滚动轴承的公差与配合

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6.2.2滚动轴承内、外径公差带
滚动轴承内、外径尺寸公差的特点是采用单向制，在轴承与轴颈、外壳孔的配合中，起作用的是平均尺寸。对于各级轴承，单一平面平均内（外）径的公差带均为单向制，而且统一采用上偏差为零，下偏差为负值的布置方案，如图6-3所示。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
滚动轴承是具有两种互换性的标准零件。滚动轴承内圈与轴颈的配合以及外圈与孔座的配合为外互换，滚动体与轴承内外圈的配合为内互换。由于轴承具有摩擦系数小，润滑简便，制造较经济，且具有互换性，易于更换等许多优点，因而在机械设备中得到广泛应用。
滚动轴承具有保证轴或轴上零件的回转精度，减少回转体与滚动轴承支承间的摩擦和磨损，承受径向载荷、轴向载荷或径向与轴向联合载荷，并起对机械零部件相互间位置进行定位的功能。
分别与轴承内、外圈结合，可以得到各种松紧程度不同的各种配合，公差等级的选用与滚动轴承本身的精度级密切相关。与0级和6级轴承配合的轴颈一般取IT6，壳体孔一般取IT7；对旋转精度和运转平稳有较高要求的场合，轴颈取IT5，壳体孔取IT6；与5级轴承配合的轴颈和壳体孔均取IT6，要求高的场合取IT5；与4级轴承配合的轴颈取IT5，壳体孔取IT6；要求更高的场合轴颈取IT4，壳体孔取IT5。
P0级为普通精度级，主要应用于旋转精度要求不高的一般机械中，如广泛地用在普通机床变速机构、进给机构、汽车和拖拉机中的变速机构，普通电机、水泵和内燃机等。应用面广，使用量大。
除P0级外的p6、p6x、p5、p4和p2级统称为高精度轴承，均应用于旋转精度要求较高或转速较高的旋转机构中，如普通机床的主轴前轴承多用p5级，后轴承多用p6级，较精密机床主轴的轴承采用p4级，仪表的旋转机构也常用p4级轴承。
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6.1 概述
P2级轴承应用在旋转精度和转速很高的机械中，如精密坐标镗床的主轴轴承、高精度仪器和高转速机构中使用的轴承。
滚动轴承安装在机器上，其内圈与轴颈配合，外圈与壳体孔配合。它们的配合性质对保证轴承的工作性能，提高机械效率，延长使用寿命有极其重要的意义，因此必须满足下列两项要求：
滚动轴承内圈与轴颈装配，外圈与孔座装配，滚动体是承载并使轴承形成滚动摩擦的元件，它们的尺寸、形状和数量由承载能力和载荷方向等因素决定。保持架是一组隔离元件，其作用是将轴承内一组滚动体均匀分开，使每个滚动体均匀地轮流承受相等的载荷，并保持滚动体在轴承内、外滚道间正常滚动。
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6.1 概述
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6.1 概述
按滚动轴承公差标准（GB/272-93）规定，滚动轴承精度分为五个精度等级，分别用P0、P6、（P6x）、P5、P4、 P2表示，其中P0级精度最低，P2级精度最高。只有深沟轴承有P2级；圆锥滚子轴承有P6x级而无P6级。表6-1给出了轴承公差新旧标准的对照。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
一是规定了内、外径尺寸的最大值和最小值所允许的极限偏差（即单一内、外径偏差），其主要目的是为了控制轴承的变形程度。
二是规定了内、外径实际量得尺寸的最大值和最小值的平均值极限偏差（即单一平面平均内、外径偏差），目的是保证轴承内径与轴、外径与壳体孔的尺寸配合精度。
②必要的旋转精度。轴承工作时，其内、外圈和端面的圆跳动应控制在允许的范围之内，以保证传动零件的回转精度。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
6.2.1滚动轴承的公差带特点
滚动轴承的外圈与壳体孔配合采用基轴制，内圈与轴颈的配合采用基孔制。轴承工作时内圈与轴一起旋转，为防止内圈和轴颈的配合面相对滑动而产生磨损，要求配合具有一定的过盈，但由于内圈是薄壁零件，过盈量不能太大。轴承外圈安装在外壳孔中，通常不旋转。工作时温度升高，会使轴膨胀，两端轴承中有一端应是游动支承，因此，轴承外径与壳体孔的配合可以稍微松一点，能够补偿轴的热膨胀。轴承的内外圈都是薄壁零件，在制造和自由状态下易变形，在装配后又得到校正。因此，国家标准对轴承内径和外径尺寸公差做了两种规定。
对于高精度的P4、P2级轴承，上述两个公差项目都做了规定，而对其他一般公差等级的轴承，只要套圈任一横截面内侧得的最大与最小直径平均值对公称直径的偏差（即单一平面平均内、外径偏差）在内，外径公差带内，就认为合格。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
除此之外，对所有公差等级的轴承都规定了控制圆度的公差（即单一径向平面内的内、外径变动量）和控制圆柱度的公差(即平均内、外径变动量)。
按 GB／T 275—1993的规定，滚动轴承与轴颈、壳体孔配合的公差带如图6-4所示。图中为标准推荐的壳体孔、轴颈的尺寸公差带，其适用范围如下：
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
(1) 对轴承的旋转精度和运转平稳性无特殊要求。 (2) 轴颈为实体或厚壁钢制轴。 (3) 轴颈与壳体孔为钢或铸铁制件。 (4) 轴承的工作温度不超过100℃。轴颈与壳体孔的公差带均在光滑圆柱体的国标中选择，它们
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6.1 概述
①滚动轴承与套圈之间的径向游隙δ1和轴向游隙δ2（图6-2）的大小均应保持在合理的范围之内，以保证轴承的正常运转和使用寿命。游隙过大，会引起转轴较大的径向跳动和轴向窜动及振动和噪声。游隙过小，则会因为轴承与轴颈、外壳孔的过盈配合使轴承滚动体与内、外圈产生较大的接触应力，增加轴承摩擦发热，从而降低轴承的使用寿命。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
2.负荷大小滚动轴承套圈与结合件配合的最小过盈量，取决于负荷的大
小。一般把径向负荷Pr≤0.07Cr的称为轻负荷；0.07Cr＜ Pr≤0.15Cr的称为正常负荷； Pr＞0.15的称为重负荷。其中， Pr为当量径向负荷，Cr为轴承的额定动负荷。承受较重的负荷或冲击负荷时，将引起轴承较大的变形，使结合面间实际过盈减小和轴承内部的实际间隙增大，这时为了使轴承运转正常，应选较大的过盈配合。同理，承受较轻的负荷，可选用较小的过盈配合。
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6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其特点
需要特别注意的是，轴承内圈与轴颈的配合虽属基孔制，但配合的性质不同于一般基孔制的相应配合，这是因为基准孔公差带下移为上偏差为零、下偏差为负的位置，所以轴承内圈内圆柱面与轴颈得到的配合比相应光滑圆柱体按基孔制形成的配合紧一些。
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6.1 概述
滚动轴承是由专门的轴承厂生产的，为了实现轴承互换性的要求，我国制定了滚动轴承的公差标准，它规定了滚动轴承的尺寸精度、旋转精度、测量方法，以及与轴承相配的壳体孔和轴颈的尺寸精度、配合、形位公差和表面粗糙度。
6.1.2滚动轴承的精度等级及其应用
滚动轴承精度的国家标准是根据其基本尺寸精度和旋转精度划分。基本尺寸包括外径D、内径d、宽度B以及圆锥滚柱轴承的装配高度T，其基本尺寸精度指所有这些基本尺寸的制造精度。旋转精度指轴承内外圈的滚道摆动，轴承内外圈两端的平行度，轴承外圈圆柱面对基准端面的垂直度等。
b—轴承内圈的配合宽度（mm），b=B-2r，B为轴
承宽度，r为内圈倒角。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
为避免套圈破裂，必须按不超出套圈允许的强度的要求，核算其最大过盈量，可近似按下式计算：
Ymax
11.4kd p
2k 2103
式中 σp —允许的拉应力 105 Pa 。轴承钢的拉应力
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
3) 摆动负荷作用于轴承上的合成径向负荷在某套圈滚道的一定区域内相对摆动，作用在该套圈的部分滚道上。图65(c)的外圈和图6-5(d)的内圈所承受的径向负荷都是摆动负荷。承受摆动负荷的套圈，其配合要求与旋转负荷相同或略松一些。
轴承外径与外壳孔配合采用基轴制，轴承外径的公差带与《极限与配合》基轴制的基准轴的公差带都在零线下侧，都是上偏差为零，下偏差为负值。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
6.3.1 轴颈和壳体孔的公差带
滚动轴承配合的国家标准，规定了与轴承内、外圈相配合的轴和壳体孔的尺寸公差带、形状公差以及配合选择的基本原则和要求。由于滚动轴承属于标准零件，所以轴承内圈与轴颈的配合属基孔制配合，轴承外圈与壳体孔的配合属基轴制配合。
2）旋转负荷作用于轴承上的合成径向负荷与某套圈相对旋转，并依次作用在该套圈的整个圆周滚道上。图6-5(a)和图6-5(c)中的内圈及图6-5(b)和图6-5(d)中的外圈所承受的径向负荷都是旋转负荷。承受旋转负荷的套圈与轴（或壳体孔）相配，应选过盈配合或较紧的过渡配合，其过盈量的大小以不使套圈与轮或壳体孔配合表面间出现打滑现象为原则。
对承受旋转负荷的套圈应选过渡配合或较紧的过渡配合。过盈量的大小，以其转动时与轴或壳体孔间不产生爬行现象为原则。对承受定向负荷的套圈应选较松的过渡配合或较小的间隙配合，以便使套圈滚道间的摩擦力矩带动套圈偶尔转位、受力均匀、延长使用寿命。对承受摆动负荷的套圈，其配合要求与循环负荷相同或略松一点。对于承受冲击负荷或重负荷的轴承配合，应比在轻负荷和正常负荷下的配合要紧，负荷愈大，其配合过盈量愈大。
p 400 105 Pa ；
第6章滚动轴承的公差与配合
6.1 概述 6.2 滚动轴承内径与外径的公差带及其
特点 6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其
选择
6.1 概述
6.1.1滚动轴承的组成和特点
滚动轴承是机器上广泛应用的作为一种传动支承的标准部件，它一般由内圈、外圈、滚动体（钢球或滚子）和保持架（又称保持器或隔离圈）等部分组成，如图6-1所示。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
6.3.2滚动轴承配合的选择
滚动轴承的配合是指成套轴承的内孔与轴和外径与外壳孔的尺寸配合。正确地选择轴承配合，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很大。选择轴承配合时，应综合地考虑：轴承的工作条件、作用在轴承上的负荷的大小、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。
1.负荷类型轴承转动时，根据作用于轴承的合成径向负荷对套圈相对旋
转的情况，可将套圈承受的负荷分为定向负荷、旋转负荷以及摆动负荷，如图6-5所示。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
1）定向负荷用于轴承上的合成径向负荷与某套圈相对静止，该负荷将始终不变地作用在该套圈的局部滚道上。图6-5(a) 中的外圈和图6-5(b)中的内圈所承受的径向负荷都是定向负荷。承受定向负荷的套圈，一般选较松的过渡配合，或较小的间隙配合，从而减少滚道的局部磨损，以延长轴承的使用寿命。
这样的分布主要是考虑轴承配合的特殊需要。因为在多数情况下，轴承内圈是随轴一起转动，两者之间的配合必须有一定的过盈。但由于内圈是薄壁零件，且使用一定时间之后，轴承往往要拆换，因此，过盈量的数值又不宜过大。假如轴承内孔的公差带与一般基准孔的公差带一样，单向偏置在零线上侧，并采用《极限与配合》标准中推荐的常用（或优先）的过盈配合时，所取得过盈量往往嫌太大；如改用过渡配合，又担心可能出现轴孔结合不可靠；若采用非标准的配合，不仅给设计带来麻烦，而且还不符合标准化和互换性的原则。
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6.3 滚动轴承与轴和壳体孔的配合及其选择
当内圈承受旋转负荷时，它与轴颈配合所需的最小过盈Ymin，可近似按下式计算：
Ymin 13Prk 106b
式中 Pr—轴承承受的最大径向负荷(kN)；
k—与轴承系列有关的系数，轻系列k=2.8，中系列
k=2.3，重系列k=2；

滚动轴承的 公差与配合

滚动轴承的公差与配合