1、第第6章章 滚动轴承与孔、轴配合滚动轴承与孔、轴配合的互换性的互换性 基本要求：基本要求：1、了解滚动轴承的结构、滚动轴承的公差了解滚动轴承的结构、滚动轴承的公差及配合、负荷类型等基本概念；及配合、负荷类型等基本概念；2、掌握滚动轴承的精度设计的基本方法，、掌握滚动轴承的精度设计的基本方法，合理确定滚动轴承的尺寸精度、形位精度和合理确定滚动轴承的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度参数值。表面粗糙度参数值。重点难点：重点难点：滚动轴承与孔、轴结合时配合的选用滚动轴承与孔、轴结合时配合的选用 轴承是一种专业化轴承是一种专业化生产的高精度标准化部生产的高精度标准化部件，主要用于支承旋转件，主要用于支承旋
2、转的轴，可以减少运动副的轴，可以减少运动副之间的摩擦、磨损，提之间的摩擦、磨损，提高传动效率。高传动效率。滚动轴承具有摩擦滚动轴承具有摩擦系数小，润滑简便、易系数小，润滑简便、易于更换等许多优点，因于更换等许多优点，因而，在机械制造中作为而，在机械制造中作为转动支承得到广泛应用。转动支承得到广泛应用。6.1 滚动轴承的组成、分类及代号滚动轴承的组成、分类及代号 1滚动轴承的组成：滚动轴承的组成：滚动轴承一般由套圈（分滚动轴承一般由套圈（分外圈、内圈）、滚动体（滚子外圈、内圈）、滚动体（滚子或钢球等）和保持架组成。或钢球等）和保持架组成。滚动轴承的外径滚动轴承的外径D、内径、内径d是配合尺寸，分
3、别与外壳孔和是配合尺寸，分别与外壳孔和轴颈相配合。滚动轴承与外壳轴颈相配合。滚动轴承与外壳孔及轴颈的配合属于光滑圆柱孔及轴颈的配合属于光滑圆柱体配合，其互换性为完全互换体配合，其互换性为完全互换（外互换）；而内、外圈滚道（外互换）；而内、外圈滚道与滚动体的装配一般采用分组与滚动体的装配一般采用分组装配，其互换性为不完全互换装配，其互换性为不完全互换（内互换）（内互换）。对轴承的要求对轴承的要求 为保证轴承的工作性能，必须满足为保证轴承的工作性能，必须满足两项要求：两项要求：1、必要的旋转精度：内、外圈的径向圆、必要的旋转精度：内、外圈的径向圆跳动和端面的端面圆跳动误差应控制在跳动和端面的端面圆
4、跳动误差应控制在允许的范围内；允许的范围内；2、合适的游隙：包括径向游隙和轴向游、合适的游隙：包括径向游隙和轴向游隙。隙。2.滚动轴承的分类：滚动轴承的分类：（1 1）按所承受负荷的方向，分为：）按所承受负荷的方向，分为：向心轴承向心轴承 =0 其中其中为接触角为接触角 向心类向心类 向心角接触轴承向心角接触轴承 0 45 推力轴承推力轴承 =90 推力类推力类 推力角接触轴承推力角接触轴承 45 90 （2）按滚动体结构，分为：）按滚动体结构，分为：球轴承和滚子轴承。滚子轴承包括圆锥滚子轴承、滚球轴承和滚子轴承。滚子轴承包括圆锥滚子轴承、滚针轴承等针轴承等（3）按轴承的列数，分为：）按轴承的
5、列数，分为：单列、双列、三列、四列、多列轴承。单列、双列、三列、四列、多列轴承。（4）按工作中能否自动调整轴和孔的角度偏差，分为：）按工作中能否自动调整轴和孔的角度偏差，分为：调心轴承、非调心轴承调心轴承、非调心轴承（5）按内外径尺寸大小，分为：）按内外径尺寸大小，分为：特大型轴承（外径特大型轴承（外径800mm）；）；大型轴承（大型轴承（180外径外径800mm）；）；中型轴承（中型轴承（80外径外径180mm）；）；小型轴承（内径小型轴承（内径10mm，外径，外径80mm）；）；微型轴承（外径微型轴承（外径 9mm）；）；按上述分类，轴承类型可以描述为：单列向心球轴承、按上述分类，轴承类型
6、可以描述为：单列向心球轴承、圆锥滚子轴承、双列角接触球轴承圆锥滚子轴承、双列角接触球轴承、推力调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、推力球轴承推力球轴承、双列圆柱滚子轴承等。、双列圆柱滚子轴承等。TBTCHDddDd外圈 内圈 滚动体 保持架 DdD滚动轴承类型举例滚动轴承类型举例a)向心轴承向心轴承 b)圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 c)角接触球轴承角接触球轴承 d)推力轴承推力轴承3.滚动轴承的代号滚动轴承的代号（按（按GB/T 272-93）轴承代号由前置代号，基本代号，和补充代号组成。轴承代号前置代号基本代号后置代号成套轴承部件12 34 512345678类型尺寸系列轴承内径内部结构密封与防尘
7、保持架及其材料特殊轴承材料公差等级游隙配置其他（1）滚动轴承的基本代号（滚针轴承除外）滚动轴承的基本代号（滚针轴承除外）l基本代号用来表明轴承类型、宽度系列、直径系列和内径，一般如表所示为5位数。l类型代号 基本代号从左至右第一位数，占一位数位。滚动轴承类型代号用数字或大写的拉丁字母表示。1）类型代号）类型代号代号轴承类型代号轴承类型0双列角接触球轴承NNUNJNFNUP圆柱滚子轴承1调心球轴承2调心滚子轴承，推力调心滚子轴承 3圆锥滚子轴承4双列深沟球轴承5推力球轴承NNNNU双列圆柱滚子轴承6深沟球轴承7角接触球轴承UCUELUR外球面球轴承8推力圆柱滚子轴承QJ四点接触球轴承2）尺寸系列
8、代号）尺寸系列代号基本代号第二、三位数，占二位数宽度系列直径系列直径系列宽度系列高度系列801234567912789012345 17 08 18 09 19 00 10 01 11 02 12 03 13 043)内径代号内径代号 基本代号第四、五位数，占二位数位。内径代号是代表轴承的轴承内径。公称内径内径代号示例0.6到10非整数用毫米直接表示.用/内径618/1.5内径1.51到9整数用毫米直接表示.深沟球轴承7、8、9直径系列用/内径635内径5mm618/5内径5mm101710，12，15，17，代号为00，01，02，036200内径10204805的倍数23209内径4550
9、0以上/内径232/500内径500例如例如 有调心滚子轴承基本代号23224，位数从左向右是这样表示的：2代表轴承类型，为调心滚子轴承；32代表尺寸系列，宽度系列是3，而直径系列是2；24代表内径代号d=120mm。（2）滚动轴承的前置、后置代号）滚动轴承的前置、后置代号(3)滚动轴承代号示例l1)6 2 0 9 从左向右：6深沟球轴承；2尺寸系列是0 2，宽度系列为0省略，直径系列为2；0 9内径d=45mm。l2)7 3 1 0 C/P4 从左向右：7角接触球轴承；3尺寸系列是0 3，宽度系列为0省略，直径系列为3；1 0内径d=50mm；C接触角=15；/P4公差等级为4级。l3)N
10、2 2 0 6/P4 3 从左向右：N圆柱滚子轴承；2 2尺寸系列，宽度系列和直径系列均为2；0 6内径d=30mm；/P4公差等级为4级；3游隙3组。4.4.滚动轴承的安装形式：滚动轴承的安装形式：外圈与箱体上的轴承座配合，外圈与箱体上的轴承座配合，内圈与旋转的轴颈配合。内圈与旋转的轴颈配合。通常外圈固定不动通常外圈固定不动 外圈外圈与外壳孔为基轴制过盈配合；与外壳孔为基轴制过盈配合；内圈随轴一起旋转内圈随轴一起旋转 内圈内圈与轴为基孔制过盈配合。与轴为基孔制过盈配合。考虑到运动过程中轴会受热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变形延伸，一端轴承应能够作轴向调节；调节好后应轴
11、向锁紧。向调节；调节好后应轴向锁紧。5 5有关滚动轴承的国标规定：有关滚动轴承的国标规定：滚动轴承的国家标准滚动轴承的国家标准(GB/T 307.3-1996)不仅规定不仅规定了滚动轴承本身的尺寸精度、旋转精度（跳动公差了滚动轴承本身的尺寸精度、旋转精度（跳动公差等）、测量方法，还规定可与滚动轴承相配的箱体孔等）、测量方法，还规定可与滚动轴承相配的箱体孔和轴颈的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。和轴颈的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。6.2.1 根据国家标准根据国家标准GB/T 307.3-1996的规定，向心滚动轴的规定，向心滚动轴承按其尺寸精度和旋转精度分为五个公差等级，用承按其尺寸精度和旋
12、转精度分为五个公差等级，用0，6，5，4，2表示。精度依次提高，表示。精度依次提高，0级公差轴承精度最低，级公差轴承精度最低，2级公差精度最高级公差精度最高。圆锥滚子轴承的公差等级分为圆锥滚子轴承的公差等级分为4，5，6x，0。6x级轴级轴承与承与6级轴承的内径公差、外径公差和径向跳动公差均分级轴承的内径公差、外径公差和径向跳动公差均分别相同，仅前者装配宽度要求较为严格。别相同，仅前者装配宽度要求较为严格。推力轴承的公差等级分为推力轴承的公差等级分为0，6，5，4四级。四级。公差等级名称公差等级名称普通级普通级高级高级精密级精密级超精级超精级GB/T 307.3-19960级级6，6x级级5，
13、4级级2级级 滚动轴承的滚动轴承的外形尺寸精度外形尺寸精度是指：是指：轴承内径（轴承内径（d）、外径（）、外径（D）和宽度（）和宽度（B）的）的精度等级。精度等级。滚动轴承的滚动轴承的旋转精度旋转精度是指：是指：（1 1）成套轴承内圈的径向跳动公差）成套轴承内圈的径向跳动公差K Kiaia；（2 2）成套轴承外圈的径向跳动公差）成套轴承外圈的径向跳动公差K Keaea；（以上适用于所有公差等级）（以上适用于所有公差等级）（3 3）成套轴承内圈端面对滚道的跳动）成套轴承内圈端面对滚道的跳动S Sia ia；（4 4）内圈基准端面对内孔的跳动）内圈基准端面对内孔的跳动S Sd d；（5 5）外径表
14、面母线对基准端面的倾斜度变动量）外径表面母线对基准端面的倾斜度变动量S SD D；（6 6）外径表面母线对凸缘背面的倾斜度变动量）外径表面母线对凸缘背面的倾斜度变动量S SD1 D1；（7 7）成套轴承外圈端面对滚道的跳动）成套轴承外圈端面对滚道的跳动S Sea ea；（8 8）成套轴承凸缘背面对滚道的跳动）成套轴承凸缘背面对滚道的跳动S Sea1 ea1。（以上适用于（以上适用于5 5，4 4，2 2级）级）对于对于6 6级和级和0 0级向心球轴承，标准仅规定了成套轴承内级向心球轴承，标准仅规定了成套轴承内圈和外圈的径向跳动公差圈和外圈的径向跳动公差K Kiaia和和K Keaea 。表表6
15、-9 6-9 向心轴承内圈公差（摘自向心轴承内圈公差（摘自GB/T 307.3-1996GB/T 307.3-1996）表表6-10 6-10 向心轴承外圈公差（摘自向心轴承外圈公差（摘自GB/T 307.3-1996GB/T 307.3-1996）1.轴承精度等级选择的主要依据：轴承精度等级选择的主要依据：（1）对轴承部件提出旋转精度要求，）对轴承部件提出旋转精度要求，旋转精度旋转精度越越高，轴承精度等级应该越高；高，轴承精度等级应该越高；（2）轴承）轴承转速转速的高低：转速高时，由于与轴承配的高低：转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或孔可能随轴承的跳动而跳动，势必合的旋转轴或孔可能随轴承的跳
16、动而跳动，势必造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转造成旋转的不平稳，产生振动和噪音。因此，转速高时，应选用精度高的轴承。速高时，应选用精度高的轴承。2.滚动轴承各级精度的应用大致为：滚动轴承各级精度的应用大致为：（1）0级（普通级）轴承在机械中应用最广。它级（普通级）轴承在机械中应用最广。它主要用于旋转精度要求不高的机构。例如，普主要用于旋转精度要求不高的机构。例如，普通机床中的变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的通机床中的变速箱和进给箱，汽车、拖拉机的变速箱，普通电机、水泵、压缩机和汽轮机中变速箱，普通电机、水泵、压缩机和汽轮机中的旋转机构等。的旋转机构等。（2）6级（高级），级（高级），5
17、，4级（精密级）轴承应用级（精密级）轴承应用于转速较高和旋转精度要求也较高的机械，如于转速较高和旋转精度要求也较高的机械，如机床主轴、精密仪器和机械中使用的轴承。机床主轴、精密仪器和机械中使用的轴承。（3）2级（超精级）轴承用于旋转精度和转速很级（超精级）轴承用于旋转精度和转速很高的机械，如坐标镗床主轴、高精度仪器和各高的机械，如坐标镗床主轴、高精度仪器和各种高精度磨床主轴所用的轴承。种高精度磨床主轴所用的轴承。6.3.1 滚动轴承内径、外径公差的规定滚动轴承内径、外径公差的规定 向心或向心推力轴承内圈和外圈都是薄壁件，向心或向心推力轴承内圈和外圈都是薄壁件，在制造过程中或在自由状态下都容易变
18、形；而当在制造过程中或在自由状态下都容易变形；而当轴承内圈与轴径、外圈与轴承孔装配后，又容易轴承内圈与轴径、外圈与轴承孔装配后，又容易使这种变形得到纠正。根据这种特点，滚动轴承使这种变形得到纠正。根据这种特点，滚动轴承标准标准（GB/T 307.1-94GB/T 307.1-94）不仅规定了两种尺寸公差不仅规定了两种尺寸公差带，还规定了两种形状公差，目的是控制轴承与带，还规定了两种形状公差，目的是控制轴承与轴颈、轴承孔的配合精度和轴承变形程度。轴颈、轴承孔的配合精度和轴承变形程度。6.3 滚动轴承内径、外径的公差带及其特点滚动轴承内径、外径的公差带及其特点两种公差带两种公差带l加工 实际直径
19、单一内径（外径）ds(Ds)相应公差带 查表单一内径：在单一径向平面内用两点法测量的直径。l装配 平均直径 单一平面平均内径（外径）dmp，Dmp 相应公差带 查表 Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2 dmp=（dsmax+dsmin）/2 滚动轴承的各项尺寸及其公差的专门符号：d 是指轴承公称内径；D是指轴承公称外径。滚动轴承单一内径和单一平面平均内径及其公差带滚动轴承单一内径和单一平面平均内径及其公差带单一平面平均内径单一平面平均内径dmp在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的最大在轴承内圈任一横截面内测得的内圈内径的最大与最小直径的平均值与最小直径的平均值 1.两种极限偏差：两种极限
20、偏差：（1 1）内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差，即）内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的偏差，即单一内径单一内径d ds s与单一外径与单一外径D Ds s的极限偏差的极限偏差d ds s、D Ds s，其目的，其目的是为了限制变形量；是为了限制变形量；D Ds s=D=Ds s-D-D d ds s=d=ds s-d-d（2 2）内、外径实际尺寸的最大值和最小值的平均值偏差，）内、外径实际尺寸的最大值和最小值的平均值偏差，即单一平面平均内径即单一平面平均内径d dmpmp与单一平面平均外径与单一平面平均外径D Dmpmp的极限偏的极限偏差差d dmpmp、D Dmpmp，目的是控制
21、轴承的配合精度。，目的是控制轴承的配合精度。D Dmpmp=D=Dmpmp-D-D d dmpmp=d=dmpmp-d-d 式中式中 D Dsmaxsmax、D Dsminsmin加工后测得的最大、最小单一外加工后测得的最大、最小单一外径。径。d dsmaxsmax、d dsminsmin加工后测得的最大、最小单一加工后测得的最大、最小单一内径。内径。2.两种形状误差：两种形状误差：（1 1）规定了轴承单一径向平面内，内径）规定了轴承单一径向平面内，内径d ds s与外径与外径D Ds s的变动量的变动量V Vdpdp 、V VDp Dp，限制制造时的圆度误差；，限制制造时的圆度误差；V Vd
22、pdp=d dsmax smax-d-dsminsmin V VDpDp=D Dsmax smax-D-Dsminsmin（2 2）规定了轴承平均内径与平均外径的变动量）规定了轴承平均内径与平均外径的变动量V Vdmpdmp 、V VDmp Dmp，限制装配时的圆柱度误差。限制装配时的圆柱度误差。V Vdmpdmp=d dmpmpmaxmaxddmpmpminmin V VDmpDmp=D DmpmpmaxmaxDDmpmpminmin 凡合格的滚动轴承，应同时满足所规定的两种公差的要凡合格的滚动轴承，应同时满足所规定的两种公差的要求。计算滚动轴承与孔、轴结合的间隙或过盈时，应以平均求。计算滚
23、动轴承与孔、轴结合的间隙或过盈时，应以平均尺寸为准。尺寸为准。例例 有深沟球轴承有深沟球轴承6208/P4，即是个，即是个4级精度的级精度的02尺寸系尺寸系列向心轴承，公称内径列向心轴承，公称内径d=40mm，试根据检测结果确，试根据检测结果确定轴承内径尺寸是否合格？定轴承内径尺寸是否合格？解：从表6-9中查得内径的尺寸公差及形状公差为：l(1)尺寸公差1)单一内孔直径偏差：上偏差=0，下偏差=-6。即dsmax=40mm，dsmin=39.994mm。2)单一平面平均内径偏差：上偏差=0，下偏差=-6。即dmpmax=40mm，dmpmin=39.994mm。l(2)形状公差1)制造时的圆度
24、公差：Vdp=0.005mm。2)装配时的圆柱度公差：Vdmp=0.003mm。轴承内径尺寸计算结果轴承内径尺寸计算结果测得轴承的内径尺寸和计算结果如下 2998.3940 2995.39997.39dmp=dmp=测量平面量得的单一内径尺寸(ds)dsmax=40.000dsmin=39.998dsmax=39.997dsmin=39.995合格计 算结 果dmpdmp=39.999dmp=39.996合格VdpVdp=40 39.998=0.0020.005Vdp=39.997 39.995=0.0020.005合格VdmpVdmp=dmp-dmp=39.999 39.996=0.003=
25、0.003合格2998.3940 2995.39997.39d dmpmp 、D Dmpmp 孔轴配合特点孔轴配合特点轴承内圈与轴的配合采用基孔制；轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制。并且规定轴承内圈基准孔的公差带Tdmp分布于公称内径以下，单一平面平均内径dmp的公差带的上偏差为零。这样就使轴承内圈与轴g5，g6，h5，h6的配合，要比基孔制的同名配合要紧一些。这些配合实际上已变为过渡配合；而内圈与k5，k6，m5，m6的配合实际上变为过盈配合。这样的安排既满足了轴承内孔与轴的配合要求，又可按标准偏差来选用轴的公差带。外圈外圈由于轴承外圈安装在轴承座中，通常不旋转，可把外圈与轴承座孔的配合选
26、得松一点，使之能补偿轴的热变形，否则轴会弯曲，轴承内部有可能卡死。所以标准规定轴承外圈基准公差带TDmp分布于公称外径零线以下，单一平面平均外径Dmp的公差带的上偏差为零，这样轴承外圈与轴承座的配合与基轴制的同名配合基本上保持相似的配合性质。内圈内圈l在多数情况下，内圈随轴一起旋转，而外圈是固定在轴承孔中。所以，一要保证轴与内圈结合牢固，不能松动，以保证力由轴、内圈、滚动体传至外圈，再传至壳体；二要保证外圈滚道磨损均匀，同时外圈能补偿热变形，因此，外圈应能在一定的程度上移动。轴承的周向移动可保证外圈滚道磨损均匀；而轴承的轴向移动可补偿热变形。(1)适用范围标准规定的外壳孔和轴颈的公差带适用范围
27、为：l1)对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求。l2)轴为实体或厚壁空心的。l3)轴与外壳的材料为钢或铸铁。l4)轴承的工作温度不超过100C的场合。由于由于结束结束P252作业题1，2，3 滚动滚动轴承轴承与孔、轴结合时配合的选用与孔、轴结合时配合的选用：确定与轴：确定与轴承相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号、确定承相配合的轴颈和轴承座的基本偏差代号、确定孔、孔、轴的形状公差和表面粗糙度参数值轴的形状公差和表面粗糙度参数值。6.4.1 滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用依据依据 选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受的选择轴承配合性质的依据是：轴承内外圈所受
28、的负荷类型负荷类型、轴承所受、轴承所受负荷大小负荷大小、轴承的、轴承的工作条件工作条件、与、与轴承相配合的轴承相配合的孔和轴的结构和材料孔和轴的结构和材料和安装和安装要求要求等。等。1、负荷类型、负荷类型 作用在滚动轴承上的径向负荷，一般是由定向负作用在滚动轴承上的径向负荷，一般是由定向负荷（如皮带的拉力或齿轮的作用力）和旋转负荷（如荷（如皮带的拉力或齿轮的作用力）和旋转负荷（如机件的离心力）合成的。机件的离心力）合成的。6.46.4 滚动轴承与孔、轴结合时配合的选用滚动轴承与孔、轴结合时配合的选用首先分析轴承受力情况首先分析轴承受力情况第一，作用在轴承上的合成径向负荷为一定值向量P0，该向量
29、与该轴承的外圈或内圈相对静止，其示意图见图6-5(a)；第二，作用在轴承上的是离心力向量P1，该向量与轴承的内圈或外圈一起旋转，也可保持相对静止，如图6-5(b)所示；第三，是由一个与轴承某套圈相对静止的定值向量P0和一个较小的向对旋转的定值向量P1合成的受力状况，如图6-5(c)所示；第四，定值向量P0和一个较大的向对旋转的定值向量P1合成，即P0 P1。由于第四种受力状况与第三种受力状况相近，所以只考虑前三种受力情况。受力情况受力情况l局部负载（或定向负荷）：局部负载（或定向负荷）：这种情况是套圈相对于这种情况是套圈相对于负荷方向静止（这里套圈一定要区别出内、外圈）。负荷方向静止（这里套圈
30、一定要区别出内、外圈）。作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对静止，即作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对静止，即负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上。负载方向始终不变地作用在套圈滚道的局部区域上。l循环负载（或旋转负荷）：循环负载（或旋转负荷）：这种情况是套圈相对于这种情况是套圈相对于负荷方向旋转。负荷方向旋转。作用于轴承上的合成径向负载与套作用于轴承上的合成径向负载与套圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整圈相对旋转，即合成径向负载顺次作用在套圈的整个圆周上。个圆周上。l摆动负载：摆动负载：这种情况是套圈相对于负荷方向摆动。这种情况是套圈相对于负荷方向摆动。作用于轴承上的合成径
31、向负载与所承载的套圈在一作用于轴承上的合成径向负载与所承载的套圈在一定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作定区域内相对摆动，即合成径向负载经常变动地作用在套圈滚道的小于用在套圈滚道的小于180的部分圆周上。此时静的部分圆周上。此时静止的套圈承受摆动负荷，而旋转套圈则仍承受循环止的套圈承受摆动负荷，而旋转套圈则仍承受循环负荷。负荷。负荷可以分为：负荷可以分为：负荷的判断负荷的判断l一般来说，套圈受局部负荷或者是定向负荷，一般来说，套圈受局部负荷或者是定向负荷，配合一般应选得松些，甚至可有不大的间隙，配合一般应选得松些，甚至可有不大的间隙，以便在滚动体摩擦力矩的作用下，使套圈产生以便在滚动体
32、摩擦力矩的作用下，使套圈产生少许转动，从而改变受力状态使滚道磨损均匀，少许转动，从而改变受力状态使滚道磨损均匀，延长轴承的使用寿命。选过渡配合或极小间隙延长轴承的使用寿命。选过渡配合或极小间隙配合。配合。l当套圈受旋转负荷，配合一般应选得紧些，以当套圈受旋转负荷，配合一般应选得紧些，以防止套圈在轴颈上和外壳孔的配合表面上打滑，防止套圈在轴颈上和外壳孔的配合表面上打滑，引起配合表面发热、磨损。选用过盈量较小的引起配合表面发热、磨损。选用过盈量较小的过盈配合，或过盈可能性较大的过渡配合。过盈配合，或过盈可能性较大的过渡配合。l当套圈受摆动负荷时，套圈配合的松紧程度应当套圈受摆动负荷时，套圈配合的松
33、紧程度应介于局部负荷和循环负荷的配合之间。或者说介于局部负荷和循环负荷的配合之间。或者说与受旋转负荷的配合相同或稍松些。与受旋转负荷的配合相同或稍松些。负荷类型示例负荷类型示例配合的选择径向负荷与套圈径向负荷与套圈的相对关系的相对关系负荷的类型负荷的类型配合的选择配合的选择相对静止相对静止局部负荷局部负荷 选松一些的配合，如较松选松一些的配合，如较松的过渡配合或间隙较小的间的过渡配合或间隙较小的间隙配合隙配合相对旋转相对旋转循环负荷循环负荷 选紧一些的配合，如过盈选紧一些的配合，如过盈 配合或较紧的过渡配合配合或较紧的过渡配合相对于套圈在有相对于套圈在有限范围内摆动限范围内摆动摆动负荷摆动负荷
34、 同循环负荷或略松一点同循环负荷或略松一点 2.负荷的大小：负荷的大小：轴承在负荷的作用下，套圈会发生变形，轴承在负荷的作用下，套圈会发生变形，使配合面受力不均匀，引起松动。因此，受重使配合面受力不均匀，引起松动。因此，受重负载时配合应紧些，受轻负载时配合应松些。负载时配合应紧些，受轻负载时配合应松些。一般地，负载如下分类：一般地，负载如下分类：轻负载：轻负载：P0.07C 正常负载：正常负载：0.07CP0.15C 重负载：重负载：P0.15C 其中：其中：P轴承的径向当量动负荷；轴承的径向当量动负荷；C轴承的径向额定动负荷，指轴承基本额定寿轴承的径向额定动负荷，指轴承基本额定寿命为命为10
35、6转时所能承受的载荷值，数据可以从有关手转时所能承受的载荷值，数据可以从有关手册中查得。册中查得。载荷情况载荷情况径向当量动负荷P是在轴承支承的组合设计中，按合成径向力作用在轴承上计算出来的。如图所示。一般来说，把轴承的实际载荷转换为与确定基本额定动载荷条件相一致的动载荷，即径向当量动负荷P，在这一载荷作用下，轴承的寿命与实际载荷作用下的寿命相等。径向当量动负荷P当量合成径向力3.轴承的工作条件轴承的工作条件(1)工作温度：工作温度：内圈因热膨胀而与轴的配合可能松动内圈因热膨胀而与轴的配合可能松动;外圈因热膨胀而与轴承孔的配合可能变紧。外圈因热膨胀而与轴承孔的配合可能变紧。选择配合时应考虑温度
36、的影响并加以修正。温选择配合时应考虑温度的影响并加以修正。温度升高，（大于度升高，（大于60 ）内圈选紧，外圈选松。）内圈选紧，外圈选松。这里这里所说的紧和松是相对于国家标准规定的推荐公所说的紧和松是相对于国家标准规定的推荐公差带而言。差带而言。(2)旋转精度和旋转速度：旋转精度和旋转速度：旋转精度要求高时，选用较高精度等级的轴承；旋转精度要求高时，选用较高精度等级的轴承；与轴承相配合的轴和壳体孔，也要选择较高精与轴承相配合的轴和壳体孔，也要选择较高精度的标准公差等级。度的标准公差等级。为了消除弹性变形和振动的为了消除弹性变形和振动的影响，套圈与互配件的配合应紧一些。影响，套圈与互配件的配合应
37、紧一些。旋转速度越高，配合应越紧。旋转速度越高，配合应越紧。4.轴和外壳孔的结构与材料轴和外壳孔的结构与材料（1）剖分式外壳结构应比整体式结构选较松的）剖分式外壳结构应比整体式结构选较松的配合，避免夹扁外圈；配合，避免夹扁外圈；（2）薄壁外壳、轻质合金外壳或空心轴选较紧）薄壁外壳、轻质合金外壳或空心轴选较紧的配合，以保证有足够的连接强度；的配合，以保证有足够的连接强度；（3）重型机械的轴承选较松的配合，便于拆卸；）重型机械的轴承选较松的配合，便于拆卸；（4）滚子轴承的配合比球轴承紧些；）滚子轴承的配合比球轴承紧些；（5）长轴结构，需要轴向游动时选较松的配合。）长轴结构，需要轴向游动时选较松的配
38、合。5.安装与拆卸安装与拆卸轴承的条件轴承的条件 为轴承的安装与拆卸方便，对重型机械用为轴承的安装与拆卸方便，对重型机械用的大型或特大型的轴承，宜采用较松的配合。的大型或特大型的轴承，宜采用较松的配合。如要求装卸方便，而又需紧配时，如要求装卸方便，而又需紧配时，可采用分离可采用分离型轴承、或内圈带锥孔、带紧定套和退卸套的型轴承、或内圈带锥孔、带紧定套和退卸套的轴承。轴承。综上所述，影响滚动轴承配合选用的因素综上所述，影响滚动轴承配合选用的因素很多，通常难以用计算法确定，所以在实际设很多，通常难以用计算法确定，所以在实际设计时常采用类比法。计时常采用类比法。6.4.2 轴颈和外壳孔的几何精度的确
39、定轴颈和外壳孔的几何精度的确定 1.孔、轴尺寸公差带的选用孔、轴尺寸公差带的选用对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊要求，轴承游隙为对轴承的旋转精度和运动平稳性无特殊要求，轴承游隙为0组游组游隙，轴为实心或厚壁空心的钢制轴，外壳（箱体）为铸钢件隙，轴为实心或厚壁空心的钢制轴，外壳（箱体）为铸钢件或铸铁件，轴承的工作温度不超过或铸铁件，轴承的工作温度不超过100C时，确定轴颈和外时，确定轴颈和外壳孔的公差带可参考国标，按照国标所列条件，进行选择。壳孔的公差带可参考国标，按照国标所列条件，进行选择。2.孔、轴形位公差带的选用孔、轴形位公差带的选用（参考表（参考表6-18）形状公差：主要是轴颈和外壳孔
40、的表面形状公差：主要是轴颈和外壳孔的表面圆柱度公差圆柱度公差。位置公差：主要是轴肩和孔肩的位置公差：主要是轴肩和孔肩的端面圆跳动公差端面圆跳动公差。外壳孔轴颈 3.孔、轴配合面的表面粗糙度的选用孔、轴配合面的表面粗糙度的选用 表面粗糙度值的高低直接影响着配合质表面粗糙度值的高低直接影响着配合质量和连接强度，使有效过盈量减小，使接触量和连接强度，使有效过盈量减小，使接触刚度下降而导致支承不良，因此凡是与轴承刚度下降而导致支承不良，因此凡是与轴承内、外圈配合的表面通常都对其表面粗糙度内、外圈配合的表面通常都对其表面粗糙度提出较高的要求。提出较高的要求。参考表参考表6-19。4.滚动轴承的标注滚动轴
41、承的标注 在装配图上标注滚动轴承与轴和外壳孔的配合时，只在装配图上标注滚动轴承与轴和外壳孔的配合时，只需标注轴和外壳孔的公差带代号。下图即为滚动轴承与轴、需标注轴和外壳孔的公差带代号。下图即为滚动轴承与轴、外壳孔在装配图上的标注，以及轴颈、外壳孔零件图的标外壳孔在装配图上的标注，以及轴颈、外壳孔零件图的标注示例。注示例。与轴承结合件的标注与轴承结合件的标注例例6-2 一台轻型车床，主轴后支承采用单列一台轻型车床，主轴后支承采用单列向心球轴承向心球轴承6208，内径，内径d=40mm，外径，外径D=80mm，轴承宽度，轴承宽度B=18mm，圆角半，圆角半径径r=2mm，额定动负荷，额定动负荷Cr
42、=25600N。承。承受径向当量动负荷受径向当量动负荷P=1800N，工作温度，工作温度 低于低于60，主轴和箱体均为小批量生产。，主轴和箱体均为小批量生产。试确定轴颈和外壳孔的公差带代号，试确定轴颈和外壳孔的公差带代号，画出公差带图，并确定孔、轴形位公差画出公差带图，并确定孔、轴形位公差值和表面粗糙度参数值，将它们分别标值和表面粗糙度参数值，将它们分别标注在装配图和零件图上。注在装配图和零件图上。解：解：（1）确定滚动轴承的精度等级）确定滚动轴承的精度等级 车床主轴要求旋转精度高，车床主轴要求旋转精度高，转速高。按类比法，前支承多用转速高。按类比法，前支承多用5级轴承，后支承选用级轴承，后支
43、承选用6级轴承。级轴承。（2）确定轴颈和外壳孔的公差带代）确定轴颈和外壳孔的公差带代号号1）负荷类型）负荷类型 车床主轴后支承轴承主要承车床主轴后支承轴承主要承受齿轮传动力、重力、切削力受齿轮传动力、重力、切削力（见车床传动系统图）。所以轴（见车床传动系统图）。所以轴承内圈是循环（旋转）负荷，外承内圈是循环（旋转）负荷，外圈是局部（定向）负荷。圈是局部（定向）负荷。车床传动系统图车床传动系统图2）负荷大小）负荷大小 求出当量动负荷求出当量动负荷P与额定动负荷与额定动负荷Cr的比值：的比值：P/Cr 0.07由表由表6-13，查出，查出P0.07，属于轻负荷。，属于轻负荷。所以轴承与轴颈和外壳孔
44、的配合不必太紧。所以轴承与轴颈和外壳孔的配合不必太紧。3）工作温度）工作温度 工作温度低于工作温度低于60，不必考虑温度补偿。，不必考虑温度补偿。4）旋转精度和旋转速度）旋转精度和旋转速度 轴承的旋转精度较高，所以轴颈和外壳孔的轴承的旋转精度较高，所以轴颈和外壳孔的精度应提高一级。精度应提高一级。P247查表查表6-14，确定轴颈的公，确定轴颈的公差带为差带为j6，应提高一级为，应提高一级为j5。5）结构和材料）结构和材料 查表查表6-15，可确定外壳孔的公差带为，可确定外壳孔的公差带为H7，而车，而车床外壳孔为整体式，配合应紧一些，选床外壳孔为整体式，配合应紧一些，选J7；同时，；同时，轴承
45、的旋转精度较高，所以外壳孔的精度应提高一轴承的旋转精度较高，所以外壳孔的精度应提高一级，定为级，定为J6。（3）公差带图）公差带图 查表查表6-9，轴承内圈尺寸，轴承内圈尺寸40在在3050mm范围，轴范围，轴承精度为承精度为6级，单一平面平均内径偏差级，单一平面平均内径偏差 d dmpmp的上偏的上偏差为差为0，下偏差为，下偏差为-0.01，即内圈内径为，即内圈内径为400-0.01；查表查表6-10，外圈尺寸，外圈尺寸80在在5080mm范围，精度范围，精度为为6级，单一平面平均外径偏差级，单一平面平均外径偏差 D Dmpmp的上偏差为的上偏差为0，下偏差为下偏差为-0.011，即外圈外径
46、为，即外圈外径为800-0.011。查表查表3-2、表、表3-4、表、表3-5，得轴颈和外壳孔，得轴颈和外壳孔的公差为：的公差为：轴承与孔、轴配合的公差带图轴承与孔、轴配合的公差带图（4）形位公差及表面粗糙度值）形位公差及表面粗糙度值 查表查表6-18、表、表6-19，得孔、轴形位公差，得孔、轴形位公差及表面粗糙度值为：及表面粗糙度值为：圆柱度圆柱度端面圆跳动端面圆跳动轴颈轴颈外壳孔外壳孔轴肩轴肩外壳孔肩外壳孔肩402.5m/8m/80/5.0m/表面粗糙度表面粗糙度Ra0.4Ra1.6Ra1.6/（5）标注）标注轴承配合、轴颈和外壳孔的公差标注轴承配合、轴颈和外壳孔的公差标注结束结束作业题P2524，5
