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1、志比昆仑 学竞江河 Tolerances and Fits of Rolling Bearings 第6章 滚动轴承的公差与配合 Date 1 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 本章学习内容 6.2 滚动轴承精度等级及应用 6.1 概述 6.4 滚动轴承的配合及选择 6.3 滚动轴承内、外径的公差带 Date 2 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.1 概 述 General Description 滚动轴承是标准化部件，一般由外圈、内圈、滚动体(滚子 或钢球)和保持架组成。内圈内径d与轴颈配合，外圈外径D与 外壳孔配合。 各零件的作用： 外圈：支承轴或轴上零
2、件 保持架: 将滚动体分开 内圈：和轴颈装配 滚动体：滚动接触 Date 3 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 滚动轴承的类型：向心滚子轴承、向心推力球轴承、推力 球轴承、推力向心滚子轴承。 T B T C H D d d D d 外圈 内圈 滚动体 保持架 D d D a) 向心轴承 b) 圆锥滚子轴承 c) 角接触球轴承 d) 推力轴承 推力轴承 圆锥滚子轴承 深沟球轴承 Date 4 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 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； 内、
3、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。 滚动轴承具有摩擦系数小，润 滑简便、易于更换等许多优点，因 而，在机械制造中作为转动支承得 到广泛应用。 Date 5 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.2 滚动轴承精度等级及应用 Accuracy Class and Application of Rolling Bearings 滚动轴承的精度是根据其外形尺寸精度和旋转精度划分的。 滚动轴承的外形尺寸公差是指轴承的外径D、内径d、宽度B 的尺寸公差。滚动轴承的旋转精度是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。 Date 6 第6章
4、滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.2.1 滚动轴承的精度 根据国家标准的规定： (1) 向心轴承按其尺寸公差和旋转精度分为五个公差等级， 用0，6，5，4，2表示。精度依次提高，0级公差轴承精度最 低，2级公差精度最高 (2) 圆锥滚子轴承精度分为0，6x，5和4共四级； (3) 推力轴承分为0，6，5和4共四级。 Date 7 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.2.2 滚动轴承各应用情况精度 0级轴承普通级。 用于低、中速及旋转精度要求不高的一般 旋转机构，它在机械中应用最广。例如：机床变速箱、进给箱的 轴承等。 6级轴承用于转速较高、旋转精度要求较高的旋转机
5、构。例 如：普通机床的主轴后轴承、精密机床变速箱的轴承等。 5级、4级轴承用于高速、高旋转精度要求的机构。例如：精 密机床的主轴轴承、精密仪器仪表的主要轴承等。 2级轴承用于转速很高，旋转精度要求也很高的机构。例如 ：齿轮磨床、精密坐标堂床的主轴轴承、高精度仪器仪表的主要 轴承等。 Date 8 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.3 滚动轴承内、外径的公差带 Tolerance Zone of Internal Diameter & External Diameter n 滚动轴承是标准部件，为了便于互换，国家标准规定： 轴承的内圈与轴采用基孔制配合 轴承的外圈与孔采用基轴
6、制配合 Date 9 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 Date 10 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 Date 11 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 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。 6.3.1 滚动轴承的公差 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
7、。 Date 12 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 公差等级06542 基本尺寸/mm极限偏差/m 大于 到 上 偏 差 下 偏 差 上 偏 差 下 偏 差 上 偏 差 下 偏 差 上 偏 差 下 偏 差 上 偏 差 下 偏 差 内圈 d mp183001008060502.5 3050 0 12010080602.5 外圈 D mp5080013011090704 801200 15 013010080 5 部分向心轴承d mp和D mp的极限值 Date 13 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.3.2 滚动轴承的公差带 外圈Dmp的公差带 的上偏差为零
8、与基 轴制相同， 内圈dmp的公差带的 上偏差也为零，这与 一般基孔制不同。 4 5 0 D 6(6x) 2 0 + - 2 4 5 6(6x) 0 d 0 - + 滚动轴承单一平面平均内径dmp、外径Dmp的公差带图 轴承外径Dmp的公差带 轴承内径dmp的公差带 Date 14 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.3.2 滚动轴承的公差带 从图上可以看出， 滚动轴承单一平面平 均内径dmp、外径Dmp 的公差带均采用单向 制，即公差带都分布 在零线下方，上极限 偏差为零，下极限偏 差为负值。 4 5 0 D 6(6x) 2 0 + - 2 4 5 6(6x) 0 d 0
9、- + 滚动轴承单一平面平均内径dmp、外径Dmp的公差带图 轴承外径Dmp的公差带 轴承内径dmp的公差带 这样分布主要是考虑 到在多数情况下，轴 承的内圈随轴一起转 动时，为了防止它们 之间发生相对运动导 致结合面磨损，则两 者的配合应有一定的 过盈；但由于内圈是 薄壁件，且一定时间 后又必须拆卸，因此 过盈量不宜过大，所 以国家标准所对顶的 单向制正是适合这一 要求。 Date 15 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.4 滚动轴承的配合及选择 Fits and selection of Rolling Bearings 参照标准： GB/T 2751993 滚动轴承与
10、轴和外壳的配合 Date 16 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带 由于轴承内径(基准孔)和外径(基准轴)的公差带在轴承制造 时已确定，因此轴承内圈和轴颈、外圈和壳体孔的配合面间 的配合性质，主要由轴颈和外壳孔的公差带决定。即，轴承 配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差带。 国家标准GB/T2751993滚动轴承与轴和外壳的配合对 与0级和6(6x)级轴承配合的轴颈规定了17种公差带，外壳孔规 定了16种公差带，如图所示。 Date 17 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳
11、孔的常用公差带 r6 m5 m6 j6 js5 k5 js6 h5 h6 h8 h7 g6 g5 d 内圈公差带 k6 n6 p6 0 + j5 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带17种公差带 间隙或过盈过盈 Date 18 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带 与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带 M6 K7 M7 N6 N7 P6 P7 K6 J6 J7 JS6JS7 H6 H7 H8 G7外圈公差带 0 + - D 间隙间隙或过盈过盈 16种公差带 Date 19 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 正确选择轴承
12、配合，对保证机器正常运转，提高轴承寿 命，充分发挥轴承的承载能力关系重大。选择轴承配合时， 应综合考虑轴承的工作条件，作用在轴承上的负荷大小、方 向和性质，工作温度，轴承类型和尺寸，旋转精度和速度等 一系列因素。 6.4.1 滚动轴承配合的选择 Date 20 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 根据轴承所承受的负荷对于套圈作用的不同，可分为三类： (1) 固定负荷 合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的某一 局部区域上。 1. 轴承承受负荷的类型 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 Date 21 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆
13、仑 学竞江河 1. 轴承承受负荷的类型 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 (2)旋转负荷 作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，依 次作用在套圈的整个轨道上。 Date 22 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 1. 轴承承受负荷的类型 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 (3)摆动负荷 作用在轴承上的合成径向负荷在套圈滚道的一定 区域内相对摆动 。 Date 23 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 2. 轴承负荷的大小 负荷越大配合过盈量应越大 滚动轴承与轴颈或外壳孔配
14、合的最小过盈，取决于负荷大小。 国标将径向当量动负荷Pr分为轻、正常、重负荷三种类型。对向 心轴承负荷的大小用Pr与轴承产品样本中规定的径向额定动负荷 Cr的比值来区分。 Pr0.07Cr轻负荷 0.07CrPr0.15Cr正常负荷 Pr0.15Cr重负荷 Cr 额定动负荷 在机械设计手册中查到。 Pr 径向负荷 机械设计手册中查到 Date 24 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 3. 轴承尺寸 随着轴承尺寸的增大，选择的过盈配合的过盈量越大，间隙配 合的间隙量越大。 4. 轴承游隙 游隙过大，会引起转轴较大的径向跳动和轴向窜动，轴承产 生较大的振动和噪声；游隙过小，尤其是轴
15、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的接触应 力，引起轴承的摩擦发热，以致降低寿命。因此轴承游隙的大 小应适度。 游隙: 轴承的内、外圈与 滚动体之间的间隙量。 Date 25 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 5. 旋转精度和旋转速度 对于承受较大负荷且旋转精度要求较高的轴承，为了消除弹性变形 和振动的影响，应避免采用间隙配合，但也不宜太紧。 对精密机床的轻负荷轴承，为避免孔与轴的形状误差对轴承精度的 影响，长采用较小的间隙配合。例如，内圆磨床磨头处的轴承，其内 圈间隙14m，外圈间隙410m。 轴承的旋转速度较高，有在冲击振动负荷下工作的轴承，它
16、与轴颈 和外壳孔的配合最好选用过盈配合。 Date 26 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6. 其他因素 (1) 工作温度 轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，使轴承套圈的温度 经常高于与它相配合轴颈和外壳孔的温度。由此，内圈因热膨胀与轴 颈的配合变松，外圈因热膨胀与外壳孔的配合变紧，所以轴承工作温 度高于100C时，应对选择的配合进行修正 。 (2) 考虑轴承安装和拆卸方便的问题。 (a)只要求装拆方便可选用较松配合。 (b)如既要求装拆方便，又需紧配合时可采用分离型轴承或采用 内圈带锥孔，带紧定套和退卸套的轴承。 综上所述，影响滚动轴承配合选用的因素较多，难以用计算方法确 定，所以在生产中常用类比法。 Date 27 第6章 滚动轴承的公差与配合 志比昆仑 学竞江河 6.4.
