1、1 1 滚动轴承的互换性和公差等级滚动轴承的互换性和公差等级2 滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素4 与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定与滚动轴承配合的轴颈、外壳孔的精度的确定主要内容：1.滚动轴承的公差等级2.滚动轴承内、外径公差带3.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择4.轴颈和外壳孔几何精度的确定重点：1.滚动轴承内、外径公差带 2.滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择3.滚动轴承的配合代号及在装配图上的特殊标注形式 为了实现滚动轴承及其
2、相配件的互换性，正确进行滚动轴承的公差与为了实现滚动轴承及其相配件的互换性，正确进行滚动轴承的公差与配合设计，我国发布的国家标准：配合设计，我国发布的国家标准：GB/T 307.1-2005滚动轴承滚动轴承 向心轴承向心轴承 公差公差GB/T 307.3-2005滚动轴承滚动轴承 通用技术规则通用技术规则GB/T 275-1993滚动轴承与轴和外壳的配合滚动轴承与轴和外壳的配合v滚动轴承的国家标准滚动轴承的国家标准不仅规定了不仅规定了滚动轴承本身的滚动轴承本身的尺寸公差、旋转尺寸公差、旋转精度（跳动公差等）、测量方法精度（跳动公差等）、测量方法，还规定还规定可可与滚动轴承相配的箱体与滚动轴承相
3、配的箱体孔和轴颈的孔和轴颈的尺寸公差、形位公差尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。和表面粗糙度。概述概述滚动轴承是由专业化的滚动轴承制造厂生产的标准滚动轴承是由专业化的滚动轴承制造厂生产的标准部件，在机器中起着支承作用，可以减小运动副的部件，在机器中起着支承作用，可以减小运动副的摩擦、磨损，提高机械效率。摩擦、磨损，提高机械效率。滚动轴承的公差与配合方面的精度设计滚动轴承的公差与配合方面的精度设计是指正确确定滚动是指正确确定滚动轴承内圈与轴颈的配合、外圈与外壳孔的配合以及轴颈和外轴承内圈与轴颈的配合、外圈与外壳孔的配合以及轴颈和外壳孔的尺寸公差带、几何公差和表面粗糙度轮廓幅度参数值，壳孔的尺寸公差
4、带、几何公差和表面粗糙度轮廓幅度参数值，以保证滚动轴承的工作性能和使用寿命。以保证滚动轴承的工作性能和使用寿命。v外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。颈配合。v通常外圈固定不动通常外圈固定不动因而因而外圈与轴承座为过外圈与轴承座为过盈配合盈配合；内圈随轴一起旋转；内圈随轴一起旋转内圈与轴也为内圈与轴也为过盈配合过盈配合。v 考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴考虑到运动过程中轴会受热变形延伸，一端轴承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。承应能够作轴向调节；调节好后应轴向锁紧。端盖与轴承间可预留间隙，也可端盖与轴承间可预留间隙，也可在端盖
5、与机架间加、减垫片调整。在端盖与机架间加、减垫片调整。1 滚动轴承的互换性和公差等级滚动轴承的互换性和公差等级一、一、滚动轴承的互换性滚动轴承的互换性滚动轴承的基本结构滚动轴承的基本结构如图如图6-1，一般由外圈、，一般由外圈、内圈（它们统称套圈）、滚动体（钢球或滚子）内圈（它们统称套圈）、滚动体（钢球或滚子）和保持架组成。和保持架组成。滚动轴承内圈滚动轴承内圈与轴颈配合，与轴颈配合，外圈外圈与外壳孔配合。与外壳孔配合。通常，内圈与轴颈一起通常，内圈与轴颈一起旋转旋转，外圈与外壳孔，外圈与外壳孔固固定不动定不动。但有些机器的部分结构中要求但有些机器的部分结构中要求外圈与外圈与外壳孔一起旋转，内
6、圈与轴颈固定不动。外壳孔一起旋转，内圈与轴颈固定不动。为了便于在机器上安装轴承和更换新轴承，为了便于在机器上安装轴承和更换新轴承，轴承内圈内孔轴承内圈内孔和和外圈外圆柱面外圈外圆柱面应具有应具有完全互完全互换性换性。此外，基于技术经济上的考虑，对于。此外，基于技术经济上的考虑，对于轴承的装配，轴承的某些零件的特定部位可轴承的装配，轴承的某些零件的特定部位可以仅有以仅有不完全互换性不完全互换性。图图6-1滚动轴承滚动轴承圆锥滚子轴承平底推力球轴承球轴承球轴承圆柱（圆锥）滚子轴承圆柱（圆锥）滚子轴承滚针轴承滚针轴承按滚动体的形状按承受载荷方向深沟球轴承向心轴承（承受径向载荷）推力轴承（承受轴向载荷
7、）向心推力轴承（同时承受径向和轴向载荷）滚动轴承工作时应保证其工作性能，必须满足下列两项要求：滚动轴承工作时应保证其工作性能，必须满足下列两项要求：1、必要的旋转精度、必要的旋转精度滚动轴承工作时轴承的内、外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内，滚动轴承工作时轴承的内、外圈和端面的跳动应控制在允许的范围内，以保证传动零件的回转精度。以保证传动零件的回转精度。2、合适的游隙、合适的游隙径向游隙轴向游隙径向游隙1轴向游隙2滚动体与内、外圈之间的游隙分滚动体与内、外圈之间的游隙分为径向游隙为径向游隙1和轴向游隙和轴向游隙2。所谓所谓轴承游隙轴承游隙是指轴承在未安装于轴或轴承箱时，是指轴承在未安装于轴或
8、轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定，然后使将其内圈或外圈的一方固定，然后使未被固定的未被固定的一方一方做径向或轴向移动时的移动量。做径向或轴向移动时的移动量。轴承工作时这两种轴承工作时这两种游隙的大小皆应保游隙的大小皆应保持在合适的范围内，持在合适的范围内，以保证轴承正常运以保证轴承正常运转，寿命长。转，寿命长。二、滚动轴承的公差等级及其应用 1.滚动轴承的公差等级滚动轴承的公差等级 滚动轴承的公差等级由轴承的滚动轴承的公差等级由轴承的尺寸公差尺寸公差和和旋转精度旋转精度决定：决定：（1）轴承的尺寸公差轴承的尺寸公差轴承内径轴承内径d、外径、外径D和宽度和宽度B等的尺寸公差；等的尺寸公差；（2
9、）轴承的旋转精度）轴承的旋转精度轴承内、外圈作相对转动时跳动的程度，包括成轴承内、外圈作相对转动时跳动的程度，包括成套轴承内、外圈的套轴承内、外圈的径向跳动径向跳动，成套轴承内、外圈端面，成套轴承内、外圈端面对滚道的跳动对滚道的跳动，内圈基，内圈基准端面准端面对内孔的跳动对内孔的跳动等。等。滚动轴承按其尺寸公差和旋转精度分级，滚动轴承按其尺寸公差和旋转精度分级，GB/T 307.3-2005对滚动轴承的公对滚动轴承的公差等级分级如下（依次由高到低排列）：差等级分级如下（依次由高到低排列）：向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为向心轴承（圆锥滚子轴承除外）分为2、4、5、6、0五级；五级；圆锥滚子轴承
10、分为圆锥滚子轴承分为2、4、5、6X、0五级五级推力轴承分为推力轴承分为4、5、6、0四级四级注意：注意：0级是普通级，然后级是普通级，然后再是数字小的精度等级高。再是数字小的精度等级高。0级普通级，应用最广；6（6X）级中级；5级较高级；4级高级；2级精密级。滚动轴承的公差等级 GB/T 307.3-2005公差等级代号用于表示轴承的精度。注：注：公差等级中公差等级中0级最低，向右依次增高，级最低，向右依次增高，2级最高。级最高。表表12-6 公差等级代号公差等级代号 代代 号号 省略省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等级符合标准的公差等级符合标准的 0级级 6级级 6x级级
11、 5级级 4级级 2级级示示 例例 6203 6203/P6 30201/P6x 6203/P5 6203/P4 6203/P2/P0、/P6 (/P6x)、/P5、/P4、/P2 低级 高级 0级省略 轴轴承承配配合合表表面面和和端端面面的的表表面面粗粗糙糙度度值值滚动轴承尺寸公差滚动轴承尺寸公差35IT6的公差的公差T=16微米微米d=35mm的滚的滚动轴承尺寸内动轴承尺寸内圈圈6级公差为级公差为10微米！微米！滚动轴承尺寸公差滚动轴承尺寸公差D=35mm的的滚动轴承尺滚动轴承尺寸外圈寸外圈6级公级公差为差为9微米！微米！2各个公差等级的滚动轴承的应用6(6X)级级(中等级中等级)和和5级
12、级(较高级较高级)：多用于旋转精度和运动平稳性多用于旋转精度和运动平稳性 要求较高或转速较高的旋转机构中（如普通机床主轴支承）。要求较高或转速较高的旋转机构中（如普通机床主轴支承）。4级级(精密级精密级)：多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机器的多用于转速很高和旋转精度要求很高的机床或机器的旋转机构中（如精密机床主轴支承）旋转机构中（如精密机床主轴支承）。2级级(超精级超精级)：多用于精密机床的主轴支承（如坐标镗床主轴支承）。多用于精密机床的主轴支承（如坐标镗床主轴支承）。0级级(普通级普通级)：最广泛最广泛地应用于精度要求不高的一般旋转机构中。地应用于精度要求不高的一般旋转机构中。2
13、滚动轴承内、外径及相配轴颈、外壳孔的公差带一、滚动轴承内、外径公差带的特点一、滚动轴承内、外径公差带的特点滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制，滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制，外圈与外壳孔的配合应采用基轴制。外圈与外壳孔的配合应采用基轴制。GB/T 307.1-2005 规定：轴规定：轴承内圈基准孔公差带位于以承内圈基准孔公差带位于以公称内径公称内径d为零线的下方，为零线的下方，且上偏差为零。且上偏差为零。这种特殊的基准孔公差带这种特殊的基准孔公差带不同于不同于GB/T 1800.1-2009中中基本偏差代号为基本偏差代号为H的基准孔的基准孔公差带（公差带（后者后者EI=0）。）。当轴承
14、内圈与基本偏差代当轴承内圈与基本偏差代号为号为k、m、n等的轴颈配等的轴颈配合时就形成了具有小过盈合时就形成了具有小过盈的配合，而不是过渡配合。的配合，而不是过渡配合。采用这种配合是为了防止内圈采用这种配合是为了防止内圈与轴颈的配合面相对滑动而使与轴颈的配合面相对滑动而使配合面产生磨损，影响轴承的配合面产生磨损，影响轴承的工作性能。工作性能。轴颈公差带从轴颈公差带从GB/T 1800.1-2009中的轴的常用公差带中选取，它们中的轴的常用公差带中选取，它们与轴承内圈基准孔公差带形成的配合，比与轴承内圈基准孔公差带形成的配合，比GB/T 1801-2009中的同名配中的同名配合的配合性质合的配合
15、性质稍紧稍紧。轴承外圈安装在机器外壳孔中。机器工作时，温度升高会使轴热膨轴承外圈安装在机器外壳孔中。机器工作时，温度升高会使轴热膨胀。胀。若外圈不旋转，则应使外圈与外壳孔的配合稍微松一点若外圈不旋转，则应使外圈与外壳孔的配合稍微松一点，以便能以便能够补偿轴热膨胀产生的微量伸长，允许轴连同轴承一起轴向移动。够补偿轴热膨胀产生的微量伸长，允许轴连同轴承一起轴向移动。否否则轴会弯曲，轴承内、外圈之间的滚动体就有可能卡死。则轴会弯曲，轴承内、外圈之间的滚动体就有可能卡死。GB/T 307.1-2005 规定：轴规定：轴承外圈外圆柱面公差带位于承外圈外圆柱面公差带位于以公称外径以公称外径D为零线的下方，
16、为零线的下方，且上偏差为零。且上偏差为零。该公差带该公差带的基本偏差与的基本偏差与一般一般基轴制配合的基准轴的公差基轴制配合的基准轴的公差带带的基本偏差（其代号为的基本偏差（其代号为h）相同，但相同，但这两种公差带的公这两种公差带的公差数值不同差数值不同。配合性质基本保配合性质基本保持同名配合性质持同名配合性质特点：内圈基准孔公差带位于以公称内径D零线的下方，上偏差为零特殊的基准孔公差带：当与 k、m、n 等轴配合时，将获得比一般过渡配合规定的过盈量稍大的过盈配合小过盈。外圈外圆柱面基准轴公差带外圈外圆柱面基准轴公差带位位于以公称外径于以公称外径D为零线的下方，为零线的下方，且上偏差为零。且上
17、偏差为零。该公差带的基本该公差带的基本偏差与一般基轴制配合的基准轴偏差与一般基轴制配合的基准轴的公差带的基本偏差相同的公差带的基本偏差相同。原因：原因：由于由于多数情况下，轴承内圈与轴一起转动，要求配合处有较小的过盈。多数情况下，轴承内圈与轴一起转动，要求配合处有较小的过盈。当相配合的轴采当相配合的轴采用国标中规定的常用与优先过渡配合的轴公差带时，将可能出现间隙，而在配合面间用国标中规定的常用与优先过渡配合的轴公差带时，将可能出现间隙，而在配合面间产生相对滑动。若相配合的轴采用过盈配合的公差带，其过盈量又太大。因此，产生相对滑动。若相配合的轴采用过盈配合的公差带，其过盈量又太大。因此，标准标准
18、规定将轴承内径公差带布置在零线下方，以便形成具有较小过盈的配合规定将轴承内径公差带布置在零线下方，以便形成具有较小过盈的配合。轴承内径公差带轴承内径公差带d dmpmp零线零线+-0公称尺寸公称尺寸Dg6g6h6h6j6js6k6k6k5k5m6m6m5m5p6p6n6n6h8h8r7r7r7r7j5g5g5h5h5h8h8 滚动轴承内孔与轴的配合采用滚动轴承内孔与轴的配合采用基孔制基孔制。当按国家。当按国家标准配合选取时，其配合性质要标准配合选取时，其配合性质要比圆柱公差的同类配比圆柱公差的同类配合要稍紧合要稍紧一些。一些。常用的常用的轴公差代号有：轴公差代号有：k6、m6)(624),(7
19、24,6724015.0002.0021.00kHkH国家标准配合国家标准国家标准配合孔公配合孔公差带的布差带的布置方向置方向零线零线0公称尺寸公称尺寸dJs7G7G7H8H8H7H7H6H6J7J6Js6K6K6K7K7M6M6M7M7P6P6N6N6N7N7P7P7 滚动轴承外径与外壳孔的配合采用滚动轴承外径与外壳孔的配合采用基轴制基轴制。当按国家。当按国家标准配合选取时，其配合性质标准配合选取时，其配合性质基本上保持基本上保持常规圆柱公差同名常规圆柱公差同名配合的配合性质。配合的配合性质。常用的常用的孔公差代号有：孔公差代号有：H7、J7、Js7轴承外圈公差带轴承外圈公差带D Dmpmp
20、游动支点游动支点：G7)(624),(724,67240013.0019.0002.0hKhK国家标准配合国家标准配国家标准配合孔公差带合孔公差带的布置方向的布置方向组合设计4滚动轴承的配合滚动轴承的配合内圈孔与轴的配合为内圈孔与轴的配合为基孔制基孔制，外圈与轴承座孔的配合为，外圈与轴承座孔的配合为基轴制基轴制。转动套圈的配合转动套圈的配合应应紧一些紧一些，不动套圈的配合不动套圈的配合应应松一些松一些。转速高、载荷大、振动强烈时转速高、载荷大、振动强烈时，配合应，配合应紧紧；由于滚动轴承是外购的标准件，因此在装配图上只需由于滚动轴承是外购的标准件，因此在装配图上只需标注轴颈和外壳孔的公差带代号
21、。标注轴颈和外壳孔的公差带代号。滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。游动套圈游动套圈配合应配合应松松。除了对轴承的内、外径规定了直径公差外，还规定了平均除了对轴承的内、外径规定了直径公差外，还规定了平均内径和平均外径内径和平均外径(dm，Dm)的公差。的公差。薄壁零件型的轴承内、外薄壁零件型的轴承内、外圈无论在制造过程中或在圈无论在制造过程中或在自由状态下都自由状态下都容易变形容易变形。当它与当它与刚性零件轴、箱体刚性零件轴、箱体具有正确几何形状的轴颈、具有正确几何形状的轴颈、外壳孔外壳孔装配后这种变形装配后这种变形容容易得到矫正
22、易得到矫正。轴承外经的轴承外经的Dm公差带公差带0 6 5 4 2轴承内经的轴承内经的dm公差带公差带0 6 5 4 2+-Dd+-标准规定，轴承公差等级标准规定，轴承公差等级0级（普通级）、级（普通级）、6级、级、5级、级、4级、级、2级（精密级）各级公差等级的轴承的内径级（精密级）各级公差等级的轴承的内径dm和外径和外径Dm均采用均采用单向制单向制，且，且统一采用上偏差为零统一采用上偏差为零，下偏差为负的分布。，下偏差为负的分布。GB/T 307.1-2005规定，在轴承内、外圈任一横截面内规定，在轴承内、外圈任一横截面内测得内孔、外圆柱面的最测得内孔、外圆柱面的最大与最小直径的平均值大与
23、最小直径的平均值对对公称直径的实际偏差公称直径的实际偏差分别在内、外径公差带内，就认为分别在内、外径公差带内，就认为合格。合格。二、与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带r6m5m6j6js5k5js6h5h6h8h7 g6g5d内圈内径公差带k6n6p60+j5图6-4 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带由于由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时在生产轴承时已经确定已经确定，因此在使用轴承时，它与轴颈和外壳孔的配合，因此在使用轴承时，它与轴颈和外壳孔的配合面间所要求的配合性质必须分别由轴颈和外壳孔的公差带面间所要求的配合性质必须分别由轴颈和外壳孔
24、的公差带确定。确定。为了实现各种松紧程度的配合性质要为了实现各种松紧程度的配合性质要求，求，GB/T 275-1993规定了规定了0级和级和6级级轴承与轴颈和外壳孔配合时轴颈和外轴承与轴颈和外壳孔配合时轴颈和外壳孔的常用公差带。壳孔的常用公差带。GB/T 275-1993对轴颈对轴颈规定了规定了17种种公差带。公差带。r6m5m6j6js5k5js6h5h6h8h7 g6g5d内圈内径公差带k6n6p60+j5图6-4 与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带轴承内圈与轴颈的配合比轴承内圈与轴颈的配合比GB/T 1801-2009中基孔制同名配合的配合性质偏紧。中基孔制同名配合的配合性质偏紧。h5、h
25、6、h7、h8轴颈与轴承内圈的配合为轴颈与轴承内圈的配合为过渡配合过渡配合。k5、k6、m5、m6、n6轴颈与轴承内圈的配合为轴颈与轴承内圈的配合为过盈过盈较小的过盈配合较小的过盈配合。其余公差带轴颈与轴承内圈的配合也其余公差带轴颈与轴承内圈的配合也有所偏紧有所偏紧。M6K7M7N6N7P6P7K6J6J7JS6JS7H6H7H8G7外圈外径公差带0+D图6-5 与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带GB/T 275-1993对外壳孔规对外壳孔规定了定了16种种公差带。公差带。以上孔、轴配合的公差带分别选自以上孔、轴配合的公差带分别选自GB/T 1800.1-2009中的轴公差带和孔公差带。中的轴
26、公差带和孔公差带。3 选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时应考虑的主要因素由于由于滚动轴承内圈内孔和外圈外圆柱面的公差带滚动轴承内圈内孔和外圈外圆柱面的公差带在生产轴承时已经确定，在生产轴承时已经确定，因此，轴承与轴颈和外壳孔的配合的选择就是确定因此，轴承与轴颈和外壳孔的配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差轴颈和外壳孔的公差带带。选择时应考虑以下几个主要因素：。选择时应考虑以下几个主要因素：一、轴承套圈相对于一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态负荷方向的运转状态二、负荷的大小二、负荷的大小三、径向游隙三、径向游隙四、轴承的工作条件四、轴承的工作条件1、套圈相对于负荷方向旋转、套圈相对于负荷方向旋
27、转2、套圈相对于负荷方向固定、套圈相对于负荷方向固定3、轴承套圈相对于负荷方向摆动、轴承套圈相对于负荷方向摆动一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态作用在轴承上的径向负荷作用在轴承上的径向负荷，可以是，可以是定向负荷定向负荷（如带轮的拉力和齿轮的（如带轮的拉力和齿轮的作用力）或作用力）或旋转负荷旋转负荷（如机件的转动离心力），或者是（如机件的转动离心力），或者是两者的合成负两者的合成负荷荷。1、套圈相对于负荷方向旋转、套圈相对于负荷方向旋转当当套圈相对于径向负荷的作用线旋转，套圈相对于径向负荷的作用线旋转，或者或者径向负荷的作用线相对径向负荷的作用线相对于轴承
28、套圈旋转时，该径向负荷就依次作用在套圈整个滚道的各个于轴承套圈旋转时，该径向负荷就依次作用在套圈整个滚道的各个部位上，这表示该部位上，这表示该套圈相对于负荷方向旋转。套圈相对于负荷方向旋转。左图（左图（a）和（）和（b）所示，轴承承受）所示，轴承承受一一个方向和大小均不变的径向负荷个方向和大小均不变的径向负荷Fr，图图a中的旋转内圈和图中的旋转内圈和图b中的旋转外圈中的旋转外圈皆相对于径向负荷皆相对于径向负荷Fr的方向旋转，前的方向旋转，前者的运转状态称为者的运转状态称为旋转的内圈负荷旋转的内圈负荷，后者的运转状态称为后者的运转状态称为旋转的外圈负荷旋转的外圈负荷。如，减速器转轴两端的滚动轴承
29、的如，减速器转轴两端的滚动轴承的内圈，汽车、拖拉机车轮轮毂中滚内圈，汽车、拖拉机车轮轮毂中滚动轴承的外圈。动轴承的外圈。2、套圈相对于负荷方向固定、套圈相对于负荷方向固定当当套圈相对于径向负荷的作用线不旋转，套圈相对于径向负荷的作用线不旋转，或者或者径向负荷的作用线相对于轴径向负荷的作用线相对于轴承套圈不旋转时，该径向负荷始终作用在套圈滚道的某一局部区域上，这承套圈不旋转时，该径向负荷始终作用在套圈滚道的某一局部区域上，这表示该表示该套圈相对于负荷方向固定套圈相对于负荷方向固定。图图a中的不旋转外圈和图中的不旋转外圈和图b中的不旋转内圈都相对于径向负荷中的不旋转内圈都相对于径向负荷Fr的方向固
30、定，的方向固定，前者的运转状态称为前者的运转状态称为固定的外圈负荷固定的外圈负荷，后者的运转状态称为，后者的运转状态称为固定的内圈负固定的内圈负荷荷。为了保证套圈滚道的磨损均匀，为了保证套圈滚道的磨损均匀，相对于相对于负荷方向旋转的套圈负荷方向旋转的套圈与轴颈或外壳孔的配与轴颈或外壳孔的配合合应应保证它们能固定成一体保证它们能固定成一体，一般选用小，一般选用小过盈量的过盈配合或过盈概率大的过渡配过盈量的过盈配合或过盈概率大的过渡配合，必要时，过盈量的大小可以通过计算合，必要时，过盈量的大小可以通过计算确定，以避免它们产生相对滑动，从而实确定，以避免它们产生相对滑动，从而实现套圈滚道均匀磨损。现
31、套圈滚道均匀磨损。相对于负荷方向相对于负荷方向固定的套圈固定的套圈与轴颈或外壳孔的与轴颈或外壳孔的配合应稍松配合应稍松些，些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合，合或具有极小间隙的间隙配合，以便在摩以便在摩擦力矩带动下，它们可以作非常缓慢的相擦力矩带动下，它们可以作非常缓慢的相对滑动，从而对滑动，从而避免套圈滚道局部磨损避免套圈滚道局部磨损。这。这样选择配合就能提高轴承的使用寿命。样选择配合就能提高轴承的使用寿命。3、轴承套圈相对于负荷方向摆动、轴承套圈相对于负荷方向摆动当大小和方向当大小和方向按一定规律变化的径向负荷按一定规律变化的径向
32、负荷依次往复地作用在套圈滚道的一依次往复地作用在套圈滚道的一段区域上时，这表示该段区域上时，这表示该套圈相对于负荷方向摆动套圈相对于负荷方向摆动。左图所示，套圈承受一个大小和方向均固定左图所示，套圈承受一个大小和方向均固定的均固定的径向负荷的均固定的径向负荷Fr和一个旋转的径向负和一个旋转的径向负荷荷Fc，两者合成的径向负荷的大小将由小逐，两者合成的径向负荷的大小将由小逐渐增大，再由大逐渐减小，周而复始地周期渐增大，再由大逐渐减小，周而复始地周期性变化，这样的径向负荷称为性变化，这样的径向负荷称为摆动负荷摆动负荷。当当FrFc时，按照向量合成的平行四边形法则，时，按照向量合成的平行四边形法则，
33、Fr与与Fc的合成负荷的合成负荷F就在滚道就在滚道AB区域内摆动。区域内摆动。因此，因此，不旋转的套圈不旋转的套圈就相对于负荷就相对于负荷F的方向的方向摆摆动动，而，而旋转的套圈旋转的套圈就相对于负荷就相对于负荷F的方向的方向旋转旋转。前者的运转状态称为前者的运转状态称为摆动的套圈负荷摆动的套圈负荷。如果如果FrFc，则，则Fr与与Fc的合成负荷的合成负荷F沿整个滚沿整个滚道圆周变动，因此，不旋转的套圈就相对于合道圆周变动，因此，不旋转的套圈就相对于合成负荷的方向旋转，而旋转的套圈则相对于合成负荷的方向旋转，而旋转的套圈则相对于合成负荷成负荷F的方向摆动。后者的运转状态称为的方向摆动。后者的运
34、转状态称为摆摆动的套圈负荷动的套圈负荷。正好是上述那种情况正好是上述那种情况的颠倒。的颠倒。Fc旋转旋转F摆动摆动轴承轴承套圈相对于负荷方向的运转状态（套圈相对于负荷方向的运转状态（如图如图6-6及及6-7 所示所示）负荷类型负荷类型:内圈：旋转负荷外圈：定向负荷内圈：定向负荷外圈：旋转负荷内圈：旋转负荷外圈：摆动负荷内圈：摆动负荷外圈：旋转负荷图6-6图6-7旋转负荷定向负荷摆动负荷当套圈当套圈相对负荷方向旋转相对负荷方向旋转时，该套圈与轴径或外壳孔的配合时，该套圈与轴径或外壳孔的配合应较紧，一般选用具有小过盈的配合或过盈概率大的过渡配合。应较紧，一般选用具有小过盈的配合或过盈概率大的过渡配
35、合。当套圈当套圈相对负荷方向固定相对负荷方向固定时，该套圈与轴径或外壳孔的配合时，该套圈与轴径或外壳孔的配合应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过渡配合或具有极小间隙的间隙配合。间隙的间隙配合。当当套圈相对负荷方向摆动套圈相对负荷方向摆动时，该套圈与轴径或外壳孔的配合时，该套圈与轴径或外壳孔的配合的松紧程度，一般与的松紧程度，一般与套圈相对负荷方向旋转套圈相对负荷方向旋转时选用的配合相同时选用的配合相同或稍松一些。或稍松一些。归归 纳纳也可利用表格对比归纳：也可利用表格对比归纳：二、负荷的大小二、负荷的大小负荷大小轻负荷正常负荷重负荷Pr
36、/Cr不大于不大于0.07不大于不大于0.15大于大于0.15Pr径向当量动负荷，由计算径向当量动负荷，由计算公式求出；公式求出；Cr径向当量额定负荷，由轴径向当量额定负荷，由轴承产品样本查出。承产品样本查出。轴承与轴颈、外壳孔的轴承与轴颈、外壳孔的配合的松紧程度配合的松紧程度跟跟负荷的大小负荷的大小有关。对于向心轴有关。对于向心轴承，承，GB/T 2751993GB/T 2751993按其径向当量动负荷按其径向当量动负荷PrPr与径向额定动负荷与径向额定动负荷CrCr的比值将负的比值将负荷分类如下表：荷分类如下表：轴承在重负荷作用下，套圈容易产生变形，将会使该套圈与轴承在重负荷作用下，套圈容
37、易产生变形，将会使该套圈与轴颈或外轴颈或外壳孔配合的实际过盈减小而引起松动，影响轴承的工作性能。因此，壳孔配合的实际过盈减小而引起松动，影响轴承的工作性能。因此，承承受受轻负荷、正常负荷、重负荷的轴承轻负荷、正常负荷、重负荷的轴承与与轴颈或外壳孔的配合轴颈或外壳孔的配合应依次越来应依次越来越紧，即越紧，即负荷越大配合过盈越大。负荷越大配合过盈越大。三、径向游隙三、径向游隙游隙：指一个套圈相对于另一个套圈，沿径向或沿轴向，从一个极限位置到另一个极限位置的移动量。GB/T 4604-2006滚动轴承滚动轴承 径向游隙径向游隙规定，向心轴承的径向游隙共规定，向心轴承的径向游隙共分五组：分五组：2组、
38、组、0组、组、3组、组、4组、组、5组，游隙的大小依次由小到大。其中组，游隙的大小依次由小到大。其中0组为基本游隙组组为基本游隙组。代号2游隙分为：/C2、0、/C3、/C4、/C5 共六个组别。游隙值：小 大 0组省略组省略 游隙代号游隙代号游隙过小游隙过小，若轴承与轴颈、外壳孔的配合为过盈配合，则会使轴承中，若轴承与轴颈、外壳孔的配合为过盈配合，则会使轴承中滚动体与套圈产生较大的接触应力，并增加轴承工作时的摩擦发热，导滚动体与套圈产生较大的接触应力，并增加轴承工作时的摩擦发热，导致降低轴承寿命。致降低轴承寿命。游隙过大游隙过大，就会使转轴产生较大的径向跳动和轴向跳动，以致使轴承，就会使转轴
39、产生较大的径向跳动和轴向跳动，以致使轴承工作时产生较大的振动和噪声。工作时产生较大的振动和噪声。游隙的大小应适度。游隙的大小应适度。具有具有0组游隙的轴承组游隙的轴承，在常温状态的一般条件，在常温状态的一般条件下，它与轴颈、外壳孔配合的过盈应适中。对下，它与轴颈、外壳孔配合的过盈应适中。对于于游隙比游隙比0组大的轴承组大的轴承，配合的过盈应增大，配合的过盈应增大，对于对于游隙比游隙比0组小的轴承组小的轴承，配合的过盈应减小。，配合的过盈应减小。四、轴承的工作条件四、轴承的工作条件轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度会高于相配轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，套圈的温度会
40、高于相配件的温度。件的温度。内圈的热膨胀内圈的热膨胀会引起它与轴颈的会引起它与轴颈的配合变松配合变松，而，而外圈的热膨胀外圈的热膨胀则会引起它与外壳孔的则会引起它与外壳孔的配合变紧配合变紧。轴承工作温度高于轴承工作温度高于100时，应对所选择的配合作时，应对所选择的配合作适当的修正适当的修正。当轴承的当轴承的旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时旋转速度较高，又在冲击振动负荷下工作时，轴承与轴颈、，轴承与轴颈、外壳孔的配合最好都选用外壳孔的配合最好都选用具有小过盈的配合或较紧的配合具有小过盈的配合或较紧的配合。剖分式外壳剖分式外壳和整体外壳上的轴承孔与轴承外圈的配合的松紧程度应有所和整体外壳上
41、的轴承孔与轴承外圈的配合的松紧程度应有所不同，前者的配合不同，前者的配合应稍松些应稍松些，以避免箱盖和箱座装配时夹扁轴承外圈。，以避免箱盖和箱座装配时夹扁轴承外圈。另外，另外，随着轴承尺寸的增大随着轴承尺寸的增大，所选的过盈配合过盈量也增大，间隙，所选的过盈配合过盈量也增大，间隙配合的间隙也增大。配合的间隙也增大。4 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的精度的确定与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的精度的确定 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的精度包括它们的尺寸公差带、几何公差与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的精度包括它们的尺寸公差带、几何公差和表面粗糙度轮廓幅度参数值。和表面粗糙度轮廓幅度参数值。一、轴颈和外壳
42、孔的尺寸公差带的确定一、轴颈和外壳孔的尺寸公差带的确定轴承游隙为轴承游隙为0 0组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳（箱体）组游隙，轴为实心或厚壁空心钢制轴，外壳（箱体）为铸钢件或铸铁件，轴承的工作温度不超过为铸钢件或铸铁件，轴承的工作温度不超过100100时，时，确定轴颈和确定轴颈和外壳孔的尺寸公差带外壳孔的尺寸公差带可分别根据可分别根据表表6-36-3和表和表6-46-4进行选择。进行选择。所选择轴颈和外壳孔的标准公差等级应与轴承公差等级协调。所选择轴颈和外壳孔的标准公差等级应与轴承公差等级协调。与与0级、级、6级轴承级轴承配合的配合的轴颈一般为轴颈一般为IT6，外壳孔一般为，外壳孔一般
43、为IT7。对旋。对旋转精度和运转平稳性有较高要求的工作条件，转精度和运转平稳性有较高要求的工作条件，轴颈应为轴颈应为IT5，外壳，外壳孔应为孔应为IT6。表表6-3 轴颈的公差带轴颈的公差带表表6-3 轴颈的公差带（续表）轴颈的公差带（续表）表表6-4 外壳孔的公差带外壳孔的公差带二、轴颈和外壳孔的几何公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值的确定二、轴颈和外壳孔的几何公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值的确定轴颈和外壳孔的尺寸公差带确定以后，为了保证轴承的工作性能，还应对轴颈和外壳孔的尺寸公差带确定以后，为了保证轴承的工作性能，还应对它们分别确定它们分别确定几何公差几何公差与与表面粗糙度轮廓幅度参数值。表面
44、粗糙度轮廓幅度参数值。这可参照附表这可参照附表6-1、附表附表6-2选取。选取。为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，为了保证轴承与轴颈、外壳孔的配合性质，轴颈和外壳孔应分别采用轴颈和外壳孔应分别采用包容要求包容要求和采用和采用最大实体要求而标注零几何公差值最大实体要求而标注零几何公差值。对于对于轴颈轴颈，在采用，在采用包容要求的同时，包容要求的同时，为了保证同一根轴上两个轴颈的为了保证同一根轴上两个轴颈的同轴度精度，还应规定同轴度精度，还应规定这两个轴颈的轴线分别对它们的公共轴线的同轴这两个轴颈的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差度公差。对于对于外壳上外壳上支承同一根轴的支承同一根轴的两个
45、轴承孔两个轴承孔，应按，应按关联要素关联要素采用采用最大实体最大实体要求而标注零几何公差值要求而标注零几何公差值，来规定，来规定这两个孔的轴线分别对它们的公共轴这两个孔的轴线分别对它们的公共轴线的同轴度公差线的同轴度公差（参见图（参见图10-38，P219），以同时保证指定的配合性质和），以同时保证指定的配合性质和同轴度精度。同轴度精度。如果轴颈或外壳孔存在较大的形状误差，则轴承与它们安装后，套圈如果轴颈或外壳孔存在较大的形状误差，则轴承与它们安装后，套圈会产生变形而不圆，因此会产生变形而不圆，因此必须对轴颈和外壳孔规定严格的圆柱度公差必须对轴颈和外壳孔规定严格的圆柱度公差。轴的轴的轴颈肩部轴
46、颈肩部和和外壳上外壳上轴承孔的端面轴承孔的端面是安装滚动轴承的是安装滚动轴承的轴向定位面轴向定位面，若它们存在较大的垂直度误差，则滚动轴承与它们安装后，轴承套圈会若它们存在较大的垂直度误差，则滚动轴承与它们安装后，轴承套圈会产生产生歪斜歪斜，因此应规定，因此应规定轴颈肩部轴颈肩部和和外壳孔端面外壳孔端面对基准轴线的轴向圆跳动对基准轴线的轴向圆跳动公差。公差。同一轴上的同一轴上的两个支承轴颈，应有两个支承轴颈，应有同轴度同轴度要求。要求。为矫正轴承的形状误差，轴颈和外壳孔应有为矫正轴承的形状误差，轴颈和外壳孔应有较严格的圆柱度公差较严格的圆柱度公差。轴肩和外壳孔肩的端面轴肩和外壳孔肩的端面对基准
47、轴线应有对基准轴线应有端面圆跳动公差端面圆跳动公差。为保证配合性质，应采用为保证配合性质，应采用包容要求包容要求。44轴颈、外壳孔的轴颈、外壳孔的几何公差与表面粗糙几何公差与表面粗糙度轮廓幅度参数值的确定度轮廓幅度参数值的确定 2.表面粗糙表面粗糙度轮廓要求度轮廓要求 1.几何公差几何公差 圆柱度圆柱度和轴向和轴向圆跳动见附表圆跳动见附表6-1。见见附表附表6-2。附表6-16-2三、轴颈和外壳孔精度设计举例（自学）P144轴颈和外壳孔各项公差的标注 图6-8提示：提示：减速器属于一般机械，转速不高，按表减速器属于一般机械，转速不高，按表6-1，轴承应选择，轴承应选择0级公级公差精度。差精度。
48、轴承受定向的径向载荷作用，内圈与轴一起旋转，外圈安装在剖轴承受定向的径向载荷作用，内圈与轴一起旋转，外圈安装在剖分式外壳的轴承孔中，不旋转。故内圈相对于负荷方向旋转，它分式外壳的轴承孔中，不旋转。故内圈相对于负荷方向旋转，它与轴颈的配合应较紧与轴颈的配合应较紧查表查表6-3得得j6，取，取k6公差带；外圈相对于负公差带；外圈相对于负荷方向固定，它与外壳孔的配合应较松荷方向固定，它与外壳孔的配合应较松查表查表6-4得得J7、JS7均可，均可，取取J7公差带。公差带。当量动负荷需要用机械设计计算公式，需要查机械设计教材，当量动负荷需要用机械设计计算公式，需要查机械设计教材，在此不用理会，可以直接利用径向当量动负荷在此不用理会，可以直接利用径向当量动负荷Pr=2401N查表查表计算，从而判定出轴承负荷状态属于轻负荷。计算，从而判定出轴承负荷状态属于轻负荷。其余按项目查附表即可。其余按项目查附表即可。思考题1.滚动轴承内圈内孔与一般基孔制的基准孔、外圈外圆柱面与一般基轴制的基准轴的公差带各有何不同？（滚动轴承内、外径尺寸公差带有何特点？）2.滚动轴承内圈与轴颈、外圈与箱体孔的配合各应采用哪种基准制？为什么？3.滚动轴承的配合在图样上的标注。作业：作业：习题习题9-10、11、16、17（或（或18）
