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1、1,内容提要:,第6章 滚动轴承的公差与配合,1.滚动轴承的公差等级及其应用； 2.滚动轴承内径和外径的公差带； 3.与滚动轴承配合的孔、轴公差带（取自 GB/ 1801 2009）； 4.滚动轴承与孔、轴配合的选用； 5.轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度及其在图样上的标注。,2,它们的精度设计,实际上是尺寸公差、几何公差和表面粗糙度在以上典型零件中的实际应用。,本章开始学习典型零部件的精度设计。,主要介绍,滚动轴承,键和花键,圆锥,普通螺纹,圆柱齿轮,6.1 滚动轴承的公差带及特点,根据轴承受力方向分为： 单列向心轴承（径向轴承）：主要承受径向负荷，较高转速， 向心推力轴承：同时
2、承受径向负荷和较大轴向负荷 推力轴承:只承受轴向负荷，不能承受径向负荷，由于高速离心力作用，故不宜支承高速轴。 滚子形状有:球形、圆柱、圆锥、鼓形、针形等等。,为了实现滚动轴承的互换性的要求，国家标准规定了滚动轴承公差及其配合标准等。,滚动轴承配合尺寸的互换性要求是完全互换， 而其组成零件之间的互换则是不完全互换。,包括： 滚动轴承尺寸精度、旋转精度，测量方法、 配合标准 与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等,滚动轴承的选用应综合考虑上述因素,11,6.2 滚动轴承的公差等级及其应用,圆锥滚子轴承的公差等级为五级，分别用 0、6x、5、4、2表示。 推力轴承的公差等
3、级为四级，分别用 0、6、5、4、表示。,滚动轴承尺寸精度、旋转精度,13,2. 各公差等级的应用,0 级(普通级)：,多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（如普通机床主轴支承）。,最广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中。,6(6X) 级(中等级)和5级(较高级)：,5 级,6 级,14,多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机器的旋转机构中（如精密机床主轴支承）。,多用于特别精密机床的主轴支承（如坐标镗床主轴支承） 。,4 级(精密级)：,2 级(超精级)：,4 级,5 级,2 级,4 级,国家标准为了控制轴承的变形程度和配合精度，对轴承制造公差分别规定了尺寸公差、
4、形状公差和旋转精度。,6.3 滚动轴承与孔、轴配合公差带,1.尺寸精度是 轴承内径、外径的制造公差 轴承内圈宽度、外圈宽度的制造公差 圆锥滚柱轴承装配高的精度等,旋转精度是： 成套轴承内、外圈的径向跳动 成套轴承内、外圈的轴向跳动 内圈端面对内孔的垂直度 外圈表面对端面的垂直度,尺寸公差： 轴承单一内径和外径的偏差 ds ,Ds 轴承单一平均内径和外径的偏差 dmp ,Dmp,内圈,外圈宽度B,C 轴承内圈,外圈单一宽度的偏差 Bs ,Cs 轴承内圈,外圈单一宽度的变动量 VBs ,VCs,形状公差： 轴承单一径向平面内，内径和外径的 变动量，Vdsp， VDsp 轴承平均内径和外径的变动量V
5、dmp ,VDmp,旋转精度是： 成套轴承内、外圈的径向跳动Kia,Kea 成套轴承内、外圈的轴向跳动Sia,Sea 内圈端面对内孔的垂直度Sd 外圈表面对端面的垂直度SD,滚动轴承内圈与轴配合按基孔制， 但内径的公差带位置却与一般基准孔相反。上偏差为0，下偏差为负。,3.滚动轴承内、外圈公差带,内圈与轴同步运转，二者应为过盈配合，但内圈为薄壁件，易弹性变形，过盈量不宜过大（随时装换），如按一般基孔制将内孔公差带分布0线上侧，当用过盈配合时，所得过盈量过大；改用过渡配合，又可能出现间隙，不能保证具有一定过盈。,轴承内圈内径与轴基孔制配合，但由于其内径dmp公差带在零线以下，而国际标准中基孔制孔
6、公差带在0线之上，所以同一轴公差带（如k5）与内圈形成配合比一般基孔制同名配合要紧一些。,滚动轴承外圈与壳体孔配合应按基轴制， 外径的公差带位置与一般基准轴相同，但 公差值是特殊规定的。,6.4 滚动轴承与轴和外壳体孔的配合,国家标准推荐了： 与各级精度滚动轴承配合的轴和壳体孔的 尺寸公差带 与各级精度滚动轴承配合的轴和壳体孔的 形位公差(圆柱度、端面跳动) 与各级精度滚动轴承配合的轴和壳体孔的 配合表面粗糙度,轴承内圈内径与轴基孔制配合，但由于其内径dmp公差带在零线以下，而国际标准中基孔制孔公差带在0线之上，所以同一轴公差带（如k5）与内圈形成配合比一般基孔制同名配合要紧一些。,滚动轴承外
7、圈与壳体孔相配采用基轴制 与公差配合国标中的基轴制同名配合相比，也不完全相同。Dmp公差带位置与一般基准轴相同但Dmp公差值特殊 如孔M6与轴承外径配合，与一般M6/h5也不同。,29,1.与滚动轴承配合的孔、轴公差带,孔、轴公差带均选自GB/T 1801 2009。,（轴承外径）,孔的公差带,30,由图可见，轴承内圈与轴的配合比极限与配合标准中基孔制的配合要紧一些。,H,轴的公差带,2.滚动轴承配合的选择,选择配合时一般采用类比法，并综合考虑的以下因素： 负荷的方向、性质、大小 工作条件、工作温度、旋转精度 轴承的公差等级、类型、尺寸大小 相配轴、壳体孔的材料、结构 安装与拆卸,（1）定向负
8、荷：是作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，即负荷方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上的负荷。,负荷类型,（2）循环负荷：是作用于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地作用在套圈滚道的整个圆周上的负荷。,（3）摆动负荷：是作用于轴承上的合成径向负荷于套圈在一定区域内相对摆动，即负荷向量经常变动地作用在套圈滚道的局部圆周上的负荷。,2负荷大小,套圈与轴或壳体孔配合最小过盈取决于负荷大小 当径向负荷P0.07C轻负荷， 0.07CP0.15C 正常负荷 P0.15C 重负荷 C轴承额定负荷,内圈受循环负荷时，与轴最小过盈： R轴承受最大负荷（KN） K轴承系列系数，轻系列
9、K=2.8，中系列 K=2.3重系列K=2 b内圈配合宽度(b=B-2r,B-轴承外宽， r-倒角)-m,轴承内圈受循环负荷时，为避免破裂按套圈许用应力计算最大过盈：,3其它因素： （1）负荷大，有较高旋转精度要求，消除 弹性变形与振动不采用间隙 （2）轻负荷精密要求：消除孔轴形状误 差采用 小间隙。 （3）尺寸愈大，配合应紧。 （4）空心轴，薄壁壳体，轻合金壳体比实 心，厚壁，钢铸铁孔配合要紧。,（5）剖分式壳体比整体要松，重型机械、 配合应松，内圈或外圈沿轴向游走， 配合较松，以免应力集中。 （6）其余考虑温度，材料、旋转精度与速 度，是否拆卸等因素。 参考表6-5，6-6，6-7，6-8
10、 ， 6-9。,42,孔、轴公差带的选用,（参照表6.5 表6.8选用）,43,续表6.2,44,45,孔、轴几何公差和表面粗糙度的选用,1. 几何公差(如表6.9所示）,例如6级向心轴承，d =45， D =100。,轴颈：t = ? 轴肩： t1 = ?,外壳孔：,轴：,t = ? 外壳孔肩： t1 = ?,46,表面粗糙度（如表6.9所示）,例如 d =45h6 ，,轴颈Ra的上限值为0.8m,端面为3.2 m 。,外壳孔Ra的上限值为1.6m，端面为3.2 m 。,D=100J7。,47,试用类比法确定外壳孔、轴颈公差，,例6.1 某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单列向心轴承(dDB
11、=409023)支承，见图。 P=4000N， C=32000N。,并将它们标注在装配图和零件图上。,轴颈,外壳孔,48,解：,（1）求公差带（由题意可知）,为正常负荷(0.070.15C) ；, 轴承内圈承受负荷：,负荷大小：,P/C=4000/32000=0.125，,旋转负荷；,查表6.6得轴公差带,40k5,49,查表6.7得外壳孔的公差带为,H7,齿轮旋转精度较高，, 取90H6,50, 查表6.1得轴承的极限偏差,轴承内圈极限偏差为,ES = 0,EI = -10m。,轴承外圈极限偏差为,es = 0,ei = -13 m。,公称 尺寸 /mm,公称 尺寸 /mm,51, 画尺寸公
12、差带图（见图6.7）,图6.7,52,（2）求配合表面的几何 公差(查表6.8),轴,圆柱度公差,端面圆跳动,t = 0.0025,t = 0.008,孔,圆柱度公差 t = 0.006,端面圆跳动 t = 0.015,53,（3）求各表面的Ra上限值 （查表6.7）,轴:40k5,轴肩 1.6 m,轴颈0.4m,54,孔90H6:,外壳孔1.6m,外壳孔肩3.2m,55,装配图的标注,56,零件图的标注,57,课 堂 练 习,1.有一6级6309的滚动轴承，内圈为45mm，外圈为100mm。内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为H6，试画出配合的尺寸公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。,内
13、圈：Xmax+5m Xmin-16m,外圈： Xmax+35m Xmin0,58,2. 皮带轮内孔与轴的配合为40H7js6，0级滚动轴承内圈与轴的配合为40js6，试画出上述两种配合的尺寸公差带图。并根据平均过盈或平均间隙比较它们的配合的松紧。,解：(1) 皮带轮内孔与轴：40H7/js6 X平均 = +12.5m,(2) 轴承内圈与40js6 y平均 = - 6m,(3) 结论：轴承与轴的配合 比皮带 轮与轴的配合要紧。,59,本章重点:,1.滚动轴承的公差等级及其应用范围； 2.滚动轴承的内、外径公差特点两种公差和公差带位置； 3.滚动轴承的配合特点标准部件、薄壁件和易损件； 4.滚动轴承配合的选用基准制、配合选用依据、配合表面的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样上的标注。,
