公差配合与技术测量第八章滚动轴承的公差与配合.ppt

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滚动轴承,8.1滚动轴承的精度等级及其应用,8.1.1 滚动轴承的精度等级,8.1.1 滚动轴承的精度等级,滚动轴承的精度是按其外形尺寸公差和旋转精度分级的。,外形尺寸公差是指成套轴承的内径、外径和宽度尺寸公差；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等。,国家标准GB/T 307.31996滚动轴承 通用技术规则规定向心轴承（圆锥滚子轴承除外）精度分为五级，即0、6、5、4、2，其中0级最低，依次升高，2级最高；圆锥滚子轴承精度分为0、6X、5、4四级；推力轴承分为0、6、5、4四级。,轴承精度等级的选用,P0级通常称为普通级。用于低、中速及旋转精度要求不高的一般旋转机构，它在机械中应用最广。例如，用于普通机床变速箱、进给箱的轴承，汽车、拖拉机变速箱的轴承，普通电动机、水泵、压缩机等旋转机构中的轴承等。,P6级用于转速较高、旋转精度要求较高的旋转机构。例如，用于普通机床的主轴、后轴承、精密机床变速箱的轴承等。,P5,P4级用于高速、高旋转精度要求的机构。例如，用于精密机床的主轴承，精密仪器仪表的主要轴承等。,P2级用于转速很高、旋转精度要求也很高的机构。例如，用于齿轮磨床、精密坐标镗床的主轴轴承，高精度仪器、仪表及其他高精度精密机械的主要轴承。,图8-2 轴承内、外径公差带,8.2滚动轴承与轴和外壳孔的配合,8.2.1 轴和外壳孔的公差带,图8-3 轴承与轴和外壳孔的配合,8.2.2,滚动轴承与轴和外壳孔配合的选择,正确地选择与滚动轴承的配合，对保证机器正常运转，充分发挥其承载能力，延长使用寿命，都有很重要的关系。配合的选择就是如何确定与轴承相配合的轴颈和外壳孔的公差带。选择时主要依据下列因素。,1轴承套圈相对于负荷的类型,（1）套圈相对于负荷方向固定定向负荷 径向负荷始终作用在套圈滚道的局部区域，如图8-4（a）所示不旋转的外圈和图8-4（b）不旋转的内圈均受到一个方向一定的径向负荷,F,0的作用。,（2）套圈相对于负荷方向旋转旋转负荷 作用于轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，并依次作用在该套圈的整个圆周滚道上。如图8-4（a）所示旋转的内圈和图8-4（b）旋转的外圈均受到一个作用位置依次改变的径向负荷,F,0的作用。,（3）套圈相对于负荷方向摆动摆动负荷 大小和方向按一定规律变化的径向负荷作用在套圈的部分滚道上，如图8-4（c）所示不旋转的外圈和图8-4（d）不旋转的内圈均受到定向负荷,F,0和较小的旋转负荷,F,1的同时作用，两者的合成负荷在AB区域内摆动。,通常受定向负荷的套圈其配合应选稍松一些，让套圈在工作中偶尔产生少许转位，从而改变受力状态，使滚道磨损均匀，延长轴承使用寿命。受旋转负荷的套圈其配合应选紧一些，以防止套圈在轴颈上或外壳孔的配合表面打滑，引起配合表面发热、磨损，影响正常工作。受摆动负荷的套圈，其配合的松紧程度一般与受旋转负荷的套圈相同或稍松些。,2负荷的大小,负荷的大小可用当量径向动负荷,F,与轴承的额定动负荷,C,的比值来区分。一般规定，当,F,0.07,C,r时，称为轻负荷；当0.07,C,r,Ft,0.15,C,r时，为正常负荷；当,Fr,0.15,C,r时，为重负荷。,选择滚动轴承与轴和外壳孔的配合与负荷大小有关。负荷越大，过盈量应选得越大，因为在重负荷作用下，轴承套圈容易变形，使配合面受力不均匀，引起配合松动。因此，承受轻负荷、正常负荷、重负荷的轴承与轴颈和外壳孔的配合应依次越来越紧一些。,3其他因素,工作温度的影响，滚动轴承一般在低于100的温度下工作，如在高温下工作，其配合应予以调整。一般情况下，轴承的旋转精度越高，旋转速度越高，则应选择越紧的配合。,滚动轴承与轴和外壳孔配合的选择是综合上述各因素用类比法进行的。如表8-2和表8-3所示列出了常用配合的选用资料，供选用时参考。,圆锥孔轴承,所有负荷,铁路机车,车辆轴箱,装在退卸套上的所有尺寸,h8(IT6),一般机械,传 动,装在紧定套上的所有尺寸,h9(IT7),注：凡对精度有较高要求的场合，应用j5、k5j6、k6,圆锥滚子轴承、角接触球轴承配合对游隙影响不大，可用k6、m6代替k5、m5。,重负荷下轴承游隙应选大于0组。,凡有较高精度或转速要求的场合，应选用h7（IT5）代替h8（IT6）等。,IT6、IT7表示圆柱度公差数值。,8.2.3,配合表面的形位公差和表面粗糙度,为了保证滚动轴承正常工作，除了要正确选择配合之外，还应对轴颈及外壳孔配合形位公差和表面粗糙度提出要求。为避免套圈安装后产生变形，轴径和外壳孔的尺寸公差和形位公差应采用包容要求，并规定更严格的圆柱度公差，对轴肩和外壳孔端面还应规定端面圆跳动公差。轴径和外壳孔的形位公差与表面粗糙度见表8-4。,基本尺寸/,圆柱度,t,端面圆跳动,t,1,轴 颈,外 壳 孔,轴 肩,外 壳 孔 肩,轴承公差等级,0,6(6x),0,6(6x),0,6(6x),0,6(6x),超过,到,公差值/,m,6,2.5,1.5,4,2.5,5,3,8,5,6,10,2.5,1.5,4,2.5,6,4,10,6,10,18,3.0,2.0,5,3.0,8,5,12,8,18,30,4.0,2.5,6,4.0,10,6,15,10,30,50,4.0,2.5,7,4.0,12,8,20,12,50,80,5.0,3.0,8,5.0,15,10,25,15,80,120,6.0,4.0,10,6.0,15,10,25,15,120,180,8.0,5.0,12,8.0,20,12,30,20,180,250,10.0,7.0,14,10.0,20,12,30,20,250,315,12.3,8.0,16,12.0,25,15,40,25,315,400,13.0,9.0,18,13.0,25,15,40,25,400,500,15.0,10.0,20,15.0,25,15,40,25,表8-4 轴和外壳孔的形位公差,由于滚动轴承是标准件，在具体选择某一型号轴承时，其配合尺寸的公差带已确定。因此，在装配图中轴承内与轴颈配合处只标注轴颈的尺寸与公差带代号，轴承外圈与外壳孔配合处只标注孔的尺寸与公差带代号。同时，在轴颈及外壳孔的零件图中应标注出相应的配合尺寸、形位公差及表面粗糙度要求。配合面的表面粗糙度见表8-5。,轴或轴承座直径/,轴或外壳配合表面直径公差等级,IT7,IT6,IT5,表面粗糙度/,m,超过,到,R,z,R,a,R,z,R,a,R,z,R,a,磨,车,磨,车,磨,车,80,10,1.6,3.2,6.3,0.8,1.6,4,0.4,0.8,80,500,16,1.6,3.2,10,1.6,3.2,6.3,0.8,1.6,端面,25,3.2,6.3,25,3.2,6.3,10,1.6,3.2,表8-5 配合面的表面粗糙度,8.2.4 应用举例,【例8-1】有一圆柱齿轮减速器，小齿轮要求有较高的旋转精度，装有0级单列深沟球轴承，轴承尺寸为50mmll0mm27mm，额定动负荷,C,r=32000N，轴承承受的当量径向负荷,F,r=4000N。试用类比法确定轴颈和外壳孔的公差带代号，画出公差带图并确定孔、轴的形位公差值和表面粗糙度参数值，将它们分别标注在装配图和零件图上。,解：按已知条件，可算得,F,r=0.125,C,r，属正常负荷。,按减速器的工作状况可知，内圈为旋转负荷，外圈为定向负荷，内圈与轴的配合应较紧，外圈与外壳孔配合应较松。,根据以上分析，参考表8-2，表8-3选用轴颈公差带为k6（基孔制配合），外壳孔公差带为G7或H7。但由于轴的旋转精度要求较高，故选用更紧一些的配合，孔公差带为J7（基轴制配合）较为恰当。,从表8-1中查出0级轴承内、外圈单一平面平均直径的上、下偏差，再由标准公差数值表和孔、轴基本偏差数值表查出,50k6和,110J7的上、下偏差，从而画出公差带图，如图8-5所示。,从图8-5中公差带关系可知：内圈与轴颈配合的,Y,=0.030mm，,Y,=0.002mm；外圈与外壳孔配合的,X,=+0.037mm，,Y,=0.013mm。,按表8-4选取形位公差值。圆柱度公差：轴颈为0.004mm，外壳孔为0.010mm；端面跳动公差：轴肩为0.012mm，外壳孔肩为0.025mm。,按表8-5选取表面粗糙度数值、轴颈表面磨,R,a0.8,m，轴肩端面车,R,a3.2,m，外壳孔表面磨,R,a1.6,m，轴肩端面车,R,a6.3,m。,将选择的上述各项公差标注在图上，如图8-6所示。,由于滚动轴承是标准部件，因此，在装配图上只需注出轴颈和外壳孔公差带代号，不标注基准件公差带代号。如图8-6（a）所示。轴和外壳上的标注如图8-6（b）、（c）所示。,由于滚动轴承是标准部件，因此在装配图上只需注出轴颈和外壳孔公差带代号，不标注基准件公差带代号。如图8-6（a）所示。轴和外壳上的标注如图8-6（b）、（c）所示。,图8-6 轴颈和外壳孔公差在图样上标注示例,练习与思考,（1）滚动轴承的精度等级分为哪几级?哪级应用最广?,（2）滚动轴承与轴和外壳孔配合采用哪种基准制?,（3）滚动轴承内、外径公差带有何特点?为什么?,（4）选择轴承与轴和外壳孔配合时主要考虑哪些因素?,（5）滚动轴承承受负荷类型不同与选择配合有何关系?,（6）滚动轴承承受负荷大小不同与选择配合有何关系?,（7）某机床转轴上安装6级精度的深沟球轴承，其内径为40mm，外径为90mm，该轴承承受一个4000N的定向负荷，轴承的额定动负荷为3100N，内圈随轴一起转动，外圈固定。试确定以下各项。,与轴承配合的轴颈、外壳孔的公差带代号。,画出公差带图，计算出内圈与轴、外圈与孔配合的极限间隙、极限过盈。,轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度参数值。,