第六章滚动轴承的公差与配合

1、1第六章 滚动轴承的公差与配合 滚动轴承是机器中广泛使用的标准部件，它的作用、结构、类型、寿命、和强度计算等在机械设计课程中已作了详细介绍。本书主要介绍滚动轴承的精度和与它配合的轴、外壳孔的选用问题。2内容：1 滚动轴承的互换性和公差等级滚动轴承的互换性和公差等级2 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带孔的公差带3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素时应考虑的主要因素4 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定度的确定33 1 滚动轴承的互换性和公差等级滚动轴承的互换性和公差等

2、级 （一）、（一）、 滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构 1. 组成组成： 2. 种类：种类： 按滚动体形状分按滚动体形状分 按负荷方向分按负荷方向分 图图6-16-1圆柱圆柱圆锥圆锥球球滚子滚子滚针滚针向心向心推力推力向心推力向心推力径向力径向力轴向力轴向力径、轴向力径、轴向力一、一、滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性4（二）、滚动轴承工作时应满足的要求 轴承工作时要求运转平稳，旋转精度高，噪声小，要满足其工作要求必须满足：1、必要的旋转精度、必要的旋转精度2、合适的游隙、合适的游隙5二、滚动轴承的公差等级及其应用1、滚动轴承的公差等级 根据滚动轴承的尺寸公差和旋转精度，GB/T307.3-

3、1996把滚动轴承的公差等级分为2、4、5、6、0五级，它们依次由高到低,仅向心轴承有2级。圆锥滚子轴承：4、5、6x、0级；推力轴承： 4、5、6、0级。6 2、各个公差等级的滚动轴承的应用 0级（普通级）： 广泛应用于旋转精度和运转平稳性要求不高的 一般旋转机构中，如普通机床的变速机构、进 给机构，汽车、拖拉机的变速机构，普通减速 器、水泵及农业机械等通用机械的旋转机构。 6级、6x级(中 级)5级(较高级)：多用于旋转精度和运转平稳性要求较高或转 速较高的旋转机构中，如普通机床主轴轴系 和比较精密的仪器、仪表、机械的旋转机构。 4级（高级）： 多用于转速很高或旋转精度要求很高的机床和 机

4、器的旋转机构中，如高精度磨床和车床、精 密螺纹车床和齿轮磨床等的主轴轴系。 2级（精密级）：多用于精密机械的旋转机构中，如精密坐标镗 床、高精度齿轮磨床和数控机床等的主轴轴系。772 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带一、一、 滚动轴承内、外径公差带的特点滚动轴承内、外径公差带的特点 (如图如图6-3所示所示)(1)标准部件标准部件：(3)薄壁件薄壁件：(2)易损件易损件：是配合的是配合的基准件基准件。因需拆卸，故选取因需拆卸，故选取过盈较小过盈较小的过盈配合或过渡配合。的过盈配合或过渡配合。因易变形，故与之相配合的零件的配合部位的形状因易变形

5、，故与之相配合的零件的配合部位的形状精度要求较严。精度要求较严。 内圈内圈 基准孔基准孔ES=0 外圈外圈 基准轴基准轴es=0图6-388二、与二、与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的常用公差带滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的常用公差带 与滚动轴承内圈与滚动轴承内圈配合的轴公差带见图配合的轴公差带见图6-46-4。 轴 公 差 带 选 自轴 公 差 带 选 自GB/T1801 1999。 滚动轴承内圈与轴颈滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制，的配合应采用基孔制，但但基孔制的基本偏差为基孔制的基本偏差为上偏差上偏差，由图可见由图可见轴承轴承内圈与轴的配合比极限内圈与轴的配合比极限与配合标准中基孔制的与

6、配合标准中基孔制的配合要配合要紧紧。图6-499二、与二、与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的常用公差带滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的常用公差带 与滚动轴承外圈配合与滚动轴承外圈配合的孔公差带见图的孔公差带见图6-56-5。 孔公差带均选自孔公差带均选自GB/T1801 GB/T1801 19991999。 滚动轴承外圈与外壳滚动轴承外圈与外壳孔的配合应采用孔的配合应采用基轴制基轴制，该公差带的基本偏差与该公差带的基本偏差与一般基轴制配合的基本一般基轴制配合的基本偏差相同，只是公差带偏差相同，只是公差带的公差数值不相同，但的公差数值不相同，但基本保持了基本保持了GB/T1801GB/T18011999

7、1999中同名配合的配合中同名配合的配合性质。性质。图6-510103 3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑 的因素的因素一、一、轴承轴承套圈相对于负荷方向的运转状态套圈相对于负荷方向的运转状态二、负荷的大小二、负荷的大小三、径向游隙三、径向游隙四、轴承的工作条件四、轴承的工作条件1111一、一、轴承轴承套圈相对于负荷方向的运转状态套圈相对于负荷方向的运转状态负荷类型负荷类型:内圈：旋转负荷外圈：定向负荷内圈：定向负荷外圈：旋转负荷内圈：旋转负荷外圈：摆动负荷内圈：摆动负荷外圈：旋转负荷图6-6图6-7旋转负荷定向负荷摆动负荷12 轴承套圈相对于

8、负荷方向的运转状态决定该套轴承套圈相对于负荷方向的运转状态决定该套圈与轴颈或外壳孔配合的松紧圈与轴颈或外壳孔配合的松紧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，该套圈与轴颈或外壳 孔的配合应较紧，一般选用具有小过盈的配合或过 盈概率大的过渡配合。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，一般与套圈相对负荷方向 旋转时选用的配合相同或稍松一些。13二、负荷的大小 承受轻负荷、正常负荷、重负荷的轴承与轴颈或外壳孔的配合应依次越来越紧。三、径向游隙 轴

9、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。 具有0组游隙的轴承，在常温状态的一般条件下工作时，它与轴颈、外壳孔配合的过盈应适中。 在特别条件下工作时，（如内圈和外圈的温度相差较大，或内圈与轴颈间、外圈与外壳孔间都要求有过盈等）应选用比0组游隙大的轴承，配合的过盈应增大。 在轻负荷下工作，要求噪声和振动小，或要求旋转精度较高时，应选用具有第2组游隙的轴承，配合的过盈应减小。14四、轴承的工作条件1、轴承工作时的微量轴向移动 轴承组件在运转时容易受热而使轴产生微量伸长。因此轴承外圈与外壳孔的配合应松一些，并在外圈端面与端盖端面之间留有适当的

10、轴向间隙。2、轴承工作时的温度 轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度会高于相配件的温度。内圈的热膨胀会引起它与轴颈的配合变松，而外圈的热膨胀则会引起它与外壳孔的配合变紧。因此，轴承工作温度高于100度时，应对所选择的配合作适当的修正。3、其他因素 当轴承的旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴承与轴颈、外壳孔的配合最好都选用具有小过盈的配合或较紧的配合。 剖分式外壳和整体外壳上的轴承孔与轴承外圈的配合的松紧程度应有所不同，前者的配合应稍松些，以避免箱盖和箱座装配时夹扁轴承外圈。15154 4 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精 度的确定度的确定

11、一、一、轴颈、外壳孔的轴颈、外壳孔的公差带的确定公差带的确定二、二、轴颈、外壳孔的轴颈、外壳孔的形位公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值形位公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值 的确定的确定三、轴颈和三、轴颈和外壳孔精度设计举例外壳孔精度设计举例16164 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定一、一、轴颈、外壳孔的轴颈、外壳孔的公差带的确定公差带的确定 所选择轴颈和外壳孔的标准公差等级应与轴承公差等级协调。与0级、6级轴承配合的轴颈一般为IT6，外壳孔一般为IT7。对旋转精度和运转平稳性有较高要求的工作条件，轴颈应为IT5，外壳孔应为IT6。其它情况可根据P142表63、64选择。表表6-3 6-3 轴颈的公差带轴颈的公差带17171818表6-4 外壳孔的公差带1919二、二、轴颈、外壳孔的轴颈、外壳孔的几何公差与表几何公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值的确定面粗糙度轮廓幅度参数值的确定 2.2.表面粗糙度表面粗糙度 轮廓要求轮廓要求 1. 1. 几何公差几何公差 圆柱度和轴向圆柱度和轴向圆跳动见附表圆跳动见附表6-6-1 1。 见附表见附表6-26-2。附表6-16-2根据轴承孔的基根据轴承孔的基本尺寸及外壳孔本尺寸及外壳孔的尺寸和轴承的的尺寸和轴承的精度等级直接查精度等级直接查表表20三、轴颈和外壳孔精度设计举例方法：1、轴承精度等级的确定，