第七章：滚动轴承配合的互换性及精度设计PPT课件

旋转时，该径向负荷始终作用在套圈滚道的
某一局部区域上，这表示该套圈相对于负荷
方向固定，称为固定的内圈负荷或外圈负荷，
如图7-4a和图7-4b所示。
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2. 套圈相对于负荷方向旋转
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当径向负荷的作用线相对于轴承套圈旋
转，或者套圈相对于径向负荷的作用线旋转
时，该径向负荷就依次作用在套圈整个滚道
的各个部位上，这表示该套圈相对于负荷方
第七章 滚动轴承配合的互换性及精度设计
第一节 概述 第二节 滚动轴承的精度等级及其应用 第三节 滚动轴承内、外径的配合及其公差
带特点 第四节 轴颈和外壳孔公差带的规定 第五节 轴颈和外壳孔精度设计示例
第一节 概 述
滚动轴承是由专业化的滚
动轴承制造厂生产、广泛应 用于机器、仪器上的标准部 件，它由外圈、内圈、滚动 体和保持架组成，如图7-1所 示。外圈外径D和内圈内径d 是配合尺寸，分别与壳体孔
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摆动负荷
• 当Fr＞Fc时(图7-5)，按照矢 量合成的平行四边形法则， Fr与Fc的合成负荷F就在ＡＢ 区域内摆动。那么，不旋转 的套圈就相对于负荷F的方向 摆动，而旋转的套圈就相对 于负荷F的方向旋转。套圈相 对于负荷方向的运转状态不 同，该套圈与轴颈或外壳孔 配合的松紧程度也应不同。
图7－5 摆动负荷
图7－1 滚动轴承结构
第二节 滚动轴承的精度等级及其应用
一、滚动轴承的精度等级 滚动轴承的精度等级由轴承的尺寸公差
和旋转精度决定。前者是指轴承内径d、外 径D、宽度B等的尺寸公差；后者是指轴承 内、外圈作相对转动时跳动的程度，包括 成套轴承内、外圈的径向跳动，成套轴承 内、外圈端面对滚道的跳动，内圈基准端 面对内孔的跳动等。
• 2级轴承应用在精密机械的旋转机构中。
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第三节 滚动轴承内、外径的配合及其公差带特点
一、滚动轴承内、外径公差带的特点 滚动轴承内圈与轴颈的配合应采用基孔制，外
圈与外壳孔的配合应采用基轴制。 轴承内圈与轴一起旋转时，为了防止内圈与轴
颈的配合面相对滑动而影响轴承的工作性能，因 此要求配合面间有少量的过盈(因为不传递载荷或 转矩)。此外，轴承内、外圈因为是薄壁零件，过 盈较大会使它们产生较大的变形，影响轴承内部 的游隙。GB/T 307.1—2005《滚动轴承 向心轴承 公差》规定：内圈基准孔公差带位于以公称内径 d为零线的下方，且上偏差为零(图7-2)。
第二节 滚动轴承的精度等级及其应用
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根据滚动轴承的尺寸公差和旋转精度，
GB/T 307.3—2005《滚动轴承 通用技术规
则》把轴承加以分级。其中，向心轴承的
精度等级分为0、6、5、4、2五级；圆锥滚
子轴承的精度等级分为0、6X、5、4、2五
级，精度依次由低到高排列，0级最低，2
级最高。
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2级和0级轴承内圈内径公差数值分别
• 作用在轴承上的径向负荷，可以是 定向负荷(如带轮的拉力或齿轮的作用力) 或旋转负荷(如机件的转动离心力)，或 者是两者的合成负荷。它的作用方向与 轴承套圈(内圈或外圈)存在着以下三种 关系。
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1. 套圈相对于负荷方向固定
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当径向负荷的作用线相对于轴承套圈不
旋转，或者套圈相对于径向负荷的作用线不
滚动轴承内、外径公差带的特点
图7－2 滚动轴承公差带特点
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滚动轴承内、外径公差带的特点
• 轴承外圈安装在机器外壳孔中。机器工作 时，温度会升高而使轴热胀。若外圈不旋转，
则可把外圈与外壳孔配合得稍微松一点，使
之能补偿轴的热膨胀微量伸长量，否则轴会
弯曲，轴承内、外圈中间的滚动体就有可能 卡死。GB/T 307.1—2005规定：轴承外圈外圆 柱面公差带位于以公称外径D为零线的下方， 且上偏差为零(图7-2)。该公差带与一般基轴 制配合的基准轴公差带的基本偏差(其代号为
向旋转，称为旋转的内圈负荷或外圈负荷。
如图7-4a中旋转的内圈和图7-4b中旋转的外圈
皆相对于径向负荷Fr方向旋转，前者称为旋
转的内圈负荷，后者称为旋转的外圈负荷。
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轴承套圈相对于负荷方向的运转状态
图7－4 轴承套圈相对于负荷方向摆动
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当大小和方向按一定规律变化的径向负
h)
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二、与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的常 用公差带
• 由于滚动轴承内圈内径和外圈外径的公差带在生产 轴承时已经确定，因此轴承在使用时，与轴颈和外壳 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 275—1993《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(图7-3)。这些公差带分别采 用GB/T 1800.2中的轴公差带和孔公差带。
与GB/T 1800.2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。
二、各精度等级的应用
• 0级轴承是普通级轴承，在各种机器上的应用 最广。它用于对旋转精度和运转平稳性要求 不高的一般旋转机构中。
• 6、5、4级轴承应用在旋转精度和运转平稳性 要求较高或转速较高的旋转机构中。其中，6 级、5级轴承多用于比较精密的机床和机器中。
荷依次往复地作用在套圈滚道的一段区域上
时，表示该套圈相对于负荷方向摆动。如图7-
4c和图7-4d所示，轴承套圈承受一个大小和方
向均固定的径向负荷Fr和一个旋转的径向负
荷Fc(它的方向是转动的)，两者合成的径向负
荷的大小将由小逐渐增大，再由大逐渐减小，
周而复始地周期性变化，这样的径向负荷称
为摆动负荷。
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滚动轴承与轴颈和外壳孔配合的 常用公差带
图7－3 滚动轴承与轴颈和外壳孔配合的常用公差带
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第四节 轴颈和外壳孔公差带的规定
• 轴颈和外壳孔几何精度设计主要是 根据轴承套圈承受负荷的性质和大小， 并结合轴承的类型和尺寸、工作条件、 轴与外壳的材料和结构以及工作温度等 因素综合考虑。
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一、轴承套圈相对于负荷方向的运转状态
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负荷种类与配合的关系
• 当套圈相对于负荷方向固定时，该套圈与轴颈或外壳 孔的配合应稍松些，一般选用具有平均间隙较小的过 渡配合或具有极小间隙的间隙配合。