单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Tolerances and Fits of Rolling Bearings,第4章 滚动轴承的公差与配合,Tolerances and Fits of Rolling,1,本章学习内容,6.2 滚动轴承精度等级及应用,6.1 概述,6.4 滚动轴承的配合及选择,6.3 滚动轴承内、外径的公差带,本章学习内容6.2 滚动轴承精度等级及应用6.1 概述6,2,6.1 概 述,General Description,滚动轴承是标准化部件，一般由外圈、内圈、滚动体(滚子或钢球)和保持架组成。,内圈内径d与轴颈配合，外圈外径D与外壳孔配合。,各零件的作用：,外圈：支承轴或轴上零件,保持架:将滚动体分开,内圈：和轴颈装配,滚动体：滚动接触,6.1 概 述 滚动轴承是标准化部件，一般由外圈、,3,滚动轴承的类型：向心滚子轴承、向心推力球轴承、推力球轴承、推力向心滚子轴承。,T,B,T,C,H,D,d,d,D,d,外圈,内圈,滚动体,保持架,D,d,D,a)向心轴承 b)圆锥滚子轴承 c)角接触球轴承 d)推力轴承,推力轴承,圆锥滚子轴承,深沟球轴承,滚动轴承的类型：向心滚子轴承、向心推力球轴承、推力球轴承,4,滚动轴承的外径D、内径d是配合尺寸，分别与外壳和轴颈相配合。,滚动轴承与外壳孔及轴颈的配合属于光滑圆柱体配合，其互换性为,完全互换,；,内、外圈滚道与滚动体的装配一般采用分组装配，其互换性为,不完全互换,。,滚动轴承具有摩擦系数小，润滑简便、易于更换等许多优点，因而，在机械制造中作为转动支承得到广泛应用。,滚动轴承的外径D、内径d是配合尺寸，分别与外壳和轴颈,5,6.2 滚动轴承精度等级及应用,Accuracy Class and Application of Rolling Bearings,滚动轴承的精度是根据其外形尺寸精度和旋转精度划分的。,滚动轴承的外形尺寸公差是指轴承的,外径D、内径d、宽度B,的尺寸公差。滚动轴承的旋转精度是指轴承,内外圈的径向跳动,、,端面对滚道的跳动,和,端面对内孔的跳动,。,6.2 滚动轴承精度等级及应用 滚动轴承的精度是根据其外,6,6.2.1 滚动轴承的精度,根据国家标准的规定：,(1),向心轴承,按其尺寸公差和旋转精度分为五个公差等级，用0，6，5，4，2表示。精度依次提高，0级公差轴承精度最低，2级公差精度最高,(2),圆锥滚子轴承,精度分为0，6x，5和4共四级；,(3),推力轴承,分为0，6，5和4共四级。,6.2.1 滚动轴承的精度 根据国家标,7,6.2.2 滚动轴承各应用情况精度,0级轴承,普通级。用于低、中速及旋转精度要求不高的一般旋转机构，它,在机械中应用最广,。例如：机床变速箱、进给箱的轴承等。,6级轴承,用于转速较高、旋转精度要求较高的旋转机构。例如：普通机床的主轴后轴承、精密机床变速箱的轴承等。,5级、4级轴承,用于高速、高旋转精度要求的机构。例如：精密机床的主轴轴承、精密仪器仪表的主要轴承等。,2级轴承,用于转速很高，旋转精度要求也很高的机构。例如：齿轮磨床、精密坐标堂床的主轴轴承、高精度仪器仪表的主要轴承等。,6.2.2 滚动轴承各应用情况精度,8,6.3 滚动轴承内、外径的公差带,Tolerance Zone of Internal Diameter&External Diameter,滚动轴承是标准部件，为了便于互换，国家标准规定：,轴承的内圈与轴采用基孔制配合,轴承的外圈与孔采用基轴制配合,6.3 滚动轴承内、外径的公差带 滚动轴承是标准部件，为了,9,互换性与技术测量-第4章_轴承公差配合讲解ppt课件,10,互换性与技术测量-第4章_轴承公差配合讲解ppt课件,11,1,单一平面平均内径,：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的最大与最小直径的平均值，用,d,mp,表示。,2,单一平面平均外径,：在轴承外圈任一横截面内测得的外圈外径的最大与最小直径的平均值，用,D,mp,表示。,6.3.1,滚动轴承的公差,3,单一平面平均内径偏差,：单一平面平均内径与公称直径(用,d,表示)的差，用,d,mp,表示。,4,单一平面平均外径偏差,：单一平面平均外径与公称直径(用,D,表示)的差，用,D,mp,表示。,1单一平面平均内径：在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的,12,公差等级,0,6,5,4,2,基本尺寸/mm,极限偏差/m,大于,到,上,偏,差,下,偏,差,上,偏,差,下,偏,差,上,偏,差,下,偏,差,上,偏,差,下,偏,差,上偏差,下,偏,差,内圈,d,mp,18,30,0,10,0,8,0,6,0,5,0,2.5,30,50,0,12,0,10,0,8,0,6,0,2.5,外,圈,D,mp,50,80,0,13,0,11,0,9,0,7,0,4,80,120,0,15,0,13,0,10,0,8,0,5,部分向心轴承,d,mp,和,D,mp,的极限值,公差等级06542基本尺寸/mm极限偏差/m 上下 上下上,13,6.3.2,滚动轴承的公差带,外圈,D,mp,的公差带的上偏差为零与基轴制相同，,内圈,d,mp,的公差带的上偏差也为零，这与一般基孔制不同。,4,5,0,D,6(6x),2,0,+,-,2,4,5,6(6x),0,d,0,-,+,滚动轴承单一平面平均内径,d,mp,、外径,D,mp,的公差带图,轴承外径,D,mp,的公差带,轴承内径,d,mp,的公差带,6.3.2 滚动轴承的公差带外圈Dmp的公差带,14,6.3.2,滚动轴承的公差带,从图上可以看出，滚动轴承单一平面平均内径,d,mp,、外径,D,mp,的公差带均采用,单向制，,即公差带都分布在零线下方，上极限偏差为零，下极限偏差为负值。,4,5,0,D,6(6x),2,0,+,-,2,4,5,6(6x),0,d,0,-,+,滚动轴承单一平面平均内径,d,mp,、外径,D,mp,的公差带图,轴承外径,D,mp,的公差带,轴承内径,d,mp,的公差带,这样分布主要是考虑到在多数情况下，轴承的内圈随轴一起转动时，为了防止它们之间发生相对运动导致结合面磨损，则两者的配合应有一定的过盈；但由于内圈是薄壁件，且一定时间后又必须拆卸，因此过盈量不宜过大，所以国家标准所对顶的单向制正是适合这一要求。,6.3.2 滚动轴承的公差带 从图上可以看出,15,6.4 滚动轴承的配合及选择,Fits and selection of Rolling Bearings,参照标准：,GB/T 2751993,滚动轴承与轴和外壳的配合,6.4 滚动轴承的配合及选择参照标准：,16,6.4.1,与滚动轴承配合的,轴颈和外壳孔,的常用公差带,由于轴承内径(基准孔)和外径(基准轴)的公差带在轴承制造时已确定，因此轴承内圈和轴颈、外圈和壳体孔的配合面间的配合性质，主要由轴颈和外壳孔的公差带决定。即，,轴承配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差带,。,国家标准GB/T2751993滚动轴承与轴和外壳的配合对与0级和6(6x)级轴承配合的轴颈规定了17种公差带，外壳孔规定了16种公差带，如图所示。,6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带,17,6.4.1,与滚动轴承配合的,轴颈和外壳孔,的常用公差带,r6,m5,m6,j6,js5,k5,j,s,6,h5,h,6,h8,h7,g6,g5,d,内圈公差带,k6,n6,p6,0,+,j5,与滚动轴承配合的,轴颈,的常用公差带,17种公差带,间隙或过盈,过盈,6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带,18,6.4.1,与滚动轴承配合的,轴颈和外壳孔,的常用公差带,与滚动轴承配合的,外壳孔,的常用公差带,M6,K7,M7,N6,N7,P6,P7,K6,J6,J7,JS6,JS7,H6,H7,H8,G7,外圈公差带,0,+,-,D,间隙,间隙或过盈,过盈,16种公差带,6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带,19,正确选择轴承配合，对保证机器正常运转，提高轴承寿命，充分发挥轴承的承载能力关系重大。选择轴承配合时，应综合考虑轴承的工作条件，作用在轴承上的负荷大小、方向和性质，工作温度，轴承类型和尺寸，旋转精度和速度等一系列因素。,6.4.1,滚动轴承配合的选择,正确选择轴承配合，对保证机器正常运转，提高轴承寿命,20,根据轴承所承受的负荷对于套圈作用的不同，可分为三类：,(1),固定负荷,合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的某一局部区域上。,1.轴承承受负荷的类型,定向负荷,内圈旋转,定向负荷,外圈旋转,旋转负荷,内圈旋转,旋转负荷,外圈旋转,根据轴承所承受的负荷对于套圈作用的不同，可分为三类：,21,1.轴承承受负荷的类型,定向负荷,内圈旋转,定向负荷,外圈旋转,旋转负荷,内圈旋转,旋转负荷,外圈旋转,(2),旋转负荷,作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，依次作用在套圈的整个轨道上。,1.轴承承受负荷的类型定向负荷定向负荷,22,1.轴承承受负荷的类型,定向负荷,内圈旋转,定向负荷,外圈旋转,旋转负荷,内圈旋转,旋转负荷,外圈旋转,(3),摆动负荷,作用在轴承上的合成径向负荷在套圈滚道的一定区域内相对摆动。,1.轴承承受负荷的类型定向负荷定向负荷,23,2.轴承负荷的大小,负荷越大配合过盈量应越大,滚动轴承与轴颈或外壳孔配合的,最小过盈，取决于负荷大小,。国标将径向当量动负荷,P,r,分为轻、正常、重负荷三种类型。对向心轴承负荷的大小用,P,r,与轴承产品样本中规定的径向额定动负荷,C,r,的比值来区分。,P,r,0.07,C,r,轻负荷,0.07,C,r,P,r,0.15,C,r,正常负荷,P,r,0.15,C,r,重负荷,C,r,额定动负荷 在机械设计手册中查到。,P,r,径向负荷 机械设计手册中查到,2.轴承负荷的大小负荷越大配合过盈量应越,24,3.轴承尺寸,随着轴承尺寸的增大，选择的过盈配合的过盈量越大，间隙配合的间隙量越大。,4.轴承游隙,游隙过大，会引起转轴较大的径向跳动和轴向窜动，轴承产生较大的振动和噪声；游隙过小，尤其是轴承与轴颈或外壳孔采用过盈配合时，则会使轴承滚动体与套圈产生较大的接触应力，引起轴承的摩擦发热，以致降低寿命。因此轴承游隙的大小应适度。,游隙:,轴承的内、外圈与滚动体之间的间隙量。,3.轴承尺寸 随着轴承尺寸的增大，,25,5.旋转精度和旋转速度,对于承受较大负荷且旋转精度要求较高的轴承，为了消除弹性变形和振动的影响，应,避免采用间隙配合,，但也不宜太紧。,对精密机床的轻负荷轴承，为避免孔与轴的形状误差对轴承精度的影响，长采用较小的间隙配合。例如，内圆磨床磨头处的轴承，其内圈间隙14m，外圈间隙410m。,轴承的旋转速度较高，有在冲击振动负荷下工作的轴承，它与轴颈和外壳孔的配合最好选用,过盈配合,。,5.旋转精度和旋转速度 对,26,6.其他因素,(1)工作温度,轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，使轴承套圈的温度经常高于与它相配合轴颈和外壳孔的温度。由此，内圈因热膨胀与轴颈的配合变松，外圈因热膨胀与外壳孔的配合变紧，所以轴承工作温度高于100C时，应对选择的配合进行修正。,(2)考虑轴承安装和拆卸方便的问题。,(a)只要求装拆方便可选用较松配合。,(b)如既要求装拆方便，又需紧配合时可采用分离型轴承或采用内圈带锥孔，带紧定套和退卸套的轴承。,综上所述，影响滚动轴承配合选用的因素较多，难以用计算方法确定，所以在生产中常用,类比法,。,6.其他因素(1)工作温度,27,6.4.2 公差等级的选择,与滚动轴承相配合的轴、孔的公差等级和轴承的精度有关。,对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合，在提高轴承公差等级的同时，轴承配合部位也应按相应精度提高。,6.4.2 公差等级的选择 与滚动轴,28,6.4.3 公差带的选择,与轴承相配合的轴颈公差带和外壳孔公差带按,GB/T 2751993,选取，此国家标准所