滚动轴承组合设计

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滚动轴承的组合结构设计

滚动轴承的组合结构设计

机械设计基础
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2. 滚动轴承的安装与拆卸
滚动轴承的组合结构设计
冷压法装轴承 轴承的安装
手锤装轴承 轴承的拆卸
机械设计基础
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1.7 轴承的润滑与密封
1.轴承的润滑
滚动轴承的组合结构设计
轴承的润滑方式常用的有脂润滑和油润滑。选用哪
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滚动轴承的组合结构设计
1.6 轴承的配合与装拆
1.滚动轴承的配合
轴承内圈与轴的配合采用基孔制;轴承外圈与机座的配 合采用基轴制。 在设计时,可参考以下几个原则进行选择:
(1) 当外载荷方向不变时,转动套圈应比固定套圈的配合 紧一些。
(2) 高速、载荷大、振动较大和工作温度高时,配合应选 的紧些,反之,可选取较松的配合;
非接触式密封不与轴直接接触,发热很小,多用于 速度较高的场合。为保证密封作用,旋转部分与固定部 分之间的径向间隙应小于0.2~0.3mm。以防漏油。常用 的非接触式密封有间隙密封、迷宫密封、甩油密封等。
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机械设计基础
1.3 轴承组合的调整
1.轴承间隙的调整
滚动轴承的组合结构设计
利用加减轴承端盖与箱体间 垫片的厚度,进行调整。
利用端盖上的调整螺钉1 推动压盖3,移动滚动轴 承外圈进行的调整环来 进行调整
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滚动轴承的组合结构设计
接触式密封在轴承盖内放置软材料与转动轴直接接 触而起密封作用。常用的软材料有毛毡、橡胶、皮革、 软木等,或者放置减摩性好的硬质·材料(如加强石墨、 青铜、耐磨铸铁等)与转动轴直接接触而起密封作用, 由于直接与轴接触,工作时摩擦、磨损严重,只实用于 低速场合。接触式密封结构形式主要有密封圈密封、毡 圈密封、唇形油封密封、机械密封等。

滚动轴承的组合设计

滚动轴承的组合设计

课时授课计划第六十三次课【教学课题】:§14-11 滚动轴承的组合设计【教学目的】:掌握滚动轴承的组合设计的内容,方法【教学重点及处理方法】:滚动轴承的组合设计的内容,方法处理方法:详细讲解【教学难点及处理方法】:轴承的组合设计的内容,方法处理方法:举例讲解【教学方法】: 讲授法【教具】:课件【时间分配】:引入新课5min新课80 min小结、作业5min第六十三次课【提示启发引出新课】经过寿命计算选定了轴承的类型,如果没有合理的结构保证,则可能使轴承在工作时由于设计的一些理想条件得不到保证而不能在设计寿命内正常工作,甚至提前失效。

因此必须在轴承的组合设计中考虑这些问题。

【新课内容】§14-11 滚动轴承的组合设计一、轴承的配置1、正安装(面对面配置)两轴承外圈窄端面相对。

此方式结构简单,装拆、调整方便,但当轴受热膨胀时,轴承游隙会减小,所以应注意轴向游隙的调整,以防卡死。

适合于传动零件在两轴承之间的场合。

一般机器中多采用正安装。

2、反安装(背对背配置)两轴承外圈窄端面相背。

此方式轴系刚度较好,但结构复杂,装拆、调整不便,在轴受热伸长时,轴承的游隙会增大。

适合于传动零件处于外伸端的场合。

二、滚动轴承支承的轴系结构滚动轴承的基本结构有三种基本类型。

1、双支点单向固定支承每个轴承内、外圈沿轴向只有一个方向受约束。

也叫两端固定。

2、单支点双向固定支承一个支承限制轴的双向轴向位移(称固定支承),另一个支承可沿轴向移动(称游动支承),不能承受轴向负荷。

适合于工作温度较高和支点跨距较大的场合。

3、双支点游动支承两个支承均无轴向约束,又称两端游动支承。

常用于人字齿轮场合,以防齿轮卡死和人字齿两侧受力不均匀。

三、滚动轴承的固定1、周向固定其作用是保证轴承受力后,轴承的内圈与轴颈、外圈与座孔之间不致于产生相对圆周运动。

利用外圈与轴承座孔、内圈与轴颈之间的配合进行固定;以轴承为基准件。

轴承内孔与轴颈采用基孔制,外径和座孔采用基轴制配合;转动圈比坚定圈紧。

机械设计-滚动轴承的组合设计

机械设计-滚动轴承的组合设计
轴承组合位置的调整: 目的:使轴上的零件具有准确的工作位置。 方法:套杯+调整垫片。
滚动轴承的组合设计、润滑和密封
滚动轴承的组合设计 滚动轴承的配合
轴承内圈孔与轴配合
基孔制
轴的公差: k6、m6、n6、js6
轴承外圈与轴承座孔
基轴制
座孔的公差: H7、J7、JS7
滚动轴承的组合设计、润滑和密封
滚动轴承的润滑
滚动轴承的组合设计、润滑和密封
滚动轴承的组合设计
轴承的固定:两端固定和一端固定、一端游动。
一端固定、一端游动: 定义:一个支点双向固定,承受轴向力、 另一端游动。 适用于:工作温度变化较大的长轴。
滚动轴承的组合设计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ润滑和密封
滚动轴承的组合设计
轴承组合的调整:轴承间隙的调整、轴承的预紧、轴承组合位置的调整。
目的:减小摩擦、减轻磨损、吸振、降温、降噪。
分类: 润滑油润滑
特点:摩擦阻力小、能散
热;
适用:高速、高温环境;
黏度大些:高温、载荷大的
场合使用; 黏度小些:反之。 方式:浸油润滑、滴油润滑、
喷雾润滑。
润滑脂润滑
固体润滑
特点:强度高、可承受较大载
荷、不容易流失、便于 密封和维护;
适用:常用;
适用:重载或高温环境;
轴承间隙的调整:
一是加减垫片的厚度; 二是螺钉调整;
滚动轴承的组合设计、润滑和密封
滚动轴承的组合设计
轴承组合的调整:轴承间隙的调整、轴承的预紧、轴承组合位置的调整。
轴承的预紧: 目的:消除游隙。 方法:增加金属垫片、磨窄套圈。
滚动轴承的组合设计、润滑和密封
滚动轴承的组合设计
轴承组合的调整:轴承间隙的调整、轴承的预紧、轴承组合位置的调整。

机械设计基础-13.6滚动轴承的组合设计

机械设计基础-13.6滚动轴承的组合设计

第六节滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计的内容包括:轴承的定位和紧固、轴承的配置设计、轴承位置的调节、轴承的润滑与密封、轴承的配合以及轴承的装拆等问题。

(一)支承部分的刚性和同心度:若座体刚度低,则滚动体受力增大,因此,应适当增加壁厚、采用加强筋,并使轴承座孔同心,减小轴的偏转。

(二)轴承的配置(轴系固定):支承部件的主要功能是对轴系回转零件起支承作用,并承受径向和轴向作用力,保证轴系部件在工作中能正常地传递轴向力以防止轴系发生轴向窜动而改变工作位置。

为满足功能要求,必须对滚动轴承支承部件进行轴向固定。

固定的目的:当轴受到外载荷作用时,使轴有正确的位置、防止轴的轴向窜动以及轴受热膨胀后将轴承卡死。

固定方法:两端固定、一端固定一端游动、两端游动。

1、双支点单向固定(两端固定):两个轴承各限制一个不同方向的轴的轴向移动(只固定内、外圈相对的一个侧面)。

适用于较短的轴系(跨距≤400)温升不高的场合。

为了补偿轴的受热膨胀,装配时应留有一定的轴向间隙。

(a) (b)图所示为两端固定方法,每个支点的外侧各有一个顶住轴承外圈的轴承盖,它通过螺钉与机座联接,每个轴承盖限制轴系一个方向的轴向位移,合起来就限制了轴的双向位移。

轴向力FA的力流路线是通过轴肩、内圈、外圈及轴承盖来实现的。

图(a)为采用深沟轴承的结构,只能承受少量的轴向力;图(b)为采用角接触轴承的结构,可承受较大轴向力。

这种支承形式属功能集中型,每个轴承均承受径向力、轴向力的复合作用,简化了支承结构。

轴系部件工作时,由于功率损失会使温度升高,轴受热后伸长,从而影响轴承的正常工作。

因此支承部件结构设计时必须考虑热膨胀问题。

a、预留轴向间隙对于上图所示的两端固定结构型式,其缺陷是显而易见的。

由于两支点均被轴承盖固定,当轴受热伸长时,势必会使轴承受到附加载荷作用,影响轴承的使用寿命。

因此,两端固定型式仅适合于工作温升不高且轴较短的场合(跨距L400mm),还应在轴承外圈与轴承盖之间留出轴向间隙C,以补偿轴的受热伸长。

滚动轴承的组合设计PPT教学课件

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2. 一支点双向固定,另一支点游动
适宜于轴较长、工作温度大场合
轴承固定方式:固定支点-内外圈的内外侧均固定
游┌ 1、2、6类轴承: 固定内圈两侧,外圈与座孔
动│
间隙配合
支│ N类轴承: 内外圈内外侧均固定
点└ 3、6类轴承: 不可作游动支点
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3 两端游动支承
人字齿轮的其中一条轴的两支承要设计成游 动的,以防齿轮卡死和人字齿两侧受力不均匀。
6. 5.轴承组合轴向固定形式及安装调整。
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PPT教学课件
谢谢观看
Thank You For Watching
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油润滑→ 润滑效果好,具冷却、清洗作用,供 油及密封麻烦
2.密封- 保证润滑良好、防止外泄,防止灰尘、水 气、杂质、酸气进入
┌接触式 ┌毛粘圈

└密封圈
└非接触式: ┌缝隙式装置
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└迷宫装置
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试计算以下轴承(两端固定)的寿命。
已知Fr=3000N ,F=600N,fp=1.5,n=720r/min。
适宜于轴短、工作温度小场合
每个滚动轴承固定一个方向
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双支点单向固定
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一支点固定,一支点游动
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1.双支点单向固定
径向轴承(6、1、2类):内、外圈分别固定内、外侧 角接触轴承:┌正安装-同上 (3、7类) └反安装-内圈固定外侧,外圈固内侧
第36讲
• 滚动轴承的组合设计
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滚动轴承组合设计

滚动轴承组合设计

⑶两端都游动—适应于人字齿轮轴等。
轴承内圈在轴上的固定方法:轴肩、套筒、轴端 压板、螺母、弹性挡圈等。
轴承外圈在轴上的定位方法:轴承端盖、孔用弹 性挡圈、座孔凸肩等。
2.轴系轴向位置的调整
座 孔 3.提高轴承系统的刚度和同轴度 使 用 1)提高轴系的刚度和同轴度目的—保证传动精度。 加 强 筋 2)提高系统刚度的方法:
p6 、 r6 等
轴承外圈与常用配合:H7、 G7、 J7等(参考GB/T275-93)
5、滚动轴承的安装和拆卸
1)安装—压装法
2)拆卸—专用工具(拉轮器)
6、滚动轴承的润滑
1)润滑的目的—减少摩擦磨损,同时有冷却、吸振、防锈和减少噪音。
2)润滑方式—脂润滑和液体油润滑。
7、滚动轴承的密封
1)密封的目的—阻止灰尘、水分等杂物进入轴承,同时也防止润滑剂的 流失。 2)密封方式—接触式和非接触式两大类。
§11-9滚动轴承组合设计
一、何谓滚动轴承的组合设计
—即是解决滚动轴承在轴上的位置固定、 调整、与其它零件的配合、轴承的拆装、 轴承的润滑和密封等一系列问题的过程。
二、组合设计内容
1.轴系的轴向定位(根据轴两端轴承的不
同结构分为三种: ⑴两端单向固定—适应一般工作温度下短轴。
⑵一端双向固定、一端游动—适应于工 作温度较高或支承跨距较大的轴。
接 触 式
非 接 触 式
8、滚动轴承的检验
1)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观 检查
2)空转检查
3)游隙测量
轴 承 采 用 合 理 的 安 装 方 式
采用预紧轴承
(针对角接触轴承)
3)提高轴系的同轴度
4.滚动轴承的配合
内圈与轴的配合—基孔制名义过渡实质是过盈。

滚动轴承的组合设计、润滑与密封

滚动轴承的组合设计、润滑与密封
3. 滚动轴承的配合
由于滚动轴承是标准件,选择配合时就把它作为基准件。因此,轴承内圈与轴的配合采 用基孔制,轴承外圈与轴承座孔的配合则采用基轴于轴承装拆,以便在装拆过程中不致损坏轴承和其他 零件。滚动轴承的装拆以压力法最常用,此外还有温差法、液压配合法等。温差法是将轴承 放进烘箱或热油中,使轴承的内圈受热膨胀,然后即可将轴承顺利装在轴上。液压配合法是 通过将压力油打入环形油槽拆卸轴承。
1. 滚动轴承的润滑
滚动轴承的润滑剂可以是润滑脂、润滑油或固体润滑剂。一般情况下,轴承采用润滑脂 润滑,但在轴承附近已经具有润滑油源时(如变速箱内本来就有润滑齿轮的油),也可采用 润滑油润滑。
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
2. 滚动轴承的密封
滚动轴承密封方法的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度
两端固定支撑
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
(2)一端固定、一端游动
一端固定、一端游动
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
2. 轴承组合的调整
(1)轴承的调整
轴承间隙的调整
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
轴承组合位置的调整
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
(2)轴承的预紧
轴承预紧
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
图1和图2分别是轴承内圈和外圈的拆卸方法。
图1 拆卸内圈
图2 拆卸外圈
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
1.2 滚动轴承的润滑和密封
润滑和密封对滚动轴承的使用寿命有重要意义。润滑的主要目的是减小摩擦与磨损。滚 动接触部位形成油膜时,还有吸收振动、降低工作温度等作用。密封的目的是防止灰尘、水 分等进入轴承,并阻止润滑剂的流失。

滚动轴承及其组合设计 PPT课件

滚动轴承及其组合设计 PPT课件

α
图 例
α
α
二)滚动轴承的主要类型和特点
1.调心球轴承 承载类型——主承径向负荷FR ,
也能承受少量的双向轴向负荷FA 特点——具有调心性能,θ = 20~30 类型代号:(10000) 2.调心滚子轴承 承载类型——主承径向负荷FR 也能承受少量的双向轴向负荷FA 特点——具有调心性能,θ =0.50~20 类型代号:(20000) FA FA FA FA FR
特宽:3 特宽:4 特宽:5 特宽:6
轻:2
中:3
重:4
滚针轴承
:NA
尺寸系列代号表示方法 向心轴承 直径 系列 代号
2 (轻) 3 (中) 4 (重)
推力轴承 高度系列代号 2 7 9 1 2
FA
FR
α
FR
FA
圆锥滚子轴承安装形式一: 正装(面对面安装)
正装简图
圆锥滚子轴承安装形式二: 反装(背对背安装)
反装简图
5.推力球轴承 结构特点:由紧圈(内孔较小,装在轴上) 松圈(内孔较大,装在机座上)和滚动体
组成,套圈与滚动体可分离。
紧圈
滚动体
FA
承载类型——只能受轴向负荷FA 极限转速nlim低
FR
3.推力调心滚子轴承 承载类型——可承很大的轴向负荷FA 和一定径向负荷FR 特点——具有调心性能,θ =20~30 类型代号:(29000) 4.圆锥滚子轴承 结构特点:内外圈可分离,公称接触角有 120,260,α越大,承轴向载 荷的能力就越大。 承载类型——能承受较大的径向负荷FR 和单向的轴向负荷FA。 类型代号:(30000) 使用要求:成对使用 FR
θ
调心轴承简图
三、滚动轴承的主要类型和特点
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轴承外圈止动槽 螺纹环紧固
ห้องสมุดไป่ตู้
12.3.4 滚动轴承的组合设计 1. 滚动轴承的支承结构
----指一个轴系应采用几个轴承支承、如何支承、 如何配置等问题。
合理的轴承配置应考虑:
▲ 轴在机器中有正确的位置 ▲ 防止轴向窜动 ▲ 轴受热膨胀后不致将轴承卡死
等因素
滚动轴承的支承结构
双支点各单向固定 用于工作温度不高的短轴(L≤350mm)
毛毡圈密封 适用场合:
脂润滑,要求环境清洁,轴颈圆周轴速度v <4 ~ 5 m/s,工作温 度不超过90℃。
接触式密封:
密封唇朝外, 目的是防灰尘
密封唇朝里,目
的是防漏油
(a)
适用场合:
密封圈密封
(b)
密封圈用皮革、塑料或耐油橡 胶制成,有的具有金属骨架,有 的没有,制成标准件。
脂或油润滑,轴颈圆周速度v<4~5 m/s,工作温度:-40~100℃。
闭式齿轮传动
12.3.4 滚动轴承的组合设计 2.滚动轴承的轴向固定
---将轴承内圈或外圈相对于轴或轴承座实施紧固。 1)内圈的紧固方法:
弹性挡圈固定 圆螺母与止 轴端挡圈固定 动垫圈固定
紧定衬套、圆螺 母、止动垫圈与 锥孔内圈固定。
12.3.4 滚动轴承的组合设计
2)外圈的紧固方法:




L2 b
小锥齿轮轴支承结构之二
小锥齿轮轴支 承结构之二
L2
特点:
b
1、背靠背安装
2、轴支承刚性好
3、调整轴承游隙不容易
4、调节内圈可对轴承进行预紧
5、受热膨胀后不易卡死
6、轴装配不容易 7、轴上应力集中大
常用的轴承配置方法:
双支点各单向固定 一个支点双向固定、另一端支点游动
两端均游动
L 适用于工 作温度较 高的长轴
钢 衬 筒
L
肋板
使用钢衬筒的轴承座孔
用加强筋增强轴承座孔刚性
12.3.4 滚动轴承的组合设计
▲ 一根轴上两个支承的座孔,必须尽可能地保持同心, 以免轴承内外圈间产生过大的偏斜。
●采用整体结构的外壳,并把两个轴承孔一次镗出;
●在一根轴上的不同尺寸的轴承孔仍应一次镗出, 这时可利用衬筒来安装尺寸较小的轴承。
一支点双向固定、另一端支点游动
两端均游动
预留补偿间隙 C=0.2~0.4 mm
双支点各单向固定
小锥齿轮轴支承 结构之一
L1
特点:
1、面对面安装
b
2、轴支承刚性差
3、调整轴承游隙容易
4、调节外圈可对轴承进行预紧 5、受热膨胀后易卡死
6、轴装配较容易 7、轴上应力集中小
12.3.4 滚动轴承的组合设计
油润滑优点:摩擦阻力小、能散热,可在高速、高温 环境下使用。
12.3.5 滚动轴承的润滑与密封
当滚动轴承的速度较低(dn≤ 2×105 mm.r/min)时,常 采用脂润滑。
在高温、高速的条件下,通常采用油润滑。 飞溅润滑----是一般闭式齿轮传动装置中的轴承常用的润滑方法。
即当箱内齿轮的圆周速度较大(v≥ 2 ~ 3 m/s)时,利用 齿轮转动时飞溅带起的油来润滑轴承。
12.3.5 滚动轴承的润滑与密封 补充:滚动轴承的预紧
加金属垫片 方法
磨窄套圈
潘存云教授研制
12.3.5 滚动轴承的润滑与密封
1.滚动轴承的润滑
轴承中润滑剂不仅可以降低摩擦阻力,还可以起散 热、减少接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。
润滑方式
油润滑 脂润滑
按dn 值查表12--14
脂润滑优点:油膜强度高,不易流失、便于密封,充 填一次,可运转较长时间。
方法: 加减垫片的厚度
螺钉调整
调整垫片
螺钉调整
加减垫片
12.3.4 滚动轴承的组合设计 4. 滚动轴承的装拆
装拆轴承时,要特别注意:
1) 不允许通过滚动体来传力,以免使滚道或滚动体造成损伤。
2) 由于轴承的配合较紧,装拆时应使用专门的工具。
潘存云教授研制
错误的施力 正确的施力
错误
正确
12.3.4 滚动轴承的组合设计
δ=0.1~0.2 mm
δ
径向曲路 δ=1.5~2 mm
δ
径向曲路
因考虑到轴受热后会变 长,间隙取δ=1.5~2mm
(a)
(b)
适用场合:
迷宫式密封 将旋转件与静止件之间的间隙做 成迷宫形式,并在间隙中充填润滑 脂以加强密封效果。
选用深沟球轴承时,外 圈与端盖间应留有间隙。
选用圆柱滚子轴承时, 外圈应双向固定。
固定支承
游动支承
游动支承
12.3.4 滚动轴承的组合设计
12.3.4 滚动轴承的组合设计
12.3.4 滚动轴承的组合设计
常用的轴承配置方法:
双支点各单向固定 一个支点双向固定、另一端游动 两端均游动
人字齿轮由于本身的轴向限 位作用,其中一根轴设计成 两端固定的形式,另外一根 轴必须游动,否则会卡死。
两端游动
12.3.4 滚动轴承的组合设计 3. 滚动轴承的配合
----指内圈与轴颈、外圈与轴承座孔的配合。
▲ 滚动轴承作为一种通用的标准件,规定采用以下配 合类型: 内圈----轴 → 基孔制
外圈----轴承座孔 → 基轴制
1)载荷:载荷较大时,应选用较紧的配合;载荷 方向不变时,转动圈配合宜紧一些,而不动圈配合 宜松一些。
滚动轴承的安装
轴承内圈的拆卸
装内圈于轴上 内外圈上同时受力
12.3.4 滚动轴承的组合设计
轴承外圈的拆卸
h1
h1
12.3.4 滚动轴承的组合设计
12.3.5 滚动轴承的润滑与密封
补充:滚动轴承的预紧
目的: 提高轴承的旋转精度,增加轴承装置的刚性,减少
机器工作时轴的振动。
对某些可调游隙的轴承,在安装时用某种方法在轴 承中产生并保持一轴向力,使内、外圈产生相对移动 以消除轴承中的轴向游隙,并在滚动体和内、外圈接 触处产生预压变形。
12.3.5 滚动轴承的润滑与密封 2.滚动轴承的密封装置
密封方式的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密 封表面的圆周速度有关。
分类
毛毡圈密封 接触式 密封圈密封
非接触式
间隙密封 迷宫式密封
组合式 ---毛毡迷宫式密封
12.3.5 滚动轴承的润滑与密封
接触式密封:
矩形断面的毛毡圈被安 装在梯形槽内,对轴产生一 定的压力而起到密封作用。
12.3.4 滚动轴承的组合设计
2)装卸:常装卸的轴承,应选用间隙配合或过渡配合。
3)转速: 转速较高、振动较大时,宜选过盈配合。
对一般机械,由于轴承内圈与轴一起转动,外圈固定
不动,
轴常用 → k6、 m6
座孔常用 → G7、H7、J7、K7、 M7
12.3.4 滚动轴承的组合设计
轴承游隙的调整
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