第7章

滾動(dòng)軸承的公差與配合

本章基本要求本章講述4個(gè)學(xué)時(shí)：1.本章主要內(nèi)容本章主要介紹了滾動(dòng)軸承的構(gòu)成、精度等級(jí)及選用，滾動(dòng)軸承內(nèi)、外徑公差帶及特點(diǎn)；還介紹了滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔配合時(shí)，配合類型的選用，配合面形位公差以及表面粗糙度的選用等內(nèi)容。2.本章基本要求（1）理解軸承配合的特點(diǎn)，精度等級(jí)、公差配合、形位公差及表面粗糙度的選擇依據(jù)。（2）了解滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔公差帶的規(guī)定。3.本章重點(diǎn)難點(diǎn)滾動(dòng)軸承精度等級(jí)的選用，內(nèi)外徑公差帶及特點(diǎn)，滾動(dòng)軸承與軸、外殼孔的公差配合，形位公差和表面粗糙度的選擇。7.1概述7.1.1滾動(dòng)軸承的構(gòu)成與分類1.滾動(dòng)軸承的構(gòu)成由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成，如下圖所示。

2.滾動(dòng)軸承的分類

（1）按滾動(dòng)體形狀分為球軸承、圓柱（圓錐）滾子軸承和滾針軸承。（2）按承載負(fù)荷方向分為向心軸承（承受徑向力）、向心推力軸承（同時(shí)承受徑向力和軸向力）和推力軸承（承受軸向力）。7.1.2滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及選用1.滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T307.3-1996規(guī)定向心軸承精度（圓錐滾子軸承除外）分為0，6，5，4，2五個(gè)等級(jí)（相當(dāng)于GB/T307.3-1984中的G，E，D，C，B級(jí)），精度依次升高，其中0級(jí)精度最低，2級(jí)精度最高；圓錐滾子軸承精度分為0，6x，5，4四級(jí)；推力軸承分為0，6，5，4四級(jí)。2.軸承精度等級(jí)的選用

0級(jí)—0級(jí)軸承用于旋轉(zhuǎn)精度、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性等要求不高、中等負(fù)荷、中等轉(zhuǎn)速的一般機(jī)構(gòu)中。

6級(jí)—6級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高或轉(zhuǎn)速要求較高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。

5、4級(jí)—5、4級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。

2級(jí)—2級(jí)軸承應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)精度和轉(zhuǎn)速要求特別高的精密機(jī)械的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。7.1.3滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外徑公差帶及特點(diǎn)7.2滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔配合的選用7.2.1軸頸和外殼孔的公差帶

軸承內(nèi)圈孔與軸頸的配合

軸承外圈軸與外殼孔的配合7.2.2滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔配合的選用選擇軸承時(shí)，應(yīng)綜合地考慮以下因素：

1.負(fù)荷類型2.負(fù)荷的大小3.工作溫度4.軸承尺寸大小5.軸承游隙6.旋轉(zhuǎn)精度和旋轉(zhuǎn)速度7.安裝和拆卸7.2.3軸承配合表面的形位公差和表面粗糙度要求1.形位公差

為了保證軸承安裝正確、轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，通常對(duì)軸頸和外殼孔的表面提出圓柱度要求。為保證軸承工作時(shí)有較高的旋轉(zhuǎn)精度，應(yīng)限制與套圈端面接觸的軸肩及外殼孔肩的傾斜，特別是在高速旋轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，從而避免軸承裝配后滾道位置不正，旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)，因此標(biāo)準(zhǔn)又規(guī)定了軸肩和外殼孔肩的端面圓跳動(dòng)公差。

2.表面粗糙度

表面粗糙度的大小直接影響配合性質(zhì)和連接強(qiáng)度，軸頸和外殼孔的表面粗糙，會(huì)使有效過(guò)盈量減小，接觸剛度下降，而導(dǎo)致支承不良。為此標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了與軸承配合的軸頸和外殼孔的表面粗糙度要求

7.2.4軸承配合的應(yīng)用示例例有一圓柱齒輪減速器，小齒輪軸要求較高的旋轉(zhuǎn)精度，裝有0級(jí)單列深溝球軸承，軸承尺寸為50mm×110mm×27mm，額定動(dòng)負(fù)荷Cr=32000N，軸承承受的當(dāng)量徑向負(fù)荷Fr=4000N。試用類比法確定軸頸和外殼孔的公差帶代號(hào)，畫出公差帶圖，并確定孔、軸的形位公差值和表面粗糙度參數(shù)值，將它們分別標(biāo)注在裝配圖和零件圖上。解：（1）按給定條件，可以算得Fr=0.125Cr，屬正常負(fù)荷。（2）按減速器的工作狀況可知，內(nèi)圈為旋轉(zhuǎn)負(fù)荷，外圈為定向負(fù)荷，內(nèi)圈與軸的配合應(yīng)較緊，外圈與外殼孔的配合應(yīng)較松。（3）根據(jù)以上分析，參考表7-2、表7-3選用軸頸公差帶k6（基孔制配合），外殼孔公差帶為G7或H7。但由于該軸的旋轉(zhuǎn)精度要求較高，故選用更緊一些的配合，孔公差帶為J7（基軸制配合）較為恰當(dāng)。（4）從表7-1查出0級(jí)軸承內(nèi)、外圈單一平面平均直徑的上、下偏差，再由標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表和孔、軸基本偏差數(shù)值表查出φ50k6和φ110J7的上、下偏差，從而畫出公差帶圖，如圖7-7所示。圖7-7軸承與軸、孔配合的公差帶圖

（5）從圖7-7中公差帶關(guān)系可知，內(nèi)圈與軸頸配合的Ymax=－0.030mm，Ymin=－0.002mm；外圈與外殼孔配合的Xmax=＋0.037mm，Ymax=－0.013mm。（6）按表7-4選取形位公差值。圓柱度公差：軸頸為0.004mm，外殼孔為0.010mm；端面圓跳動(dòng)公差：軸肩為0.012mm，外殼孔肩為0.025mm。（7）按表7-5選取表面粗糙度數(shù)值：軸頸表面Ra≤0.8μm，軸肩端面Ra≤3.2μm；外殼孔表面Ra≤1.6μm，軸肩端面Ra≤3.2μm。（8）將上述各項(xiàng)公差要求標(biāo)注在圖上，如圖7-8所示。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)部件，因此，在裝配圖上只需注出軸頸和外殼孔公差帶代號(hào)，不標(biāo)注基準(zhǔn)件公差帶代號(hào)。如圖7-8（a）所示，外殼孔和軸的標(biāo)注分別如圖7-8（b）、圖7-8（c）所示。圖7-8軸頸和外殼孔公差在圖樣上標(biāo)注本章小結(jié)本章主要掌握以下內(nèi)容：1.滾動(dòng)軸承是機(jī)械制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的、作為一種傳動(dòng)支承的標(biāo)準(zhǔn)部件，它一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。2.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T307.3-1996規(guī)定向心軸承精度（圓錐滾子軸承除外）分為0，6，5，4，2五個(gè)等級(jí)，0級(jí)應(yīng)用最廣。3.為了組織專業(yè)化生產(chǎn)，便于互換，軸承內(nèi)圈內(nèi)徑與軸采用基孔制配合，外圈外徑與外殼孔采用基軸制配合。4.內(nèi)、外徑的公差帶都分布在零線以下，即上偏差均為零，與一般的公差帶分布不同，這主要是考慮軸承配合的特殊要求。5.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T275-1993《滾動(dòng)軸承與軸和外殼孔的配合》對(duì)0級(jí)和6級(jí)軸承配合的軸頸和外殼孔分別規(guī)定了17、16種公差帶。6.正確地選擇軸承配合，應(yīng)綜合地考慮以下因素：作用在軸承上的負(fù)荷類型和大小、工作溫度、軸承尺寸大小、軸承