滚动轴承的互换性和公差等级

1、第六章第六章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计滚动轴承与孔、轴结合的精度设计1 滚动轴承的公差等级及其应用 2 滚动轴承与轴径，外壳孔的配合 3 轴颈和外壳孔几何精度1 滚动轴承的公差等级及其应用一一 滚动轴承滚动轴承滚动轴承由滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架内圈、外圈、滚动体和保持架组成组成 必要的旋转精度必要的旋转精度 轴衬工作时轴承的内，轴衬工作时轴承的内，外圈和端面的跳动应控制外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内，以保证在允许的范围内，以保证转动零件的回转精度转动零件的回转精度2 合适的游隙合适的游隙滚动轴承的公差等级及其选用滚动轴承的公差等级及其选用1 滚动轴承的公差等级 滚动轴承

2、按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级： 其名称和代号由低到高分别为 普通级 0、 高级 6、 精密级 5、 超精密级 4 最精密级 22 各个公差等级的滚动轴承的按机器功能对轴承部件的旋转精度要求。机器功能对轴承部件的旋转精度要求。一般这样选取：/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。2 滚动轴承与轴径，外壳孔的配合 基准 公差带

3、的位置 公差带大小 内圈 基 孔制孔的公差带在零下线方由轴承本身的精度等级确定 外圈 基 轴制 轴 的 公 差 带在零线下方由轴承本身的精度等级确定一 滚动轴承内、外径公差带的特点轴承内外径公差带图：0654206542+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带二二 与滚动轴承配合的与滚动轴承配合的轴径和外壳孔轴径和外壳孔的常用公差带的常用公差带 由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时业已确定，因此轴承在使用时，它与轴颈和外壳孔的配合面间的配合性质要由轴颈和外壳孔的公差带确定。+0-dg6g5h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6内

4、圈公差带内圈公差带与滚动轴承配合的轴径轴径的常用公差带D D+ +0 0- -G7 H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6 P7外圈公差带外圈公差带与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带 滚动轴承与轴径、外壳孔配合的选择及其滚动轴承与轴径、外壳孔配合的选择及其所考虑的主要因素所考虑的主要因素一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态1 套圈相对于负荷方向固定旋转的内圈负荷和固定的外圈负荷固定的内圈负荷和旋转的外圈负荷 旋转的内圈负荷和外圈承受摆动负荷内圈承受摆动负荷和旋转的外圈负荷2 套圈相对于负荷方向旋转3 3 套圈相对于负荷方向摆动套圈相对于负荷方向摆动 当大小和方向按一定规律

5、变化的径向负荷依次往复地作用在套圈滚道的一段区域上时，这表示该套圈相对于负荷方向摆动FcFcFrFrF F二 负荷的大小 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。一般地，负载如下分类：轻负载： P0.07C正常负载：0.07CP0.15C重负载： P0.15C 其中：C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。三 径向游隙四 轴承的轴向游动 当对轴承有较高旋转精度要求时，为消除弹性变形和振动的影响，应避免采用带间隙的配合，但也不能太紧。轴承转速越高，应选用愈紧的配合。五 其它因素 轴承旋转时，套圈的温度经常高于相邻零

6、件的温度。轴承的内圈可能因热胀而使配合变松；外圈会因热胀而使配合变紧。选择配合时应考虑温度的影响轴颈和外壳孔几何精度的确定轴颈和外壳孔几何精度的确定一 轴颈和外壳孔的公差带 轴颈和外壳孔的几何精度包括滚动轴承制造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度参数值等。 运转状态负荷状态其他状态 公差带说 明举例 球轴承滚子轴承固定的外圈负荷一般机械、铁路机车车辆轴箱、电动机、泵 轻、正常、重负荷轴向容易移动轴处于高温下工作 G7 采用剖分式外壳 H7 冲击负荷轴向能或剖分移动，采用整体式 J7 Js7摆动负荷轻、正常负荷式外壳正常、重负荷 轴向不移动，采用整体式壳 K7冲击负荷 M7旋转的外圈负荷张紧滑轮、

7、轮彀轴承 轻负荷J7 K7 正常负荷K7 M7M7 N7 重负荷 N7 P7轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度要求为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴承与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，还应对轴颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。 形状公差：形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面要求。 位置公差：位置公差：主要是轴肩端面的。 表面粗糙度：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，凡是通常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参见教材相应表格。三 轴颈和外壳孔几何精度设计举例 8 例61 某一圆柱齿轮减速器的小齿轮轴，如图66所示。要求齿轮轴的旋转精度比较高，两端装

8、有6级单列向心球轴承(代号308)，轴承尺寸为：40mmX90mmX23mm， 额定动负荷C为32000 N， 轴承承受的当量径向负荷P=4000 N。试用查表法确定轴颈和外壳孔的公差带代号，画出公差带图，并确定孔、轴的形位公差值和表面粗糙度参数值，将它们分别标注在装配图和零件图上。 解： 情况分析：由题意可知，小齿轮轴的轴承内圈与小齿轮轴一起旋转，外圈装在减速器箱的剖分式壳体中，不旋转。 而齿轮减速器通过齿轮传递扭矩，小齿轮轴的轴承主要承受齿轮传递的径向力，为定向负荷。因此，该轴承内圈相对于负荷方向旋转，承受旋转负荷，它与轴颈的配合应较紧；其外圈相对静止于负荷，承受定向负荷，它与外壳孔的配合

9、应该较松。另外，由于已知该轴承的额定动负荷c=32000 N，轴承承受的当量径向负荷p=4000 N，所以PC=4000/3200=013，为正常负荷。根据以上分析情况和题中给出的轴承代号和尺寸，可从表62和表63中选取轴颈公差带为k5，外壳孔公差带为H7，但由于小齿轮轴的旋转精度要求比较高，故应选用H6代替H7。 由表61查出轴承内、外圈平均直径上、下偏差，再从极限与配合标准中查出L5和H6的上、下偏差，画出公差带，如图67所示。 从图中可得出轴承内圈与轴配合的Ymax=EI-es=(-10)-(+13)=-23 m，Ymin=ES-ei=0-(+2)=-2 m ，轴承外圈与孔配合的Xmax=ES-ei=(+22)-(-13)=+35 m ，Xmin=EI-es=0-0=0 m 。 按表66选取形位公差值：轴颈圆柱度公差00025 mm，轴肩端面跳动公差0008 mm ；外壳孔圆柱度公差0006 mm，端面跳动公差0015 mm。 按表6