第七章滚动轴承的公差与配合课件

宁夏大学刘晶

2015.03第七章滚动轴承与孔、轴结合的互换性

分类：

按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承作用：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。§7.1概述１．轴承的作用及分类：宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.032．滚动轴承的组成：

滚动轴承由内圈、外圈滚动体和保持架组成。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.033．滚动轴承的安装形式：外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。通常外圈固定不动—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。

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。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.034．滚动轴承的结构特点：

滚动轴承是一种标准件。

有内外两种互换性。

滚动轴承的精度要求很高。

5．有关滚动轴承的国标规定：

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。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.032）旋转精度内外圈对轴线的径向跳动端面对滚道的跳动端面对内孔的跳动1）尺寸精度滚动轴承的内径d滚动轴承的外径D滚动轴承宽度B宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.030——普通级，应用最广，其他为高级。一般情况下都用该级。如：卧式车床变速箱、进给箱，汽车、拖拉机的变速箱等。一切属于不太重要的场合。2——精密坐标镗床。很少使用，目前只有生产球轴承4——较精密机床主轴、高精度镗床主轴、磨齿机等。5——普通机床主轴的前轴承、后轴承用6（6x）——圆锥滚子轴承，它没有6滚动轴承精度等级的选择

2,4,5,6,0精度轴承应用见表7-1§7.2．滚动轴承的精度等级

精度等级

0、6、（6x）、5、4、2G、E、E（x）、D、C、B普通级高级宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03◆国家标准对轴承内径和外径尺寸公差作了两种规定：1、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；2、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。二者应符合国家标准。

§7.3滚动轴承内径、外径的公差带及其特点

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。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.031）轴承的单一内径和外径2）轴承单一平面平均内径和外径。

外径：Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2

内径：dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmin

加工后测得的最大、最小单一外径。dsmax、dsmin

加工后测得的最大、最小单一内径。d、D内外径的公称尺寸宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03

虽然轴承内圈与轴的配合是基孔制，但滚动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)。

由于滚动轴承是标准件，所以外圈与壳体孔的配合采用基轴制;内圈与轴的配合采用基孔制。

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。而且量又不能太大。

滚动轴承外圈内径的公差带分布于以公称直径D为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值。与国标中基本偏差代号为h公差带相似，公差值不同。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03轴承内外径公差带图：0654206542+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03§7.4滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择1、轴颈、外壳孔的公差带轴颈—17种外壳孔—16种

一般与6、0轴承配合的轴，其公差等级多为IT5-IT7，箱体孔多为IT6-IT8等。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.032．配合性质的选择：

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。表7-5

选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载类型、轴承所受负载的大小、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。综合考虑上述因素用类比法选取。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03负载类型：

局部负载：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区域上。通常采用小间隙配合或过渡配合。循环负载：作用于轴承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圆周上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。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°的部分圆周上。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03负载类型示例：宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03负载的大小：

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：轻负载：P≤0.07C正常负载：0.07C＜P≤0.15C重负载：P＞0.15C

其中：C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03工作温度：

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。轴承一般工作在80℃以下轴承尺寸大小

滚动轴承的尺寸愈大，选取的配合应愈紧。但对于重型机械上使用的特别大尺寸的轴承，应采用较松的配合。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03其它因素的影响空心轴颈比实心轴颈、薄壁壳体比厚壁壳体、轻合金壳体比钢或铸铁壳体采用的配合要紧些；而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。旋转精度和速度的影响

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，常采用较小的间隙配合。对于旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作的轴承，它与轴颈和外壳孔的配合最好选用过盈配合。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03４．形位公差及表面粗糙度的确定：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。形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面圆柱度要求。位置公差：主要是轴肩端面的跳动公差。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，凡是与轴承内、外圈配合的表面通常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参见教材P146相应表格。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03φ55j6φ100H7在装配图上的标注：

在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03Φ100H7（）+0.0350A0.015A0.061.62+0.012Φ55j6（）-0.0070.040.01AA0.631.25在零件图上的标注：在零件图上，应标注以下参数：A、尺寸公差B、形状公差C、位置公差D、表面粗糙度宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03例:某拖拉机变速箱输出轴的前轴承为轻系列单列向心球轴承(公称内径d=40mm,公称外径D=80mm),试确定滚动轴承的公差等级,选择轴承与轴和外壳孔的配合,并用简图表示出轴与外壳孔的极限偏差.形位公差和表面粗糙度的要求.宁夏大学刘晶人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。人有了知识，就会具备各种分析能力，第七章滚动轴承的公差与配合课件宁夏大学刘晶

2015.03第七章滚动轴承与孔、轴结合的互换性

分类：

按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承作用：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。§7.1概述１．轴承的作用及分类：宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.032．滚动轴承的组成：

滚动轴承由内圈、外圈滚动体和保持架组成。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.033．滚动轴承的安装形式：外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。通常外圈固定不动—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。

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。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.034．滚动轴承的结构特点：

滚动轴承是一种标准件。

有内外两种互换性。

滚动轴承的精度要求很高。

5．有关滚动轴承的国标规定：

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。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.032）旋转精度内外圈对轴线的径向跳动端面对滚道的跳动端面对内孔的跳动1）尺寸精度滚动轴承的内径d滚动轴承的外径D滚动轴承宽度B宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.030——普通级，应用最广，其他为高级。一般情况下都用该级。如：卧式车床变速箱、进给箱，汽车、拖拉机的变速箱等。一切属于不太重要的场合。2——精密坐标镗床。很少使用，目前只有生产球轴承4——较精密机床主轴、高精度镗床主轴、磨齿机等。5——普通机床主轴的前轴承、后轴承用6（6x）——圆锥滚子轴承，它没有6滚动轴承精度等级的选择

2,4,5,6,0精度轴承应用见表7-1§7.2．滚动轴承的精度等级

精度等级

0、6、（6x）、5、4、2G、E、E（x）、D、C、B普通级高级宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03◆国家标准对轴承内径和外径尺寸公差作了两种规定：1、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；2、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。二者应符合国家标准。

§7.3滚动轴承内径、外径的公差带及其特点

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。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.031）轴承的单一内径和外径2）轴承单一平面平均内径和外径。

外径：Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2

内径：dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmin

加工后测得的最大、最小单一外径。dsmax、dsmin

加工后测得的最大、最小单一内径。d、D内外径的公称尺寸宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03

虽然轴承内圈与轴的配合是基孔制，但滚动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)。

由于滚动轴承是标准件，所以外圈与壳体孔的配合采用基轴制;内圈与轴的配合采用基孔制。

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。而且量又不能太大。

滚动轴承外圈内径的公差带分布于以公称直径D为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值。与国标中基本偏差代号为h公差带相似，公差值不同。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03轴承内外径公差带图：0654206542+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03§7.4滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择1、轴颈、外壳孔的公差带轴颈—17种外壳孔—16种

一般与6、0轴承配合的轴，其公差等级多为IT5-IT7，箱体孔多为IT6-IT8等。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.032．配合性质的选择：

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。表7-5

选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的负载类型、轴承所受负载的大小、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。综合考虑上述因素用类比法选取。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03负载类型：

局部负载：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区域上。通常采用小间隙配合或过渡配合。循环负载：作用于轴承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圆周上。通常采用过盈或较紧的过渡配合。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°的部分圆周上。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03负载类型示例：宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03负载的大小：

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：轻负载：P≤0.07C正常负载：0.07C＜P≤0.15C重负载：P＞0.15C

其中：C为轴承的额定负载，数据可以从有关手册中查找。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03工作温度：

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。轴承一般工作在80℃以下轴承尺寸大小

滚动轴承的尺寸愈大，选取的配合应愈紧。但对于重型机械上使用的特别大尺寸的轴承，应采用较松的配合。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03其它因素的影响空心轴颈比实心轴颈、薄壁壳体比厚壁壳体、轻合金壳体比钢或铸铁壳体采用的配合要紧些；而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。旋转精度和速度的影响

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，常采用较小的间隙配合。对于旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作的轴承，它与轴颈和外壳孔的配合最好选用过盈配合。宁夏大学刘晶宁夏大学刘晶

2015.03４．形位公差及表