滚动轴承及其相配件精度资料备课讲稿.ppt

滚动轴承及其相配件精度资料一、滚动轴承的精度一、滚动轴承的精度1.1.滚动轴承的组成和分类滚动轴承的组成和分类组成：组成：滚动轴承滚动轴承外圈外圈钢球钢球内圈内圈保持架保持架滚动轴承滚动轴承保持架保持架滚锥滚锥内圈内圈外圈外圈一、滚动轴承的精度一、滚动轴承的精度1.1.滚动轴承的组成和分类滚动轴承的组成和分类分类：分类：按滚动体的形状分：按滚动体的形状分：球轴承球轴承 滚子轴承（圆柱、圆锥）滚子轴承（圆柱、圆锥）一、滚动轴承的精度一、滚动轴承的精度1.1.滚动轴承的组成和分类滚动轴承的组成和分类按所能承受载荷的方向分：按所能承受载荷的方向分：向心轴承（承受径向力）向心轴承（承受径向力）向心推力轴承（承受径向、轴向力）向心推力轴承（承受径向、轴向力）推力轴承（承受轴向力）推力轴承（承受轴向力）一、滚动轴承的精度一、滚动轴承的精度2.2.滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级滚动轴承的公差等级 由轴承尺寸公差和旋转精度决定。由轴承尺寸公差和旋转精度决定。GB/T307.3GB/T307.3把轴承的精度加以分级，把轴承的精度加以分级，向心轴承向心轴承 2 2、4 4、5 5、6 6、0 0 五级，五级，圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 4 4、5 5、6x6x、0 0 四级。四级。2 2级精度最高，级精度最高，0 0级精度最低。级精度最低。2级（精密级）：多用于精密机械的旋级（精密级）：多用于精密机械的旋转机构中，如精密坐标镗床、高精度齿轮磨转机构中，如精密坐标镗床、高精度齿轮磨床和数控机床的主轴轴系。床和数控机床的主轴轴系。2.2.滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承公差等级的应用示例滚动轴承公差等级的应用示例 4级（高级）：多用于转速很高或旋转级（高级）：多用于转速很高或旋转精度要求很高的机床和机器的旋转机构中，精度要求很高的机床和机器的旋转机构中，如高精度磨床和车床、精密螺纹车床和齿轮如高精度磨床和车床、精密螺纹车床和齿轮磨床等的主轴轴系。磨床等的主轴轴系。2.2.滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承公差等级的应用示例滚动轴承公差等级的应用示例 5级（较高级）、级（较高级）、6级、级、6x级（中级）：多用级（中级）：多用于旋转精度和运转平稳性要求较高或转速较高的于旋转精度和运转平稳性要求较高或转速较高的旋转机构中，如普通机床主轴轴系（前支承采用旋转机构中，如普通机床主轴轴系（前支承采用5级，后支承采用级，后支承采用6级）和比较精密的仪器、仪表、级）和比较精密的仪器、仪表、机械的旋转机构。机械的旋转机构。2.2.滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承公差等级的应用示例滚动轴承公差等级的应用示例 0级（普通级）：广泛用于旋转精度和运转平级（普通级）：广泛用于旋转精度和运转平稳性要求不高的一般旋转机构中，如普通机床的稳性要求不高的一般旋转机构中，如普通机床的变速机构、进给机构，汽车、拖拉机的变速机构，变速机构、进给机构，汽车、拖拉机的变速机构，普通减速器、水泵及农业机械等通用机械的旋转普通减速器、水泵及农业机械等通用机械的旋转机构。机构。2.2.滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承的公差等级及应用滚动轴承公差等级的应用示例滚动轴承公差等级的应用示例二、滚动轴承相配件的精度二、滚动轴承相配件的精度1.1.滚动轴承的内、外径公差带滚动轴承的内、外径公差带 为了便于互换和大批量生产，轴承内径为了便于互换和大批量生产，轴承内径与轴颈的配合采用基孔制，轴承外径与外壳与轴颈的配合采用基孔制，轴承外径与外壳孔的配合采用基轴制。孔的配合采用基轴制。公差带配置在零线下方，基本偏差为上公差带配置在零线下方，基本偏差为上偏差等于零。偏差等于零。二、滚动轴承相配件的精度二、滚动轴承相配件的精度1.1.滚动轴承的内、外径公差带滚动轴承的内、外径公差带二、滚动轴承相配件的精度二、滚动轴承相配件的精度2.2.滚动轴承相配件的公差带滚动轴承相配件的公差带 制造滚动轴承时，内、外圈公差带制造滚动轴承时，内、外圈公差带已经确定，因此，使用轴承时，要由轴已经确定，因此，使用轴承时，要由轴颈和外壳孔的公差带来实现所需的配合颈和外壳孔的公差带来实现所需的配合性质。性质。二、滚动轴承相配件的精度二、滚动轴承相配件的精度2.2.滚动轴承相配件的公差带滚动轴承相配件的公差带 GB/T275 GB/T275规定了与规定了与0 0级和级和6 6级滚动轴承级滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的常用公差带。相配合的轴颈和外壳孔的常用公差带。轴颈轴颈1717种公差带，外壳孔种公差带，外壳孔1616种公差种公差带。带。与滚动轴承配合的与滚动轴承配合的轴颈常用公差带轴颈常用公差带17种种与滚动轴承配合的与滚动轴承配合的外壳孔外壳孔常用公差带常用公差带16种种二、滚动轴承相配件的精度二、滚动轴承相配件的精度3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择 为了防止轴承内圈与轴以及外圈与为了防止轴承内圈与轴以及外圈与外壳孔在机器运转时产生不应有的相对外壳孔在机器运转时产生不应有的相对滑动，必须选择适当的配合。滑动，必须选择适当的配合。选择时，应考虑的主要因素如下：选择时，应考虑的主要因素如下：相对于负荷方向相对于负荷方向固定固定的外圈与外壳孔的配合应的外圈与外壳孔的配合应松一些，以便在摩擦力矩松一些，以便在摩擦力矩的带动下，作非常缓慢的的带动下，作非常缓慢的相对滑动，从而避免套圈相对滑动，从而避免套圈滚道局部磨损。滚道局部磨损。Fr3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态 a.定向负荷定向负荷 相对于负荷方向相对于负荷方向旋旋转转的内圈与轴颈的配合的内圈与轴颈的配合应紧一些，以避免产生应紧一些，以避免产生相对滑动，从而实现套相对滑动，从而实现套圈及滚道均匀磨损。圈及滚道均匀磨损。Fr3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态 b.旋转负荷旋转负荷 相对于负荷方向相对于负荷方向摆摆动动的内圈与轴颈的配合的内圈与轴颈的配合应紧一些，以避免产生应紧一些，以避免产生相对滑动，从而实现套相对滑动，从而实现套圈及滚道均匀磨损。圈及滚道均匀磨损。Fr3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴承套圈相对于负荷方向的运转状态轴承套圈相对于负荷方向的运转状态 c.摆动负荷摆动负荷 根据径向当量动负荷根据径向当量动负荷Pr与径向额定与径向额定动负荷动负荷Cr的比值确定轴承的负荷状态。的比值确定轴承的负荷状态。分为：分为：轻负荷轻负荷 Pr/Cr0.07 正常负荷正常负荷 0.07 Pr/Cr0.15 重负荷重负荷 0.15 Pr/Cr3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择负荷的大小负荷的大小 轴承在重负荷作用下，套圈容易产轴承在重负荷作用下，套圈容易产生变形，将会使该套圈与轴颈或外壳孔生变形，将会使该套圈与轴颈或外壳孔配合的实际过盈减小而引起松动，影响配合的实际过盈减小而引起松动，影响轴承的工作性能。配合应该紧一些。轴承的工作性能。配合应该紧一些。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择负荷的大小负荷的大小3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承的游隙选用和调整滚动轴承的游隙选用和调整 轴承的游隙是指在无载荷的情况下，轴承的游隙是指在无载荷的情况下，轴承内外圈间所能移动的最大距离。轴承内外圈间所能移动的最大距离。做径向移动者称为径向游隙，做轴做径向移动者称为径向游隙，做轴向移动者称为轴向游隙。向移动者称为轴向游隙。径向游隙分为：径向游隙分为：2、0、3、4、5共五组共五组小小 大大 0组为基本组。组为基本组。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承的游隙选用和调整滚动轴承的游隙选用和调整 游隙过小会使滚动体与套圈产生较游隙过小会使滚动体与套圈产生较大的接触应力，并增加轴承工作时的摩大的接触应力，并增加轴承工作时的摩擦发热，降低轴承寿命；擦发热，降低轴承寿命；3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承的游隙选用和调整滚动轴承的游隙选用和调整 游隙过大，会使转轴产生较大的径游隙过大，会使转轴产生较大的径向跳动和轴向跳动，导致轴承工作时产向跳动和轴向跳动，导致轴承工作时产生较大的振动和噪声。生较大的振动和噪声。游隙的大小应适度。游隙的大小应适度。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承的游隙选用和调整滚动轴承的游隙选用和调整 具有具有0组游隙的轴承，在常温状态的一组游隙的轴承，在常温状态的一般条件下工作时，与轴颈、外壳孔配合的过般条件下工作时，与轴颈、外壳孔配合的过盈应适中。盈应适中。游隙比游隙比0组游隙大的轴承，配合的过盈组游隙大的轴承，配合的过盈应增大。应增大。游隙比游隙比0组游隙小的轴承，配合的过盈组游隙小的轴承，配合的过盈应减小。应减小。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承的游隙选用和调整滚动轴承的游隙选用和调整 轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度会高于相配件的温度。的影响，套圈的温度会高于相配件的温度。内、外圈的热膨胀都会使相应的配合发生变内、外圈的热膨胀都会使相应的配合发生变化。化。轴承工作温度高于轴承工作温度高于100时，应对所选时，应对所选择的配合作适当的修正。择的配合作适当的修正。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择工作温度的影响工作温度的影响 轴承转速较高，又在冲击振动负荷下工轴承转速较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴承与轴颈、外壳孔的配合最好选用作时，轴承与轴颈、外壳孔的配合最好选用具有小过盈的配合或较紧的配合。具有小过盈的配合或较紧的配合。剖分式外壳上的轴承孔与轴承外圈的配剖分式外壳上的轴承孔与轴承外圈的配合应稍松些，以免箱盖和箱座装配时夹扁轴合应稍松些，以免箱盖和箱座装配时夹扁轴承外圈。承外圈。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择工作温度的影响工作温度的影响 当轴承有较高的旋转精度要求时，为了当轴承有较高的旋转精度要求时，为了消除弹性变形和振动的影响，避免采用间隙消除弹性变形和振动的影响，避免采用间隙配合，与轴承内圈配合的轴颈应采用公差等配合，与轴承内圈配合的轴颈应采用公差等级级 IT5 制造，与外圈配合的外壳孔应采用公制造，与外圈配合的外壳孔应采用公差等级差等级 IT6 制造。制造。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴承旋转精度轴承旋转精度 轴承套圈与其相配件的配合，不应由于轴承套圈与其相配件的配合，不应由于轴颈或外壳孔的不规则形状而导致轴承内、轴颈或外壳孔的不规则形状而导致轴承内、外圈的不正常变形。外圈的不正常变形。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴颈与外壳孔的结构和材料轴颈与外壳孔的结构和材料 对于剖分式的外壳孔与轴承外圈的配合，对于剖分式的外壳孔与轴承外圈的配合，不宜采用过盈配合，但也不应使外圈在外壳不宜采用过盈配合，但也不应使外圈在外壳孔内转动。孔内转动。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴颈与外壳孔的结构和材料轴颈与外壳孔的结构和材料 为了保证轴承有足够的支承面，当轴承为了保证轴承有足够的支承面，当轴承安装于薄壁外壳、轻合金外壳或空心轴上时，安装于薄壁外壳、轻合金外壳或空心轴上时，应采用比厚壁壳、铸铁外壳或实体轴更紧的应采用比厚壁壳、铸铁外壳或实体轴更紧的配合。配合。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择轴颈与外壳孔的结构和材料轴颈与外壳孔的结构和材料 在很多情况下，为了有利于安装和拆卸，在很多情况下，为了有利于安装和拆卸，特别是对于重型机械，为了缩短拆换轴承或特别是对于重型机械，为了缩短拆换轴承或修理机器的时间，轴承采用间隙配合。修理机器的时间，轴承采用间隙配合。当需要采用过盈配合时，常采用分离型当需要采用过盈配合时，常采用分离型轴承或内圈带锥孔和带紧定套或退卸套的轴轴承或内圈带锥孔和带紧定套或退卸套的轴承。承。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择安装与拆卸方便安装与拆卸方便 当要求轴承的一个套圈在运动中能够轴当要求轴承的一个套圈在运动中能够轴向游动时，轴承外圈与外壳孔的配合应采用向游动时，轴承外圈与外壳孔的配合应采用间隙配合。间隙配合。3.3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择游动轴承的轴向位移游动轴承的轴向位移三、滚动轴承相配件的精度设计三、滚动轴承相配件的精度设计 滚动轴承相配件精度设计包括确定滚动轴承相配件精度设计包括确定轴颈和外壳孔的：轴颈和外壳孔的：标准公差等级标准公差等级 基本偏差基本偏差 几何公差几何公差 表面粗糙度参数值表面粗糙度参数值三、滚动轴承相配件的精度设计三、滚动轴承相配件的精度设计1.1.轴颈和外壳孔尺寸公差带代号的选择轴颈和外壳孔尺寸公差带代号的选择 对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊要求，轴承游隙为要求，轴承游隙为 0 0 组游隙，轴为实心或厚组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳（箱体）为铸钢或铸铁壁空心钢制轴，外壳（箱体）为铸钢或铸铁件，轴承的工作温度不超过件，轴承的工作温度不超过100100时，根据附时，根据附表表5-15-1、5-25-2进行选择。进行选择。三、滚动轴承相配件的精度设计三、滚动轴承相配件的精度设计2.2.轴颈和外壳孔几何公差和表面粗糙度轴颈和外壳孔几何公差和表面粗糙度参数值的选择参数值的选择 a.a.为了保证滚动轴承与轴颈、外壳孔的为了保证滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，轴颈和外壳孔应采用包容要求。配合性质，轴颈和外壳孔应采用包容要求。b.b.由于套圈是薄壁件，易变形导致轴承由于套圈是薄壁件，易变形导致轴承工作时产生振动和噪声。须规定比包容要求工作时产生振动和噪声。须规定比包容要求更严格的圆柱度公差。更严格的圆柱度公差。三、滚动轴承相配件的精度设计三、滚动轴承相配件的精度设计2.2.轴颈和外壳孔几何公差和表面粗糙度轴颈和外壳孔几何公差和表面粗糙度参数值的选择参数值的选择 c.c.轴肩和外壳孔肩是轴承的轴向定位面，轴肩和外壳孔肩是轴承的轴向定位面，为避免装配后轴承歪斜影响旋转精度，对轴为避免装配后轴承歪斜影响旋转精度，对轴肩和外壳孔肩应规定轴向圆跳动公差。肩和外壳孔肩应规定轴向圆跳动公差。公差值见公差值见附表附表5-35-3，表面粗糙度参数值见，表面粗糙度参数值见附表附表5-45-4。三、滚动轴承相配件的精度设计三、滚动轴承相配件的精度设计2.2.轴颈和外壳孔几何公差和表面粗糙度轴颈和外壳孔几何公差和表面粗糙度参数值的选择参数值的选择 d.d.通常滚动轴承成对使用，为了保证通常滚动轴承成对使用，为了保证同一根轴上两段轴颈和两个外壳孔的同轴度同一根轴上两段轴颈和两个外壳孔的同轴度要求，应规定这两段轴颈的轴线分别对它们要求，应规定这两段轴颈的轴线分别对它们公共轴线的同轴度公差和这两个孔的轴线分公共轴线的同轴度公差和这两个孔的轴线分别对它们公共轴线的同轴度公差。别对它们公共轴线的同轴度公差。三、滚动轴承相配件的精度设计三、滚动轴承相配件的精度设计3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例 以一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴上的以一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴上的深沟球轴承为例，说明滚动轴承深沟球轴承为例，说明滚动轴承相配件精度相配件精度设计过程。设计过程。3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例 例例5-1 5-1 已知减速器输入轴两端采用一对已知减速器输入轴两端采用一对62086208深沟球轴承（深沟球轴承（d=40mmd=40mm，D=80mmD=80mm），经计），经计算轴承的径向当量动负荷算轴承的径向当量动负荷Pr=2.9kNPr=2.9kN。试确定。试确定轴颈和外壳孔的公差带轴颈和外壳孔的公差带代号、几何公差值和代号、几何公差值和表面粗糙度参数值，并表面粗糙度参数值，并标注在图样上。标注在图样上。3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例 解：解：减速器属于一般机械，轴的转速减速器属于一般机械，轴的转速不高，所以选用不高，所以选用 0 0 级轴承。级轴承。该轴承内圈与轴一起旋转，外圈安装该轴承内圈与轴一起旋转，外圈安装在剖分式外壳孔中不旋转。因此，内圈相对在剖分式外壳孔中不旋转。因此，内圈相对于负荷方向旋转，它与轴的配合应紧一些，于负荷方向旋转，它与轴的配合应紧一些，外圈相对于负荷方向固定，它与外壳孔的配外圈相对于负荷方向固定，它与外壳孔的配合应松一些。合应松一些。3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例 解：解：查机械设计手册，得查机械设计手册，得62086208深沟球深沟球轴承的额定动负荷轴承的额定动负荷Cr=29.5kNCr=29.5kN，所以所以 Pr/Cr=0.098Pr/Cr=0.098，查，查表表5-45-4 知该轴知该轴承负荷属于正常负荷。承负荷属于正常负荷。因此，按轴承工作条件，从因此，按轴承工作条件，从附表附表5-15-1、5-5-2 2中分别选取轴颈公差带为中分别选取轴颈公差带为40k640k6，外壳孔公，外壳孔公差带为差带为80H780H7。3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例 解：解：按按附表附表5-35-3选取几何公差值：选取几何公差值：轴颈圆柱度公差为轴颈圆柱度公差为0.004mm0.004mm；轴肩端面圆跳动公差为轴肩端面圆跳动公差为0.012mm0.012mm；外壳孔圆柱度公差为外壳孔圆柱度公差为0.008mm 0.008mm。3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例 解：解：按按附表附表5-45-4选取轴颈和外壳孔的表面粗选取轴颈和外壳孔的表面粗糙度参数值：糙度参数值：轴颈轴颈RaRa的上限值为的上限值为0.8m0.8m；轴肩端面圆轴肩端面圆RaRa的上限值为的上限值为3.2m 3.2m；外壳孔外壳孔RaRa的上限值为的上限值为1.6m1.6m。3.3.滚动轴承相配件精度设计示例滚动轴承相配件精度设计示例将确定好的上述各项公差标注在图样上。将确定好的上述各项公差标注在图样上。Ra1.6Ra1.6 40k640k6 80H780H7 80H7 80H7 E E 40k640k60.0080.0080.0040.0040.0120.012Ra0.8Ra0.8Ra3.2Ra3.2此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢