1、.第六章第六章 滾動軸承的公差與配合滾動軸承的公差與配合本章學習的主要目的和要求：本章學習的主要目的和要求： 1、掌握滾動軸承的精度等級及其選用。、掌握滾動軸承的精度等級及其選用。 2、掌握滾動軸承內徑、外徑公差帶的特點。、掌握滾動軸承內徑、外徑公差帶的特點。 3、初步掌握滾動軸承配合的選擇、初步掌握滾動軸承配合的選擇.6.1 滾動軸承結合的精度設計內容 滾動軸承(rolling bearing)是一種標準部件。 滾動軸承結合的精度設計主要包括： 滾動軸承內圈與軸頸的配合； 外圈與外殼空的配合； 軸頸和外殼孔的尺寸公差帶、幾何公差和表面粗糙度參數值。 目的就是保證滾動軸承的工作性能和使用壽命。

2、.6.2 滾動軸承的使用要求和公差等級6.2.1 滾動軸承的使用要求滾動軸承的使用要求圖 向心球軸承的結構（1）基本結構（2）互換性（3）滿足的工作要求 必要旋轉精度 合適的游隙.TBTCHDddDd外圈 內圈 滾動體 保持架 DdDa) 向心軸承 b) 圓錐滾子軸承 c) 角接觸球軸承 d) 推力軸承 圖5-2 滾動軸承的類型.6.2.2 滾動軸承的公差等級及其應用滾動軸承的公差等級及其應用（1）滾動軸承的公差等級 滾動軸承的公差等級由軸承的尺寸公差尺寸公差和旋轉精度旋轉精度決定。前者是指軸承內徑d、外徑D、寬度B等尺寸公差；后者是指軸承內、外圈的徑向跳動、端面對滾道的跳動和端面對內孔的跳動

3、。 GB/T 307.3 2005滾動軸承 通用技術規則規定： 向心軸承向心軸承（圓錐滾子軸承除外）分為0、6、5、4、2五級； 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承分為0、6x、5、4、2五級； 推力軸承推力軸承分為0、6、5、4四級。.（2）各個公差等級的滾動軸承應用 0級普通級，用于低中速及旋轉精度要求不高的一般旋轉機構，它在機械中應用最廣。例如，普通機床中的變速、進給機構中的軸承等。 6 級高級，5級精密級，用于轉速和旋轉精度較高的機構中。例如，普通機床主軸的前軸承多用5級，后軸承多用6級。 4 級和2級軸承超精密軸承，用于旋轉精度高和轉速高的旋轉機構，如精密機床的主軸軸承，精密儀器、高速攝影機等

4、高速精密機械中的軸承。 .6.2.3 滾動軸承內外徑及相配的軸頸、外殼孔的公差帶滾動軸承內外徑及相配的軸頸、外殼孔的公差帶（1）滾動軸承內、外徑公差帶的特點）滾動軸承內、外徑公差帶的特點 滾動軸承是標準件，其內圈內徑與軸頸配合采用基孔基孔制制，外圈外徑與外殼孔配合采用基軸制基軸制。 滾動軸承內、外圈均為薄壁件，易變性（裝配后得到矯正），因此國標規定： 0、6、5級級，為了便于制造，規定了單一平面平均外徑偏差Dmp和單一平面內平均內徑偏差dmp。 4、2級向心軸承級向心軸承，為了限制變形，標準規定了Dmp和dmp，同時還規定了單一外徑偏差Ds和單一內徑偏差ds不能超過其極限尺寸。. 單一平面平均

5、內徑：在軸承內圈任一橫截面內測得的內圈 內徑的最大與最小直徑的平均值，用dmp表示。 單一平面平均內徑偏差：單一平面平均內徑與公稱直徑 （用d表示）的差，用dmp表示。2sminsmaxmpdddds單一徑向平面內用兩點法測得的內徑尺寸。dmp=dmpd. 單一平面平均外徑：在軸承外圈任一橫截面內測得的外 圈外徑的最大與最小直徑的平均值，用Dmp表示。 單一平面平均外徑偏差：單一平面平均外徑與公稱直徑 （用D表示）的差，用Dmp表示。 2sminsmaxmpDDDDmp=DmpD. 滾動軸承內、外徑的公差帶滾動軸承內、外徑的公差帶 在滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合中，起作用的是平均尺寸。對于各級

6、軸承，單一平面平均內（外）徑的公差帶均為單向制單向制，而且統一采用上偏差為零上偏差為零，下偏差為負值下偏差為負值的布置方案，如圖所示。.（2）與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔的常用公差帶）與滾動軸承配合的軸頸和外殼孔的常用公差帶 在使用軸承時，它與軸頸和外殼孔的配合性質必須分別軸頸和外殼孔的公差帶軸頸和外殼孔的公差帶來確定。 GB/T 2751993規定了0級和級和6級級軸承與軸頸和外殼孔配合時軸頸和外殼孔的常用公差帶，適用范圍： 對軸承旋轉精度、運轉平穩性和工作溫度無特殊 要求； 軸為實心或厚壁鋼制作； 外殼為鑄鋼或鑄鐵制作； 軸承游隙為0組。.圖 與滾動軸承配合的軸頸的常用公差帶.圖 與滾動軸

7、承配合的軸頸的常用公差帶.6.3 選擇滾動軸承與軸頸、外殼孔的配合時應考慮的問題 1. 軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態(考慮滾道的磨損考慮滾道的磨損) 作用方向與軸承套圈（內圈、外圈）存在以下三種關系： （1）局部負荷：軸承套圈相對于負荷方向固定 （2）循環負荷：軸承套圈相對于負荷方向旋轉 （3）擺動負荷：軸承套圈相對于負荷方向擺動.圖 軸承套圈相對于負荷方向的運轉狀態Fr a)Frb) FrFc c)FrFcd)內圈：旋轉負荷外圈：定向負荷內圈：定向負荷外圈：旋轉負荷內圈：旋轉負荷外圈：擺動負荷內圈：擺動負荷外圈：旋轉負荷. 軸承套圈相對于負荷方向不同，配合

8、松緊程度也不同軸承套圈相對于負荷方向不同，配合松緊程度也不同 套圈相對負荷方向固定套圈相對負荷方向固定 套圈與軸頸或外殼孔的配合：套圈與軸頸或外殼孔的配合：稍松 配合選擇：配合選擇：平均間隙較小的過渡配合 極小間隙的間隙配合極小間隙的間隙配合 目的：目的：讓套圈在振動或沖擊下被滾道間的摩擦力矩帶 動。產生緩慢轉位，使磨損均勻，提高軸承使用 壽命。 . 軸承套圈相對于負荷方向不同，配合松緊程度也不同軸承套圈相對于負荷方向不同，配合松緊程度也不同： 套圈相對負荷方向旋轉套圈相對負荷方向旋轉 套圈與軸頸或外殼孔的配合：套圈與軸頸或外殼孔的配合：緊一些 配合選擇：配合選擇：小過盈的配合 過盈概率大的過

9、渡配合過盈概率大的過渡配合 目的：目的：避免配合表面發生相對滑動。 套圈相對負荷方向擺動套圈相對負荷方向擺動 套圈與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度一般與套圈 相對負荷方向旋轉時選用的配合相同或稍松一些。.2. 負荷大小負荷大小 軸承與軸頸或外殼孔的配合的松緊程度與負荷大小有關。 P：徑向當量動負荷：徑向當量動負荷 C：徑向額定動負荷：徑向額定動負荷 輕負荷：P0.07C； 正常負荷：0.07CP0.15C； 重負荷：P0.15C。 隨負荷的增大，軸承與軸頸或外殼孔的配合應逐漸變緊，承受變化負荷的配合應比承受平穩負荷的配合較緊一些。.2. 徑向游隙徑向游隙 GB/T 46042006滾動軸承 徑向

10、游隙規定，軸承（雙列圓柱滾子軸承除外）的徑向游隙分為：2組、0組、3、4、5組，游隙的大小依次由小到大。0組為基本游隙組。 在常溫狀態的一般條件下工作，具有0組游隙的軸承，按表選取孔、軸公差帶，一般都能保證配合過盈的適中； 游隙比0組大的軸承，配合過盈應增加； 游隙比0組小的軸承，配合過盈應減小。. 3. 工作溫度工作溫度 軸承工作時，由于摩擦發熱和其他熱源的影響，而使軸承套圈的溫度經常高于結合零件的溫度。由于發熱膨脹，軸承內圈與軸頸的配合可能變松，外圈與外殼孔的配合可能變緊。軸承工作溫度一般應低于100，在高于此溫度時，必須考慮溫度影響的修正量。 4. 軸承尺寸大小軸承尺寸大小 滾動軸承的尺

11、寸愈大，選取的配合應愈緊。 但對于重型機械上使用的特別大尺寸的軸承，應采用較松的配合。 .6. 旋轉精度和旋轉速度旋轉精度和旋轉速度 對于負荷較大且有較高旋轉精度要求的軸承，為了消除彈性變形和振動的影響，應避免采用間隙配合避免采用間隙配合。 對精密機床的輕負荷軸承，為避免外殼孔與軸頸形狀誤差對軸承精度的影響，常采用較小的間隙配合。一般認為，軸承的旋轉速度愈高，配合也應該愈緊。 .6.4 與滾動軸承配合的軸頸、外殼孔的精度設計 1. 軸頸和外殼孔公差帶的確定 標準公差等級與軸承公差等級相協調。表6.3 2. 幾何公差 軸頸：包容要求，且有同軸度或徑向圓跳動，附表34； 外殼空：最大實體要求的零幾

12、何公差，且有同軸度要求 3. 表面粗糙度 附表35.例題：例題： 滾動軸承配合選用舉例滾動軸承配合選用舉例 例6-1 如圖6-6所示為圖1-3減速器輸出軸軸頸部分的裝配圖。已知：該減速器的功率為5 kW，從動軸轉速為83 r/min，其兩端55j6的軸承為6211深溝球軸承（d=55，D=100）。試確定軸頸和外殼孔的公差帶代號、形位公差和表面粗糙度參數值，并將它們分別標注在裝配圖和零件圖上。 . 解解 (1）減速器屬于一般機械，軸的轉速不高，應選用0級軸承。 (2）按它的工作條件，由有關計算公式求得該軸承的當量徑向負荷P為833 N。查得6211球軸承的額定動負荷C為33354 N。 所以P

13、=0.03C0.07C，此軸承類型屬于輕負荷。 (3）軸承工作條件從表6-1和表6-2選取軸頸公差帶為5j6（基孔制配合），外殼孔公差帶為 100H7（基軸制配合）。 . (4）按表6-3選取形位公差值：軸頸圓柱度公差0.005，軸肩端面圓跳動公差0.015；外殼孔圓柱度公差0.01，外殼孔肩端面圓跳動公差0.025（如圖1-3右端所示）。 (5）按表6-4選取軸頸和外殼孔的表面粗糙度參數值：軸頸Ra0.8 m，軸肩端面Ra3.2 m；外殼孔Ra1.6 m，外殼孔肩Ra3.2 m。 (6）將確定好的上述公差標注在圖樣上，見圖6-6。 注意：由于滾動軸承為標準部件，因而在裝配圖樣上只需標注相配件

14、（軸頸和外殼孔）的公差帶代號。 . 圖6-6 軸頸、外殼孔公差在圖樣上的標注示例(a) 裝配圖； (b) 外殼零件圖； (c) 軸零件圖.（1）滾動軸承的公差等級由高到低分為2、4、5、6、0 ，其中0級精度最低，稱為普通及，應用最廣。（2）滾動軸承與軸頸和殼體孔配合的配合尺寸公差帶的特點 滾動軸承單一平面平均內、外徑（dmp、Dmp）是滾動軸承內、外圈分別與軸頸和殼體孔配合的配合尺寸，它們的公差帶均在零線下方，且上偏差均為零。（3）與滾動軸承相配合的軸頸和殼體孔的公差帶是從極限與配合標準中選出的。.（4）滾動軸承與軸頸和殼體孔配合的基準制（由標準件決定） 由于滾動軸承是標準件，所以內圈與軸頸的配合采用基孔制；外圈與殼體孔的配合采用基軸制。值得