1、第第6章滚动轴承与孔、轴配合的互换性章滚动轴承与孔、轴配合的互换性 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 6.2滚动轴承的公差等级及其应用滚动轴承的公差等级及其应用 6.3滚动轴承内径与外径的公差带及其特点滚动轴承内径与外径的公差带及其特点 6.4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 6.16.1滚动轴承的组成、分类及代号滚动轴承的组成、分类及代号 1.1.滚动轴承的组成滚动轴承的组成滚动轴承的基本结构由套圈（分内圈和外圈）、滚动体（钢球或滚柱、圆锥滚子、螺旋滚子、滚针等）和保持架组成。轴承的外圈和内圈分别与壳体孔及轴颈相配合。图61所示为滚动
2、轴承以及与其配合的轴颈和外壳。一般来说，为了便于在机器上安装轴承和从机器上更换新轴承，轴承内圈内孔和外圈外圆柱面应具有完全互换性。除此之外，基于技术经济上的考虑，对于轴承的装配，组成轴承的某些零件，可以不具有完全互换性。滚动轴承安装在机器上工作时应保证轴承的工作性能，因此必须满足两项要求：其一，必要的旋转精度，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；其二，合适的游隙，指滚动轴承与内、外圈之间的游隙和轴向游隙。轴承工作时这两种游隙的大小皆应保持在合适的范围内，以保证轴承正常运转及其使用寿命。图61滚动轴承以及与其配合的轴和外壳 2.2.滚动轴承的分类滚
3、动轴承的分类滚动轴承的种类很多，一般来说，可以按照下列几个方面进行分类。(1)按所承受负荷方向的不同，滚动轴承可分为向心类和推力类，如表61所示。表表61滚动轴承的分类滚动轴承的分类(2)按滚动体形状的不同，滚动轴承可分为球轴承和滚子轴承。其中，滚子轴承包括圆锥滚子轴承和滚针轴承等。(3)按列数的不同，滚动轴承可分为单列、双列、三列、四列和多列轴承。(4)按工作中能否自动调整轴和孔的角度偏差，滚动轴承可分为调心轴承、非调心轴承。(5)按内外径尺寸大小的不同，滚动轴承可分为特大型轴承，外径800mm；大型轴承，180mm外径800mm；中型轴承，80mm外径180mm；小型轴承，内径10mm，外
4、径80mm；微型轴承，外径9mm。3.3.滚动轴承的代号（滚动轴承的代号（GB/T272GB/T2729393）滚动轴承的代号用来明确反映轴承的结构类型、尺寸、公差、游隙、材料、工艺等方面的重要特性。轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号构成，如表62所示。表表62滚动轴承代号的构成滚动轴承代号的构成 轴承代号 前置代号 基本代号 后置代号 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 6 7 8 成套轴承部件 类型 尺寸系列 轴承内径 内部结构 密封与防尘 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）基本代号用来表明轴承类型、宽度系列、直径系列和
5、内径，一般为5位数，如表62所示。（1）类型代号：基本代号中从左至右的第一位数，占一位数位。滚动轴承类型代号用数字或大写拉丁字母表示，见表63。表63滚动轴承类型代号 代号 轴承类型 代号 轴承类型 0 双列角接触球轴承 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 N NU NJ NF NUP 圆柱滚子轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 NN NNU 双列圆柱滚子轴承 7 角接触球轴承 8 推力圆柱滚子轴承 UC UELUR 外球面球轴承 QJ 四点接触球轴承 （2）尺寸系列代号：基本代号的第二、三位数，占两位数位。轴承尺寸系列代号由宽度（用于向
6、心轴承）或高度（用于推力轴承）和直径系列代号组成，如表64所示。表表64向心轴承、推力轴承尺寸系列代号向心轴承、推力轴承尺寸系列代号 向 心 轴 承 推 力 轴 承 宽度系列代号 高度系列代号 8 0 1 2 3 4 5 6 7 9 1 2 直径系列代号 尺 寸 系 列 代 号 7 8 9 0 1 2 3 4 5-82 83-08 09 00 01 02 03 04-17 18 19 10 11 12 13-28 29 20 21 22 23 24-37 38 39 30 31 32 33-48 49 40 41 42-58 59 50 51 52-68 69 60 6l 62-70 71 7
7、2 73 74-90 91 92 93 94 95-10 11 12 13 14-22 23 24-表表65轴承内径代号轴承内径代号 轴承公称内径(mm)内 径 代 号 示 例 0，6 到 10(非整数)用公称内径毫米数直接表示，在其与尺寸系列代号之间用“”分开 深沟球轴承 6181.5 内径 d1.5mm 1 到 9(整数)用公称内径毫米数直接表示，对深沟球轴承 7、8、9 直径系列与尺寸系列代号之间用“”分开 深沟球轴承 618/5 内径 d5mm 10 到 17 10 12 15 17 00 01 02 03 深沟球轴承 62 00 内径 d10mm 20 到 480(22，28，32
8、除外)公称内径除以 5 的商数，商数为个位数时需在商数左边加“0”，如 08 调心滚子轴承 23209 内径 d=45mm 大于和等于 500 以及 22，28，32 用公杯毫米数直接表示，但在与尺寸系列之间用“”分开 调心滚子轴承 230500 内径 d500mm 深沟球轴承 6222 内径 d22mm 2）滚动轴承的前置代号和后置代号（1）前置代号。前置代号用字母表示，代号及其含义如表66所示。表表66滚动轴承前置代号及其含义滚动轴承前置代号及其含义 代 号 含 义 示 例 代 号 含 义 示 例 K 滚子和保持架组件 K81107 L 可分离轴承的内圈或外圈 LNU207 LN207 W
9、S 推力圆柱滚子轴承轴圈 WS81107 R 不带可分离内圈或外圈的轴承(滚针轴承仅适用于NA 型)RNU207 RNA6904 GS 推力圆柱滚子轴承座圈 GS81107 （2）后置代号。后置代号用大写拉丁字母和大写拉丁字母加数字表示。其中包括内部结构代号，密封、防尘与外部形状变化的代号，保持架结构、材料改变的代号，以及游隙代号。这里主要介绍公差等级代号及其含义，如表67所示，其他代号可以查阅机械设计手册。表67滚动轴承公差等级代号及其含义 代号 示 例 含 义 旧代号 示 例 代号 示 例 含 义 旧代号 示 例 P5 6205P5 公差等级为 5 级 D D205 P0 6205 公差等
10、级为 0 级，代号中省略不表示 G 205 P4 6205P4 公差等级为 4 级 C C205 P6 P6X 6205P6 30210P6X 公差等级为 6 级 公差等级为 6X 级(适用于 圆锥滚子轴承)E EX E205 EX7210 P2 6205P2 公差等级为 2 级 B B205 3)滚动轴承代号示例(1)6209(从左向右)：6深沟球轴承；2尺寸系列是02，宽度系列为0，省略，直径系列为2；09内径d=45mm。(2)7310C/P4(从左向右)：7角接触球轴承；3尺寸系列是03，宽度系列为0，省略，直径系列为3；10内径d=50mm；C接触角=15；/P4公差等级为4级。(3
11、)N2206/P43(从左向右)：N圆柱滚子轴承；22尺寸系列，宽度系列和直径系列均为2；06内径d=30mm；/P4公差等级为4级；3游隙3组。6.2滚动轴承的公差等级及其应用滚动轴承的公差等级及其应用 6.2.16.2.1滚动轴承的公差等级滚动轴承的公差等级国家标准GB/T307.31996规定，轴承按其外形尺寸精度和旋转精度可分为五个公差等级，分别用0、6、5、4、2表示。0级公差轴承精度最低，2级公差轴承精度最高，如表68所示。圆锥滚子轴承的公差等级分为4、5、6x、0四个等级。6x级轴承与6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。推力轴承分为0
12、、6、5、4四级。2级和0级轴承内圈内径公差数值分别与GB/T1800.31998中IT3和IT5的公差数值相近，而外圈外径公差数值分别与IT2和IT5的公差数值相近。表表68滚动轴承的公差等级滚动轴承的公差等级 公差等级名称 普通级 高级 精密级 超精级 GB/T 307.31996 0 级 6，6x 级 5，4 级 2 级 公差等级代号（旧）G E，Ex D，C B 滚动轴承外形尺寸精度是指轴承内径d，外径D，宽度尺寸B或对圆锥滚子轴承而言，内圈宽度B，外圈宽度C以及装配高度T的精度等级。为了有利于制造和装配，国标对滚动轴承规定了加工时的尺寸精度和制造时的尺寸精度，关于这些尺寸将在后面进行
13、介绍。滚动轴承的旋转精度是指成套轴承内圈的径向跳动Kia，适用于所有公差等级；内圈基准端面对内孔的跳动Sd，仅适用于公差等级5，4，2级；成套轴承内圈端面对滚道的跳动Sia，适用于公差等级5，4，2级；以及成套轴承外圈的径向跳动Kea，适用于所有公差等级；外径表面母线对基准端面的倾斜度变动量SD，适用于公差等级5，4，2级；外径表面母线对凸缘背面的倾斜度变动量SD1；成套轴承外圈端面对滚道的跳动Sea，适用于公差等级5，4，2级；成套轴承凸缘背面对滚道的跳动Sea1。对于6级和0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Kia和Kea。表6-9 向心轴承内圈公差（摘自GB/T 30
14、7.194）(m)表6-10 向心轴承外圈公差（摘自GB/T 307.194）（m）6.2.26.2.2滚动轴承的应用滚动轴承的应用轴承精度等级的选择主要依据以下两点：一是对轴承部件提出的旋转精度要求，如径向跳动和轴向跳动值，例如，当机床主轴径向跳动要求为0.01mm时，可选用5级轴承，当径向跳动为0.0010.005mm时，可选用4级轴承；二是转速的高低，转速高时，由于与轴承结合的旋转轴(或外壳孔)可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转不平稳，产生振动和噪音，因此，转速高的应选用精度等级高的滚动轴承。此外，为保证主轴部件有较高的精度，还可以采用不同等级的搭配方式。例如，机床主轴的后支承比前支承
15、用的滚动轴承低一级，即后轴内圈的径向跳动值要比前轴承的稍大些。滚动轴承各级精度的应用如下所述。0(普通级)级轴承用在中等精度、中等转速和旋转精度要求不高的一般机构中，它在机械产品中应用十分广泛，如减速器的旋转机构，汽车、拖拉机的变速机构，普通机床的变速机构、进给机构，水泵、压缩机等一般通用机器中所用的轴承。6(高级)级轴承应用于旋转精度和转速较高的旋转机构中，如普通机床的主轴轴承(前轴承多采用5级，后轴承多采用6级)、精密机床传动轴使用的轴承。5、4(精密级)级轴承应用于旋转精度和转速高的旋转机构中。5级轴承多用于比较精密的机床和机器中，而4级轴承多用于转速很高或旋转精度要求很高的机床和机器的
16、旋转机构中，如精密机床的主轴轴承、精密仪器和机械使用的轴承。2(超精级)级轴承应用于旋转精度和转速很高的旋转机构中，如精密坐标镗床的主轴轴承、高精度齿轮磨床以及数控机床的主轴轴承、高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。6.3滚动轴承内径与外径的公差带及其特点滚动轴承内径与外径的公差带及其特点 6.3.1滚动轴承内径和外径公差的规定（滚动轴承内径和外径公差的规定（GB/T 307.1-94）滚动轴承的内圈和外圈都是薄壁零件，在制造和保管过程中极易变形。若变形量不大，相配零件的形状较正确，则轴承在装进机构以后，又容易使这种变形得到矫正；若变形量较大，则不易矫正，将影响轴承工作时的性能。因此，滚动轴承
17、内圈与轴，外圈与轴承孔，起配合作用的是平均直径。根据这个特点，滚动轴承标准对轴承内径和外径均分别规定了两种公差带。其一，限定轴承内径或外径实际尺寸变动的公差带；其二，限定同一轴承内圈孔或轴承外圆柱面最大与最小实际直径的算术平均值dmp或Dmp变动的公差带，是用来控制轴承装配后配合尺寸的误差。前者是在加工过程中，控制实际直径是指单一内径ds和单一外径Ds的相应公差带；后者是控制装配时的轴承平均直径，是指平均直径内径dmp和平均直径外径Dmp的相应公差带。下面介绍滚动轴承的各项尺寸及其公差的基本术语与符号：d 是指轴承公称内径；D是指轴承公称外径。ds单一内径，是指同一轴承内在单一径向平面内用两点
18、法测量法测得的内径，如图6-2（a）所示；DS单一外径，是同一轴承内在单一径向平面内用两点法测量法测得的外径；ds单一内径偏差，其定义为ds=ds d，主要是控制制造时的尺寸误差；DS单一外径偏差，定义为Ds=D s D，控制制造时的尺寸误差；Vdp单一径向平面内的内径变动量，Vdp=dsmax-dsmin，dsmax，dsmin见图6-2(b)，Vdp是限制制造时单一径向平面内的圆度误差；VDp单一径向平面内的外径变动量，VDp=DSmax-DSmin，限制制造时单一径向平面内的圆度误差。dmp单一平面平均内径，定义为dmp=（dsmax+dsmin）/2，见图6-2(b)；Dmp单一平面平
19、均外径，定义为Dmp=（Dsmax+Dsmin）/2；dmp单一平面平均内径偏差，dmp=dmp d，是用来控制轴承内圈与轴装配后在单一平面内配合尺寸的误差；Dmp单一平面平均外径偏差，Dmp=Dmp D，它控制轴承外圈与轴承座孔装配后在单一平面内配合尺寸的误差；Vdmp平均内径变动量，定义为Vdmp=dmpmax-dmpmin，即在整个轴承宽度上，控制轴承内圈与轴装配后在整圈配合面上的圆柱度误差；VDmp平均外径变动量，定义为VDmp=Dmpmax-Dmpmin，控制轴承外圈与轴承座孔装配后在整圈配合面上的圆柱度误差。例6-1 有深沟球轴承6208/P4，即是个4级精度的02尺寸系列向心轴承
20、，公称内径d=40mm，试根据检测结果确定轴承内径尺寸是否合格？解：解：从表6-9中查得内径的尺寸公差及形状公差为：(1)尺寸公差单一内孔直径偏差：上偏差=0，下偏差=-6。即dsmax=40mm，dsmin=39.994mm。单一平面平均内径偏差：上偏差=0，下偏差=-6。即dmpmax=40mm，dmpmin=39.994mm。(2)形状公差制造时的圆度公差：Vdp=0.005mm。装配时的圆柱度公差：Vdmp=0.003mm。表6-11 轴承内径尺寸计算结果 测量平面 量得的单一内径尺寸(ds)dsmax=40.000 dsmin=39.998 dsmax=39.997 dsmin=39
21、.995 合格 计 算结 果 dmp dmp=2998.3940=39.999 dmp=2995.39997.39=39.996 合格 Vdp Vdp=40 39.998=0.0020.005 Vdp=39.997 39.995=0.0020.005 合格 Vdmp Vdmp=dmp-dmp=39.999 39.996=0.003=0.003 合格 结论 内 径 尺 寸 合 格 6.3.2 滚动轴承平均直径（滚动轴承平均直径（dmp或或Dmp）公差带的特点）公差带的特点1特点特点滚动轴承是标准部件，在轴承与轴和外壳孔的配合中，轴承为基准零件，即内圈的单一平面平均内径为配合中的的基准孔，外圈的单
22、一平面平均外径为配合中的基准轴。它们的公差带分布如图6-3所示。图63轴承单一平面平均内、外径的公差带分布 由图中可见，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。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得松一
23、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。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。2与滚动轴承配合的孔、轴公差带与滚动轴承配合的孔、轴公差带1)适用范
24、围标准规定的外壳孔和轴颈的公差带适用范围为：(1)对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求。(2)轴为实体或厚壁空心的。(3)轴与外壳的材料为钢或铸铁。(4)轴承的工作温度不超过100C的场合。2)公差带由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产轴承时业已确定，因此轴承在使用时，它与轴径和外壳孔的配合面间所需要的配合性质要由轴颈和外壳孔的公差带确定。为了实现各种松紧程度的配合性质要求，GB/T 27593滚动轴承与轴和外壳的配合规定了0级和6级轴承与轴颈和外壳孔配合时轴颈和外壳孔的常用公差带。该标准对轴颈规定了17种公差带，对外壳孔规定了16种公差带。见图6-4。这些公差带分别采用GB/T 1
25、800.41999中的轴公差带和孔公差带。图64轴承与孔、轴配合的常用尺寸公差带 6.4 滚动轴承与孔、轴结合的配合的选用滚动轴承与孔、轴结合的配合的选用 6.4.1滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用依据滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选用依据 1负荷的类型负荷的类型首先分析轴承受力情况。滚动轴承是一种将轴支承在壳体上的标准部件，机械构件中的轴一般都承受力或力矩，因此滚动轴承的内圈和外圈都要受到力的作用。对在工程中轴承所受的合成径向负荷进行分析可知，轴承所受的合成径向负荷有下列四种受力情况：第一，作用在轴承上的合成径向负荷为一定值向量P0，该向量与该轴承的外圈或内圈相对静止，其示意图见图6-5(a)
26、；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P00.070.15 重负荷 0.15 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66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)后，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。图66轴承支承的受力状
27、况 向心轴承的径向额定动负荷Cr是指基本额定寿命为100000转时所能承受的载荷值，该值可从机械手册中查出。轴承在重负荷作用下时，套圈容易产生变形，这样会使该套圈与轴颈或外壳孔配合的实际过盈减小而可能引起松动，影响轴承的工作性能。因此，承受轻负荷、正常负荷、重负荷的轴承与轴颈或外壳孔的配合应依次越来越紧。3.3.轴承的工作条件轴承的工作条件轴承工作时，主要应考虑轴承的工作温度以及旋转精度和旋转速度对配合的影响。1)工作温度的影响轴承运转时，由于摩擦发热和其他热源影响，轴承套圈的温度经常高于与其相结合的零件的温度，因此轴承内圈因热膨胀而与轴的配合可能松动，外圈因热膨胀而与壳体孔的配合可能变紧。所
28、以在选择配合时，必须考虑温度的影响，并加以修正。温度升高，内圈选紧，外圈选松。这里所说的紧和松是相对于国家标准规定的推荐公差带而言的。2)旋转精度和旋转速度的影响由于机器要求有较高的旋转精度时，相应地要选用较高精度等级的轴承，因此，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。对于承受负荷较大且要求旋转精度较高的轴承，为了消除弹性变形和振动的影响，应该避免采用间隙配合。而对一些精密机床的轻负荷轴承，为了避免孔和轴的形状误差对轴承精度的影响，常采用有间隙的配合。当轴承旋转精度要求较高时，为了消除弹性变形和振动的影响，不仅受旋转负荷的套圈与互配件的配合应选得紧一些，就是受定向负荷的套圈也
29、应紧一些。此外，关于轴承的旋转速度对配合的影响，一般认为，轴承的旋转速度愈高，配合应该愈紧。4.4.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用较松的配合；(2)薄壁外壳、轻合金外壳或空心轴应选用更紧的配合；(3)重型机械的轴承宜用较松的配合；(4)滚子轴承的配合应比球轴承紧一些；(5)长轴结构，希望轴承的一个套圈在运转中能沿轴向游动时，应选较松的配合。5.5.安装和拆卸轴承的条件安装和拆卸轴承的条件考虑轴承安装与拆卸方便，宜采用较松的配合，对重型机械用的大型和特大型轴承，这一点尤为重要。当要求装卸方便，而又需紧配时，可采用分离型轴承，或内圈带锥孔、带紧定
30、套和退卸套的轴承。除上述条件外，还应考虑当要求轴承的内圈或外圈能沿轴向移动时，该内圈与轴或外圈与外壳孔的配合应选较松的配合。滚动轴承的尺寸愈大，选取的配合应愈紧。6.4.26.4.2轴颈和外壳孔几何精度的确定轴颈和外壳孔几何精度的确定1.1.孔、轴尺寸公差带的选用孔、轴尺寸公差带的选用当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100时，确定轴颈和外壳孔的公差带可参考表614表617，按照表中条件进行选择。表表614向心轴承和轴配合时轴公差带代号向心轴承和轴配合时轴公差带代号 圆柱孔轴承 运转状态
31、负 荷 状态 深沟球轴承、调心球轴承和角接触球轴承 圆柱滚子轴承 和圆锥滚子轴承 调心滚子轴承 公差带 说明 举例 轴承公称内径mm 轻 负 荷 18 18100 100200-40 40140 140200-40 400100 100200 h5 j61 k6 m61 正 常 负 荷 18 18100 100140 140200 200280-40 40100 100140 140200 200400-40 4065 65100 100140 140280 280500 j5js5 k52 m5 m6 n6 p6 r6 旋转的内圈负荷及摆动负荷 一般通用机械、电动机、机床主轴、泵、内燃机、直
32、齿轮传动装置、铁路机车车辆轴箱、破碎机等 重 负 荷 50140 140200 200-50100 l00140 140200 200 n6 P6 r6 r7 固定的内圈负荷 静止轴上的各种轮子，张紧轮绳轮、振动筛、惯性振动器 所 有 负 荷 所有尺寸 f6 g61 h6 j6 仅有轴向负荷 所有尺寸 j6、js6 圆锥孔轴承 铁路机车车辆轴箱 装在退卸套上的所有尺寸 h8(IT6)所有负荷 一般机械传动 装在紧定套上的所有尺寸 H9(IT7)5 表615向心轴承和外壳孔配合时孔公差带代号 运转状态 公差带 说明 举例 负荷状态 其他状况 球轴承 滚子轴承 轻、正常、重 轴向易移动，可采用剖分
33、式外壳 H7、G7 固定的外圈负荷 冲击 轻、正常 轴向能移动，可采用整体或剖分式外壳 J7、JS7 正常、重 K7 摆动负荷 一般机械、铁路机车车辆 轴箱、电动机、泵、曲轴主轴 承 冲击 M7 轻 J7 K7 正常 K7、M7 M7、N7 旋转的外圈荷 张紧滑轮、轮毂轴承 重 轴向不移动，采用整体式外壳-N7、P7 表616推力轴承和轴配合时轴公差带代号 推力球和推力滚子轴承 推力凋心滚子轴承 运转状态 负荷状态 轴承公称内径mm 公差带 仅有轴向负荷 所有尺寸 j6、js6 固定的轴圈负荷 径向和轴向联合负荷-250 250 j6 js6 旋转的轴圈负荷或摆动负荷 -200 200400
34、400 k6 m6 n6 表617推力轴承和外壳配合时孔公差带代号 运转状态 负荷状态 轴承类型 公差带 备 注 推力球轴承 H8 推力圆柱、圆锥滚子轴承 H7 仅有轴向负荷 推力调心滚子轴承 外 壳 孔 与 座 圈 问 间 隙 为0.001D(D 为轴承公称外径)固定的座圈负荷 H7 K7 普通使用条件 旋转的座圈负荷或摆动负荷 径向和轴向联合负荷 推力角接触球轴承、推力凋心滚子轴承、推力圆锥滚子轴承 M7 有较大径向负荷时 2.2.孔、轴形位公差和表面粗糙度的选用孔、轴形位公差和表面粗糙度的选用为了保证轴承正常运转，除了正确选择轴承与轴颈和外壳孔的尺寸公差带以外，还应对轴颈和外壳孔的配合表
35、面形位公差及表面粗糙度提出要求。之所以提出形状公差要求，是因为轴承套圈为薄壁件，易变形，但其形状误差在装配后靠轴颈和外壳孔的正确形状可得到矫正。为保证轴承安装正确，转动平稳，轴颈和外壳孔应分别采用包容要求，并对轴颈和外壳孔表面提出圆柱度要求，其公差值如表618所示。提出位置公差要求是为了保证轴承工作时有较高的旋转精度，应限制与套圈端面接触的轴肩及外壳孔肩的倾斜，从而避免轴承装配后滚道位置不正确，旋转不平稳，因此，应规定轴肩和外壳孔肩的端面对基准轴线的端面圆跳动公差，其公差值如表618所示。轴颈及外壳孔的形位公差的标注如图67所示。表表618轴和外壳孔的形位公差轴和外壳孔的形位公差 圆柱度 t
36、端面圆跳动 t1 轴颈 外壳孔 轴肩 外壳孔肩 轴承公差等级 基本尺寸mm 0 6(6X)0 6(6X)0 6(6X)0 6(6X)超过 到 公差值m 6 10 6 10 18 25 25 30 15 15 20 4 4 5 25 25 30 5 6 8 3 4 5 8 10 12 5 6 8 18 30 50 30 50 80 40 40 50 25 25 30 6 7 8 40 40 50 10 12 15 6 8 10 15 20 25 10 12 15 80 120 180 120 180 250 60 80 100 40 50 70 10 12 14 60 80 100 15 20
37、20 10 12 12 25 30 30 15 20 20 图67轴颈及外壳孔的形位公差的标注 孔、轴表面存在表面粗糙度，这会使有效过盈量减小，使接触刚度下降，从而导致支承不良，因此，孔、轴的配合表面还应规定严格的表面粗糙度，其参数值根据表619所示的条件选用。一般来说，轴颈或外壳孔的表面粗糙度的最低要求为：圆柱表面0.81.6，轴肩1.63.2。表表619配合表面的表面粗糙度配合表面的表面粗糙度 轴或外壳配合表面直径公差等级 IT7 lT6 IT5 轴或轴承座直径mm 表面粗糙度 Ra Ra Ra 超过 到 Rz 磨 车 Rz 磨 车 Rz 磨 车 80 80 500 10 16 16 16
38、 32 32 63 10 08 16 16 32 4 63 04 08 08 16 端面 25 32 63 25 32 63 10 16 32 3.滚动轴承与孔、轴结合的精度设计举例滚动轴承与孔、轴结合的精度设计举例【例62】一台轻型车床的主轴后支承采用单列向心球轴承6208，内径d=40mm，外径D=80mm，轴承宽度B=18mm，圆角半径r=2mm，额定动负荷Cr=25600N。承受径向当量动负荷P=1800N，工作温度低于60，主轴和箱体均为小批量生产。试确定轴颈和外壳孔的公差代号，画出公差带图，并确定孔、轴的形位公差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。解：(1)确定
39、滚动轴承精度等级。车床主轴要求旋转精度高，转速也高，按类比法，后支承选用6级轴承。(2)确定轴颈和外壳孔的公差代号。负荷类型。首先进行受力分析：机床的主轴后支承主要承受齿轮传动力、重力和切削力，即相当于固定的径向当量动负荷P，机床也有切削偏心零件的时候（即P0P1），但是，机会较少，主要是径向当量动负荷P。分析套圈相对负荷的方向：主要考虑径向当量动负荷P固定作用在套圈上。对内圈来说，内圈相对于负荷方向旋转，所以是循环负荷或旋转负荷；对外圈来说，外圈相对于负荷方向固定，所以是局部负荷或定向负荷。负荷大小。确定负荷的大小只要确定P/Cr的比值即可。依照题意可得P/Cr=1800/256000.07
40、,按表613，P/Cr0.07属于轻型负荷。工作温度。温度低于60,不考虑温度补偿。旋转精度和旋转速度。考虑到轴承的旋转精度较高,所以与其相配的轴颈和轴承孔的精度可能要提高一级。为了求得轴颈的公差带代号，查表614,在表中的尺寸段“18100”后，可以查到轴颈的公差带为j6，但这个公差带是对0级轴承而言的，对旋转精度较高的轴承，需要将轴颈公差带提高一级，即取j5。结构和材料。要求轴承座孔的公差带，可查表615得公差带为H7，但这是对剖分式外壳而言的，对整体式外壳，公差带应该紧一些，取J7，另外，轴承的旋转精度较高，如前所述，应该提高一级，最后取J6。(3)公差带图查表6-9，公差等级为6级，尺
41、寸段3050，可查得平均内径偏差dmp上偏差0，下偏差-0.010，所以内径为 。查表6-10，公差等级为6级，尺寸段5080，平均外径偏差Dmp上偏差0，下偏差-0.011，所以外径为 查得轴颈和轴承孔的公差分别为40j5=和80J6=。0011.0400011.0800011.0400011.080图6-8 轴承与孔、轴配合的公差带图(4)形位公差及表面粗糙度值查表6-18和表6-19取得的形位公差及表面粗糙度值如表6-20所示。取值时应该按照经济的原则，尽量取大一点的值，即取下限值。表表6-20 轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度值轴颈和外壳孔的形位公差和表面粗糙度值 轴 孔 轴肩 圆柱度 2.5 5 端面圆跳动 8 表面粗糙度 0.4 1.6 1.6 (5)标注轴颈和外壳孔的公差带选好后，应该在装配图上和零件图上进行标注。滚动轴承的公差带是不用在装配图上标注的，但是，轴颈和外壳孔的公差带要在装配图上进行标注，见图6-9(a)。零件图的标注见图6-9(b)。为了保证轴颈的配合性质，可以采用包容要求。另外，轴颈处的圆角要注意，圆角的的大小一定要比轴承的圆角要小，否则轴承装不进去。如果，外壳孔有圆角，同样也要注意。图6-9 轴承配合、轴颈和外壳孔的公差标注
