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1、 滚动轴承在机械产品中的应用是极其广泛的，如图1.1所示的减速器装配图中，输入轴和输出轴就是通过滚动轴承(向心球轴承)确定了它们在箱体内的相对位置和旋转精度。因此，滚动轴承在机械产品中起着重要的作用，滚动轴承精度在很大程度上决定了机械产品的旋转精度。更多资料请到：中国机械加工网滚动轴承是精密的标准部件，它主要由套圈内、外圈(薄壁套类零件)、滚动体、保持架和铆钉等组成，如图2.19所示。滚动轴承的类型很多，按照滚动体的差别可分为：球轴承、滚子(圆柱、圆锥)轴承和滚针轴承。当机械产品应用滚动轴承时，精度设计的任务是： 选择滚动轴承的公差等级。确定与滚动轴承配合的轴颈和座孔的尺寸公差带代号。确定与滚
2、动轴承配合的轴颈和座孔的形状和位置公差及表面粗糙度要求。1外圈；2内圈；3滚动体；4保持架图2.19 滚动轴承更多资料请到：中国机械加工网1. 滚动轴承的公差等级及其应用在实际应用中，向心球轴承比其他类型轴承应用更为广泛。根据国家标准GB/T 307.11996滚动轴承 向心轴承 公差的规定，滚动轴承按尺寸公差与旋转精度分级。向心轴承分为0、6(6x)、5、4和2五个精度等级，其中0级最低，2级最高；圆锥滚子轴承分为0、6X、5、4四个等级；推力球轴承分为0、6、5、4四个等级。除0级外，其余各等级统称高精度轴承，主要用于高线速度或高旋转精度的场合。这类精度的轴承在各种金属切削机床上应用较多，
3、机床主轴轴承公差等级可参见表2.27 。 2. 滚动轴承内径、外径公差带及其特点国家GB/T 307.11996对滚动轴承内径(d)和外径(D)规定了两种公差：一是规定了内径和外径实际尺寸的极限偏差；二是轴承套圈任一横截面内量得的最大直径和最小直径的平均直径(即单一径向平面内的平均内、外径d、D)的公差。1)国家标准规定这两种公差的目的更多资料请到：中国机械加工网(1)规定“轴承内圈内径和外圈外径尺寸的极限偏差”是为了使轴承内圈或外圈在加工和运输过程中产生的变形不致于过大而能在装配后得到矫正，减少对轴承工作精度的影响。因为，轴承内圈和外圈是薄壁套类零件，径向刚性较差，容易产生径向变形。(2)规
4、定“轴承内圈各处实际内径的平均值公差或外圈各处实际外径的平均值公差”是保证轴承与轴颈、外壳孔配合的性质和精度。因为，轴承内圈或外圈是薄壁套类零件，它们分别与轴颈、外壳孔配合时，决定配合性质的是内圈的实际平均内径或外圈的实际平均外径。2)滚动轴承内圈内径、外圈外径公差带的特点GB/T 307.11996滚动轴承 向心轴承 公差规定了滚动轴承内圈内径、外圈外径公差带。向心轴承内圈平均内径公差和外圈平均外径公差见表2.28、表2.29。(1)公差带的大小：由表2.28和表2.29可知，在同一直径尺寸段中，公差等级愈高，公差值愈小。(2)公差带的位置：由表2.28和表2.29可知，公差带均在零线下方，
5、即：上偏差为0，下偏差为负值。3. 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的基准制与配合性质由于轴承为标准部件，因此，轴承内圈内径与轴颈的配合为基孔制，轴承外圈外径与外壳孔径的配合为基轴制。由于轴承内圈内径公差带与基准孔(H)公差带的位置不同，因此，轴承与轴颈配合性质不同于光滑圆柱结合中的基孔制配合。表2.27 机床主轴轴承公差等级表2.28 向心轴承内圈平均内径公差(摘自GB/T 307.11996)表2. 29 向心轴承外圈平均外径公差(摘自GB/T 307.11996)1. 轴颈和外壳孔径公差带的种类国家标准GB/T 2751993规定的轴颈和外壳孔径公差带如图2.21所示。2. 轴颈和外壳孔径公差
6、带的选择正确地选择与轴承配合的轴颈和外壳孔径公差带，对于保证滚动轴承的正常运转及旋转精度，延长其使用寿命关系极大。 选择与轴承配合的轴颈和外壳孔径公差带时，主要考虑以下因素：内、外圈的工作条件(承受负荷的类型、负荷的大小)、轴承的类型、轴承的公称尺寸大小、轴承的公差等级、轴承轴向位移的限度及其他情况等。更多资料请到：中国机械加工网对于初学者，选择方法多为：类比法，即通过查表2.30表2.36来确定轴颈和外壳孔径的尺寸公差带、形位公差和表面粗糙度。 表2.30 安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带(GB/T 2751993)表2.31 安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带 (GB/T 2751
7、993)表2.32 安装推力轴承的轴颈公差带 (GB/T 2751993)表2.33 安装推力轴承的外壳孔公差带 (GB/T275-1993)表2.30至表2.33适用于：轴承精度等级为0级、6级。轴为实体或厚壁空心件。轴颈材料为钢，外壳孔为铸铁。轴承应是具有基本组的径向游隙。选择轴颈和外壳孔公差带时应考虑的因素及选择的基本原则：1)负荷类型更多资料请到：中国机械加工网负荷类型指轴承套圈(内圈或外圈)承受负荷的形式，它分为局部负荷、循环负荷、摆动负荷。(1) 局部负荷。当套圈与作用在套圈上的径向负荷相对静止时，则套圈始终是局部承受负荷，这种负荷称为局部负荷。如图2.22(a)所示静止的外圈和图
8、2.22(b)所示静止的内圈皆受到方向始终不变的径向力Fr(如齿轮传动力、传动带作用力、车削时的径向切削力等)的作用，则图2.22(a)所示的外圈和图2.22(b)所示的内圈相对径向负荷静止，故承受局部负荷(2)循环负荷。当套圈与作用在套圈上的径向负荷相对转动，则套圈在360方向上依次承受负荷，称套圈承受循环负荷。如图2.22(a)所示旋转的内圈和图2.22(b)所示旋转的外圈皆受到方向始终不变的径向力Fr的作用，则它们的套圈相对负荷方向旋转，称为循环负荷。 (3)摆动负荷。当套圈在小于360方向的范围内依次承受径向负荷时，则套圈承受摆动的径向负荷。2)负荷大小负荷大小有轻、 正常和重负荷3种
9、类型。GB/T 2751993根据当量径向动负荷P与轴承产品样本中规定的动负荷C的比值大小进行分类，见表2.34。表2.34 负荷大小图2.22 轴承套圈与负荷的关系3)径向游隙轴承的径向游隙按GB/T 46041993规定，分为第2组、基本组、第35组，游隙的大小依次从小到大。4)其他因素(1)温度。因轴承摩擦发热和其他热源的影响而使轴承套圈的温度高于配件的温度时，内圈轴颈的配合将会变松，外壳孔的配合将会变紧。当轴承工作温度高于100时，应对所选用的配合作适当的修正(减小外圈与外壳孔的过盈，增加内圈与轴颈的过盈)。(2)转速。对于转速高又承受冲击动负荷作用的滚动轴承，轴承与轴颈、外壳孔的配合
10、应选用过盈配合。(3)公差等级。选择轴和外壳孔的尺寸公差等级时应与轴承的公差等级协调。 5)公差的选择原则轴颈和外壳孔分别与轴承内圈、外圈配合，由于内、外圈是薄壁套类零件，其径向刚性较差，易受径向负荷而产生变形，最终影响轴承的旋转精度。因此，轴颈和外壳孔应采用包容要求。有关包容要求的内容见第4章第4.3节。6)轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度的选择轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度可参照表2.35和表2.36选择。同样，为了防止套圈装配后产生变形，对轴颈和外壳孔规定更严格的圆柱度公差；轴肩和外壳孔肩端面规定端面圆跳动公差。表2.34 负荷大小表2.36 轴颈和外壳孔的表面粗糙度 (GB/T 2751993) 表2.35 轴颈和外壳孔的形位公差(GB/T 2751993)更多资料请到：中国机械加工网
