《互换性与技术测量基础》-第7章滚动轴承的公差与配合

7.1概述7.1.1滚动轴承的组成与特点滚动轴承是一种机械制造业中应用极为广泛的高精度标准化部件。滚动轴承工作时，要求运转平稳、旋转精度高、噪音小，其工作性能和使用寿命不仅取决于本身的制造精度，还和与它相配合的轴颈和轴承座孔的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等因素有关。本章仅讨沦滚动轴承在使用上的有关内容，如滚动轴承的精度等级及应用、滚动轴承与轴颈、轴承座孔的配合选择以及轴颈、轴承座孔的几何精度设计。滚动轴承结构如图7一1所示，由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。轴承内圈与轴颈配合，轴承外圈与外壳孔配合，属于典型的光滑圆柱连接，但它的结构特点和功能要求决定了其公差配合与一般光滑圆柱连接要求不同下一页返回7.1概述

滚动轴承工作时，要求转动平稳、旋转精度高、噪音小。为了保证滚动轴承的工作性能与使用寿命，除了轴承本身的制造精度外，还要正确选择轴和外壳孔与轴承的配合、传动轴和外壳孔的尺寸精度、形位精度以及表面粗糙度等7.1.2滚动轴承精度等级及其应用1.滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度是按其外形尺寸公差和旋转精度分级的。外形尺寸公差是指成套轴承的内径、外径和宽度的尺寸公差;旋转精度主要指轴承内、外圈的径向跳动、端面对滚道的跳动和端面对内孔的跳动等。国家标注GB/T307.3-2005规定向心轴承(圆锥滚子轴承除外)精度分为0、6,5,4和2五级，精度依次升高;圆锥滚子轴承精度分为0、6X,5、4,2五级;推力轴承精度分为0,6,5,4四级上一页下一页返回7.1概述2.滚动轴承精度等级的应用

0级轴承是普通级轴承，在机械制造中应用最广。通常用于对旋转精度和运动平稳性要求不高、中等负荷、中等转速的一般旋转机构中。例如，减速器的旋转机构;汽车、拖拉机的变速机构;普通机床的进给机构、变速机构;普通电机、泵、压缩机、汽轮机等旋转机构中的轴承。

5,6级轴承用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高的旋转机构中。例如，普通机床主轴的前轴承多采用5级轴承，后轴承多采用6级轴承。精密机床的变速机构中轴承通常采用6级轴承。

4级轴承多用于旋转精度高和转速高的旋转机构中，如精密磨床和车床的主轴轴承多采用4级轴承。

2级轴承用于旋转精度和转速特别高的旋转机构中，如高精度齿轮磨床的主轴轴承。上一页返回7.2滚动轴承内、外径公差带及特点7.2.1滚动轴承内、外径公差带滚动轴承内、外圈均是薄壁零件，在制造和存放过程中极易变形，若相配零件的形状较正确，则当轴承内圈与轴和轴承座孔装配后这种微量变形又能得到矫正，在一般情况下也不影响工作性能。为此，滚动轴承标准对轴承内径和外径尺寸公差分别做了两种规定:一种是规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差(即单一内、外径偏差)，其主要目的是限制变形量;另一种是规定了单一平面平均内、外径偏差(△dmp,△Dmp)，即轴承套圈任意横截面内测得的最大直径与最小直径的平均值与公称直径之差，目的是保证轴承的配合。下一页返回7.2滚动轴承内、外径公差带及特点7.2.2滚动轴承内、外径公差带的特点轴承装配后起作用的尺寸是单一平面内的平均内径和平均外径。因此，内、外径公差带位置是指平均内、外径的公差带位置。滚动轴承是标准件，内圈与轴颈的配合应采用基孔制，外圈和轴承座孔的配合应采用基轴制。上一页返回7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择7.3.1轴和外壳孔的公差带国家标准GB/T275-1993对与0级和6级轴承配合的轴颈规定了17种公差带，对外壳孔规定了16种公差带，如图7-3所示7.3.2轴和外壳孔与滚动轴承配合的选用

1.负荷类型

(1)定向负荷轴承套圈相对于负荷的方向固定，径向负荷始终作用在套圈滚道的局部区域上，如图7-4(a)中固定的外圈和图7-4(b)中固定的内圈均受到一个方向一定的径向负荷Fr的作用。下一页返回7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择(2)旋转负荷轴承套圈相对于负荷方向旋转，径向负荷相对于套圈旋转，并依次作用在套圈的整个圆周滚道上。如图7-4(a)中的内圈和图7-4(b)中的外圈均受到一个作用位置依次改变的径向负荷Fr的作用。

(3)摆动负荷轴承套圈相对于负荷方向摆动，大小和方向按一定规律变化的径向负荷作用在套圈的部分滚道上。如图7-4(c)中的外圈和图7-4(d)中的内圈均受到定向负荷Fr和较小的旋转负荷Fc同时作用，二者的合成负荷为摆动负荷。上一页下一页返回7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择2.负荷的大小负荷的大小可用径向负荷Fr与额定动负荷Cr的比值来区分，规定:Fr≤0.07Cr时为轻负荷；0.07Cr<Fr≤0.15Cr时为正常负荷

Fr>0.15Cr为重负荷3.其他因素轴承运转时，由于摩擦发热和散热条件不同等原因，轴承套圈的温度往往高于其相配零件的温度，这样，内圈与轴的配合可能松动，外圈与孔的配合可能变紧，所以在选择配合时，必须考虑轴承工作温度的影响。上一页下一页返回7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择

为了考虑轴承安装与拆卸的方便，宜采用较松的配合，对重型机械用的大型或特大型轴承尤为重要。如果既要求装拆方便，又需紧配合时，可采用分离型轴承，或采用内圈带锥孔、带紧定套或退卸套的轴承选用轴承配合时，还应考虑旋转精度、旋转速度、轴和外壳孔的结构与材料等因素。7.3.3配合表面的其他技术要求为了保证轴承正常工作，除了正确选择配合外，还应对轴承配合的轴和外壳孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。GB/T275-1993规定了与各种轴承配合的轴颈和外壳孔表面的圆柱度公差、轴肩及外壳孔端面的端面圆跳动公差、各表面的粗糙度要求等，如表7