哈工大互换性课件10第6章-滚动轴承与孔、轴结合的精度设计剖析

哈工大互换性课件10第6章-滚动轴承与孔、轴结合的精度设计剖析第一页，共34页。

精度设计实际上是尺寸公差、几何公差和表面粗糙度在上述典型零件中的实际应用。典型零部件精度设计滚动轴承键和花键圆锥普通螺纹圆柱齿轮尺寸公差几何公差表面粗糙度精度设计2第二页，共34页。1滚动轴承的组成及种类1)组成

2)基本尺寸:D,d

复习:

①外径、内径与孔轴配合属于外互换(完全互换)

②滚动轴承内部各零件间的配合内互换(不完全互换)3第三页，共34页。2滚动轴承的公差等级1)公差等级

(1)尺寸精度公差等级:其中0级精度最低；其次依次增高。

0、6、5、4、2(五级)内、外圈作相对运动时跳动程度(2)旋转精度外径D、内径d和宽度B的尺寸公差4第四页，共34页。065422406542065425425420654224065420654254254254220055第五页，共34页。由表中可见，轴承的内外径尺寸有2种公差：(1)单一平面平均直径偏差dmp(Dmp)=[dmax(Dmax)+dmin(Dmin)]/2配合尺寸Δdmp(ΔDmp)=dmp(Dmp)–d

(D)为控制配合尺寸(2)单一平面内的直径偏差dS(DS)=da(Da)实际尺寸ΔdS(ΔDS)=dS(DS)–d

(D)为控制实际尺寸6第六页，共34页。2.公差等级的应用

(旋转精度和转速)0级(普通级)：多用于旋转精度和转速较高的旋转机构中(如普通机床主轴轴承、精密机床传动轴的轴承)。广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中(如变速、进给机构、水泵、压缩机)。6级(中等级)：前轴(5级)后轴(6级)普通机床主轴轴承7第七页，共34页。多用于转速和旋转精度高的旋转机构中(如精密机床主轴支承、精密仪器和机械的轴承)。多用于旋转精度和转速很高的旋转机构中(如坐标镗床主轴支承、高精度仪器和高转速结构的轴承)

5、4

级(精密级)：2级(超精级)：4级5级2级4级前轴后轴8第八页，共34页。3滚动轴承与孔、轴配合公差带

1)滚动轴承与孔、轴结合的特点(1)标准部件：(3)薄壁件：(2)易损件：是配合的基准件。因需常拆卸，故一般选较松的过盈配合或过渡配合。因易变形，故配合尺寸为平均尺寸。9第九页，共34页。2.滚动轴承内、外圈公差带(1)内圈—基准孔ES=0(特殊的基孔制)★★★(2)外圈—基准轴es=0公差带在零线下面其特点——10第十页，共34页。3)轴承外径与孔的公差带(基轴制)---16种配合（轴承外径）孔的公差带11第十一页，共34页。

由图可见，轴承内圈与轴的配合比《极限与配合标准》中基孔制的配合要紧。轴的公差带（轴承内径）4)轴承内径与轴的公差带(基孔制)---17种配合12第十二页，共34页。6.1.2滚动轴承与孔、轴结合的精度设计(1)配合选用依据(2)孔、轴公差带(3)配合表面的几何公差和表面粗糙度13第十三页，共34页。1配合选用的依据

(1)负荷类型:①旋转负荷②定向负荷③摆动负荷14第十四页，共34页。负荷三种类型：旋转负荷:配合应紧一些定向负荷:配合应松一些摆动负荷:与旋转负荷相同或稍松摆动负荷15第十五页，共34页。(2)负荷大小

P:径向当量负荷，(3)工作条件工作条件主要是温度、旋转精度和旋转速度等。轻：负荷P≤0.07C;正常：负荷P>0.07～0.15C;重：负荷P>0.15C。C:径向额定动负荷。如温度↑→

Φ90H6的配合变紧；→

Φ45k5的配合变松。16第十六页，共34页。2孔、轴公差带的选用(P147-148)17第十七页，共34页。2孔、轴公差带的选用(P147-148)表6-518第十八页，共34页。表6-519第十九页，共34页。3.孔、轴几何公差(P149):例如:6级向心轴承，d=Φ45，D=Φ100。轴：轴颈圆柱度：t=?轴肩轴向圆跳动：t1=?外壳孔圆柱度：

t=?外壳孔肩轴向圆跳动：t1=?轴向圆跳动

t1几何公差轴颈和外壳孔:包容原则、圆柱度;轴肩和外壳孔肩:轴向圆跳动表6-720第二十页，共34页。4.表面粗糙度(P150)例如d=Φ45h6，轴颈Ra的上限值为？

端面为？。外壳孔Ra的上限值为？

端面为？。D=Φ100J7。表6-821第二十一页，共34页。试用类比法确定外壳孔、轴颈公差，

例某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单列向心轴承(d×D×B=Φ40×Φ90×23)支承。P=4000N，C=32000N。

并将它们标注在装配图和零件图上。外壳孔轴颈22第二十二页，共34页。解：

（1）求公差带∴为正常负荷(0.07~0.15C)①轴承内圈承受负荷：

②负荷大小：∵P/C=4000/32000=0.125旋转负荷；③查表6-5(P148)得轴公差带Φ40k5Φ40表6-523第二十三页，共34页。查表6.3(P147)得外壳孔的公差带为：H7∵齿轮旋转精度较高，可提高一个公差等级∴取Φ90H6Φ9024第二十四页，共34页。④查表6.1(P143)得轴承的极限偏差轴承内圈极限偏差为ES=0,EI=-10μm。

轴承外圈极限偏差为es=0,ei=-13μm。065422406542065425425420654224065420654254254254225第二十五页，共34页。⑤画尺寸公差带图26第二十六页，共34页。(2)求配合表面的几何公差(P149表6-7)轴圆柱度公差端面圆跳动t=0.0025mmt=0.008mm孔圆柱度公差

t=0.006mm端面圆跳动t=0.015mmΦ40k5Φ90H6几何公差轴向表6-727第二十七页，共34页。(3)求各表面的Ra上限值(P150表6-8)轴:Φ40k5轴肩1.6μm轴颈0.4μm表6-828第二十八页，共34页。孔Φ90H6:外壳孔1.6μm外壳孔肩3.2μm表6-829第二十九页，共34页。(4)标注装配图的标注30第三十页，共34页。零件图的标注31第三十一页，共34页。本章重点1.滚动轴承的公差等级及其应用范围；2.滚动轴承内、外径公差特点:两种公差和公差带位置；3.滚动轴承配合特点—标准部件、薄壁件和易损件；4.滚动轴承配合选用—基准制、配合选用依据、配合表面的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样上的标注。32第三十二页，共34页。课堂练习1.有一6级6309的滚动轴承，内圈为Φ45mm，外圈为Φ100mm。内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为H6，试画出配合的