形位公差和表面粗糙度二.滚动轴承的精度设计

引言
❖ 学习要点:
➢ 了解滚动轴承互换性的特点. ➢ 了解滚动轴承的公差等级及应用。 ➢ 了解滚动轴承公差与配合的特点. ➢ 了解滚动轴承与轴颈、外壳孔配合的选择。
➢ 掌握与滚动轴承配合的轴颈和外壳孔的形位公差与 表面粗糙度的确定及图样标注。
１．轴承的作用及分类：
作用：轴承是一种传动支承部件，它既可以用 于支承旋转的轴，又可以减少轴与支承部件之 间的摩擦力，广泛地用于机械传动中。
/P0
/P6
/P5
/P4 /P2
轴承内径dmp的公差带
D d
标准规定：轴承外径Dmp的公差带上偏差为零,与基轴制相同。 轴承内径dmp的公差带上偏差也为零，与基孔制相同。
３．滚动轴承的基本尺寸及公差要求（2）：
尺寸制造公差：国家标准对轴承内径和外径尺寸公 差作了两种规定：一是规定了内、外径尺寸的最大 值和最小值所允许的偏差，即单一内、外径偏差， 其目的是为了限制变形量；二是规定了内、外径实 际尺寸的最大值和最小值的平均值偏差，即单一平 面平均内、外径偏差，目的是用于轴承的配合。二
考虑到运动过程中轴会受热变形 延伸，一端轴承应能够作轴向调 节；调节好后应轴向锁紧。
4．滚动轴承的结构特点：
滚动轴承是一种标准件。 有内外两种互换性。 滚动轴承的精度要求很高。
5．有关滚动轴承的国标规定：
滚动轴承的国家标准不仅规定了滚动 轴承本身的尺寸公差、旋转精度（跳 动公差等）、测量方法，还规定可与 滚动轴承相配的箱体孔和轴颈的尺寸 公差、形位公差和表面粗糙度。
ΔDsmax、 Δ Dsmin为加工后测得的最大、最小单一外径。 Δ dsmax、 Δ dsmin为加工后测得的最大、最小单一内径。
要求：平均内（外）径的偏差Δdmp(ΔDmp)必须在极限偏差范围内。(见课本P135)
轴承内外径公差带图：
+ 0 -
+ 0 -
/P0
/P6
/P5
/P4 /P2
轴承外径Dmp的公差带
者应符合国家标准。（教材P135）
滚动轴承的旋转精度：是指轴承内外圈的径向跳动 公差；轴承内、外圈的端面对内孔轴线的端面跳动 公差等。
一是规定
内、外径尺寸的最大值和
最小值所允许的偏差.即单一
内、外径偏差，其目的
尺
是为了限制变形量；
寸
制
造 公 差
二是规定 内、外径实际
尺寸的最大值和最小值
的平均值偏差，即单一
轴承内外径公差带图：
+ 0 -
+ 0 -
/P0
/P6
/P5
/P4 /P2
轴承外径Dmp的公差带
/P0
/P6
/P5
/P4 /P2
轴承内径dmp的公差带
D d
公差带为什么 都在零线下方?
３．滚动轴承的基本尺寸及公差要求（1）：
基本尺寸：滚动轴承的基本尺寸是指滚动轴承的内径 d、外径D和轴承宽度B。
轴承的配合尺寸：由于轴承内、外圈均为薄壁结构， 制造和存放时易变形，但在装配后能够得到矫正。为 了便于制造，规定内、外径尺寸的最大值和最小值所 允许的偏差Δdmp和ΔDmp 。有一定的变形。为保证轴承 与结合件的配合性质，所限制的仅是内、外圈在其单 一平面内的平均直径，即轴承的配合尺寸。
外径： ΔDmp=（Dsmax+Dsmin）/2 内径： Δdmp=（dsmax+dsmin）/2
精度等级：
❖ 0级轴承是普通级轴承 ❖ 5、6级轴承用于旋转精度和运动平稳性要求
较高或转速较高的旋转机构中。 ❖ 4级 ❖ 2级
２．公差带
任何尺寸的公差带由两个因素决定：公差带 的宽窄和公差带的位置。滚动轴承的公差带 也不例外，其公差带如图所示。
轴承内、外径公差带的特点是：所有公差带 都单向偏置在零线下方，即的是用于轴承的配合。
滚
动
轴
承
径向跳动公差
的 旋
端面跳动公差
转
精
度
轴承公差带标注示例：
已知轴承的基本尺寸 + 如图所示。根据实际 0 工况采用E级（相当于 -
/P6）向心轴承，试画
出轴承孔轴公差带并
标注有关尺寸。
+
0
-
φ90 φ50
es=0 ei=-0.013
ES=0 EI=-0.01
二．滚动轴承的精度设计
尺寸精度 表面粗糙度
形位公差
包括滚动轴承制造的尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等。
１．精度等级：
滚动轴承按其内外圈基本尺寸的公差和旋 转精度分为五级：其名称和代号由低到高 分别为普通级/P0、高级/P6、/P6x、精密 级 /P5 、 超 精 密 级 /P4 及 最 精 密 级 /P2 （GB/T272-1993）。凡属普通级的轴承， 一般在轴承型号上不标注公差等级代号。
４、滚动轴承精度等级的选择：
主要考虑以下几点： 机器功能对轴承部件的旋转精度要求。一般这样选取：
/P0：用于旋转精度要求不高的一般机构中。 /P6、/P5、P4：用于旋转精度要求较高或转速较高
的机构中。 /P2：用于高精度、高转速的特别精密部件上。
转速的高低：转速高时，由于与轴承配合的旋转轴或 孔可能随轴承的跳动而跳动，势必造成旋转的不平稳， 产生振动和噪音。因此，转速高时，应选用精度高的 轴承。
三．滚动轴承配合 选用示例及图样标注
1、在装配图上的标注：
在装配图上，不用 标注轴承的公差等 级代号，只需标注 与之相配合的轴承 座及轴颈的公差等 级代号。
φ55j6 φ100H7
2、在零件图上的标注：
在零件图上，应 标注以下参数：
A、尺寸公差 B、形状公差 C、位置公差 D、表面粗糙度
0.015 A
分类：
滑动轴承（铜轴瓦）： 滚动轴承 ：
按滚动体结构：球轴承、滚子轴承、滚针轴承 按承受载荷形式：向心轴承、推力轴承、向心
推力轴承
2．滚动轴承的组成：
滚动轴承由内圈、 外圈、滚动体和保 持架组成。
3．滚动轴承的安装形式：
外圈与箱体上的轴承座配合，内 圈与旋转的轴颈配合。
通常外圈固定不动——因而外圈 与轴承座为过盈配合；内圈随轴 一起旋转——内圈与轴也为过盈 配合。
1.6
A
Φ100H7（+00.035）
2 +0.012
Φ55j6（ -0.007）
1.25
0.63
0.04
0.06
A
0.01 A
❖ 练习：一个G级向心轴承公称内径 d=100mm，如果测得其内径尺寸有下列二 种情况：
❖ 1)d实最大=99.998mm,d实最小=99.976mm ❖ 2)d实最大=100.004mm,d实最小＝99.998mm ❖ 试分别判定其内径尺寸是否合格。