1、第六章滾動(dòng)軸承與關(guān)節(jié)的互換性滾動(dòng)軸承是由專(zhuān)業(yè)制造商生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件，由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。16-1滾動(dòng)軸承的基本類(lèi)型和特性，各種零件的功能：外環(huán)：支撐零件或軸系；保持架：將滾動(dòng)元件分開(kāi)。內(nèi)環(huán)：支撐軸；滾動(dòng)體：滑動(dòng)和滾動(dòng)；硬度、接觸疲勞強(qiáng)度、耐磨性和沖擊韌性由含鉻合金鋼制成。熱處理后，硬度達(dá)到6165HRC。工作面應(yīng)打磨或拋光。保持架：低碳鋼，高速軸承：有色金屬或塑料。滾動(dòng)軸承由外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈和外圈上都有滾道。當(dāng)內(nèi)圈和外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)體將沿滾道滾動(dòng)。安裝在底座或零件的軸孔中；滾壓對(duì)的材料要求：沖壓，t，b，t，c，h，d，d，d，d，外環(huán)，籠子、a)徑向軸承b)

2、圓錐滾子軸承c)角接觸球軸承d)推力軸承圖6-1滾動(dòng)軸承類(lèi)型，其工作性能取決于：本身的制造精度；滾動(dòng)軸承與軸或殼孔的匹配性能；軸和孔的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等。6-1滾動(dòng)軸承的公差-滾動(dòng)軸承的精度等級(jí)及其應(yīng)用1。精度等級(jí)：推力軸承：等級(jí)4，5，6，0圓錐滾子軸承： 4，5，6X，0其他類(lèi)型軸承3360 (2)，4，5，6 (6x)，2，應(yīng)用： 0 0等級(jí)0:普通等級(jí)，廣泛用于旋轉(zhuǎn)精度(指軸承內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)的跳動(dòng)程度)。包括軸承內(nèi)外圈的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，內(nèi)圈參考內(nèi)孔端面的跳動(dòng)等。)要求低的中速機(jī)構(gòu)，一般機(jī)械；5、6級(jí)：用于旋轉(zhuǎn)精度和速度高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。例如，普通機(jī)床主軸的前軸承為5級(jí)(

3、精密級(jí))，后軸承為6級(jí)(中等級(jí))。2級(jí)和4級(jí)：用于旋轉(zhuǎn)精度和速度高的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。如精密機(jī)床主軸軸承、精密儀器儀表軸承等。(級(jí)別4:精度級(jí)別；等級(jí)2:超精密等級(jí))，由于第二滾動(dòng)軸承的內(nèi)徑和外徑公差帶為薄壁零件，容易變形，因此規(guī)定了它們的平均直徑極限偏差dmp和Dmp，如表6-2所示。其中：dmp=dmp-d，dmp=(dmax dmin)/2，Dmp=(Dmax Dmin)/2。dmp。Dmp -在任何橫截面測(cè)量的內(nèi)環(huán)和外環(huán)的最大和最小直徑的平均值。d .D -公稱(chēng)直徑。由于滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，所以外圈與殼孔的配合應(yīng)采用基軸系統(tǒng)，內(nèi)圈與軸頸的配合應(yīng)采用基孔系統(tǒng)。表6-2:徑向軸承的極限值。1.軸承內(nèi)

4、徑公差帶的特點(diǎn)：從上表可以看出，平均直徑極限偏差dmp和Dmp的上偏差均為零，極限偏差值的絕對(duì)值即為公差值。內(nèi)徑公差帶采用平均直徑的dmp公差帶，采用單向系統(tǒng)，所有公差帶均在零線以下。見(jiàn)下頁(yè)的圖。與基本孔系統(tǒng)中同名圓柱體的公差配合相比，它是緊密的。原因：在大多數(shù)情況下，為了防止內(nèi)圈和軸頸的配合面相對(duì)滑動(dòng)，造成磨損，影響軸承精度，兩者的配合應(yīng)具有一定的過(guò)盈量并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于內(nèi)圈是薄壁零件，過(guò)盈量不應(yīng)太大。如果采用普通圓柱形公差帶，當(dāng)選擇：進(jìn)行干涉配合(PZC)時(shí)，干涉量通常太大；當(dāng)選擇過(guò)渡協(xié)調(diào)(j，js，k，m，n)時(shí)，可能存在間隙；選擇非標(biāo)準(zhǔn)合作違反了互換性原則；因此，內(nèi)圈的公差帶采用單向系

5、統(tǒng)，位于零線以下，配合k、M、N、M、N軸頸可以獲得少量的剩余。2.軸承外徑公差帶的特點(diǎn)：采用平均直徑Dmp公差帶，采用單向系統(tǒng)。所有公差帶都位于零線以下，并且上限偏差為零。與普通基準(zhǔn)軸系統(tǒng)匹配的基準(zhǔn)軸公差帶相比，基本偏差相同，但公差帶窄，精度高。與同名基軸圓柱的公差配合相比，稍有松動(dòng)。原因：應(yīng)該允許軸與軸承一起軸向移動(dòng)(游動(dòng))，以補(bǔ)償軸承力、熱變形和軸的伸長(zhǎng)；否則，軸會(huì)彎曲，軸承滾動(dòng)體會(huì)卡住。6-2滾動(dòng)軸承與軸和殼孔的匹配-軸頸和殼孔之間的公差帶如圖6-3和圖6-4所示。軸頸和殼體孔之間的公差帶決定了內(nèi)環(huán)和軸、外環(huán)和殼體孔之間的匹配特性(因?yàn)閮?nèi)環(huán)和外環(huán)之間的公差帶已經(jīng)確定)。其次，軸頸和軸承

6、座孔的公差等級(jí)與軸承的公差等級(jí)密切相關(guān)：0級(jí)、6級(jí)軸承d:IT6D3360IT7級(jí)、5級(jí)軸承d : it 6d 3360 it 6級(jí)、4級(jí)軸承d:IT5D3360IT6。第三，選擇軸頸和軸承座孔的公差帶代碼，使?jié)L動(dòng)軸承與軸頸和軸承座孔相匹配。選擇軸承匹配時(shí)要考慮的因素：1 .軸承：內(nèi)外圈的載荷類(lèi)型載荷類(lèi)型：見(jiàn)下頁(yè)，合成徑向載荷Fr相對(duì)于套筒環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況為(在120左右):(a)方向載荷：套筒不旋轉(zhuǎn)，合成徑向載荷Fr方向固定；或者套圈旋轉(zhuǎn)，F(xiàn)r以相同的速度和相同的方向旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，負(fù)載方向總是作用在賽道的局部區(qū)域。(2)旋轉(zhuǎn)載荷為：圈，F(xiàn)r方向固定。套圈是固定的，F(xiàn)r旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)，合成的徑向

7、載荷依次作用在套圈的整個(gè)圓周上。(c)擺動(dòng)負(fù)載：如圖所示，軸承在一個(gè)方向上承受恒定的Fr和旋轉(zhuǎn)的徑向負(fù)載Fc，F(xiàn)rFc的合力：F=Fr Fc，矢量F的大小將從小到大周期性地變化，然后從大到小。矢量合成的平行四邊形法則和數(shù)學(xué)推導(dǎo)可以證明F的終點(diǎn)軌跡是O圓的圓周(起點(diǎn)是O)。也就是說(shuō)，在弧AB區(qū)域中復(fù)合載荷f擺動(dòng)載荷。(2)載荷類(lèi)型對(duì)配合的影響(a)當(dāng)套圈承受定向載荷時(shí)：配合應(yīng)稍松(過(guò)渡或小間隙)，以便套圈在滾動(dòng)元件的摩擦下偶爾移動(dòng)，使磨損均勻；當(dāng)套圈承受旋轉(zhuǎn)載荷時(shí)：不會(huì)造成局部磨損。為了防止套圈相對(duì)于軸頸或外殼孔滑動(dòng)，這將導(dǎo)致配合面磨損和發(fā)熱，配合應(yīng)緊密(過(guò)渡或少量多余)；(3)當(dāng)套圈承受擺動(dòng)載

8、荷時(shí)，配合的選擇與(2)相同或稍松(過(guò)渡配合)。2.載荷對(duì)配合的影響。在載荷的作用下，軸承的環(huán)會(huì)變形，導(dǎo)致配合面受力不均而松動(dòng)。因此，重負(fù)荷時(shí)配合應(yīng)緊密，輕負(fù)荷時(shí)配合應(yīng)松散。一般情況下，荷載分為以下幾類(lèi)：輕荷載：Pr0.07Cr正常荷載：0.07CrPr0.15Cr重荷載：Pr0.15Cr，其中：Pr徑向等效動(dòng)荷載Cr徑向額定動(dòng)荷載，數(shù)據(jù)可查表。3.其他因素(1)工作溫度：當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸環(huán)的溫度通常高于相鄰零件的溫度。由于熱膨脹，軸承內(nèi)圈可能變得松動(dòng)；由于熱膨脹，外環(huán)會(huì)變緊。當(dāng)溫度高于100時(shí)，應(yīng)根據(jù)選定的配合進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。(2):的旋轉(zhuǎn)精度當(dāng)要求軸承具有較高的旋轉(zhuǎn)精度并在動(dòng)載荷下工作時(shí)，內(nèi)

9、外圈應(yīng)緊密配合。(否則，軸承精度將被浪費(fèi)。)(3)軸承轉(zhuǎn)速：越大，配合越緊密。綜上所述，采用類(lèi)比法選擇：進(jìn)行協(xié)調(diào)，荷載類(lèi)型和荷載大小見(jiàn)表6-46-7。確保匹配性能的其他條件軸頸和殼體孔的形狀和位置公差以及表面粗糙度的確定為了確保軸承的正常運(yùn)行，除了正確選擇公差等級(jí)和軸承與軸頸和殼體孔之間的匹配之外，還需要位置公差：主要是指軸肩和孔、槽端面的跳動(dòng)公差，以保證軸承可靠的軸向定位，防止歪斜。查閱表6-8。為了保證匹配性能，軸頸和殼體孔的尺寸公差是包容的；表面粗糙度：表面粗糙度的高低直接影響匹配質(zhì)量和支撐強(qiáng)度。因此，與軸承內(nèi)外圈相匹配的所有表面通常要求更高的表面粗糙度。具體選擇請(qǐng)參考教材6-9中的相應(yīng)表格。例如：一個(gè)0級(jí)深溝球軸承(D=85mm毫米，d=45mm毫米，額定動(dòng)載荷C=25.6KN千牛)安裝在封閉驅(qū)動(dòng)的減速器中。眾所周知，軸承受2KN的固定徑向載荷，軸的轉(zhuǎn)速為980轉(zhuǎn)/分鐘。試確定：(1)軸頸和殼體孔的尺寸公差帶代碼及采用的公差原則；軸