第七章 滚动轴承的公差与配合

1、第第7章章 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合 1、滚动轴承的分类；、滚动轴承的分类； 2、滚动轴承的精度等级；、滚动轴承的精度等级； 3、滚动轴承的内、外径公差带的滚动轴承的内、外径公差带的 特点；特点； 4、滚动轴承与轴和外壳孔的配合、滚动轴承与轴和外壳孔的配合 及其选择及其选择 ； 第一节 概述 o 作用作用：轴承是一种传动支承部件，它既可 以用于支承旋转的轴，又可以减少轴与支 承部件之间的摩擦力，广泛地用于机械传 动中。 o 分类分类： n 滑动轴承： n 滚动轴承： o 按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承 o 按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心 推力轴承 轴承的作用

2、及分类：轴承的作用及分类： 2滚动轴承的组成：滚动轴承的组成： o 滚动轴承由内圈、 外圈、滚动体和 保持架组成。 3滚动轴承的安装形式：滚动轴承的安装形式： o 外圈与箱体上的轴承座配合， 内圈与旋转的轴颈配合。 o 通常外圈固定不动因而 外圈与轴承座为过盈配合； 内圈随轴一起旋转内圈 与轴也为过盈配合。 o 考虑到运动过程中轴会受热 变形延伸，一端轴承应能够 作轴向调节；调节好后应轴 向锁紧。 4滚动轴承的结构特点：滚动轴承的结构特点： o 滚动轴承是一种标准件。 o 有内外两种互换性。 滚动轴承配合尺寸(内径和外径)的互 换性,完全互换性. 滚动轴承组成零件之间的互换性,不完 全互换性.

3、 o 滚动轴承的精度要求很高。 5有关滚动轴承的国标规定：有关滚动轴承的国标规定： o 滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动轴 承本身的尺寸公差、旋转精度（跳动公 差等）、测量方法，还规定可与滚动轴 承相配的箱体孔和轴颈的尺寸公差、形 位公差和表面粗糙度。（GB/T272- 1993） 7.2、滚动轴承的精度等级、滚动轴承的精度等级 包括滚动轴承制造的尺寸精度、形 位公差、表面粗糙度等。 公差等级：公差等级： o 滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度 分级： o 向心轴承的公差等级分为0，6，5，4，2五级 o 圆锥滚子轴承的公差等级分为0，6x，5，4，2五 级。 o 推力轴承的公差等级分

4、为0，6，5，4四级。 从02级，精度依次增高，2级精度最高，0级精 度最低。 2、滚动轴承精度等级的选择：、滚动轴承精度等级的选择： 主要考虑以下几点： o 机器功能对轴承部件的旋转精度要求。机器功能对轴承部件的旋转精度要求。一般这 样选取 n0级：用于旋转精度要求不高的一般机构中。 n6级：用于旋转精度要求较高或旋转速度较高的旋转 机构中。 n5，4级：用于高精度、高转速的旋转机构。 n2级：用于旋转精度和旋转速度要求特别高的旋转机 构。 o 转速的高低：转速的高低：转速高时，由于与轴承配合的旋 转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成 旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转速 高时，应选

5、用精度高的轴承。 7.3滚动轴承内、外径公差带及其特点滚动轴承内、外径公差带及其特点 1.公差带公差带 o 任何尺寸的公差带由两个因素决定任何尺寸的公差带由两个因素决定 公差带的大小和公差带的位置。滚动 轴承的公差带也不例外，其公差带如 图所示。 o 轴承内、外径公差带的特点是轴承内、外径公差带的特点是：所有 公差带都单向偏置在零线下方，即上 偏差为0，下偏差为负值。 2. 公差带位置： （1）防止内圈和轴颈的配合相对滑动而产 生磨损，影响轴承的工作性能，要求配合 面间具有一定的过盈，但过盈量不能太大。 （2）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

6、一端应是游动支承，可把外 圈和外壳孔的配合稍松一点，使之能补偿 轴的热胀伸长量，不然轴弯曲时，轴承内 部就有可能卡死。 2. 公差带特点： （1）作为基准孔的轴承内圈内径仍采用基 本偏差代号H的公差带布置，公差带如下 图7-2所示 （2）滚动轴承外圈安装在外壳孔中，通常 不旋转。标准规定轴承外圈外径的公差带 分布于以其公称直径D为零线的下方，即 上偏差为零，下偏差为负值，如图7-2所 示。 轴承内外径公差带图： 0 6(6x) 5 4 2 0 6(6x) 5 4 2 + 0 - + 0 - D d 轴承外径Dmp的公差带 轴承内径dmp的公差带 4滚动轴承的基本尺寸及公差要求（滚动轴承的基本尺

7、寸及公差要求（1）：）： o 基本尺寸：基本尺寸：滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承 的内径d、外径D和轴承宽度B。 o 轴承的配合尺寸：轴承的配合尺寸：由于轴承内、外圈均为薄壁 结构，制造和存放时易变形，但在装配后能够 得到矫正。为了便于制造，允许有一定的变形。 为保证轴承与结合件的配合性质，所限制的仅 是内、外圈在其单一平面内的平均直径，即轴 承的配合尺寸。 n外径： Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2 n内径： dmp=（dsmax+dsmin）/2 Dsmax、Dsmin为加工后测得的最大、最小单一外径。 dsmax、dsmin为加工后测得的最大、最小单一内径。 4滚动轴承的基本尺寸及

8、公差要求（滚动轴承的基本尺寸及公差要求（2）：）： o 尺寸制造公差：尺寸制造公差：国家标准对轴承内径和外径 尺寸公差作了两种规定：一是规定了内、外 径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差，即 单一内、外径偏差，其目的是为了限制变形 量；二是规定了内、外径实际尺寸的最大值 和最小值的平均值偏差，即单一平面平均内、 外径偏差，目的是用于轴承的配合。二者应 符合国家。 o 滚动轴承的旋转精度滚动轴承的旋转精度：是指轴承内外圈的径径 向跳动公差向跳动公差；轴承内、外圈的端面对内孔轴 线的端面跳动公差端面跳动公差等。 + 0 - + 0 - 90 50 已知轴承的基本 尺寸如图所示。 根据实际工况采 用6

9、级向心轴承， 试画出轴承孔轴 公差带并标注有 关尺寸。 es=0 ES=0 ei=-0.013 EI=-0.01 轴承公差带标注示例： 7.4、滚动轴承与轴和壳体孔配合与的选择： 1.滚动轴承的选择滚动轴承的选择 o 结构型式的选择：结构型式的选择：属于机械零件的范畴。 主要对轴进行受力分析，确定轴承的类型（向 心、推力、向心推力）、轴承的基本尺寸（内 径、外径、轴承宽度）。 o 轴承配合的精度计算：轴承配合的精度计算：轴承是根据工况选用； 与轴承相配合的轴颈、轴承座则需进行精度设 计：包括配合性质的确定、形位公差的确定、 表面粗糙度的确定等。这部分内容由互换性解 决。 2滚动轴承配合制：滚动

10、轴承配合制： o 前面在讨论配合制时，谈到一般情况下，采 用基孔制，但若为标准件，则与之相配合的 零件的配合性质由标准件决定。就滚动轴承 而言，由于是标准件，与外圈相配合的部分 采用基轴制；与内圈相配合的轴采用基孔制。 o 轴承内圈与轴的配合是基孔制，虽然滚动轴 承内圈所有公差等级的都在零线的下 方且上偏差为零。其主要原因是轴承配合的 特殊要求。在大多数情况下，轴承的内孔要 随轴一起转动，两者之间的配合必须有一定 的过盈。 轴承配合公差带 3轴颈、轴承座配合公差等级的选择：轴颈、轴承座配合公差等级的选择： o 与滚动轴承相配合的孔、轴的公差等 级与轴承的公差等级密切相关。一般 与6、0轴承配合

11、的轴，其公差等级多 为IT5IT7，箱体孔多为IT6IT8等。 4配合性质的选择：配合性质的选择： o 轴承配合性质的选择即是确定与轴承 相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代 号。 o 选择轴承配合性质的依据是：轴承内 外圈所受的负载类型负载类型、轴承所受负载负载 的大小的大小、轴承的工作条件工作条件、与轴承相 配合的孔和轴的材料和装卸要求材料和装卸要求等。 负载类型： o 固定负载：固定负载：轴承运转时，作用于轴承上的合成径 向负载与套圈相对静止，即负载方向始终不变地 作用在套圈滚道的局部上，则该套圈承受着 固定负荷。通常采用小间隙配合或过渡配合。 o 旋转负载：旋转负载：轴承运转时，作用于轴承

12、上的合成径 向负载与套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作 用在套圈的整个上。通常采用过盈或较紧的 过渡配合。 o 摆动负载：摆动负载：作用于轴承上的合成径向负载与所承 载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负 载经常变动地作用在套圈滚道的小于180的部 分上。 负载类型示例： 轴承负载的大小： o 轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使 配合面受力不均匀，引起松动。因此，受重 负载时配合应紧些，受轻负载时配合应松些。 一般地，负载如下分类： n轻负载： P0.07C n正常负载：0.07CP0.15C n重负载： P0.15C 其中：C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中 查找。 工作温度：

13、 o 轴承旋转时，套圈的温度经常高于相邻 零件的温度。轴承的内圈可能因热胀而 使配合变松；外圈会因热胀而使配合变 紧。选择配合时应考虑温度的影响。 旋转精度和旋转速度： o 当对轴承有较高旋转精度要求时，为消 除弹性变形和振动的影响，应避免采用 带间隙的配合，但也不能太紧。轴承转 速越高，应选用愈紧的配合。 5形位公差及表面粗糙度的确定：形位公差及表面粗糙度的确定： o 为了保证轴承的正常运转，除了正确地选择轴承 与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外，还应对轴 颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出要求。 n形状公差：形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面要求。 n位置公差：位置公差：主要是轴肩端面的。 n表面粗糙度：表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合质 量和连接强度，因此，凡是 通常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参 见教材P170中7-5、7-6等相应表格。 7.4滚动轴承配合滚动轴承配合 选用示例及图样标注选用示例及图样标注 55j6 1