7-滚动轴承解析PPT课件

第七章 滚动轴承与孔、轴的互换性
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一、 滚动轴承概述及其使用要求
1 滚动轴承结构和类型
1—外圈；2—密封圈；3—内圈；4—滚动体；5—保持架
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D d D d D d H
T
T
外圈
C
α
内圈
滚动体
保持架
B
a) 向心轴承
b) 圆锥滚子轴承 c) 角接触球轴承
D d
d) 推力轴承
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2．滚动轴承工作状态和负荷类型
（∆dmp、∆Dmp）:即实际平均直径不得超过允许的平均直径 的最大与最小极限尺寸。
2）两种形状公差： ① 轴承单一径向平面内，内径与外径的变动量（Vdp、VDp）。 ② 轴承平均内径与外径的变动量（Vdmp、VDmp）。
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2 滚动轴承内径、外径公差带特点
滚动轴承是标准件，为使轴承便于互换和大量生产，轴承内 圈与轴的配合采用基孔制，即以轴承内圈的尺寸为基准。但内圈 的公差带位置却和一般的基准孔相反，即上偏差为零，下偏差为 负值。
（2）负荷的大小
滚动轴承套圈与轴颈和外壳孔的配合，与轴承套圈所承受的 负荷大小有关。负荷越大，过盈量越大，且承受变化的负荷应比 承受平稳的负荷选用较紧的配合。
轻负荷：P≤0.07C(C为轴承的额定负荷)，可选较小的过盈配合， 也即是选较松配合。
通常，内圈与轴颈一起旋转、外圈与外壳孔固定，但也有外圈与外壳孔一起旋转、内 圈与轴颈固定的 。
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作用在滚动轴承上的负荷可以是定向负荷（如带轮的拉力或齿 轮的作用力Fr）、旋转负荷（如转动离心力Fc）
按作用在滚动轴承上负荷的大小，滚动轴承负荷类型分为轻负 荷、正常负荷和重负荷。一般把径向当量动负荷Pt与径向额定动负 荷Cr的比值大于0.07、小于0.15，即0.07Cr<Pt<0.15Cr的称为正常负 荷，超出这一范围的称为轻负荷或重负荷。
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机床主轴轴承精度等级
轴承类型 深沟球轴承 角接触球轴承
单列圆柱滚子轴承
向心短圆柱滚子轴承、 调心滚子轴承
圆锥滚子轴承 推力球轴承
精度等级 4 5 6 4 5 6
应用情况 高精度磨床、丝锥磨床、螺纹磨床、磨齿机、插齿刀磨床 精密镗床、内圆磨床、齿轮加工机床 卧式车床、铣床 精密丝杠车床、高精度车床、高精度外圆磨床 精密车床、精密铣床、转塔车床、普通外圆磨床、多轴车床、镗床 卧式车床、自动车床、铣床、立式车床
在机械设计过程中由精度设计
确定轴颈、外壳孔与滚动轴承内圈 内径、外圈配合加以控制
与滚动轴承内、外径配合的轴
颈、外壳孔的尺寸、形位误差、表 面粗糙度等
在机械设计制造过程中由轴颈、 外壳孔的精度设计和检测控制
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5 滚动轴承的精度等级
滚动轴承的精度是指滚动轴承主要尺寸的公差值及旋转精度。 滚动轴承公差等级按精度等级由低至高向心轴承分为P0、P6 （6x）、P5、P4、P2，圆锥滚子轴承精度分为P0，P6x，P5和P4 共四级，推力轴承分为P0，P6，P5和P4共四级。 常用精度为P0级精度，属普通精度，在机械制造业中应用最广， 一般应用在中等负荷、中等转速和旋转精度要求不高的一般机构中。 如普通车床、汽车和拖拉机的变速机构中的轴承等。 除P0级外，其余各级统称高精度轴承，主要用于高线速度或高 旋转精度的场合。 6级：应用于旋转精度和转速要求较高的旋转机构中。如普通车 床主轴的后轴承等。 5、4级：应用于旋转精度和转速要求较高的机构中。如高精度 机床、磨床、精密丝杆车床和滚齿机等的主轴轴承。 2级：用于旋转精度和转速要求特别高的旋转机构中，如精密坐 标镗床和高精度齿轮磨床的主轴等轴承。
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4 影响滚动轴承使用要求的因素及其控制
为了保证滚动轴承的使用要求，需要找出影响滚动轴承使用要 求的因素并加以控制。
影响因素
控制方法
滚动轴承的尺寸、形位误差、
在滚动轴承的制造过程中由轴
表面粗糙度以及内、外圈与滚动体 承厂制定滚动轴承自身的公差与配
配合的正确与否
合并通过检测加以控制
轴颈、外壳与滚动轴承内径、 外圈配合的正确与否
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固定负荷：负荷方向始终不变的作用在套圈滚道的局部区域。 为 了 减小局部磨损，应定期将套圈转位，故配合应松些，选过 渡配合或间隙配合。
旋转负荷：套圈整个圆周滚道上依次受负荷作用，配合应紧 些，一般选过盈量较小的过盈配合或过盈量较大的过渡配合。
摆动负荷：部分滚道轮流受变动负荷的作用，一般受摆动负 荷的套圈配合的松紧程度应介于前两者之间。
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精密车床及铣床的后轴承
4
坐标镗床、磨齿机
5
精密车床、精密铣床、镗床、精密转塔车床、滚齿机
6x
铣床、车床
6
一般精度车床
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二、滚动轴承的公差带
1 滚动轴承内径与外径的尺寸规定
在国标中规定了内径d和外径D两种尺寸公差，还规定了两种形 状公差。
1）两种尺寸公差： ① 轴承单一内径ds和外径Ds的允许偏差（∆ds、∆Ds）:即单一 平面内，实际直径不准超过各自的最大与最小极限尺寸。 ② 轴承单一平面平均内径（dmp）和外径（Dmp）的允许偏差
者之间不要求太紧。
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三、 滚动轴承配合件公差及选用
1 轴颈和外壳孔的公差带 轴颈17种公差带 外壳孔16种公差带
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2 滚动轴承的配合选择
选择滚动轴承与轴颈、外壳孔的配合时，考虑的主要因素如下： （1）套圈与负荷方向的关系
作用在轴承上的径向负荷，可以是定向负荷，或者是两者 的合成负荷。它的作用方向与轴承套圈存在着三种关系： ① 套圈相对于负荷方向静止；② 套圈相对于负荷方向旋转；③ 套圈相对于负荷方向摆动。
滚动轴承的外径与外壳孔的配合采用基轴制，即以轴承的外径 尺寸为基准。
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轴承内径、外径配合特点： ① 内径与轴的配合 基孔制。但内径的公差带位置却与公差与配合中国标规定的
基准孔的公差带位置相反，在零线下方。 这种规定使轴承与轴的配合比国家标准中同名配合要紧得多,
可按标准偏差来加工轴. ② 外径与壳体孔的配合 外径与壳体孔采用基轴制，通常为补偿轴的热膨胀伸长量,两
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3 滚动轴承精度的特定使用要求 （1）必要的旋转精度
轴承在工作轴承的内、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。 （2）合适的游隙
滚动体于内、外圈之间的游隙分为径向游隙d1和轴向游隙d2。 轴承工作时这两种游隙的大小都应保持在合适的范围内，以保 证轴承的正常运转和使用寿命。