除彈性變形和振動的影響，應(yīng)避免消除彈性變形和振動的影響，應(yīng)避免采用帶間隙的配合，但也不能太緊。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。軸承轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用愈緊的配合。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p為了保證軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，除了正確地選擇軸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及配合外，還應(yīng)承與軸頸及箱體孔的公差等級及配合外，還應(yīng)對軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出對軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。要求。p形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面圓柱度形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面圓柱度要求。要

18、求。p位置公差：主要是軸肩端面的跳動公差。位置公差：主要是軸肩端面的跳動公差。p表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著表面粗糙度：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，凡是與軸承內(nèi)、配合質(zhì)量和連接強(qiáng)度，因此，凡是與軸承內(nèi)、外圈配合的表面通常都對表面粗糙度提出較高外圈配合的表面通常都對表面粗糙度提出較高的要求。具體選擇參見教材相應(yīng)表格。的要求。具體選擇參見教材相應(yīng)表格。滾動軸承配合滾動軸承配合選用示例及圖樣標(biāo)注選用示例及圖樣標(biāo)注55j6100H7在裝配圖上的標(biāo)注在裝配圖上的標(biāo)注在裝配圖上，不用在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等標(biāo)注軸承的公差等級代號，只需標(biāo)注級代號，只需標(biāo)注與之相配合的軸承與之相配合的軸承座及軸頸的公差等座及軸頸的公差等級代號。級代號。100H7（ ）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（ ）-0.0070.040.01 AA0.631.25在零件圖上的標(biāo)注在零件圖上的標(biāo)注在零件圖上，應(yīng)在零件圖上，應(yīng)標(biāo)注以下參數(shù)：標(biāo)注以下參數(shù)：A、尺寸公差、尺寸公差B、形狀公差、形狀公