第七章_滚动轴承公差配合
第七章滚动轴承的公差与配合
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P146相应表格。
宁夏大学
刘晶
2015.03
在装配图上的标注：
（6x）——圆锥滚子轴承，它没有6
宁夏2大,学4,5,6,0精度轴承应用见表7-1刘晶
2015.03
§7.3 滚动轴承内径、外径的公差带及其特点
由于轴承内、外圈均为薄壁结构，制造和存放时易变 形，但在装配后能够得到矫正。为了便于制造，允许有一 定的变形。
◆国家标准对轴承内径和外径尺寸公差作了两种规定： 1、规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏
其主要原因是轴承配合的特殊要求。在大多数情况下，轴承 的内孔要随轴一起转动，两者之间的配合必须有一定的 过盈。而且量又不能太大。
滚动轴承外圈内径的公差带分布于以公称直径D为零线的 下方，即上偏差为零，下偏差为负值。与国标中基本偏差代 号为h公差带相似，公差值不同。
宁夏大学
刘晶
2015.03
轴承内外径公差带图：
宁夏大学
刘晶
2015.03
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。
轴承一般工作在80℃以下
轴承尺寸大小 滚动轴承的尺寸愈大，选取的配合应愈紧。
但对于重型机械上使用的特别大尺寸的轴承， 应采用较松的配合。
2 +0.012
Φ55j6（ -0.007）
7滚动轴承的公差与配合
第7章滚动轴承的公差与配合向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为0、6、5、4、2五级；圆锥滚子轴承分为0、6x、5、4、2五级；推力轴承分为0、6、5、4四级。
轴承精度等级代号用字母“P”和数字的组合表示。
P0、P6（P6X）、P5、P4、P2分别表示轴承精度为0、6、5、4和2级。
P0级轴承是普通级轴承，在机械中应用最广，一般用在旋转精度要求不高的机械中，例如普通车床的变速及进给机构中的轴承、汽车的变速机构的轴承、普通减速器的轴承。
P0级轴承在产品和图样上不用标注其精度等级。
6级和5级轴承属中级和较高级精度，主要是用在转速和旋转精度要求较高的机构中。
例如，普通车床主轴的后支撑轴承用6级、前支撑用5级精度的轴承。
4级和2级轴承分属高级和精密级轴承，多用于转速很高或要求旋转精度很高的精密机械中的轴的支撑。
例如，高精度的磨床和车床、精密螺纹车床和齿轮磨床的主轴选用4级轴承，精密坐标镗床、高精度齿轮磨床和数控机床的主轴用2级轴承作为轴系的支撑。
7.2滚动轴承内径和外径的公差带及其特点国家标准GB307.1-2005对向心轴承内径d和外径D规定了两种尺寸公差。
滚动轴承内外圈均为薄壁件，在自由状态下容易变形，所以规定了单一径向平面内的平均直径偏差，内径的平均直径偏差用Δd mp表示，外径的平均直径偏差用ΔD mp表示。
轴承内，外径尺寸公差的特点是所有公差等级的公差都单向配置在零线下方，即上极限偏差为零，下极限偏差为负值。
图7-2是各级精度的滚动轴承单一径向平面内平均直径d mp和D mp的公差带示意图。
图7-2 轴承单一平面平均内、外径的公差带从图7-2可以看出，轴承内径和外径的上极限偏差均为零值，下极限偏差是负值。
滚动轴承是标准件，轴承内圈和外圈分别作为基准孔和基准轴。
光滑圆柱结合国家标准中，基准孔公差带的下极限偏差等于零，但轴承内圈公差带是其上极限偏差为零值。
因此，滚动轴承的内圈公差带与轴颈公差带构成配合时，在一般基孔制中原属过渡配合将变为过盈配合，如k5、k6、m5、m6、n6等轴的公差带与一般基准孔H配合时是过渡配合，在与轴承内圈配合时则为过盈配合；在一般基孔制中原属间隙配合而成为过渡配合，如h5、h6、g5、g6等轴颈公差带与一般基准孔H的配合是间隙配合，而在与轴承内圈配合时变为过渡配合。
轴承公差与配合
轴承公差与配合一、轴承的公差滚动轴承的尺寸公差和旋转精度分别符合《向心轴承公差》GB/T307.1-1994（等效采用ISO 492-1981）和《推力球轴承公差》GB/T307.4-1994（等效采用ISO 199-1979）标准。
见表16-1至表16-11。
1、向心轴承（1）符号及定义内径：d公称内径ds 单一内径d1 圆锥孔理论大端直径dmp单一平面内平均内径△dmp单一平面平均内径的偏差=dmp-d（对于圆锥孔△dmp仅指内孔的理论小端）△ds单一内孔直径的偏差△dlmp圆锥孔在理论大端的平均内径偏差=dlmp-d1Vdmp平均内径变动量，即最大和最小单一平面平均内径之差dmpamax-dmpminVdp 单一径向平面内径变动量，即单一径向平面内最大和最小单一内径之差=dsmax-dsmin（圆锥滚子轴承用任一径向平面内的内径变动量的最大值表示）外径：D 公称半径D1外圈凸缘公称外径Ds 单一外径Dmp单一平面平均外径△Ds单一外径偏差=Ds-D△Dmp单一平面平均外径的偏差=Dmp-D VDp单一径向平面内外径变动量；即单一径向平面内最大和最小单一外径之差△Dmp平均外径变动量，即最大和最小单一平面平均外径之差=Dmpmax-Dmpmin宽度：B，（C）内（外）圈公称宽度Bs，（Cs）内（外）圈单一宽度△Bs，（△Cs）内（外）圈单一宽度偏差=Bs-B，（Cs-C）T 圆锥滚子轴承公称宽度VBs，（VCs）内（外）圈宽度变动量，即单个内（外）圈最大和最小单一宽度之差=Bsmax-Bsmin，（Csmax-Csmin）△Ts实测圆锥滚子轴承宽度的偏差=Ts-T △T1s圆锥滚子轴承内组件与标准外圈组成的轴承宽度的实测偏差△T2s圆锥滚子轴承外圈与标准内组件组成的轴承宽度的实测偏差旋转精度：Kia成套轴承内圈的径向跳动Kea成套轴承外圈的径向跳动Sd内圈基准端面对内孔的跳动SD外径表面母线对基准端面倾斜度的变动量SD1外径表面母线对凸缘背面的倾斜度的变动量Sia成套轴承内圈端面对滚道的跳动Sea成套轴承外圈端面对滚道的跳动Sea1成套轴承凸缘北面对滚道的跳动（2）公差值（1）向心轴承（圆锥滚子轴承除外）0级公差内圈外圈6级公差内圈6级公差外圈2、圆锥滚子轴承本条规定的内孔直径公差适用于圆柱孔 0级公差外圈—直径公差和径向跳动宽度—内、外圈、单列轴承及其组件6X级公差本公差级内圈和外圈的直径和径向跳动公差与0级公差规定的数值相同。
滚动轴承的公差和配合
第7章 滚动轴承的公差与配合 教学提示：本章主要讲述滚动轴承的分类、作用、公差特点、配合件公差及选用，确定轴承配合的主要依据。
教学要求：要求了解滚动轴承内、外径公差带及其特点，配合件公差的选用，及与一般圆柱体公差配合的区别，掌握套圈与负荷方向的关系等，以确定轴承配合。
7.1 滚动轴承的分类及公差特点滚动轴承是以滑动轴承为基础发展起来的，是用来支承轴的部件，是机械制造业中应用极为广泛的一种标准部件，其工作原理是以滚动摩擦代替滑动摩擦。
滚动轴承有各式各样的结构，但是，最基本的结构一般是由两个套圈，一组滚动体和一个保持架所组成的通用性很强、标准化、系列化程度很高的机械基础件。
按照滚动轴承所能承受的主要负荷方向，又可分为向心轴承(主要承受径向载荷)、推力轴承(承受轴向载荷)、向心推力轴承(能同时承受径向载荷和轴向载荷)。
由此可见，滚动轴承可用于承受径向、轴向、或径向与轴向的联合负荷。
如图7.1所示为典型的滚动轴承深沟球轴承(向心轴承)和推力球轴承(推力轴承)的结构，以深沟球轴承最为常见，本章对推力轴承不做介绍。
由深沟球轴承结构可知，内圈与传动轴的轴颈配合，外圈与外壳孔配合，属于典型的光滑圆柱配合。
目前，滚动轴承已发展成为主要的支承型式，应用越来越广泛。
(a) 深沟球轴承(b) 推力球轴承图7.1 滚动轴承1—外圈2—密封3—内圈4—滚动体5—保持架6—上圈7—下圈滚动轴承的工作性能和使用寿命，既取决于本身的制造精度，也与其配合件即外壳孔、传动轴的配合性质，及外壳孔、传动轴轴颈的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度等因素有关。
第7章 滚动轴承的公差与配合·135··135·7.1.1 滚动轴承的公差等级滚动轴承的精度是指滚动轴承主要尺寸的公差值及旋转精度。
根据滚动轴承的结构尺寸、公差等级和技术性能等产品特征，国家标准GB/T307.3—2005《滚动轴承通用技术规则》(已颁布GB/T307.3—2005新标准)将滚动轴承公差等级按精度等级由低至高分为0、6(6x)、5、4、2。
第七章 滚动轴承的互换性
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7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选择
• 为了装卸方便，可选用剖分式外壳，如果剖分式外壳与外圈采用的配 合较紧，会使外圈产生椭圆变形，因此宜采用较松配合。当轴承安装 在薄壁外壳、轻合金外壳或薄壁的空心轴上时，为了保证轴承工作有 足够的支承刚度和强度，所采用的配合应比装在厚壁外壳、铸铁外壳 或实心轴上时紧一些。 • 5.安装和拆却轴承的条件 • 考虑到轴承安装和拆卸的方便，宜采用较松的配合，这点对在重型机 械上使用的大型或特大型轴承尤为重要。如果既要求装拆方便，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。
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7.3滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选择
• (2)旋转精度和旋转速度的影响。机器要求有较高的旋转精度时，相 应地要选用较高精度等级的轴承，因此，与轴承配合的轴和壳体孔， 也要选择较高精度的标准公差等级。对于承受负荷较大且要求较高旋 转精度的轴承，为了消除弹性变形以及振动的影响，应避免采用间隙 配合。而对一些精密机床的轻负荷轴承，为了避免孔和轴的形状误差 对轴承精度的影响，常采用有间隙的配合。 • 4.轴和外壳孔的结构与材料
图7-5例题图
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7.2 滚动轴承内外径及相配合轴径、外 壳孔的公差带
• 7.2.2 与滚动轴承配合的轴、孔公差带
• GB/T 275-1993规定，滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的常用公差带如 图7-3所示。其适用范围如下。 • (1)主机对旋转精度、运转平稳性、工作温度等无特殊要求的安装情 况。 • (2)轴承外形尺寸符合国标规定，且公称内径d≤500 mm，公称外径 D≤500 mm。 • (3)轴承公差符合GB 307.1“滚动轴承公差”中的0、6(6X)。 • (4)轴承游隙符合GB 4604“滚动轴承径向游隙”中的0组。 • (5)轴为实心或厚壁钢制轴。 • (6)外壳为铸钢或铸铁制件。
第七章 滚动轴承公差配合
6
6、滚动轴承的工作性能取决于：
1）滚动轴承本身的制造精度；
2）…………与轴、孔的配合性质；
3）轴和壳体孔的尺寸精度；
4）………………形位误差；
5）………………表面粗糙度。
7
二、滚动轴承的公差（ GB/T307－2005 ）
1、滚动轴承的精度等级 GB/T 307.3－2005规定： 按轴承的尺寸精度和旋转精度分： 向心轴承： 0 滚子轴承： 0 推力轴承： 0 6 6X 6 5 5 5 4 4 4 2
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3、确定轴承单一平面平均内外径极限偏差：
查P151表7-1：单一平面平均内径偏差Φ500-0.01
查P151表7-1：单一平面平均外径偏差Φ900-0.013 4、确定轴与壳体孔的极限偏差： 查表2-1、2-3得：轴为Φ50+0.011-0.005 查表2-1、2-4得：孔为Φ90+0.0350
9
① 轴承内、外径d和D的制造精度 尺寸精度 ② 轴承内、外圈宽B、C的制造精度 ③ 圆锥滚子装配高T的制造精度 轴承内、外圈的径向跳动Kia、Kea 旋转精度 轴承内、外圈端面对滚道跳动Sia、Sea 轴承内圈基准端面对内孔的跳动Sd 外经表面母线对基准端面的倾斜度跳动SD
10
各级精度的滚动轴承应用（P150）
11
2、滚动轴承内、外径公差带
特点1：滚动轴承内外圈为薄壁零件，易变形也易纠正。
为了控制Leabharlann 轴承的变形程度规定：
轴承的旋转精度
尺寸公差
单一内径ds、外径Ds偏差△ds、△Ds
单一平面平均内径dmp、外径Dmp偏差△dmp、△Dmp
形状公差
滚动轴承与轴径及外壳孔的配合应采用什么公差原则
滚动轴承与轴径及外壳孔的配合应采用什么公差原则一、引言在工程制造领域，滚动轴承是一种常用的零部件，用于支撑和旋转机械设备中的轴。
为了确保滚动轴承的稳定性和可靠性，轴径与外壳孔之间的配合公差原则至关重要。
本文将深入探讨滚动轴承与轴径及外壳孔的配合公差原则，帮助读者更好地理解这一主题。
二、滚动轴承与轴径配合公差原则1. 基本原理滚动轴承与轴径的配合公差原则需遵循ISO和GB标准，以确保轴承能够正确安装在轴上并具有良好的旋转性能。
根据ISO286-2和GB1800.1-1996标准，通常采用制轴径基准尺寸和制孔基准尺寸的形式进行配合。
制轴系列分为加置制轴系列、基准轴系列和负偏差制轴系列，制孔系列也分为加置制孔系列、基准孔系列和负偏差制孔系列。
在配合过程中，需根据具体要求选择适当的基准尺寸和公差等级。
2. 公差等级根据实际应用需求，轴径与滚动轴承的配合公差可分为一般配合、紧配合和松配合。
一般配合适用于一般情况下的轴承安装，具有良好的流动性和安装性。
紧配合适用于要求较高的工况，具有较小的间隙，能够提高轴承的刚性和传动精度。
松配合适用于对中心位置要求不高的场合，具有较大的间隙，可以减小装配难度和提高装配效率。
三、滚动轴承与外壳孔的配合公差原则1. 基本原理滚动轴承与外壳孔的配合公差原则同样需遵循ISO和GB标准，以确保轴承能够正确安装在外壳孔中并具有良好的稳定性。
在实际应用中，通常采用H7制孔和h7轴的配合，其中H7代表基准孔系列，h7代表基准轴系列。
还需根据具体要求选择适当的公差等级和配合类型。
2. 公差等级与轴径配合类似，外壳孔与滚动轴承的配合公差也可分为一般配合、紧配合和松配合三种类型。
一般配合适用于一般情况下的孔安装，具有良好的流动性和安装性。
紧配合适用于要求较高的工况，具有较小的间隙，能够提高外壳孔的刚性和稳定性。
松配合适用于对几何要求不高的场合，具有较大的间隙，可以减小装配难度和提高装配效率。
四、总结及个人观点通过以上对滚动轴承与轴径及外壳孔的配合公差原则的探讨，我们不难发现，配合公差原则的选择对于轴承的安装和使用至关重要。
滚动轴承的公差与配合
例如在图（C）和图（d）所示，当定向负荷Fr大于 旋转负荷Fc时，二者的合成负荷的大小将周期性的变化，且在一定区域内摆 动如右图所示。此时静止的套圈承受摆动负荷，而旋转套圈则仍承受循环负 荷。
受固定负荷的套圈配合应选松一些，一般选较松的过渡配合或较紧 的间隙配合，以便使套圈滚道间的摩擦力矩带动套圈转位，使套圈受力 均匀，延长轴承的使用寿命。承受旋转负荷的套圈应选用较紧的配合， 一般选过盈配合或较紧的过渡配合，其过盈量的大小以不使套圈与轴颈 或外壳孔配合表面产生爬行现象为原则。承受摆动负荷的套圈，其配合 的松紧程度应介与前两种负荷之间。
2.分类
按承受负荷的方向，滚动轴承可分为主要承受径向负荷的向心轴 承、同时承受径向和轴向负荷的角接触轴承及仅承受轴向负荷的推力 轴承。按滚动体的形状，滚动轴承可分为球轴承、圆柱滚子轴承、圆 锥滚子轴承和滚针轴承。
通常，内圈与轴颈一起旋转，外圈与外壳孔固定不动。但也有些机 器的部分结构中要求外圈与外壳孔一起旋转，而内圈与轴颈固定不动。
（1）轴承承受负荷的类型
作用在轴承上的径向负荷，一般是由定向负荷（如皮带的拉力或 齿轮的作用力）和旋转负荷（如机件的离心力）合成的。按照作用方 向与套圈的相对运动关系，径向负荷可以分为：
①固定负荷 轴承运转时，作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，即
合成的径向负荷始终不变的作用在套圈滚道的某一局部区域上，则该 套圈承受着固定负荷。如下图（a）所示：
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第七章滚动轴承公差配合
一、判断题
1.向心轴承的五个精度等级中，0级最高，6级最低。
（）[答案]错
2.轴承套圈相对于负荷方向旋转时，一般选用具有最小过盈的配合或过盈概率大的过渡配合（）[答案]对
3.为了保证轴承与轴颈、轴承孔的配合性质，轴颈应采用最大实体要求，轴承孔应采用包容要求。
（）[答案]错
4轴承的游隙过大会使转轴的径向跳动和轴向跳动增大。
（）[答案]对
5.当轴承套圈相对于负荷方向固定时，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。
（）[答案]对
6.轴承套圈相对于负荷方向摆动时，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。
（）
7.轴承承受的负荷越大，则与轴颈或轴承孔的配合应越紧。
（）[答案]对
8.轴承内圈与轴颈两者公差带所组成的配合要比一般尺寸公差配合标准中规定的基孔制同名配合偏松一些。
（）[答案]错
9.对于推力轴承的精度等级，国标规定了0，6x，5，4四个级别。
（）
[答案]错
10.轴承内圈的热膨胀会使它与轴颈的配合变松，外圈的热膨胀会使它与轴承孔的配合变紧。
（）[答案]对
11.滚动轴承单一平面平均内、外径的公差带都在零线下方，上偏差为零。
（）
[答案]对
二、填空题
1.轴承内圈孔径的公差带带位于以公称内径为零线的( )；当轴颈选用j5公差带时，内圈与轴颈的配合性质为( )。
[答案]下方；过渡配合
2.滚动轴承工作时为保证其工作性质，必须满足( )和( )两项要求。
[答案]必要的旋转精度，合适的游隙
3.在装配图上，滚动轴承内圈与轴颈的配合处需标注( )的公差带代号；若内圈相对于负荷方向旋转，则内圈与轴颈的配合应( )。
[答案]轴颈，较紧
三、选择题
1.规定滚动轴承单一内（外）径极限偏差主要是为了
A、限制变形量过大
B、方便检测
C、控制配合性质
D、保证加工精度
[答案]A
2.按标准规定，滚动轴承内圈基准孔的公差带相对于以公称直径为零线的配置是
A、位于零线之下，基本偏差为负值
B、相对于零线对称分布
C、位于零线之下，基本偏差为零
D、位于零线之上，基本偏差为零[答案]C
3.按GB/T 307.3－1996规定，向心轴承的公差等级分为
A、2、3、4、5、6、7、8、9八级
B、4、5、6、7、8、9六级
C、2、4、5、6、0五级
D、0、2、3、4、5五级[答案]C
4.规定滚动轴承单一平面平均内（外）径极限偏差主要是为了
A、限制变形量过大
B、方便检测
C、控制配合性质
D、保证加工精度[答案]C
5.按GB/T 4604－1993规定，轴承的径向游隙共分为
A、2、0、3、4、5五组
B、4、5、6、7、8五组
C、0、4、5、6、7五组
D、3、4、5、6、7、8六组[答案]A。