第七章 滚动轴承的极限与配合_new

1、1第七章 滚动轴承的极限与配合2v 课时数：课时数：2课时课时v 重点：滚动轴承配合采用的基准制及滚动轴承内径、外径的重点：滚动轴承配合采用的基准制及滚动轴承内径、外径的公差带特点。公差带特点。v 难点：滚动轴承配合的选用。难点：滚动轴承配合的选用。v 新课导入：新课导入： 滚动轴承是支撑轴系的重要部件，其功用是避免轴与支撑面滚动轴承是支撑轴系的重要部件，其功用是避免轴与支撑面的直接接触，保证轴的旋转精度。它是一种标准化部件，由专的直接接触，保证轴的旋转精度。它是一种标准化部件，由专业生产厂生产，国家标准对其公差配合作了相应的规定。业生产厂生产，国家标准对其公差配合作了相应的规定。 新课导入新

2、课导入3第七章 滚动轴承的极限与配合本章结构本章结构第一节第一节 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度第二节第二节 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用4滚动轴承由滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架内圈、外圈、滚动体和保持架组成组成1. 滚动轴承结构和类型滚动轴承结构和类型保持架：滚动体：外圈：内圈：装在轴上。装在轴承座孔中。在两套圈之间滚动并传递载荷。将滚动体均匀隔开。外圈内圈滚动体保持架5滚动轴承的分类滚动轴承的分类 按按可承受的载荷方向可承受的载荷方向不同，滚动轴承分为三类：不同，滚动轴承分为三类： 能同时承受径向力和较大的轴向力 主要用来承受轴向力

3、 主要用来承受径向力6按按滚动体的形状滚动体的形状不同，滚动轴承分为四类：不同，滚动轴承分为四类： 滚动轴承的工作性能和使用寿命不仅取决于轴承本身的制滚动轴承的工作性能和使用寿命不仅取决于轴承本身的制造精度，还与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的尺寸公差、形造精度，还与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度以及安装正确与否等因素有关。位公差和表面粗糙度以及安装正确与否等因素有关。 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承滚针轴承滚针轴承球轴承球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承71 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度1.滚动轴承的分级滚动轴承的分级 根据根据GB/T 307.3-20

4、05GB/T 307.3-2005，向心轴承的公差等级分为，向心轴承的公差等级分为2 2、4 4、5 5、6 6、0 0五级，五级，2 2级最高，级最高，0 0级最低。级最低。向心轴承向心轴承：精度等级为：精度等级为0 、 6 、5、4 、 2 共五级；共五级；推力轴承推力轴承：精度等级为：精度等级为0、6、5、4共四级；共四级；圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承：精度等级为：精度等级为0 、6x 、5 、4、2共五级；共五级；8 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基本尺寸的公差和旋转精度分为五级：滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级： 其名称和代号由低到高分别为其名

5、称和代号由低到高分别为 普通级普通级 P0、 高级高级 P6、P6x、 精密级精密级 P5、 超精密级超精密级 P4 最精密级最精密级 P2 各个公差等级的滚动轴承的应各个公差等级的滚动轴承的应机器功能对轴承部件的旋转精度要机器功能对轴承部件的旋转精度要求。求。一般这样选取：一般这样选取：0级级 用于旋转精度要求不高的一般机构中。用于旋转精度要求不高的一般机构中。6级、级、5级、级、4级：用于旋转精度要求较高或转速较高的机构中。级：用于旋转精度要求较高或转速较高的机构中。2级：级： 用于高精度、高转速的特别精密部件上。用于高精度、高转速的特别精密部件上。 转速的高低：转速的高低：转速高时，由于

6、与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳转速高时，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，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，应选用精度高的轴承。应选用精度高的轴承。1 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度91 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度101 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度112.滚动轴承尺寸精度滚动轴承尺寸精度 滚动轴承尺寸精度是指。 为保证轴承与结合件的配合性质，必须限制内、外圈在其单一平面内的平均直径。 尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）1、内径

7、、外径、宽度及装配宽度的允许偏差2、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差3、倒角尺寸的允许界限值4、宽度的允许变动量 1 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度122.滚动轴承尺寸精度滚动轴承尺寸精度 1 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度1 尺寸精度尺寸精度单一直径单一直径宽度宽度变动量变动量偏差偏差偏差偏差单一平均直径单一平均直径变动量变动量偏差偏差变动量变动量sdspdVmpdmpdVsBsBV用于控制轴承单一平面内径、外径圆度误差用于控制轴承单一平面内径、外径圆度误差用于控制轴承与轴和壳体孔装配后，在配合面上的圆柱度误差用于控制内、外圈宽度方向的几何误差133

8、.滚动轴承的旋转精度滚动轴承的旋转精度 Kia，Kea为成套轴承内、外圈径向跳动； Sia，Sea 为成套轴承内、外圈轴向跳动； Sd 为内圈端面对内孔的垂直度； SD为外圈外表面对端面的垂直度； Sea1为成套轴承外圈凸缘背面轴向跳动； SD1为外圈外表面对凸缘背面的垂直度。 对不同公差等级、不同结构型式的滚动轴承，其尺寸精度和旋转精度的评定参数有不同要求。 1 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度旋转精度评定参数评定参数 有：141 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度向心轴承内径公差151 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度向心轴承外圈公差向心轴承外

9、圈公差16第七章 滚动轴承的极限与配合本章结构本章结构第一节第一节 滚动轴承的公差等级和精度滚动轴承的公差等级和精度第二节第二节 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用172 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用1.滚动轴承的配合1） 公差带位置公差带位置 国标国标GB/T4199-1984对轴承内径（对轴承内径（d）与外径（）与外径（D）规定两种公差。）规定两种公差。 滚动轴承为滚动轴承为标准件标准件： 内圈和轴颈选内圈和轴颈选基孔制基孔制； 外圈和外壳孔选外圈和外壳孔选基轴制基轴制； 国标国标GB/T307.1-1994滚动轴承滚动轴承 公差公

10、差规定：规定： 轴承内圈的基准孔公差带位于以公称直径轴承内圈的基准孔公差带位于以公称直径d为零线的下方；为零线的下方； 轴承外圈的基准轴公差带位于以公差直径轴承外圈的基准轴公差带位于以公差直径D为零线的下方。为零线的下方。 182） 滚动轴承配合的滚动轴承配合的轴径和外壳孔轴径和外壳孔的常用公差带的常用公差带 由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时也已确定，因此轴承在使用时，它在生产轴承时也已确定，因此轴承在使用时，它与轴颈和外壳孔的配合面间的配合性质要由与轴颈和外壳孔的配合面间的配合性质要由轴颈轴颈和外壳孔和外壳孔的公差带确定。的公差带确定。

11、+0-dg6g5h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6内圈公差带内圈公差带与滚动轴承配合的与滚动轴承配合的轴颈轴颈的常用的常用17个公差带个公差带与与GB/T1801GB/T180119991999中基中基孔制同名配合相比较孔制同名配合相比较，配合性质偏紧。配合性质偏紧。间隙或过盈间隙或过盈过盈过盈2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用19D D+ +0 0- -G7 H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6 P7外圈公差带外圈公差带与滚动轴承配合的与滚动轴承配合的外壳孔外壳孔的常用的常用16个公差带个公差带与与GB

12、/T1801GB/T180119991999中基轴中基轴制同名配合相比较制同名配合相比较，配合配合性质基本一致。性质基本一致。间隙或过盈间隙或过盈间隙间隙过盈过盈2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用202. 配合的选择2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用：通常采用小间隙配合或过渡配合。：通常采用小间隙配合或过渡配合。内圈内圈- -循环负荷循环负荷外圈外圈- -局部负荷局部负荷内圈内圈- -局部负荷局部负荷外圈外圈- -循环负荷循环负荷内圈内圈- -循环负荷循环负荷外圈外圈- -摆动负荷摆动负荷内圈内圈- -摆动负荷摆动负荷外圈外圈- -循

13、环负荷循环负荷1.1.负荷的类型负荷的类型局部负荷局部负荷循环负荷循环负荷摆动负荷摆动负荷：一般与受循环负荷的配合相同或稍松些。：一般与受循环负荷的配合相同或稍松些。：通常采用过盈或较紧的过渡配合。：通常采用过盈或较紧的过渡配合。21二二 负荷的大小负荷的大小 轴承在负载的作用下，套圈会发生变形，使配合面受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：轻负载时配合应松些。一般地，负载如下分类： 重负载：重负载： Pr0.15Cr 较紧较紧 轻负载：轻负载

14、： Pr0.07Cr 轻松轻松 正常负载：正常负载：0.07CrPr0.15Cr 稍紧稍紧 其中：其中：Pr为径向当量动负荷，为径向当量动负荷，Cr为轴承的额定负载，为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。数据可以从有关手册中查找。2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用22四、轴承尺寸大小四、轴承尺寸大小随着轴承尺寸增大，选择的过盈配合过盈越大，间隙配合间隙越大。五、五、旋转精度和速度的影响旋转精度和速度的影响当机器要求有较高的旋转精度时，要选用较高等级轴承。与轴承相配合的轴和外壳也要选具有较高的精度等级。对负荷较大、旋转精度要求较高的轴承，为消除弹性变形和振动的

15、影响，应避免采用间隙配合。而对精密机床的轻负荷轴承，为避免孔与轴的形状误差对轴承精度影响，常采用间隙配合。 在其他条件相同的情况下，轴承的旋转速度愈高，配合也应愈紧。三、三、工作温度的影响工作温度的影响轴承工作时，由于摩擦发热和其它热源的影响，套圈的温度会高于相配合零件的温度。内圈的热膨胀会引起与轴颈配合的松动，而外圈的热膨胀则会引起它与外壳配合变紧。因此，轴承工作温度一般应低于100，在高于此温度中工作的轴承，应将所选用的配合适当修正。2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用23三、三、其他因素影响其他因素影响1）外壳和轴的结构和材料外壳和轴的结构和材料轴承套圈与轴颈

16、或外壳孔配合时，不应产生由于轴颈或外壳孔配合表面存在形位误差而引起的轴承内、外圈的不正常变形。对剖分式外壳，其与轴承外圈宜采用较松的配合，以免外圈产生椭圆变形，但要使外圈不能在外壳内转动。2）安装与拆卸安装与拆卸为了安装和拆卸方便，对重型机械采用较松较松的配合；若要拆卸方便而又要用紧配合，可采用分离式轴承或内圈带锥孔和紧定套或退卸套的轴承。2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用241 形状公差：形状公差：2 位置公差：位置公差：3 3 表面粗糙度：表面粗糙度：主要是轴颈和箱体孔的主要是轴颈和箱体孔的表面表面要求。要求。主要是主要是轴肩端面的轴肩端面的通常对通常对提出较

17、高表面粗糙度要求。提出较高表面粗糙度要求。2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用25装配图上滚动轴承配合初的标注装配图上滚动轴承配合初的标注 在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。2 滚动轴承内、外径配合公差及选用滚动轴承内、外径配合公差及选用26举举 例例27本章小结本章小结滚动轴承由滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架内圈、外圈、滚动体和保持架组成，其内圈内组成，其内圈内径径d与轴颈配合，外圈外径与轴颈配合，外圈外径D与壳体孔配

18、合；工作时，内圈和与壳体孔配合；工作时，内圈和外圈以一定的转速作相对转动。外圈以一定的转速作相对转动。 国家标准规定，向心轴承的公差等级由低到高依次分为国家标准规定，向心轴承的公差等级由低到高依次分为0、6、5、4、2级五种，圆锥滚子轴承的公差等级分为级五种，圆锥滚子轴承的公差等级分为0、6X、5、4、2级五种，推力轴承的公差等级分为级五种，推力轴承的公差等级分为0、6、5、4级四级四种。种。滚动轴承内圈内径与轴颈的配合采用滚动轴承内圈内径与轴颈的配合采用基孔制基孔制，轴承内圈内，轴承内圈内径为基准孔公差带，但位于以公称内径径为基准孔公差带，但位于以公称内径d为零线的下方；轴承为零线的下方；轴承外圈与外壳孔的配合采用外圈与外壳孔的配合采用基轴制基轴制，轴承外圈外径的公差带分，轴承外圈外径的公差带分布于以其公称直径布于以其公称直径D为零线的下方。为零线的下方。28 滚动轴承内圈和轴颈、外圈和壳体孔的配合性质，滚动轴承内圈和轴颈、外圈和壳体孔的配合性质，由轴由轴颈和外壳孔的公差带决定颈和外壳孔的公差带决定。国家标准对与。国家标准对与0级和级和6(6x)级轴承级轴承配合的轴颈规定了配合的轴颈规定了17种公差带，外壳孔规定了种公差带，外壳孔规定了16种公差带。种公差带。 滚动轴承配合的选用主要依据负荷的类型和大小。轴承滚动轴承配合的选用主要依据负荷的类型和