第6章 滚动轴承公差与配合

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第六章滚动轴承的公差与配合全解

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
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5 0 6(6x)
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D
+
0
0 6(6x)
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d
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

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。
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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

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d mp 1 29 .998 30 0 .002 mm ,在 0 ~ 10 m 合格 d mp 2 29 .992 30 0 .008 mm
Vdp1 30 .001 29 .995 0 .006 mm 8 m 合格 Vdp 2 29 .997 29 .987 0 .010 mm 8 m 不合格
题目2:滚动轴承内圈公差10um,轴颈公差13um,要求Ymax=-8um, 则轴颈的es、ei
解: Ymax EI es 10 es 8 es 2 m ei 15 m
2. 轴承内径、外径配合特点
① 内径与轴的配合
由于轴承是标准件,所以内径与轴采用基孔制。但内径的 公差带位置却与公差与配合中国标规定的基准孔的公差带位置
第二节 滚动轴承的精度等级
G E D C B 精度低 < > 精度高 2. 基本尺寸精度:指轴承内圈的内径d、外径D、内外径宽度 的尺寸精度。 3. 旋转精度:指成套轴承内、外圈的径向跳动、端面跳动和 滚道的测向摆动。 二. 滚动轴承各级精度等级的应用: 参照教材P114 P114 表6-1为机床主轴轴承精度等级应用示例,可参考。
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3
mm
4.形位公差及表面粗糙度的确定:
为了保证轴承的正常运转,除了正确地选择轴 承与轴颈及箱体孔的公差等级及配合外,还应 对轴颈和箱体孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。

单一径向平面内径变动 量 Vdp1 d s max 1 d s min 1 , Vdp 2 d s max 2 d s min 2
平均内径的变动量 Vdmp d mp 1 d mp 2

滚动轴承的 公差与配合

滚动轴承的 公差与配合
对于高精度的P4、P2级轴承,上述两个公差项目都做了规 定,而对其他一般公差等级的轴承,只要套圈任一横截面内 侧得的最大与最小直径平均值对公称直径的偏差(即单一平 面平均内、外径偏差)在内,外径公差带内,就认为合格。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
除此之外,对所有公差等级的轴承都规定了控制圆度的公差 (即单一径向平面内的内、外径变动量)和控制圆柱度的公 差(即平均内、外径变动量)。
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6.1 概述
①滚动轴承与套圈之间的径向游隙δ1和轴向游隙δ2(图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, 增加轴承摩擦发热,从而降低轴承的使用寿命。
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6.1 概述
P2级轴承应用在旋转精度和转速很高的机械中,如精密坐标 镗床的主轴轴承、高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。
滚动轴承安装在机器上,其内圈与轴颈配合,外圈与壳体孔 配合。它们的配合性质对保证轴承的工作性能,提高机械效 率,延长使用寿命有极其重要的意义,因此必须满足下列两 项要求:
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6.1 概述
滚动轴承是由专门的轴承厂生产的,为了实现轴承互换性的 要求,我国制定了滚动轴承的公差标准,它规定了滚动轴承 的尺寸精度、旋转精度、测量方法,以及与轴承相配的壳体 孔和轴颈的尺寸精度、配合、形位公差和表面粗糙度。
6.1.2滚动轴承的精度等级及其应用
滚动轴承精度的国家标准是根据其基本尺寸精度和旋转精度 划分。基本尺寸包括外径D、内径d、宽度B以及圆锥滚柱轴 承的装配高度T,其基本尺寸精度指所有这些基本尺寸的制 造精度。旋转精度指轴承内外圈的滚道摆动,轴承内外圈两 端的平行度,轴承外圈圆柱面对基准端面的垂直度等。

滚动轴承的 公差与配合

滚动轴承的 公差与配合
按 GB/T 275—1993的规定,滚动轴承与轴颈、壳体孔 配合的公差带如图6-4所示。图中为标准推荐的壳体孔、轴 颈的尺寸公差带,其适用范围如下:
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 及其选择
(1) 对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求。 (2) 轴颈为实体或厚壁钢制轴。 (3) 轴颈与壳体孔为钢或铸铁制件。 (4) 轴承的工作温度不超过100℃。 轴颈与壳体孔的公差带均在光滑圆柱体的国标中选择,它们
6.2.2滚动轴承内、外径公差带
滚动轴承内、外径尺寸公差的特点是采用单向制,在轴承与 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。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带 及其特点
一是规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的极限偏 差(即单一内、外径偏差),其主要目的是为了控制轴承的 变形程度。
二是规定了内、外径实际量得尺寸的最大值和最小值的平均 值极限偏差(即单一平面平均内、外径偏差),目的是保证 轴承内径与轴、外径与壳体孔的尺寸配合精度。
b—轴承内圈的配合宽度(mm),b=B-2r,B为轴
承宽度,r为内圈倒角。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 及其选择
为避免套圈破裂,必须按不超出套圈允许的强度的要求,核 算其最大过盈量,可近似按下式计算:
Ymax
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式中 σp —允许的拉应力 105 Pa 。轴承钢的拉应力
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第六章 滚动轴承的公差与配合

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第六章 滚动轴承的公差与配合
一、概述
二、滚动轴承的公差等级
三、滚动轴承内径和外径的公差等级及

其特点 四、滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其 选择
一、概述 1、滚动轴承的组成与特点 滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体(球 或滚子)和保持架组成,如图6-1所示。 轴承的内径与轴颈配合,外径与壳体孔 配合,滚动体承受载荷,并使轴承形 成滚动摩擦,保持架将滚动体均匀分 开,使每个滚动体轮流承载并在内外 滚道上滚动。正确地选用滚动轴承内 圈、外圈与轴颈、外壳孔的配合及确 定轴颈和外壳孔的尺寸公差、形位公 差和表面粗糙度,才能充分发挥滚动 轴承的技术性能。
三、滚动轴承内径和外径的公差等级及其特点
(一)轴和外壳孔的公差带 由于滚动轴承是专业生产厂家生产的标准化部件,用 户使用时,其内、外圈与轴颈和外壳孔的配合表面 不能再加工。为便于装配互换和大批量生产,国家 标准将滚动轴承作为基准件,即轴承内圈与轴颈的 配合采用基孔制,轴承外圈与壳体孔的配合采用基 轴制。但这种基孔制和基轴制与普通光滑圆柱结合 有所不同,这是由滚动轴承配合的特殊需要所决定 的。因此,不同精度等级的轴承,其内、外径的公 差带的位置不同,如图6-2所示。
图6-2 轴承内、外径公差带
轴承内圈通常与轴一起旋转,为防止内圈和轴颈的配合相对 滑动而产生磨损,影响轴承的工作性能,要求配合面有一定 的过盈,但过盈量不能太大。如果作为基准孔的轴承内圈采 用基本偏差H的公差带,轴颈公差带也按标准中的优先、常 用和一般公差带选取,则在配合时,过渡配合的过盈量偏小; 过盈配合的过盈量偏大,都不能满足轴承配合的需要。若轴 颈采用非标准的公差带,则又违反了标准化与互换性的原则。 为此,国家标准GB/T 307.1—2005规定,内圈基准孔公差 带位于以内径为零线的下方,如图6-3所示。

第六章 滚动轴承的公差与配合

第六章 滚动轴承的公差与配合

Fo>Fi
F0
F0
Fi
Fi
F0 R
F0 R
外圈— 局部负荷 内圈—局部负荷 外圈—摆动负荷 外圈—循环负荷 内圈— 循环负荷 外圈—循环负荷 内圈— 循环负荷 内圈—摆动负荷
第六章 滚动轴承的公差与配合
二、滚动轴承与轴和外壳孔的配合
(二)滚动轴承与轴、外壳孔配合的选用 1、轴承套圈相对于负荷的状况 (1)负荷的类型 (2)负荷作用方向与套圈存在以下三种关系: 1)套圈相对于负荷方向固定(静止);
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二、滚动轴承与轴和外壳孔的配合
(三)与滚动轴承配合的轴、外壳孔公差等级的选用 在选择轴承配合的同时,还应考虑到公差等级的确定。与滚动轴承相配合 的孔、轴的公差等级与轴承的公差等级密切相关。一般与/P6(6x)、/P0 轴承配合的轴,其公差等级一般为IT5~IT7,箱体孔一般为IT6~IT8等。 对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合,在提高轴承精度等级的同时, 与之相配的轴颈和外壳孔的精度也要相应提高。
选择方法——类比法
转速的高低:转速高时,由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动,
势必造成旋转的不平稳,产生振动和噪音。因此,转速高时,应选用精度高的轴承。
第六章 滚动轴承的公差与配合
一、滚动轴承的精度等级及其应用
第六章 滚动轴承的公差与配合
一、滚动轴承的精度等级及其应用
(二)滚动轴承内径、外径公差带及特点
选择轴承配合性质的依据是:轴承内外圈所受的负载类型、轴承所受负载 的大小、轴承的工作条件、与轴承相配合的孔和轴的材料和装卸要求等。
1、轴承套圈相对于负荷的状况 (1)负荷的类型
1)局部负荷(定向负荷)
Fr

第6章 滚动轴承的公差与配合-2

第6章 滚动轴承的公差与配合-2

1.内径与轴的配合应采用基孔制,但内径公差带与一般基 准孔相反。其公差带在零线的下方,即上偏差等于零。

原因:在大多数情况下,内圈与轴一起转动,为了防止内 圈与轴颈的配合面之间相对滑动而产生磨损,影响轴承的 寿命和工作性能,同时也为了传递一定扭矩,两者的配合 应有一定的过盈。
但由于内圈是薄壁件, 0 容易弹性变形,且一定时间 后又必须拆卸,因此过盈量 不宜过大。假如与基准孔公 差带一致分布在零线上方, 采用过盈配合,过盈量太大, 采用过渡配合,又可能出现 间隙,不能保证一定的过盈 量。

旋转负荷:作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转, 即合成径向负载顺次作用在套圈的整个圆周上。

摆动负荷:作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在 一定区域内相对摆动,即合成径向负载经常变动地作用在套 圈滚道的小于180°的局部圆周上。

Fr
Fr
a)
内圈:旋转负荷 外圈:定向负荷
b)
内圈:定向负荷 外圈:旋转负荷
二、轴承配合的选择
滚动轴承配合的选择包括公差等级的选择、配合的选择、形位 公差和表面粗糙度的选择三个方面。
1.公差等级的选择
选择轴承公差等级的主要依据,是对轴承部件提出的旋转精 度和转速高低的要求。一般情况下选择使用0级轴承,只有当0 级轴承不能保证机构所要求的旋转精度时,才可选择较高精度 的轴承。


3、滚动轴承内、外径公差带特点

任何尺寸的公差带由两个因素决定: 公差带的宽窄和公差带的位置。滚动轴承的公差带也
不例外,其公差带如图所示。

轴承内、外径公差带的特点是: GB/T 307.1—2005《滚动轴承 向心轴承 公差》规定了
0、6、5、4、2 各公差等级的轴承的内径dmp和外径Dmp的 公差带均为单向制,而且统一采用公差带位于以公称直径 为零线的下方,即上偏差为零,下偏差为负值的分布 。

滚动轴承的公差与配合

滚动轴承的公差与配合

0 6(6x) 5
4
2
轴承内径dmp的公差带
d
D
+ 0 -
外 圈 —Dmp 的 公 差 带
的上偏差为零—与基
+ 轴制相同,
0 -
内 圈 —dmp 的 公 差 带
的上偏差也为零,这
与一般基孔制不同。
滚动轴承单一平面平均内径dmp、外径Dmp的公差带图
6.3.2 滚动轴承的公差带
0 6(6x) 5
42
参照标准: GB/T 275—1993 滚动轴承与轴和外壳的配合
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。
◆ 各零件的作用: 内圈:和轴颈装配 外圈:支承轴或轴上零件 滚动体:滚动接触 保持架: 将滚动体分开
◆ 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
外圈
C
内圈
深沟球轴承
T α
推力轴承
D
d
D d D d D d H
滚动体
保持架
B
a) 向心轴承
b) 圆锥滚圆子锥轴滚承 子c轴) 角承接触球轴承
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。
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6.2.2
滚动轴承内、外径公差带的特点
公差带的特点
所有公差带都单向偏置在零线下方,即上偏差为 0,下偏差为负值。 轴承内圈与轴配合为基孔制,外圈与外壳孔配合为 基轴制。 当轴承内圈的公差带在零线以下,与轴相配时, 使配合效果变紧。原先的过渡配合变成了小过盈 配合,间隙配合变成了过渡配合。 轴承外圈与外壳孔的配合基本与原配合性质相符。
有关滚动轴承的国标规定:
GB/T 307.1—2005《滚动轴承 向心轴承 公差》 GB/T307.3 - 2005《滚动轴承 通用技术 规则》 GB/T 4199—2003《滚动轴承 公差 定义 》 GB/T 275—1993《滚动轴承与轴和外壳 孔的配合》 GB/T 4604—2006《滚动轴承 径向游隙 》
4.工作温度:
轴承旋转时,套圈的温度经常高于相邻零件的温度。轴 承的内圈可能因热胀而使配合变松;外圈会因热胀而使配 合变紧。选择配合时应考虑温度的影响。
5.其他因素
⑴ 壳体孔(或轴)的结构和材料 ⑵ 安装与拆卸方便 ⑶ 轴承工作时的微量轴向移动 ⑷ 旋转精度 ⑸ 旋转速度
6.3.3 轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度参数值 的确定
在零件图上的标注:
在零件图上,应标注以下参数: A、尺寸公差 B、形状公差 C、位置公差 D、表面粗糙度
● 轴承代号:
① 代号的构成: 按顺序由前置代号、基本代号、后置代号构成。 ② 基本代号 基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸,是 轴承代号的基础。 基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径 代号构成。 基本代号通常用4位数字表示,从左往右依次为: ★第一位数字是轴承类型代号。如下表所示:
轴承负荷形式
内圈-循环负荷 外圈-局部负荷
内圈-局部负荷 外圈-循环负荷
内圈-循环负荷 外圈-摆动负荷
内圈-摆动负荷 外圈-循环负荷
2.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。
代号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 N U QJ
轴 承 类 型 代 号
轴承类型
双列角接触轴承 调心球轴承 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 圆锥滚子轴承 双列深沟球轴承 推力球轴承 深沟球轴承 角接触轴承 推力圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承 外球面球轴承 四点接触球轴承
精品课件!
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★第二位数字是尺寸系列代号。
公差等级
滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精 度分为五级:其名称和代号由低到高分别为普 通级 0 、中级 6 ( 6x )、较高级 5 、高级 4 及 精密级2(GB/T307.3-2005)。 0级最低,2级最高(只有向心轴承有) 。
6.2
6.2.1
滚动轴承内径和外径的公差带及其特点
3.径向游隙
GB/T 4604—2006《滚动轴承 径向游隙》规定, 滚动轴承的径向游隙分为五组,即:2组、0组、3组、 4组、5组,游隙的大小依小要适度。当游隙过大时,不仅使转轴发生 径向跳动和轴向窜动,还会使轴承工作时产生较大的 振动和噪声;当游隙过小时,使轴承滚动体与套圈产 生较大的接触应力,轴承摩擦发热,进而降低轴承的 使用寿命。
滚动轴承内径和外径的公差带
1.滚动轴承的尺寸精度 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。 2.滚动轴承的旋转精度 用于滚动轴承旋转精度的评定参数有:成套轴承内、外圈 的径向跳动Kia和Kea;成套轴承内、外圈的轴向跳动Sia和 Sea;内圈端面对内孔的垂直度Sd;外圈外表面对端面的垂 直度SD;成套轴承外圈凸缘背面轴向跳动Sea1;外圈外表 面对凸缘背面的垂直度SD1。
尺寸系列是指同一内径的轴承具有不同的 外径和宽度,因而有不同的承载能力。 ★右边的两位数字是内径代号。 当内径尺寸在20-480mm范围内时, 内径尺寸=内径代号5 。 如:轴承代号 6204 6—类型代号(深沟球轴承)。 2—尺寸系列(02)代号。 04—内径代号(内径尺寸=045=20mm)。
6.1 滚动轴承的精度等级
作用:轴承是一种传动支承 部件,它既可以用于支承旋 转的轴,又可以减少轴与支 承部件之间的摩擦力,广泛 地用于机械传动中。
轴承的分类
A.滑动轴承(铜轴瓦): B.滚动轴承 : 按滚动体结构:球轴承、滚子轴承、滚针轴 承 按承受载荷形式:向心轴承、推力轴承、向 心推力轴承 a.向心推力轴承----同时承受径向力和轴向力 b.向心轴承—主要承受径向力 c.推力轴承—主要承受轴向力
深沟球轴承
推力球轴承
双向推力球轴承
调心(双列向心) 球轴承
圆锥滚子轴承
调心滚子轴承
滚动轴承的组成
由内圈、外圈、滚动体 和保持架组成。
滚动轴承的安装形式
外圈与箱体上的轴承座配合,内 圈与旋转的轴颈配合。 通常外圈固定不动——因而外圈 与轴承座为过盈配合;内圈随轴 一起旋转——内圈与轴也为过盈 配合。 考虑到运动过程中轴会受热变形 延伸,一端轴承应能够作轴向调 节;调节好后应轴向锁紧。
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。
在装配图上的标注:
在装配图上,不用 标注轴承的公差等 级代号,只需标注 与之相配合的轴承 座及轴颈的公差等 级代号。
6.3
滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择
6.3.1 轴颈和外壳孔的尺寸公差带
轴径公差带共17种,多 为过渡或小过盈配合
轴承内圈公差带
与轴承内圈配合的轴颈公差带
外壳孔公差带共16种, 大多为过渡配合
轴承外圈公差带
与轴承外圈配合的壳体孔公差带
6.3.2 轴承配合的选择 1.负荷的类型
局部负荷:作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对静止,即负载方 向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上。通常采用小间隙配合或 过渡配合。 循环负荷:作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转,即合成径 向负载顺次作用在套圈的整个圆周上。通常采用过盈或较紧的过渡配 合。 摆动负荷:作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定区域 内相对摆动,即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于 180°的部分圆周上。
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