第六章 滚动轴承的公差与配合 新ok 互换性与技术测量 教学课件

第六章 滚动轴承的公差与配合,学习目的:掌握滚动轴承的公差与配合标准 学习要求: 1、根据滚动轴承作为标准件的特点，理解滚动轴承内圈与轴颈采用基孔制配合、外圈与外壳孔采用基轴制配合的依据。 2、根据滚动轴承的使用要求理解滚动轴承旋转精度和游隙的概念。 3、了解滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转精度决定。 4、掌握滚动轴承公差等级的划分，了解各个公差等级的滚动轴承的应用。 5、掌握滚动轴承内、外圈公差带的特点。,第一节 滚动轴承的互换性和公差等级,a) 向心轴承 b) 圆锥滚子轴承 c) 角接触球轴承 d) 推力轴承 图6-1 滚动轴承的类型,一、 滚动轴承的互换性,滚动轴承的外径D、内径d是配合尺寸，分别与外壳和轴颈相配合。滚动轴承与外壳孔及轴颈的配合属于光滑圆柱体配合，其互换性为完全互换性。而内、外圈滚道与滚动体的装配一般采用分组装配，其互换性为不完全互换性。,二、 滚动轴承的公差等级及其应用,1滚动轴承的公差等级 滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转精度决定。 公差等级分为2、4、5、6(6x)、0共五个级，它们依次由高到低，2级最高，0级最低。,2各个公差等级的滚动轴承的应用,第二节 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带,一、 滚动轴承内、外径公差带的特点,1单一平面平均内径：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的最大与最小直径的平均值，用dmp表示。,2单一平面平均外径：在轴承外圈任一横截面内测得的外圈外径的最大与最小直径的平均值，用Dmp表示。,3单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径与公称直径（用d表示）的差，用dmp表示。,4单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径（用D表示）的差，用Dmp表示。,图6-2 滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的公差带,表6-2部分向心轴承d mp和D mp的极限值,滚动轴承外圈和外壳孔的配合，采用基轴制；内圈与轴颈的配合采用基孔制。内圈基准孔公差带处于以公称内径d为零线的下方，且上偏差为0。当轴承内圈与基本偏差代号为k、m、n等的轴颈配合时，形成了小过盈配合，而不是过渡配合。 采用小过盈配合的目的：为了防止内圈与轴颈的配合面相对滑动，而使配合面产生磨损，影响轴承的工作性能；而过盈过大，它会使薄壁的内圈产生较大的变形，影响轴承内部的游隙的大小。,轴承外圈安装在外壳孔中，通常不旋转，考虑到工作时温度升高会使轴膨胀，两端轴承中有一端应该是游动轴承，可把外圈与外壳孔的配合稍松一点儿，使之能补偿轴的热膨胀伸长量，不然轴弯曲，轴承内部就有可能卡死。因此国标规定：轴承外圈的公差带位于公称尺寸D为零线的下方，它与具有基本偏差h的公差带相类似，但公差值不同。,二、与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带,图6-3 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带,图6-4 与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带,第三节 滚动轴承与轴颈、 外壳孔配合选用,一、选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合时应考虑的主要因素,1.径向负荷的性质 作用在轴承上的径向负荷，一般是由定向负荷（例如：皮带的拉力或齿轮的作用力）和旋转负荷（如：机件的离心力）合成的 。 按照作用方向和套圈的相对运动关系，径向负荷分为：局部负荷、循环负荷、摆动负荷。,1）局部负荷与套圈相对静止的径向负荷 作用在静止套圈上的方向不变的径向负荷Fr，即是局部负荷。,图6-5 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态,2）循环负荷与套圈相对旋转的径向负荷 作用在旋转套圈上的方向不变的径向负荷Fc，即是旋转负荷。,图6-5 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态,3）摆动负荷局部负荷与较小的循环负荷的合成 承受摆动负荷的套圈，其合成的径向负荷相对于套圈在有限的范围内摆动。因此只有一部分受到负荷的作用。 此时，静止的套圈承受摆动负荷，而旋转套圈则仍承受循环负荷。,图6-6 摆动负荷,结论：（1） 当套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。（2） 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧，一般选用过盈小的过盈配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。（3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。,2. 径向负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。,3.径向游隙 游隙过小，会使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应力，轴承工作时容易引起摩擦发热，降低轴承寿命。游隙过大，会使转轴产生较大径向跳动和轴向跳动，以致产生较大的振动和噪声。因此应适度选择游隙。 GB/T 46041993规定，轴承的径向游隙共分五组：第2组，0组，第3、4、5组，游隙的大小依次由小到大。其中，0组为基本游隙组。 0组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向载荷或需改善调心性能的工况，宜采取3、4、5组游隙值。,5.其他因素,4.轴承的工作条件,轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度高于其配合零件的温度，这时，轴承内圈与轴的配合可能变松，外圈与外壳孔的配合可能变紧，因此轴承的工作温度较高时，应对选用的配合进行适当的修正。,小 结,（1）滚动轴承的公差等级由高到低分为2、4、5、6（6x）、0 ，其中0级精度最低，称为普通及，应用最广。（2）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸公差带的特点 滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈分别与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方，且上偏差均为零（见图6-2）。（3）与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带是从极限与配合标准中选出的，见图6-3、图6-4。,（4）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的基准制（由标准件决定） 由于滚动轴承是标准件，所以内圈与轴颈的配合采用基孔制；外圈与壳体孔的配合采用基轴制。值得注意的是：内圈与轴颈的配合的配合性质，不能只看轴的基本偏差代号。例如，内圈与基本偏差为h的轴配合，形成的是过渡配合，与k、m、n的轴形成的是过