機械精度設計：第6章 滾動軸承與孔、軸結合的精度設計

1、第6章 典型零件精度設計 6.1滾動軸承結合精度設計 公差與儀器零件教研室1 精度設計實際上是尺寸公差、幾何公差和表面粗糙度在上述典型零件中的實際應用。 典型零部件精度設計滾動軸承鍵和花鍵圓錐普通螺紋圓柱齒輪尺寸公差幾何公差表面粗糙度精度設計21 滾動軸承的組成及種類 1) 組成 2) 基本尺寸: D, d 復習: 外徑、內(nèi)徑與孔軸配合屬于外互換(完全互換) 滾動軸承內(nèi)部各零件間的配合內(nèi)互換(不完全互換)32 滾動軸承的公差等級1) 公差等級 (1)尺寸精度公差等級:其中 0 級精度最低；其次依次增高。 0、6、5、4、2 (五級)內(nèi)、外圈作相對運動時跳動程度(2)旋轉(zhuǎn)精度外徑D、內(nèi)徑d和寬度

2、B的尺寸公差4065422406542065425425420654224065420654254254254220055由表中可見，軸承的內(nèi)外徑尺寸有2種公差：(1)單一平面平均直徑偏差dmp(Dmp)=dmax(Dmax)+ dmin(Dmin)/2配合尺寸dmp(Dmp)= dmp(Dmp)d (D)為控制配合尺寸(2)單一平面內(nèi)的直徑偏差dS(DS)= da(Da)實際尺寸dS(DS)= dS(DS)d (D)為控制實際尺寸62. 公差等級的應用 (旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速)0 級(普通級)： 多用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速較高的旋轉(zhuǎn)機構中(如普通機床主軸軸承、精密機床傳動軸的軸承)。 廣泛地應用于精度要

3、求不高的一般旋轉(zhuǎn)機構中(如變速、進給機構、水泵、壓縮機)。6級(中等級) ：前軸(5級)后軸(6級)普通機床主軸軸承7 多用于轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度高的旋轉(zhuǎn)機構中(如精密機床主軸支承、精密儀器和機械的軸承)。 多用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的旋轉(zhuǎn)機構中(如坐標鏜床主軸支承、高精度儀器和高轉(zhuǎn)速結構的軸承) 5、4 級(精密級)：2 級(超精級)：4 級5 級2 級4 級前軸后軸83 滾動軸承與孔、軸配合公差帶 1) 滾動軸承與孔、軸結合的特點 (1) 標準部件：(3) 薄壁件：(2) 易損件：是配合的基準件。 因需常拆卸，故一般選較松的過盈配合或過渡配合。因易變形，故配合尺寸為平均尺寸。92. 滾動軸承內(nèi)、外

4、圈公差帶(1) 內(nèi)圈 基準孔ES = 0 (特殊的基孔制) (2) 外圈 基準軸es = 0 公差帶在零線下面其特點103)軸承外徑與孔的公差帶(基軸制) -16種配合（軸承外徑）孔的公差帶11 由圖可見，軸承內(nèi)圈與軸的配合比極限與配合標準中基孔制的配合要緊。軸的公差帶（軸承內(nèi)徑）4)軸承內(nèi)徑與軸的公差帶(基孔制) -17種配合126.1.2 滾動軸承與孔、軸結合的精度設計(1) 配合選用依據(jù)(2) 孔、軸公差帶(3) 配合表面的幾何公差和表面粗糙度131 配合選用的依據(jù) (1) 負荷類型: 旋轉(zhuǎn)負荷定向負荷擺動負荷14負荷三種類型：旋轉(zhuǎn)負荷: 配合應緊一些定向負荷: 配合應松一些擺動負荷:

5、與旋轉(zhuǎn)負荷相同或稍松擺動負荷15(2) 負荷大小 P: 徑向當量負荷，(3) 工作條件 工作條件主要是溫度、旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度等。輕：負荷P0.07C ;正常：負荷P0.070.15C ;重：負荷P0.15C。C: 徑向額定動負荷。如溫度 90H6的配合變緊； 45k5的配合變松。162 孔、軸公差帶的選用(P147-148) 172 孔、軸公差帶的選用(P147-148) 表6-518表6-5193. 孔、軸幾何公差(P149):例如: 6級向心軸承，d =45， D =100。軸：軸頸圓柱度：t = ? 軸肩軸向圓跳動： t1 = ?外殼孔圓柱度： t = ? 外殼孔肩軸向圓跳動： t1

6、= ?軸向圓跳動 t1幾何公差軸頸和外殼孔:包容原則、圓柱度; 軸肩和外殼孔肩:軸向圓跳動 表6-7204. 表面粗糙度(P150)例如 d =45h6 ，軸頸Ra的上限值為？ 端面為？ 。外殼孔Ra的上限值為？ 端面為？ 。D=100J7。表6-821試用類比法確定外殼孔、軸頸公差， 例某一級齒輪減速器的小齒輪軸，由6級單列向心軸承(dDB=409023)支承。 P=4000N， C=32000N。 并將它們標注在裝配圖和零件圖上。外殼孔軸頸22解： （1）求公差帶為正常負荷(0.070.15C) 軸承內(nèi)圈承受負荷： 負荷大?。篜/C=4000/32000=0.125旋轉(zhuǎn)負荷；查表6-5(P

7、148)得軸公差帶40k540表6-523查表6.3(P147)得外殼孔的公差帶為：H7齒輪旋轉(zhuǎn)精度較高，可提高一個公差等級取90H69024 查表6.1(P143)得軸承的極限偏差軸承內(nèi)圈極限偏差為ES = 0, EI = -10m。 軸承外圈極限偏差為es = 0, ei = -13 m。 065422406542065425425420654224065420654254254254225 畫尺寸公差帶圖26(2)求配合表面的幾何公差(P149表6-7)軸圓柱度公差端面圓跳動t = 0.0025mmt = 0.008mm孔圓柱度公差 t = 0.006mm端面圓跳動 t = 0.015m

8、m40k590H6幾何公差軸向表6-727(3)求各表面的Ra上限值(P150表6-8)軸:40k5軸肩 1.6 m軸頸0.4m表6-828孔90H6:外殼孔1.6m外殼孔肩3.2m表6-829(4)標注裝配圖的標注30零件圖的標注31本章重點1.滾動軸承的公差等級及其應用范圍；2.滾動軸承內(nèi)、外徑公差特點:兩種公差和公差帶位置；3.滾動軸承配合特點標準部件、薄壁件和易損件；4.滾動軸承配合選用基準制、配合選用依據(jù)、配合表面的幾何公差和表面粗糙度以及公差在圖樣上的標注。32課堂練習1.有一6級6309的滾動軸承，內(nèi)圈為45mm，外圈為100mm。內(nèi)圈與軸配合為j5，外圈與外殼孔配合為H6，試畫出配合的尺寸公差帶圖，并計算其極限間隙和極限過盈。內(nèi)圈：Xmax+5m Xmin-16m外圈： Xmax+35m Xmin0解：+0j545mm-10+66級-5100mm+0H6-13+226級33 2. 皮帶輪內(nèi)孔與軸的配合為40H7js6，0級滾動軸承內(nèi)圈與軸的配合為40js6，試畫出上述兩種配合的尺寸公差帶圖。