滾動軸承的公差與配合

關(guān)于滾動軸承的公差與配合一、概述第2頁,共31頁，2024年2月25日，星期天作用：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、滾針軸承按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承１．軸承的作用及分類：

第3頁,共31頁，2024年2月25日，星期天2．滾動軸承的組成：

滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。第4頁,共31頁，2024年2月25日，星期天3．滾動軸承的安裝形式：

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——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。

考慮到運動過程中軸會受熱變形延伸，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5頁,共31頁，2024年2月25日，星期天4．滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點：

滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)件。

有內(nèi)外兩種互換性。

滾動軸承的精度要求很高。第6頁,共31頁，2024年2月25日，星期天5．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)定可與滾動軸承相配的箱體孔和軸頸的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。第7頁,共31頁，2024年2月25日，星期天二．滾動軸承的精度設(shè)計

包括滾動軸承制造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等。第8頁,共31頁，2024年2月25日，星期天１．公差等級：

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：其名稱和代號由低到高分別為普通級/P0、高級/P6、/P6x、精密級/P5、超精密級/P4及最精密級/P2（GB/T272-1993）。凡屬普通級的軸承，一般在軸承型號上不標(biāo)注公差等級代號(注意與教材P134老國標(biāo)比較。GB307.3-1984)。第9頁,共31頁，2024年2月25日，星期天２．公差帶

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10頁,共31頁，2024年2月25日，星期天軸承內(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的公差帶第11頁,共31頁，2024年2月25日，星期天３．滾動軸承的基本尺寸及公差要求（1）：

基本尺寸：滾動軸承的基本尺寸是指滾動軸承的內(nèi)徑d、外徑D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。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為加工后測得的最大、最小單一外徑。dsmax、dsmin為加工后測得的最大、最小單一內(nèi)徑。第12頁,共31頁，2024年2月25日，星期天３．滾動軸承的基本尺寸及公差要求（2）：

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)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。（教材P133）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)孔軸線的端面跳動公差等。第13頁,共31頁，2024年2月25日，星期天+0-+0-φ90φ50已知軸承的基本尺寸如圖所示。根據(jù)實際工況采用E級（相當(dāng)于/P6）向心軸承，試畫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：第14頁,共31頁，2024年2月25日，星期天４、滾動軸承精度等級的選擇：

主要考慮以下幾點：機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P130表7—1）：/P0：用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機構(gòu)中。/P6、/P5、P4：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機構(gòu)中。/P2：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。

第15頁,共31頁，2024年2月25日，星期天5、滾動軸承的選擇：結(jié)構(gòu)型式的選擇：屬于《機械零件》的范疇。主要對軸進行受力分析，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、軸承座則需進行精度設(shè)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)容由互換性解決。第16頁,共31頁，2024年2月25日，星期天三．滾動軸承配合的精度設(shè)計

第17頁,共31頁，2024年2月25日，星期天１．滾動軸承配合制：

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。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，兩者之間的配合必須有一定的過盈。第18頁,共31頁，2024年2月25日，星期天軸承配合公差帶第19頁,共31頁，2024年2月25日，星期天２．軸頸、軸承座配合公差等級的選擇：

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)。一般與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等級多為IT5~IT7，箱體孔多為IT6~IT8等。第20頁,共31頁，2024年2月25日，星期天３．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。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21頁,共31頁，2024年2月25日，星期天負(fù)載類型：

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。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)載順次作用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或較緊的過渡配合。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道的小于180°的部分圓周上。第22頁,共31頁，2024年2月25日，星期天負(fù)載類型示例：第23頁,共31頁，2024年2月25日，星期天負(fù)載的大?。?/p>

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，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：輕負(fù)載：

P≤0.07C正常負(fù)載：0.07C＜P≤0.15C重負(fù)載：

P＞0.15C

其中：C為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊中查找。第24頁,共31頁，2024年2月25日，星期天工作溫度：

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)考慮溫度的影響。第25頁,共31頁，2024年2月25日，星期天旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度：

當(dāng)對軸承有較高旋轉(zhuǎn)精度要求時，為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。軸承轉(zhuǎn)速越高，應(yīng)選用愈緊的配合。具體選用時參見教材P138相應(yīng)表格。第26頁,共31頁，2024年2月25日，星期天４．形位公差及表面粗糙度的確定：

為了保證軸承的正常運轉(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)對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的要求。具體選擇參見教材P139相應(yīng)表格。第27頁,共31頁，2024年2月25日，星期天四．滾動軸承配合

選用示例及圖樣標(biāo)注

第28頁,共31頁，2024年2月25日，星期天φ55j6φ100H71、在裝配圖上的標(biāo)注：在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級代號，只需標(biāo)注與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級代號。第29頁,共31頁，2024年2月25日，星期天Φ100H7（）