第7章 滚动轴承公差与配合
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。
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
32
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
滚动轴承的公差与配合
轴类型 精确等级
应用情况
200 300
C、B 高精度磨床，丝锥磨床，螺纹磨床，磨齿机，插齿刀磨床（B）
36000 46000
3182100
2000 3000
7000
8000
D
精密镗床，内圆磨床，齿轮加工机床
E
普通车床，铣床
C
精密丝杆车床，高精度车床，高精度外圆磨床
D
精密车床，精密铣床，六角车床，普通外圆磨床，多轴车床， 镗床
外圆相对于 负荷方向旋
转
循环负荷
轻负荷 正常负荷
重冲击负荷
薄壁、整 体式壳体
张紧滑轮
N 7*
装用球轴承的轮毂
P7*
装用滚子轴承的轮毂
滚动轴承精度等级选用
G级轴承应用在中等负荷、中等转速和旋转精度要求不 高的一般机构中。如普通机床、汽车和拖拉机的变速 机构和普通电机、水泵、压缩机的旋转机构的轴承。
箱
H 7*
轻和正常负 轴向能移动 荷
整体式
磨床主轴用球轴承、小 J6、
型电动机
H6
外圆相对于 负荷方向摆
动
摆动负荷
冲击负荷
轻和正常负 荷
整体式或
铁路车辆轴箱轴承
剖分式壳 体
电动机、泵、曲轴主轴
J 7*
承
正常和重负 轴向不能移 整体式壳 电动机、泵、曲轴主轴
荷
动
体
承
K 7*
重冲击负荷
牵引电动机
M 7*
转速机构中。
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D、C级
应用于旋转精度高和转速高的旋转机构 精密机床的主轴轴承，精密仪器和机械
使用的轴承。
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E级
应用于旋转精度和旋转较高的旋转机构 如普通机床的主轴轴承，精密机床传动
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：
滚动轴承的公差与配合(新)
智能化和数字化技术的应用，使 得滚动轴承的公差与配合更加精 确和高效。
03
滚动轴承的设计和制造过程中， 不断引入新的理论和算法，以提
高其性能和可靠性。
04
应用发展趋势
01
滚动轴承的应用领域不断扩大，从传统的机械行业向新能源、轨道交 通、航空航天等领域拓展。
02
随着工业自动化的快速发展，滚动轴承在智能制造领域的应用越来越 广泛。
公差与轴承性能关系
公差大小直接影响轴承的旋转精度、 振动和温升等性能指标。公差越小， 轴承的旋转精度越高，振动和温升越 低，但同时也增加了制造难度和成本。
VS
合适的公差配合能够保证轴承在预期 的工作条件下具有较长的使用寿命和 良好的性能表现。因此，在选择和使 用轴承时，应根据实际工作需求和条 件综合考虑公差配合的影响。
竞争力。
国内外市场的融合程度不断 提高，国内企业通过参与国 际市场竞争，不断提高自身 实力和水平。
随着环保意识的提高，节能 减排成为市场发展的重要趋 势，滚动轴承行业也不例外 。
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THANKS
检测方法
外观检测
通过观察轴承的外观，检查是 否有磨损、裂纹、锈蚀等现象
。
声音检测
通过听轴承运转的声音，判断 是否存在异响或不规则的运转 声音。
振动检测
通过测量轴承运转时的振动速 度、加速度等参数，判断轴承 的运转状态。
温度检测
通过测量轴承运转时的温度， 判断是否存在过热现象。
调整方法
调整轴承间隙
滚动轴承的公差与配 合(新)
目录
CONTENTS
• 滚动轴承的公差 • 滚动轴承的配合 • 滚动轴承的公差与配合的选择 • 滚动轴承的公差与配合的检测与调整 • 滚动轴承的公差与配合的发展趋势
第七章_滚动轴承公差配合
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]A2.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]C3.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]C4.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]C5.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。
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第7章 滚动轴承公差与配合
一、判断题
1.6级精度轴承用于低、中速及旋转精度要求不高的一般旋转机构中。
( × )
2.滚动轴承外圈与座孔的配合为基孔制、内圈与轴的配合为基轴制。
（×）
3.滚动轴承内圈与基本偏差为g的轴形成间隙配合。
（×）
4.对于某些经常拆卸，更换的滚动轴承，应采用较松的配合。
（√）
5.承受轻负荷比重负荷的轴承与轴颈和外壳孔的配合应紧一些。
（×）二．选择题
1．按GB/T307.1的规定，深沟球轴承的公差等级分为（ C ）。
A. 1、2、3、4、5级
B. 3、4、5、6、7级
C. 2、4、5、6、0级
D. 3、4、5、6、0级
2.国标规定滚动轴承内圈的基本偏差为（ C ）。
A.EI=0
B.EI＜0
C.ES=0
D.ES＞0
3.滚动轴承内圈与公差代号为6
k的轴颈配合形成的配合性质为（ C ）。
A.间隙配合
B.过渡配合
C.过盈配合
D.不确定
4. 与滚动轴承内圈相配的表面，根据其配合要求，应标注的公差原则是（ C ）.
A.独立原则
B.最大实体要求
C.包容要求
D.最小实体要求
5.与滚动轴承配合的轴颈的形状公差通常选择的项目是（ B ）。
A.轴颈素线的直线度
B.轴颈的圆柱度
C.轴颈轴线的同轴度 三．综合题
1.滚动轴承的精度等级分为哪几级?哪级应用最广？
答：滚动轴承的精度有0、 6 、5 、4和2共五级，0级在机械中应用最广。
2.滚动轴承与轴和外壳孔配合采用哪种基准制?
答：滚动轴承内圈与轴采用基孔制配合，滚动轴承外圈与孔采用基轴制配合。
3.滚动轴承内圈与轴颈的配合同国家标准《公差与配合》中基孔制同名配合相比，在配合性质上有何变化?为什么？
答：由于轴承内圈单一平面平均内径d mp公差带偏差在零线下侧，与基准孔H
有所不同，所以轴承内圈与轴颈组成的基孔制配合比国家标准《公差与配合中》基孔制配合紧以些。
4.滚动轴承承受负荷类型及负荷大小不同与选择配合有何关系?
答：轴承套圈承受负荷的类型通常受定向负荷的轴承套圈其配合应选稍松一些；受旋转负荷的轴承套圈其配合应选紧一些；受摆动负荷的轴承套圈其配合的松紧
程度一般与受旋转负荷的轴承套圈相同或稍松些。
而选择滚动轴承与轴和外壳孔
的配合与负荷大小有关。
负荷越大，过盈量应选得越大，因此，承受轻负荷、正
常负荷、重负荷的轴承与轴颈和外壳孔的配合应依次越来越紧一些。
5.某机床转轴上安装6级精度的深沟球轴承，其内径为40mm，外径为90mm，
该轴承承受一个4000N的定向径向负荷，轴承的额定动负荷为31400N，内圈随
轴一起转动，外圈固定。
试确定:
（1）与轴承配合的轴颈、外壳孔的公差带代号；
（2）画出公差带图，计算出内圈与轴、外圈与孔配合的极限间隙、极限过盈；（3）轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度参数值；
（4）参照图7-6把所选的公差带代号和各项公差标注在图样上。
答：（1）齿轮转动时作用力为方向不变的径向负荷，轴承内圈与轴一起旋转，
外圈静止不动。
而Fr = 4000N,C =31400N,所以Fr =4000N /31400N= 0.06C属正常负荷；内圈承受旋转负荷，外圈承受固定负荷，查表8-2、8-3得：轴颈公差带为k5，外壳孔公差带为J6；
(2)为了分析轴承配合得性质，可画出公差带图：查表7-1得：轴颈和外壳孔的极限偏差：
轴颈为40 k5、外壳孔为：90 J6
由图算出内圈与轴: Ymax = EI – es = - 0.010-(+0.013) = - 0.023mm
Ymin = ES – ei = 0 –( +0.002) = -0.002mm
外圈与孔：Xmax = ES – ei = + 0.016– ( - 0.013) =+0.026mm
Ymax = EI –es =-0.006– 0 =-0.006mm
（3）查表7-4得圆柱度要求：轴颈为0.003mm、外壳孔为0.06mm
端面圆跳动要求：轴肩 0.008mm 、外壳孔肩 0.015mm 查表7-5得粗糙度要求：轴颈Ra=0.4um 、轴肩 Ra= 1.6um
外壳孔Ra= 0.8um 、孔肩 Ra= 3.2um
（4）见下图。