第六章滚动轴承的公差与配合

1、 学习目的学习目的: :掌握滚动轴承的公差与配合标准掌握滚动轴承的公差与配合标准 学习要求学习要求: : 1 1、根据滚动轴承作为标准件的特点，理解滚动轴承、根据滚动轴承作为标准件的特点，理解滚动轴承 内圈与轴颈采用基孔制配合、外圈与外壳孔采用基轴制内圈与轴颈采用基孔制配合、外圈与外壳孔采用基轴制 配合的依据。配合的依据。 2 2、根据滚动轴承的使用要求理解滚动轴承旋转精度、根据滚动轴承的使用要求理解滚动轴承旋转精度 和游隙的概念。和游隙的概念。 3 3、了解滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋、了解滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋 转精度决定。转精度决定。 4 4、掌握滚动轴承公差等

2、级的划分，了解各个公差等、掌握滚动轴承公差等级的划分，了解各个公差等 级的滚动轴承的应用。级的滚动轴承的应用。 5 5、掌握滚动轴承内、外圈公差带的特点。、掌握滚动轴承内、外圈公差带的特点。 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 图6-1 滚动轴承的类型 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性。 而内、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性。 1滚动轴承的公差等

3、级滚动轴承的公差等级 滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转 精度决定。 公差等级分为2、4、5、6(6x)、0共五个级， 它们依次由高到低，2级最高，0级最低。 2各个公差等级的滚动轴承的应用各个公差等级的滚动轴承的应用 1单一平面平均内径：单一平面平均内径：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈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，用内径的最大与最小直径的平均值，用dmp表示。表示。 2单一平面平均外径：单一平面平均外径：在轴承外圈任一横截面内测得的外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，用圈外径的最大与最小直径的平均值，用Dmp表示。表示。

4、 3单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径与公称直径单一平面平均内径与公称直径 （用（用d表示）的差，用表示）的差，用dmp表示。表示。 4单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径单一平面平均外径与公称直径 （用（用D表示）的差，用表示）的差，用Dmp表示。表示。 图6-2 滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的公差带 4 5 0 D 6(6x) 2 0 + - 2 4 5 6(6x) 0 d 0 - + 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

5、 差 下 偏 差 上 偏 差 下 偏 差 内圈 d mp 183001008060502.5 3050012010080602.5 外圈 D mp 5080013011090704 801200150130100805 表6-2部分向心轴承d mp和D mp的极限值 滚动轴承外圈和外壳孔的配合，采用基轴 制；内圈与轴颈的配合采用基孔制。 内圈基准孔公差带处于以公称内径d为零线 的下方，且上偏差为0。当轴承内圈与基本 偏差代号为k、m、n等的轴颈配合时，形 成了小过盈配合，而不是过渡配合。 采用小过盈配合的目的：为了防止内圈 与轴颈的配合面相对滑动，而使配合面产 生磨损，影响轴承的工作性能；而过

6、盈过 大，它会使薄壁的内圈产生较大的变形， 影响轴承内部的游隙的大小。 轴承外圈安装在外壳孔中，通常不旋转， 考虑到工作时温度升高会使轴膨胀，两端 轴承中有一端应该是游动轴承，可把外圈 与外壳孔的配合稍松一点儿，使之能补偿 轴的热膨胀伸长量，不然轴弯曲，轴承内 部就有可能卡死。因此国标规定：轴承外 圈的公差带位于公称尺寸D为零线的下方， 它与具有基本偏差h的公差带相类似，但公 差值不同。 r6 m5 m6 j6 js5 k5 js6 h5 h6 h8 h7 g6 g5 d 内圈公差带 k6 n6 p6 0 + - j5 图6-3 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带 M6 K 7 M7 N6 N7

7、 P6 P7 K6 J6 J7 JS6JS7 H6 H7 H8 G7 外圈公差带 0 + - D 图6-4 与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带 1.径向负荷的性质径向负荷的性质 作用在轴承上的径向负荷，一般作用在轴承上的径向负荷，一般是由定向负荷是由定向负荷（例如：（例如： 皮带的拉力或齿轮的作用力）皮带的拉力或齿轮的作用力）和旋转负荷和旋转负荷（如：机件的离（如：机件的离 心力）心力）合成的合成的 。 按照作用方向和套圈的相对运动关系，径向负荷分为：径向负荷分为： 局部负荷、循环负荷、摆动负荷。局部负荷、循环负荷、摆动负荷。 1）局部负荷）局部负荷与套圈相对静止的径向负荷与套圈相对静止的径向

8、负荷 作用在静止套圈上的方向不变的径向负荷作用在静止套圈上的方向不变的径向负荷Fr，即是局部，即是局部 负荷。负荷。 Fr a) Fr b) 图图6-5 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态 2）循环负荷）循环负荷与套圈相对旋转的径向负荷与套圈相对旋转的径向负荷 作用在旋转套圈上的方向不变的径向负荷作用在旋转套圈上的方向不变的径向负荷Fc，即是旋转，即是旋转 负荷。负荷。 图图6-5 轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态 Fr Fc c) Fr Fc d) 3）摆动负荷）摆动负荷局部负局部负 荷与较小的循环负荷的合荷与较小的循环负荷的合

9、成成 承受摆动负荷的套圈，其承受摆动负荷的套圈，其 合成的径向负荷相对于套合成的径向负荷相对于套 圈在有限的范围内摆动。圈在有限的范围内摆动。 因此只有一部分受到负荷因此只有一部分受到负荷 的作用。的作用。 此时，此时，静止的套静止的套 圈承受摆动负荷，而旋转圈承受摆动负荷，而旋转 套圈则仍承受循环负荷。套圈则仍承受循环负荷。 图图6-6 摆动负荷摆动负荷 A B F Fc Fr F Fc F F F 结论：结论： （1） 当套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴 颈或外壳孔的配合应稍松些，一般选用具有平均 间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。 （2） 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与

10、轴颈 或外壳孔的配合应较紧，一般选用过盈小的过盈 配合或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量 的大小可以通过计算确定。 （3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴 颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对 于负荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。 2. 径向负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据 所承受载荷的性质（轻、正常、重负荷）依 次越来越紧。 3.径向游隙 游隙过小游隙过小，会使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应，会使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应 力，轴承工作时容易引起摩擦发热，降低轴承寿命。力，轴承工作时容易引起摩擦发热，降低轴承寿命。游隙过游隙过 大大，会使

11、转轴产生较大径向跳动和轴向跳动，以致产生较大，会使转轴产生较大径向跳动和轴向跳动，以致产生较大 的振动和噪声。因此应适度选择游隙。的振动和噪声。因此应适度选择游隙。 GB/T 46041993规定，轴承的径向游隙共分五 组：第2组，0组，第3、4、5组，游隙的大小依次由小 到大。其中，0组为基本游隙组。 0组径向游隙值适用于一般的运转条件、常规温度及 常用的过盈配合，对于采用较紧配合、内外圈温差较大、 需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向载荷或需 改善调心性能的工况，宜采取3、4、5组游隙值。 5.其他因素 4.轴承的工作条件 轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈轴承工作时，由于

12、摩擦发热和其他热源的影响，套圈 的温度高于其配合零件的温度，这时，轴承内圈与轴的配的温度高于其配合零件的温度，这时，轴承内圈与轴的配 合可能变松，外圈与外壳孔的配合可能变紧，因此轴承的合可能变松，外圈与外壳孔的配合可能变紧，因此轴承的 工作温度较高时，应对选用的配合进行适当的修正。工作温度较高时，应对选用的配合进行适当的修正。 （1）滚动轴承的公差等级由高到低分为2、4、5、 6（6x）、0 ，其中0级精度最低，称为普通及，应 用最广。 （2）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸公 差带的特点 滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp） 是滚动轴承内、外圈分别与轴颈和壳体孔配合的配 合尺寸，它们的公差带均在零线下方，且上偏差均 为零（见图6-2）。 （3）与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带 是从极限与配合标准中选出的，见图6-3、图 6-4。 （4）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的基准制（由 标准件决定） 由于滚动轴承是标准件，所以内圈与轴颈的 配合采用基孔制；外圈与壳体孔的配合采用基轴 制。值得注意的是：内圈与轴颈的配合的配合性 质，不能只看轴的基本偏差代号。例如，内圈与 基本偏差为h的轴配合，形成的是过渡配合，与k、 m、n的轴形成的是过盈配合。 （5）滚动轴承配合的选择一般采用类比法。选择 时需考虑的因素较多，可根据轴承所受负荷的类 型，先大致确定配合类别，见