《互换性与技术测量》课件第7章.ppt

第7章滚动轴承的互换性

7.1滚动轴承的结构及分类

7.2滚动轴承的精度等级

7.3滚动轴承内径和外径的公差带

7.4轴颈和外壳孔的公差带

7.5滚动轴承配合的选择

7.6轴颈和外壳孔的形位公差与表面粗糙度

7.7滚动轴承配合选择实例

本章导读:

(1)了解滚动轴承的结构、分类、精度等级和应用场合。

(2)熟悉滚动轴承配合采用的基准制,掌握滚动轴承内径、

外径的公差带特点。

(3)掌握滚动轴承的选用及其在零件图中的标注。

7.1滚动轴承的结构及分类

滚动轴承被广泛运用于机械制造业中,它是一种标准部件,

一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。如图7.1所示。其

内圈内径d与轴颈配合,外圈外径D与外壳孔配合,是一种典型

的光滑圆柱连接。由于它的结构特点和功能要求与一般的光

滑圆柱连接不同,因此其公差配合的要求也有所不同。

图7.1滚动轴承结构

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。滚动轴承工作时,内圈和外圈以一定的转速作相

对转动。

滚动轴承的工作性能和使用寿命不仅取决于轴承本身的

制造精度,而且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正确安装与否等因素有关,设计时,

应根据上述因素在国家标准中合理选用。

7.2滚动轴承的精度等级

根据GB／T307.1－1994和GB／T307.4－2002规定,向心

轴承的公差等级,由低到高依次分为0、6、5、4和2五级,圆锥

滚子轴承的公差等级分为0、6x、5和4四级,推力轴承的公差

等级分为0、6、5和4四级。

0级通常称为普通级,在机械制造业中应用最广。它用于

旋转精度要求不高、中等负荷、中等转速的一般机构中,如普

通机床的变速机构、进给机构,汽车和拖拉机的变速机构,普

通电动机、水泵、压缩机等旋转机构中所用的轴承。0级轴

承代号标注时不予注出。

6级称为高级,5级称为精密级,主要应用于旋转精度和转

速要求较高的旋转机构中,如6级轴承一般用于普通机床主轴

的后轴承,5级轴承一般用于普通机床主轴的前轴承等。

4级、2级称为超精密级,主要应用于旋转精度和转速要求

高的旋转机构中,如4级轴承用于高精度机床、磨床、精密丝

杠车床、滚齿机以及高速摄影机等的主轴轴承,2级轴承用于

精密坐标镗床主轴、高精度齿轮磨床主轴、航空发动机涡轮

轴等的轴承。

7.3滚动轴承内径和外径的公差带

1.滚动轴承配合的基准制

由于滚动轴承是标准部件,因此轴承内圈与轴颈的配合采

用基孔制,轴承外圈与外壳孔的配合采用基轴制。

2.滚动轴承内、外径公差带的特点

在滚动轴承与轴颈和外壳孔的配合中,滚动轴承的内圈通

常是随轴一起旋转的。为防止内圈和轴颈的配合面之间相对

滑动而导致磨损,影响轴承的工作性能,要求配合具有一定的

过盈,但由于内圈是薄壁件,而且需要拆卸,因此其过盈量不能

太大。若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。若轴颈

采用非标准的公差带,则违反了标准化和互换性原则。

为此,滚动轴承国家标准规定:轴承内径为基准孔公差带,但位

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7.2所示。而这种特殊的基准孔公差带与GB／T1801—1999

中基孔制的各种轴公差带构成的配合性质,有不同程度的变紧。

它与基孔制过渡配合的轴公差带所组成的配合,便成为了过盈

量较大的过渡配合或小过盈量的过盈配合,从而满足了轴承的

内孔与轴颈的配合要求。

图7.2滚动轴承内、外径公差带

滚动轴承的外圈安装在外壳孔中,通常不旋转。考虑到工

作时由于温度升高会使轴受热膨胀而产生轴向移动,因此两端

轴承中应有一端是游动支承,使外圈与外壳孔的配合稍为松一

点,使之能补偿轴的热胀伸长量,以免造成轴弯曲时被卡住,而

影响正常运转。为此,规定轴承外圈公差带位于公称外径D为

零线的下方,如图7.2所示,与基本偏差为h的公差带相类似,但

公差值不同。轴承外圈采取这样的基准轴公差带与GB／

T1801－1999中基轴制的孔公差带所组成的配合,基本上保持

了GB／T1801－1999的配合性质。

7.4轴颈和外壳孔的公差带

由于轴承内径和外径本身的公差带在轴承制造时已确定,

因此,轴承内圈和轴颈、