第七章 滾動(dòng)軸承的極限及配合_new

1、1第七章 滾動(dòng)軸承的極限與配合2v 課時(shí)數(shù)：課時(shí)數(shù)：2課時(shí)課時(shí)v 重點(diǎn)：滾動(dòng)軸承配合采用的基準(zhǔn)制及滾動(dòng)軸承內(nèi)徑、外徑的重點(diǎn)：滾動(dòng)軸承配合采用的基準(zhǔn)制及滾動(dòng)軸承內(nèi)徑、外徑的公差帶特點(diǎn)。公差帶特點(diǎn)。v 難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承配合的選用。難點(diǎn)：滾動(dòng)軸承配合的選用。v 新課導(dǎo)入：新課導(dǎo)入： 滾動(dòng)軸承是支撐軸系的重要部件，其功用是避免軸與支撐面滾動(dòng)軸承是支撐軸系的重要部件，其功用是避免軸與支撐面的直接接觸，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。它是一種標(biāo)準(zhǔn)化部件，由專的直接接觸，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。它是一種標(biāo)準(zhǔn)化部件，由專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其公差配合作了相應(yīng)的規(guī)定。業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其公差配合作了相應(yīng)的規(guī)定。 新課導(dǎo)入新

2、課導(dǎo)入3第七章 滾動(dòng)軸承的極限與配合本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度第二節(jié)第二節(jié) 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用4滾動(dòng)軸承由滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成組成1. 滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)和類型滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)和類型保持架：滾動(dòng)體：外圈：內(nèi)圈：裝在軸上。裝在軸承座孔中。在兩套圈之間滾動(dòng)并傳遞載荷。將滾動(dòng)體均勻隔開(kāi)。外圈內(nèi)圈滾動(dòng)體保持架5滾動(dòng)軸承的分類滾動(dòng)軸承的分類 按按可承受的載荷方向可承受的載荷方向不同，滾動(dòng)軸承分為三類：不同，滾動(dòng)軸承分為三類： 能同時(shí)承受徑向力和較大的軸向力 主要用來(lái)承受軸向力

3、 主要用來(lái)承受徑向力6按按滾動(dòng)體的形狀滾動(dòng)體的形狀不同，滾動(dòng)軸承分為四類：不同，滾動(dòng)軸承分為四類： 滾動(dòng)軸承的工作性能和使用壽命不僅取決于軸承本身的制滾動(dòng)軸承的工作性能和使用壽命不僅取決于軸承本身的制造精度，還與滾動(dòng)軸承相配合的軸頸和外殼孔的尺寸公差、形造精度，還與滾動(dòng)軸承相配合的軸頸和外殼孔的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度以及安裝正確與否等因素有關(guān)。位公差和表面粗糙度以及安裝正確與否等因素有關(guān)。 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承滾針軸承滾針軸承球軸承球軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承71 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度1.滾動(dòng)軸承的分級(jí)滾動(dòng)軸承的分級(jí) 根據(jù)根據(jù)GB/T 307.3-20

4、05GB/T 307.3-2005，向心軸承的公差等級(jí)分為，向心軸承的公差等級(jí)分為2 2、4 4、5 5、6 6、0 0五級(jí)，五級(jí)，2 2級(jí)最高，級(jí)最高，0 0級(jí)最低。級(jí)最低。向心軸承向心軸承：精度等級(jí)為：精度等級(jí)為0 、 6 、5、4 、 2 共五級(jí)；共五級(jí)；推力軸承推力軸承：精度等級(jí)為：精度等級(jí)為0、6、5、4共四級(jí)；共四級(jí)；圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承：精度等級(jí)為：精度等級(jí)為0 、6x 、5 、4、2共五級(jí)；共五級(jí)；8 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)滾動(dòng)軸承的公差等級(jí) 滾動(dòng)軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸的公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五級(jí)：滾動(dòng)軸承按其內(nèi)外圈基本尺寸的公差和旋轉(zhuǎn)精度分為五級(jí)： 其名稱和代號(hào)由低到高分別為其名

5、稱和代號(hào)由低到高分別為 普通級(jí)普通級(jí) P0、 高級(jí)高級(jí) P6、P6x、 精密級(jí)精密級(jí) P5、 超精密級(jí)超精密級(jí) P4 最精密級(jí)最精密級(jí) P2 各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承的應(yīng)各個(gè)公差等級(jí)的滾動(dòng)軸承的應(yīng)機(jī)器功能對(duì)軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要機(jī)器功能對(duì)軸承部件的旋轉(zhuǎn)精度要求。求。一般這樣選?。阂话氵@樣選?。?級(jí)級(jí) 用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高的一般機(jī)構(gòu)中。6級(jí)、級(jí)、5級(jí)、級(jí)、4級(jí)：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機(jī)構(gòu)中。級(jí)：用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的機(jī)構(gòu)中。2級(jí)：級(jí)： 用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。用于高精度、高轉(zhuǎn)速的特別精密部件上。 轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速的高低：轉(zhuǎn)速高時(shí)，由于

6、與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳轉(zhuǎn)速高時(shí)，由于與軸承配合的旋轉(zhuǎn)軸或孔可能隨軸承的跳動(dòng)而跳動(dòng)，勢(shì)必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時(shí)，動(dòng)而跳動(dòng)，勢(shì)必造成旋轉(zhuǎn)的不平穩(wěn)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。因此，轉(zhuǎn)速高時(shí)，應(yīng)選用精度高的軸承。應(yīng)選用精度高的軸承。1 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度91 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度101 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度112.滾動(dòng)軸承尺寸精度滾動(dòng)軸承尺寸精度 滾動(dòng)軸承尺寸精度是指。 為保證軸承與結(jié)合件的配合性質(zhì)，必須限制內(nèi)、外圈在其單一平面內(nèi)的平均直徑。 尺寸精度（與軸及外殼安裝有關(guān)的項(xiàng)目）1、內(nèi)徑

7、、外徑、寬度及裝配寬度的允許偏差2、滾子組內(nèi)復(fù)圓直徑及外復(fù)圓直徑的允許偏差3、倒角尺寸的允許界限值4、寬度的允許變動(dòng)量 1 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度122.滾動(dòng)軸承尺寸精度滾動(dòng)軸承尺寸精度 1 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度1 尺寸精度尺寸精度單一直徑單一直徑寬度寬度變動(dòng)量變動(dòng)量偏差偏差偏差偏差單一平均直徑單一平均直徑變動(dòng)量變動(dòng)量偏差偏差變動(dòng)量變動(dòng)量sdspdVmpdmpdVsBsBV用于控制軸承單一平面內(nèi)徑、外徑圓度誤差用于控制軸承單一平面內(nèi)徑、外徑圓度誤差用于控制軸承與軸和殼體孔裝配后，在配合面上的圓柱度誤差用于控制內(nèi)、外圈寬度方向的幾何誤差133

8、.滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度 Kia，Kea為成套軸承內(nèi)、外圈徑向跳動(dòng)； Sia，Sea 為成套軸承內(nèi)、外圈軸向跳動(dòng)； Sd 為內(nèi)圈端面對(duì)內(nèi)孔的垂直度； SD為外圈外表面對(duì)端面的垂直度； Sea1為成套軸承外圈凸緣背面軸向跳動(dòng)； SD1為外圈外表面對(duì)凸緣背面的垂直度。 對(duì)不同公差等級(jí)、不同結(jié)構(gòu)型式的滾動(dòng)軸承，其尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度的評(píng)定參數(shù)有不同要求。 1 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度旋轉(zhuǎn)精度評(píng)定參數(shù)評(píng)定參數(shù) 有：141 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度向心軸承內(nèi)徑公差151 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度向心軸承外圈公差向心軸承外

9、圈公差16第七章 滾動(dòng)軸承的極限與配合本章結(jié)構(gòu)本章結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度滾動(dòng)軸承的公差等級(jí)和精度第二節(jié)第二節(jié) 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用172 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用1.滾動(dòng)軸承的配合1） 公差帶位置公差帶位置 國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)GB/T4199-1984對(duì)軸承內(nèi)徑（對(duì)軸承內(nèi)徑（d）與外徑（）與外徑（D）規(guī)定兩種公差。）規(guī)定兩種公差。 滾動(dòng)軸承為滾動(dòng)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)件： 內(nèi)圈和軸頸選內(nèi)圈和軸頸選基孔制基孔制； 外圈和外殼孔選外圈和外殼孔選基軸制基軸制； 國(guó)標(biāo)國(guó)標(biāo)GB/T307.1-1994滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 公差公

10、差規(guī)定：規(guī)定： 軸承內(nèi)圈的基準(zhǔn)孔公差帶位于以公稱直徑軸承內(nèi)圈的基準(zhǔn)孔公差帶位于以公稱直徑d為零線的下方；為零線的下方； 軸承外圈的基準(zhǔn)軸公差帶位于以公差直徑軸承外圈的基準(zhǔn)軸公差帶位于以公差直徑D為零線的下方。為零線的下方。 182） 滾動(dòng)軸承配合的滾動(dòng)軸承配合的軸徑和外殼孔軸徑和外殼孔的常用公差帶的常用公差帶 由于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑的公差帶由于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑和外圈外徑的公差帶在生產(chǎn)軸承時(shí)也已確定，因此軸承在使用時(shí)，它在生產(chǎn)軸承時(shí)也已確定，因此軸承在使用時(shí)，它與軸頸和外殼孔的配合面間的配合性質(zhì)要由與軸頸和外殼孔的配合面間的配合性質(zhì)要由軸頸軸頸和外殼孔和外殼孔的公差帶確定。的公差帶確定。

11、+0-dg6g5h8h7h6 h5 js6js5j6j5k5k6m5m6 n6p6r6內(nèi)圈公差帶內(nèi)圈公差帶與滾動(dòng)軸承配合的與滾動(dòng)軸承配合的軸頸軸頸的常用的常用17個(gè)公差帶個(gè)公差帶與與GB/T1801GB/T180119991999中基中基孔制同名配合相比較孔制同名配合相比較，配合性質(zhì)偏緊。配合性質(zhì)偏緊。間隙或過(guò)盈間隙或過(guò)盈過(guò)盈過(guò)盈2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用19D D+ +0 0- -G7 H8H7H6Js7Js6J7J6K6K7M6M7N6N7P6 P7外圈公差帶外圈公差帶與滾動(dòng)軸承配合的與滾動(dòng)軸承配合的外殼孔外殼孔的常用的常用16個(gè)公差帶個(gè)公差帶與與GB

12、/T1801GB/T180119991999中基軸中基軸制同名配合相比較制同名配合相比較，配合配合性質(zhì)基本一致。性質(zhì)基本一致。間隙或過(guò)盈間隙或過(guò)盈間隙間隙過(guò)盈過(guò)盈2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用202. 配合的選擇2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用：通常采用小間隙配合或過(guò)渡配合。：通常采用小間隙配合或過(guò)渡配合。內(nèi)圈內(nèi)圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷外圈外圈- -局部負(fù)荷局部負(fù)荷內(nèi)圈內(nèi)圈- -局部負(fù)荷局部負(fù)荷外圈外圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷內(nèi)圈內(nèi)圈- -循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷外圈外圈- -擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷內(nèi)圈內(nèi)圈- -擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷外圈外圈- -循

13、環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷1.1.負(fù)荷的類型負(fù)荷的類型局部負(fù)荷局部負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷循環(huán)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷擺動(dòng)負(fù)荷：一般與受循環(huán)負(fù)荷的配合相同或稍松些。：一般與受循環(huán)負(fù)荷的配合相同或稍松些。：通常采用過(guò)盈或較緊的過(guò)渡配合。：通常采用過(guò)盈或較緊的過(guò)渡配合。21二二 負(fù)荷的大小負(fù)荷的大小 軸承在負(fù)載的作用下，套圈會(huì)發(fā)生變形，使配合面受軸承在負(fù)載的作用下，套圈會(huì)發(fā)生變形，使配合面受力不均勻，引起松動(dòng)。因此，受重負(fù)載時(shí)配合應(yīng)緊些，受力不均勻，引起松動(dòng)。因此，受重負(fù)載時(shí)配合應(yīng)緊些，受輕負(fù)載時(shí)配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類：輕負(fù)載時(shí)配合應(yīng)松些。一般地，負(fù)載如下分類： 重負(fù)載：重負(fù)載： Pr0.15Cr 較緊較緊 輕負(fù)載：輕負(fù)載

14、： Pr0.07Cr 輕松輕松 正常負(fù)載：正常負(fù)載：0.07CrPr0.15Cr 稍緊稍緊 其中：其中：Pr為徑向當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷，為徑向當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷，Cr為軸承的額定負(fù)載，為軸承的額定負(fù)載，數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊(cè)中查找。數(shù)據(jù)可以從有關(guān)手冊(cè)中查找。2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用22四、軸承尺寸大小四、軸承尺寸大小隨著軸承尺寸增大，選擇的過(guò)盈配合過(guò)盈越大，間隙配合間隙越大。五、五、旋轉(zhuǎn)精度和速度的影響旋轉(zhuǎn)精度和速度的影響當(dāng)機(jī)器要求有較高的旋轉(zhuǎn)精度時(shí)，要選用較高等級(jí)軸承。與軸承相配合的軸和外殼也要選具有較高的精度等級(jí)。對(duì)負(fù)荷較大、旋轉(zhuǎn)精度要求較高的軸承，為消除彈性變形和振動(dòng)的

15、影響，應(yīng)避免采用間隙配合。而對(duì)精密機(jī)床的輕負(fù)荷軸承，為避免孔與軸的形狀誤差對(duì)軸承精度影響，常采用間隙配合。 在其他條件相同的情況下，軸承的旋轉(zhuǎn)速度愈高，配合也應(yīng)愈緊。三、三、工作溫度的影響工作溫度的影響軸承工作時(shí)，由于摩擦發(fā)熱和其它熱源的影響，套圈的溫度會(huì)高于相配合零件的溫度。內(nèi)圈的熱膨脹會(huì)引起與軸頸配合的松動(dòng)，而外圈的熱膨脹則會(huì)引起它與外殼配合變緊。因此，軸承工作溫度一般應(yīng)低于100，在高于此溫度中工作的軸承，應(yīng)將所選用的配合適當(dāng)修正。2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用23三、三、其他因素影響其他因素影響1）外殼和軸的結(jié)構(gòu)和材料外殼和軸的結(jié)構(gòu)和材料軸承套圈與軸頸

16、或外殼孔配合時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生由于軸頸或外殼孔配合表面存在形位誤差而引起的軸承內(nèi)、外圈的不正常變形。對(duì)剖分式外殼，其與軸承外圈宜采用較松的配合，以免外圈產(chǎn)生橢圓變形，但要使外圈不能在外殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。2）安裝與拆卸安裝與拆卸為了安裝和拆卸方便，對(duì)重型機(jī)械采用較松較松的配合；若要拆卸方便而又要用緊配合，可采用分離式軸承或內(nèi)圈帶錐孔和緊定套或退卸套的軸承。2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用241 形狀公差：形狀公差：2 位置公差：位置公差：3 3 表面粗糙度：表面粗糙度：主要是軸頸和箱體孔的主要是軸頸和箱體孔的表面表面要求。要求。主要是主要是軸肩端面的軸肩端面的通常對(duì)通常對(duì)提出較

17、高表面粗糙度要求。提出較高表面粗糙度要求。2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用25裝配圖上滾動(dòng)軸承配合初的標(biāo)注裝配圖上滾動(dòng)軸承配合初的標(biāo)注 在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級(jí)代號(hào)，只需標(biāo)注在裝配圖上，不用標(biāo)注軸承的公差等級(jí)代號(hào)，只需標(biāo)注與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級(jí)代號(hào)。與之相配合的軸承座及軸頸的公差等級(jí)代號(hào)。2 滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑配合公差及選用26舉舉 例例27本章小結(jié)本章小結(jié)滾動(dòng)軸承由滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成，其內(nèi)圈內(nèi)組成，其內(nèi)圈內(nèi)徑徑d與軸頸配合，外圈外徑與軸頸配合，外圈外徑D與殼體孔配

18、合；工作時(shí)，內(nèi)圈和與殼體孔配合；工作時(shí)，內(nèi)圈和外圈以一定的轉(zhuǎn)速作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。外圈以一定的轉(zhuǎn)速作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，向心軸承的公差等級(jí)由低到高依次分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，向心軸承的公差等級(jí)由低到高依次分為0、6、5、4、2級(jí)五種，圓錐滾子軸承的公差等級(jí)分為級(jí)五種，圓錐滾子軸承的公差等級(jí)分為0、6X、5、4、2級(jí)五種，推力軸承的公差等級(jí)分為級(jí)五種，推力軸承的公差等級(jí)分為0、6、5、4級(jí)四級(jí)四種。種。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸頸的配合采用滾動(dòng)軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸頸的配合采用基孔制基孔制，軸承內(nèi)圈內(nèi)，軸承內(nèi)圈內(nèi)徑為基準(zhǔn)孔公差帶，但位于以公稱內(nèi)徑徑為基準(zhǔn)孔公差帶，但位于以公稱內(nèi)徑d為零線的下方；軸承為零線的下方；軸承外圈與外殼孔的配合采用外圈與外殼孔的配合采用基軸制基軸制，軸承外圈外徑的公差帶分，軸承外圈外徑的公差帶分布于以其公稱直徑布于以其公稱直徑D為零線的下方。為零線的下方。28 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈和軸頸、外圈和殼體孔的配合性質(zhì)，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈和軸頸、外圈和殼體孔的配合性質(zhì)，由軸由軸頸和外殼孔的公差帶決定頸和外殼孔的公差帶決定。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)與0級(jí)和級(jí)和6(6x)級(jí)軸承級(jí)軸承配合的軸頸規(guī)定了配合的軸頸規(guī)定了17種公差帶，外殼孔規(guī)定了種公差帶，外殼孔規(guī)定了16種公差帶。種公差帶。 滾動(dòng)軸承配合的選用主要依據(jù)負(fù)荷的類型和大小。軸承滾動(dòng)軸承配合的選用主要依據(jù)負(fù)荷的類型和