第六章--滾動軸承的公差與配合

1、2021/3/141 第第6章章 滾動軸承與孔、軸配合滾動軸承與孔、軸配合 的互換性的互換性 2021/3/142 基本要求基本要求: 1、了解滾動軸承的結構、滾動軸承的公差了解滾動軸承的結構、滾動軸承的公差 及配合、負荷類型等基本概念及配合、負荷類型等基本概念; 2、掌握滾動軸承的精度設計的基本方法、掌握滾動軸承的精度設計的基本方法,合合 理確定滾動軸承的尺寸精度、形位精度和表理確定滾動軸承的尺寸精度、形位精度和表 面粗糙度參數值。面粗糙度參數值。 重點難點重點難點: 滾動軸承與孔、軸結合時配合的選用滾動軸承與孔、軸結合時配合的選用 2021/3/143 軸承是一種專業(yè)化軸承是一種專業(yè)化 生

2、產的高精度標準化部生產的高精度標準化部 件件,主要用于支承旋轉的主要用于支承旋轉的 軸軸,可以減少運動副之間可以減少運動副之間 的摩擦、磨損的摩擦、磨損,提高傳動提高傳動 效率。效率。 滾動軸承具有摩擦滾動軸承具有摩擦 系數小系數小,潤滑簡便、易于潤滑簡便、易于 更換等許多優(yōu)點更換等許多優(yōu)點,因而因而,在在 機械制造中作為轉動支機械制造中作為轉動支 承得到廣泛應用。承得到廣泛應用。 2021/3/144 6.1 滾動軸承的組成、分類及代號滾動軸承的組成、分類及代號 1滾動軸承的組成滾動軸承的組成: 滾動軸承一般由套圈（分滾動軸承一般由套圈（分 外圈、內圈）、滾動體（滾子外圈、內圈）、滾動體（滾

3、子 或鋼球等）和保持架組成?；蜾撉虻龋┖捅３旨芙M成。 滾動軸承的外徑滾動軸承的外徑D、內徑、內徑d 是配合尺寸是配合尺寸,分別與外殼孔和軸分別與外殼孔和軸 頸相配合。滾動軸承與外殼孔頸相配合。滾動軸承與外殼孔 及軸頸的配合屬于光滑圓柱體及軸頸的配合屬于光滑圓柱體 配合配合,其互換性為完全互換（外其互換性為完全互換（外 互換）互換）;而內、外圈滾道與滾動而內、外圈滾道與滾動 體的裝配一般采用分組裝配體的裝配一般采用分組裝配,其其 互換性為不完全互換（內互互換性為不完全互換（內互 換）換） 。 2021/3/145 對軸承的要求對軸承的要求 為保證軸承的工作性能為保證軸承的工作性能,必須滿足兩必須

4、滿足兩 項要求項要求: 1、必要的旋轉精度、必要的旋轉精度:內、外圈的徑向圓跳內、外圈的徑向圓跳 動和端面的端面圓跳動誤差應控制在允動和端面的端面圓跳動誤差應控制在允 許的范圍內許的范圍內; 2、合適的游隙、合適的游隙:包括徑向游隙和軸向游隙。包括徑向游隙和軸向游隙。 2021/3/146 2. 滾動軸承的分類滾動軸承的分類: （1 1）按所承受負荷的方向）按所承受負荷的方向, ,分為分為: : 向心軸承向心軸承 =0 其中其中為接觸角為接觸角 向心類向心類 向心角接觸軸承向心角接觸軸承 0 45 推力軸承推力軸承 =90 推力類推力類 推力角接觸軸承推力角接觸軸承 45 90 2021/3/

5、147 （2）按滾動體結構）按滾動體結構,分為分為: 球軸承和滾子軸承。滾子軸承包括圓錐滾子軸承、滾球軸承和滾子軸承。滾子軸承包括圓錐滾子軸承、滾 針軸承等針軸承等 （3）按軸承的列數）按軸承的列數,分為分為: 單列、雙列、三列、四列、多列軸承。單列、雙列、三列、四列、多列軸承。 （4）按工作中能否自動調整軸和孔的角度偏差）按工作中能否自動調整軸和孔的角度偏差,分為分為: 調心軸承、非調心軸承調心軸承、非調心軸承 （5）按內外徑尺寸大?。┌磧韧鈴匠叽绱笮?分為分為: 特大型軸承（外徑特大型軸承（外徑800mm）; 大型軸承（大型軸承（180外徑外徑800mm）; 中型軸承（中型軸承（80外徑外

6、徑180mm）; 小型軸承（內徑小型軸承（內徑10mm ,外徑外徑80mm）; 微型軸承（外徑微型軸承（外徑 9mm）; 按上述分類按上述分類,軸承類型可以描述為軸承類型可以描述為:單列向心球軸承、圓單列向心球軸承、圓 錐滾子軸承、雙列角接觸球軸承錐滾子軸承、雙列角接觸球軸承 、推力調心滾子軸承、推、推力調心滾子軸承、推 力球軸承力球軸承 、雙列圓柱滾子軸承等。、雙列圓柱滾子軸承等。 2021/3/148 T B T C H D d d D d 外圈 內圈 滾動體 保持架 D d D 滾動軸承類型舉例滾動軸承類型舉例 a) 向心軸承向心軸承 b) 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承 c) 角接觸球軸承角

7、接觸球軸承 d) 推力軸承推力軸承 2021/3/149 3. 滾動軸承的代號滾動軸承的代號（按（按GB/T 272-93） 軸承代號由前置代號,基本代號,和補充代號組成。 軸承代號 前置代 號 基本代號后置代號 成套軸 承部 件 12 34 512345678 類型 尺寸 系 列 軸承 內 徑 內部 結 構 密封 與 防 塵 保持 架 及 其 材 料 特殊 軸 承 材 料 公差 等 級 游隙配置其他 2021/3/1410 （1）滾動軸承的基本代號（滾針軸承除外）滾動軸承的基本代號（滾針軸承除外） l基本代號用來表明軸承類型、寬度系列、直徑 系列和內徑,一般如表所示為5位數。 l類型代號 基

8、本代號從左至右第一位數,占一位 數位。滾動軸承類型代號用數字或大寫的拉丁 字母表示。 2021/3/1411 1）類型代號）類型代號 代號軸承類型代號軸承類型 0雙列角接觸球軸承N NU NJ NF NUP 圓柱滾子軸承 1調心球軸承 2 調心滾子軸承,推力調心滾子 軸承 3圓錐滾子軸承 4雙列深溝球軸承 5推力球軸承NN NNU 雙列圓柱滾子軸承 6深溝球軸承 7角接觸球軸承UC UELUR 外球面球軸承8推力圓柱滾子軸承 QJ四點接觸球軸承 2021/3/1412 2）尺寸系列代號）尺寸系列代號 基本代號第二、三位數,占二位數 寬度系列 直徑系列 直徑系列 寬度系列高度系列 8012345

9、67912 7 8 9 0 1 2 3 4 5 17 08 18 09 19 00 10 01 11 02 12 03 13 04 2021/3/1413 3) 內徑代號內徑代號 基本代號第四、五位數,占二位數位。內徑代號是代表 軸承的軸承內徑。 公稱內徑內徑代號示例 0.6到10 非整數 用毫米直接表示.用/內徑 618/1.5內徑 1.5 1到9 整數 用毫米直接表示.深溝球軸承7、8、9直徑系列用/內 徑 635內徑5mm 618/5內徑 5mm 101710,12,15,17,代號為00,01,02,036200內徑10 204805的倍數23209內徑45 500以上/內徑 232/

10、500內徑 500 2021/3/1414 例如例如 有調心滾子軸承基本代號23224,位數從左向右是 這樣表示的:2代表軸承類型,為調心滾子軸 承;32代表尺寸系列,寬度系列是3,而直徑系列 是2;24代表內徑代號d=120mm。 2021/3/1415 （2）滾動軸承的前置、后置代號）滾動軸承的前置、后置代號 (3) 滾動軸承代號示例 l1) 6 2 0 9 從左向右:6深溝球軸承;2尺寸系列是0 2,寬度系列為0省略,直徑系列為2;0 9內徑d=45mm。 l2) 7 3 1 0 C / P4 從左向右:7角接觸球軸承;3尺 寸系列是0 3,寬度系列為0省略,直徑系列為3;1 0內 徑d

11、=50mm;C接觸角=15;/ P4公差等級為4級。 l3) N 2 2 0 6 / P4 3 從左向右:N圓柱滾子軸承;2 2 尺寸系列,寬度系列和直徑系列均為2;0 6內徑 d=30mm;/ P4公差等級為4級;3游隙3組。 2021/3/1416 4. 4. 滾動軸承的安裝形式滾動軸承的安裝形式: : 外圈與箱體上的軸承座配合外圈與箱體上的軸承座配合, 內圈與旋轉的軸頸配合。內圈與旋轉的軸頸配合。 通常外圈固定不動通常外圈固定不動 外圈外圈 與外殼孔為基軸制過盈配合與外殼孔為基軸制過盈配合; 內圈隨軸一起旋轉內圈隨軸一起旋轉 內圈內圈 與軸為基孔制過盈配合。與軸為基孔制過盈配合。 考慮到

12、運動過程中軸會受熱考慮到運動過程中軸會受熱 變形延伸變形延伸,一端軸承應能夠作軸向一端軸承應能夠作軸向 調節(jié)調節(jié);調節(jié)好后應軸向鎖緊。調節(jié)好后應軸向鎖緊。 2021/3/1417 5 5有關滾動軸承的國標規(guī)定有關滾動軸承的國標規(guī)定: : 滾動軸承的國家標準滾動軸承的國家標準(GB/T 307.3-1996)不僅規(guī)定不僅規(guī)定 了滾動軸承本身的尺寸精度、旋轉精度（跳動公差了滾動軸承本身的尺寸精度、旋轉精度（跳動公差 等）、測量方法等）、測量方法,還規(guī)定可與滾動軸承相配的箱體孔和還規(guī)定可與滾動軸承相配的箱體孔和 軸頸的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。軸頸的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。 2021/

13、3/1418 6.2.1 根據國家標準根據國家標準GB/T 307.3-1996的規(guī)定的規(guī)定,向心滾動軸承向心滾動軸承 按其尺寸精度和旋轉精度分為五個公差等級按其尺寸精度和旋轉精度分為五個公差等級,用用0,6,5,4,2表表 示。精度依次提高示。精度依次提高,0級公差軸承精度最低級公差軸承精度最低,2級公差精度最級公差精度最 高高 。 圓錐滾子軸承的公差等級分為圓錐滾子軸承的公差等級分為4,5,6x,0。 6x級軸承與級軸承與 6級軸承的內徑公差、外徑公差和徑向跳動公差均分別相級軸承的內徑公差、外徑公差和徑向跳動公差均分別相 同同,僅前者裝配寬度要求較為嚴格。僅前者裝配寬度要求較為嚴格。 推力

14、軸承的公差等級分為推力軸承的公差等級分為0,6,5,4四級。四級。 公差等級名稱公差等級名稱普通級普通級高級高級精密級精密級超精級超精級 GB/T 307.3- 1996 0級級6,6x級級5,4級級2級級 2021/3/1419 滾動軸承的滾動軸承的外形尺寸精度外形尺寸精度是指是指: 軸承內徑（軸承內徑（d）、外徑（）、外徑（D）和寬度（）和寬度（B）的）的 精度等級。精度等級。 2021/3/1420 滾動軸承的滾動軸承的旋轉精度旋轉精度是指是指: （1 1）成套軸承內圈的徑向跳動公差）成套軸承內圈的徑向跳動公差K Kia ia; ; （2 2）成套軸承外圈的徑向跳動公差）成套軸承外圈的徑

15、向跳動公差K Kea ea; ; （以上適用于所有公差等級）（以上適用于所有公差等級） （3 3）成套軸承內圈端面對滾道的跳動）成套軸承內圈端面對滾道的跳動S Sia ia ; ; （4 4）內圈基準端面對內孔的跳動）內圈基準端面對內孔的跳動S Sd d; ; （5 5）外徑表面母線對基準端面的傾斜度變動量）外徑表面母線對基準端面的傾斜度變動量S SD D; ; （6 6）外徑表面母線對凸緣背面的傾斜度變動量）外徑表面母線對凸緣背面的傾斜度變動量S SD1 D1 ; ; （7 7）成套軸承外圈端面對滾道的跳動）成套軸承外圈端面對滾道的跳動S Sea ea ; ; （8 8）成套軸承凸緣背面對滾

16、道的跳動）成套軸承凸緣背面對滾道的跳動S Sea1 ea1 。 （以上適用于（以上適用于5 5, ,4 4, ,2 2級）級） 對于對于6 6級和級和0 0級向心球軸承級向心球軸承, ,標準僅規(guī)定了成套軸承內圈標準僅規(guī)定了成套軸承內圈 和外圈的徑向跳動公差和外圈的徑向跳動公差K Kia ia和和K Keaea 。 2021/3/1421 表表6-9 6-9 向心軸承內圈公差（摘自向心軸承內圈公差（摘自GB/T 307.3-1996GB/T 307.3-1996） 2021/3/1422 表表6-10 6-10 向心軸承外圈公差（摘自向心軸承外圈公差（摘自GB/T 307.3-1996GB/T

17、307.3-1996） 2021/3/1423 1. 軸承精度等級選擇的主要依據軸承精度等級選擇的主要依據: （1）對軸承部件提出旋轉精度要求）對軸承部件提出旋轉精度要求,旋轉精度旋轉精度越高越高, 軸承精度等級應該越高軸承精度等級應該越高; （2）軸承）軸承轉速轉速的高低的高低:轉速高時轉速高時,由于與軸承配合的由于與軸承配合的 旋轉軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動旋轉軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動,勢必造成旋勢必造成旋 轉的不平穩(wěn)轉的不平穩(wěn),產生振動和噪音。因此產生振動和噪音。因此,轉速高時轉速高時,應應 選用精度高的軸承。選用精度高的軸承。 2021/3/1424 2. 滾動軸承各級精度的應用

18、大致為滾動軸承各級精度的應用大致為: （1）0級（普通級）軸承在機械中應用最廣。它級（普通級）軸承在機械中應用最廣。它 主要用于旋轉精度要求不高的機構。例如主要用于旋轉精度要求不高的機構。例如,普通普通 機床中的變速箱和進給箱機床中的變速箱和進給箱,汽車、拖拉機的變速汽車、拖拉機的變速 箱箱,普通電機、水泵、壓縮機和汽輪機中的旋轉普通電機、水泵、壓縮機和汽輪機中的旋轉 機構等。機構等。 （2）6級（高級）級（高級）,5,4級（精密級）軸承應用于級（精密級）軸承應用于 轉速較高和旋轉精度要求也較高的機械轉速較高和旋轉精度要求也較高的機械,如機床如機床 主軸、精密儀器和機械中使用的軸承。主軸、精密

19、儀器和機械中使用的軸承。 （3）2級（超精級）軸承用于旋轉精度和轉速很級（超精級）軸承用于旋轉精度和轉速很 高的機械高的機械,如坐標鏜床主軸、高精度儀器和各種如坐標鏜床主軸、高精度儀器和各種 高精度磨床主軸所用的軸承。高精度磨床主軸所用的軸承。 2021/3/1425 6.3.1 滾動軸承內徑、外徑公差的規(guī)定滾動軸承內徑、外徑公差的規(guī)定 向心或向心推力軸承內圈和外圈都是薄壁件向心或向心推力軸承內圈和外圈都是薄壁件, 在制造過程中或在自由狀態(tài)下都容易變形在制造過程中或在自由狀態(tài)下都容易變形;而當軸而當軸 承內圈與軸徑、外圈與軸承孔裝配后承內圈與軸徑、外圈與軸承孔裝配后,又容易使這又容易使這 種變

20、形得到糾正。根據這種特點種變形得到糾正。根據這種特點,滾動軸承標準滾動軸承標準 （GB/T 307.1-94GB/T 307.1-94）不僅規(guī)定了兩種尺寸公差帶不僅規(guī)定了兩種尺寸公差帶,還還 規(guī)定了兩種形狀公差規(guī)定了兩種形狀公差,目的是控制軸承與軸頸、軸目的是控制軸承與軸頸、軸 承孔的配合精度和軸承變形程度。承孔的配合精度和軸承變形程度。 6.3 滾動軸承內徑、外徑的公差帶及其特點滾動軸承內徑、外徑的公差帶及其特點 2021/3/1426 兩種公差帶兩種公差帶 l加工 實際直徑 單一內徑（外徑） ds (Ds) 相應公差帶 查表 單一內徑:在單一徑向平面內用兩點法測量的直徑。 l裝配 平均直徑

21、 單一平面平均內徑（外徑） dmp,Dmp 相應公差帶 查表 Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2 dmp=（dsmax+dsmin）/2 滾動軸承的各項尺寸及其公差的專門符號: d 是指軸承公稱內徑;D是指軸承公稱外徑。 2021/3/1427 滾動軸承單一內徑和單一平面平均內徑及其公差帶滾動軸承單一內徑和單一平面平均內徑及其公差帶 單一平面平均內徑單一平面平均內徑dmp在軸承內圈任一橫截面內測得的內圈內徑的最大在軸承內圈任一橫截面內測得的內圈內徑的最大 與最小直徑的平均值與最小直徑的平均值 2021/3/1428 1. 兩種極限偏差兩種極限偏差: （1 1）內、外徑尺寸的最大值和最小值所

22、允許的偏差）內、外徑尺寸的最大值和最小值所允許的偏差, ,即單即單 一內徑一內徑d ds s與單一外徑與單一外徑D Ds s的極限偏差的極限偏差d ds s、D Ds s, ,其目的是其目的是 為了限制變形量為了限制變形量; ; D Ds s=D=Ds s-D-D d ds s=d=ds s-d-d （2 2）內、外徑實際尺寸的最大值和最小值的平均值偏差）內、外徑實際尺寸的最大值和最小值的平均值偏差, , 即單一平面平均內徑即單一平面平均內徑d dmpmp與單一平面平均外徑與單一平面平均外徑D Dmpmp的極限偏的極限偏 差差d dmpmp、D Dmpmp, ,目的是控制軸承的配合精度。目的是

23、控制軸承的配合精度。 D Dmpmp=D=Dmp mp-D -D d dmpmp=d=dmp mp-d-d 式中式中 D Dsmax smax、D Dsminsmin加工后測得的最大、最小單一外加工后測得的最大、最小單一外 徑。徑。 d dsmax smax、d dsminsmin加工后測得的最大、最小單一加工后測得的最大、最小單一 內徑。內徑。 2021/3/1429 2. 兩種形狀誤差兩種形狀誤差: （1 1）規(guī)定了軸承單一徑向平面內）規(guī)定了軸承單一徑向平面內, ,內徑內徑d ds s與外徑與外徑D Ds s的變動量的變動量 V Vdp dp 、V VDp Dp , ,限制制造時的圓度誤差

24、限制制造時的圓度誤差; ; V Vdp dp= = d dsmax smax - d- dsminsmin V VDp Dp= = D Dsmax smax - D- Dsminsmin （2 2）規(guī)定了軸承平均內徑與平均外徑的變動量）規(guī)定了軸承平均內徑與平均外徑的變動量V Vdmp dmp 、V VDmp Dmp , ,限限 制裝配時的圓柱度誤差。制裝配時的圓柱度誤差。 V Vdmp dmp= = d dmp mpmax maxddmp mpmin min V VDmp Dmp= = D Dmp mpmax maxDDmp mpmin min 凡合格的滾動軸承凡合格的滾動軸承, ,應同時滿足

25、所規(guī)定的兩種公差的要應同時滿足所規(guī)定的兩種公差的要 求。計算滾動軸承與孔、軸結合的間隙或過盈時求。計算滾動軸承與孔、軸結合的間隙或過盈時, ,應以平均應以平均 尺寸為準。尺寸為準。 2021/3/1430 例例 有深溝球軸承有深溝球軸承6208/P4,即是個即是個4級精度的級精度的02尺寸系尺寸系 列向心軸承列向心軸承,公稱內徑公稱內徑d=40mm,試根據檢測結果確定軸試根據檢測結果確定軸 承內徑尺寸是否合格承內徑尺寸是否合格? 解:從表6-9中查得內徑的尺寸公差及形狀公差為: l(1)尺寸公差 1)單一內孔直徑偏差:上偏差=0,下偏差= -6。即 dsmax=40mm,dsmin=39.99

26、4mm。 2)單一平面平均內徑偏差:上偏差=0,下偏差= -6。即 dmpmax=40mm,dmpmin=39.994mm。 l(2)形狀公差 1)制造時的圓度公差: Vdp=0.005mm。 2)裝配時的圓柱度公差:Vdmp=0.003mm。 2021/3/1431 軸承內徑尺寸計算結果軸承內徑尺寸計算結果 測得軸承的內徑尺寸和計算結果如下 2 998.3940 2 995.39997.39 dmp=dmp= 測量平 面 量得的 單一內 徑尺寸 (ds) dsmax=40.000 dsmin=39.998 dsmax=39.997 dsmin=39.995 合 格 計 算 結 果 dm p

27、dmp= =39.999 dmp= =39.996 合 格 Vd p Vdp=40 39.998=0.002 0.005 Vdp=39.997 39.995=0.002 0.005 合 格 Vd mp Vdmp= dmp- dmp=39.999 39.996=0.003=0.003 合 格 2 998.3940 2 995.39997.39 2021/3/1432 d dmpmp 、D Dmpmp 2021/3/1433 2021/3/1434 2021/3/1435 孔軸配合特點孔軸配合特點 軸承內圈與軸的配合采用基孔制;軸承外圈與軸 承座孔的配合采用基軸制。并且規(guī)定軸承內圈 基準孔的公差帶

28、Tdmp分布于公稱內徑以下,單 一平面平均內徑dmp的公差帶的上偏差為零。 這樣就使軸承內圈與軸g5,g6,h5,h6的配合,要 比基孔制的同名配合要緊一些。這些配合實際 上已變?yōu)檫^渡配合;而內圈與k5,k6,m5,m6的配 合實際上變?yōu)檫^盈配合。這樣的安排既滿足了 軸承內孔與軸的配合要求,又可按標準偏差來 選用軸的公差帶。 2021/3/1436 外圈外圈 由于軸承外圈安裝在軸承座中,通常不旋轉,可把 外圈與軸承座孔的配合選得松一點,使之能補 償軸的熱變形,否則軸會彎曲,軸承內部有可能 卡死。所以標準規(guī)定軸承外圈基準公差帶 TDmp分布于公稱外徑零線以下,單一平面平均 外徑Dmp的公差帶的上

29、偏差為零,這樣軸承外 圈與軸承座的配合與基軸制的同名配合基本上 保持相似的配合性質。 2021/3/1437 內圈內圈 l在多數情況下,內圈隨軸一起旋轉,而外圈是固 定在軸承孔中。所以,一要保證軸與內圈結合 牢固,不能松動,以保證力由軸、內圈、滾動體 傳至外圈,再傳至殼體;二要保證外圈滾道磨損 均勻,同時外圈能補償熱變形,因此,外圈應能在 一定的程度上移動。軸承的周向移動可保證外 圈滾道磨損均勻;而軸承的軸向移動可補償熱 變形。 2021/3/1438 (1)適用范圍 標準規(guī)定的外殼孔和軸頸的公差帶適用范圍為: l1)對軸承的旋轉精度和運轉平穩(wěn)性無特殊要求。 l2)軸為實體或厚壁空心的。 l3

30、)軸與外殼的材料為鋼或鑄鐵。 l4)軸承的工作溫度不超過100C的場合。 2021/3/1439 由于由于 2021/3/1440 2021/3/1441 結束結束 P252 作業(yè)題 1,2,3 2021/3/1442 滾動滾動軸承軸承與孔、軸結合時配合的選用與孔、軸結合時配合的選用:確定與軸承確定與軸承 相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代號、確定相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代號、確定孔、軸孔、軸 的形狀公差和表面粗糙度參數值的形狀公差和表面粗糙度參數值。 6.4.1 滾動軸承與軸頸、外殼孔配合的選用滾動軸承與軸頸、外殼孔配合的選用依據依據 選擇軸承配合性質的依據是選擇軸承配合性質的依據是:軸

31、承內外圈所受的軸承內外圈所受的負負 荷類型荷類型、軸承所受、軸承所受負荷大小負荷大小、軸承的、軸承的工作條件工作條件、與軸、與軸 承相配合的承相配合的孔和軸的結構和材料孔和軸的結構和材料和安裝和安裝要求要求等。等。 1、負荷類型、負荷類型 作用在滾動軸承上的徑向負荷作用在滾動軸承上的徑向負荷,一般是由定向負荷一般是由定向負荷 （如皮帶的拉力或齒輪的作用力）和旋轉負荷（如機（如皮帶的拉力或齒輪的作用力）和旋轉負荷（如機 件的離心力）合成的。件的離心力）合成的。 6.46.4 滾動軸承與孔、軸結合時配合的選用滾動軸承與孔、軸結合時配合的選用 2021/3/1443 首先分析軸承受力情況首先分析軸承

32、受力情況 第一,作用在軸承上的合成徑向負荷為一定值向量P0,該 向量與該軸承的外圈或內圈相對靜止,其示意圖見圖6- 5(a);第二,作用在軸承上的是離心力向量P1,該向量與 軸承的內圈或外圈一起旋轉,也可保持相對靜止,如圖 6-5(b)所示;第三,是由一個與軸承某套圈相對靜止的定 值向量P0和一個較小的向對旋轉的定值向量P1合成的 受力狀況,如圖6-5(c)所示;第四,定值向量P0和一個較 大的向對旋轉的定值向量P1合成,即P0 P1。由于第四 種受力狀況與第三種受力狀況相近,所以只考慮前三種 受力情況。 2021/3/1444 受力情況受力情況 2021/3/1445 l局部負載（或定向負荷

33、）局部負載（或定向負荷）:這種情況是套圈相對于這種情況是套圈相對于 負荷方向靜止（這里套圈一定要區(qū)別出內、外圈）。負荷方向靜止（這里套圈一定要區(qū)別出內、外圈）。 作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對靜止作用于軸承上的合成徑向負載與套圈相對靜止,即即 負載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。負載方向始終不變地作用在套圈滾道的局部區(qū)域上。 l循環(huán)負載（或旋轉負荷）循環(huán)負載（或旋轉負荷）:這種情況是套圈相對于這種情況是套圈相對于 負荷方向旋轉。負荷方向旋轉。作用于軸承上的合成徑向負載與套作用于軸承上的合成徑向負載與套 圈相對旋轉圈相對旋轉,即合成徑向負載順次作用在套圈的整即合成徑向負載順次作用

34、在套圈的整 個圓周上。個圓周上。 l擺動負載擺動負載:這種情況是套圈相對于負荷方向擺動。這種情況是套圈相對于負荷方向擺動。 作用于軸承上的合成徑向負載與所承載的套圈在一作用于軸承上的合成徑向負載與所承載的套圈在一 定區(qū)域內相對擺動定區(qū)域內相對擺動,即合成徑向負載經常變動地作即合成徑向負載經常變動地作 用在套圈滾道的小于用在套圈滾道的小于180的部分圓周上。此時靜的部分圓周上。此時靜 止的套圈承受擺動負荷止的套圈承受擺動負荷,而旋轉套圈則仍承受循環(huán)而旋轉套圈則仍承受循環(huán) 負荷。負荷。 負荷可以分為負荷可以分為: 2021/3/1446 負荷的判斷負荷的判斷 2021/3/1447 l一般來說一般

35、來說,套圈受局部負荷或者是定向負荷套圈受局部負荷或者是定向負荷,配配 合一般應選得松些合一般應選得松些,甚至可有不大的間隙甚至可有不大的間隙,以便以便 在滾動體摩擦力矩的作用下在滾動體摩擦力矩的作用下,使套圈產生少許轉使套圈產生少許轉 動動,從而改變受力狀態(tài)使?jié)L道磨損均勻從而改變受力狀態(tài)使?jié)L道磨損均勻,延長軸延長軸 承的使用壽命。選過渡配合或極小間隙配合。承的使用壽命。選過渡配合或極小間隙配合。 l當套圈受旋轉負荷當套圈受旋轉負荷,配合一般應選得緊些配合一般應選得緊些,以防以防 止套圈在軸頸上和外殼孔的配合表面上打滑止套圈在軸頸上和外殼孔的配合表面上打滑,引引 起配合表面發(fā)熱、磨損。選用過盈量

36、較小的過起配合表面發(fā)熱、磨損。選用過盈量較小的過 盈配合盈配合,或過盈可能性較大的過渡配合?；蜻^盈可能性較大的過渡配合。 l當套圈受擺動負荷時當套圈受擺動負荷時,套圈配合的松緊程度應介套圈配合的松緊程度應介 于局部負荷和循環(huán)負荷的配合之間?；蛘哒f與于局部負荷和循環(huán)負荷的配合之間。或者說與 受旋轉負荷的配合相同或稍松些。受旋轉負荷的配合相同或稍松些。 2021/3/1448 負荷類型示例負荷類型示例 2021/3/1449 配合的選擇 徑向負荷與套圈徑向負荷與套圈 的相對關系的相對關系 負荷的類型負荷的類型配合的選擇配合的選擇 相對靜止相對靜止局部負荷局部負荷 選松一些的配合選松一些的配合, ,

37、如較松的如較松的 過渡配合或間隙較小的間隙過渡配合或間隙較小的間隙 配合配合 相對旋轉相對旋轉 循環(huán)負荷循環(huán)負荷 選緊一些的配合選緊一些的配合, ,如過盈如過盈 配合或較緊的過渡配合配合或較緊的過渡配合 相對于套圈在有相對于套圈在有 限范圍內擺動限范圍內擺動擺動負荷擺動負荷 同循環(huán)負荷或略松一點同循環(huán)負荷或略松一點 2021/3/1450 2.負荷的大小負荷的大小: 軸承在負荷的作用下軸承在負荷的作用下,套圈會發(fā)生變形套圈會發(fā)生變形,使配使配 合面受力不均勻合面受力不均勻,引起松動。因此引起松動。因此,受重負載時配受重負載時配 合應緊些合應緊些,受輕負載時配合應松些。一般地受輕負載時配合應松些

38、。一般地,負載負載 如下分類如下分類: 輕負載輕負載: P0.07C 正常負載正常負載:0.07CP0.15C 重負載重負載: P0.15C 其中其中: P軸承的徑向當量動負荷軸承的徑向當量動負荷; C軸承的徑向額定動負荷軸承的徑向額定動負荷,指軸承基本額定壽命指軸承基本額定壽命 為為106轉時所能承受的載荷值轉時所能承受的載荷值,數據可以從有關手冊中數據可以從有關手冊中 查得。查得。 2021/3/1451 載荷情況載荷情況 徑向當量動負荷P是在軸承支承的組合設計中,按 合成徑向力作用在軸承上計算出來的。如圖所 示。一般來說,把軸承的實際載荷轉換為與確 定基本額定動載荷條件相一致的動載荷,即

39、徑 向當量動負荷P,在這一載荷作用下,軸承的壽 命與實際載荷作用下的壽命相等。 徑向當量動負荷P 當量合成徑向力 2021/3/1452 3.軸承的工作條件軸承的工作條件 (1)工作溫度工作溫度: 內圈因熱膨脹而與軸的配合可能松動內圈因熱膨脹而與軸的配合可能松動; 外圈因熱膨脹而與軸承孔的配合可能變緊。外圈因熱膨脹而與軸承孔的配合可能變緊。 選擇配合時應考慮溫度的影響并加以修正。溫選擇配合時應考慮溫度的影響并加以修正。溫 度升高度升高,（大于（大于60 ）內圈選緊）內圈選緊,外圈選松。外圈選松。這里所這里所 說的緊和松是相對于國家標準規(guī)定的推薦公差說的緊和松是相對于國家標準規(guī)定的推薦公差 帶而

40、言。帶而言。 (2)旋轉精度和旋轉速度旋轉精度和旋轉速度: 旋轉精度要求高時旋轉精度要求高時,選用較高精度等級的軸承選用較高精度等級的軸承;與與 軸承相配合的軸和殼體孔軸承相配合的軸和殼體孔,也要選擇較高精度的也要選擇較高精度的 標準公差等級。標準公差等級。為了消除彈性變形和振動的影響為了消除彈性變形和振動的影響, 套圈與互配件的配合應緊一些。套圈與互配件的配合應緊一些。 旋轉速度越高旋轉速度越高,配合應越緊。配合應越緊。 2021/3/1453 4.軸和外殼孔的結構與材料軸和外殼孔的結構與材料 （1）剖分式外殼結構應比整體式結構選較松的）剖分式外殼結構應比整體式結構選較松的 配合配合,避免夾

41、扁外圈避免夾扁外圈; （2）薄壁外殼、輕質合金外殼或空心軸選較緊）薄壁外殼、輕質合金外殼或空心軸選較緊 的配合的配合,以保證有足夠的連接強度以保證有足夠的連接強度; （3）重型機械的軸承選較松的配合）重型機械的軸承選較松的配合,便于拆卸便于拆卸; （4）滾子軸承的配合比球軸承緊些）滾子軸承的配合比球軸承緊些; （5）長軸結構）長軸結構,需要軸向游動時選較松的配合。需要軸向游動時選較松的配合。 2021/3/1454 5.安裝與拆卸安裝與拆卸軸承的條件軸承的條件 為軸承的安裝與拆卸方便為軸承的安裝與拆卸方便,對重型機械用的對重型機械用的 大型或特大型的軸承大型或特大型的軸承,宜采用較松的配合。宜

42、采用較松的配合。如要如要 求裝卸方便求裝卸方便,而又需緊配時而又需緊配時,可采用分離型軸承、可采用分離型軸承、 或內圈帶錐孔、帶緊定套和退卸套的軸承?；騼热уF孔、帶緊定套和退卸套的軸承。 綜上所述綜上所述,影響滾動軸承配合選用的因素很影響滾動軸承配合選用的因素很 多多,通常難以用計算法確定通常難以用計算法確定,所以在實際設計時常所以在實際設計時常 采用類比法。采用類比法。 2021/3/1455 6.4.2 軸頸和外殼孔的幾何精度的確定軸頸和外殼孔的幾何精度的確定 1.孔、軸尺寸公差帶的選用孔、軸尺寸公差帶的選用 對軸承的旋轉精度和運動平穩(wěn)性無特殊要求對軸承的旋轉精度和運動平穩(wěn)性無特殊要求,

43、軸承游隙為軸承游隙為0組游隙組游隙, 軸為實心或厚壁空心的鋼制軸軸為實心或厚壁空心的鋼制軸,外殼（箱體）為鑄鋼件或鑄外殼（箱體）為鑄鋼件或鑄 鐵件鐵件,軸承的工作溫度不超過軸承的工作溫度不超過100C時時,確定軸頸和外殼孔的確定軸頸和外殼孔的 公差帶可參考國標公差帶可參考國標,按照國標所列條件按照國標所列條件,進行選擇。進行選擇。 2.孔、軸形位公差帶的選用孔、軸形位公差帶的選用（參考表（參考表6-18） 形狀公差形狀公差:主要是軸頸和外殼孔的表面主要是軸頸和外殼孔的表面圓柱度公差圓柱度公差。 位置公差位置公差:主要是軸肩和孔肩的主要是軸肩和孔肩的端面圓跳動公差端面圓跳動公差。 外 殼 孔 軸

44、 頸 2021/3/1456 3.孔、軸配合面的表面粗糙度的選用孔、軸配合面的表面粗糙度的選用 表面粗糙度值的高低直接影響著配合質表面粗糙度值的高低直接影響著配合質 量和連接強度量和連接強度,使有效過盈量減小使有效過盈量減小,使接觸剛度使接觸剛度 下降而導致支承不良下降而導致支承不良,因此凡是與軸承內、外因此凡是與軸承內、外 圈配合的表面通常都對其表面粗糙度提出較圈配合的表面通常都對其表面粗糙度提出較 高的要求。高的要求。 參考表參考表6-19。 2021/3/1457 4.滾動軸承的標注滾動軸承的標注 在裝配圖上標注滾動軸承與軸和外殼孔的配合時在裝配圖上標注滾動軸承與軸和外殼孔的配合時,只只

45、 需標注軸和外殼孔的公差帶代號。下圖即為滾動軸承與軸、需標注軸和外殼孔的公差帶代號。下圖即為滾動軸承與軸、 外殼孔在裝配圖上的標注外殼孔在裝配圖上的標注,以及軸頸、外殼孔零件圖的標以及軸頸、外殼孔零件圖的標 注示例。注示例。 與軸承結合件的標注與軸承結合件的標注 2021/3/1458 例例6-2 一臺輕型車床一臺輕型車床,主軸后支承采用單列向主軸后支承采用單列向 心球軸承心球軸承6208,內徑內徑d=40mm,外徑外徑 D=80mm,軸承寬度軸承寬度B=18mm,圓角半徑圓角半徑 r=2mm,額定動負荷額定動負荷Cr=25600N。承受徑。承受徑 向當量動負荷向當量動負荷P=1800N,工作溫度工作溫度 低于低于60,主軸和箱體均為小批量生產。主軸和箱體均為小批量生產。 試確定軸頸和外殼孔的公差帶代號試確定軸頸和外殼孔的公差帶代號,