第七章 滾動軸承的公差與配合

第七章滾動軸承的公差與配合第1頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)滾動軸承的互換性和公差等級第二節(jié)滾動軸承內(nèi)、外及相配軸徑、外殼孔的公差帶第三節(jié)滾動軸承公差與配合的選擇第四節(jié)滾動軸承公差與配合在圖樣上的標(biāo)注第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)習(xí)要點(diǎn)基本要求：

1、了解滾動軸承互換性的特點(diǎn)；

2、了解滾動軸承的公差等級及應(yīng)用；

3、了解滾動軸承公差與配合的特點(diǎn)；

4、掌握滾動軸承與軸徑、外殼孔配合的選用。重點(diǎn)內(nèi)容：滾動軸承公差配合的特點(diǎn)。難點(diǎn)內(nèi)容：滾動軸承負(fù)荷分析及其與配合選擇的關(guān)系。第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)滾動軸承的互換性

和公差等級第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、滾動軸承概述1.軸承的作用和分類作用：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間的摩擦力，廣泛地用于機(jī)械傳動中。分類：

滑動軸承（銅軸瓦）滾動軸承：按滾動體結(jié)構(gòu)：球軸承、滾子軸承、滾針軸承按承載形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2.滾動軸承的組成

滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等四部分組成。第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.滾動軸承的安裝形式

外圈與箱體上的軸承座孔配合，內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的軸頸配合。

通常外圈固定不動—因而外圈與軸承座為過盈配合；內(nèi)圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)—內(nèi)圈與軸也為過盈配合。第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月4.滾動軸承的配合要求滾動軸承的配合必須滿足兩項(xiàng)要求：（1）必要旋轉(zhuǎn)精度：軸承工作時(shí)，內(nèi)外圈和端面的跳動應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，保證回轉(zhuǎn)精度。（2）合適的游隙：軸承工作時(shí)應(yīng)使徑向游隙和軸向游隙保持在適合范圍內(nèi)，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，壽命長。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月5.滾動軸承的互換性

滾動軸承的兩種互換性：滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)件，作為部件使用要求具有外互換性；在組成其零件之間具有內(nèi)互換性。為便于安裝和更換，軸承內(nèi)圈內(nèi)孔和外圈圓柱面應(yīng)具有完全互換性；同時(shí)基于技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，軸承的某些零件的特定部位僅具有不完全互換性。

第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、滾動軸承的公差等級及應(yīng)用滾動軸承的公差等級向心軸承的公差等級為：0，6，5，4，2級(相當(dāng)于GB307.3－84中的G，E，D，C和B級)；圓錐滾子軸承分為：0，6x，5，4級；推力軸承分為：0，6，5，4級。其中0級精度最低，2級最高。公差等級0級6級、6x級5級4級、2級公差等級名稱普通級高級精密級超精密級第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月各個(gè)公差等級滾動軸承的應(yīng)用0級軸承：為普通軸承，在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最廣。主要用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的機(jī)構(gòu)。如，普通機(jī)床的變速箱和進(jìn)給箱，汽車、拖拉機(jī)的變速箱，普通電機(jī)、水泵、壓縮機(jī)中的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等。6，5，4級軸承：應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速要求的機(jī)械中。如普通機(jī)床主軸的前軸承多采用5級軸承，后軸承多采用6級軸承；高精度機(jī)床主軸采用4級軸承。2級軸承，用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的機(jī)構(gòu)，如精度坐標(biāo)鏜床和高精度磨床主軸多采用2級軸承。第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)滾動軸承內(nèi)、外徑及相配軸徑、外殼孔的公差帶第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、滾動軸承公差帶的特點(diǎn)滾動軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，外圈與外殼的配合采用基軸制。內(nèi)圈基準(zhǔn)孔公差帶位于以d為零線的下方（軸承內(nèi)圈通常與軸一起旋轉(zhuǎn)，為防止結(jié)合面間相對滑動，應(yīng)選用小過盈的配合。國標(biāo)規(guī)定此公差帶在零線下方，使它與形成標(biāo)準(zhǔn)過渡配合的公差帶（j、js、k、m、n）相配時(shí)，得到較緊的配合)，上偏差為零。外圈基準(zhǔn)軸公差帶同樣位于以D為零線的下方，與具有基本偏差h的公差帶類似，但公差值不同。上偏差為零。第13頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、與滾動軸承配合的軸和外殼孔的常用公差帶

按滾動軸承的工作特性，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了與其相配合的軸頸有17種常用公差帶、外殼孔有16種常用公差帶。它們適用于一般工作條件下的0級和6級滾動軸承，軸為實(shí)心或厚壁鋼制，外殼孔的鑄鋼或鑄鐵制件。

一般工作條件:指對旋轉(zhuǎn)精度、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、工作溫度無特殊要求的安裝情況。第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)滾動軸承公差與

配合的選擇第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月一、選擇滾動軸承公差與

配合應(yīng)考慮的主要因素

由于滾動軸承內(nèi)孔和外圓面的公差帶在生產(chǎn)軸承時(shí)已經(jīng)確定，因此，滾動軸承公差與配合的選擇就是確定軸徑和外殼孔的公差帶。第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月1.負(fù)荷的方向a.定向負(fù)荷：套圈相對于負(fù)荷方向固定。徑向負(fù)荷的作用線相對于軸承套圈不旋轉(zhuǎn)，它始終作用在套圈滾道的某一局部區(qū)域上。也稱為局部負(fù)荷。此時(shí)配合可適當(dāng)松一點(diǎn)。

b.旋轉(zhuǎn)負(fù)荷：套圈相對于負(fù)荷方向旋轉(zhuǎn)。徑向負(fù)荷依次作用在套圈整個(gè)滾道的各個(gè)部位上，又稱循環(huán)負(fù)荷。此時(shí)配合可適當(dāng)緊一些。

c.擺動負(fù)荷：套圈相對于負(fù)荷方向擺動。大小和方向按一定規(guī)律變化的徑向負(fù)荷依次往復(fù)地作用在套圈滾道的一段區(qū)域上，配合的松緊程度介于以上兩者之間。第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2.負(fù)荷的大小向心軸承負(fù)荷的大小用徑向當(dāng)量動負(fù)荷Pr與徑向額定動負(fù)荷Cr的比值區(qū)分。承受重負(fù)荷或沖擊負(fù)荷的套圈，容易產(chǎn)生變形，使配合面受力不均勻，引起配合松動，應(yīng)選較緊配合；承受負(fù)荷的套圈，可選較松的配合第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3.徑向游隙GB/T4606－1993規(guī)定了滾動軸承的徑向游隙，將徑向游隙分六組，即：1組，2組，0組，3，4，5組。游隙依次由小到大。其中0組為基本游隙組。軸承工作時(shí)，游隙大小應(yīng)適度。軸承具有0組游隙，在一般工作條件下，軸承與軸頸、外殼孔配合的過盈量應(yīng)恰當(dāng)。當(dāng)軸承具有的游隙比0組大，在特別工作條件（內(nèi)、外圈溫差較大，或內(nèi)圈與軸頸、外圈與外殼孔間都要求有過盈）時(shí)，則配合的過盈量較大。當(dāng)軸承具有的游隙比0組小，在請負(fù)荷下工作，要求噪聲和振動小，或要求旋轉(zhuǎn)精度較高時(shí)，則配合的過盈量應(yīng)較小。第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月4.工作條件軸承工作時(shí)，由于摩擦發(fā)熱和其他熱源的影響，套圈的溫度會高于向配合零件的溫度。因此，軸承內(nèi)圈與配合可能變松；外圈與外殼孔的配合可能變緊，所以軸承配合時(shí)溫度較高（高于100℃）時(shí)，應(yīng)對選用的配合進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。?dāng)軸承的旋轉(zhuǎn)速度較高，又在沖擊振動負(fù)荷下工作時(shí)，軸承與軸和外殼孔的配合最好選用過盈配合。部分式外殼與整體式外殼上孔與軸承外圈的配合的松緊有差異，前者應(yīng)松些，以避免夾扁外圓。第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、選擇配合的方法選擇軸承配合常用類比法。與0級、6級軸承配合的軸徑一般為IT6，外殼孔為IT7；對于旋轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)性有較高要求的工作條件，軸徑為IT5，外殼孔為IT6。軸承游隙為0組游隙，軸為實(shí)心或厚壁空心鋼制軸，外殼為鑄鋼件或鑄鐵件，軸承工作溫度不超過100℃時(shí)，軸頸和外殼孔公差帶可參考書上表格進(jìn)行選擇。第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月三、形位公差及表面粗糙度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外殼孔的公差等級及配合外，還應(yīng)對軸頸和外殼孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。形狀公差：主要是軸頸和外殼孔表面的圓柱度。位置公差：主要是軸肩端面的跳動公差。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表