滾動(dòng)軸承的公差與配合.ppt

1、概述,滾動(dòng)軸承的精度等級(jí),滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn),滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,滾動(dòng)軸承的公差與配合,本章簡(jiǎn)介,本章簡(jiǎn)介, 主要內(nèi)容： 1. 滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)。 2. 滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn)。 3. 滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇。 重點(diǎn)內(nèi)容： 1. 滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn)。 2. 滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇。 教學(xué)目的： 通過本章的學(xué)習(xí)，了解滾動(dòng)軸承精度等級(jí)情況，滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶及其特點(diǎn)，并會(huì)選擇合適的軸承配合。,先講解滾動(dòng)軸承類型及其特點(diǎn),第一節(jié) 概述,概述,滾動(dòng)軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)化部件，在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用很廣。它一般由外圈、內(nèi)

2、圈、滾動(dòng)體及保持架組成。滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑與軸頸相配合，外圈的外徑與殼體孔相配合，內(nèi)徑d與外徑D都是配合尺寸。 滾動(dòng)軸承是由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，在生產(chǎn)廠內(nèi)部由于其裝配精度要求高，故采用不完全互換（分組裝配法），而其配合尺寸則可以完全互換。 滾動(dòng)軸承的工作性能不僅取決于軸承本身的制造精度，而且還與相配合的軸和殼體孔的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等因素有關(guān)，因此，滾動(dòng)軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾動(dòng)軸承的尺寸精度、旋轉(zhuǎn)精度和測(cè)量方法（供生產(chǎn)廠家制造選用），還規(guī)定了與軸承相配合的軸和殼體孔的尺寸精度、形位公差及表面粗糙度（供選擇配合用）。,滾動(dòng)軸承的代號(hào)方法,滾動(dòng)軸承的代號(hào),滾動(dòng)軸承代號(hào)構(gòu)成：,代號(hào)用于

3、表征滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等，由GB/T272規(guī)定。,前置代號(hào)表示軸承的分部件。,基本代號(hào)表示軸承的類型與尺寸等主要特征。,后置代號(hào)表示軸承的精度與材料的特征。, 類型代號(hào)：常用軸承代號(hào)為3、5、6、7、N五類，詳細(xì)代號(hào)查閱類型代號(hào)表。,滾動(dòng)軸承的主要類型和代號(hào),類型代號(hào)表,滾動(dòng)軸承主要類型代號(hào)表,滾動(dòng)軸承的主要類型和代號(hào),三、軸承代號(hào)示例,6308：,6深溝球軸承，3中系列，08 內(nèi)徑d=40mm， 公差等級(jí)為0級(jí)；,N105/P5：,N圓柱滾子軸承，1特輕系列，05內(nèi)徑d=25mm，公差等級(jí)為5級(jí)；,7214AC/P4：,7角接觸球軸承，2輕系列，14內(nèi)徑d=70mm，公差等級(jí)為

4、4級(jí)，公稱接觸角=25；,30213：,3圓錐滾子軸承，2輕系列，13內(nèi)徑d=65mm，0正常寬度(0不可省略)，公差等級(jí)為0級(jí)；,6103：,6深溝球軸承，1特輕系列，03內(nèi)徑d=17mm，公差等級(jí)為0級(jí)；,注：滾動(dòng)軸承代號(hào)比較復(fù)雜，上述代號(hào)僅為最常用的、最有規(guī)律的部分。 具體應(yīng)用時(shí)，若遇到看不懂的代號(hào)時(shí)，應(yīng)查閱GB/T272-93。,滾動(dòng)軸承的精度等級(jí) 1.根據(jù)GBT 307.31996滾動(dòng)軸承 通用技術(shù)規(guī)則中按軸承的基本尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度將軸承分為0、6、6x、5、4、2五個(gè)等級(jí)（其中6x級(jí)僅適用于圓錐滾子軸承），從0級(jí)到2級(jí)精度依次增高。 0 6 6X 5 4 2 精度低 精度高 滾動(dòng)

5、軸承的精度等級(jí)是根據(jù)尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度來劃分的。這些項(xiàng)目主要包括表7-1中所列項(xiàng)目。 2. 基本尺寸精度：指軸承內(nèi)圈的內(nèi)徑d、外徑D、內(nèi)外徑寬度的尺寸精度。 3. 旋轉(zhuǎn)精度：指成套軸承內(nèi)、外圈的徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)和滾道的測(cè)向擺動(dòng)。,第二節(jié) 滾動(dòng)軸承的精度等級(jí),滾動(dòng)軸承的精度等級(jí),2級(jí)軸承為最精密級(jí)軸承，主要應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速很高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，如精密坐標(biāo)鏜床的主軸軸承、高精度齒輪磨床及數(shù)控機(jī)床中使用的軸承。,0級(jí)軸承為普通軸承，在代號(hào)標(biāo)注時(shí)可不注出。這類軸承在機(jī)械中應(yīng)用最廣，通常用于旋轉(zhuǎn)精度要求不高、中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速的一般機(jī)構(gòu)中，如臥式車床中的變速機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)；汽車和拖拉機(jī)中的變速機(jī)構(gòu)；普

6、通電動(dòng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的渦輪機(jī)等一般通用機(jī)械的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等等。,6級(jí)軸承為高級(jí)軸承，主要應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求較高的機(jī)構(gòu)中，如臥式車床主軸的后軸承、精密機(jī)床傳動(dòng)軸使用的軸承。,5級(jí)軸承為精密級(jí)軸承、4級(jí)軸承為超精密級(jí)軸承，這兩類主要應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。如高精度磨床和車床（臥式車床主軸的前軸承多采用5級(jí)）、精密螺紋車床和齒輪磨床的主軸軸承。,滾動(dòng)軸承各級(jí)精度等級(jí)的應(yīng)用,應(yīng)該指出的是，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，還和與之相配合的殼體孔、軸頸的尺寸精度、形位誤差、表面粗糙度、選用的配合性質(zhì)以及安裝正確與否等因素有關(guān)。因此，滾動(dòng)軸承的國家標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了滾動(dòng)

7、軸承的尺寸精度、旋轉(zhuǎn)精度和測(cè)量方法以指導(dǎo)生產(chǎn)廠家制造，還規(guī)定了與軸承相配合的軸和殼體孔的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等。,滾動(dòng)軸承各級(jí)精度等級(jí)的應(yīng)用,滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶,一. 滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的尺寸規(guī)定： 在國標(biāo)中規(guī)定了內(nèi)徑d和外徑D兩種尺寸公差，還規(guī)定了兩種形狀公差。 1）兩種尺寸公差：,2）兩種形狀公差：,其中，ds、Ds、dmp、Dmp、Vdp、VDp、Vdmp、VDmp，可以從查表，根據(jù)內(nèi)徑d或外徑D、軸承精度查出 判斷一個(gè)軸承合格不合格，其內(nèi)徑與外徑尺寸必須小于上面兩種尺寸公差及形狀公差。,滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶,【例1】：有兩個(gè)4級(jí)精度的中系列（3系列）向心軸承，公

8、稱內(nèi)徑=40 mm,在兩個(gè)平面內(nèi)量得其單一內(nèi)徑尺寸如表所示，試判斷這兩個(gè)軸承內(nèi)徑是否合格。,滾動(dòng)軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶,1內(nèi)徑與軸的配合雖然采用基孔制，但其公差帶在零線的下方，即上偏差等于零（下偏差對(duì)應(yīng)于dmp）。原因：在大多數(shù)情況下，內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，為了防止內(nèi)圈與軸頸的配合面之間相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生磨損，影響軸承的壽命和工作性能，同時(shí)也為了傳遞一定扭矩，兩者的配合應(yīng)有一定的過盈。,軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶,2外徑與殼體孔的配合采用基軸制。軸承外圈是安裝在殼體孔里的，通常不隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。由于軸承運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)使工作溫度有所提高，外圈與殼體孔的配合應(yīng)稍微放松一點(diǎn)，以便能補(bǔ)償軸的熱膨脹伸長量，避免軸發(fā)生彎曲變形導(dǎo)

9、致軸承內(nèi)部卡死。因此，國標(biāo)規(guī)定：軸承外圈單一平面平均外徑（Dmp）的公差帶位置分布于零線的下方，即上偏差為零，下偏差為負(fù)。,外圈公差帶：基軸制，es=0，公差為Dmp 內(nèi)圈公差帶：基孔制，但是ES=0，公差為dmp，原因是保證與軸 過盈配合,題目1：如滾動(dòng)軸承內(nèi)圈單一平面內(nèi)徑dmp的尺寸公差為0.012mm，則其上偏差為 mm，下偏差為 mm,題目2：滾動(dòng)軸承內(nèi)圈公差10um，軸頸公差13um，要求Ymax=-8um，則軸頸的es、ei,軸承內(nèi)徑與外徑的公差帶,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,一. 軸和殼體孔的尺寸公差帶 與滾動(dòng)軸承相配合的軸和殼體孔的公差帶代號(hào)是從公差與配合國標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的

10、公差帶中選出來的。 由于滾動(dòng)軸承特殊規(guī)定，其配合性質(zhì)與公差與配合國標(biāo)中的同名配合要緊。 選擇配合就是最后確定出與內(nèi)圈相配合的軸的公差帶的代號(hào)和與外圈相配合的殼體孔的公差帶的代號(hào)，最后標(biāo)注在裝配圖中。,例 40m6軸與軸承形成 配合,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,二. 軸承配合的選擇 滾動(dòng)軸承配合的選擇包括公差等級(jí)的選擇、配合的選擇、形位公差和表面粗糙度的選擇三個(gè)方面。 1公差等級(jí)的選擇 選擇軸承公差等級(jí)的主要依據(jù)，是對(duì)軸承部件提出的旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速高低的要求。一般情況下選擇使用0級(jí)軸承，只有當(dāng)0級(jí)軸承不能保證機(jī)構(gòu)所要求的旋轉(zhuǎn)精度時(shí)，才可選擇較高精度的軸承。 軸頸、殼體孔的公差等級(jí)與所選用軸

11、承的精度等級(jí)有關(guān)。一般與0級(jí)、6級(jí)軸承配合的軸頸為IT6級(jí)，殼體孔為IT7級(jí)。若旋轉(zhuǎn)精度要求較高如電動(dòng)機(jī)等，同時(shí)要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，則軸頸、殼體孔的公差等級(jí)應(yīng)隨著軸承精度等級(jí)的提高而相應(yīng)地提高，此時(shí)軸的公差等級(jí)一般選IT5，殼體孔的公差等級(jí)選IT6。,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,2配合的選擇 為了正確選擇軸承配合，主要因素：負(fù)荷類型及負(fù)荷大小。 (1). 負(fù)荷類型 根據(jù)作用在軸承上的負(fù)荷相對(duì)于套圈的旋轉(zhuǎn)情況，負(fù)載分為：局部負(fù)荷、循環(huán)負(fù)荷、擺動(dòng)負(fù)荷,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇, 循環(huán)負(fù)荷：過盈配合或較緊的過渡配合 局部負(fù)荷：較松的過渡配合或較小的間隙配合。 擺動(dòng)負(fù)荷：選與循環(huán)負(fù)荷相同的

12、配合或略松一點(diǎn)。,2. 負(fù)荷大小 滾動(dòng)軸承套圈與軸或殼體孔配合的最小過盈，取決于負(fù)荷的大小，一般把徑向負(fù)荷P0.07C的稱為輕負(fù)荷；0.07CP0.15C稱為正常負(fù)荷；P0.15C的稱為重負(fù)荷，其中C為軸承的額定負(fù)荷。 對(duì)于輕負(fù)荷，選較小的過盈配合。 對(duì)于重負(fù)荷，由于負(fù)荷引起軸承較大變形，使結(jié)合表面實(shí)際過盈減小和軸承內(nèi)部的實(shí)際間隙增大，故選較大的過盈配合。P139式7-5，7-6，給出了Ymin，Ymax的計(jì)算公式。,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,(4)工作溫度 由于摩擦發(fā)熱和散熱條件不同，一般來說，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸承溫度會(huì)高于周邊溫度，而且軸承帶負(fù)荷旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈溫度將高于軸溫，熱膨脹將使有效

13、過盈減少，軸承外圈與殼體孔的配合可能會(huì)變緊，內(nèi)圈與軸頸的配合則可能松動(dòng)，進(jìn)而影響軸承的正常工作。因此在選擇配合時(shí)，必須考慮軸承工作溫度的影響。當(dāng)軸承溫度高于軸溫時(shí)，必須選擇較緊一些的配合。,（5）其他因素 采用剖分式外殼時(shí)，為避免軸承外圈發(fā)生變形，殼體孔與滾動(dòng)軸承的配合應(yīng)比采用整體式外殼時(shí)松些。 滾動(dòng)軸承安裝在輕合金外殼、薄壁外殼或薄壁的空心軸上時(shí)，采用的配合應(yīng)比裝在鑄鐵外殼、厚壁外殼或?qū)嵭妮S上的緊些，以保證軸承工作時(shí)有足夠的支承剛度和強(qiáng)度。當(dāng)要求安裝與拆卸方便或需要軸向移動(dòng)和調(diào)整套圈時(shí)，宜采用較松的配合。,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合，常常綜合考慮上述因素用

14、類比法選取，如表7-9、表7-10所示。,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,3形位公差和表面粗糙度的選擇,（1）形狀公差 為保證軸承安裝合格，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，通常對(duì)軸頸和外殼孔除應(yīng)采用包容要求外，還應(yīng)規(guī)定更嚴(yán)格的圓柱度公差。與軸承相配合軸的圓柱度公差主要影響到軸承與軸配合的松緊及對(duì)中性。 （2）位置公差 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軸肩和殼體孔的端面圓跳動(dòng)公差。,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,（3）表面粗糙度的確定 合理規(guī)定配合表面的粗糙度要求對(duì)于保證配合性質(zhì)、提高過盈配合的連接強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本是很重要的。故國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軸頸和外殼孔配合表面的粗糙度進(jìn)行了規(guī)定。,滾動(dòng)軸承與軸

15、和殼體孔的配合及其選擇,【例7-2】已知某減速器的功率為5 kW，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為83 r/min，其兩端的軸承為6211深溝球軸承（d=55 mm,D=100 mm),齒輪的模數(shù)為3 mm，齒數(shù)為79。試確定軸頸和殼體孔的公差帶代號(hào)、形位公差值與表面粗糙度參數(shù)值，并將它們標(biāo)注在裝配圖和零件圖上。,(1)軸承精度,0級(jí),(2)軸承內(nèi)外圈載荷類型,內(nèi)圈：循環(huán)載荷，外圈：局部載荷,(3)當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷Pr，額定動(dòng)載荷Cr，根據(jù)表7-8,軸承的負(fù)荷為輕負(fù)荷,(4)根據(jù)表7-9，7-10,軸頸公差帶為55j6，（基孔制配合）， 外殼孔公差帶為100H7（基軸制配合）。,(5)軸承內(nèi)外圈尺寸公差,內(nèi)圈的上偏差為0，下偏差為-0.015 mm；外圈的上偏差為0，下偏差為-0.015 mm；,滾動(dòng)軸承與軸和殼體孔的配合及其選擇,（6）按表7-11選擇形位公差值，軸頸圓柱度0.005 mm；外殼孔圓柱度0.010 mm，