滚动轴承的互换性和公差等级

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计,1,滚动轴承的公差等级及其应用,2,滚动轴承与轴径，外壳孔的配合,3,轴颈和外壳孔几何精度,1,滚动轴承的公差等级及其应用,一 滚动轴承,滚动轴承由,内圈、外圈、滚动体和保持架,组成,必要的旋转精度,轴衬工作时轴承的内，外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内，以保证转动零件的回转精度,2,合适的游隙,滚动轴承的公差等级及其选用,1,滚动轴承的公差等级,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,、,高级,6,、,精密级,5,、,超精密级,4,最精密级,2,2,各个公差等级的滚动轴承的按,机器功能对轴承部件的旋转精度要求。,一般这样选取：,/0,： 用于旋转精度要求不高的一般机构中。,/6,、,/5,、,4,：用于旋转精度要求较高或转速较高的机构中。,/2,： 用于高精度、高转速的特别精密部件上。,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。,2,滚动轴承与轴径，外壳孔的配合,基准,公差带的位置,公差带大小,内圈,基孔制,孔的公差带在零下,线,方,由轴承本身的精度等级确定,外圈,基轴制,轴的公差带在零线下方,由轴承本身的精度等级确定,一 滚动轴承内、外径公差带的特点,轴承内外径公差带图：,0,6,5,4,2,0,6,5,4,2,+,0,-,+,0,-,D,d,轴承外径,D,mp,的公差带,轴承内径,d,mp,的公差带,二 与滚动轴承配合的,轴径和外壳孔,的常用公差带,由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时业已确定，因此轴承在使用时，它与轴颈和外壳孔的配合面间的配合性质要由,轴颈和外壳孔,的公差带确定。,+,0,-,d,g6,g5,h8,h7,h6,h5,js6,js5,j6,j5,k5,k6,m5,m6,n6,p6,r6,内圈公差带,与滚动轴承配合的,轴径,的常用公差带,D,+,0,-,G7,H8,H7,H6,Js7,Js6,J7,J6,K6,K7,M6,M7,N6,N7,P6,P7,外圈公差带,与滚动轴承配合的,外壳孔,的常用公差带,返回目录,滚动轴承与轴径、外壳孔配合的选择及其所考虑的主要因素,一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态,1,套圈相对于负荷方向,固定,旋转的内圈负荷和固定,的外圈负荷,固定的内圈负荷和旋转,的外圈负荷,旋转的内圈负荷和外圈承受,摆动,负荷,内圈承受,摆动,负荷和,旋转,的外圈负荷,2,套圈相对于负荷方向,旋转,3,套圈相对于负荷方向摆动,当大小和方向按一定规律变化的径向负荷依次往复地作用在套圈滚道的一段区域上时，这表示该套圈相对于负荷方向摆动,Fc,Fr,F,二 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：,P0.07C,正常负载：,0.07C,P0.15C,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。,三 径向游隙,四 轴承的轴向游动,当对轴承有较高旋转精度要求时，为消除弹性变形和振动的影响，应避免采用带间隙的配合，但也不能太紧。轴承转速越高，应选用愈紧的配合。,五 其它因素,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,返回目录,轴颈和外壳孔几何精度的确定,一 轴颈和外壳孔的公差带,轴颈和外壳孔的几何精度包括滚动轴承制造的,尺寸精度、形位公差、,表面粗糙度,参数值等。,表,与向心轴承配合的外壳孔的公差带,运转状态,负荷状态,其他状态,公差带,说 明,举例,球轴承,滚子轴承,固定的外圈负荷,一般机械、铁路机车车辆轴箱、电动机、泵,轻、正常、重负荷,轴向容易移动,轴处于高温下工作,G7,采用剖分式外壳,H7,冲击负荷,轴向能,或剖分,移动，采用整体式,J7 Js7,摆动负荷,轻、正常负荷,式外壳,正常、重负荷,轴向不移动，采用整体式壳,K7,冲击负荷,M7,旋转的外圈负荷,张紧滑轮、轮彀轴承,轻负荷,J7,K7,正常负荷,K7 M7,M7 N7,重负荷,N7 P7,轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度要求,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。,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。具体选择参见教材,相应表格。,三 轴颈和外壳孔几何精度设计举例,8,例,6,1,某一圆柱齿轮减速器的小齿轮轴，如图,6,6,所示。要求齿轮轴的旋转精度比较高，两端装有,6,级单列向心球轴承,(,代号,308),，轴承尺寸为：,40mmX90mmX23mm,， 额定动负荷,C,为,32000 N,， 轴承承受的当量径向负荷,P=4000 N,。试用查表法确定轴颈和外壳孔的公差带代号，画出公差带图，并确定孔、轴的形位公差值和表面粗糙度参数值，将它们分别标注在装配图和零件图上。,解： 情况分析：由题意可知，小齿轮轴的轴承内圈与小齿轮轴一起旋转，外圈装在减速器箱的剖分式壳体中，不旋转。,而齿轮减速器通过齿轮传递扭矩，小齿轮轴的轴承主要承受齿轮传递的径向力，为定向负荷。因此，该轴承内圈相对于负荷方向旋转，承受旋转负荷，它与轴颈的配合应较紧；其外圈相对静止于负荷，承受定向负荷，它与外壳孔的配合应该较松。另外，由于已知该轴承的额定动负荷,c=32000 N,，轴承承受的当量径向负荷,p=4000 N,，所以,P,C=4000/3200=0,13,，为正常负荷。,根据以上分析情况和题中给出的轴承代号和尺寸，可从表,6,2,和表,6,3,中选取轴颈公差带为,k5,，外壳孔公差带为,H7,，但由于小齿轮轴的旋转精度要求比较高，故应选用,H6,代替,H7,。,由表,6,1,查出轴承内、外圈平均直径上、下偏差，再从极限与配合标准中查出,L5,和,H6,的上、下偏差，画出公差带，如图,6,7,所示。,从图中可得出轴承内圈与轴配合的,Ymax=EI-es=(-10)-(+13)=-23 m,，,Ymin=,ES-ei=0-(+2)=-2,m,，轴承外圈与孔配合的,Xmax=ES-ei=(+22)-(-13)=+35,m,，,Xmin=EI-es=0-0=0,m,。,按表,6,6,选取形位公差值：轴颈圆柱度公差,0,0025 mm,，轴肩端面跳动公差,0,008,mm,；外壳孔圆柱度公差,0,006 mm,，端面跳动公差,0,015 mm,。,按表,6,7,选取轴颈和外壳孔的表面粗糙度数值：轴颈,Ra0.4,m,轴肩端面,Ra,1,6,m,外壳孔颈表面,Ra,1,6,m,孔端面,Ra,3,2,m,。,将选择的各项公差要求标注在图样上，如图,6,8(b),、,(c),所示。 ,由于轴承是标准件，因此，在装配图上只需标出轴颈和外壳孔的公差带代号。如图,6,8(a),所示。,与轴承有关的配合,