公差配合第6章滚动轴承的互换性
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第六章滚动轴承的公差与配合全解
（2） 当套圈相对负荷方向旋转时。该套圈与轴颈或外壳孔的配合应较紧，一般选用过盈小的过盈配合 或过盈概率大的过渡配合。必要时，过盈量的大小可以通过计算确定。
（3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负 荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。
2. 径向负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。
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ΔDmp表示。
+
0
-
5 0 6(6x)
4
2
D
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5
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图6-2 滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的公差带
表6-2部分向心轴承Δd mp和ΔD mp的极限值
公差等级 基本尺寸/mm
大于
到
0
上下 偏偏 差差
5.其他因素
Байду номын сангаас 小结
（1）滚动轴承的公差等级由高到低分为2、4、5、6（6x）、0 ，其中0级精度最低，称为普通及，应 用最广。
（2）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸公差带的特点 滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈分别与轴颈和壳体孔配合
的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方，且上偏差均为零（见图6-2）。 （3）与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带是从《极限与配合》标准中选出的，见图6-3、图6-4。
第六章滚动轴承的公差与配合全解
1
第一节 滚动轴承的互换性和公差等级
D d D d D d H
一、 滚动轴承的互换性
（3） 当套圈相对于负荷方向摆动时，该套圈与轴颈或外壳孔的配合的松紧程度，一般与套圈相对于负 荷方向旋转时选用的配合相同，或稍松一些。
2. 径向负荷的大小 轴承与轴颈或外壳孔配合的选择，应依据所承受载荷的性质（轻、正常、重负荷）依次越来越紧。
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ΔDmp表示。
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图6-2 滚动轴承单一平面平均内dmp、外径Dmp的公差带
表6-2部分向心轴承Δd mp和ΔD mp的极限值
公差等级 基本尺寸/mm
大于
到
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上下 偏偏 差差
5.其他因素
Байду номын сангаас 小结
（1）滚动轴承的公差等级由高到低分为2、4、5、6（6x）、0 ，其中0级精度最低，称为普通及，应 用最广。
（2）滚动轴承与轴颈和壳体孔配合的配合尺寸公差带的特点 滚动轴承单一平面平均内、外径（ dmp、Dmp）是滚动轴承内、外圈分别与轴颈和壳体孔配合
的配合尺寸，它们的公差带均在零线下方，且上偏差均为零（见图6-2）。 （3）与滚动轴承相配合的轴颈和壳体孔的公差带是从《极限与配合》标准中选出的，见图6-3、图6-4。
第六章滚动轴承的公差与配合全解
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第一节 滚动轴承的互换性和公差等级
D d D d D d H
一、 滚动轴承的互换性
互换性(第2版) PPT 第6章
图6-12b、c所示 。
周文玲 互换性与测量技术（第2版） 配套课件
第6章 几种常用标准件的互换性
图6–12 键槽尺寸量规 a) 槽宽极限量规 b) 轮毂槽深量规 c) 轴槽深量规
第6章 几种常用标准件的互换性
⑶ 键槽对称度 单件小批量生产时，可用分度头、v型块和百分表测量，大批量生产 时一般用综合量规检验，如对称度极限量规。只要量规通过即为合格， 如图6-13a、b所示，图a为轮毂槽对称度量规，图b为轴槽对称度量规。
中 系 列 规格 N×d×D×B 6×23×28×6 6×26×32×6 6×28×34×7 8×32×38×6 8×36×42×7 8×42×48×8 8×46×54×9 8×52×60×1 0 8×56×65×1 0 8×62×72×1 2 键 数 N 6 大 径 D 28 32 34 键宽 B 6 6 7
手轮、拨叉等结合在一起的联结称为键联结，其作用是用
来传递运动或扭矩。键联结是机械制造中最常用的联接方 式之一，其中平键联结应用最广。
周文玲 互换性与测量技术（第2版） 配套课件
第6章 几种常用标准件的互换性
6.2.1 平键联接的互换性
平键是一种截面呈矩形的零件，其一半嵌在轴槽里，另一半 嵌在安装于轴上的其它零件的孔槽里。对平键联结互换性的要求 主要是，应使键与键槽的侧面有充分的有效接触面积来承受负荷， 以保证键联结的强度、寿命和可靠性，键嵌在轴槽里要牢固、防 止松动，方便装拆。因此，国家标准对键与键槽规定了尺寸极限 与配合。 国家标准GB/T1095—2003和GB/T1566—2003中有关平键的剖 面尺寸与公差。
8
36 40 46 50 58 62 68
6 7 8 9 10 10 12
第6章滚动轴承互换性
– 形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面圆柱度要求。 – 位置公差：主要是轴肩端面的跳动公差。
– 表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合质
量和连接强度，因此，凡是与轴承内、外圈配合的表 面通常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参
见教材P139相应表格。
三 轴颈和外壳孔几何精度设计举例
• 已知减速器的功率为5kW，输出轴转速83r/min，其 两端的轴承为7211圆锥滚子轴承。从动轮齿数79， 法向模数3mm，基本齿廓角20度，分度圆螺旋角8 度6分34秒。试确定轴颈和外壳孔的公差带代号形位 公差值和表面粗糙度参数值，并将它们标注在装配
旋转的内圈负荷和固定 的外圈负荷
固定的内圈负荷和旋转 的外圈负荷
2 套圈相对于负荷方向旋转
旋转的内圈负荷和外圈承受摆动负荷
内圈承受摆动负荷和旋转的外圈负荷
3 套圈相对于负荷方向摆动
当大小和方向按一定规律变化的径向负荷依次往复地作用在套圈滚道 的一段区域上时，这表示该套圈相对于负荷方向摆动
Fc
F
Fr
图和零件图上。
• 解：1、精度等级选择 用途——减速器（一般机械） 转速——低 n=83r/min — 0 级轴承
2、负荷类型 承受径向负荷：内圈—旋转——紧 外圈—固定—— 较松
3 、负荷大小 查手册得Cr=86410N, Pr=2401N
Pr / Cr = 2401÷86410 = 0.028 < 0.07 —— 轻负荷
二 负荷的大小
• 轴承在负载的作用下，套圈会发生变形， 使配合面受力不均匀，引起松动。因此， 受重负载时配合应紧些，受轻负载时配 合应松些。一般地，负载如下分类： –轻负载： P≤0.07C –正常负载：0.07C＜P≤0.15C –重负载： P＞0.15C 其中：C为轴承的额定负载，数据可 以从有关手册中查找。
– 表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合质
量和连接强度，因此，凡是与轴承内、外圈配合的表 面通常都对表面粗糙度提出较高的要求。具体选择参
见教材P139相应表格。
三 轴颈和外壳孔几何精度设计举例
• 已知减速器的功率为5kW，输出轴转速83r/min，其 两端的轴承为7211圆锥滚子轴承。从动轮齿数79， 法向模数3mm，基本齿廓角20度，分度圆螺旋角8 度6分34秒。试确定轴颈和外壳孔的公差带代号形位 公差值和表面粗糙度参数值，并将它们标注在装配
旋转的内圈负荷和固定 的外圈负荷
固定的内圈负荷和旋转 的外圈负荷
2 套圈相对于负荷方向旋转
旋转的内圈负荷和外圈承受摆动负荷
内圈承受摆动负荷和旋转的外圈负荷
3 套圈相对于负荷方向摆动
当大小和方向按一定规律变化的径向负荷依次往复地作用在套圈滚道 的一段区域上时，这表示该套圈相对于负荷方向摆动
Fc
F
Fr
图和零件图上。
• 解：1、精度等级选择 用途——减速器（一般机械） 转速——低 n=83r/min — 0 级轴承
2、负荷类型 承受径向负荷：内圈—旋转——紧 外圈—固定—— 较松
3 、负荷大小 查手册得Cr=86410N, Pr=2401N
Pr / Cr = 2401÷86410 = 0.028 < 0.07 —— 轻负荷
二 负荷的大小
• 轴承在负载的作用下，套圈会发生变形， 使配合面受力不均匀，引起松动。因此， 受重负载时配合应紧些，受轻负载时配 合应松些。一般地，负载如下分类： –轻负载： P≤0.07C –正常负载：0.07C＜P≤0.15C –重负载： P＞0.15C 其中：C为轴承的额定负载，数据可 以从有关手册中查找。
滚动轴承的互换性
如图6-5(c)所示的外圈和图6-5(d)所示的内圈，受到定向 负荷Fr和旋转负荷Fc的同时作用，两者的合成负荷将由小到 大，再由大到小地周期性变化
当Fr>Fc时，如图6-6所示，合成负荷就在弧AB 区域内摆 动，不旋转的套圈则相对于负荷方向摆动，而旋转的套圈则 相对于负荷方向旋转
当Fr<Fc时，合成负荷沿着圆周变动，不旋转的套圈就相对 于负荷方向旋转，而旋转的套圈则相对于负荷方向摆动
选择轴承的配合也就是确定轴颈和外壳孔的公差带种类，国 家标准GB/T275-1993所规定的轴颈和外壳孔的公差带如 图6-4所示
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6.2 滚动轴承配合件公差及选用
6.2.2滚动轴承配合的选择
正确地选择配合，对于保证滚动轴承的正常运转，延长其使 用寿命关系极大.为了使滚动轴承具有较高的定心精度，一般 在选择轴承两个套圈的配合时，都偏向紧密.但要防止太紧， 因内圈的弹件胀大和外圈的收缩会使轴承内部间隙减小甚至 完全消除并产生过盈，不仅影响正常运转，还会使套圈材料 产生较大的应力，以致轴承的使用寿命降低
由于滚动轴承为标准部件，因此轴承内圈孔径与轴颈的配合 应为基孔制，轴承外圈轴径与外壳孔的配合应为基轴制.但这 里的基孔制和基轴制与光滑圆柱结合又有所不同，源自由滚动 轴承配合的特殊需要所决定的
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6.1 滚动轴承的分类及公差特点
轴承外圈因安装在外壳孔中，通常不旋转，考虑到工作时温 度升高会使轴热胀而产生轴向移动，因此两端轴承中有一端 应是游动支承，可使外圈与外壳孔的配合稍微松一点，使之 能补偿轴的热胀伸长量，不至于使轴变弯而被卡住，影响正 常运转，如图6-2所示，为此规定轴承外圈的公差带位置位 于公称外径D 为零线的下方，与基本偏差为h的公差带相类 似，但公差值不同.轴承外圈采取这样的基准轴公差带与 GB/T1800.4-1999中基轴制配合的孔公差带所组成的配 合，基本上保持了GB/T180.4-1999的配合性质.滚动轴 承内圈孔径与外圈轴径的公差带位置如图6-3所示
当Fr>Fc时，如图6-6所示，合成负荷就在弧AB 区域内摆 动，不旋转的套圈则相对于负荷方向摆动，而旋转的套圈则 相对于负荷方向旋转
当Fr<Fc时，合成负荷沿着圆周变动，不旋转的套圈就相对 于负荷方向旋转，而旋转的套圈则相对于负荷方向摆动
选择轴承的配合也就是确定轴颈和外壳孔的公差带种类，国 家标准GB/T275-1993所规定的轴颈和外壳孔的公差带如 图6-4所示
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6.2 滚动轴承配合件公差及选用
6.2.2滚动轴承配合的选择
正确地选择配合，对于保证滚动轴承的正常运转，延长其使 用寿命关系极大.为了使滚动轴承具有较高的定心精度，一般 在选择轴承两个套圈的配合时，都偏向紧密.但要防止太紧， 因内圈的弹件胀大和外圈的收缩会使轴承内部间隙减小甚至 完全消除并产生过盈，不仅影响正常运转，还会使套圈材料 产生较大的应力，以致轴承的使用寿命降低
由于滚动轴承为标准部件，因此轴承内圈孔径与轴颈的配合 应为基孔制，轴承外圈轴径与外壳孔的配合应为基轴制.但这 里的基孔制和基轴制与光滑圆柱结合又有所不同，源自由滚动 轴承配合的特殊需要所决定的
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6.1 滚动轴承的分类及公差特点
轴承外圈因安装在外壳孔中，通常不旋转，考虑到工作时温 度升高会使轴热胀而产生轴向移动，因此两端轴承中有一端 应是游动支承，可使外圈与外壳孔的配合稍微松一点，使之 能补偿轴的热胀伸长量，不至于使轴变弯而被卡住，影响正 常运转，如图6-2所示，为此规定轴承外圈的公差带位置位 于公称外径D 为零线的下方，与基本偏差为h的公差带相类 似，但公差值不同.轴承外圈采取这样的基准轴公差带与 GB/T1800.4-1999中基轴制配合的孔公差带所组成的配 合，基本上保持了GB/T180.4-1999的配合性质.滚动轴 承内圈孔径与外圈轴径的公差带位置如图6-3所示
互换性
1、互换性概述①零、部件的互换性是指在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选或附加修配，就能装在机器上，达到规定的功能要求。
互换性，通常包括几何参数（如尺寸）和机械性能（如硬度、强度）的互换。
2.所谓几何参数，一般包括尺寸大小，几何形状（宏观、微观），以及相互的位置。
允许零件尺寸和几何参数的变动量就称为“公差”。
3.公差标准为机械的标准化，系列化，通用化提供了技术条件。
4.零部件的互换性分为完全互换和不完全互换。
不完全互换是指机器中某个零件尺寸进行配作或修配，调整。
5.米是光在真空中于1／299792458秒时间间隔内的行程长度。
第一章孔轴配合第一节1.尺寸要素：线性＋角度2.公称尺寸：由图样规范确定的理想形状要素的尺寸3、实际尺寸：是通过测量获得的尺寸。
（由于存在测量误差，所以实际尺寸并非尺寸的真值）。
4、极限尺寸极限尺寸是指允许尺寸变化的两个极限值。
最小极限尺寸和最大极限尺寸。
5、最大实体状态和最大实体尺寸最大实体状态系指孔或轴在尺寸公差范围内，具有材料量最多时的状态。
在此状态下的尺寸，称为最大实体尺寸，它是孔的最小极限尺寸和轴的最大极限尺寸的统称。
最小实体状态和最小实体尺寸定义相反。
7、作用尺寸在配合面的全长上，与实际孔内接的最大理想轴的尺寸，称为孔的作用尺寸与实际轴外接的最小理想孔的尺寸，称为轴的作用尺寸。
第二节1、尺寸偏差尺寸偏差是指某一个尺寸（实际尺寸或极限尺寸）减其公称尺寸所得的代数差。
最大极限尺寸减其基本尺寸的代数差称为上偏差（孔ES 轴es）；最小极限尺寸减其基本尺寸的代数差称为下偏差（孔EI 轴ei）；实际尺寸减其公称尺寸的代数差称为实际偏差。
极限尺寸减其公称尺寸的代数差称为极限偏差。
含极限上偏差和极限下偏差。
偏差可以为正值、负值或零值。
合格零件的实际偏差应在规定的极限偏差范围内。
2、尺寸公差尺寸公差是指允许尺寸的变动量。
公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值。
第六章滚动轴承的公差与配合
在制造过程中或在自由状态下都容易变形；而当 轴承内圈与轴径、外圈与轴承孔装配后，又容易 使这种变形得到纠正。根据这种特点，滚动轴承 标准（GB/T 307.1-94）不仅规定了两种尺寸公差 带，还规定了两种形状公差，目的是控制轴承与 轴颈、轴承孔的配合精度和轴承变形程度。
1. 两种尺寸公差：
（1）内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差，即单一内径ds 与单一外径Ds的极限偏差△ds、△Ds，其目的是为了限制变形量；
2. 与滚动轴承相配的轴、孔的公差带
由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生 产轴承时已经确定，因此轴承在使用时，它与轴颈和 轴承孔的配合面间所需要的配合性质要由轴颈和轴承 孔的公差带确定。
GB/T 275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》规定了轴承 与外壳孔配合的常用公差带:
GB/T 275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》还 规定了轴承与轴颈配合的常用公差带。
Dsmax、Dsmin——加工后测得的最大、最小单一外径。
dsmax、dsmin——加工后测得的最大、最小单一内径。
单一平面平均内径dmp——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
滚动轴承单一内径和单一平面平均内径及其公差带
2. 两种形状公差：
（1）规定了轴承单一径向平面内，内径ds与外径Ds的变动量 Vdp 、VDp ，限制制造时的圆度误差；
紧。
选择配合时应考虑温度的影响并加以修 正。温度升高，内圈选紧，外圈选松。
(2)旋转精度和旋转速度： 旋转精度要求高时，选用较高精度等级
的轴承；为了消除弹性变形和振动的影响， 套圈与互配件的配合应紧一些。
旋转速度越高，配合应越紧。
4.轴和外壳孔的结构与材料
（1）剖分式外壳结构应比整体式结构选较松的 配合，避免夹扁外圈； （2）薄壁外壳、轻质合金外壳或空心轴选较紧 的配合，以保证有足够的连接强度； （3）重型机械的轴承选较松的配合，便于拆卸； （4）滚子轴承的配合比球轴承紧些； （5）长轴结构，需要轴向游动时选较松的配合。
1. 两种尺寸公差：
（1）内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差，即单一内径ds 与单一外径Ds的极限偏差△ds、△Ds，其目的是为了限制变形量；
2. 与滚动轴承相配的轴、孔的公差带
由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生 产轴承时已经确定，因此轴承在使用时，它与轴颈和 轴承孔的配合面间所需要的配合性质要由轴颈和轴承 孔的公差带确定。
GB/T 275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》规定了轴承 与外壳孔配合的常用公差带:
GB/T 275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》还 规定了轴承与轴颈配合的常用公差带。
Dsmax、Dsmin——加工后测得的最大、最小单一外径。
dsmax、dsmin——加工后测得的最大、最小单一内径。
单一平面平均内径dmp——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
滚动轴承单一内径和单一平面平均内径及其公差带
2. 两种形状公差：
（1）规定了轴承单一径向平面内，内径ds与外径Ds的变动量 Vdp 、VDp ，限制制造时的圆度误差；
紧。
选择配合时应考虑温度的影响并加以修 正。温度升高，内圈选紧，外圈选松。
(2)旋转精度和旋转速度： 旋转精度要求高时，选用较高精度等级
的轴承；为了消除弹性变形和振动的影响， 套圈与互配件的配合应紧一些。
旋转速度越高，配合应越紧。
4.轴和外壳孔的结构与材料
（1）剖分式外壳结构应比整体式结构选较松的 配合，避免夹扁外圈； （2）薄壁外壳、轻质合金外壳或空心轴选较紧 的配合，以保证有足够的连接强度； （3）重型机械的轴承选较松的配合，便于拆卸； （4）滚子轴承的配合比球轴承紧些； （5）长轴结构，需要轴向游动时选较松的配合。
滚动轴承的互换性
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图6-2 轴的弯曲被卡住
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图6-3 滚动轴承内径与外径的公差带
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6.2 滚动轴承配合件公差及选用
6.2.1轴颈和外壳孔公差带的种类
滚动轴承是一种标准化部件，由专门工厂生产.为使轴承便于 互换，轴承内圈与轴的配合采用基孔制，外圈与壳体孔的配 合采用基轴制.根据生产实际情况，国标对与轴承内，外圈相 配的轴和壳体孔的公差带是从公差与配合标准中选出的.由于 轴承内圈孔径和外圈轴径公差带在制造时已确定，故轴承与 轴颈，外壳孔的配合要由轴颈和外壳孔的公差带决定.
故选择轴承配合时，要全面地考虑各个主要因素，应以轴承 的工作条件，结构类型和尺寸，精度等级为依据，查表确定 轴颈和外壳孔的尺寸公差带，形位公差和表面粗糙度.表6-1 适用于以下几个方面：
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6.2 滚 (2) 轴为实体或厚壁空心件 (3) 轴颈，外壳孔材料为钢和铸铁 (4) 轴承应是具有基本组的径向游隙 查表确定轴承配合的主要依据有以下几个方面 1 套圈与负荷方向的关系 (1)套圈相对于负荷方向静止.此种情况是指方向固定不变的
准，φ20 H7的上偏差ES = +0. 021 mm;下偏差EI =0， 轴φ2016的上偏差为PS=-0. 020 mm，下偏差P1=-0. 033 mm (1)确定工作量规制造公差和位置要素值 由表6. 1查得:IT7，尺寸为小25 tntn的量规公差T = 0. 002 4 mm，位置要素Z=0. 003 4 mm ; IT6，尺寸为小 25的量规公差为T = 0. 002 mm，位置要素Z = 0. 002 4 mm。
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第6章 光滑极限量规
6. 1 概述 6. 2 量规尺寸公差带 6. 3 量规设计
图6-2 轴的弯曲被卡住
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图6-3 滚动轴承内径与外径的公差带
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6.2 滚动轴承配合件公差及选用
6.2.1轴颈和外壳孔公差带的种类
滚动轴承是一种标准化部件，由专门工厂生产.为使轴承便于 互换，轴承内圈与轴的配合采用基孔制，外圈与壳体孔的配 合采用基轴制.根据生产实际情况，国标对与轴承内，外圈相 配的轴和壳体孔的公差带是从公差与配合标准中选出的.由于 轴承内圈孔径和外圈轴径公差带在制造时已确定，故轴承与 轴颈，外壳孔的配合要由轴颈和外壳孔的公差带决定.
故选择轴承配合时，要全面地考虑各个主要因素，应以轴承 的工作条件，结构类型和尺寸，精度等级为依据，查表确定 轴颈和外壳孔的尺寸公差带，形位公差和表面粗糙度.表6-1 适用于以下几个方面：
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6.2 滚 (2) 轴为实体或厚壁空心件 (3) 轴颈，外壳孔材料为钢和铸铁 (4) 轴承应是具有基本组的径向游隙 查表确定轴承配合的主要依据有以下几个方面 1 套圈与负荷方向的关系 (1)套圈相对于负荷方向静止.此种情况是指方向固定不变的
准，φ20 H7的上偏差ES = +0. 021 mm;下偏差EI =0， 轴φ2016的上偏差为PS=-0. 020 mm，下偏差P1=-0. 033 mm (1)确定工作量规制造公差和位置要素值 由表6. 1查得:IT7，尺寸为小25 tntn的量规公差T = 0. 002 4 mm，位置要素Z=0. 003 4 mm ; IT6，尺寸为小 25的量规公差为T = 0. 002 mm，位置要素Z = 0. 002 4 mm。
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第6章 光滑极限量规
6. 1 概述 6. 2 量规尺寸公差带 6. 3 量规设计
互换性与技术测量
互换性与技术测量
公差：某个几何参数允许变化的范围，用以 限制误差，保证使用性能。 上述几种误差都有相应公差，规定的原则和方法不同。 要使零件具有互换性，就应该按照一定的规 格和公差制造。这就需要对数值系列、公差 规定统一的标准。还要用统一的标准进行检 验，因此，制定标准、贯彻标准是实现互换 性的先决条件。
互换性与技术测量 小 结
1. 互换性的概述 互换性简单的说就是同一规格的零件或部件具有能够彼此互 相替换的性能。 零、部件在装配前不挑，装配时不调整或修配，装配后能满 足使用要求的互换性称完全互换；零、部件在装配时要采用分组 装配或调整等工艺措施，才能满足装配精度要求的互换性称不完 全互换。如装配时，还需要附加修配的零件，则不具有互换性。 互换性原则是机械工业生产的基本技术经济原则，是我们在 设计、制造中必须遵循的。既便是采用修配法保证装配精度的单 件或小批量生产的产品（此时零、部件没有互换性）也必须遵循 互换性原则。 2. 实现互换性的前提 标准化是实现互换性的前提。只有按一定的标准进行设计和 制造，并按一定的标准进行检验，互换性才能实现。
互换性与技术测量
为保证零件的使用性能和制造的经济性，设计时要给出合 理的公差值，把加工误差限制在允许的范围之内。 加工误差的分类：按照加工误差产生的原因和对零件使用 性能的影响，可以把误差分为： 1.尺寸误差：按照同一规格加工的一批零件的实际尺寸对理 想尺寸的偏移量。 2.形状误差：指零件上几何要素的实际形状对理想形状的偏 移量。 3.位置误差：指零件上几何要素的实际位置对理想位置的偏 移量。 4.表面粗糙度：零件表面微观的高低不平，是微观的形状误 差。
互换性与技术测量
2）按照互换程度分为：完全互换（绝对互换）和不完全 互换（有限互换）； 若零件（或部件）在装配或更换时，不仅不需辅助加工 与修配，而且不需选择，则具有完全互换性。 当装配精度要求很高时，采用完全互换将使零件尺寸公差 很小，加工困难，成本高，甚至无法加工。这时对某些形 状误差很小而生产批量较大的零件，可将其制造公差适当 的放大，以便与加工，而在加工完毕后再用测量器具（计 量器具）将零件按实际尺寸大小分为若干组，使同组零件 间的差别减小，按组进行装配。这样既可保证装配精度与 使用要求，又可解决加工困难，降低成本。此时仅组内零 件可以互换，组与组之间不可互换，故叫不完全互换 。
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虑在多数情况下，轴承的内圈随轴一起转动时，为防止
它们之间发生相对运动而磨损结合面，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（受 寿命限制）又必须拆卸，因此过盈量不宜过大。滚动轴 承国家标准所规定的单向制正适合这一特殊要求。
图 6-3
轴承内、外圈公差带图
轴颈和外壳孔的公差带均在《极限与配合》的国 标中选择，它们分别与轴承内、外圈相应的圆柱面结
307.1—1994对滚动轴承内径和外径规定了以下评定指
标：
(1) 单一径向平面内的内（外）径偏差Δds（ΔDs） （6-1） 式中：d（D）——轴承内（外）径的基本尺寸； Δds=ds－d， ΔDs=Ds－D
ds（Ds）——单一径向平面内用两点法测得的内
（外）径尺寸。 Δds和ΔDs用来控制轴承内、外圈制造时的实际偏 差，仅适用于4级和2级轴承。
图 6-2 (a) 径向游隙； (b) 轴向游隙
1.
1
2
6-2）的大小， 均应保持在合理的范
围之内，以保证轴承的正常运转和使用寿命。游隙过大， 会引起转轴较大的径向跳动和轴向窜动及振动和噪声。 游隙过小，则会因为轴承与轴颈、外壳孔的过盈配合使 轴承滚动体与内、外圈产生较大的接触应力，增加轴承
寸公差与旋转精度分级。向心轴承分0、 6、 5、 4、
2五个精度等级，从 0 级到 2 级，精度依次增高（相 当于84标准中的G、 E、 D、 C、 B级）。
0级称为普通级，在机械制造业中应用最 Nhomakorabea，常用于旋转精度要求不高、中等转速、中等负荷的一般机
构中。例如，普通机床中的变速、进给机构，汽车、 拖拉机中的变速机构，普通电动机、水泵、压缩机、 汽轮机和涡轮机的旋转机构中的轴承等。
第6章 滚动轴承的互换性
6.1 概述
6.2 滚动轴承的公差 6.3 滚动轴承配合的选择 思考题与习题
6. 1
概
述
滚动轴承是广泛应用于机械制造业中的标准化部
件，一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。如图 6-1所示为向心球轴承的结构。滚动轴承的配合尺寸是 外径 D、内径d，它们相应的圆柱面分别与外壳孔和轴 颈配合，为完全互换。滚动轴承的内、外圈滚道与滚 动体的装配，一般采用分组方法，为不完全互换。
Δdmp和ΔDmp用于控制轴承内圈与轴颈、外圈与座 孔装配后在单一径向平面内配合尺寸的偏差。
(3) 内（外）圈宽度偏差ΔBs（ΔCs
BS BS B (6-3) CS CS C 式中：B（C）——轴承内（外）圈宽度的基本尺寸；
Bs（Cs）——用两点法测得的内（外）圈宽度尺寸。 ΔBs（ΔCs）用来控制轴承内（外）圈宽度的实际偏差。 对向心轴承（除圆锥滚子轴承外），Δds、Δdmp、ΔBs 的极限偏差见附表6-1，ΔDs、ΔDmp、 ΔCs的极限偏差见附 表6-2。
2
用于评定滚动轴承旋转精度的参数有：
(1) Kia（Kea）：成套轴承的内（外）圈的径向跳动。 (2) Sia（Sea）：成套轴承的内（外）圈的基准端面 对滚道的跳动。
(3) Sd：内圈基准端面对内孔的跳动。
(4) SD：外圈外表面素线对基准端面的倾斜度。
0级和6级滚动轴承仅规定 Kia 和 Kea ，5 级到 2 级轴 承对 Kia、Kea、Sia、Sea、Sd、SD 均有规定。
6 级称为高级，5级称为精密级，用于旋转精度 和转速较高的机构中。例如，普通机床主轴的前轴承
多用5级，后轴承多用6级。
4 级和2级轴承称为超精密轴承，用于旋转精度 高和转速高的旋转机构，如精密机床的主轴轴承，精 密仪器、高速摄影机等高速精密机械中的轴承。
2. 1 滚动轴承尺寸精度是指轴承内圈内径 d、外圈外 径D、内圈宽度B、外圈宽度 C 和装配高度 T 的制造 精度。 由于轴承的内、外圈都是薄壁零件，在制造和自 由状态下都易变形，在装配后又得到校正，因此为保 证配合性质，应规定其平均直径的极限偏差。 GB／T
合，可以得到松紧程度不同的各种配合。需要特别注
意的是，轴承内圈与轴颈的配合虽属基孔制，但配合 的性质不同于一般基孔制的相应配合，这是因为基准 孔公差带下移为上偏差为零、下偏差为负的位置，所 以轴承内圈内圆柱面与轴颈得到的配合比相应光滑圆
柱体按基孔制形成的配合紧一些。
轴颈和外壳孔的标准公差等级的选用与滚动轴承本身的 精度等级密切相关。与0级和6级轴承配合的轴一般取IT6，外 壳孔一般取IT7；对旋转精度和运转平稳有较高要求的场合， 轴颈取IT5，外壳孔取IT6；与5级轴承配合的轴颈和外壳孔均
图 6-1
向心球轴承的结构
滚动轴承的类型很多， 按滚动体形状可分为球、
滚子及滚针轴承；按其可承受负的方向可分为向心、 向 心推力和推力轴承等。 滚动轴承的工作性能和使用寿命取决于滚动轴承本 身的制造精度、 滚动轴承与轴和外壳孔的配合性质，以 及轴和外壳孔的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度以及 安装等因素。 滚动轴承配合是指轴承安装在机器上，其内圈内圆 柱面与轴颈及外圈外圆柱面与外壳孔的配合。它们的配 合性质必须满足合适的游隙和必要的旋转精度要求。
评定向心轴承（除圆锥滚子轴承外）旋转精度的各
参数的允许值见附表 6-3 和附表 6-4 。
6. 2. 2
由于滚动轴承是标准部件，因此轴承内圈内圆柱
面与轴颈的配合按基孔制，轴承外圈外圆柱面与外壳 孔的配合按基轴制。
在滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合中，起作用的是 平均尺寸。对于各级轴承，单一平面平均内（外）径的 公差带均为单向制，而且统一采用上偏差为零，下偏差 为负值的布置方案，如图6-3所示。这样分布主要是考
(2) 单一径向平面内的平均内径偏差Δdmp（ΔDmp）为 Δdmp=dmp－d，ΔDmp=Dmp－D （6-2）
式中：dmp——单一径向平面内的平均内径， 即
d d s max s mi n d mp ； 2
Dmp——单一径向平面内的平均外径， 即
D D sm ax sm in D m p 2
摩擦发热，从而降低轴承的使用寿命。
2.
轴承工作时，其内、外圈和端面的圆跳动应控制在 允许的范围之内，以保证传动零件的回转精度。 由于轴承具有摩擦系数小，润滑简便，制造较经济， 且具有互换性，易于更换等许多优点，因而在机械设备
中得到广泛应用。
6. 2 滚动轴承的公差
6. 2. 1 1. 根据 GB／T 307.3—1996的规定，滚动轴承按尺