12第6章滚动轴承与孔、轴结合精度设计(精品).ppt

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1、第第6 6章章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计滚动轴承与孔、轴结合的精度设计 内内 容容 提提 要要-(2)6.1 概概 述述-(4)6.1.1 滚动轴承的组成及种类滚动轴承的组成及种类-(4)6.1.2 滚动轴承的公差等级及其应用滚动轴承的公差等级及其应用-(5)6.1.3 滚动轴承与孔、轴配合公差带滚动轴承与孔、轴配合公差带-(10)6.2 6.2 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计滚动轴承与孔、轴结合的精度设计-(14)(14)6.2.1 配合选用的依据配合选用的依据-(14)6.2.2 孔、轴公差带的选用孔、轴公差带的选用-(17)6.2.3 孔、轴几何公差和表面粗糙度的选用孔、轴几何公差

2、和表面粗糙度的选用-(20)作业作业 P152 思考题思考题1、2、3、4，作业题，作业题 1、2-(31)本章重点本章重点-(32)课课 堂堂 练练 习习-(33)应用数值表应用数值表-(34)作作 业业 题题 解释解释-（40）1内容提要内容提要:1.滚动轴承的公差等级及其应用；滚动轴承的公差等级及其应用；2.滚动轴承内径和外径的公差带；滚动轴承内径和外径的公差带；3.与滚动轴承配合的孔、轴公差带（取自与滚动轴承配合的孔、轴公差带（取自 GB/1801 2009）；）；4.滚动轴承与孔、轴配合的选用；滚动轴承与孔、轴配合的选用；5.轴颈和外壳孔的尺寸公差、几何公差和表面粗轴颈和外壳孔的尺寸

3、公差、几何公差和表面粗糙度及其在图样上的标注。糙度及其在图样上的标注。2第第6 6章章 滚滚 动动 轴轴 承承 与与 孔、轴孔、轴 结结 合合 的的 精精 度度 设设 计计 它它们们的的精精度度设设计计,实实际际上上是是尺尺寸寸公公差差、几几何何公公差差和和表面粗糙度表面粗糙度在以上典型零件中的在以上典型零件中的实际应用实际应用。本章开始学习本章开始学习典型零部件的精度设计典型零部件的精度设计。主要介绍主要介绍滚动轴承滚动轴承键和花键键和花键圆锥圆锥普通螺纹普通螺纹圆柱齿轮圆柱齿轮36.1 概概 述述6.1.1 滚动轴承的组成滚动轴承的组成 及种类及种类1.组成组成 2.种类种类 按滚动体按滚

4、动体形状分形状分 球球滚子滚子圆柱圆柱圆锥圆锥图6.1按负荷按负荷方向分方向分 向心向心 推力推力向心推力向心推力径向力径向力轴向力轴向力径向力、轴向力径向力、轴向力46.1.2 滚动轴承的公差等级及其应用滚动轴承的公差等级及其应用1.公差等级公差等级 根据（根据（1）尺寸精度）尺寸精度向心向心 其中其中 0 级精度最低；其次依次增高。级精度最低；其次依次增高。其它其它 各公差等级的公差如表表各公差等级的公差如表表6.1所示（下页）。所示（下页）。0、6（6X）、）、5、4、2 五五 级；级；0、6（6X）、）、5、4 四四 级。级。内、外圈作相对运动时内、外圈作相对运动时跳动的程度跳动的程度

5、（2）旋转精度分）旋转精度分506542240654206542542542065422406542065425 42542542向心轴承公差如表向心轴承公差如表6.1所示。所示。公称公称尺寸尺寸/mm公称公称尺寸尺寸/mm6由表中可见，轴承的内外径尺寸有由表中可见，轴承的内外径尺寸有2种公差种公差：（1）单一平面内的）单一平面内的平均直径平均直径公差公差dmp(Dmp)=dmax(Dmax)+dmin(Dmin)/2配合尺寸配合尺寸dmp(Dmp)=dmp(Dmp)d(D)为控制配合尺寸为控制配合尺寸（2）单一平面内的）单一平面内的直径直径公差公差dS(DS)=da(Da)实际尺寸实际尺寸d

6、S(DS)=dS(DS)d(D)为控制实际尺寸为控制实际尺寸72.各公差等级的应用各公差等级的应用 0 级级(普通级普通级)：多用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高多用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速较高的旋转机构中（如普通机床主轴支承）。的旋转机构中（如普通机床主轴支承）。最广泛最广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中。地应用于精度要求不高的一般旋转机构中。6(6X)级级(中等级中等级)和和5级级(较高级较高级)：5 级级6 级级8 多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机器的旋转机构中（如精密机床主轴支承）。器的旋转机构中（如精密机床

7、主轴支承）。多用于特别精密机床的主轴支承（如坐标镗床多用于特别精密机床的主轴支承（如坐标镗床主轴支承）主轴支承）。4 4 级级(精密级精密级)：2 级级(超精级超精级)：4 级级5 级级2 级级4 级级96.1.3 滚动轴承与孔、轴配合公差带滚动轴承与孔、轴配合公差带1.滚动轴承与孔、轴结合的特点滚动轴承与孔、轴结合的特点(1)标准部件：标准部件：(3)薄壁件：薄壁件：(2)易损件：易损件：是配合的是配合的基准件。基准件。因需常拆卸，故一般选因需常拆卸，故一般选较松较松的过盈配合或过的过盈配合或过渡配合。渡配合。因易变形，故配合尺寸为因易变形，故配合尺寸为平均尺寸。平均尺寸。102.滚动轴承内

8、、外圈公差带滚动轴承内、外圈公差带图6.2(1)内圈内圈 基准孔基准孔ES=0(2)外圈外圈 基准轴基准轴es=0公差带在零线下面公差带在零线下面其特点其特点113.与滚动轴承配合的孔、轴公差带与滚动轴承配合的孔、轴公差带 孔、轴公差带孔、轴公差带均选自均选自GB/T 1801 2009。（轴承外径）（轴承外径）孔的公差带孔的公差带12由由图图可可见见，轴轴承承内内圈圈与与轴轴的的配配合合比比极极限限与与配配合合标准中基孔制的配合要标准中基孔制的配合要紧紧。H轴的公差带轴的公差带136.2 6.2 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计滚动轴承与孔、轴结合的精度设计内容：内容：（1）选用依据；选用依据

9、；（2）孔、轴公差带；）孔、轴公差带；（3）配合表面的几何公差和表面粗糙度）配合表面的几何公差和表面粗糙度。6.2.1 配合选用的依据配合选用的依据1.负荷类型负荷类型:旋转旋转负荷负荷定向定向负荷负荷14负荷有三种类负荷有三种类 型型：旋转旋转负荷负荷定向定向负荷负荷摆动摆动负荷负荷摆动摆动负荷负荷152.负荷大小负荷大小 P:径向当量负荷，径向当量负荷，3.工作条件工作条件 工作条件主要是工作条件主要是温度温度、旋转精度和旋转速度等。旋转精度和旋转速度等。轻：轻：负荷负荷P0.07C;正常：正常：负荷负荷P0.070.15C;重：重：负荷负荷P0.15C。C:径向额定动负荷。径向额定动负荷

10、。如温度如温度 90H6的配合变紧；的配合变紧；45k5的配合变松。的配合变松。166.2.2 孔、轴公差带的选用孔、轴公差带的选用（参照表（参照表6.2 表表6.5选用）选用）17续表6.218196.2.3 孔、轴几何公差和表面粗糙度的选用孔、轴几何公差和表面粗糙度的选用 1.几何公差几何公差(如表如表6.66.6所示）所示）例如例如6级向心轴承，级向心轴承，d=45，D=100。轴颈：轴颈：t=?轴肩：轴肩：t1=?外壳孔：外壳孔：轴：轴：t=?外壳孔肩：外壳孔肩：t1=?轴向圆跳动几何公差几何公差公称尺寸公称尺寸/mm202.表面粗糙度（如表表面粗糙度（如表6.76.7所示）所示）例如

11、例如 d=45h6，轴颈轴颈Ra的上限值为的上限值为0.8m,端面为端面为3.2 m。外壳孔外壳孔Ra的上限值为的上限值为1.6m，端面为端面为3.2 m。D=100J7。21试用类比法确定外壳孔、轴颈公差试用类比法确定外壳孔、轴颈公差，例例6.1 某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单级单列向心轴承列向心轴承(dDB=409023)支承，见图支承，见图6.6。P=4000N，C=32000N。并将它们标注在装配图和零件图上。并将它们标注在装配图和零件图上。轴颈轴颈外壳孔外壳孔22解：解：（1）求公差带（由题意可知）求公差带（由题意可知）为正常负荷为正常负荷(0.7

12、0.15C)；轴承内圈承受负荷：轴承内圈承受负荷：负荷大小：负荷大小：P/C=4000/32000=0.125，旋转负荷；旋转负荷；查表查表6.2得轴公差带得轴公差带40k54023查表查表6.3得外壳孔的公差带为得外壳孔的公差带为H7齿轮旋转精度较高，齿轮旋转精度较高，取取90H69024 查表查表6.1得轴承的极限偏差得轴承的极限偏差轴承内圈极限偏差为轴承内圈极限偏差为ES=0,EI=-10m。轴承外圈极限偏差为轴承外圈极限偏差为 es=0,ei=-13 m。公称公称尺寸尺寸/mm公称公称尺寸尺寸/mm25 画尺寸公差带图（见图画尺寸公差带图（见图6.7）图6.726（2）求配合表面的几何

13、）求配合表面的几何 公差公差(查表查表6.6)轴轴圆柱度公差圆柱度公差端面圆跳动端面圆跳动t=0.0025t=0.008孔孔圆柱度公差圆柱度公差 t=0.006端面圆跳动端面圆跳动 t=0.01540k590H6几何公差轴向公称尺寸公称尺寸/mm27（3）求各表面的）求各表面的Ra上限值上限值（查表（查表6.7）轴轴:40k5轴肩轴肩 1.6 m轴颈轴颈0.4m28孔孔90H6:外壳孔外壳孔1.6m外壳孔肩外壳孔肩3.2m29（4 4）标注标注(见图见图6.8所示所示)装配图的标注装配图的标注30零件图的标注零件图的标注作业作业 P152 思考题思考题1、2、3、4，作业题，作业题 1、2 3

14、1本章重点本章重点:作业作业 P152 思考题思考题1、2、3、4，作业题，作业题 1、2 1.滚动轴承的公差等级及其应用范围；滚动轴承的公差等级及其应用范围；2.滚动轴承的内、外径公差特点滚动轴承的内、外径公差特点两种公差和公差两种公差和公差带位置；带位置；3.滚动轴承的配合特点滚动轴承的配合特点标准部件、薄壁件和易损标准部件、薄壁件和易损件；件；4.滚动轴承配合的选用滚动轴承配合的选用基准制、配合选用依据、基准制、配合选用依据、配合表面的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样配合表面的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样上的标注。上的标注。32试将下列要求标在图上：试将下列要求标在图上：(1)大

15、端圆柱面：尺寸要求为大端圆柱面：尺寸要求为5 h7 mm，并采用包容要求并采用包容要求，表面粗糙度表面粗糙度a的上限值为的上限值为0.8；(2)小端圆柱面：尺寸为小端圆柱面：尺寸为250.007mm，圆度公差为圆度公差为0.01mm，Rz的的 最大值为最大值为1.6m，其余表面其余表面a 的上限的上限值均为值均为6.3。课课 堂堂 练练 习习33向心轴承向心轴承内圈内圈公差公差公称公称尺寸尺寸/mm34向心轴承向心轴承外圈外圈公差公差续表6.1公称公称尺寸尺寸/mm353637轴向轴向几何公差公称尺寸公称尺寸/mm3839作作 业业 题题 解释解释1.有一有一6级级6309的滚动轴承，内圈为的

16、滚动轴承，内圈为45mm，外圈为外圈为100mm。内圈与轴配合为内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为外圈与外壳孔配合为H6，试试画出配合的尺寸公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。画出配合的尺寸公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。答案j545mmEIes6级级ei100mmH6eiES6级级内圈：内圈：Xmax+5m Xmin-16m外圈：外圈：Xmax+35m Xmin0402.皮带轮内孔与轴的配合为皮带轮内孔与轴的配合为40H7js6，0级滚动轴级滚动轴承内圈与轴的配合为承内圈与轴的配合为40js6，试画出上述两种配合的尺寸公试画出上述两种配合的尺寸公差带图。并根据平均过盈或平均间隙比较它们的配合的松紧。差带图。并根据平均过盈或平均间隙比较它们的配合的松紧。解释：解释：(1)皮带轮内孔与轴：皮带轮内孔与轴：40H7/js6 X平均平均=+12.5m(2)轴承内圈与轴承内圈与 40js6 y平均平均=-6m(3)结论：结论：轴承与轴的轴承与轴的配合配合 比皮带比皮带 轮与轴的轮与轴的配合配合要紧要紧。ei40mmjs6EIes0 级级H7ES41