第六章滾動(dòng)軸承

第六章滾動(dòng)軸承第一頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五本章涉及的主要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T307.1-1994《向心軸承公差》GB/T307.3-1996《滾動(dòng)軸承一般技術(shù)要求》GB/T275-1993《滾動(dòng)軸承與軸和外殼的配合》第二頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、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。2、分類：

滑動(dòng)軸承：滾動(dòng)軸承：按滾動(dòng)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、向心推力軸承6.1軸承概述第三頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、組成滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。第四頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五4、安裝形式

外圈與箱體上的軸承座配合，內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。

通常外圈固定不動(dòng)——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。

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。第五頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五5、國(guó)標(biāo)規(guī)定

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。第六頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.2滾動(dòng)軸承精度等級(jí)滾動(dòng)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(jí)：其名稱和代號(hào)由低到高分別為普通級(jí)/0、中等級(jí)/6、/6x、精密級(jí)/5，4、及超精密級(jí)/2。第七頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五４、滾動(dòng)軸承精度等級(jí)的應(yīng)用0級(jí)：主要用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的機(jī)構(gòu)。6級(jí)：用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。5，4級(jí)：用于轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度要求都高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。2級(jí)：用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的機(jī)械。選用軸承的精度的依據(jù)主要是：對(duì)軸承部件提出的旋轉(zhuǎn)精度要求和轉(zhuǎn)速的高低，一般只有在使用0級(jí)軸承不能保證機(jī)構(gòu)要求的旋轉(zhuǎn)精度時(shí)，才選用較高精度的軸承。

第八頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五滾動(dòng)軸承的基本尺寸精度包括：軸承內(nèi)徑(d)、外徑(D)的制造精度，軸承內(nèi)圈寬度(B)和外圈寬度(C)的制造精度，對(duì)于圓錐滾子軸承還有裝配高度(T)。

DdBCT滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度包括：成套軸承內(nèi)外圈的徑向跳動(dòng)(Kia，Kea)；成套軸承內(nèi)外圈端面對(duì)滾道的跳動(dòng)(Sia，Sea)；內(nèi)圈基準(zhǔn)端面對(duì)內(nèi)孔的跳動(dòng)Sd，外徑表面母線對(duì)基準(zhǔn)端面的傾斜度的變動(dòng)量SD等。兩種精度第九頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五兩種尺寸公差是：①軸承的單一內(nèi)徑（ds）與外徑（Ds）的極限偏差（△ds、△Ds）；②單一平面的平均內(nèi)徑（dmp）與外徑（Dmp）的極限偏差（△dmp、△Dmp）。兩種形狀公差是：①軸承單一徑向平面內(nèi)，內(nèi)徑（ds）與外徑（Ds）的變動(dòng)量（Vdp

、VDp）；②軸承平均內(nèi)徑與外徑的變動(dòng)量（Vdmp

、VDmp）。兩種公差第十頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.3滾動(dòng)軸承公差帶

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。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。第十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五軸承內(nèi)外徑公差帶圖：0654206542+0-+0-Dd軸承外徑Dmp的公差帶軸承內(nèi)徑dmp的公差帶第十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、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。

2、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。外徑：

Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2內(nèi)徑：dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmin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第十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五

滾動(dòng)軸承的基本尺寸及公差要求3、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)家標(biāo)準(zhǔn)。（P.140)4、滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度：是指軸承內(nèi)外圈的徑向跳動(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)公差等。第十四頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五+0-+0-φ90φ50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6.1）es=0ES=0ei=-0.013EI=-0.01軸承公差帶標(biāo)注示例：第十五頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五6.4滾動(dòng)軸承的精度設(shè)計(jì)

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）。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。第十六頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五1、配合性質(zhì)的選擇

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)。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)荷類型、軸承所受負(fù)荷的大小、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。第十七頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）負(fù)荷類型

定向負(fù)荷：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)靜止，即負(fù)荷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(guò)渡配合。旋轉(zhuǎn)負(fù)荷：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)，即合成徑向負(fù)荷順次作用在套圈的整個(gè)圓周上。通常采用過(guò)盈或較緊的過(guò)渡配合。擺動(dòng)負(fù)荷：作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷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)荷經(jīng)常變動(dòng)地作用在套圈滾道的小于180°的部分圓周上。第十八頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五負(fù)荷類型示例：a)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，外圈定向負(fù)荷b)內(nèi)圈定向負(fù)荷，外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷c)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，外圈擺動(dòng)負(fù)荷d)內(nèi)圈擺動(dòng)負(fù)荷，外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷第十九頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五(2)負(fù)荷大小

軸承在負(fù)荷的作用下，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)荷時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)荷時(shí)配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)荷如下分類：輕負(fù)荷：

P≤0.07C正常負(fù)荷：0.07C＜P≤0.15C重負(fù)荷：P＞0.15C

其中：C為軸承的額定負(fù)荷，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊(cè)中查找。第二十頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五（3）工作溫度

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。第二十一頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五（4）旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度

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。第二十二頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五2、形位公差及表面粗糙度的確定

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。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(dòng)公差。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)、外圈配合的表面通常都對(duì)表面粗糙度提出較高的要求。第二十三頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五例：某一圓柱齒輪減速器的小齒輪軸，如圖，要求齒輪軸的旋轉(zhuǎn)精度比較高，兩端裝有6級(jí)單列向心球軸承（型號(hào)308），軸承尺寸為40*90*23（mm），額定負(fù)荷C為32000N，P=4000N，試用查表法確定軸頸和外殼孔的公差帶代號(hào)，畫(huà)出公差帶圖，并確定孔軸的形位公差值和表面粗糙度參數(shù)值。+0-ф90ф40H6+22-13+0-k6+13+2-10第二十四頁(yè)，共二十六頁(yè)，編輯于2023年，星期五φ40K5φ90H63、滾動(dòng)軸承的標(biāo)注（1）裝配圖在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級(jí)代號(hào)，只需標(biāo)注與之相配合的軸承座及軸頸的