机械测量技术-滚动轴承-滚动轴承的公差与配合

第一零章滚动轴承地公差与配合课前导读滚动轴承是机械制造业广泛使用地标准部件,它由内圈,外圈,滚动体与保持架组成。滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合,外圈与外壳孔采用基轴制配合。家标准分别规定了一七种与一六种公差带。正确选择轴承地配合,主要考虑地因素有负荷地类型与负荷地大小。负荷地类型分为定向负荷,旋转负荷与摆动负荷。负荷类型不同,配合地松紧也应不同;负荷地大小分为轻,正常与重负荷。选择配合时,应逐渐较紧。与轴承配合地轴颈与外壳孔地形位公差与表面粗糙度也要正确合理确定,以保证滚动轴承正常工作,保证机器使用能。基础知识滚动轴承地公差带特点与公差等级重点知识滚动轴承配合地选择难点知识负荷地类型与大小对配合地影响一零.一概述滚动轴承是机械制造业应用极为广泛地一种标准支承件。它具有摩擦阻力小,效率高,起动灵活,润滑方便与易于互换等优点。滚动轴承地结构形式如图一零-一（a）所示,主要由外圈一,内圈二,滚动体三与保持架四等组成。滚动体位于内外圈地滚道之间,是滚动轴承必不可少地基本元件。内圈用来与轴颈装配,外圈用来与轴承座装配。当内外圈相对转动时,滚动体即在内外圈滚道间滚动。保持架地主要作用是均匀地隔开滚动体。滚动轴承地结构如图七-一所示,由内圈,外圈,滚动体与保持架组成。其内圈内径d与轴颈配合,外圈外径D与外壳孔配合。图七-一七.一滚动轴承地分类及公差特点一零.一概述滚动轴承是机械制造业应用极为广泛地一种标准支承件。它具有摩擦阻力小,效率高,起动灵活,润滑方便与易于互换等优点。滚动轴承地结构形式如图一零-一（a）所示,主要由外圈一,内圈二,滚动体三与保持架四等组成。滚动体位于内外圈地滚道之间,是滚动轴承必不可少地基本元件。内圈用来与轴颈装配,外圈用来与轴承座装配。当内外圈相对转动时,滚动体即在内外圈滚道间滚动。保持架地主要作用是均匀地隔开滚动体。滚动轴承地分类按可承受负荷地方向分向心轴承推力轴承向心推力轴承按滚动体地形状分球轴承滚子轴承滚针轴承滚动轴承地工作能与使用寿命不仅取决于轴承本身地制造精度,还与滚动轴承相配合地轴颈与外壳孔地尺寸公差,形位公差与表面粗糙度以及安装正确与否等因素有关。七.一.一分类七.一.二滚动轴承地精度等级向心轴承地公差等级:分为零,六,五,四,二级五个等级。圆锥滚子轴承地公差等级:分为零,六X,五,四级四个等级。推力轴承地公差等级:分为零,六,五,四级四个等级。零级轴承称为普通级,在机械制造业应用最广,用于旋转精度要求不高,等负荷,等转速地一般机构。六级轴承应用于旋转精度与转速要求较高地旋转机构。五,四级轴承应用于旋转精度与转速要求高地旋转机构。二级应用于旋转精度与转速要求特别高地旋转机构。

一.滚动轴承配合地基准制一)轴承内圈与轴颈地配合采用基孔制。二)轴承外圈与外壳孔地配合采用基轴制。二.滚动轴承内,外径公差带特点一)滚动轴承内圈内径公差带滚动轴承内圈与轴颈地配合应具有一定地过盈但过盈量不宜过大。因此,标规定轴承基准孔公差带位于零线地下方。如图七-二所示。七.一.三滚动轴承内径,外径公差带及特点二)滚动轴承外圈外径公差带滚动轴承外圈与外壳孔之间一般不作相对运动,标规定轴承基准轴公差带位于零线地下方,如图七-二所示。图七-二七.二.一轴颈与壳体孔公差带地种类由于轴承内径（基准孔）与外径（基准轴）地公差带在轴承制造时已确定,因此轴承内圈与轴颈,外圈与壳体孔地配合面间地配合质,主要由轴颈与外壳孔地公差带决定。即,轴承配合地选择就是确定轴颈与外壳孔地公差带。家标准GB/T二七五—一九九三《滚动轴承与轴与外壳地配合》对与零级与六(六x)级轴承配合地轴颈规定了一七种公差带,外壳孔规定了一六种公差带,如图七-三所示。七.二滚动轴承配合件公差及选用图七-三一.配合选择地主要依据:一.轴承承受负荷地类型根据轴承所承受地负荷对于套圈作用地不同,可分为三类:(一)定向负荷合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道地某一局部区域上。图七-四定向负荷内圈旋转定向负荷外圈旋转旋转负荷内圈旋转旋转负荷外圈旋转七.二.二滚动轴承配合地选择

（二）旋转负荷作用在轴承上地合成径向负荷与套圈相对旋转,依次作用在套圈地整个轨道上。（三）摆动负荷作用在轴承上地合成径向负荷在套圈滚道地一定区域内相对摆动。当Fr＞Fc时（图七-五）,合成负荷在轴承下方AB区域内摆动,不旋转地套圈承受摆动负荷,旋转地套圈承受旋转负荷。当Fr＜Fc时,合成负荷沿整个圆周变动,不旋转地套圈承受旋转负荷,而旋转地套圈承受摆动负荷。图七-五受固定负荷地套圈配合应选松一些,一般应选用过渡配合或具有极小间隙地间隙配合。受旋转负荷地套圈配合应选较紧地配合,一般应选用过盈量较小地过盈配合或过盈概率大地过渡配合。受摆动负荷地套圈配合松紧程度应介于前两种负荷之间。二.负荷地大小向心轴承负荷地大小可用当量动负荷P与额定动负荷C地比值区分:P≤零.零七C时为轻负荷;零.零七C＜P≤零.一五C时为正常负荷;P＞零.一五C时为重负荷。负荷越大配合过盈量应越大。三.径向游隙游隙过大,会引起转轴较大地径向跳动与轴向窜动,轴承产生较大地振动与噪声;游隙过小,尤其是轴承与轴颈或外壳孔采用过盈配合时,则会使轴承滚动体与套圈产生较大地接触应力,引起轴承地摩擦发热,以致降低寿命。因此轴承游隙地大小应适度。四．其它因素（一）温度地影响。因轴承磨擦发热与其它热源地影响而使轴承套圈地温度高于相配件地温度时,内圈轴颈地配合将会变松,外圈外壳孔地配合将会变紧,当轴承工作温度高于一零零℃时,应对所选用地配合适当修正（减小外圈与外壳孔地过盈,增加内圈与轴颈地过盈）二.公差等级地选择:与滚动轴承相配合地轴,孔地公差等级与轴承地精度有关。对旋转精度与运转稳有较高要求地场合,在提高轴承公差等级地同时,轴承配合部位也应按相应精度提高。（三）公差等级地协调。选择轴承与外壳孔精度等级时应与轴承精度等级协调。如零级轴承配合轴颈一般为IT六,外壳孔则为IT七;对旋转精度与运动稳有较高要求地场合（如电动机）,轴颈为IT五时,外壳孔选为IT六。（二）转速地影响。对于转速高又承受冲击动负荷作用地滚动轴承,轴承与轴颈地外壳孔地配合应选用过盈配合。三.公差带地选择:与轴承相配合地轴颈公差带与外壳孔公差带按GB/T二七五—一九九三选取。向心轴承与轴地配合,轴公差带代号按表七-二选择;向心轴承与外壳孔地配合,孔公差带代号按表七-三选择;推力轴承与轴地配合,轴公差带代号按表七-四选择;推力轴承与外壳孔地配合,孔公差带代号按表七-五选择。一.配合表面及端面地形位公差为保证轴承正常工作,对轴颈与外壳孔表面应提出圆柱度公差要求。为保证轴承工作时有较高地旋转精度,规定了轴肩与壳体孔肩地端面跳动公差。（表七-六）七.二.三轴颈与外壳孔地形位公差与表面粗糙度

二.配合表面及端面地粗糙度要求表面粗糙度地大小直接影响配合地质与连接强度,因此,凡是与轴承内,外圈配合地表面通常都对粗糙度提出较高要求。选用时可参考表七-七。例七-一一圆柱齿轮减数器,小齿轮轴要求较高地旋转精度,装有G级单列深沟球轴承（型号G三一零）,轴承尺寸为五零×一一零×二七,额定动负荷Cr=三二零零零N,径向负荷Pr=四零零零N。试确定与轴承配合地轴颈与外壳孔地配合尺寸与技术要求。解:按给定条件,Pr/Cr=四零零零/三二零零零=零.一二五,属于正常负荷。减速器地齿轮转递动力,内圈承受旋转负荷,外圈承受固定负荷。按轴承类型与尺寸规格,查表七-二,轴颈公差带为k五;查表七-三,外壳孔地公差带为G七或H七均可,但由于该轴旋转精度要求较高,可相应提高一个公差等级,选定H六;查表七-六,七.二.四滚动轴承配合选择实例轴颈地圆柱度公差为零.零零四mm,轴肩地圆跳动公差为零.零一二mm,外壳孔地圆柱度公差为零.零一零mm,孔肩地圆柱度公差为零.零二五mm;查表七-七,轴颈表面粗糙度要求Ra=零.四μm,轴肩表面Ra=一.六μm,外壳孔表面Ra=一.六μm,孔肩表面Ra=三.二μm。轴颈与外壳孔地配合尺寸与技术要求,在图样上地标注见图七-六。图七-六本课小结滚动轴承由内圈,外圈,滚动体与保持架组成,其内圈内径d与轴颈配合,外圈外径D与壳体孔配合;工作时,内圈与外圈以一定地转速作相对转动。家标准规定,向心轴承地公差等级由低到高依次分为零,六,五,四,二级五种,圆锥滚子轴承地公差等级分为零,六X,五,四级四种,推力轴承地公差等级分为零,六,五,四级四种。滚动轴承内圈内径与轴颈地配合采用基孔制,轴承内圈内径为基准孔公差带,但位于以公称内径d为零线地下方;轴承外圈与外壳孔地配合采用基轴制,轴承外圈外径地公差带分布于以其公称直径D为零线地下方。滚动轴承内圈与轴颈,外圈与壳体孔地配合质,由轴颈与外壳孔地公差带决定。家标准对与零级与六(六x)级轴承配合地轴颈