轴承偏差,形位公差,粗糙度

1、滚动轴承的公差与配合 滚动轴承是机器上广泛应用的一种作为转动支撑的标准部件。一般由内圈，外圈，滚动体（钢球或滚柱）和保持架（又称隔离圈）所组成。 滚动轴承的外径D和内径d，是配合的公称尺寸，滚动轴承就是用这两个尺寸分别与轴径和壳体孔径相配合。滚动轴承的公差与配合 滚动轴承按其承受负荷的方向，分为向心，向心推力和推力轴承；按其滚动体形状，分为球轴承和滚柱（圆柱或圆锥体）轴承。滚动轴承的公差与配合 为了实现滚动轴承互换性的要求，制定了滚动轴承公差与配合的国家标准。它规定了与滚动轴承内，外圈相配的轴和壳体孔的公差带。 滚动轴承的工作性能取决于滚动轴承本身的制造精度，滚动轴承与轴和壳体孔的配合性质以及

2、轴与壳体孔的尺寸精度，形位公差和表面粗糙度等因素。滚动轴承内径与外径的公差带及其特点 滚动轴承的内圈和外圈都是薄壁零件，精度要求很高，在制造，保管和自由状态是，容易变形（如变成椭圆）但当轴承内圈及外圈与壳体孔装配后，这种变形也容易得到纠正。 滚动轴承公差国标对轴承内径d和外径D，规定了两种尺寸公差。其中轴承单一平面平均内径（dmp）与外径（Dmp）是确定配合公差值的基本尺寸。滚动轴承的精度等级滚动轴承公差国标规定，轴承按公称尺寸（基本尺寸）精度和旋转精度分为五个精度等级，用汉语拼音字母G,E,D,C,B表示，G级精度最低，B级精度最高（老国标）。现行的新国标代号为P2、P4、P5、P6、P0，

3、P2级精度最高。从GB级精度的平均直径公差相当于公差与配合国标IT7 IT3级的公差。轴承类型与适用精度等级精度的选择滚动轴承内圈与轴配合的公差 滚动轴承内圈与轴配合应按基孔制（轴承基孔制国标），但内径的公差带位置却与一般基准孔相反。各个偏差等级的公差带都分布在零线下侧。即上偏差为零，下偏差为负值。滚动轴承内圈偏差为负的原因 在多数情况下，轴承的内圈是随轴一起转动的，为了防止在它们之间发生相对运动而导致结合面磨损，则两者的配合应具有一定的过盈。但由于内圈是薄壁零件，容易弹性变形胀大，且一定时间后又必须折换，因此过盈的配合不宜过大。 假如抽查内孔的公差带与一般基准孔一样分布在零件上侧，当采用标准

4、配合中的过盈配合时，所得的过盈往往太大。 改用过渡配合，又可能出现间隙，不能保证具有一定的过盈。 若采用非标准配合，又违反了标准化和互换性原则。 当公差带在零线以下时，当它与一般过渡配合的轴相配时，不但过盈量不大，还不会出现间隙。还能按照标准偏差来加工轴。滚动轴承外圈与壳体孔配合 滚动轴承外圈与壳体孔配合应按基轴制。通常两者之间不要求太紧。 滚动轴承外径的公差带位置对所有精度来说，仍按一般基准轴的规定，分布在零线下侧。其上偏差为零，下偏差为负值。滚动轴承与轴和壳体孔的公差与配合基本偏差系列滚动轴承与轴和壳体孔的公差与配合图解读滚动轴承与轴和壳体孔的公差与配合图解读 1:滚动轴承的内圈和外圈公差

5、带都是特殊规定的，和公差与配合国标的规定相比，是完全不同的。 2：滚动轴承的内，外圈公差带都在零线以下，都为基准制，基本偏差为0. 3:内圈配合的轴和外圈配合的孔，都是公差与配合的国家标准。轴和孔都能按国标便于加工。 4：轴承内圈在国标中的一些间隙配合，在这里变为了过渡配合。而一些过渡配合变为了小间隙配合。 假设轴承内孔公差带在零线上方，那么间隙和过盈的绝对值都太大。无法选用。与滚动轴承各级精度相配合的轴和壳体孔公差带向心轴承内圈，外圈公差轴承配合的选择 正确的选择轴承配合，对保证机器正常运转，提高轴承的使用寿命，充分发挥轴承的承载能力关系很大。 选择轴承配合时，应综合地考虑： 1：轴承的工作

6、条件 2：作用在轴承上负荷的大小、方向和性质（这是确定轴承和轴或壳体孔配合的关键） 3：轴承类型和尺寸 4：与轴承相配的轴和壳体孔的材料和结构，工作温度，装卸和调整等轴承负荷的类型 机器运转时，根据作用于轴承上的负荷相对于套圈的旋转情况，可将套圈所承受的负荷分为以下三种类型: 1：局部负荷 2：循环负荷 3：摆动负荷负荷类型 局部负荷:作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，即负荷方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上，该套圈所承受的这种负荷性质。（汽车从动轮外圈）负荷类型 循环负荷:作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，即负荷顺序地作用在套圈滚道的整个圆周上，该套圈所承受的这种负荷性

7、质。(汽车从动轮内圈)负荷类型 摆动负荷:作用于轴承上的合成径向负荷与所承受的套圈在一定区域内相对摆动，即其负荷向量经常变动的作用在套圈滚道的局部圆周上，该套圈所承受的这种负荷性质。摆动负荷举例 轴承承受一个方向不变的径向负荷Rg,和一个较小的旋转径向负荷Rx,两者的合成径向负荷R，其大小与方向都在变动。但合成径向负荷R仅在非旋转套圈AB一段滚道内摆动，该套圈所承受的负荷性质，即为摆动负荷。受力与配合的选用原则 1：通常受循环负荷的套圈与轴(或壳体孔)相配应选过盈配合，或较紧的过渡配合，其过盈量的大小，以不使套圈与轴或壳体孔配合表面产生爬行现象为原则。 2：承受局部负荷的套圈与壳体孔或轴的配合

8、，应选较松的过渡配合，或较小的间隙配合，以便让套圈滚道间的摩擦力矩带动转位，延长轴承的使用寿命。 3：承受摆动负荷的套圈，其配合松紧介于循环负荷与局部负荷之间。负荷对选用配合大小的影响 滚动轴承套圈与轴或壳体孔配合的最小过盈，取绝于负荷的大小。 1：承受较重的负荷或冲击时，将引起轴承较大的变形，使结合面间实际过盈减小和轴承内部的实际间隙增大，这时为了使轴承运转正常，应选较大的过盈配合。同理，承受较轻的负荷，可选较小的过盈配合。负荷对选用配合大小的影响 对于负荷较大，有较高旋转精度要求的轴承，为了消除弹性变形和振动的影响，应避免采用间隙配合。 对于轻负荷的较高旋转精度要求的轴承，常采用较小的间隙

9、配合。 滚动轴承的尺寸愈大，选取的配合应越紧。 空心轴颈比实心轴颈，薄壁壳体比厚壁壳体，轻合金壳体比钢制或铸铁壳体采用的配合要紧些。负荷对选用配合大小的影响 剖分式壳体比整体式壳体采用的配合要松些，以免过盈将轴承外圈夹扁，甚至将轴卡住。 为了便于安装与拆卸，特别对于重型机械，宜采用较松的配合。 如果要求拆卸，而又要用较紧配合时，可采用分离型轴承或内圈带锥孔和紧定套或退卸套的轴承。负荷对选用配合大小的影响 当要求轴承的内圈或外圈能沿轴向游动时，该内圈与轴或外圈与壳体孔的配合，应选较松的配合。 由于过盈配合使轴承径向游隙减小，如轴承的两个套圈之一需采用过盈特大的过盈配合时，应选择具有大于基本组的径

10、向游隙的轴承。 滚动轴承的工作温度一般低于100，在高温工作的轴承，应将所选的配合进行修正。安装向心轴承和角接触轴承的壳体孔公差带安装向心轴承和角接触轴承的壳体孔公差带安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带轴承内外圈配合举例 轴承配合一般都是过渡配合（国标中的过渡），但在有特殊情况下可选过盈配合（国标中的过盈），但很少。因为轴承与轴配合是轴承的内圈与轴配合，使用的是基孔制，本来轴承是应该完全对零的，我们在实际使用中也完全可以这样认为，但为了防止轴承内圈与轴的最小极限尺寸配合时产生内圈滚动，伤害轴的表面，所以我们的轴承内圈都有0到几个的下偏公差来保证内圈不转动，所以

11、轴承一般选择过渡配合就可以了，即使是选择过渡配合也不能超过3丝的过盈量。 一般选用是：轴承内圈与轴配合轴选k6，轴承外圈与孔配合孔选K6或K7键的公差与配合 键联接用于轴与轴上零件（齿轮，皮带轮，联轴器等）之间的联结，用以传递扭矩和运动。它属于可拆卸联结，在机械结构中应用很广泛。键联结公差与配合的特点我们这里主要以平键和半圆键的公差与配合来做介绍。图中所示为键联结公差与配合的几个关键尺寸。 b=键宽及与之相配合的轴槽和轮毂槽宽的基本尺寸。 h=键的高度基本尺寸。 d=轴颈直径。配合的主要参数为键和键宽b。键联结的配合性质也是以键与键槽宽的配合性质来体现的。 键联结公差与配合的特点 采用基轴制。

12、键与轴和轮毂键槽有不同的配合要求。键是标准件，因此，把键宽作基准，采用基轴制。（和轴孔配合道理相同，把键宽b看做公称尺寸，轴和轮毂的键槽公差值在国标孔的偏差值图表上面查找。但偏差范围小。国标孔轴基本偏差图国标孔的基本偏差值表（摘录）键联结公差与配合的特点 在平键和半圆键联结中，配合尺寸是键和键槽的宽度。如图平键，键及键槽剖面尺寸及键槽公差（摘录）平键公差（摘录）半圆键，键及键槽剖面尺寸及键槽公差（摘录）半圆键公差（摘录）表面粗糙度 表面粗糙度是指加工表面所具有的较小间距和微小峰谷不平度。其两波峰或两波谷之间的距离（波距）很小（在1mm以下），它属于微观几何形状误差。表面粗糙度越小，则表面越光滑

13、。 表面粗糙度定义之Ra(轮廓算术平均偏差)中线M表面粗糙度定义之Rz(微观不平度十点高度)中线M表面粗糙度定义之RY(轮廓最大高度)中线M表面粗糙度的代号 表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。 表面粗糙度的获得方法零件表面粗糙度参数值的选择零件表面粗糙度参数值的选择我们发现1：在同一零件上，工作表面的粗糙度小于非工作表面的粗糙度。2：摩擦表面比非摩擦表面的粗糙度要小；滚动摩擦表面比滑动摩擦表面的粗糙

14、度要小（滚动轴承和滑动轴承）；运动速度高，单位压力大的摩擦表面比运动速度低，单位压力小的摩擦表面的粗糙度小。3：受循环载荷的表面及易引起应力集中的部分（如圆角，沟槽），表面粗糙度要小。零件表面粗糙度参数值的选择零件表面粗糙度参数值的选择4：配合性质要求高的结合表面，配合间隙小的配合表面（缸套和活塞）以及要求连接可靠，受重载的过盈配合表面（火车轴和轮毂，接合好，摩擦力更均匀）等，其粗糙度都应较小。5：配合性质相同，零件尺寸愈小则表面粗糙度应愈小；6：同一精度等级，小尺寸比大尺寸，轴比孔的表面粗糙度要小。表面粗糙度的测量 比较法：将被测表面对照粗糙度样板比较；也可以用手摸，指甲滑动的感觉来判断被加

15、工表面的粗糙度。 比较法一般只用于粗糙度参数值较大的评定。表面粗糙度的测量 光切法 干涉法 针描法：就是利用触针直接在被测表面上轻轻划过，从而测出表面粗糙度值。下图为电动轮廓仪（表面粗糙度检查仪），测量迅速方便，测值精度高。表面粗糙度对机器寿命的影响表面粗糙度对机器寿命的影响表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。一般标注采用Ra。 1：影响耐磨性。表面越粗糙，配合表面间的有效接触面积越小，压强越大，摩擦阻力越大，磨损就越快。 2：影响配合的稳定性。对间隙配合来说，表面越粗糙，就越易磨损，使工作过程中间隙逐渐增

16、大；对过盈配合来说，由于装配时将微观凸峰挤平，减小了实际有效过盈，降低了连接强度。表面粗糙度对机器寿命的影响表面粗糙度对机器寿命的影响 3：影响疲劳强度。粗糙零件的表面存在较大的波谷，它们像尖角缺口和裂纹一样，对应力集中很敏感，从而影响零件的疲劳强度。 4：影响耐腐蚀性。粗糙的零件表面，易使腐蚀性气体或液体通过表面的微观凹谷渗入到金属内层，造成表面腐蚀。 5：影响密封性。粗糙的表面之间无法严密地贴合，气体或液体通过接触面间的缝隙渗漏。 6：影响接触刚度。接触刚度是零件结合面在外力作用下，抵抗接触变形的能力。机器的刚度在很大程度上取决于各零件之间的接触刚度。 7：影响测量精度。零件被测表面和测量

17、工具测量面的表面粗糙度都会直接影响测量的精度，尤其是在精密测量时。 此外，表面粗糙度对零件的镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。 形状和位置公差及检测 零件在加工（维修）过程中，由于机床-夹具-刀具系统存在几何误差，以及加工中出现受力变形，热变形，振动和磨损等影响，使被加工（维修）零件的几何要素不可避免地产生误差。这些误差包括尺寸偏差，形状误差及位置误差。形状和位置公差及检测 形状和位置误差对零件的使用功能有较大的影响。对精密，高速，重载，高温，高压下工作的机器或仪器的影响更为突出。（形状误差必然会导致尺寸偏差或位置误差

18、，而位置偏差或尺寸偏差不一定导致形状偏差或尺寸偏差） 例如： 1：孔与轴的结合，由于存在形状误差，在间隙配合中，会使间隙分布不均匀，加快局部磨损，从而降低零件的工作寿命； 2：在过盈配合中，则使过盈量各处不一致，影响联接强度。 3：内径百分表查缸筒圆柱度，圆度，水平仪查倾斜度。 形位公差图零件的构成要素 构成零件几何特征的点，线，面称为要素。如下图所示。尽管零件的种类繁多，但构成零件几何形状的要素不外乎是直线，曲线，平面，回转面和曲面等。所以我们所说的形状公差也就是针对这些基本要素的理想要素与实际要素的关系。（设计出来的理想要素是没有偏差的，但制造出来的就有偏差，）零件要素如下图所示：零件构成

19、要素 理想要素与实际要素 1理想要素：指具有几何学意义的要素。他是按设计要求，由图纸上给定的点，线，面的理想状态。 2实际要素：指零件上实际存在的要素，即加工后得到的要素。通常由测得的要素来代替。由于存在测量误差，故测得要素并非该要素的真实状况。 单一要素与关联要素 1单一要素：指仅对其本身给出形状公差的要素。 2关联要素：指对其他要素有功能关系的要素，即规定位置公差的要素。（位置公差会用到） 形状公差 形状公差是指单一实际要素的形状所允许的变动全量。用形状公差带表达。零件实际要素在该区域内。即零件实际尺寸的偏差在该区域（即公差带内）形状公差解释 直线度 直线度公差用于控制直线，轴线的形状误差

20、。分为两种情况： 1:在给定平面内 2:在给定方向上 给定一个方向 给定两个方向 3:给定任意方向上 形状公差 直线度-给定平面内 解释：导向面的直线度是任一水平面与其导向面相截，形成的实际轮廓线，只允许落在该水平面上距离为公差值t的两平行直线之间的区域；（导轨支撑面平面度同理。）形状公差 直线度-给定方向上-给定一个方向 解释：其公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域形状公差 直线度-给定方向上-给定两个方向 解释： 其公差带是正截面为t1t2的四棱柱内的区域。通常是指相互垂直的两方向。形状公差 直线度-给定方向上-任意方向上 解释： 其公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。用于实际线任意方向上的形状误差均需控制的情况。零件直线度测量仪形状公差 平面度 解释：其公差带为距离为公差值t的两平行平面之间的区域 平面度检测仪形状公差形