滚动轴承配合资料
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与滚动轴承的精度及与相结合的孔、轴公差与配合
(只含有滚动轴承)
(一)滚动轴承的代号
滚动轴承代号由基本代号、前置代号、后置代号组成,用字母和数字等表示,如下表:
⑴基本代号
基本代号用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型。
①轴承的内径是指轴承的内圈的内径,常用d表示、基本代号右起第一、二位数为内径代号。对常用内
径为20-480mm的轴承,内径一般为5的倍数。对于内径为10mm、12mm、15mm、17mm的轴承,内径代号依次为00、01、02、03。
②轴承的直径系列(即结构、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化)用基本代号右起第三位数字表
示。
③轴承的宽度系列(即结构、内径和直径系列都相同的轴承在宽度方面的变化)用基本代号右起第四位
数字表示,包括8、0、1、2、3、4、5、6,对应同一直径系列的轴承,其宽度依次递增。多数轴承在代号中不用标出0。但对于调心滚子轴承和圆锥棍子轴承,宽度系列代号0应标注。
④轴承类型代号用基本代号右起第五位数字表示。
⑵后置代号
后置代号是用字母(或加数字)表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。
①内部结构代号:同一结构轴承的不同内部结构,用字母C、AC、B表示,分别表示接触角15°、25°、
40°,接触角值越大,其轴承的承载能力越强。
②轴承的公差等级分为2、4、5、6(6x)和0共6个级别,依次由高到低,其代号分别为:/P2、/P4、
/P5、/P6(/P6x)、/P0,其中6x仅适用于圆锥滚子轴承,0级为普通级,不用标注。
③常用轴承的径向游隙系列为:1组、2组、0组、3组、4组、5组,共6个组别,游隙依次由小到大。
0组最常用,在代号中不标出。其代号分别为:/C1、/C2、/C3、/C4、/C5。
⑶前置代号
轴承的前置代号用于表示轴承的分部件,用字母表示;例如L表示可分离轴承的可分离套圈;K表示轴承的滚动体与保持架。具体的字母含义可以在使用时查阅相关的手册。
(二)滚动轴承的精度
滚动轴承的精度等级及代号如下表1,用量最多的是0级,稍高的用6级,其中0级和6级占滚动轴承生产总量的80%以上,更高等级的选用参考表2;
表1:滚动轴承精度等级代号
表2:高精度轴承选用参考表
(三)与轴承相结合的孔、轴公差与配合
Ⅰ:与轴承相配合的轴或外壳孔的公差等级与轴承精度相关。与P0级精度相配合的轴,其公差等级一般为IT6,外壳孔一般为IT7;
Ⅱ:对旋转精度和运转的平稳性有较高要求的场合(如电动机),轴的公差等级应为IT5外壳孔应为IT6;
Ⅲ:滚动轴承的内圈与轴的配合采用基孔制,外圈与外壳孔的配合采用基轴制。与一般的圆柱面配合不同,由于轴承内外径的上偏差为零,相比正常配合同等级条件下,轴承内圈与轴的配合较紧,外圈与孔的配合较松。
Ⅳ:决定配合种类的首要因素是所受载荷的大小和性质,(F及C的计算在第4部分)载荷分类如表3;
ⅰ:相对于载荷方向旋转的套圈与轴或外壳孔,应采用过渡或过盈配合,过盈量的大小,以轴承在载荷下工作时,起套圈在轴上或外壳孔的配合面上不产生“爬行”现象为原则。
ⅱ:相对于载荷方向固定的套圈与轴或外壳孔,应采用过渡或间隙配合。
表3:滚动轴承承受的载荷
(四)滚动轴承的设计计算
滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。因此,滚动轴承主要是进行寿命计算,必要时在进行强度校核。
1.滚动轴承的寿命计算
(1)基本额定寿命:一批相同的轴承在相同的运转条件下工作,其中,10%的轴承収生点蚀破坏,而90%的轴承不収生点蚀破坏前的转数(以610为单位)或工作小时数,以L10标示。因此对于每一个轴承,在额定寿命期内能正常工作的概率为90%,提前収生破坏的概率仅为10%。
(2)基本额定动载荷
基本额定动载荷是使轴承的基本额定寿命恰好为610转时,轴承所承受的载荷值,用字母C标示。显然,在基本动载荷C作用下,轴承工作610转且不収生疲劳点蚀的可靠度为90%。
对于向心轴承,基本额定动载荷为纯径向载荷,并称为径向基本额定动载荷。常用C r表示。
对于推力轴承,基本额定动载荷为纯轴向载荷,并称为轴向基本额定动载荷。常用Ca表示。
(3)滚动轴承寿命计算公式
L 10=ε)(p c (单位为106
)或L 10=n 60106ε)(p
c (单位为h )
其中P 为当量动载荷;ε为指数,对于球轴承ε=3,对于滚子轴承ε=
3
10
。 若轴承的预期计算寿命L 'h ,当量动载荷P 、转速n 已知,则轴承的额定动载为:C=P ε
6
'1060h nL
对于在较高温度下工作的轴承(T>120℃),引进温度系数ƒt ,则修正后的计算式为:L h =n 60106ε
)(P
C f t C=
t
f P ε6
'
1060h
nL
2.滚动轴承的当量动载荷
当量动载荷P 的一般计算公式为:
P=p f (XFr+YFa)
其中,X 、Y 分别为径向、轴向载荷系数;p f 为载荷系数。
当角接触球轴承和圆锥滚子轴承承受轴向载荷时,要产生派生的轴向力,为了保证这类轴承正常工作,通常是成对使用的。此时,求轴承的轴向载荷的步骤如下:
⑴根据公式计算出两支撑处的派生轴向力F1d、F2d,并绘出其方向;
方向判定:如下图1
(此图为书本拍照后截图,不清晰见谅)