典型零件的公差配合.doc

品保部内部资料《典型零件公差配合》

1 滚动轴承的公差与配合

1.1 概 述

滚动轴承是由专业生产的一种标准部件，在机器中 起支承作用，并以滚动代替滑动，以减小运动副的摩擦 及其磨损，滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组 成。其内圈内径 d 与轴颈配合，外圈外径 D 与外壳孔配
合，如图 1 所示。滚动轴承按可承受负荷的方向分为向
心轴承、向心推力轴承和推力轴承等；按滚动体的形状
分为球轴承、滚子轴承、滚针轴承等。通常，滚动轴承 工作时，内圈与轴径一起旋转，外圈在外壳孔中固定不 动，即内圈和外圈以一定的速度作相对转动。滚动轴承 的工作性能和使用寿命主要取决于轴承本身的制造精 度，同时还与滚动轴承相配合的轴颈和外壳孔的尺寸公 差、形位公差和表面粗糙度以及安装正确与否等因素有

关， 的详细内容在国家标准 GB/T275-1993 中均做了规定。 有关

1.2 滚动轴承的精度等级及其应用

图 1 滚动轴承结构

滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差和旋转精度决定。 根据 GB/T30 1-1994 和 GB/T30 4-2002 规定，向心轴承的公差等级，由低到高依次分为 P0、P6、P5、P4 和 P2 五个等级（相当于 GB30 3
—1984 中的 G、E、D、C、B 级） 圆锥滚子轴承的公差等级分为 P0、P6x、P5 和 P4 四级，推力轴承 ，
的公差等级分为 P0、P6、P5 和 P4 四级。
P0 级轴承在机械制造业中应用最广，通常称为普通级，在轴承代号标注时不予注出。它用于旋 转精度、运动平稳性等要求不高、中等负荷、中等转速的一般机构中，如普通机床的变速机构和进
给机构，汽车和拖拉机的变速机构等。
P6、P6x 级轴承应用于旋转精度和运动平稳性要求较高或转速要求较高的旋转机构中，如普通
机床主轴的后轴承和比较精密的仪器、仪表等的旋转机构中的轴承。
P5、P4 级轴承应用于旋转精度和转速要求高的旋转机构中，如高精度的车床和磨床、精密丝杠
车床和滚齿机等的主轴轴承。
P2 级轴承应用于旋转精度和转速要求特别高的精密机械的旋转机构中， 如精密坐标镗床和高精
度齿轮磨床和数控机床的主轴等轴承。
1.3 滚动轴承内、外径的公差带及特点

由于滚动轴承是标准部件，所以滚动轴承内
颈的配合采用基孔制，滚动轴承外圈与外壳孔的
用基轴制。
通常情况下，滚动轴承的内圈是随轴一起旋 为防止内圈和轴颈的配合面之间相对滑动而导致 影响轴承的工作性能和使用寿命，因此要求滚动


图 2 滚动轴承内、外径公差带
圈与轴
配合采

转的， 磨损， 轴承的

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内圈和轴颈配合具有一定的过盈，同时考虑到内圈是薄壁件，其过盈量又不能太大。如果作为基准
孔的轴承内圈内径仍采用基本偏差代号 H 的公差带布置，轴颈公差带从 GB/T1801-1999 中的优先、 常用和一般公差带中选取，则这样的过渡配合的过盈量太小，而过盈配合的过盈量又太大，不能满 足轴承工作的需要。而轴颈一般又不能采用非标准的公差带。所以，国家标准规定：滚动轴承内径 为基准孔公差带，但其位置由原来的位于零线的上方而改为位于以公称内径 d 为零线的下方，即上
偏差为零，下偏差为负值，如图 2 所示。当它与 GB/T1801-1999 中的过渡配合的轴相配合时，能保
证获得一定大小的过盈量，从而满足轴承的内孔与轴颈的配合要求。
通常滚动轴承的外圈安装在外壳孔中不旋转，标准规定轴承外圈外径的公差带分布于以其公称
直径 D 为零线的下方，即上偏差为零，下偏差为负值，如图 2 所示。它与 GB/T1801-1999 标准中基
本偏差代号为 h 的公差带相类似，只是公差值不同。

1.4 滚动轴承与轴和外壳孔的配合及选用

1. 轴颈和外壳孔的公差带

当选定了滚动轴承的种类和精度后，轴承内圈和轴颈、外圈和外壳孔的配合面间需要的配合性
质，只是由轴颈和外壳孔的公差带决定。也就是说，轴承配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差 带的过程。国家标准 GB/T275-1993《滚动轴承与轴和外壳孔的配合》对与 0 级和 6(6x)级轴承配合
的轴颈规定了 17 种公差带， 外壳孔规定了 16 种公差带， 如图 3 所示， 们分别选自 GB/T1801-1999 它
中的轴、孔公差带。

图 7-3 轴承与外壳孔和轴颈配合的常用公差带

图 3 滚动轴承与轴和轴承座孔的配合

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2. 滚动轴承与轴径、外壳孔的配合的选择

正确地选择滚动轴承配合，是保证滚动轴承的正常运转，延长其使用寿命关键。滚动轴承配合
选择的主要依据通常是根据滚动轴承的种类、尺寸大小和滚动轴承套圈承受负荷的类型、大小及轴
承的游隙等因素。
1)轴承承受负荷的类型
作用在轴承套圈上的径向负荷一般是由定向负荷和旋转负荷合成的。根据轴承套圈所承受的负
荷具体情况不同，可分为以下三类：
（1）固定负荷
轴承运转时，作用在轴承套圈上的合成径向负荷相对静止，即合成径向负荷始终不变地作用在
套圈滚道的某一局部区域上，则该套圈承受着固定负荷。如图 4a 中的外圈和图 4b 中的内圈，它
们均受到一个定向的径向负荷 Fr 作用。其特点是只有套圈的局部滚道受到负荷的作用。

（a） （b） （c） （d）
(a)定向负荷、内圈转动 b)定向负荷、外圈转动 c)旋转负荷、内圈转动 d)旋转负荷、外圈转动
图 4 轴承套圈与负荷的关系

（2）旋转负荷
轴承运转时，作用在轴承套圈上的合成径向负荷与套圈相对旋转，顺次作用在套圈的整个轨道
上，则该套圈承受旋转负荷。如图 4a 中的内圈和图 4b 中的外圈，都承受旋转负荷。其特点是套
圈的整个圆周滚道顺次受到负荷的作用。
（3）摆动负荷

轴承运转时，作用在轴承上的合成径向负荷在套圈滚道的
区域内相对摆动，则该套圈承受摆动负荷。如图 4c 和图 4d 所
承套圈同时受到定向负荷和旋转负荷的作用，两者的合成负荷
小到大，再由大到小地周期性变化。当 Fr＞Fc 时(见图 5)，合
荷在轴承下方 AB 区域内摆动，不旋转的套圈承受摆动负荷，旋
套圈承受旋转负荷。
一般情况下，受固定负荷的套圈配合应选松一些，通常应 过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。受旋转负荷的套圈配合 较紧的配合，通常应选用过盈量较小的过盈配合或有一定过盈 过渡配合。受摆动负荷的套圈配合的松紧程度应介于前两种负
荷的配合之间。
2)轴承负荷的大小


图 5 摆动负荷变化的区域
一定
示，轴 将由 成负 转的

选用 应选 量的

由于轴承套圈是薄壁件，在负荷作用下，套圈很容易产生变形，导致配合面间接触、受力都不