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第七章滚动轴承与孔轴结合的互换性本讲稿第一页，共三十八页滚动轴承与孔轴结合的互换性滚动轴承与孔轴结合的互换性1 概述概述2 滚动轴承内、外径公差带及其特点滚动轴承内、外径公差带及其特点3 滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择本讲稿第二页，共三十八页1 概述概述1.1 滚动轴承的结构及分类滚动轴承的结构及分类1.2 滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级本讲稿第三页，共三十八页1.1 滚动轴承的结构及分类滚动轴承的结构及分类本讲稿第四页，共三十八页本讲稿第五页，共三十八页本讲稿第六页，共三十八页TBTCHDddDd外圈 内圈 滚动体 保持架 DdDa)向心轴承 b)圆锥滚子轴承 c)角接触球轴承 d)推力轴承 分类分类本讲稿第七页，共三十八页本讲稿第八页，共三十八页公称接触角公称接触角：滚动轴承中套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线的平面间的夹角。：滚动轴承中套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴承轴心线的平面间的夹角。a越大，轴承承受轴向载荷的能力就越大。越大，轴承承受轴向载荷的能力就越大。本讲稿第九页，共三十八页1.1 滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级是按滚动轴承的精度等级是按外形尺寸公差外形尺寸公差和和旋转精度旋转精度分级分级的。的。n外形尺寸公差：是指成套轴承的内径、外径和宽度的尺寸外形尺寸公差：是指成套轴承的内径、外径和宽度的尺寸公差；公差；n 本讲稿第十页，共三十八页旋转精度：主要指轴承内、外圈的径向跳动、端面对旋转精度：主要指轴承内、外圈的径向跳动、端面对滚道的跳动和端面对内孔的跳动。滚道的跳动和端面对内孔的跳动。本讲稿第十一页，共三十八页1.1 滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级1.等级划分等级划分国标规定国标规定n向心轴承分为向心轴承分为0，6，5，4和和2共五级，精度依共五级，精度依次升高；次升高；n圆锥滚子轴承精度分为圆锥滚子轴承精度分为0，6x，5和和4共四级；共四级；n推力轴承分为推力轴承分为0，6，5和和4共四级。共四级。本讲稿第十二页，共三十八页本讲稿第十三页，共三十八页1.1 滚动轴承的精度等级滚动轴承的精度等级2.应用应用n0级：应用广泛，又称为普通轴承，一般应用在中级：应用广泛，又称为普通轴承，一般应用在中等负荷、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。如普通车床、汽车和拖拉机的变速机构中的轴中。如普通车床、汽车和拖拉机的变速机构中的轴承等。承等。n6级：应用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构级：应用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构中。如普通车床主轴的后轴承等。中。如普通车床主轴的后轴承等。n5、4级：应用于旋转精度和转速要求较高的机构中。级：应用于旋转精度和转速要求较高的机构中。如高精度机床、磨床、精密丝杆车床和滚齿机等的主如高精度机床、磨床、精密丝杆车床和滚齿机等的主轴轴承。轴轴承。n2级：用于旋转精度和转速要求特别高的旋转机构中，如级：用于旋转精度和转速要求特别高的旋转机构中，如精密坐标镗床和高精度齿轮磨床的主轴等轴承。精密坐标镗床和高精度齿轮磨床的主轴等轴承。本讲稿第十四页，共三十八页本讲稿第十五页，共三十八页注意啦本讲稿第十六页，共三十八页2 滚动轴承内、外径公差带及其特点滚动轴承内、外径公差带及其特点2.1 滚动轴承配合的基准制滚动轴承配合的基准制2.2 滚动轴承内、外径公差带特点滚动轴承内、外径公差带特点本讲稿第十七页，共三十八页2.1 滚动轴承配合的基准制滚动轴承配合的基准制n国标规定，滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用国标规定，滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制基孔制，外圈与外壳体的配合应采用，外圈与外壳体的配合应采用基轴制基轴制。本讲稿第十八页，共三十八页本讲稿第十九页，共三十八页2.2 滚动轴承内、外径公差带特点滚动轴承内、外径公差带特点 国标规定，滚动轴承的公差带都在国标规定，滚动轴承的公差带都在零线下方，上偏差零线下方，上偏差为，下偏差为负为，下偏差为负。本讲稿第二十页，共三十八页3 滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择滚动轴承与轴和外壳孔的配合及其选择3.1 轴颈和外壳孔的公差带轴颈和外壳孔的公差带3.2 滚动轴承配合的选择滚动轴承配合的选择3.3 配合表面及端面的形位公差和表面粗糙度配合表面及端面的形位公差和表面粗糙度本讲稿第二十一页，共三十八页3.1 轴颈和外壳孔的公差带轴颈和外壳孔的公差带国标规定：对与国标规定：对与0级和级和6(6x)级轴承配合的级轴承配合的n轴颈：规定轴颈：规定17种公差带种公差带n外壳孔：规定外壳孔：规定16种公差带种公差带本讲稿第二十二页，共三十八页本讲稿第二十三页，共三十八页本讲稿第二十四页，共三十八页补充本讲稿第二十五页，共三十八页补充本讲稿第二十六页，共三十八页3.2 滚动轴承配合的选择滚动轴承配合的选择1.配合的选择依据配合的选择依据 1）轴承承受负载的类型）轴承承受负载的类型 根据轴承所承受的负荷对于套圈的不同，分为三类：根据轴承所承受的负荷对于套圈的不同，分为三类：n固定负荷：负荷方向始终不变的作用在套圈滚道的局部区固定负荷：负荷方向始终不变的作用在套圈滚道的局部区域。为了减小局部磨损，应定期将套圈转位，故配合应松域。为了减小局部磨损，应定期将套圈转位，故配合应松些，些，选过渡配合或间隙配合选过渡配合或间隙配合。本讲稿第二十七页，共三十八页本讲稿第二十八页，共三十八页1.配合的选择依据配合的选择依据1）轴承承受负载的类型）轴承承受负载的类型n旋转负荷：套圈整个园周滚道上依次受负荷作用，旋转负荷：套圈整个园周滚道上依次受负荷作用，配配合应紧些，合应紧些，一般选过盈量较小的过盈配合或过盈量较一般选过盈量较小的过盈配合或过盈量较大的过渡配合。大的过渡配合。本讲稿第二十九页，共三十八页1.配合的选择依据配合的选择依据1）轴承承受负载的类型）轴承承受负载的类型n摆动负荷：部分滚道轮流受变动负荷的作用，一般受摆动摆动负荷：部分滚道轮流受变动负荷的作用，一般受摆动负荷的套圈配合的松紧程度应介于前两者之间。负荷的套圈配合的松紧程度应介于前两者之间。当当FrFc,不旋转套圈不旋转套圈摆动负荷摆动负荷 旋转套圈旋转套圈旋转负荷旋转负荷当当FrFc,不旋转套圈不旋转套圈旋转负荷旋转负荷 旋转套圈旋转套圈摆动负荷摆动负荷本讲稿第三十页，共三十八页1.配合的选择依据配合的选择依据2）轴承负荷的大小）轴承负荷的大小n轻负荷：轻负荷：P0.07C(C为轴承的额定负荷为轴承的额定负荷)，可选较小的，可选较小的过盈配合，也即是选较松配合。过盈配合，也即是选较松配合。n正常负荷：正常负荷：0.07C0.15C，引起轴承变形，应选较大的过盈，引起轴承变形，应选较大的过盈配合。配合。本讲稿第三十一页，共三十八页1.配合的选择依据配合的选择依据3）其它因素）其它因素n轴承尺寸大小：尺寸越大，过盈或间隙越大。轴承尺寸大小：尺寸越大，过盈或间隙越大。n工作温度：轴承工作温度一般低于工作温度：轴承工作温度一般低于100，在高温，在高温时，应对所选择的配合作适当的调整。时，应对所选择的配合作适当的调整。n旋转精度和旋转速度：有较高旋转精度要求时，为防止旋转精度和旋转速度：有较高旋转精度要求时，为防止振动等应选过盈配合，旋转速度越高，配合应越紧。振动等应选过盈配合，旋转速度越高，配合应越紧。本讲稿第三十二页，共三十八页1.配合的选择依据配合的选择依据3）其它因素）其它因素n径向工作游隙：指轴承在与轴、外壳孔装配前，其内部滚径向工作游隙：指轴承在与轴、外壳孔装配前，其内部滚动体与滚道之间的径向间隙。动体与滚道之间的径向间隙。n轴颈和外壳孔的公差等级应与轴承的公差等级相协调轴颈和外壳孔的公差等级应与轴承的公差等级相协调 本讲稿第三十三页，共三十八页本讲稿第三十四页，共三十八页3.2 滚动轴承配合的选择滚动轴承配合的选择2.公差等级的选择公差等级的选择 n与滚动轴承相配合的轴、孔的公差等级和轴承的精度有与滚动轴承相配合的轴、孔的公差等级和轴承的精度有关。关。n对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合，在提高轴承对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合，在提高轴承公差等级的同时，轴承配合部位也应按相应精度提高。公差等级的同时，轴承配合部位也应按相应精度提高。本讲稿第三十五页，共三十八页3.2 滚动轴承配合的选择滚动轴承配合的选择3.公差带的选择公差带的选择 n轴承与轴配合的公差带见轴承与轴配合的公差带见“机械设计手册电子第四版第机械设计手册电子第四版第6-212页表页表6-2-20”。n轴承与壳配合的公差带见轴承与壳配合的公差带见“机械设计手册电子第四版机械设计手册电子第四版第第6-219页表页表6-2-24”。n轴承与配合面的粗糙度及形位公差见轴承与配合面的粗糙度及形位公差见“机械设计手册电子机械设计手册电子第四版第第四版第6-223页表页表6-2-28和表和表6-2-29”。本讲稿第三十六页，共三十八页例例7-1 一圆柱齿轮减速器，小齿轮轴要求较高的旋转精度，装有一圆柱齿轮减速器，小齿轮轴要求较高的旋转精度，装有G级级单列深沟球轴承单列深沟球轴承(型号型号G310)，轴承尺寸为，轴承尺寸为50mm110mm27mmmm110mm27mm，额定动负荷额定动负荷Cr=32000NCr=32000N，径向负荷，径向负荷Pr=4000NPr=4000N。试确定与轴承。试确定与轴承配合的轴颈和外壳孔的配合尺寸及技术要求。配合的轴颈和外壳孔的配合尺寸及技术要求。解：解：按给定条件，按给定条件，Pr/Cr=4000/32000=0.125Pr/Cr=4000/32000=0.125，属于正常负荷。，属于正常负荷。减速器的齿轮传递动力，内圈承受旋转负荷，外圈承受固定减速器的齿轮传递动力，内圈承受旋转负荷，外圈承受固定负荷。负荷。按轴承类型和尺寸规格，按轴承类型和尺寸规格，查表查表6-2-206-2-20，轴颈公差带为，轴颈公差带为k5k5；查查表表6-2-246-2-24，外壳孔的公差带为，外壳孔的公差带为G7G7或或H7H7均可，但由于该轴旋转均可，但由于该轴旋转精度要求较高，可相应提高一个公差等级，选定精度要求较高，可相应提高一个公差等级，选定H6H6；查表查表6-2-296-2-29，轴颈的圆柱度公差为，轴颈的圆柱度公差为0.004mm0.004mm，轴肩的圆跳动公差，轴肩的圆跳动公差为为0.012mm0.012mm，外壳孔的圆柱度公差为，外壳孔的圆柱度公差为0.010mm0.010mm，孔肩的圆跳动公，孔肩的圆跳动公差为差为0.025mm0.025mm；本讲稿第三十七页，共三十八页查表查表6-2-28，轴颈表面粗糙度要求，轴颈表面粗糙度要求Ra=0.4mm，轴肩表面，轴肩表面Ra=1.6mm，外壳孔，外壳孔表面表面Ra=1.6mm，孔肩表面，孔肩表面Ra=3.2mm。轴颈和外壳孔的配合尺寸及技术要求，在图样上的标注如图轴颈和外壳孔的配合尺寸及技术要求，在图样上的标注如图本讲稿第三十八页，共三十八页