滚动轴承与孔轴结合的互换性

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,*,第七章：滚动轴承与孔、轴结合的互换性,第一节：概述,限定滚动体的位置，使,滚动体均匀,分布。,与轴配合,，有上述相同要求与特点。,直径大小不同，,承受力,的大小不同。,外互换：,内、外圈与轴、壳体的配合。,内互换：,滚动体与内、外圈沟槽的配合。,外圈：,与壳体配合,，有尺寸、形位公差及粗糙度要求。,属于薄壁件，容易受力、受热变形。,结构组成,保持架：,内 圈：,滚动体：,滚动轴承的互换性：,第二节：滚动轴承精度等级及其应用,精度等级,按国家标准分为,5,级,由低到高用,G,、,E,、,D,、,C,、,B,表示。,不同的精度等级轴承，内外圈的极限偏差不同。,（有专用国标）,G,、,E,、,D,、应用广泛，满足一般的需要。,选用轴承的基本要求：,恰当、合理的配合性质。,（即内外圈与轴壳体的配合）,轴承本身的制造、旋转精度,（就是选轴承的精度等级）,轴承的应用,G,级精度：中等负荷、中等转速。,如：机床中的变速机构、一般传动轴。,E,级精度：旋转精度高，转速高。,如：普通机床主轴。,D,、,C,级精度：旋转精度更高，,V,更高。,如：精密机床主轴。,B,级精度：旋转精度、转速非常高。,如：坐标镗床、内圆磨床主轴。,机床主轴轴承选择见表,7-1 P,153,轴承内外径精度测量见表,7-2,；,7-3,。,第三节：滚动轴承内、外径的公差带,1、滚动轴承使用场合及特征,链轮传递动力，通过键带动轴转，轴与内圈联结，同步旋转,。（,内圈过盈,外圈过盈或过渡。,内紧外松）,使用场合图,轴由轴承支撑，轴的旋转由滚子在轴承内外滚道的,沟槽中完成。与滚道、滚子的精度有关。,轴的运动精度（如上图）,分析：,轴承内圈与轴一起转。,轴与轴承的配合,（如上图）,结构要求轴与轴承连成一体，,所以应用过盈配合。,解决轴与轴承内径发生相对运动造成磨损。,使用特征,轴承内外圈均是薄壁件，易变形，应选用小的、适宜,的过盈量。,（,内圈过盈,外圈过渡。,内紧外松）,上例,轴承外圈不转，与壳体连接，,应用更小的过盈量或过渡配合。,注：如右图示,若轴承外圈转动，应采取措施,与上述相同，但内外圈的配合性,质对调。（,内圈过渡,外圈过盈。,内松外紧）,滚动轴承的公差带,滚动轴承的内圈公差 见表,7-4 P,156,滚动轴承的外圈公差 见表,7-5,dmp,：,轴承单一平面平均内径的偏差。,Dmp,：,轴承单一平面平均外径的偏差。,他们代表轴承内外径的,极限偏差,。,可用于,轴承配合间隙,X,、,Y,的计算。,例：,G级轴承，d=25；D=60；,查表求轴承的内外圈的极限偏差。,解：查P,156,表7-4；7-5知：,轴承内孔d=,轴承外圆D=,滚动轴承公差带的位置,轴承外圈相当于轴，与基准轴公差带,位置相同,。,特点：,es=0,；,ei=,负,轴承内圈相当于孔，与基准孔公差带,位置相反,。,特点：,ES=0,；,EI=,负,相反的目的：,保证大多数轴承内孔有,过盈量,。（即孔一律做小）,轴承内圈与轴配合,应用,基孔制,。,轴承外圈与壳体的,配合应用,基轴制,。,图7-2,配,合,制,选,择,第四节：滚动轴承配合及选择,表7-7P,158,介绍了与轴承配合时的轴、壳体的配合性质。,（即轴、壳体公差带）,例一：内孔与轴配合（见表7-7）,若选过盈配合，轴承基本尺寸d=40，则应当选：,轴承精度G；,用最小过盈，选轴d=40 K6。最大过盈轴选d=40r6。,轴承精度E；,用最小过盈，选轴d=40 K6。最大过盈轴选d=40r6。,轴承精度D；,用最小过盈，选轴d=40 K6。最大过盈轴选d=40m6。,轴承精度C；,用最小过盈，选轴d=40 K5。最大过盈轴选d=40m5。,例二：轴承外经与壳体配合,（见表7-7）,若选过渡配合，轴承基本尺寸d=60，则应当选：,轴承精度G；,用最小过渡，选孔 D=60 J7。最大过渡孔选D=60N7。,轴承精度D；,用最小过渡，选孔D=60 JS6。最大过渡孔选D=60M6,。,例三：轴承与轴、孔配合的公差带图,轴承内径与轴的配合,平均偏差,dmp,：,代表不同的精度等级轴承内径公差带的宽度。,但轴承基本尺寸不同，,T,值不同。,如下图：,与G配合，是,过盈或间隙,配合，,与D、C、B配合，均是,间隙,配合。,与G配合，是,过盈或间隙,配合，,与D、C、B配合，均是,过盈或间隙,配合。,与任何一种配合，均是,过盈,配合。,注：基本尺寸不同，轴公差带T不同。,图示,轴选,g6,：,轴选h6：,轴选k6：,一、负荷类型,轴承工作时，作用于轴承上的负荷为,：,局部、循环、摆动,三种负荷。,局部负荷,p,159,图,7-4,轴承受合成径向力,R,g,，方向不变。,轴承的内外圈配合选择,选用较松的过渡、或小间隙配合。,目的：,利用滚道的摩擦力矩，带动内外圈微转，使,内外圈均匀受力，延长轴承的寿命。,受力图,受力特征：,局部负荷均作用在内圈，方向不变。,循环负荷,p,159,图,7-4,受力特征：,内圈与轴固定、外圈与孔同转，力与旋转方向一致。力作用在整个圆周上。,轴承的内外圈配合选择：,用过盈或较紧的过渡配合。,受力图,目的：,使内圈与轴、外圈与孔不产生爬行，提高轴承寿命。,受力特征：,径向力,Px,在内、外圈滚道局部变化。,（与动力输入、输出、受力有关）,轴承的内外圈配合选择：,用过盈或过渡配合，较前松些。,摆动负荷,p,159,图,7-4,（1）受力图,目的：,减少轴承内外圈因配合而产生的,变形，提高轴承的寿命和旋转精度。,四、轴承尺寸大小,轴承尺寸越大，受力能力越强，配合应紧些。,五、旋转精度和速度的影响,旋转精度要求高，不用间隙配合。,旋转速度高，应用过盈配合。,六、其他因素影响,薄壁件的配合应略紧些。,剖分式壳体配合应松些。,重型机械配合应松些。,结论：,选择配合性质，应综合考虑：,配合种类、使用场合、受力状态及设备特征。,例一：,如图,有,E级,滚动轴承，d=25,D=60,内圈与轴的配合是=25g6,外圈与孔的配合是=60P7,求：,1、内圈、外圈配合的公差带图,2、计算配合间隙或过盈,3、指出属于何种配合。,如图,查,P,156,表,7-4,，,E,级轴承平均内径偏差：,dmp,为,查,P,157,表,7-5,，,E,级轴承平均外径偏差：,Dmp,为,解,1,：,查轴孔的极限偏差,机械设计手册（或）,由教材,P,18,表,2-4,知：,轴,25g6,；,=25,IT6=13,孔,60P7,；,=60,，,IT7=30,查,P,2426,表,2-7,；,2-8=11,轴：,es=-7,则：,ei,=es-IT=-7-13,=-20,孔：,ES,=-32+=-32+11,=-21,EI,=ES-IT=-21-30,=-51,解出轴,孔,画出公差带图,轴承内孔与工件轴,轴承外圆与工件孔,轴承尺寸,前述已求出：,解,2,：,计算间隙,内孔与轴,X,max,=0-,（,-0.020,）,=0.020,X,min,=-0.008-,（,-0.007,）,=-0.001=Y,max,外圆与孔,X,max,=-0.021-,（,-0.011,）,=-0.01=Y,min,X,min,=-0.051-0=-0.051=Y,max,解,3,：,判断属于何种配合,内孔与轴：过渡配合,外圆与孔：过盈配合,内孔与轴,外圆与孔,dmp,为,Dmp,为,20m6=,55K6=,解,1,如图,查P156表7-4，D级轴承平均内径偏差：,dmp为20；,ES,=-6?,查P157表7-5，D级轴承平均外径偏差：,Dmp为55;ei=-9,查轴孔的极限偏差,机械设计手册（或）由教材P18表2-4知：,轴20m6；=20，,IT6=13,ei=8,孔55K6；=55，,IT6=,19,ES=-2+6=4,查P2426表2-7；2-8=6,例二：如图,有,D级,滚动轴承，d=20,D=55,内圈与轴的配合是20m6,外圈与孔的配合是55K6,求：,1、内圈、外圈配合的公差带图,2、计算配合间隙或过盈,3、指出属于何种配合。,（EI=-6）,画出公差带图,外圆与孔,解,2,：计算间隙,1）内孔与轴,X,max,=0-0.008=-0.008=Y,min,X,min,=-0.006-0.021=-0.027=Y,max,2）外圆与孔,X,max,=0.004-（-0.009）=0.013,X,min,=-0.015-0=-0.015=Y,max,内孔与轴,解,3,：,判断属于何种配合,内孔与轴：,过盈配合,外圆与孔：,过渡配合,内孔,轴,外圆,孔,例三：,如图,有,C级,滚动轴承，d=50；D=110,内圈与轴的配合是50k6,外圈与孔的配合是110K6 求：,1、内圈、外圈配合的公差带图,2、计算配合间隙或过盈,3、指出属于何种配合。,如图,解,1,：,dmp,为,Dmp,为,50k5=,110K6=,画出公差带图,外圆与孔,内孔与轴,解,2,：计算间隙,1）,内孔与轴,X,max,=0-0.02=-0.002=Y,min,X,min,=-0.006-0.013=-0.019=Y,max,2）外圆与孔,X,max,=0.004-（-0.008）=0.012,X,min,=-0.018-0=-0.018=Y,max,解,3,：,判断属于何种配合,1）内孔与轴：,过盈配合,2）外圆与孔：,过渡配合,内孔,轴,外圆,孔,例四：,有一,E208,轻系列滚动轴承，,轴承尺寸为d=40mm,D=90mm,与工件的,轴,配合js5、,与工件的,孔,配合是J6，,外壳固定，轴转n=1000r/min。,壳体与轴均为磨削加工，,求：,1、轴和壳体的极限尺寸偏差。,2、轴和壳体配合处的形位公差。,3、轴和壳体配合处的粗糙度值。,4、轴和壳体配合处的公差带图,。,5、轴和壳体配合处的配合间隙或过盈，说明轴、壳体与轴承的配合性质。,零件草图如下：,（将结果注于草图上）,解1：,求极限偏差：,P,18,表2-4；P,24,表2-7；P,26,表2-8,工件轴40js5：,IT5=11um；js=IT/2=0.0055mm,解出400.0055,工件孔90J6：,IT6=22；ES=16；EI=ES-IT=16-22=-6,解出,解2：,求形位公差：,P,163,表7-12,由E级、基本尺寸知工件轴40；,圆柱度=2.5；,跳动量=8,；由E级、基本尺寸知工件孔90；,圆柱度=6；,（本例无壳体孔肩）,解,3,：求粗糙度值：,P,163,查表7-13据IT5；IT6工件；,工件轴IT5：,磨削 Ra=0.4,；,轴肩（端面）Ra=1.6,工件孔IT6：,磨削 Ra=1.6,解4：画公差带图：,1）求轴承的极限尺寸,P,157,表7-5；P,156,表7-4；E级轴承单一平面平均内径偏差,dmp为es=0；ei=-10,。E级轴承单一平面平均外径偏差,Dmp为ES=0；EI=-13,可写出：,轴承孔,轴承轴,2）画公差带图,（1）轴承内圈与轴的配合,据轴承,据轴,400.0055,（2）轴承外圈与壳体的配合,据工件孔,据轴承,解5：,计算配合间隙和配合性质。,1）轴承内圈：,X,max,=0-（-0.0055）,=0.0055,X,min,=-0.0155=,Y,max,2）轴承外圈：,X,max,=0.016-（-0.013）,=0.029,X,min,=-0.006-0=-0.006,=,Y,max,均属于,过渡,配合。,图示标注结果,上页图,例五：,有一G级207滚动轴（d=35,D=72）,与轴的配合为j6,与孔的配合,为H7其工作情况是外壳固定，,轴转，n=980r/min承受径向,轻载荷，壳体、轴、轴肩加,工方法均是车削。,求：,1、轴和壳体的极限尺寸偏差。,2、轴和壳体配合处的形位公差。,3、轴和壳体配合处的粗糙度值。4、轴和壳体配合处的公差带图,5、轴和壳体配合处的配合间隙或过盈，说明轴、