第七章-滚动轴承公差配合

1第七章滚动轴承的公差与配合国家标准：1、GB/T307.1－2005《滚动轴承向心轴承公差》2、GB/T307.2－2005《滚动轴承测量和检验的原则及方法》3、GB/T307.3－2005《滚动轴承通用技术规则》4、GB/T307.4－2005《滚动轴承推力轴承公差》5、GB/T275－1993《滚动轴承与轴和外壳的配合》2学习要求：1、了解滚动轴承的精度等级及应用；2、了解滚动轴承内、外径公差带特点及与其相配的孔、轴公差带；3、能合理利用滚动轴承与轴和壳体孔的配合。重点：1、滚动轴承内、外径及其配合件公差带特点；2、滚动轴承配合的选用。（难点）3一、概述1、分类向心推力向心推力滚动轴承4球滚柱（圆柱、圆锥）滚针轴承53、基本结构2、生产方式与孔、轴之间的配合尺寸互换性：采用完全互换组成零件之间的互换性：采用不完全互换64、GB/T307.1～307.2主要内容：1、滚动轴承的尺寸精度；2、……………旋转精度；3、……………测量方法。5、GB/T275－93《滚动轴承与轴和外壳的配合》内容：1、与滚动轴承外圈配合的壳体孔公差带；2、与滚动轴承内圈配合的轴公差带。76、滚动轴承的工作性能取决于：1）滚动轴承本身的制造精度；2）…………与轴、孔的配合性质；3）轴和壳体孔的尺寸精度；4）………………形位误差；5）………………表面粗糙度。8二、滚动轴承的公差（GB/T307－2005）GB/T307.3－2005规定：按轴承的尺寸精度和旋转精度分：向心轴承：06542滚子轴承：06X54推力轴承：0654高低1、滚动轴承的精度等级9滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋转精度分为五级：其名称和代号由低到高分别为普通级/P0、高级/P6、/P6x、精密级/P5、超精密级/P4及最精密级/P2（GB/T272-1993）。凡属普通级的轴承，一般在轴承型号上不标注公差等级代号注意与老国标比较：G、E、D、C、B。GB307.3-1984。10尺寸精度①轴承内、外径d和D的制造精度②轴承内、外圈宽B、C的制造精度③圆锥滚子装配高T的制造精度旋转精度轴承内、外圈的径向跳动Kia、Kea轴承内、外圈端面对滚道跳动Sia、Sea轴承内圈基准端面对内孔的跳动Sd外经表面母线对基准端面的倾斜度跳动SD11各级精度的滚动轴承应用（P150）12特点1：滚动轴承内外圈为薄壁零件，易变形也易纠正。为了控制轴承的变形程度轴承的旋转精度规定：尺寸公差形状公差单一内径ds、外径Ds偏差△ds、△Ds单一平面平均内径dmp、外径Dmp偏差△dmp、△Dmp单一径向平面内径ds、外径Ds变动量Vdp、VDp平均内径dmp、外径Dmp变动量Vdmp、VDmp2、滚动轴承内、外径公差带13特点2：1、内圈与轴按基孔制配合，且单一平面平均内径dmp公差带分布在零线下方，且上偏差为0；2、外圈与孔按基轴制配合，且单一平面平均外径Dmp公差带分布在零线下方，且上偏差为0。两者之间不要求太紧，故Dmp公差带位置同一般基准轴。14零线下方按与一般过渡配合的轴相配：①保证合适的过盈Y，不出现间隙；②满足配合要求；③按标准偏差加工轴。特殊要求：内圈随轴转动，防止相对运动而磨损，应有一定过盈；且是薄壁件、常拆换，过盈不宜过大。故规定基准孔公差带分布在零线以下。15向心轴承单一平面平均直径偏差（P151表7-1）16三、滚动轴承与相配孔、轴配合GB/T275－93《滚动轴承与轴和外壳的配合》内容：1、轴、孔尺寸公差带（表7-2）；2、轴、孔形位公差；3、轴、孔表面粗糙度；4、配合选用原则。17表7-2与滚动轴承各级精度相配的轴和壳体孔公差带图7-3滚动轴承与轴和壳体孔的公差和配合1、相配的轴、孔尺寸公差带182、轴承配合的选择正确选择配合保证机器正常运转提高轴承使用寿命充分发挥轴承的承载能力主要考虑因素工作条件负荷的大小、方向和性质轴承类型和尺寸孔轴材料、结构、工作温度、装卸和调整。19主要因素1、负荷类型①局部负荷：合成径向负荷与套圈相对静止，即负荷作用在套圈的局部区域。②循环负荷：合成径向负荷与套圈相对旋转，即负荷顺次作用在套圈整个圆周上。③摆动负荷：合成径向负荷与套圈相对摆动，即负荷常变动地作用在套圈某区域。20即合成径向负荷与套圈相对静止：局部负荷相对旋转：循环负荷相对摆动：摆动负荷21◆合成负荷Pr为方向不变的径向负荷，Pc为较小的旋转负荷22选用配合原则：1）局部负荷：选较松过渡配合或间隙较小的间隙配合。——使套圈转位延长寿命。2）循环负荷：选较紧过渡配合或过盈配合。——配合面不产生爬行为原则。3）摆动负荷：选比循环负荷略松的配合。——介于局部负荷与循环负荷之间。23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局部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242、负荷大小与孔、轴配合的最小过盈，主要取决于负荷大小。轻负荷：P≤0.07C正常负荷：0.07C﹤P≤0.15C重负荷：P﹥0.15CC为轴承额定负荷通常：承受重负荷或冲击负荷时，轴承变形↑，实际Y↓、实际X↑→选较大的过盈配合。承受轻负荷时→选较小的过盈配合。25当轴承套圈承受循环负荷时，为防止滑移，所需的最小过盈为：Ymin计算=－由上计算值便可从有关表中选择最接近的配合。13Pk106b㎜式中：P－最大径向负荷，N；k－轴承系列系数（轻k=2.8，中k=2.3，重k=2)；b－内圈配合宽度(b=B－2r，B内圈宽，r内圈倒角)；[σp]－许用拉应力，MPa（轴承钢[σp]≈40MPa）d－内圈直径，m。26Ymax计算=－11.4kd[σp](2k－2)×105㎜为避免过盈太大导致装配时套圈破裂，允许的最大过盈为式中：P－最大径向负荷，N；k－轴承系列系数（轻k=2.8，中k=2.3，重k=2)；b－内圈配合宽度(b=B－2r，B内圈宽，r内圈倒角)；[σp]－许用拉应力，MPa（轴承钢[σp]≈40MPa）d－内圈直径，m。273、其他①旋转精度、转速：高→配合要紧，避免间隙配合（消除弹性变形、振动影响）；②工作温度：高→配合要紧；③轴承尺寸：大→配合要紧；④安装与拆卸频繁、特重型机械：配合要松；⑤轴向位移限度：大→配合要松；⑥精密机床、仪器仪表等：配合要紧，小间隙。28滚动轴承与孔、轴的配合，应综合考虑各种因素，用类比法选取。表7-4：安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带表7-5：…………………………………孔………表7-6：轴和壳体孔的几何公差表7-7：轴和壳体孔配合表面的粗糙度29装配图的标注：装配图上标注滚动轴承与轴和壳体孔配合时，只需标注轴和壳体孔的公差带代号。30例：在C616车床主轴的后支承上，装有两个单列向心球轴承，外形尺寸为d×D×B=50×90×20。试选定：②轴承与轴、壳体孔的配合。①轴承的精度等级；31解：1、确定轴承的精度等级：工作条件1、轻载普通车床2、旋转精度和转速较高查P150：选用P6级精度的轴承32工作条件内圈与轴同转，循环负荷，配合略紧外圈不动，局部负荷，配合略松查P155表7-4：选用Φ50j6的轴查P156表7-5：选用Φ90H7的壳体孔2、确定轴承与轴和壳体孔的配合333、确定轴承单一平面平均内外径极限偏差：查P151表7-1：单一平面平均内径偏差Φ500-0.01查P151表7-1：单一平面平均外径偏差Φ900-0.0134、确定轴与壳体孔的极限偏差：查表2-1、2-3得：轴为Φ50+0.011-0.005查表2-1、2-4得：孔为Φ90+0.0350345、画公差与配合图解：356、确定轴承与轴和壳体孔的配合性质：轴承内圈与轴：Xmax=0－(－0.005)=0.005Ymax=－0.01－0.011=－0.021X平均=(0.005－0.021)÷2=－0.008轴承外圈与壳体孔：Xmax=0.035－(－0.013)=0.048Xmin=0X平均=(0.035－0)÷2=0.0175367、确定轴和壳体孔的形位公差和表面粗糙度：查表7-6：轴径圆柱度t=0.0025壳体孔圆柱度t=0.006轴肩端面圆跳动t1=0.008壳体孔肩端面圆跳动t1=0.015查表7-7:轴径表面粗糙度Ra=0.8壳体孔表面粗糙度Ra=1.6轴肩端面表面粗糙度Ra=3.2孔轴肩端面表面粗糙度Ra=3.2378、轴和壳体孔的工作图：38