軸承配合公差精度

課題三 典型結合和傳動的 精度設計滾動軸承的精度設計一、概述１．軸承的作用及分類：nn作用：軸承是一種傳動支承部件，它既可以 用于支承旋轉的軸，又可以減少軸與支承部 件之間的摩擦力，廣泛地用于機械傳動中。 分類：n n滑動軸承（銅軸瓦）： 滾動軸承 ：n n按滾動體結構：球軸承、滾子軸承、滾針軸承 按承受載荷形式：向心軸承、推力軸承、向心推力軸 承2．滾動軸承的組成：n滾動軸承由內圈、 外圈、滾動體和 保持架組成。3．滾動軸承的安裝形式：n nn外圈與箱體上的軸承座配 合，內圈與旋轉的軸頸配合。 通常外圈固定不動——因而 外圈與軸承座為過盈配合； 內圈隨軸一起旋轉——內圈 與軸也為過盈配合。 考慮到運動過程中軸會受熱 變形延伸，一端軸承應能夠 作軸向調節；調節好后應軸 向鎖緊。4．滾動軸承的結構特點：n n n滾動軸承是一種標準件。 有內外兩種互換性。 滾動軸承的精度要求很高。5．有關滾動軸承的國標規定：n滾動軸承的國家標準不僅規定了滾動 軸承本身的尺寸公差、旋轉精度（跳 動公差等）、測量方法，還規定可與 滾動軸承相配的箱體孔和軸頸的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。二．滾動軸承的精度設計包括滾動軸承制造的尺寸精度、形 位公差、表面粗糙度等。１．公差等級：n滾動軸承按其內外圈基本尺寸的公差 和旋轉精度分為五級：其名稱和代號 由低到高分別為普通級/P0、高級/P6、 /P6x、精密級/P5、超精密級/P4及最 精密級/P2（GB/T272-1993）。凡屬 普通級的軸承，一般在軸承型號上不 標注公差等級代號(GB307.3-1984)。２．公差帶nn任何尺寸的公差帶由兩個因素決定： 公差帶的寬窄和公差帶的位置。滾動 軸承的公差帶也不例外，其公差帶如 圖所示。 軸承內、外徑公差帶的特點是：所有 公差帶都單向偏置在零線下方，即上 偏差為0，下偏差為負值。+ 0 -軸承內外徑公差帶圖：/P0+ 0 -/P6/P5/P4/P2軸承外徑Dmp的公差帶D/P0 d/P6/P5/P4/P2軸承內徑dmp的公差帶３．滾動軸承的基本尺寸及公差要求（1）：nn基本尺寸：滾動軸承的基本尺寸是指滾動軸承 的內徑d、外徑D和軸承寬度B。 軸承的配合尺寸：由于軸承內、外圈均為薄壁 結構，制造和存放時易變形，但在裝配后能夠 得到矯正。為了便于制造，允許有一定的變形。 為保證軸承與結合件的配合性質，所限制的僅 是內、外圈在其單一平面內的平均直徑，即軸 承的配合尺寸。n n外徑： Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2 內徑： dmp=（dsmax+dsmin）/2Dsmax、Dsmin為加工后測得的最大、最小單一外徑。 dsmax、dsmin為加工后測得的最大、最小單一內徑。３．滾動軸承的基本尺寸及公差要求（2）：nn尺寸制造公差：國家標準對軸承內徑和外徑 尺寸公差作了兩種規定：一是規定了內、外 徑尺寸的最大值和最小值所允許的偏差，即 單一內、外徑偏差，其目的是為了限制變形 量；二是規定了內、外徑實際尺寸的最大值 和最小值的平均值偏差，即單一平面平均內、 外徑偏差，目的是用于軸承的配合。二者應 符合國家標準。 滾動軸承的旋轉精度：是指軸承內外圈的徑 向跳動公差；軸承內、外圈的端面對內孔軸 線的端面跳動公差等。軸承公差帶標注示例：已知軸承的基本尺寸 如圖所示。根據實際 工況采用E級（相當于 /P6）向心軸承，試畫 出軸承孔軸公差帶并 標注有關尺寸。 查表：教材P133+ 0 es=0 ei=-0.013+φ900 -ES=0EI=-0.01φ50４、滾動軸承精度等級的選擇：主要考慮以下幾點： n 機器功能對軸承部件的旋轉精度要求。一般這 樣選取：n nn/P0：用于旋轉精度要求不高的一般機構中。 /P6、/P5、P4：用于旋轉精度要求較高或轉速較高 的機構中。 /P2：用于高精度、高轉速的特別精密部件上。n轉速的高低：轉速高時，由于與軸承配合的旋 轉軸或孔可能隨軸承的跳動而跳動，勢必造成 旋轉的不平穩，產生振動和噪音。因此，轉速 高時，應選用精度高的軸承。5、滾動軸承的選擇：nn結構型式的選擇：屬于《機械零件》的范 疇。主要對軸進行受力分析，確定軸承的 類型（向心、推力、向心推力）、軸承的 基本尺寸（內徑、外徑、軸承寬度）。 軸承配合的精度計算：軸承是根據工況選 用；與軸承相配合的軸頸、軸承座則需進 行精度設計：包括配合性質的確定、形位 公差的確定、表面粗糙度的確定等。這部 分內容由互換性解決。三．滾動軸承配合的精度設計１．滾動軸承配合制：nn前面在討論配合制時，談到一般情況下，采 用基孔制，但若為標準件，則與之相配合的 零件的配合性質由標準件決定。就滾動軸承 而言，由于是標準件，與外圈相配合的部分 采用基軸制；與內圈相配合的軸采用基孔制。 軸承內圈與軸的配合是基孔制，雖然滾動軸 承內圈所有公差等級的公差帶都在零線的下 公差帶 方且上偏差為零。其主要原因是軸承配合的 特殊要求。在大多數情況下，軸承的內孔要 隨軸一起轉動，兩者之間的配合必須有一定 的過盈。軸承配合公差帶２．軸頸、軸承座配合公差等級的選擇：n與滾動軸承相配合的孔、軸的公差等 級與軸承的公差等級密切相關。一般 與/P6、/P0軸承配合的軸，其公差等 級 多 為 IT5~IT7 ， 箱 體 孔 多 為 IT6~IT8等。３．配合性質的選擇：nn軸承配合性質的選擇即是確定與軸承 相配合的軸頸和軸承座的基本偏差代 號。 選擇軸承配合性質的依據是：軸承內 外圈所受的負載類型、軸承所受負載 的大小、軸承的工作條件、與軸承相 配合的孔和軸的材料和裝卸要求等。負載類型：nnn局部負載：作用于軸承上的合成徑向負載 與套圈相對靜止，即負載方向始終不變地 作用在套圈滾道的局部區域上。通常采用 小間隙配合或過渡配合。 循環負載：作用于軸承上的合成徑向負載 與套圈相對旋轉，即合成徑向負載順次作 用在套圈的整個圓周上。通常采用過盈或 較緊的過渡配合。 擺動負載：作用于軸承上的合成徑向負載 與所承載的套圈在一定區域內相對擺動， 即合成徑向負載經常變動地作用在套圈滾 道的小于180°的部分圓周上。負載類型示例：負載的大小：n軸承在負載的作用下，套圈會發生變形， 使配合面受力不均勻，引起松動。因此， 受重負載時配合應緊些，受輕負載時配合 應松些。一般地，負載如下分類：n n n輕負載： P≤0.07C 正常負載：0.07C＜P≤0.15C 重負載： P＞0.15C 其中：C為軸承的額定負載，數據可以從有關手 冊中查找。工作溫度：n軸承旋轉時，套圈的溫度經常高于相 鄰零件的溫度。軸承的內圈可能因熱 脹而使配合變松；外圈會因熱脹而使 配合變緊。選擇配合時應考慮溫度的 影響。旋轉精度和旋轉速度：n當對軸承有較高旋轉精度要求時，為 消除彈性變形和振動的影響，應避免 采用帶間隙的配合，但也不能太緊。 軸承轉速越高，應選用愈緊的配合。 具體選用時參見教材P138相應表格。４．形位公差及表面粗糙度的確定：n為了保證軸承的正常運轉，除了正確地選擇軸 承與軸頸及箱體孔的公差等級及配合外，還應 對軸頸和箱體孔的形位公差及表面粗糙度提出 要求。n n n形狀公差：主要是軸頸和箱體孔的表面圓柱度要求。 位置公差：主要是軸肩端面的跳動公差。 表面粗糙度：表面粗糙度值的高低直接影響著配合 質量和連接強度，因此，凡是與軸承內、外圈配合 的表面通常都對表面粗糙度提出較高的要求。具體 選擇參見教材P139相應表格。四．滾動軸承配合 選用示例及圖樣標注1、在裝配圖上的標注：在裝配圖上，不用 標注軸承的公差等 級代號，只需標注 與之相配合的軸承 座及軸頸的公差等 級代號。φ100H7φ55j62、在零件圖上的標注：0.015 A在零件圖上，應 標注以下參數： B、形狀公差 C、位置公差 D、表面粗糙度+0.035 Φ100H7（ 0 ）0.060.63 +0.012 Φ55j6（ -0.007 ）0.04A、尺寸公差21.60.01A1.25AA作業：P257 第七章 T1

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