滚动轴承与孔、轴结合的互换性(精品 值得参考).ppt

1 第七章 滚动轴承与孔 轴结合的互换性第一节 概述 球轴承 圆柱轴承 滚针轴承 推力轴承 2 限定滚动体的位置 使滚动体均匀分布 与轴配合 有上述相同要求与特点 直径大小不同 承受力的大小不同 外互换 内 外圈与轴 壳体的配合 内互换 滚动体与内 外圈沟槽的配合 外圈 与壳体配合 有尺寸 形位公差及粗糙度要求 属于薄壁件 容易受力 受热变形 结构组成 保持架 内圈 滚动体 滚动轴承的互换性 3 第二节 滚动轴承精度等级及其应用精度等级按国家标准分为5级由低到高用G E D C B表示 不同的精度等级轴承 内外圈的极限偏差不同 有专用国标 G E D 应用广泛 满足一般的需要 选用轴承的基本要求 恰当 合理的配合性质 即内外圈与轴壳体的配合 轴承本身的制造 旋转精度 就是选轴承的精度等级 4 轴承的应用G级精度 中等负荷 中等转速 如 机床中的变速机构 一般传动轴 E级精度 旋转精度高 转速高 如 普通机床主轴 D C级精度 旋转精度更高 V更高 如 精密机床主轴 B级精度 旋转精度 转速非常高 如 坐标镗床 内圆磨床主轴 机床主轴轴承选择见表7 1P153轴承内外径精度测量见表7 2 7 3 5 第三节 滚动轴承内 外径的公差带1 滚动轴承使用场合及特征 链轮传递动力 通过键带动轴转 轴与内圈联结 同步旋转 内圈过盈外圈过盈或过渡 内紧外松 使用场合图 轴由轴承支撑 轴的旋转由滚子在轴承内外滚道的沟槽中完成 与滚道 滚子的精度有关 轴的运动精度 如上图 分析 轴承内圈与轴一起转 6 轴与轴承的配合 如上图 结构要求轴与轴承连成一体 所以应用过盈配合 解决轴与轴承内径发生相对运动造成磨损 使用特征轴承内外圈均是薄壁件 易变形 应选用小的 适宜的过盈量 内圈过盈外圈过渡 内紧外松 上例轴承外圈不转 与壳体连接 应用更小的过盈量或过渡配合 注 如右图示若轴承外圈转动 应采取措施与上述相同 但内外圈的配合性质对调 内圈过渡外圈过盈 内松外紧 7 滚动轴承的公差带滚动轴承的内圈公差见表7 4P156滚动轴承的外圈公差见表7 5 dmp 轴承单一平面平均内径的偏差 Dmp 轴承单一平面平均外径的偏差 他们代表轴承内外径的极限偏差 可用于轴承配合间隙X Y的计算 例 G级轴承 d 25 D 60 查表求轴承的内外圈的极限偏差 解 查P156表7 4 7 5知 轴承内孔d 轴承外圆D 8 滚动轴承公差带的位置轴承外圈相当于轴 与基准轴公差带位置相同 特点 es 0 ei 负轴承内圈相当于孔 与基准孔公差带位置相反 特点 ES 0 EI 负相反的目的 保证大多数轴承内孔有过盈量 即孔一律做小 轴承内圈与轴配合应用基孔制 轴承外圈与壳体的配合应用基轴制 图7 2 配合制选择 9 第四节 滚动轴承配合及选择表7 7P158介绍了与轴承配合时的轴 壳体的配合性质 即轴 壳体公差带 例一 内孔与轴配合 见表7 7 若选过盈配合 轴承基本尺寸d 40 则应当选 轴承精度G 用最小过盈 选轴d 40K6 最大过盈轴选d 40r6 轴承精度E 用最小过盈 选轴d 40K6 最大过盈轴选d 40r6 轴承精度D 用最小过盈 选轴d 40K6 最大过盈轴选d 40m6 轴承精度C 用最小过盈 选轴d 40K5 最大过盈轴选d 40m5 10 例二 轴承外经与壳体配合 见表7 7 若选过渡配合 轴承基本尺寸d 60 则应当选 轴承精度G 用最小过渡 选孔D 60J7 最大过渡孔选D 60N7 轴承精度D 用最小过渡 选孔D 60JS6 最大过渡孔选D 60M6 例三 轴承与轴 孔配合的公差带图轴承内径与轴的配合平均偏差 dmp 代表不同的精度等级轴承内径公差带的宽度 但轴承基本尺寸不同 T值不同 如下图 11 与G配合 是过盈或间隙配合 与D C B配合 均是间隙配合 与G配合 是过盈或间隙配合 与D C B配合 均是过盈或间隙配合 与任何一种配合 均是过盈配合 注 基本尺寸不同 轴公差带T不同 图示 轴选g6 轴选h6 轴选k6 12 一 负荷类型轴承工作时 作用于轴承上的负荷为 局部 循环 摆动三种负荷 局部负荷p159图7 4轴承受合成径向力Rg 方向不变 轴承的内外圈配合选择选用较松的过渡 或小间隙配合 目的 利用滚道的摩擦力矩 带动内外圈微转 使内外圈均匀受力 延长轴承的寿命 受力图 受力特征 局部负荷均作用在内圈 方向不变 13 循环负荷p159图7 4受力特征 内圈与轴固定 外圈与孔同转 力与旋转方向一致 力作用在整个圆周上 轴承的内外圈配合选择 用过盈或较紧的过渡配合 受力图 目的 使内圈与轴 外圈与孔不产生爬行 提高轴承寿命 14 受力特征 径向力Px在内 外圈滚道局部变化 与动力输入 输出 受力有关 轴承的内外圈配合选择 用过盈或过渡配合 较前松些 摆动负荷p159图7 4 1 受力图 目的 减少轴承内外圈因配合而产生的变形 提高轴承的寿命和旋转精度 15 四 轴承尺寸大小轴承尺寸越大 受力能力越强 配合应紧些 五 旋转精度和速度的影响旋转精度要求高 不用间隙配合 旋转速度高 应用过盈配合 六 其他因素影响薄壁件的配合应略紧些 剖分式壳体配合应松些 重型机械配合应松些 结论 选择配合性质 应综合考虑 配合种类 使用场合 受力状态及设备特征 16 例一 如图有E级滚动轴承 d 25 D 60内圈与轴的配合是 25g6外圈与孔的配合是 60P7求 1 内圈 外圈配合的公差带图2 计算配合间隙或过盈3 指出属于何种配合 如图 查P156表7 4 E级轴承平均内径偏差 dmp为 查P157表7 5 E级轴承平均外径偏差 Dmp为 解1 17 查轴孔的极限偏差机械设计手册 或 由教材P18表2 4知 轴 25g6 25IT6 13孔 60P7 60 IT7 30查P24 26表2 7 2 8 11轴 es 7 则 ei es IT 7 13 20孔 ES 32 32 11 21EI ES IT 21 30 51 解出轴 孔 画出公差带图 轴承内孔与工件轴 轴承外圆与工件孔 轴承尺寸 前述已求出 18 解2 计算间隙内孔与轴Xmax 0 0 020 0 020Xmin 0 008 0 007 0 001 Ymax外圆与孔Xmax 0 021 0 011 0 01 YminXmin 0 051 0 0 051 Ymax解3 判断属于何种配合内孔与轴 过渡配合外圆与孔 过盈配合 内孔与轴 外圆与孔 19 dmp为 Dmp为 20m6 55K6 解1 如图 查P156表7 4 D级轴承平均内径偏差 dmp为 20 ES 6 查P157表7 5 D级轴承平均外径偏差 Dmp为 55 ei 9查轴孔的极限偏差机械设计手册 或 由教材P18表2 4知 轴 20m6 20 IT6 13 ei 8孔 55K6 55 IT6 19 ES 2 6 4查P24 26表2 7 2 8 6 例二 如图有D级滚动轴承 d 20 D 55内圈与轴的配合是 20m6外圈与孔的配合是 55K6求 1 内圈 外圈配合的公差带图2 计算配合间隙或过盈3 指出属于何种配合 EI 6 20 画出公差带图 外圆与孔 解2 计算间隙1 内孔与轴Xmax 0 0 008 0 008 YminXmin 0 006 0 021 0 027 Ymax2 外圆与孔Xmax 0 004 0 009 0 013Xmin 0 015 0 0 015 Ymax 内孔与轴 解3 判断属于何种配合内孔与轴 过盈配合外圆与孔 过渡配合 内孔 轴 外圆 孔 21 例三 如图有C级滚动轴承 d 50 D 110内圈与轴的配合是 50k6外圈与孔的配合是 110K6求 1 内圈 外圈配合的公差带图2 计算配合间隙或过盈3 指出属于何种配合 如图 解1 dmp为 Dmp为 50k5 110K6 22 画出公差带图 外圆与孔 内孔与轴 解2 计算间隙1 内孔与轴Xmax 0 0 02 0 002 YminXmin 0 006 0 013 0 019 Ymax2 外圆与孔Xmax 0 004 0 008 0 012Xmin 0 018 0 0 018 Ymax 解3 判断属于何种配合1 内孔与轴 过盈配合2 外圆与孔 过渡配合 内孔 轴 外圆 孔 23 例四 有一E208轻系列滚动轴承 轴承尺寸为d 40mm D 90mm 与工件的轴配合js5 与工件的孔配合是J6 外壳固定 轴转n 1000r min 壳体与轴均为磨削加工 求 1 轴和壳体的极限尺寸偏差 2 轴和壳体配合处的形位公差 3 轴和壳体配合处的粗糙度值 4 轴和壳体配合处的公差带图 5 轴和壳体配合处的配合间隙或过盈 说明轴 壳体与轴承的配合性质 零件草图如下 将结果注于草图上 24 解1 求极限偏差 P18表2 4 P24表2 7 P26表2 8工件轴 40js5 IT5 11um js IT 2 0 0055mm解出 40 0 0055工件孔 90J6 IT6 22 ES 16 EI ES IT 16 22 6 解出 解2 求形位公差 P163表7 12由E级 基本尺寸知工件轴 40 圆柱度 2 5 跳动量 8 由E级 基本尺寸知工件孔 90 圆柱度 6 本例无壳体孔肩 25 解3 求粗糙度值 P163查表7 13据IT5 IT6工件 工件轴IT5 磨削Ra 0 4 轴肩 端面 Ra 1 6工件孔IT6 磨削Ra 1 6解4 画公差带图 1 求轴承的极限尺寸P157表7 5 P156表7 4 E级轴承单一平面平均内径偏差 dmp为es 0 ei 10 E级轴承单一平面平均外径偏差 Dmp为ES 0 EI 13 可写出 轴承孔 轴承轴 26 2 画公差带图 1 轴承内圈与轴的配合 据轴承 据轴 40 0 0055 2 轴承外圈与壳体的配合 据工件孔 据轴承 27 解5 计算配合间隙和配合性质 1 轴承内圈 Xmax 0 0 0055 0 0055Xmin 0 010 0 0055 0 0155 Ymax2 轴承外圈 Xmax 0 016 0 013 0 029Xmin 0 006 0 0 006 Ymax均属于过渡配合 图示标注结果 上页图 28 例五 有一G级207滚动轴 d 35 D 72 与轴的配合为j6 与孔的配合为H7其工作情况是外壳固定 轴转 n 980r min承受径向轻载荷 壳体 轴 轴肩加工方法均是车削 求 1 轴和壳体的极限尺寸偏差 2 轴和壳体配合处的形位公差 3 轴和壳体配合处的粗糙度值 4 轴和壳体配合处的公差带图5 轴和壳体配合处的配合间隙或过盈 说明轴 壳体与轴承的配合性质 将结果注于草图上 29 解1 求极限偏差 P18表2 4 P24表2 7 P26表2 8工件轴 35j6IT6 16um ei 5 es IT ei 11 解出 工件孔 72H7IT7 30 EI 0 ES EI IT 30 解出 解2 求形位公差 P163表7 12由G级 基本尺寸知工件轴 35 工件孔 72 解3 求粗糙度值 P163查表7 13据IT7 IT6工件轴IT6 工件孔IT7 圆柱度 4 跳动量 12 圆柱度 8 车削Ra 1 6 轴肩 端面 Ra 6 3 车削Ra 3 2 30 解4 画公差带图 1 求轴承的极限尺寸 P157表7 5 P156表7 4 G级轴承单一平面平均内径偏差 dmp dmp为es 0 ei 10G级轴承单一平面平均外径偏差 Dmp Dmp为ES 0 EI 13 轴承轴 可写出 轴承孔 31 2 画公差带图 1 轴承内圈与轴的配合 据轴 据轴承 2 轴承外圈与壳体的配合 据工件孔 据轴承 32 解5 计算配合间隙和配合性质 1 轴承内圈 Xmax 0 0 005 0 005Xmin 0 010 0 011 0 021 Ymax属于配合 2 轴承外圈 Xmax 0 03 0 013 0 043Xmin 0 0 0属于配合 图示标注结果 过渡 间隙 33 1 什么滚动轴承的外互换 什么滚动轴承的内互换 2 滚动轴承的精度等级分几级 哪级最高哪级最低 为什么 3 滚动轴承内外圈公差带的位置有何特点 课上测验 34 1 什么滚动轴承的外互换 什么滚