中北大学互换性滚动轴承的互换性.pptx

7.2 滚动轴承的公差等级 7.3 滚动轴承的内、外径公差带及特点 7.4 滚动轴承与轴和壳体孔的配合 7.1 概述第1页/共39页 支承支承轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴及轴上零件，保持轴的旋转精度，减少转轴与支承之间的摩擦和磨损。轴与支承之间的摩擦和磨损。滚动轴承特点滚动轴承特点 标准件标准件,具有效率高、具有效率高、起动快、摩擦阻力小、更起动快、摩擦阻力小、更换简单、成本低等优点。换简单、成本低等优点。广泛用于机床、汽车、广泛用于机床、汽车、仪器仪表等各种机器部位中仪器仪表等各种机器部位中的转动支承。的转动支承。7.1 7.1 概述概述滑动轴承滑动轴承滚动轴承滚动轴承第2页/共39页第3页/共39页1.组成C CD Dd dB B外圈外圈内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架1外圈,2 内圈,3 滚动体,4保持架第4页/共39页 常用的滚动体球圆柱滚子滚针圆锥滚子球面滚子非对称球面滚子第5页/共39页推力轴承圆锥滚子轴承深沟球轴承2.常用轴承第6页/共39页第7页/共39页 滚动轴承的安装形式:外圈与箱体上的轴承座配合,内圈与旋转的轴颈配合通常外圈固定不动,所以外圈与轴承座为过盈配合;内圈随轴一起旋转,所以内圈与轴也为过盈配合考虑到运动过程中轴会受热变形延伸,一端轴承应能够作轴向调节;调节后应轴向锁紧第8页/共39页 滚动轴承的基本尺寸滚动轴承的内径d滚动轴承的外径D轴承宽度B(C)第9页/共39页滚动轴承GB不仅规定了滚动轴承本身的尺寸公差,旋转精度(跳动公差等),测量方法还规定了可与滚动轴承相配的箱体孔和轴颈的尺寸公差,形位公差和表面粗糙度7.2 滚动轴承的公差等级第10页/共39页0 0，6 6（6X6X），），5 5，4 4，2 2(1)(1)尺寸公差尺寸公差:单一平面平均内径（外径）偏差变动量单一平面平均内径（外径）偏差变动量d dmpmp，D Dmpmp(2)(2)旋转精度旋转精度:1.1.精度等级精度等级滚动轴承的精度包括：滚动轴承的精度包括：指内圈的内径、外圈的外径和宽度尺寸指内圈的内径、外圈的外径和宽度尺寸的公差。的公差。指内、外圈的径向跳动、端面跳动及滚指内、外圈的径向跳动、端面跳动及滚道的侧向摇摆。道的侧向摇摆。第11页/共39页2.滚动轴承精度等级的选择滚动轴承精度等级的选择选择依据：选择依据：(1)选择原则：选择原则：满足使用要求的前提下，选尽可能低的精度等级满足使用要求的前提下，选尽可能低的精度等级1）机器功能对轴承部件的旋转精度要求；）机器功能对轴承部件的旋转精度要求；2）机器工作转速的要求。）机器工作转速的要求。第12页/共39页2.滚动轴承精度等级的选择滚动轴承精度等级的选择 0级：级：在机械制造业中应用最广，称为普通级，用于旋转在机械制造业中应用最广，称为普通级，用于旋转精度要求不高的一般机构。如减速器、水泵、压缩机等旋转机精度要求不高的一般机构。如减速器、水泵、压缩机等旋转机构。构。6（6X）、）、5、4级：级：用于旋转精度和转速要求较高的旋用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构，如普通机床、磨床的主轴轴承；普通车床主轴的前轴转机构，如普通机床、磨床的主轴轴承；普通车床主轴的前轴承采用承采用5 5级轴承，后轴承采用级轴承，后轴承采用6 6级轴承。级轴承。2级：级：用于旋转精度和转速要求特别高的旋转机构。如精用于旋转精度和转速要求特别高的旋转机构。如精密坐标镗床、高精度仪器主轴等轴承。密坐标镗床、高精度仪器主轴等轴承。第13页/共39页1.1.基准制基准制 内圈与轴径内圈与轴径:基孔制基孔制外圈与壳体孔外圈与壳体孔:基轴制基轴制7.3 滚动轴承内、外径公差带及特点第14页/共39页 2.2.公差带的大小公差带的大小任何尺寸的公差带由两个因素决定任何尺寸的公差带由两个因素决定：公差带的宽窄和公差带的位置公差带的宽窄和公差带的位置。滚动轴承的公差。滚动轴承的公差带也不例外。带也不例外。轴承内、外径公差带的特点是轴承内、外径公差带的特点是：所有公差带都单向偏置在零线下方，即上偏差为所有公差带都单向偏置在零线下方，即上偏差为零，下偏差为负值。零，下偏差为负值。第15页/共39页/P0/P6/P5/P4/P2/P0/P6/P5/P4/P2+0-+0-Dd轴承外径Dmp的公差带轴承内径dmp的公差带 3.3.内、外径公差带内、外径公差带第16页/共39页为什么内径公差带在零线下方为什么内径公差带在零线下方?多数情况下,轴承的内圈是随轴颈一起转动的,为防止它们之间产生相对运动,则两者配合应具有一定的过盈;但过盈又不能太大因为内圈是薄壁零件,太大的过盈不仅装配不方便,而且会产生过大的变形,使滚动体和滚道之间的游隙减少或消失第17页/共39页因此,将公差带分布在零线的下方,以保证配合能够获得足够的,合适的过盈量第18页/共39页为什么外径公差带在零线下方为什么外径公差带在零线下方?外圈与壳孔的配合通常不要太紧,一般仍按基轴制的规定分布在零线的下侧第19页/共39页1.1.壳体孔的尺寸公差带壳体孔的尺寸公差带7.4 滚动轴承与轴和壳体孔的配合第20页/共39页2.2.轴的尺寸公差带轴的尺寸公差带第21页/共39页3.3.轴承配合的选择轴承配合的选择 正确地选择轴承配合，对保证机器正常运转，提高轴承的使用寿命，充分利用轴承的承载能力关系很大。选择轴承配合时，应综合考虑轴承的工作条件，作用在轴承上负荷的大小、方向和性质，轴承类型和尺寸，与轴承相配的轴和壳体的材料和结构，工作温度、装卸和调整等因素。第22页/共39页(1)轴承的工作条件 当轴承的内圈或外圈工作为旋转圈时，应采用稍当轴承的内圈或外圈工作为旋转圈时，应采用稍紧的配合，其过盈量的大小应使配合面在工作负荷下紧的配合，其过盈量的大小应使配合面在工作负荷下不发生不发生“爬行爬行”。大的过盈量将造成套圈的弹性变形，。大的过盈量将造成套圈的弹性变形，减少轴承内部游隙，影响轴承正常运转。轴承工作时，减少轴承内部游隙，影响轴承正常运转。轴承工作时，若其内圈或外圈为不旋转套圈，为拆卸和调整的方便，若其内圈或外圈为不旋转套圈，为拆卸和调整的方便，宜选用较松的配合。由于不同的工作温升，将使轴和宜选用较松的配合。由于不同的工作温升，将使轴和外壳孔在纵向产生不同的伸长量，因此在选择配合时，外壳孔在纵向产生不同的伸长量，因此在选择配合时，以达到轴承沿轴向可以自由移动、消除轴承内部应力以达到轴承沿轴向可以自由移动、消除轴承内部应力为原则。但是间隙量过大将会降低整个部件的刚性，为原则。但是间隙量过大将会降低整个部件的刚性，引起振动，加剧磨损。引起振动，加剧磨损。第23页/共39页3.3.轴承配合的选择轴承配合的选择 （2 2）负荷的类型）负荷的类型 1 1）固定负荷）固定负荷 作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对静止，负荷方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上负荷方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上外圈外圈 固定负荷固定负荷 在套圈滚道间的摩擦力矩的作用下，在套圈滚道间的摩擦力矩的作用下，套圈产生少许转动，使套圈的受力相对套圈产生少许转动，使套圈的受力相对均匀，延长使用寿命。均匀，延长使用寿命。小过渡或小间隙小过渡或小间隙第24页/共39页 2 2）旋转负荷）旋转负荷 作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，合成径向负荷顺次地作用在套圈的整个圆周上。合成径向负荷顺次地作用在套圈的整个圆周上。内圈内圈旋转负荷旋转负荷大过渡或小过盈配合大过渡或小过盈配合 防止套圈在结合件配合面上打防止套圈在结合件配合面上打滑，引起配合表面的发热、磨损。滑，引起配合表面的发热、磨损。第25页/共39页 3 3）摆动负荷）摆动负荷 作用于轴承上的合成径向负荷与所承载的套圈在一作用于轴承上的合成径向负荷与所承载的套圈在一定区域内相对摆动，合成径向负荷向量经常变动地作用定区域内相对摆动，合成径向负荷向量经常变动地作用在套圈滚道的部分圆周上。在套圈滚道的部分圆周上。外圈外圈 摆动负荷摆动负荷R R与循环负荷的配合相同或稍松一点与循环负荷的配合相同或稍松一点 承受冲击或重负荷的套圈，承受冲击或重负荷的套圈，选较紧的配合；选较紧的配合；承受轻负荷的套圈，选择较承受轻负荷的套圈，选择较松的配合。松的配合。第26页/共39页径向负荷与套圈的相对关系负荷的类型配合的选择相对静止固定负荷选松一些的配合，如较松的过渡配合或间隙较小的间隙配合相对旋转旋转负荷选紧一些的配合，如过盈配合或较紧的过渡配合相对于套圈在有限范围内摆动摆动负荷等同旋转负荷或略松一点第27页/共39页（2 2）负荷的大小）负荷的大小负荷类型负荷类型轻负荷轻负荷正常负荷正常负荷重负荷重负荷P P值的大小值的大小P0.07CP0.07C0.07C0.07CP0.15 CP0.15 CP P0.15C0.15C GB/T275-1993规定，向心轴承负荷的大小按径向负规定，向心轴承负荷的大小按径向负荷荷P与额定负荷与额定负荷C的比值分：轻负荷、正常负荷和重负的比值分：轻负荷、正常负荷和重负荷。荷。C：轴承的额定：轴承的额定寿命为寿命为106转时转时轴承所能承受的轴承所能承受的最大载荷。最大载荷。承受冲击或重负荷的套圈，选较紧的配合；承承受冲击或重负荷的套圈，选较紧的配合；承受轻负荷的套圈，选择较松的配合。受轻负荷的套圈，选择较松的配合。第28页/共39页（3）轴承的旋转精度与旋转速度轴承的旋转精度与旋转速度 当轴承的旋转精度要求较高时，应选用较高精度等当轴承的旋转精度要求较高时，应选用较高精度等级的轴承以及较高等级的轴颈、壳体孔公差；级的轴承以及较高等级的轴颈、壳体孔公差；对负荷较大而且旋转精度要求较高的轴承，为消除对负荷较大而且旋转精度要求较高的轴承，为消除弹性变形和振动的影响，旋转套圈应避免采用间隙配合，弹性变形和振动的影响，旋转套圈应避免采用间隙配合，但也不宜太紧；但也不宜太紧；第29页/共39页（3）轴承的旋转精度与旋转速度轴承的旋转精度与旋转速度 对负荷较小，用于精密机床的高精度轴承，为避对负荷较小，用于精密机床的高精度轴承，为避免相配孔、轴形状误差对旋转精度的影响，无论旋转套免相配孔、轴形状误差对旋转精度的影响，无论旋转套圈或非旋转套圈，与轴或孔的配合都希望有较小间隙；圈或非旋转套圈，与轴或孔的配合都希望有较小间隙；其它条件相同的情况下，轴承的旋转精度愈高，其它条件相同的情况下，轴承的旋转精度愈高，转速愈高，选用配合也应愈紧。转速愈高，选用配合也应愈紧。第30页/共39页（4）轴承组件的轴向游动轴承组件的轴向游动轴承外圈大多不旋转，轴承外圈大多不旋转，不要求太紧的配合；不要求太紧的配合；有些场合下工作温度有些场合下工作温度 较高，使轴受热伸较高，使轴受热伸 长，轴两端轴承中至长，轴两端轴承中至 少少有有一一端端是是游游动动支支 承承，因因而而把把配配合合选选得得稍稍松松一一点点，使使之之能能补补偿偿轴轴的的热热变变形形，可可防防止止轴轴的的弯弯曲曲或卡死。或卡死。第31页/共39页 剖剖分分式式的的轴轴承承座座与与轴轴承承外外圈圈的的配配合合不不宜宜太太紧紧，避避免轴承座孔的形状误差引起轴承外圈不正常的变形。免轴承座孔的形状误差引起轴承外圈不正常的变形。（5）轴与轴承座孔的结构和材料）轴与轴承座孔的结构和材料 薄薄壁壁壳壳或或空空心心轴轴与与轴轴承承套套圈圈的的配配合合应应比比厚厚壁壁壳壳或或实实心心轴轴与与轴轴承承套套圈圈的的配配合合紧紧一一些些，以以保保证证足足够够的的联联接接强度。强度。轻合金外壳与轴承外圈的配合，应比铸铁外壳与轻合金外壳与轴承外圈的配合，应比铸铁外壳与轴承外圈的配合紧一些，也是为了保证联接强度。轴承外圈的配合紧一些，也是为了保证联接强度。第32页/共39页（6）轴承基本尺寸轴承基本尺寸轴承基本尺寸越大，则轴承基本尺寸越大，则 过盈配合的过盈量越大；过盈配合的过盈量越大；间隙配合的间隙量越大。间隙配合的间隙量越大。（7）装拆要求装拆要求 考虑轴承安装与拆卸的方便，宜采用较松的配考虑轴承安装与拆卸的方便，宜采用较松的配合；对重型机械用的大型和特大型轴承，这点尤为合；对重型机械用的大型和特大型轴承，这点尤为重要。重要。第33页/共39页r6r6g6g6g5g5h8h8h7h7h6h6h5h5j js s5 5j5j5j js s6 6j6j6k5k5k6k6m5m5m6m6n6n6p6p6过渡或过盈过盈0+-固定负荷固定负荷旋转负荷旋转负荷（1）轴的公差带选用）轴的公差带选用4.4.公差带的选用公差带的选用第34页/共39页固定负荷固定负荷旋转负荷旋转负荷（2 2）孔的公差带选用）孔的公差带选用第35页/共39页5 5形位公差及表面粗糙度的确定形位公差及表面粗糙度的确定为为了了保保证证轴轴承承的的正正常常运运转转，除除了了正正确确地地选选择择轴轴承承与与轴轴颈颈及及箱箱体体孔孔的的公公差差等等级级及及配配合合外外，还还应应对对轴轴颈颈和和箱箱体体孔孔的的形位公差及表面粗糙度提出要求。形位公差及表面粗糙度提出要求。形状公差形状公差：主要是轴颈和箱体孔的表面主要是轴颈和箱体孔的表面圆柱度圆柱度圆柱度圆柱度要求。要求。位置公差位置公差：主要是轴肩端面的主要是轴肩端面的跳动公差跳动公差跳动公差跳动公差。表面粗糙度表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影响着配合质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，凡是量和连接强度，因此，凡是与轴承内、外圈配合的表与轴承内、外圈配合的表与轴承内、外圈配合的表与轴承内、外圈配合的表面，面，面，面，通常都对表面粗糙度提出较高的要求。通常都对表面粗糙度提出较高的要求。第36页/共39页6.6.滚动轴承配合选用示例及图样标注滚动轴承配合选用示例及图样标注（1）在装配图上的标注：在装配图上，不用标注轴承的公差等级代号，只需标注与之相配合的轴承座及轴颈的公差等级代号。55j6100H7第37页/共39页（2）在零件图上的标注：A、尺寸公差 B、形状公差 C、位置公差 D、表面粗糙度100H7（）+0.0350A0.015 A0.061.62+0.01255j6（）-0.0070.040.01 AA0.631.25第38页/共39页感谢您的观看。第39页/共39页