互换性课件——第七章滚动轴承的公差与配合教材

1、本课本课程主要内容程主要内容 互换性原理互换性原理 1. .绪论绪论 2. .孔、轴结合的极限与配合孔、轴结合的极限与配合 三项基本精度三项基本精度 4. .形状和位置公差形状和位置公差 5. .表面粗糙度表面粗糙度 7. .滚动轴承公差与配合滚动轴承公差与配合典型件的公差与配合典型件的公差与配合 8. .普通螺纹公差普通螺纹公差 测量技术测量技术 3.3.几何量测量基础几何量测量基础 6. .光滑工件尺寸的检验光滑工件尺寸的检验 公差标准公差标准几何量公差与测量技术几何量公差与测量技术7 滚动轴承的公差与配合滚动轴承的公差与配合n7.1 7.1 概述概述 n7.2 7.2 滚动轴承的公差与配

2、合滚动轴承的公差与配合n7.3 7.3 滚动轴承公差与配合的选择滚动轴承公差与配合的选择n7.4 7.4 轴径和外壳孔的其它技术要求轴径和外壳孔的其它技术要求n重点重点：掌握滚动轴承的公差等级及其应用；掌：掌握滚动轴承的公差等级及其应用；掌握滚动轴承与轴颈和外壳空的配合及其选用。握滚动轴承与轴颈和外壳空的配合及其选用。n难点难点：与滚动轴承配合的孔、轴公差带的正确：与滚动轴承配合的孔、轴公差带的正确 选择。选择。 本章基本内容本章基本内容go7.1 7.1 概述概述 n一、一、滚动轴承的作用及分类滚动轴承的作用及分类n二、二、滚动轴承的组成和特点滚动轴承的组成和特点n三、滚动轴承的主要性能要求

3、三、滚动轴承的主要性能要求一、一、滚动轴承的作用及分类滚动轴承的作用及分类n1、滚动轴承的作用、滚动轴承的作用 滚动轴承是一种转动支承部件，它既可以用于滚动轴承是一种转动支承部件，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。擦力，广泛地用于机械传动中。n2、滚动轴承的分类、滚动轴承的分类 按滚动体结构：按滚动体结构： 球轴承、滚子轴承、滚针轴承球轴承、滚子轴承、滚针轴承 按轴承受载荷形式：按轴承受载荷形式： 向心轴承、推力轴承、向心推力轴承向心轴承、推力轴承、向心推力轴承深沟球轴承推力轴承圆锥滚子轴承二、二、滚

4、动轴承的组成和特点滚动轴承的组成和特点n1、组成、组成：滚动轴承：滚动轴承由内、外圈，滚动体由内、外圈，滚动体和保持架组成。和保持架组成。n2 2、特点、特点：滚动轴承：滚动轴承是一种标准部件，有是一种标准部件，有内、外两种互换性。内、外两种互换性。 外圈外圈内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架注意：注意：主要研究滚主要研究滚动轴承的外互换。动轴承的外互换。三、滚动轴承主要性能要求三、滚动轴承主要性能要求n 一般滚动轴承外圈与箱体上或轴承座上的孔一般滚动轴承外圈与箱体上或轴承座上的孔配合；内圈与旋转的轴颈配合。（是典型的孔、配合；内圈与旋转的轴颈配合。（是典型的孔、轴配合）。为保证轴承的工作性能，

5、必须满足下列轴配合）。为保证轴承的工作性能，必须满足下列两项要求：两项要求： n1 1、合适的游隙、合适的游隙n2 2、必要的旋转精度、必要的旋转精度注注 意意n1 1、合适的游隙、合适的游隙：控制适当的径向和轴向游隙，：控制适当的径向和轴向游隙，以免游隙过大引起径向或轴向窜动，形成振动和噪以免游隙过大引起径向或轴向窜动，形成振动和噪声；或游隙过小引起滚动体与套圈间产生较大的摩声；或游隙过小引起滚动体与套圈间产生较大的摩擦发热，导致轴承使用寿命缩短。因此要求有擦发热，导致轴承使用寿命缩短。因此要求有: : 较高的配合精度较高的配合精度较小的孔、轴尺寸公差较小的孔、轴尺寸公差n2 2、必要的旋转

6、精度、必要的旋转精度以防轴承内、外圈径以防轴承内、外圈径向和端面的跳动引起机件运转不平稳，产生振动向和端面的跳动引起机件运转不平稳，产生振动和噪声。因此要求有和噪声。因此要求有: : 较高的回转精度较高的回转精度较小的跳动公差较小的跳动公差7.2 7.2 滚动轴承公差与配合滚动轴承公差与配合n一、一、滚动轴承滚动轴承公差标准的组成公差标准的组成n二、二、滚动轴承的公差等级及其应用滚动轴承的公差等级及其应用n三、滚动轴承内、外径公差带三、滚动轴承内、外径公差带n四、与滚动轴承内、外径配合的轴颈四、与滚动轴承内、外径配合的轴颈 和壳体孔常用公差带和壳体孔常用公差带一、一、滚动轴承滚动轴承公差标准的

7、组成公差标准的组成n1、滚动轴承本身的技术条件、滚动轴承本身的技术条件 规定了滚动轴承本身的尺寸公差规定了滚动轴承本身的尺寸公差（包括外（包括外径径D、内径内径d、宽度宽度B的尺寸）的尺寸）、旋转精度（跳动、旋转精度（跳动公差）、公差）、表面粗糙度和测量方法。表面粗糙度和测量方法。 n2、配合标准配合标准 规定了可规定了可与与滚动滚动轴承外径相配合的轴承外径相配合的壳体壳体孔孔（或轴承座孔）以（或轴承座孔）以及及可可与轴承内径配合的轴与轴承内径配合的轴颈的颈的常用尺寸公差带常用尺寸公差带、形位公差形位公差和和表面粗糙度表面粗糙度，及其及其与轴承配合的选择基本原则和要求。与轴承配合的选择基本原则

8、和要求。 二、二、滚动轴承公差等级及其应用滚动轴承公差等级及其应用n1、滚动轴承的公差等级、滚动轴承的公差等级 滚动轴承按其内、外圈的尺寸精度和旋转精滚动轴承按其内、外圈的尺寸精度和旋转精度分为五级：度分为五级：0 , 6 , 5 , 4 , 2精度依次增高精度依次增高注意注意：0级级轴承轴承为普通级为普通级轴承，凡轴承，凡 属普通级的轴承，一般在属普通级的轴承，一般在 轴承轴承型号中不标型号中不标注公差注公差等等 级代号级代号。6308(P0)n2、滚动轴承各公差等级的应用、滚动轴承各公差等级的应用n0 级轴承级轴承：应用最广，通常用于旋转精度要：应用最广，通常用于旋转精度要求不高、中等转速

9、、中等负荷的一般旋转机构求不高、中等转速、中等负荷的一般旋转机构中。如汽车、拖拉机中的变速机构；普通机床中。如汽车、拖拉机中的变速机构；普通机床中的变速机构、进给机构；普通电机、水泵、中的变速机构、进给机构；普通电机、水泵、压缩机等旋转机构中使用的轴承。压缩机等旋转机构中使用的轴承。二、二、滚动轴承公差等级及其应用滚动轴承公差等级及其应用n2、滚动轴承各公差等级的应用、滚动轴承各公差等级的应用n6 ，5 级轴承级轴承 ：用于转速和旋转精度要求较高：用于转速和旋转精度要求较高的旋转机构中。例如普通机床的主轴前轴承采用的旋转机构中。例如普通机床的主轴前轴承采用5级轴承，后轴承多采用级轴承，后轴承多

10、采用6（6X）级轴承。级轴承。n4 4 级轴承级轴承 ：多用于转速很高或旋转精度要求：多用于转速很高或旋转精度要求很高的机床和机器的旋转机构中。例如高精度磨很高的机床和机器的旋转机构中。例如高精度磨床和车床、精密螺纹车床和磨齿机等的主轴轴承床和车床、精密螺纹车床和磨齿机等的主轴轴承多采用多采用4 4级轴承。级轴承。二、二、滚动轴承公差等级及其应用滚动轴承公差等级及其应用2、滚动轴承各公差等级的应用、滚动轴承各公差等级的应用n2 级轴承级轴承：主要应用在精密机械的旋转：主要应用在精密机械的旋转机构中。例如精密坐标镗床、高精度齿轮机构中。例如精密坐标镗床、高精度齿轮磨床以及数控机床的主轴轴承多采用

11、磨床以及数控机床的主轴轴承多采用2 2级级轴承。轴承。二、二、滚动轴承公差等级及其应用滚动轴承公差等级及其应用三、滚动轴承内、外径公差带三、滚动轴承内、外径公差带n任何尺寸的公差带均由两个要素决定任何尺寸的公差带均由两个要素决定： 即公差带的即公差带的大小大小和公差带的和公差带的位置位置。轴承。轴承配合尺寸为典型的光滑孔、轴尺寸，其公差配合尺寸为典型的光滑孔、轴尺寸，其公差带也不例外，如图所示。带也不例外，如图所示。图图 7-3 7-3 滚动轴承内外径的公差带滚动轴承内外径的公差带n1 、尺寸公差的大小、尺寸公差的大小(有有2项规定项规定)：n单一内外、径偏差单一内外、径偏差：即内、外径尺寸的

12、最大：即内、外径尺寸的最大值和最小值的允许偏差，目的是为了值和最小值的允许偏差，目的是为了限制变形量限制变形量。用用 ， 表示。表示。n单一平面平均内、外径偏差单一平面平均内、外径偏差：即实测内、外：即实测内、外径尺寸的最大值和最小值的平均值与公称直径的径尺寸的最大值和最小值的平均值与公称直径的允许偏差（如表允许偏差（如表71和和表表72所示），所示），用于轴承用于轴承配合配合。用。用 ， 表示。表示。三、滚动轴承三、滚动轴承内、外径公差带内、外径公差带n2、公差带位置、公差带位置n 轴承内、外径公差带的位置轴承内、外径公差带的位置特点特点是：是： 所有公差带都所有公差带都单向偏置在零线下方单

13、向偏置在零线下方，即即上偏差为上偏差为0 0，下偏差为负值。，下偏差为负值。三、滚动轴承三、滚动轴承内、外径公差带内、外径公差带四、轴颈和壳体孔常用公差带四、轴颈和壳体孔常用公差带n 与轴承配合的轴径和壳体孔公差带与轴承配合的轴径和壳体孔公差带都是从尺寸公差与配合标准中直接选出都是从尺寸公差与配合标准中直接选出来的。如图来的。如图74所示：所示：16种种17种种7.3 滚动轴承公差配合的选择滚动轴承公差配合的选择n一、一、滚动轴承的配合制滚动轴承的配合制n二、二、滚动轴承滚动轴承配合精度的选择配合精度的选择n三、滚动轴承配合性质的选择三、滚动轴承配合性质的选择一、滚动轴承的配合制一、滚动轴承的

14、配合制 n前面在讨论配合制时，谈到一般前面在讨论配合制时，谈到一般情况下，优先采用基孔制，但若为情况下，优先采用基孔制，但若为标准件，则基准制按标准件决定。标准件，则基准制按标准件决定。n滚动轴承是标准件：滚动轴承是标准件：外圈与壳体孔外圈与壳体孔的配合的配合采用采用基轴制；基轴制；内圈与轴内圈与轴的配合采用的配合采用基孔制。基孔制。n轴承内圈与轴配合时是基准孔，虽然滚动轴承内圈与轴配合时是基准孔，虽然滚动轴承内圈所有公差等级的公差带都在零线的轴承内圈所有公差等级的公差带都在零线的下方且上偏差为零。下方且上偏差为零。二、二、滚动轴承滚动轴承配合精度的选择配合精度的选择 配合精度取决于轴承配合尺

15、寸公差和配合精度取决于轴承配合尺寸公差和配合件配合件( (轴颈和轴承座孔轴颈和轴承座孔) )尺寸公差两者。尺寸公差两者。与滚动轴承相配合的孔、轴的公差等级与轴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。承的公差等级密切相关。 一般一般与与0、6级轴承配合级轴承配合的的轴颈轴颈，其公，其公差等级多为差等级多为IT5IT7级级，壳体（或轴承座），壳体（或轴承座）孔孔多为多为IT6IT8等。等。三、滚动轴承配合性质的选择三、滚动轴承配合性质的选择n 在选定适用轴承的情况下，轴承配合在选定适用轴承的情况下，轴承配合性质的选择即是性质的选择即是确定确定与轴承相配合的与轴承相配合的轴轴颈颈

16、和外壳（或轴承座）和外壳（或轴承座）孔孔的的基本偏差代号基本偏差代号。n1 1、选择配合性质要考虑的主要因素选择配合性质要考虑的主要因素n 选择时要考虑的主要因素是：轴承内选择时要考虑的主要因素是：轴承内外圈所受外圈所受负载类型负载类型、轴承所受、轴承所受负载大小负载大小；轴承的工作条件、与轴承相配合的孔和轴轴承的工作条件、与轴承相配合的孔和轴的材料和装卸要求等的材料和装卸要求等其它因素其它因素。负载类型示例负载类型示例内圈承受循环负荷外圈承受局部负荷内圈承受局部负荷外圈承受循环负荷图 7-5 轴承套圈承受的负荷类型负载类型示例负载类型示例 不同负载类型的配合性质不同负载类型的配合性质 n局部

17、负载局部负载：作用于轴承上的合成：作用于轴承上的合成径向负载径向负载与套圈相与套圈相对静止，即负载方向始终不变地对静止，即负载方向始终不变地作用在作用在套圈滚道的套圈滚道的局部区域局部区域上。通常上。通常采用小间隙配合或过渡配合采用小间隙配合或过渡配合。n循环负载循环负载：作用于轴承上的合成径向负载与套圈相：作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，即合成对旋转，即合成径向负载径向负载顺次顺次作用在作用在套圈的套圈的整个圆整个圆周周上。通常上。通常采用过盈或较紧的过渡配合采用过盈或较紧的过渡配合。n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：作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在

18、一定区域内相对摆动，即合成的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载径向负载经经常常变动地作用在变动地作用在套圈滚道的套圈滚道的小于小于180180的部分圆周的部分圆周上上。配合性质介于前两者之间配合性质介于前两者之间。 负载大小对配合性质的影响负载大小对配合性质的影响 轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配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，受合面受力不均匀，引起松动。因此，受重负载重负载时配时配合应合应紧紧些，受些，受轻负载轻负载时配合应时配合应松松些。一般地，负载些。一般地，负载如下分类：如下分类：表中：C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。

19、其它因素其它因素 配合的选择还应综合考虑轴承的工作情配合的选择还应综合考虑轴承的工作情况、工作温度、轴或轴承座的结构和材料、况、工作温度、轴或轴承座的结构和材料、安装和拆卸要求等其它因素。安装和拆卸要求等其它因素。 例如：例如：轴承高速旋转时，套圈的温度经轴承高速旋转时，套圈的温度经常高于相邻零件的温度。轴承的内圈可能因常高于相邻零件的温度。轴承的内圈可能因热胀而使其与轴的配合变松，应选紧些；外热胀而使其与轴的配合变松，应选紧些；外圈会因热胀而使配合变紧，应选松些。圈会因热胀而使配合变紧，应选松些。 又如：又如：高温环境下工作的轴承，选择配高温环境下工作的轴承，选择配合时应考虑温度的影响。合时应考虑温度的影响。三、滚动轴承配合性质的选择三、滚动轴承配合性质的选择n2 2、选择配合的方法选择配合的方法 计算法计算法（特殊情况下用）（特殊情况下用） 类比法类比法（参考：（参考：P162页页表表7-4 P163页表页表7-5）7.4 轴径和外壳孔其它技术要求轴径和外壳孔其它技术要求n一、轴径和外壳孔其它技术要求一、轴径和外壳孔其它技术要求n形状公差形状公差：应对轴颈和外壳孔表面提出：应对轴颈和外壳孔表面提出 圆柱度圆柱度要求；其它形状误差要求；其它形状误差 采用包容原则控制。采用包容原则控制。 圆柱度按圆柱度按P164页表页表78选取。选取。n位置公差位置公差：应对轴肩和外壳