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1、第七章 滚动轴承的公差与配合,第一节 概 述 第二节 滚动轴承的精度等级及公差带特点 第三节 滚动轴承与轴和外壳孔的配合 第四节 轴颈和外壳孔的几何公差与表面粗糙度,第一节 概 述,滚动轴承既可以用于支承轴，又可以减少轴与支承部件之间的摩擦力，是机械制造中应用极为广泛的一种标准件。 国家标准不仅规定了滚动轴承本身的尺寸公差、旋转精度、测量方法，还规定了与滚动轴承配合的壳体孔和轴颈的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度。,一、滚动轴承的结构,一、滚动轴承的结构,滚动体,滚动体保持架,二、滚动轴二、滚动轴承的分类承的分类,滚动轴承按其受力方向可分为三类： （1）向心轴承 主要承受径向力，如深沟球轴承。
2、（2）推力轴承 只受轴向力，如推力球轴承。 （3）向心推力轴承 同时承受径向和轴向力，如圆锥滚子轴承。,第二节 滚动轴承的精度等级 及公差带特点,滚动轴承的精度是指滚动轴承主要尺寸的公差值及旋转精度。,一、滚动轴承的精度等级及应用,滚动轴承的精度 是指滚动轴承主要尺寸的公差值及旋转精度。 五个公差等级 ：2、4、5、6（6X）、0 高 低,不同种类的滚动轴承公差等级稍有不同，具体如下： 向心轴承分为2、4、5、6、0五个公差等级。 圆锥滚子轴承分为2、4、5、6X、0五个公差等级。 推力轴承分为4、5、6、0四个公差等级。,0级：普通级。在机械制造业中应用最广，主要用在中等负荷、中等转速和旋转
3、精度要求不高的一般机构中。 【实例】：普通车床变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的变速机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构等。 6级：中等精度级。轴承应用于旋转精度和转速较高的旋转机构中。 【实例】 ：普通机床的主轴轴承、精密机床传动轴使用的轴承。,5、4级：高、精精度级。轴承应用于旋转精度和转速高的旋转机构中。 【实例】：精密机床的主轴轴承、精密仪器和机械使用的轴承。 2级：最精密级。轴承应用于旋转精度和转速很高的旋转机构中。 【实例】：精密坐标镗床的主轴轴承、高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。,二、滚动轴承内径、外径公差带及特点,1内径与轴的配合 虽然采用基孔制，但其公差带在零线的下方，即上
4、偏差等于零（下偏差对应于dmp）。原因：在大多数情况下，内圈与轴一起转动，为了防止内圈与轴颈的配合面之间相对滑动而产生磨损，影响轴承的寿命和工作性能，同时也为了传递一定扭矩，两者的配合应有一定的过盈。,2外径与壳体孔的配合 采用基轴制。轴承外圈是安装在壳体孔里的，通常不随转轴旋转。由于轴承运转会使工作温度有所提高，外圈与壳体孔的配合应稍微放松一点，以便能补偿轴的热膨胀伸长量，避免轴发生弯曲变形导致轴承内部卡死。因此，国标规定：轴承外圈单一平面平均外径（Dmp）的公差带位置分布于零线的下方，即上极限偏差为零，下极限偏差为负。,图7-3 滚动轴承与轴、外壳孔配合的公差带图,第三节 滚动轴承与轴和外
5、壳孔的配合,一、轴颈和外壳孔的公差带,由于滚动轴承是标准件，轴承内圈孔径和外圈轴径在制造时已确定，因此滚动轴承与轴和外壳孔的配合，需由轴颈和外壳孔的公差带决定。故选择轴承的配合就是确定轴颈和外壳孔的公差带。,图7-4 轴承内圈孔与轴颈配合的常用公差带关系,与滚动轴承内孔配合的轴颈直径 选取基孔制中轴的公差带,图7-5 轴承外圈轴与外壳孔配合的常用公差带关系,与滚动轴承外孔配合的外壳孔孔径 选取基轴制中孔的公差带,二、滚动轴承配合的选择,1精度等级的选择,滚动轴承配合之前，必须首先确定轴承精度等级。 与轴承配合的轴或外壳孔的公差等级与轴承精度有关，与0、6（6x）级精度轴承配合的轴，其公差等级一
6、般为IT6，外壳孔一般为IT7。对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合，在提高轴承精度的同时，轴承配合部位的精度也应相应提高。精度等级确定后，轴承内、外圈基准结合面的公差带也就随之确定。因此，选择配合其实就是选择与内圈结合的轴的公差带及与外圈结合的外壳孔的公差带。,2配合的选择,目的：正确地选用轴和外壳孔的公差带 影响公差带选用的因素： 轴承的工作条件（负荷类型、负荷大小、工作温度、旋转精度、轴向游隙）、配合零件的结构、材料及安装与拆卸的要求等。,（1）负荷类型 根据套圈工作时相对于合成径向负荷的方向，将负荷分为三类：局部负荷、循环负荷和摆动负荷。,（a） （b） （c） （d） 图7-6 轴
7、承承受的负荷类型,1）局部负荷 作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，即负荷合成方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上。 2)循环负荷 作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，即合成径向负荷顺次作用在套圈滚道的整个圆周上。,图7-7 合成径向负荷的变化情况,3)摆动负荷 作用在轴承上的合 成径向负荷与套圈在一 定区域内相对摆动，即 合成径向负荷按一定的 规律变化，往复作用在 套圈滚道的局部圆周上。,（2）负荷的大小 轻负荷： Pr0.07Cr 正常负荷： 0.07Cr Pr0.15Cr 重负荷： Pr0.15Cr,（3）径向游隙 （4）温度的影响 （5）转速的影响 （6）公差等级的协调
8、,在设计时，选择轴承的配合通常采用类比法。可参考表7-1、7-2、7-3、7-4选取。,2公差带的选择：类比法 表7-1 向心轴承和轴颈配合 轴公差带代号（摘自GB/T 275-1993） 注：对精度有较高要求的场合，应选用j5、k5、分别代替j6、k6、。 圆锥滚子轴承、角接触球轴承配合对游隙影响不大，可用k6、m6分别代替k5、m5。 重负荷下轴承游隙应选大于0组。 凡有较高精度或转速要求的场合，应选用h7（IT5）代替h8(IT6)等。 IT6、IT7表示圆柱度公差数值。,表7-2 向心轴承和外壳的配合 孔公差带代号（摘自GB/T 275-1993）,注：并列公差带随尺寸的增大从左至右选
9、择，对旋转精度有较高要 求时，可相应提高一个公差等级。 不适用于剖分式外壳。,表7-3 推力轴承和外壳的配合 孔公差带代号,注： 要求较小过盈时，可分别用j6、k6、m6代替k6、m6、n6。 也包括推力圆锥滚子轴承、推力角接触球轴承。,表7-4 推力轴承和轴的配合 轴公差带代号（摘自GB/T 275-1993）,第四节 轴颈和外壳孔的几何公差 与表面粗糙度,轴颈和外壳孔的公差带确定以后，为了保证轴承的工作质量和使用寿命，还应规定相应的几何公差和表面粗糙度值。国家标准推荐的几何公差和表面粗糙度值见表7-5和表7-6。,一、轴颈和外壳孔的几何公差 为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，轴颈和外壳孔的几何公差应采用包容要求。此外，若轴颈或外壳孔存在较大的形状误差，则轴承与它们安装后，套圈会因此产生变形，所以必须对轴颈和外壳孔规定更严格的圆柱度误差。 轴肩和外壳孔的端面是安装轴承的轴向定位面，若它们存在较大的垂直度误差，则轴承安装后会产生歪斜，因此，应规定轴肩和外壳孔的肩端面对基准轴线的端面圆跳动公差。,二、轴颈和外壳孔的表面粗糙度 表面粗糙度值的高低直接影响配合质量和连接强度，因此，凡是与轴承配合的表面通常都对表面粗糙度提出较高的要求。,示例：,(a) 外壳孔图样 （b）轴颈图样 图7-8 轴颈和外壳孔公差带 图7-9 滚动轴承配合要求在 零件图上的标注 在装配图上的标注,
