1、滾動軸承的公差配合,第7章,專業(yè)基礎(chǔ)課程,湖南工業(yè)大學(xué),本章重點(diǎn) 滾動軸承的精度指標(biāo)；與滾動軸承配合的孔、軸公差帶和它們的選用原則,本章內(nèi)容,7.1 概述 7.2 滾動軸承的精度及其應(yīng)用 7.3 與滾動軸承配合的孔、軸公差帶及選 用原則 7.4 孔、軸配合表面的粗糙度與形位公差,專業(yè)基礎(chǔ)課程,湖南工業(yè)大學(xué),7.1 概 述,專業(yè)基礎(chǔ)課程,湖南工業(yè)大學(xué),滾動軸承的組成,7.1 概述,1.內(nèi)圈,2.外圈,4.保持架,3.滾動體,內(nèi)圈與軸頸裝配,外圈與外殼孔裝配,滾動體是承載并使軸承形成滾動摩擦的元件，它們的尺寸、形狀和 數(shù)量由承載能力和載荷方向等因素決定。,保持架是一組隔離元件，其作用是將軸承 內(nèi)一

2、組滾動體均勻分開，使每個(gè)滾動體均 勻地輪流承受相等的載荷，并保持滾動體 在軸承內(nèi)、外滾道間正常滾動。,外圈,內(nèi)圈,滾動體,防塵蓋,7.1 概述,直線滾針保持架組,7.1 概述,滾動軸承的分類,同時(shí)承受徑向和軸向載荷,僅承受軸向載荷,僅承受徑向載荷,滾動軸承的外徑D和內(nèi)徑d為軸承公稱尺寸,分別與外殼孔與軸頸配合。,滾動軸承與外殼孔及軸頸的配合屬 于光滑圓柱體配合,其互換性為完全 互換;而內(nèi)、外滾道與滾動體的裝配 一般采用分組互換，其互換性為不 完全互換。,7.1 概述,滾動軸承國家標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成：,對滾動軸承配合的基本尺寸D，d的精度、形位公差及表面粗糙度都作了規(guī)定。,7.1 概述,7.2 滾動軸承的

3、精度及其應(yīng)用,專業(yè)基礎(chǔ)課程,湖南工業(yè)大學(xué),滾動軸承的等級（按GB/T307.31996分）,0（G）級,6（E）級,2（B）級,5（D）級,4（C）級,精度最低,精度最高,7.2滾動軸承的精度及其應(yīng)用,滾動軸承的基本尺寸包括外徑D、內(nèi)徑d、寬度B。其基本尺寸精度是指所有這些基本尺寸的精度。滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度是指軸承內(nèi)外圈的滾道擺動，軸承內(nèi)外圈兩端面的平行度，軸承外圈 圓柱面對基準(zhǔn)端面的垂直度等。,7.2滾動軸承的精度及其應(yīng)用,滾動軸承安裝在機(jī)器上，其內(nèi)圈與軸頸配合，外圈與外殼孔 配合，它們的配合性質(zhì)應(yīng)保證軸承的工作性能，因此，必須滿足 下列兩項(xiàng)要求： 1)必要的旋轉(zhuǎn)精度 軸承工作時(shí)其內(nèi)、外圈和

4、端面的跳動會引 起機(jī)件運(yùn)動不平穩(wěn)，而導(dǎo)致振動和噪聲。 2)滾動體與套圈之間有合適的徑向游隙和軸向游隙。,X09系列軸承徑向游隙測量儀,7.2滾動軸承的精度及其應(yīng)用,G級軸承在機(jī)械制造中應(yīng)用最廣，通常用于旋轉(zhuǎn)精度要求 不高、中等轉(zhuǎn)速、中等負(fù)荷的一般機(jī)構(gòu)中。如汽車、拖拉機(jī)中 的變速機(jī)構(gòu)，普通機(jī)床中的變速機(jī)構(gòu)、進(jìn)給機(jī)構(gòu)，普通電動機(jī)、 壓縮機(jī)、水泵、氣輪機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中 所用的軸承。,滾動軸承各精度應(yīng)用情況如下：,7.2滾動軸承的精度及其應(yīng)用,E級、D級、C級軸承用于旋轉(zhuǎn)精度要求較高或轉(zhuǎn)速較高的 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，例如普通機(jī)床的主軸前軸承采用D級軸承，后軸 承采用E級軸承，精密機(jī)床主軸軸承、精密儀器、儀表和其

5、它精 密機(jī)械，航空、航海陀螺儀、高速攝影機(jī)等常采用C級軸承。,7.2滾動軸承的精度及其應(yīng)用,B級軸承用于旋轉(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、高精度儀器和高轉(zhuǎn)速機(jī)構(gòu)中使用的軸承。,7.2滾動軸承的精度及其應(yīng)用,精密坐標(biāo)鏜床,7.3 與滾動軸承配合的孔、軸公差帶及選用原則,專業(yè)基礎(chǔ)課程,湖南工業(yè)大學(xué),7.3.1 滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶及其特點(diǎn) 7.3.2 滾動軸承與軸和外殼孔的公差帶,7.3 與滾動軸承配合的孔、軸公差帶及選用原則,7.3.1 滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶及其特點(diǎn),滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)GB/T307.1-1994滾動軸承 向心軸承 公差對軸 承內(nèi)徑和外徑均分別規(guī)定了兩

6、種公差帶： 一種為限定軸承內(nèi)徑和外徑實(shí)際尺寸變動的公差帶，也就是內(nèi)、 外徑尺寸的最大值和最小值所允許的偏差，即單一內(nèi)、外徑偏差，其 主要目的是為了限制變形量； 另一種為限定同一軸承內(nèi)徑、外徑實(shí)際尺寸的最大值和最小值的 算術(shù)平均值（dm或Dm）變動的公差帶，即單一平面平均內(nèi)、外徑偏 差，其目的是用于軸承的配合。,GB/T307.3-1996中規(guī)定： 軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差帶移至零線下方； 軸承 外圈外徑公差帶與一般基軸制公差帶的位置相同，在零線下方。,7.3.1 滾動軸承內(nèi)、外徑的公差帶及其特點(diǎn),特點(diǎn)：所有公差等級的公差帶均為單向制，而且統(tǒng)一采用上偏差為零、下偏差為負(fù)值。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼

7、孔的配合,（一）軸頸和外殼孔的公差帶,滾動軸承屬于標(biāo)準(zhǔn)零件，軸承內(nèi)圈與軸頸的配合屬基孔制的配合， 軸承外圈與殼體孔的配合屬基軸制的配合。但軸承公差帶均采用 上偏差為零、下偏差為負(fù)的單向制分布，故軸承內(nèi)圈與軸頸得到 的配合比相應(yīng)光滑圓柱體按基孔制形成的配合緊一些。,軸承與軸配合的常用公差帶關(guān)系圖,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,軸承與外殼配合的常用公差帶關(guān)系圖,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,標(biāo)準(zhǔn)對軸和外殼孔規(guī)定的公差帶只適用于下列場合： 對軸承的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性無特殊要求； 軸承的精度等級為G級和E級； 軸為實(shí)心或厚壁鋼制軸； 外殼為鑄鋼或鑄鐵制件； 軸承的工作溫度不超過100

8、的使用場合。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,（二）滾動軸承與軸和外殼孔的配合及選用,正確地選擇軸承配合，對于保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn),充分軸承 的承載能力，提高機(jī)械效率，延長使用壽命都有重要的意義。 滾動軸承配合的選擇，實(shí)際上就是確定軸頸和外殼孔的公差帶。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,與G、E級軸承配合,與D級 軸承配合,軸一般取IT6，外殼孔一般取IT7,軸和外殼孔均取IT6，要求高的場合取IT5,與C級 軸承配合,軸取IT5，外殼孔取IT6,旋轉(zhuǎn)精 度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 有較高要求的場合,軸取IT5，外殼孔取IT6,要求更高的場合,軸取IT4，外殼孔

9、取IT5,與軸承配合的軸頸與外殼孔的標(biāo)準(zhǔn)公差等級的選用,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,選擇軸承配合時(shí)，應(yīng)綜合地考慮：軸承的工作條件、作用在 軸承上負(fù)荷的大小、方向和性質(zhì)、工作溫度、軸承類型和尺寸、 旋轉(zhuǎn)精度和速度等一系列因素。 現(xiàn)僅以主要因素分析如下：,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,1）負(fù)荷的方向和性質(zhì)（負(fù)荷類型）,根據(jù)作用于軸承上合成徑向負(fù)荷相對套圈的旋轉(zhuǎn)情況， 可將所受負(fù)荷分為局部負(fù)荷、循環(huán)負(fù)荷和擺動負(fù)荷三類。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,局部負(fù)荷 作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對靜止。即該負(fù)荷 始終不變地作用在套圈滾道的

10、局部區(qū)域上，套圈所承受的這種 負(fù)荷就叫局部負(fù)荷。 承受這類負(fù)荷的套圈與殼體孔或軸的配合，一般選較松的 過渡配合，或較小的間隙配合。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,循環(huán)負(fù)荷 作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與套圈相對旋轉(zhuǎn)，即合成徑向 負(fù)荷順次地作用在套圈滾道的整個(gè)圓周上，該套圈所承受的這種 負(fù)荷性質(zhì)，稱為循環(huán)負(fù)荷。 循環(huán)負(fù)荷的特點(diǎn)是：負(fù)荷與套圈相對轉(zhuǎn)動，又稱旋轉(zhuǎn)負(fù)荷， 不會導(dǎo)致滾道局部磨損，此時(shí)要防止套圈相對于軸頸或外殼孔引 起配合面的磨損、發(fā)熱。通常承受循環(huán)負(fù)荷的套圈與軸或外殼孔 相配應(yīng)選過盈配合或較緊的過渡配合。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,擺動負(fù)荷 作用于軸承上的合成徑向負(fù)荷與

11、所承受的套圈在一定區(qū)域內(nèi) 相對擺動，即其負(fù)荷向量經(jīng)常變動地作用在套圈滾道的部分圓周 上，該套圈所承受的負(fù)荷性質(zhì)，稱為擺動負(fù)荷。 承受擺動負(fù)荷的套圈，其配合要求與循環(huán)負(fù)荷相同或略松一 些。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,2）負(fù)荷大小,滾動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， P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，即軸承能夠旋轉(zhuǎn)106次而不發(fā)生點(diǎn)蝕破壞的概率為90時(shí)的載 荷值。 承受較重的負(fù)荷或沖擊負(fù)荷時(shí)，會引起軸承較大的變形，使 結(jié)合面間實(shí)際過盈減小和軸承內(nèi)部的實(shí)際間隙增大，

12、這時(shí)為了使 軸承運(yùn)轉(zhuǎn)正常，應(yīng)選較大的過盈配合。同理，承受較輕的負(fù)荷， 可選用較小的過盈配合。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,3）工作溫度的影響 軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)槟Σ涟l(fā)熱和其它熱源的影響，套圈的溫度會 高于相配合零件的溫度。因此，軸承內(nèi)圈可能因熱膨脹而導(dǎo)致它與 軸頸配合松動，而外圈的熱膨脹則會引起它與外殼孔配合變緊。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。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,4）軸承尺寸大小 滾動軸承的尺寸越大，選取的配合應(yīng)越緊。但對于重型機(jī) 械上使用的特別大尺寸的軸承，應(yīng)采用較松的配合。,7.3.2滾動軸承與軸和外

13、殼孔的配合,5）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)，要選用較高等級軸承。與軸 承相配合的軸頸和外殼孔也要選用較高的精度等級。 對于負(fù)荷較大、有較高旋轉(zhuǎn)精度要求的軸承，為了消除彈性變 形和振動的影響，應(yīng)避免采用間隙配合，但也不宜太緊。當(dāng)軸承的 旋轉(zhuǎn)速度愈高時(shí)，配合應(yīng)愈緊。對精密機(jī)床的輕負(fù)荷軸承，為避免 孔與軸的形狀誤差對軸承精度影響，常采用較小的間隙配合。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,6）軸承外殼（或軸）結(jié)構(gòu)和材料的影響 軸承套圈與其部件的配合，不應(yīng)由于軸或外殼孔相配表面的形 位誤差而導(dǎo)致軸承內(nèi)、外圈的不正常變形。對開式的外殼，與軸承 外圈的配合宜采用較松的配合，以免過

14、盈將軸承外圈夾扁、甚至將 軸卡住，但也不應(yīng)使外圈在外殼孔內(nèi)轉(zhuǎn)動。為保證軸承有足夠的連 接強(qiáng)度，當(dāng)軸承安裝于薄壁外殼、輕合金外殼或空心軸上時(shí)，應(yīng)采 用比厚壁外殼、鑄鐵外殼或?qū)嵭妮S更緊的配合。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,7）不固定軸承的軸向游動 當(dāng)要求軸承的一個(gè)套圈（外圈或內(nèi)圈）在運(yùn)轉(zhuǎn)中能沿軸向 游動時(shí)，該套圈與外殼孔或軸頸的配合應(yīng)較松。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,8）安裝與拆卸的方便性 有時(shí)為了便于安裝與拆卸，尤其對于重型機(jī)械，軸承宜采用較 松的配合。如果裝拆方便而又需軸承緊配時(shí)，可采用分離型軸承或 內(nèi)圈帶錐孔和帶緊定套或退卸套的軸承。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配

15、合,（三）滾動軸承的配合、軸頸及外殼孔的圖樣標(biāo)注 由于滾動軸承用單一平面內(nèi)平均直徑作為軸承的配合尺寸， 其公差數(shù)值與國標(biāo)GB/T1800.3-1998極限與配合中的標(biāo)準(zhǔn)公 差數(shù)值不同。因此，在裝配圖上標(biāo)注滾動軸承與軸頸和外殼孔的 配合時(shí)，只需標(biāo)注軸頸和外殼孔的公差帶代號。,7.3.2滾動軸承與軸和外殼孔的配合,7.4 孔、軸配合表面的粗糙度與形位公差,專業(yè)基礎(chǔ)課程,湖南工業(yè)大學(xué),為了保證滾動軸承的工作質(zhì)量和使用壽命，除了正確地選 用配合以外，還要使軸和外殼孔與軸承相配合的形位公差和表 面粗糙度選用得當(dāng)。,7.4 孔、軸配合表面的粗糙度與形位公差,形狀公差： 由于軸承套圈是薄壁件，裝配后靠軸頸和外殼孔來矯正，所以 套圈工作時(shí)的形狀與軸頸及外殼孔表面形狀有很大關(guān)系，應(yīng)對軸頸 和外殼孔表面提出圓柱度要求。 位置公差： 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 的軸肩及外殼孔的傾斜，以消除軸承裝配后滾道位置不正而使旋轉(zhuǎn) 不平穩(wěn)，所以對軸肩和外殼孔肩的端面跳動公差提出了要求。,7.4 孔、軸配合表面的粗糙度與形位公差,XZ200G形狀測量儀,表面粗糙度的大小直接影響軸承配合性質(zhì)和連接強(qiáng)度，所以 規(guī)定了與軸承內(nèi)、外圈配合的軸頸及外殼孔表