公差配合与测量技术 配套课件 作者 娄琳第八章.ppt

第八章滚动轴承的公差与配合 滚动轴承是机械制造业中应用极为广泛的一种标准部件。它的基本结构如图8-1所示，一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成；公称直径为d的轴承内圈与轴颈配合，公称外径为D的轴承外圈与外壳孔配合，属于典型的光滑圆柱连接；但由于它的结构特点和功能要求所决定，其公差配合与一般光滑圆柱联结要求不同。 滚动轴承工作时要求转动平稳、旋转精度高、噪音小。为了保证滚动轴承的工作性能与使用寿命，除了轴承本身的制造精度外，还要正确选择轴和外壳孔与轴承的配合、传动轴和外壳孔的尺寸精度、形位精度以及表面粗糙度等。 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 307.3—1996《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。 8.1.2 滚动轴承内外径公差带及特点 动轴承是标准部件，为了组织专业化生产，便于互换，轴承内圈内径与轴采用基孔制配合，外圈外径与外壳孔采用基轴制配合。作为基准孔和基准轴的滚动轴承内、外径公差带，由于考虑本身特点和使用要求，规定了不同于GB/T1800.3—1998《极限与配合》中任何等级的基准件（H、h）公差带。 标准中规定，轴承外圈外径的单一平面平均直径Dmp的公差带的上偏差为零，如图8-2所示，与一般的基准轴公差带分布位置相同，数值不同（数值见表8-1）。轴承内圈内径单一平面平均直径dmp公差带的上偏差也为零（如图8-2所示），与一般基准孔的公差带分布位置相反，数值也不同（数值见表8-1）。这主要考虑轴承配合的特殊需要。因为在多数情况下，轴承内圈随轴一起旋转，两者之间配合必须有一定的过盈，但过盈量又不宜过大，以保证拆卸方便，防止内圈应力过大产生较大的变形，影响轴承内部的游隙。将轴承内径公差带偏置在零线下侧，即上偏差为零，下偏差为负值。当其与GB/T1800.3—1998《极限与配合》中的任何基本偏差组成配合时，其配合性质将有不同程度的变紧，以满足轴承配合的需要。 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 8.2.1 轴和外壳孔的公差带 国家标准GB/T275—1993对与p0级和p6级轴承配合的轴颈公差带规定了17种， 对外壳孔的公差带规定了16种，如图8-3所示。这些公差带分别选自GB/T1800.3—1998 中规定的轴公差带和孔公差带。 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F0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F0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F0和较小的旋转负荷F1的同时作用，两者的合成负荷在A～B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