第7章-滚动轴承的公差与配合

第7章

滚动轴承的公差与配合

本章基本要求本章讲述4个学时：1.本章主要内容本章主要介绍了滚动轴承的构成、精度等级及选用，滚动轴承内、外径公差带及特点；还介绍了滚动轴承与轴和外壳孔配合时，配合类型的选用，配合面形位公差以及表面粗糙度的选用等内容。2.本章基本要求（1）理解轴承配合的特点，精度等级、公差配合、形位公差及表面粗糙度的选择依据。（2）了解滚动轴承的精度等级，国家标准对滚动轴承与轴和外壳孔公差带的规定。3.本章重点难点滚动轴承精度等级的选用，内外径公差带及特点，滚动轴承与轴、外壳孔的公差配合，形位公差和表面粗糙度的选择。7.1概述7.1.1滚动轴承的构成与分类1.滚动轴承的构成由内圈、外圈、滚动体和保持架组成，如下图所示。

2.滚动轴承的分类

（1）按滚动体形状分为球轴承、圆柱（圆锥）滚子轴承和滚针轴承。（2）按承载负荷方向分为向心轴承（承受径向力）、向心推力轴承（同时承受径向力和轴向力）和推力轴承（承受轴向力）。7.1.2滚动轴承的精度等级及选用1.滚动轴承的精度等级国家标准GB/T307.3-1996规定向心轴承精度（圆锥滚子轴承除外）分为0，6，5，4，2五个等级（相当于GB/T307.3-1984中的G，E，D，C，B级），精度依次升高，其中0级精度最低，2级精度最高；圆锥滚子轴承精度分为0，6x，5，4四级；推力轴承分为0，6，5，4四级。2.轴承精度等级的选用

0级—0级轴承用于旋转精度、运动平稳性等要求不高、中等负荷、中等转速的一般机构中。

6级—6级轴承应用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速要求较高的旋转机构中。

5、4级—5、4级轴承应用于旋转精度和转速要求高的旋转机构中。

2级—2级轴承应用于旋转精度和转速要求特别高的精密机械的旋转机构中。7.1.3滚动轴承的内、外径公差带及特点7.2滚动轴承与轴和外壳孔配合的选用7.2.1轴颈和外壳孔的公差带

轴承内圈孔与轴颈的配合

轴承外圈轴与外壳孔的配合7.2.2滚动轴承与轴和外壳孔配合的选用选择轴承时，应综合地考虑以下因素：

1.负荷类型2.负荷的大小3.工作温度4.轴承尺寸大小5.轴承游隙6.旋转精度和旋转速度7.安装和拆卸7.2.3轴承配合表面的形位公差和表面粗糙度要求1.形位公差

为了保证轴承安装正确、转动平稳，通常对轴颈和外壳孔的表面提出圆柱度要求。为保证轴承工作时有较高的旋转精度，应限制与套圈端面接触的轴肩及外壳孔肩的倾斜，特别是在高速旋转的场合，从而避免轴承装配后滚道位置不正，旋转不稳，因此标准又规定了轴肩和外壳孔肩的端面圆跳动公差。

2.表面粗糙度

表面粗糙度的大小直接影响配合性质和连接强度，轴颈和外壳孔的表面粗糙，会使有效过盈量减小，接触刚度下降，而导致支承不良。为此标准还规定了与轴承配合的轴颈和外壳孔的表面粗糙度要求

7.2.4轴承配合的应用示例例有一圆柱齿轮减速器，小齿轮轴要求较高的旋转精度，装有0级单列深沟球轴承，轴承尺寸为50mm×110mm×27mm，额定动负荷Cr=32000N，轴承承受的当量径向负荷Fr=4000N。试用类比法确定轴颈和外壳孔的公差带代号，画出公差带图，并确定孔、轴的形位公差值和表面粗糙度参数值，将它们分别标注在装配图和零件图上。解：（1）按给定条件，可以算得Fr=0.125Cr，属正常负荷。（2）按减速器的工作状况可知，内圈为旋转负荷，外圈为定向负荷，内圈与轴的配合应较紧，外圈与外壳孔的配合应较松。（3）根据以上分析，参考表7-2、表7-3选用轴颈公差带k6（基孔制配合），外壳孔公差带为G7或H7。但由于该轴的旋转精度要求较高，故选用更紧一些的配合，孔公差带为J7（基轴制配合）较为恰当。（4）从表7-1查出0级轴承内、外圈单一平面平均直径的上、下偏差，再由标准公差数值表和孔、轴基本偏差数值表查出φ50k6和φ110J7的上、下偏差，从而画出公差带图，如图7-7所示。图7-7轴承与轴、孔配合的公差带图

（5）从图7-7中公差带关系可知，内圈与轴颈配合的Ymax=－0.030mm，Ymin=－0.002mm；外圈与外壳孔配合的Xmax=＋0.037mm，Ymax=－0.013mm。（6）按表7-4选取形位公差值。圆柱度公差：轴颈为0.004mm，外壳孔为0.010mm；端面圆跳动公差：轴肩为0.012mm，外壳孔肩为0.025mm。（7）按表7-5选取表面粗糙度数值：轴颈表面Ra≤0.8μm，轴肩端面Ra≤3.2μm；外壳孔表面Ra≤1.6μm，轴肩端面Ra≤3.2μm。（8）将上述各项公差要求标注在图上，如图7-8所示。由于滚动轴承是标准部件，因此，在装配图上只需注出轴颈和外壳孔公差带代号，不标注基准件公差带代号。如图7-8（a）所示，外壳孔和轴的标注分别如图7-8（b）、图7-8（c）所示。图7-8轴颈和外壳孔公差在图样上标注本章小结本章主要掌握以下内容：1.滚动轴承是机械制造业中广泛应用的、作为一种传动支承的标准部件，它一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。2.国家标准GB/T307.3-1996规定向心轴承精度（圆锥滚子轴承除外）分为0，6，5，4，2五个等级，0级应用最广。3.为了组织专业化生产，便于互换，轴承内圈内径与轴采用基孔制配合，外圈外径与外壳孔采用基轴制配合。4.内、外径的公差带都分布在零线以下，即上偏差均为零，与一般的公差带分布不同，这主要是考虑轴承配合的特殊要求。5.国家标准GB/T275-1993《滚动轴承与轴和外壳孔的配合》对0级和6级轴承配合的轴颈和外壳孔分别规定了17、16种公差带。6.正确地选择轴承配合，应综合地考虑以下因素：作用在轴承上的负荷类型和大小、工作温度、轴承尺寸大小、轴承