滚动轴承精度设计.ppt

第 章滚动轴承的互换性 一 概述二 滚动轴承的精度设计三 滚动轴承配合的精度设计四 滚动轴承配合选用示例及图样标注 一 概述 轴承的作用及分类2 滚动轴承的组成3 滚动轴承的安装形式4 有关滚动轴承的国标规定 作用 轴承是一种传动支承部件 它用于支承旋转的轴 并减少轴与支承部件之间的摩擦力 广泛地用于机械传动中 分类 滑动轴承 铜轴瓦 滚动轴承 按滚动体结构 球轴承 滚子轴承 滚针轴承按承受载荷形式 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承 轴承的作用及分类 2 滚动轴承的组成 内圈外圈滚动体保持架 3 滚动轴承的安装形式 外圈与箱体上的轴承座配合 内圈与旋转的轴颈配合 通常外圈固定不动 因而外圈与轴承座为过盈配合 内圈随轴一起旋转 内圈与轴也为过盈配合 有关滚动轴承的国标规定 滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动轴承本身的尺寸公差 旋转精度 跳动公差等 测量方法 还规定可与滚动轴承配合的外壳孔和轴颈的尺寸公差 配合 形位公差和表面粗糙度 GB T307 1 1994 滚动轴承向心轴承公差 GB T307 3 1996 滚动轴承通用技术规则 GB T275 1993 滚动轴承与轴和外壳的配合 二 滚动轴承的精度设计 滚动轴承的精度等级 滚动轴承的尺寸公差带 滚动轴承的基本尺寸及公差要求 滚动轴承精度等级的选择 滚动轴承的选择 精度等级 GB T307 3 1996 滚动轴承通用技术规则 规定 滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级 向心轴承的精度等级为0 6 5 4 2五级 推力轴承的精度等级为0 6 5 4四级 圆锥滚子轴承的精度等级为0 6x 5 4四级 精度依次由低到高 0级最低 2级最高 仅向心轴承有2级 而其他类型的轴承则无2级 0级轴承是普通级轴承 在各种机器上应用最广 用于旋转精度要求不高的一般机器中 例如 普通车床的变速 进给机构 汽车 拖拉机的变速机构 减速器 普通电机 水泵 压缩机的旋转机构等 6 6x 级轴承为高级轴承 级轴承为精密级轴承 用于旋转精度要求较高或转速较快的机械中 例如 普通车床主轴的前轴承多用5级 后轴承多用6级 4级和2级轴承称为超精密轴承 用于精密机床 精密仪器 高速摄影机等高速精密机械 公差带 任何尺寸的公差带都由两个因素决定 公差带的宽窄和公差带的位置 滚动轴承的公差带也不例外 其公差带如图所示 轴承内 外径公差带的特点是 所有公差带都单向偏置在零线下方 即上偏差为0 下偏差为负值 轴承内外径公差带图 0 6 5 4 2 0 6 5 4 2 0 0 D d 轴承外径Dmp的公差带 轴承内径dmp的公差带 滚动轴承的基本尺寸及公差要求 基本尺寸 滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承的内径d 外径D和轴承宽度B 轴承的配合尺寸 由于轴承内 外圈均为薄壁结构 制造和存放时易变形 但在装配后能够得到矫正 GB T307 1 1994规定 在轴承内 外圈任一横截面内测得的最大与最小直径平均值对公称直径的实际偏差分别在内 外径公差带内 就认为合格 外径 Dmp Dsmax Dsmin 2内径 dmp dsmax dsmin 2Dsmax Dsmin为加工后测得的最大 最小单一外径 dsmax dsmin为加工后测得的最大 最小单一内径 0 0 90 50 已知轴承的基本尺寸如图所示 根据实际工况采用6级向心轴承 试画出轴承孔 轴公差带图并标注有关尺寸 es 0 ES 0 ei 0 013 EI 0 01 轴承公差带标注示例 滚动轴承精度等级的选择 机器功能对轴承部件的旋转精度要求 0 用于旋转精度要求不高的一般机构中 6 5 4 用于旋转精度要求较高或转速较高的机构中 2 用于高精度 高转速的特别精密部件上 转速的高低 转速高时 由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动 势必造成旋转的不平稳 产生振动和噪音 因此 转速高时 应选用精度高的轴承 5 滚动轴承的选择 结构型式的选择 属于 机械零件 课程的范畴 主要通过对轴进行受力分析 确定轴承的类型 向心 推力 向心推力 轴承的基本尺寸 内径 外径 轴承宽度 三 与滚动轴承配合的轴和孔的精度设计 滚动轴承配合制 轴颈 轴承座配合公差等级的选择 配合性质的选择 形位公差及表面粗糙度的确定 滚动轴承配合制 滚动轴承是标准件 所以 轴承座孔与外圈相配合采用基轴制 与内圈相配合的轴采用基孔制 轴承内圈与轴的配合是基孔制 但滚动轴承内圈所有公差等级的公差带都在零线的下方且上偏差为零 其主要原因是轴承配合的特殊要求 在大多数情况下 轴承的内孔要随轴一起转动 两者之间的配合必须有一定的过盈 以防止它们之间有相对运动 轴承内外径公差带图 0 6 5 4 2 0 6 5 4 2 0 0 D d 轴承外径Dmp的公差带 轴承内径dmp的公差带 轴承配合公差带 轴颈 壳体孔公差等级的选择 与轴承的公差等级及与滚动轴承相配合的孔 轴的公差等级密切相关 一般与6 0轴承配合 轴的公差等级多为IT5 IT7 壳体孔的公差等级多为IT6 IT8等 配合性质的选择 轴承配合性质的选择即确定与轴承相配合的轴颈和轴承座壳体孔的基本偏差代号 选择轴承配合性质的依据是 轴承内外圈所受的负载类型 轴承所受负载的大小 轴承的工作条件 与轴承相配合的壳体孔和轴颈的材料和装卸要求等 负载类型 局部负载 轴承运转时 作用于套圈上的合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上 循环负载 轴承运转时 作用于套圈上的合成径向负荷与套圈相对旋转 并依次作用在套圈的整个圆周滚道上 摆动负载 作用于轴承上的合成径向负荷在套圈的部分滚道上相对摆动 即合成径向负荷经常变动地作用在套圈滚道的小于180 的部分圆周上 局部负载 轴承运转时 作用于套圈上的合成径向负载始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上 通常采用小间隙配合或过渡配合 循环负载 轴承运转时 作用于套圈上的合成径向负载与套圈相对旋转 并依次作用在套圈的整个圆周滚道上 通常采用过盈或较紧的过渡配合 摆动负载 作用于轴承上合成径向负荷在套圈的部分滚道上相对摆动 松紧程度一般与受循环负荷的配合相同或稍松些 负载的大小 轴承在负载的作用下 套圈会发生变形 使配合面受力不均匀 引起松动 因此 受重负载时配合应紧些 受轻负载时配合应松些 负载分类 轻负载 P 0 07C正常负载 0 07C P 0 15C重负载 P 0 15C其中 P 当量径向负荷C 轴承的额定负载数据可以从有关手册中查到 形位公差及表面粗糙度的确定 为了保证轴承的正常运转 除了正确地选择轴承与轴颈及壳体孔的公差等级及配合外 还应对轴颈和壳体孔的形位公差及表面粗糙度提出要求 形状公差 轴 孔的圆柱度公差 包容要求 位置公差 轴肩 孔肩的端面圆跳动公差 表面粗糙度 表面粗糙度值的高低直接影响着配合质量和连接强度 因此 凡是与轴承内 外圈配合的表面通常都对表面粗糙度提出较高的要求 具体选择见教材有关表 四 滚动轴承配合选用示例及图样标注 1 在装配图上的标注2 在零件图上的标注 55j6 100H7 1 在装配图上的标注 国标规定 在装配图上 1 不标注轴承的公差带代号 2 只标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差带代号 100H7 0 035 0