互换性 第六章 滚动轴承的公差与配合

互换性与技术测量 基础
E-mail: chh@
第6章
滚 滚动轴承简介 6.2 滚动轴承的精度规定 6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选 择
6.1 滚动轴承简介
滚动轴承是精密的标准 部件。 它主要由套圈——内、 外圈(薄壁套类零件)、 滚动体、保持架和铆钉 等组成。 滚动轴承的内径d和外径 D是配合的公称尺寸。
考虑以下因素：
内、外圈的工作条件(承受负荷的类型、负荷的大
小)、轴承的类型、轴承的公称尺寸大小、轴承的公
差等级、轴承轴向位移的限度及其他情况等。
负荷、轴颈公差带、应用举例
表2.30 安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带
循 环 负 荷 ， 摆 动 负 荷
负荷、轴颈公差带、应用举例
表2.30 安装向心轴承和角接触轴承的轴颈公差带
负荷类型
(1) 局部负荷。 当套圈与作用在套圈上的径向负荷相对静止时，则 套圈始终是局部承受负荷，这种负荷称为局部负荷。 (2) 循环负荷。 当套圈与作用在套圈上的径向负荷相对转动，则套 圈在360°方向上依次承受负荷，称套圈承受循环负 荷。 (3) 摆动负荷。 当套圈在小于360°方向的范围内依次承受径向负荷 时，则套圈承受摆动的径向负荷。
局 部 负 荷
负荷、轴颈公差带、应用举例 表2.31 安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带
6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选择
表2.32
安装推力轴承的轴颈公差带
6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选择
表2.33 安装推力轴承的外壳孔公差带
注：表2.30至表2.33适用于： 轴承精度等级为0级、6级；轴为实体或厚壁空心件； 轴颈材料为钢，外壳孔为铸铁；轴承应是具有基本 组的径向游隙。
46
课堂作业
1. 某深沟球轴承的内圈旋转，外圈固定，承受方向和 大小皆固定的径向负荷作用，则内圈相对于负荷方 向( C )，而外圈相对于负荷方向( B )。 A 摆动 B 静止 C 旋转 D 摆动和旋转 2. 深沟球轴承内圈承受大小和方向均不变的径向负荷 ，在设计图样上该内圈与轴颈的配合采用较紧的配 合，它决定于该内圈相对于负荷的方向( C )。 A 静止 B 摆动 C 旋转 D 摆动和旋转 3. 轿车前轮轮毂中的滚动轴承外圈相对于它所受负荷 方向是( C )。 A 摆动的 B 静止的 C 旋转的 D 不可确定的
径与外壳孔径的配合为基轴制。（由于轴承为标准
部件）
由于轴承内圈内径公差带与基准孔(H)公差带的位置
不同，因此，轴承与轴颈配合性质不同于光滑圆柱
结合中的基孔制配合。
6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选择
21
6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选择
1. 轴颈和外壳孔径公差带的种类 国家标准GB/T 275—1993规定的轴颈和外壳孔 径公差带如图所示。
6
6.1 滚动轴承简介
当机械产品应用滚动轴承时，精度设计的任务：
① 选择滚动轴承的公差等级。
② 确定与滚动轴承配合的轴颈和座孔的尺寸公差
带代号。
③ 确定与滚动轴承配合的轴颈和座孔的形状和位
置公差及表面粗糙度要求。
6.2 滚动轴承的精度规定
轴承的精度特点—— 尺寸精度： 指轴承内径d、外径D、内圈宽度B、外圈宽度C的
(3)摆动负荷：作用于轴承上的合成径向负荷与所 承受的套圈在一定区域内相对摆动，即其负荷向 量经常变动地作用在套圈滚道的局部圆周上，该 套圈所承受的负荷性质，称为摆动负荷。
45
根据负荷选择配合
受旋转负荷的套圈与轴(或外壳孔)相配应选过盈配 合，或较紧的过渡配合。 受定向负荷的套圈与外壳孔或轴的配合，应选较松 的过渡配合或较小的间隙配合，以便让套圈滚道间 的摩擦力矩带动转位，延长轴承的使用寿命。 受摆动负荷的套圈，特别在重载荷情况下，内、外 圈都应采用过盈配合。内圈旋转时，通常内圈采用 旋转负荷的配合；外圈必须在外壳孔内游动或其负 荷较轻时，可采用比旋转负荷稍松的配合。
制造精度；
旋转精度： 指成套轴承内、外圈的径向跳动(Kia，Kea)和轴
向跳动(Sia，Sea)，内圈端面对内孔的垂直度(Sd) 以及外圈外表面对端面的垂直度(SD)等。
8
滚动轴承的尺寸精度（图示）
滚动轴承尺寸精度——
轴承内圈内径d、外圈外径D、 内圈宽度B、外圈宽度C的制 造精度。
d和D是指轴承内、外径的公 称尺寸。
32
课堂作业
滚动轴承内圈的内径尺寸公差为10μm， 与之相配合的轴颈的直径公差为13μm， 若要求最大过盈为-19μm，；则该轴颈的 +9 上偏差应为___________μm，下偏差应为 -4 ____________μm。
提示：参考第二章内容
33
6.3 滚动轴承的配合件尺寸公差及其选择
2. 轴颈和外壳孔径公差带的选择 意义：正确地选择与轴承配合的轴颈和外壳孔径公 差带，对于保证滚动轴承的正常运转及旋转精度， 延长其使用寿命关系极大。 选择与轴承配合的轴颈和外壳孔径公差带时，主要
6.2 滚动轴承的精度规定
表2. 29 向心轴承外圈平均外径公差(摘自GB/T 307.1—1996)
由表可知，在同一直径尺寸段中， 公差等级愈高，公差值愈小
公差带均在零线下方，即： 上偏差为0，下偏差为负值
6.2 滚动轴承的精度规定
3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的基准制与配合性
质
轴承内圈内径与轴颈的配合为基孔制，轴承外圈外
27
滚动轴承的外径与外壳孔配合应按基轴制，通常两 者之间不要求太紧。其平均外径(Dmp)的公差带位 置与一般基准轴相同，但Dmp的公差值是特殊规定 的，其数值相对略小些，所以，轴承外圈与外壳孔 配合的松紧程度与极限与配合国家标准的同名配合 相比，也不完全相同。
28
29
常 用 公 差 带 关 系 图
1—外圈；2—内圈；3—滚动体；4—保持架
图2.19 滚动轴承
轴承的结构
5
轴承的分类
按滚动体形状分类： 球轴承 圆柱(圆锥)滚子轴承。
滚动轴承按其承受负荷的 方向分类： 向心轴承(承受径向力)、 向心推力轴承(同时承受径 向力和轴向力) 推力轴承(承受轴向力)；
43
(3)摆动负荷：
如，轴承承受一个方向不 1 变的径向负荷 Fr和一个较 小的旋转径向负荷Fc，两 者的合成径向负荷F，其大 小与方向都在变动。 但合成径向负荷F仅在非旋 转套圈AB一段滚道内摆动 (图6—5)，该套圈所承受 的负荷性质，即为摆动负 荷[图6—4(c)(d)]。
44
两种公差
16
国家标准规定这两种公差的目的
① 规定“轴承内圈内径和外圈外径尺寸的极限偏差”
是为了使轴承内圈或外圈在加工和运输过程中产生 的变形不致于过大而能在装配后得到矫正，减少对 轴承工作精度的影响。
② 规定“轴承内圈各处实际内径的平均值公差或外圈
各处实际外径的平均值公差”是保证轴承与轴颈、 外壳孔配合的性质和精度。
因为，轴承与轴颈、外壳孔配合时，决定配合性质
的是内圈的实际平均内径或外圈的实际平均外径。
6.2 滚动轴承的精度规定
表2.28 向心轴承内圈平均内径公差(摘自GB/T 307.1—1996)
由表可知，在同一直径尺寸段中， 公差等级愈高，公差值愈小
公差带均在零线下方，即： 上偏差为0，下偏差为负值
图2.21 与轴承配合的轴颈和外壳孔径公差带
课堂作业
某深沟球轴承的内圈与轴颈Φ55k6、外圈 与箱体孔Φ100J7组成的配合，在装配图上
Φ55k6 标注的配合代号分别为______________ 、
Φ100J7 _____________ 。
注：轴承为标准件，不要标出
23
滚动轴承内、外径公差带特点
30
课堂作业
滚动轴承最常用的精度等级是
0 ______________ 级；滚动轴承外圈与H7外 间隙配合 壳孔组成的配合类别是________________(
间隙配合或是过渡配合或是过盈配合)。
31
课堂作业
1. 滚动轴承内圈与轴颈组成的配合采用基 孔 ______________ 制，滚动轴承内圈内径公差带位 下 于以公称内径为零线的_______________ 方，且 0 上偏差为_________________ 。 2. 滚动轴承外圈与外壳孔组成的配合采用基 轴 ________________ 制，滚动轴承外圈外径公差带 下 位于以公称外径为零线的____________________ 0 方，且上偏差为______________ ，下偏差为 负的公差值 。 _____________
滚动轴承内圈与轴配合应按基孔制。由于轴承内圈 平均内径(dmp)的公差带在零线以下，而极限与配合 国家标准中基准孔的公差带在零线之上，所以轴承 内圈与轴配合比极限与配合国家标准中的同名配合 要紧得多。
24
滚动轴承内、外径公差带特点
这样分布主要是考虑配合的特殊需要。因为在多数 情况下，轴承的内圈是随轴一起转动的，为了防止 在它们之间发生相对运动而导致结合面磨损，则两 者的配合应具有一定过盈。
B和C是滚动轴承内圈、外圈 宽度的公称尺寸。
9
滚动轴承的旋转精度（图示）
10
6.2 滚动轴承的精度规定
1. 滚动轴承的公差等级及其应用
根据国家标准GB/T 307.1—1996《滚动轴承 向心轴
承 公差》的规定，滚动轴承按尺寸公差与旋转精
度分级。
向心轴承分为0、6、5、4和2五个精度等级，其中0 级最低，2级最高； 圆锥滚子轴承分为0、6X、5、4、2五个等级； 推力球轴承分为0、6、5、4四个等级。
(1)局部负荷（定向负荷）：作用于轴承上的合成径 1．负荷类型 向负荷与套圈相对静止，即负荷方向始终不变地作 用在套圈滚道的局部区域上，该套圈所承受的这种 负荷性质，称为定向负荷。图(a)所示的外圈和图(b) 所示的内圈相对径向负荷静止，故承受局部负荷。