_滚动轴承的公差与配合

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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.2.1 滚动轴承的精度
♪ 根据国家标准的规定：
(1) 向心轴承按其尺寸公差和旋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，0级公差轴承精度 最低，2级公差精度最高
(2) 圆锥滚子轴承精度分为0，6x，5和4共四级； (3) 推力轴承分为0，6，5和4共四级。
向心轴承与轴的配合，轴公差带代号； 向心轴承与外壳孔的配合，孔公差带代号； 推力轴承和轴的配合，轴公差带代号； 推力轴承和外壳孔的配合，孔公差带代号。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
向
心
轴
承 与圆 轴 柱 注: (1) 凡对精度有较高要求的场合，应用j5, k5…代替j6, k6
的孔 配轴
(2) 圆锥滚子轴承、角接触球轴承配合对游隙影响不大，可用
与滚动轴承相配合的轴、孔的公差等级和轴承的精度有关。 对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合，在提高轴承公 差等级的同时，轴承配合部位也应按相应精度提高。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.4.3 公差带的选择
与轴承相配合的轴颈公差带和外壳孔公差带按GB/T 275—1993 选取，此国家标准所涉及的主要表格有：
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第6章 滚动轴承的公差与配合
◆ 滚动轴承的外径D、内径d是配合尺寸，分别与外壳和轴 颈相配合。 ◆ 滚动轴承与外壳孔及轴颈的配合属于光滑圆柱体配合， 其互换性为完全互换；
◆ 内、外圈滚道与滚动体的装配 一般采用分组装配，其互换性为 不完全互换。 ◆ 滚动轴承具有摩擦系数小，润 滑简便、易于更换等许多优点， 因而，在机械制造中作为转动支 承得到广泛应用。
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6.2.2 滚动轴承各应用情况精度
♣ 0级轴承—普通级。 用于低、中速及旋转精度要求不高的一般
旋转机构，它在机械中应用最广。例如：机床变速箱、进给 箱的轴承等。
♣ 6级轴承—用于转速较高、旋转精度要求较高的旋转机构。例
如：普通机床的主轴后轴承、精密机床变速箱的轴承等。
4．单一平面平均外径偏差：单一平面平均外径与公称直径(用D表 示)的差，用ΔDmp表示。
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部分向心轴承Δd mp和ΔD mp的极限值
公差等级
0
6
5
4
基本尺寸/mm
大于
到
极限偏差/μm
上下 偏偏 差差
上下 偏偏 差差
上 偏 差
下 偏 差
上 偏 差
下 偏 差
滚动轴承单一平面平均内径dmp、外径Dmp的公差带图
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.3.2 滚动轴承的公差带
0 6(6x) 5
42
这样分布主要是考虑 + 到在多数情况下，轴 0 承的内圈随轴一起转
- 动 从时 ，图为上了可防以止看它出们，
之滚间动发轴生承相单对一运 动平导面
D
轴承外径Dmp的公差带
0 6(6x) 5
4
2
轴承内径dmp的公差带
d
致平结均合内面径磨d损mp、， 则外两径
+
0 -
者 过Dm的盈p的配；公合但
差应
由
有带一均定采的用
于内圈是
单向制，即公差带
薄壁件，且一定时间
后都又分必布须在拆零卸线，下因 此方 ，
过上盈极量限不ຫໍສະໝຸດ Baidu宜差过为大 ，零所，
以下国极家限标偏准差所为对负顶 的值 。
轴承的旋转速度较高，有在冲击振动负荷下工作的轴承，它与轴 颈和外壳孔的配合最好选用过盈配合。
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6. 其他因素
(1) 工作温度 轴承工作时，由于摩擦发热和其他热源的影响，使轴承套圈的温
度经常高于与它相配合轴颈和外壳孔的温度。由此，内圈因热膨胀与 轴颈的配合变松，外圈因热膨胀与外壳孔的配合变紧，所以轴承工作 温度高于100°C时，应对选择的配合进行修正 。 (2) 考虑轴承安装和拆卸方便的问题。
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5. 旋转精度和旋转速度
对于承受较大负荷且旋转精度要求较高的轴承，为了消除弹性变 形和振动的影响，应避免采用间隙配合，但也不宜太紧。
对精密机床的轻负荷轴承，为避免孔与轴的形状误差对轴承精度的 影响，长采用较小的间隙配合。例如，内圆磨床磨头处的轴承，其内 圈间隙1—4μm，外圈间隙4—10μm。
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6.2 滚动轴承精度等级及应用
Accuracy Class and Application of Rolling Bearings
◆ 滚动轴承的精度是根据其外形尺寸精度和旋转精度划分的。 ◆ 滚动轴承的外形尺寸公差是指轴承的外径D、内径d、宽度B 的尺寸公差。滚动轴承的旋转精度是指轴承内外圈的径向跳动、 端面对滚道的跳动和端面对内孔的跳动。
合的间隙量越大。
4. 轴承游隙
游隙: 轴承的内、外圈与 滚动体之间的间隙量。
游隙过大，会引起转轴较大的径向跳动和轴向窜动，轴承产 生较大的振动和噪声；游隙过小，尤其是轴承与轴颈或外壳孔 采用过盈配合时，则会使轴承滚动体与套圈产生较大的接触应 力，引起轴承的摩擦发热，以致降低寿命。因此轴承游隙的大 小应适度。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
1. 轴承承受负荷的类型
根据轴承所承受的负荷对于套圈作用的不同，可分为三类： (1) 固定负荷 合成径向负荷始终不变地作用在套圈滚道的某一 局部区域上。
定向负荷 内圈旋转
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定向负荷 外圈旋转
旋转负荷 内圈旋转
旋转负荷 外圈旋转
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国家标准GB/T275—1993《滚动轴承与轴和外壳的配合》对 与0级和6(6x)级轴承配合的轴颈规定了17种公差带，外壳孔规 定了16种公差带，如图所示。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带
r6
间隙或过盈
过盈
p6
n6
m6 m5
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.3.2 滚动轴承的公差带
0 6(6x) 5
42
轴承外径Dmp的公差带
0 6(6x) 5
4
2
轴承内径dmp的公差带
d
D
+ 0 -
外 圈 —Dmp 的 公 差 带
的上偏差为零—与基
+ 轴制相同，
0 -
内 圈 —dmp 的 公 差 带
的上偏差也为零，这
与一般基孔制不同。
2
上
下
偏偏
差差
内圈 Δd mp
18 30 30 50
0 －10 0 －8 0 －6 0 －5 0 －2.5
0 －12 0 －10 0
－8
0
－6 0 －2.5
外圈 ΔD mp
50 80
0 －13 0 －11 0 －9 0 －7 0 －4
80 120
0 －15 0 －13
0 －10 0
－8 0
－5
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第6章 滚动轴承的公差与配合
Tolerances and Fits of Rolling Bearings
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第6章 滚动轴承的公差与配合
本章学习内容
6.1 概述 6.2 滚动轴承精度等级及应用 6.3 滚动轴承内、外径的公差带 6.4 滚动轴承的配合及选择
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K6 K7
M6 M7
D
N6 N7
P6 P7
间隙
间隙或过盈
过盈
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与滚动轴承配合的外壳孔的常用公差带 16种公差带
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.4.1 滚动轴承配合的选择
正确选择轴承配合，对保证机器正常运转，提高轴承寿 命，充分发挥轴承的承载能力关系重大。选择轴承配合时， 应综合考虑轴承的工作条件，作用在轴承上的负荷大小、 方向和性质，工作温度，轴承类型和尺寸，旋转精度和速 度等一系列因素。
定向负荷 内圈旋转
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定向负荷 外圈旋转
旋转负荷 内圈旋转
旋转负荷 外圈旋转
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第6章 滚动轴承的公差与配合
2. 轴承负荷的大小
滚动轴承与轴颈或外壳孔配合的最小过盈，取决于负荷大小。
国标将径向当量动负荷Pr分为轻、正常、重负荷三种类型。对向 心轴承负荷的大小用Pr与轴承产品样本中规定的径向额定动负荷 Cr的比值来区分。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.3.1 滚动轴承的公差
1．单一平面平均内径：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，用dmp表示。
2．单一平面平均外径：在轴承外圈任一横截面内测得的外圈外径 的最大与最小直径的平均值，用Dmp表示。
3．单一平面平均内径偏差：单一平面平均内径与公称直径(用d表 示)的差，用Δdmp表示。
k5 k6
+
0
js6 js5 j6 j5
–
h5
g5
h6 h7
g6
h8
d
内圈公差带
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与滚动轴承配合的轴颈的常用公差带 17种公差带
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带
G7 H8
外圈公差带
H7
+ 0
H6 JS7 JS6 J7 J6
-
(a)只要求装拆方便——可选用较松配合。 (b)如既要求装拆方便，又需紧配合时——可采用分离型轴承或采用 内圈带锥孔，带紧定套和退卸套的轴承。 综上所述，影响滚动轴承配合选用的因素较多，难以用计算方法确 定，所以在生产中常用类比法。
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6.4.2 公差等级的选择
第6章 滚动轴承的公差与配合
第6章 滚动轴承的公差与配合
1. 轴承承受负荷的类型
(2)旋转负荷 作用在轴承上的合成径向负荷与套圈相对旋转，依 次作用在套圈的整个轨道上。
定向负荷 内圈旋转
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定向负荷 外圈旋转
旋转负荷 内圈旋转
旋转负荷 外圈旋转
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第6章 滚动轴承的公差与配合
1. 轴承承受负荷的类型
(3)摆动负荷 作用在轴承上的合成径向负荷在套圈滚道的一定 区域内相对摆动 。
♣ 5级、4级轴承—用于高速、高旋转精度要求的机构。例如：精
密机床的主轴轴承、精密仪器仪表的主要轴承等。
♣ 2级轴承—用于转速很高，旋转精度要求也很高的机构。例如：
齿轮磨床、精密坐标堂床的主轴轴承、高精度仪器仪表的主
要轴承等。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.3 滚动轴承内、外径的公差带
Pr≤0.07Cr—轻负荷 0.07Cr≤Pr≤0.15Cr—正常负荷 Pr≥0.15Cr—重负荷 Cr— 额定动负荷 在机械设计手册中查到。 Pr— 径向负荷 机械设计手册中查到
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负荷越大配合过盈量应越大
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第6章 滚动轴承的公差与配合
3. 轴承尺寸
随着轴承尺寸的增大，选择的过盈配合的过盈量越大，间隙配
Tolerance Zone of Internal Diameter & External Diameter
滚动轴承是标准部件，为了便于互换，国家标准规定：
轴承的内圈与轴采用基孔制配合 轴承的外圈与孔采用基轴制配合
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第6章 滚动轴承的公差与配合
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第6章 滚动轴承的公差与配合
单向制正是适合这一
滚动轴承单一平面平均内径dmp、外径Dmp的公差带图 要求。
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.4 滚动轴承的配合及选择 Fits and selection of Rolling Bearings
参照标准： GB/T 275—1993 滚动轴承与轴和外壳的配合
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第6章 滚动轴承的公差与配合
◆ 滚动轴承的类型：向心滚子轴承、向心推力球轴承、推力球 轴承、推力向心滚子轴承。
T
外圈
C
内圈
深沟球轴承
T α
推力轴承
D
d
滚动体
D d D d D d H
保持架
B
a) 向心轴承
b) 圆锥滚圆子锥轴滚承 子c轴) 角承接触球轴承
d) 推力轴承
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第6章 滚动轴承的公差与配合
6.4.1 与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常用公差带
由于轴承内径(基准孔)和外径(基准轴)的公差带在轴承制造 时已确定，因此轴承内圈和轴颈、外圈和壳体孔的配合面间 的配合性质，主要由轴颈和外壳孔的公差带决定。即，轴承 配合的选择就是确定轴颈和外壳孔的公差带。
第6章 滚动轴承的公差与配合
6.1 概 述 General Description
◆ 滚动轴承是标准化部件，一般由外圈、内圈、滚动体(滚子 或钢球)和保持架组成。内圈内径d与轴颈配合，外圈外径D与 外壳孔配合。
◆ 各零件的作用：
内圈：和轴颈装配
外圈：支承轴或轴上零件
滚动体：滚动接触
保持架: 将滚动体分开